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全球生态学结课论文关于全球变化的相关认识机械09-2孙骏091014213摘要：本论文以“全球变化”为核心，讲述其变化的相关具体表现，包括气候变化，大气组成变化以及土地利用变化这三个方面，就其形成的原因进行相关浅显的分析，包括大自然本身的发展规律，以及人为的因素。同时探讨这些变化对地球，对人类自身的影响。根据自己的认识提出解决其问题的相关设想。关键词：生态变化 人为因素 影响正文 “全球变化”这个说法提出于上个世纪70年代，当时主要是表达国际安全和生活质量的下降，直到80年代的时候科学家才将其延伸到环境系统方面。其定义是由于人为以及自然的因素造成的全球性的环境变化，主要指气候变化，大气组成变化和土地利用变化。 地球的大气系统在不时的进行自我跟新，但在工业革命之后，矿物燃料的过分利用，人类的乱砍乱伐，过度放牧等行为加剧了地球大气成分的变化。特别是含碳化合物，含氮化合物（CO2,CH4,N2O等）急剧上升，从而造成了一系列的相关影响。在过去的200年中，大气中的甲烷一直在缓慢增加，只是近些年甲烷的上升趋势才有所增长。天然的湿地比如沼泽，苔原等以及水稻田都是甲烷的主要产地，最近的海底可燃冰的探测也引起了科学家的关注。来自人类产生的含氮化合物主要是氮肥的运用，以及汽车尾气的排放等，从上世纪50年代到本世纪初，N2O的浓度较之前成几何级数增长。说到大气组成变化就不得不提及二氧化碳的增长。二氧化碳对维持地球温度有至关重要的作用，它对全球气候的变化有60%的贡献度。在地球自身的系统中，其主要由生物的呼吸产生，由海洋以及森林中的各种植物吸收。但是随着人类对地球的过度干涉影响，特别是矿物燃料的燃烧（煤，石油，天然气等）和水泥生产，以及对森林的过度砍伐都使二氧化碳的含量越来越失衡。研究表明，从十七世纪开始大气中二氧化碳的含量从280上升到360（单位：u mol./mol）。与其同时，空气中的含硫化合物在工业化生产中也急剧上升。以上种种大气中的组成变化对地球造成了极大地伤害，同时对人类自身也造成了难以估计的破坏。就我国而言，目前我们的大气污染属于典型的煤油型污染，主要包括悬浮污染物以及二氧化硫。北方城市尤其是重工业城市如山西，甘肃，河北，河南，天津等二氧化硫污染较严重。同时烟尘的排放量也超过了千万吨的等级。这些大气组成的变化已经对我们的生存造成了恶劣的影响。另外，光化学污染也是科学家们比较关注的一个话题。它是由汽车排放出来的尾气如氮氧化物和碳氢化合物在大气中受到太阳紫外线照射后，产生光化学反应而发生的污染。其主要成分是臭氧，夹杂其他复杂的化合物。光化学污染对人体的呼吸道功能以及儿童的肺功能有比较大的伤害。同时可以降低植物的光合作用，导致植物高产性能的消失，使植物的产量和质量降低。总之现在的大气组成的变化已经对人类自身产生了利大于弊的恶劣后果，情形较严重。 就前面提到的二氧化碳的增长，其造成的最直接的影响就是人们常提到的“温室效应”凸显，对全球的气候变化有比较大的作用。地球的温度主要来自来自太阳的辐射。地面在接受来自太阳的短波辐射同时也在因向外辐射电磁波而冷却。地球发射的电磁波是长波辐射，大气对太阳短波辐射几乎透明，却强烈吸收地面长波辐射。大气在吸收地面长波辐射的同时也向外辐射更长的波。其中向下的到地面的叫逆辐射，地面接受逆辐射后就会升温，这就是大气温室效应的大概原理。由于大气中二氧化碳以及甲烷的含量的上升使得地球的温室效应越发明显。虽然现在地球升温与地球自身的周期变化有关，但是不可否认的是人类的活动尤其是现代化工业大生产加剧了地球温度的变化，人类对此有不可推卸的责任。温度的上升虽然可以提高植物的光合作用效应，对空气净化起到促进作用，还可以增加植物的产量，但是我们更应该看到其背后的负面作用。首先温度的上升会导致南北极冰面的融化，对南北极的当地的生态系统造成了恶劣的影响。并且因为大量冰的融化，从而导致海平面的上升，使某些低地国家，岛屿，靠近海平面的城市淹没。当然这些都是表面上一些显而易见的后果，温度的不正常上升将会打破，甚至改变全球生态系统，如影响候鸟的迁徙时间，导致湿地的减少等。最近几年，印度在夏天经常报道出因热浪袭击而导致的人员伤亡情况，诸如此类，全球变暖已经严重导致了地球生态系统的失衡。另一个气候变化的例子就是“厄尔尼诺”现象。厄尔尼诺（EL Nino）为西班牙语，愿意是“圣婴”。它原指位于太平洋东部秘鲁，厄瓜多尔沿海在圣诞节前后发生的海水升温现象。现在称由于人为活动强度增加而使厄尔尼诺现象频率变大，出现区域增多，影响范围扩大的过程叫做“厄尔尼诺化”。