环境变化与城市发展文档

环境变化与社会发展一第一章地球环境的基本特征什么是环境？⏹环境是相对于中心事物而言的，与某一中心事物有关的事物，就是这个中心事物的环境。

⏹环境科学研究的环境，是以人类为主体的外部世界，即人类赖以生存和发展的物质条件的综合体。

环境的分类地球及自然环境特征地球及其自然环境运动的普遍性地球及其自然环境分层的普遍性地球及其自然环境演进的普遍性地球及其自然环境运动的普遍性太阳系尺度：公转星际尺度：自转地球尺度：板块运动圈际尺度：碳循环、水循环圈层尺度：食物链中的能量流动人类与地球各圈层的关系大气圈（atmosphere ）因地球引力而聚集在地表周围的气体圈层，是地球最外部的一个圈层。

大气是人类和生物赖以生存必不可少的物质条件，也是使地表保持恒温和水分的保护层，同时也是促进地表形态变化的重要动力和媒介水圈（hydrosphere ）由地球表层水体所构成的连续圈层。

水是组成自然界最重要的物质之一，是一切生物生存必不可少的物质条件，对地球表层环境的形成和改造起到重要的作用。

陆地水和海洋水是水圈的两大组成部分。

它们的物质成分和物理性质是有差别的。

陆地水在体积上和质量上虽然比海洋水小得多，但它们广泛分布于陆地上，对陆地地形的改变起着重要作用。

生物圈（biosphere ）地球表层由生物及其生命活动的地带所构成的连续圈层，是地球上生物生存和活动的围，是地球上所有生物及其生存环境的总称。

它同大气圈、水圈和岩石圈的表层相互渗透、相互影响、相互交错分布，它们之间没有一条绝然的分界线。

生物圈所包括的围是以生物存在和生命活动为标准的，从地表以下3km 到地表以上10 多公里的高空以及深海的海底都属于生物圈的围，但是生物圈中的90 ％以上的生物都活动在地表到200m 高空以及从水面到水下200m 的水域空间。

土壤圈（pedosphere ）土壤是由岩石风化后在其他各种条件的作用下逐步形成的。

土壤圈是一层被覆于地球陆地表面，能生长植物的疏松表层。

土壤圈位于大气圈、水圈、岩石圈和生物圈的交换地带，是连接无机界和有机界的枢纽，是支撑植物生长的基底，有净化、降解、消纳各种污染物的功能岩石圈（lithosphere）从上地幔软流层向上至地表的由岩石组成的空间围岩石圈可分为6大板块：欧亚板块、太平洋板块、美洲板块、非洲板块、印度-大洋洲板块、南极洲板块，另外还有一些较小板块镶嵌其间。

岩石圈（lithosphere）地表形态的塑造过程也是岩石圈物质的循环过程，它们存在的基础是岩石圈三大类岩石——岩浆岩、变质岩和沉积岩的变质转化。

在地球部压力作用下，岩浆沿着岩石圈的薄弱地带侵入岩石圈上部或喷出地表，冷却凝固形成岩浆岩。

裸露地表的岩浆岩在风吹、雨打、日晒以及生物作用下，组件崩解成为砾石、沙子和泥土。

这些碎屑被风、流水等搬运后沉积下来，经过固结成岩作用，形成沉积岩。

同时，这些已经生成的岩石，在一定的温度和压力下发生变质作用，形成变质岩地球及其自然环境演进的普遍性固体地球经历了凝结分层、地壳碎裂、地壳加厚、泛大陆形成以及板块迁移等阶段，形成了现今的海陆大致格局地球大气层的变化整体趋势是伴随着火山地质作用、宇宙射线天文作用以及地表生物的生态作用，由组成的平衡态向不平衡态转换，由二氧化碳为主的原始大气向富含氧气的现代大气转换。

固体地球经历了凝结分层、地壳碎裂、地壳加厚、泛大陆形成以及板块迁移等阶段，形成了现今的海陆大致格局；地球大气层的变化整体趋势是伴随着火山地质作用、宇宙射线天文作用以及地表生物的生态作用，由组成的平衡态向不平衡态转换，由二氧化碳为主的原始大气向富含氧气的现代大气转换；地球的现状是生命参与地质历史过程的结果，地球现在的状态也是靠生命活动调节、控制和维持的。

