地球环境与生态系统研讨(ppt 52页).ppt

1、1地球环境和生态系统，1.1地球环境的基本特征1.2生态系统1.3人口和资源，1.1地球环境的基本特征，1.1.1地球环境的圈层构造1.1.2人与各圈层的关系，1.1.1地球环境的圈层构造，地球环境及其构成地球环境将地球及其他生物和非生物物质称为环境要素，与人密切相关。 人的环境和其他生物的环境不同，如自然环境和社会环境等。 自然环境包括依赖于人的生存的环境要素和由这些要素构成的各层。 这些因素和圈层构成了人的生存环境和地理环境。 社会环境指的是人的社会制度等上层建筑条件(智能圈和人际圈)。 1.1.1地球环境的圈层结构、地球环境的独特性地球是迄今为止发现智能生物存在的唯一天体。 距离环境资源

2、丰富多样的地面1540km处有臭氧层含有一定量的CO2的大气层土壤地壳的厚度等，1.1地球环境的圈层构造，地球各圈层的发育在46亿年前形成地球时，圈层的分化，没有还原性大气。 38亿年前，地球表面有水。生命出现20亿年前蓝藻等生物可以进行光合作用，大气层中有O2。 16亿年前形成含氧的大气层，变成氧化性气氛，形成臭氧层，1.1地球环境的层构造，12亿年前真核细胞出现的5亿年前海洋无脊椎动物出现的4.5亿年前顶囊蕨登陆的2亿年前哺乳动物出现的今天，约500万种到5000万种1.1.1地球环境的圈层结构、生物的出现、大气中的CO2转移到岩石圈，形成大量的碳酸盐岩石，经风化和生物的相互作用，在地表形

3、成了土壤圈。 1.1.2人类与各大气层的关系是，人类与大气层地表以上的大气浓度随高度的增加而减少，大气质量主要集中在大气层的下部，其中50为距地表5km以下，75为10km以下，90为30km以下。 1.1.2人与各层的关系，根据大气温度的垂直变化特征，将大气层划分为对流层位于大气层的最下层，平均厚度为12km。 大气污染主要发生在该层，特别是在12km范围内的对流层，随着高度的增加，大气温度下降，平均减少率为6.5/km。 1.1.2人类与各圈层的关系，平流层1250km的高度。 平流层的下部是稳定层，温度几乎不随着高度变化，稳定层上的温度随着高度的增加而上升，到平流层顶部达到最高值的平流层

4、的最上层是臭氧层。 1.1.2人与各圈层的关系，中间层5080km的高度。 温度随着高度的升高而下降。 大气分子在约60km的高度开始电离，从均质层向非均质层转移。 1.1.2人与各轮层的关系，热成层80800km的高度。 该层中的空气多被各种放射线电离，也称电离层。 1.1.2人类与各圈层的关系，逸散层800km以上的上空。 大气极为稀薄，地心引力很弱。 有些运动速度快的质点完全脱离重力逃入宇宙空间。 1.1.2人类与各圈层的关系，地球大气保持着这个细微的平衡。 主要成分是氧和氮。 但是，现在大气中微量成分的浓度发生了变化，其中最引人注目的是CO2和O3。 人类社会实现工业化以来，规模和强度

5、越来越大的人类活动正在打破这种平衡，这是人类面临的重大环境问题之一。 1.1.2人与各轮层的关系是，人与水圈地球表面70以上复盖着水，地球总水量约为14108km3。 地球上的海洋面积为71，海洋水占总水的97.3。 2.7的淡水资源中，68.7 (总水的1.85 )以冰川和冰帽的形式存在于南北极和高山地区，不易被人类直接利用。 1.1.2人类与各圈层的关系，目前人类可利用的淡水量约为0.9104km3。但是，由于气候和地理条件的制约，不同国家和地区的水资源分布极为不均匀。 我国属于缺水国家！1.1.2人类与各圈的关系、现代人类的生产活动给水圈带来各种影响，主要是建设大坝大量开采地下水的小河流

6、路线化湖所消除的水质污染、1.1.2人类与各圈的关系、人类与土壤圈人类对土壤圈的严重影响包括沙漠化、水土、1.1.2人类与各圈为人类提供了丰富的化石燃料和矿产资源。 人类进入20世纪以后煤炭开始占据能源的主导地位石油从1920年开始开采量大幅上升。 从1929年到1971年，世界煤炭产量增加了70%。 同期石油产量增加了1000%！ 1.1.2人类与各层的关系，在人类开发利用化石燃料和矿物原料的同时，对环境也有一定的影响。 1.1.2人类与各圈层的关系，人类与生物圈在海面下10km到海面上9km，寒冷(190 )到炎热(140 )，甚至干燥的沙漠中存在生物。 1.1.2人类与各层次的关系，人类

7、在从农业社会进入工业社会后，具备了能够对抗自然的力量。 特别是在20世纪后半叶，科学技术迅速发展，终于把人类从大自然的奴隶变成了主人，但人类在过去相当长的时期以胜利者和占领者的姿态出现，破坏了人类和大自然的平衡和和谐。 1.2生态系统，1.2.1生态系统的基本概念1.2.2生态平衡及其破坏，1.2生态系统，生态系统是由一定空间内的生物成分和非生物成分组成的生态学功能单位。 从人类的角度来理解，生态系统包括人类自身和人类的生命支持系统，即人类的自然环境。 1.2生态系统、生态系统的共同特征：具有能量流动、物质循环和信息传递三个功能的自我调节能力的动态系统1.2.1生态系统的基本概念、生态系统的构

