人类与自然地理系统相互作用.ppt

第九章人类与自然地理系统相互作用关系主讲人 商彦蕊 问题 一 自然是怎样影响人类生存与发展的 二 人对自然的影响表现在那些方面 其效应如何 三 人与自然关系的发展阶段 四 人与自然和谐共处 可持续发展问题 人类与自然地理环境息息相关 自然地理环境为人类生存和发展提供必要的物质基础 人类的产生和发展依赖于自然地理环境 人类活动又影响自然地理过程 第一节人类与自然地理系统相互作用过程 人类与自然地理系统相互作用 可划分为4个发展阶段采集渔猎阶段农业社会阶段工业化阶段人地和谐可持续发展阶段 一 采集渔猎阶段 人群的分布和人口数量受地理条件如气候 植被以及动物种群的限制 衣食住行依赖自然 生产工具极为简陋 对自然环境的破坏不大 二 农业社会阶段 距今约1万年 人类学会了种植作物和饲养家畜 开始出现了农业和畜牧业 从狩猎 游牧的生产方式过渡到农业生产 这在人类发展史上是一次重大的变革 刀耕火种 砍伐和焚烧森林 开垦土地进行耕种 土地开发利用强度增大过程中 山地 丘陵区产生水土流失 刀耕火种 初期 森林浩瀚 垦殖面积相对较小 耕种两三年后 弃荒 森林很快就能恢复 对各种生物的生存并不影响 到了近代 人口倍增 森林减半 刀耕火种 的 森林与农地 轮作的周期大为缩短 森林难以恢复 山地水土流失严重 造成了生态环境的退化 量变质变 四川甘孜火灾 22名战士牺牲 三 工业化阶段 18世纪以后 纺织机和蒸汽机的广泛使用 引发工业革命 工业文明逐渐影响人类生产和生活的各个方面 机械化生产 发电机的发明和使用 极大地促进了生产 生活物资的生产 水 陆 空交通线的建设 大都市的涌现 将世界各地连为一体 工业文明为人类提供日益增多的福祉 各种资源 能源的不合理开发利用 污染物的大量排放 也对生态环境产生巨大的干扰和影响 工业废水染红将军渠 严重的工业污染 连云港水库污染 白洋淀死鱼事件上游造纸水污染 龙感湖污染死鱼 紫金矿业因污染事故损失超4亿死鱼至少378万斤厦门网2010 07 1506 397月13日 福建上杭 大量受污染死亡的鱼 食客谈 鱼 色变 2009年南海东风水库 污染死亡的罗非鱼 山285亩水面漂满死鱼污染2010 06 2311 47 13来源河面遍布死鱼 触目惊心 天气炎热湖水污染武汉龙阳湖出现大批死鱼 图 四 人地系统的协调 可持续发展阶段 20世纪60年代开始的以电子计算机 激光 光导纤维等为内容的新技术革命使人类逐步迈入信息技术时期 新技术 新能源和新材料的发展和应用 对提升产业结构 社会结构和社会生活的变化 对经济增长和社会进步产生深刻的影响 社会经济的发展 技术的改进 使得解决生态环境问题 谋求可持续发展 成为时代的主题 新的环境问题 发达国家发展新型产业 可能把技术落后 污染严重的传统产业转移到发展中国家 就某一地区而言 城市发展新兴产业 传统工业向农村转移 污染由发达国家向发展中国家转移 由城市向农村转移 新技术 新材料的应用 也将产生相应的环境效应 有许多因素是难以预料的 如化合物 转基因 太空垃圾 核辐射 可持续发展 联合国世界环境与发展委员会对可持续发展作了系统的论述 提出可持续发展是既满足当代人的需要 又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展 其实质是要协调人口 资源 环境与发展间的关系 为后代开创一个能够持续健康发展的基础 可持续发展概念的提出 是人类对其发展道路经过总结回顾和深刻反思后 所形成的一种发展观和战略观 这种思想已在世界范围内形成了共识 将逐步成为人类指导自己行为的准则 第二节自然地理系统对人类社会发展的影响 自然地理系统对人类及其社会发展具有重要影响 这些影响可以概括为三个方面 基础作用限制作用促进作用 一 对人类生存和发展的基础作用 