每次厄尔尼诺现象发生的时候总是伴随着南美地区洪灾的爆发，以及其受飓风的袭击。与此同时在非洲中南部却发生干旱，同时也会导致澳大利亚和印尼等地区降雨的减少。在厄尔尼诺年，地球上地震的次数也会随之增多，并且会导致生物灾害的发生。关于厄尔尼诺现象的成因，目前并无相关统一的认识，但是对于全球的生态系统来说，的确是个不择不扣的灾难。在土地利用变化这方面，人类的影响作用尤其凸显。荒漠化，是指在人为、自然的因素下导致土地质量全面退化和有效经济用地数量的减少的现象，其最直接的后果就是沙漠化。其实在沙漠化的成因中只有5%的因素与大自然有关，所以说沙漠化完全就是人类自作自受的后果。荒漠化的成因很简单，就是因为人类的滥砍滥伐导致干旱，半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化。土地退化包括有：土壤物质的流失，土壤经济，物理，化学等特性的退化以及自然生产力的丧失。荒漠化对人类的文明曾经造成了摧毁性的破坏，就比如我国的古楼兰文明，以及美索不达米亚文明等都是因为当地的荒漠化严重导致一个地区文明的衰落。荒漠化对我们现在生存空间造成的挤压比以往更深。荒漠化所造成的经济损失估计每年高达423万亿。牧场是受荒漠化影响最严重的地区，全球至少有80%的牧场受到荒漠化的侵袭。另外60%的旱作土地，30%的灌溉土地受到中等荒漠化的影响。荒漠化导致当地农民收入减少，贫困加剧，从而引起一系列的社会，政治问题。说到荒漠化就不得不提土地的贫地化，石漠化，盐碱化等。贫地化指在人为作用下出现的耕地数量减小和质量的下降。其中水土流失这一现象在我们的黄河流域尤为严重。黄土高原每年被突然河流侵蚀的模数大概在10000 t以上，这不仅造成了黄河成了举世“有名”的“地上河”，更使黄河流域的土壤的贫地化日益严重。黄河冲走的不仅仅是土壤这么简单，更冲走的是其中的养分，因为土壤中富含氮，磷，钾等有机元素，这其中的损失难以估计。当然各种生产建设对土地的过度利用乃至浪费也同样值得我们去注意，我国因为各种人为因素而造成的土地浪费累计达1300多平方公里，另外林果渔业也占用了大量宝贵的土地。石漠化是指由于人为原因而导致的土壤流失，土层变薄，使基岩逐步裸露的过程。其现象主要发生在我国南部地区。在山地，高原向盆地，平原的过渡区和石岩区，石漠化尤为严重。云南，贵州等地的喀斯特面积大将近40万平方公里。另外盐碱化在农村地区也比较严重。由于各种化肥的滥用以及农药的污染使我国盐碱地的区域不断扩大。这些恶劣的土地变化都对人类以及当地的生态系统造成了难以估计的后果。众所周知，二氧化碳的增加也与现在森林面积的不断减少有关。南美地区的热带雨林进过人类的大肆砍伐之后，其面积一降再降。在我国，森林的滥砍滥伐的现象也日益严重，在国有林区中，更新的速度早就赶不上其被砍伐的速度。另外由于人们对土地的需求，特别是在发展中国家中，人们往往会毁林垦荒。同时森林中的虫害以及不时的森林火灾等种种原因，都使地球上的森林面积日益萎缩。森林不仅在吸收二氧化碳方面有至关重要的作用，其在维持当地的水土，稳定水循环上都有着深远的影响。往往一处森林的破坏都使其所在区域的生态系统受到难以恢复的打击。 通过上述关于全球生态的变化我们可知，其对我们的生存环境的造成的破坏远大于其所带来的益处。就其中某个问题，我提出了许相关解决设想。 我所学的是机械专业，在今后的生活创造过程中表面看似与全球生态变化这个话题无关。但是我觉得如果真的关注这个话题，我的所学还是会有些许作为的。我们知道，空气中含氮化合物的增加主要与汽车尾气的排放有关。当汽车中发动机的含氧量不足的时候，其燃料就不能完全燃烧，从而排放出大量含氮化合物。虽然现在科学家已经就其含氮化合物的转化进行了相关实验，并且研究出了相关催化剂使N2O,NO等转化为对空气无害的氮气。但我认为这还没有达到治本的效果。如果使车内的发动机可以充分燃烧，那么所有与之相关的问题都将会迎刃而解。所以我觉得有必要就其发动机的构建进行重新分析，使之进气的含量达到最大，并且通过微电子技术不断调节其最佳反应比，使燃料得到百分百的利用。而其中至关重要的发动机构件的改装就需要自己将所学专业运用运用其中。 全球生态系统的变化是一件关乎子孙后代的大事，需要我们全人类的关注。希望自己在学习全球生态学这门功课之余，对全球生态有一个更加全面深刻的认识。参考文献：周广胜 王玉辉 2003 全球生态学 气象出版社陈立奇2004 南极地区对全球变化的响应与反馈作用研究海洋出版社延军平 黄春长 1999 跨世纪全球环境问题及行为对策 科学出版社吴凤