第01章 绪论20120411

• 生物圈（biosphere）：地球上有生命存在的空 间称作生物圈，其范围在地表以上达23km的高空， 地表以下可延伸到12km的深海。 • 生命支持系统：是指地球上生命系统生存所需 要的某些必要的条件，主要包括大气圈、水圈、 岩石圈和能量。
生态圈的结构及运行
• 大气圈是人类最直接的生命支持系统（氧循
3、生态圈具有优化演进方向的能力。生态圈的整 体运行是有规律的，人类社会发展需要认识和遵 循自然规律
生态圈运行的主要特点和启示
启示：
生态圈是一个具有反馈调节能力的系统，人 类社会生产方式的改进应多借鉴生态圈的运行 机制；

人类社会与自然界是不可分的统一体，人类 社会的发展强度和方式应考虑自然界的承受能 力等。
现代大气主要是氮、氧、二氧化碳，生物通过 光和呼吸作用，推动碳、氧循环 大气圈其他作用：能量转化、水分循环、调节 气候



水圈

水圈是覆盖在地球表面全部的水，包括海洋、 湖泊、江河、沼泽、地下水、冰川等，有气、 液、固三态 海洋水是主体，占总水量的96.5%，其他水体 比例很小，且以冰川为主；淡水只占2.53% 生物体60-90%的组成为水分，所有生命活动离 不开水分



能量

是驱动生态圈运行的动力
能量分配：地球主要接受太阳能，总量为100% 的话，32%直接被云层、地面、大气颗粒反射， 68%进入生物圈，其中20%蒸发，48%转化成 热能被大气层保留，生物界消耗仅占0.1%左右 生物圈是开放系统，将0.1% 的太阳能转化为生 物能，实现负熵流的不断输入，保证生态圈环 境的稳定和系统正常运行

环、碳循环）； • 水是生命存在的基本条件（水循环）；
• 岩石圈是指地球外圈层薄而坚硬的岩石层 （氮循环），土壤圈是岩石圈中特殊的生命 子系统；
• 能量是驱动生态圈运行的动力。
大气圈

几十亿年前，地球大气圈的主要成分是甲烷、 氨、氢、一氧化碳、二氧化碳、氰化氢、硫化 氢，没有氧 35亿年前，一类蓝藻（光和）和一种细菌（分 解）出现，氧从无到有
资环学院
陈辉
1.1.1 生态圈（ecosphere）
• 什么是生态圈？
• 生态圈的结构及运行 • 生态圈运行的主要特点和启示
什么是生态圈？
• 定义：生态圈是生物圈与生命支持系统的统
一体，是地球上全部生物和与之发生相互作用 的环境的总和。
包括生物圈和生命支持系统两大部分。
生态圈的结构及运行
生态圈包括生物圈和生命支持系统两大部分。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ



水循环保证着地球水量的动态平衡，并对其他 生命支持系统产生影响（如土壤），为生物提 供栖息地
岩石圈

由地球表壳和地幔圈中上地幔顶部组成，平均 厚100km
岩石圈的特殊表层—土壤圈，是极其重要的生 命支持系统 生命重要营养元素氮，来源于大气，但不能被 生物直接利用，必须借助土壤微生物完成氮循 环 生命其他重要营养元素主要来自土壤圈

生态圈运行的主要特点和启示：
生态圈运行的主要能量来源于太阳。生态系 统正是依靠太阳能的不断输入才实现了其结构的 发育和功能的运行。
生态圈运行的主要特点和启示是：
生态圈运行的主要特点和启示

主要特点：
1、生态圈的物质是封闭循环的。自然生态圈构成 良性循环回路，人为污染使循环受阻
2、生态圈是具有自我调节和控制能力的自持系统。 但干扰超过一定限度，将发生不可逆变化