1 人类是自然地理系统演化的产物2 人体与自然地理系统间的物质联系3 自然地理系统的空间分异导致人类活动的地域差异 1 人类是自然地理系统演化的产物 地球表层作为人类的 摇篮 从根本上决定了人类及生物的生存 地球的大气圈 水圈 岩石土壤圈和生物圈 这些圈层在地球表面相互作用 相互渗透 形成一个完整的生态体系 人类的出现 在300万年以前 根据发现的早期人类化石和猿类化石 现代高等猿类地理分布的分析 人类起源于非洲 亚洲南部和欧洲南部广大森林与草原交界地区 当时正是古猿的繁盛时期 由于全球范围的气候比较温暖 多雨湿润 湿润期后又有较长的干旱期 使热带雨林收缩 2 人体与自然地理系统间的物质联系 人类从自然地理系统不断摄取物质 能量 也释放物质和能量 据计算 人在一生中要从环境中摄取324t空气 54t水 32 4t食物等生命必需物质 同时 向环境排出数量大致相等的废物 许多化学元素在环境与人体 生物之间进行生物地球化学循环 3 自然地理系统的空间分异导致人类活动的地域差异 地域分异 空间异质性 对世界各地的人类生产 生活 文化 艺术等各方面产生深刻影响 二 对人类社会发展的限制作用 自然条件 气候 地质 地貌 生物 土壤等各种要素 都有可能从某种程度上限制人类活动 如美洲北部的爱斯基摩人 过着独特的适应严寒和漫长极夜的生活 在恶劣的自然环境中 其主要的食物来源是驯鹿 麝牛 海豹 海象等 受气候条件和食物供给影响 人口出生率很低 人口少 在热带雨林地区 雨热丰沛 生物生产量大 限制条件 土壤中大部分矿物质和有机质被持续的降雨淋失了 雨林土壤的肥力主要依靠大量枯枝落叶迅速分解产生的腐殖质和无机营养元素来维持 毁林开荒 很容易水土流失 导致土壤结构恶化 高山 密林 海洋等自然屏障 限制某些区域的人与外部社会的沟通 如在全球化的今天 南美的亚马逊雨林 非洲丛林 太平洋岛屿上 土著居民依然过着狩猎 农耕的传统生活 离现代文明相距甚远 三 对人类社会发展的促进作用 优越的自然地理环境 丰富多样的自然资源有助于人类社会经济发展 如 非洲尼罗河三角洲 埃及 西亚两河流域 巴比伦 南亚印度河流域 印度 东亚黄河流域 中国 第三节人类活动对自然地理系统的影响 人类活动对自然地理系统的影响一是合理开发利用和保护 如 治水 治沙等措施 减轻水旱和风沙危害 修筑水坝 调节水的时空分配 植树造林 修筑梯田 控制水土流失等 二是不合理开发利用自然环境 自然资源 导致对生态系统的破坏 如 不合理的利用土地资源造成的土地沙化 草原退化 水土流失 对环境的污染和资源的破坏等 过去 茂密的甘草植被曾在干旱少雨的盐池 中宁等地起到了防风固沙的巨大作用 现在这里的土地已大片沙化 据估测 每挖一根甘草 就破坏方圆四 五米的植被 土地盐碱化和次生盐碱化 不合理灌溉造成 据统计 目前全世界有30 80 的灌溉土地受到盐渍化的影响 因此而损失的土地每年达20 30万hm2 我国也有许多灌区 由于排灌不当 发生大面积的土壤次生盐碱化 如 内蒙古河套灌区 1958年仅有盐碱地4万hm2 到1973年扩大到21万hm2 青海柴达木盆地1954年开垦耕地6万hm2 后因次生盐碱化 弃耕地面积达4万hm2 土壤污染 由于化肥 农药的大量使用和工业废物的影响 使部分土壤中有毒物质剧增 土地板结 土壤团粒结构和肥力受到破坏 影响作物产量和质量 土壤板结 二 人类对水平衡及水资源的影响 影响水文过程 水资源量 水环境 水生态 三 人类对生态平衡和生物资源的影响生态平衡是某一地区的生物与环境在长期适应过程中 生物与生物 生物与环境之间建立的相对稳定结构 在生态承载力的阈值下 维护生态平衡 人类活动对生态系统的干扰超过阈值 破坏生态平衡 生态系统自调节 四 人类对热平衡和气候的影响人类通过改变下垫面状态 间接干扰地球表层系统热平衡 