8、成和类型生态系统的构成包括无机物、有机化合物、气候因素、生产者、消费者、分析者。 1.2.1生态系统的基本概念、类型按功能分类：生产者(自养生物)、消费者(异养生物)、分解者(也称还原者)及非生物环境。 不同地理条件：水生生态系统和陆地生态系统。 1.2.1生态系统的基本概念，食物链和食物网的各种生物之间有采食和采食的关系，被称为食物链。 食物链交叉产生的捕食关系被称为食物网。 一般来说，食物网越复杂，生态系统越稳定。 1.2.1生态系统的基本概念、营养水平和生态金字塔营养水平是食物链某个环节中所有生物种的总和。 所有绿色植物和自我营养生物以构成第一营养级的生产者为食的所有动物都属于第二营养级

9、，也称植食动物营养级，以植食动物为食的所有动物除了构成第三营养级以外，可能还有第四(第二级肉食动物营养级)和第五营养级。 1.2.1生态系统的基本概念，生态系统中的物质和能量就这样在营养水平上传递。 营养水平之间的能量传递效率低，储存在下位营养水平的能量的约10%可以在上位营养水平利用。 这就是生态学的10%法则或1/10法则。 根据上述的1/10律构成生物量和能量的金字塔，被称为生态金字塔。 1.2.1生态系统的基本概念，生态系统的功能生态系统具有能量流动、物质循环和信息传递三个功能。 1.2.2生态平衡及其破坏，在某一时期，生态系统内的生产者、消费者和分解者保持了一个动态平衡，系统内的能量

10、流动和物质平衡长期保持稳定。 这种状态就是生态系统的平衡。 影响生态平衡的因素有自然的，也有应该做的。破坏生态平衡往往是由于人类的贪婪和无知、过于自然地追求、不太了解生态系统的复杂机制而自由行动。 1.2.2生态平衡及其破坏、生态学第一法则：我们的任何行动并非孤立，对自然界的任何侵犯都有无数的效果，其中许多是不可逆的。 也称为多效原理。 生态学的第二定律：万物与其他事物相连，融合。 也称为相互连接原理。 生态学的第三定律：我们生产的任何物质都不应干涉地球上自然的生物地球化学循环。 也称为不干涉原理。 1.2.2生态平衡及其破坏，遗憾的是，迄今为止，我们采取的许多行动只关注眼前利益和局部利益，忽

11、视长期和全世界利益，对生物圈造成一些伤害，其中有些严重影响深远。1.3人口和资源、1.3.1世界人口发展状况1.3.2中国人口发展状况1.3.3人口增加对资源的压力、1.3.1世界人口发展状况、世界人口发展状况高出生率、高死亡率、低增长率阶段人类产业革命产生的平均每千年增加2%，比现在的约1000倍滞后。 1.3.1世界人口的发展状况，高出生率、低死亡率、高增长率阶段的产业革命后：世界人口在公元1600年达到5亿到1800年，经过200年，人口达到10亿人。 二战后发生人口爆炸，300年人口增加了10倍！ 1.3.1目前世界人口发展状况、低出生率、低死亡率、低增长率阶段，世界人口已经超过60亿

12、，每年人口增长约1亿人。 1.3.1世界人口的发展状况，世界人口的预测取决于当前的年龄结构和增长率：到2025年，世界人口将超过80亿到2100年，世界人口将达到72149亿！ 1.3.2中国的人口发展状况，中国的人口发展特征人口的增加速度在1684年1亿1949年约为5亿人1984年10亿1995年12亿2000年14亿。 1.3.2中国的人口发展状况，农村人口比重大的人口城市化，加速老龄化的男女比高；1.3.2中国的人口发展状况，人口分布不均：以黑龙江环辉到云南腾冲为线，西北地区占国土面积的64%，人口仅占4%的东南地区占国土面积的36%，人口占96 % 人口素质亟待提高。 1.3.2中国

13、人口的发展情况，中国人口的发展趋势21世纪中期，中国人口将达到16亿人。 1.3.3人口增长对资源的压力，自然资源的自然资源种类多，总量大，但人均资源少的各种资源综合组合好，资源空间分布不平衡资源质量差异大。 1.3.3人口增加对资源的压力、1.3.3人口增加对资源的压力、人口对自然资源的压力我国耕地约1亿km2，约占国土面积的10%。 “占世界7%的土地养育了占世界22%的人口。 ”森林资源我国占世界160个国家和地区的120位。 1.3.3人口增长对资源的压力，中国年降水量约为60000m3，相当于世界的5%，世界第三位的水资源总量为28124108m3，居世界第六位。 人均水资源量为人均年2580m3，相当于世界人均水资源的四分之一，居世界第110位。 1.3.3人口增长对资源的压力，黄河1972年到1992年为70天1995年122天1996年133天1997年226天，1.3.3人口增长对资源的压力开始出现，中国的煤炭储量11012t； 陆上石油储量(3001000)108t、海洋石油储量53108t。 1994年的原煤产量为12108t，占世界第一的石油产量为1.46108t，占世界第五位。 特点是人均占有量少，能源结构以煤炭为主，对环境影响较大。 1.3.3