1 砍伐森林 兴建城市 发展灌溉 排干沼泽 兴建水库等 就相应地改变了陆地表面的反射率 从而改变区域的热量平衡 2 排放温室气体和粉尘 可以导致 温室效应 并造成大气污染 据监测 1900年大气CO2浓度为290ppm 1976年增加到335ppm 20世纪末增至380 390ppm 比利时马斯河谷烟雾事件 1930年12月 发生在比利时马斯河谷工业区 位于狭窄河谷内的这个工业区 分布有大量的炼油厂 金属厂 玻璃厂等重污染工厂 这些工厂排放出大量的有害废气和工业粉尘 严重影响了当地人们的健康 从12月1 5日 由于天气的影响 河谷内出现静风 空气污染物扩散不出去 同时 也出现了逆温层 污染物难以扩散到高空 只能在低空中聚集 污染物浓度迅速上升 结果造成60多人在一周内死亡 市民中心脏病 肺病患者的死亡率增高 家畜死亡率也大大增高 多诺拉烟雾事件 1948年10月 发生在美国宾西法尼亚洲的多诺拉镇 该镇是个重工业重镇 许多大型炼铁厂 炼锌厂和硫酸厂聚集于此 工厂排放的废气中含有工业粉尘和有害气体二氧化硫等 10月26日 由于受反气旋和逆温层的控制 该地区出现静风 空气中的污染物既不能向高空扩散 也不能向周围地区扩散 导致空气中污染物浓度迅速升高 全镇14000人中有6000人出现眼痛 喉咙痛 头痛 胸闷 呕吐 腹泻等症状 其中17人因此死亡 洛杉矶光化学烟雾事件 40 50和70年代 发生在美国的洛杉矶市 40年代时 洛杉矶市的汽车保有量就达到了250万辆 每天需要消耗汽油1000多吨 汽车尾气中的碳氢化合物 氮氧化物等污染物就漂浮在街道上的空气中 在强烈阳光的照射下发生物理化学反应 产生了有毒的浅蓝色烟雾 造成大量市民眼睛红肿 咽炎 呼吸道疾病恶化乃至思维紊乱 肺水肿等疾病 1955年发生的光化学烟雾事件导致400多人因中毒 呼吸衰竭死亡 1970年发生的事件使3 4的市民患病 五 人类对能源和矿产资源的影响 能源与矿产资源被以前所未有的速度开发 有些矿产资源几近耗竭 目前石油探明储量约960亿t油当量 据专家估计 如果全世界石油消耗量在1974年28亿t的基础上以每年4 的速度增加 同时考虑到世界上一切可能找到的油气矿藏 世界石油储量仅可用100年 最多150年 煤的储量估计为11亿t 1980年 其中 有经济开采价值的为7370万t 可供开采150 190年 考虑到潜在的储量 也不过150 250年 二 人类与自然地理系统协调发展 从哲学意义上看 协调是反映现实发展规律性的范畴 是反映系统状态和系统关系的概念 协调标志着系统整体各组成要素相互关系的和谐 结构和功能的完善 内在因素与环境条件的适应和均衡 内容和形式的统一 在人与自然地理环境的关系中 协调 是可持续发展根基 在资源 环境 生态承载力的范围内 发展人类生产 可持续发展 在保持自然资源的质量及其提供服务的前提下 使经济发展的净利益达到最大 要实现具有可持续意义上的经济增长 就必须改进资源开发和使用的方式 提高资源能源利用的效率 将增长方式从粗放型转变为集约型 实现废弃物的减量化 资源化和无害化 减少单位经济所产生的环境压力 研究表明大约九成的地球自然生态系统变化都直接或间接的与全球气候变暖有关 全球变暖已经对全球及各国的生产生活 社会经济安全造成了重大影响 全球变暖影响涉及诸多方面 比如 沿海资源 Coastalresourees 农业 Agriculture 水资源 waterresourees 人体健康 Humanhealth 能源 Energy 陆地生态系统生产力 TerrestrialeC Systemprodu tivity 森林 Forestry 陆地生物多样性 Terrestrialbiodiversity 海洋生态系统生产力 MarineeeosystemProductivity