生物对环境的主动作用英国科学家J. Lovelock于20世纪60年代提出了Gaia假说，即女神假说。

Gaia 假說第一次描述成生命來左右环境，而非环境控制生命：〝生命或者生物圈來调节或者保持气候以及大气层的組成以适合其生长〞。

该假说认为，地球表面的温度和化学组成是受地球表面的生命总体（生物圈）主动调节的。

地球大气的成分、温度和氧化还原状态等受天文的、生物的或其他的干扰而发生变化，产生偏离，生物通过改变其生长和代，如光合作用吸收CO2释放O2，呼吸作用吸收O2释放CO2，以及排泄废物、分解等，对偏离作出反应，缓和地球表面的这些变化。

原始地球火山喷发产生原始大气，原始大气中含有水蒸气，氢气，氨，甲烷，二氧化碳，硫化氢等物质原始大气在高温，紫外线以及雷电等自然条件作用下，形成许多有机物，如氨基酸等氨基酸属于有机小分子物质地球生命的起源与进化有机小分子物质随着地球温度降低，产生降雨汇入到原始海洋中。

原始海洋中有了有机物，经过10亿年左右，逐渐形成了原始生命最初的生物是单细胞藻类，逐渐随着增殖与演变，渐渐出现了丰富多样的生物体，经过无数亿年的进化，就变成了生物丰富多彩的地球~生物进化是由单细胞生物向多细胞生物进化，由结构简单的生物向结构与功能复杂的生物进化。

期间经历了从海洋到陆地的跃迁，以及某些生物类群的突然爆发（寒武纪三叶虫）与灭绝（侏罗纪末恐龙）陆地表层主要生态系统类型其它类型生态系统：热带季雨林热带荒漠亚热带常绿阔叶林亚热带硬叶林温带落叶阔叶林寒温带针叶林高寒草原、草甸人类改变地球自然环境的事实1）有1/3～1/2的陆地面积已经被人类活动所改变；（2）从工业革命以来，大气的二氧化碳体积分数（含量）提高了30%；（3）人工固氮的总量已经超过天然固氮总量；（4）被人类利用的地表淡水，已经超过可利用总量的50%；（5）近2000年来，地球上大概有1/4的鸟类物种已经灭绝；（6）接近2/3的海洋渔业资源，已经过度捕捞或耗尽环境问题是指人类为其自身生存和发展，在利用和改造自然界过程中，对自然环境造成的破坏和污染，以及由此产生的危害人类生存和社会发展的各种不利效应。

☐自然灾害问题（第一环境问题）☐人为环境问题（第二环境问题）近年来臭氧问题有所缓解⏹大气层中的臭氧含量每减少１％，地面受太阳紫外线的辐射量就增加２％，患皮肤癌的人就会增加５％至７％。

⏹过量的紫外线辐射可使农作物叶片受损，抑制农作物光合作用，改变农作物细胞的遗传基因和再生能力，导致农产品减产或质量劣化。

⏹过量的紫外线还会杀死水中的微生物，造成某些物种灭绝。

近年来臭氧问题有所缓解⏹1987年9月16日，联合国环境规划署在加拿大蒙特利尔召开国际臭氧层保护大会，通过了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》（简称《蒙特利尔议定书》），对控制全球破坏臭氧层物质的排放量和使用提出了具体要求。

至2010年6月，已有196个国家签署了这一议定书。

中国在1991年成为议定书缔约方。

⏹1995年，联合国大会决定把每年的9月16日作为国际保护臭氧层日。

⏹20多年来，通过议定书各缔约方的共同努力，全球已将有害化学品的生产和消耗量减少了98％以上。

海洋污染海洋污染通常是指人类改变了海洋原来的状态，使海洋生态系统遭到破坏。

有害物质进入海洋环境而造成的污染。

可损害生物资源，危害人类健康，妨碍捕鱼和人类在海上的其他活动，损坏海水质量和环境质量等。

海洋面积辽阔，储水量巨大，因而长期以来是地球上最稳定的生态系统。

然而近几十年，随着世界工业的发展，海洋的污染也日趋严重，使局部海域环境发生了很大变化，并有继续扩展的趋势。

荒漠化⏹荒漠化指由于人为和自然因素的综合作用，使得干旱、半干旱甚至半湿润地区自然环境退化，包括盐渍化、草场退化、水土流失、土壤沙化、狭义沙漠化、植被荒漠化、历史时期沙丘前移入侵等以某一环境因素为标志的具体的自然环境退化。

鉴于我国对南方石漠化研究的重视，为了方便，有时也将湿润和亚湿润区的石漠化归入荒漠化畴。

⏹荒漠化是一个世界性的生态环境问题。

据联合国环境规划署(UNEP)统计，全球已经受到和预计会受到荒漠化影响的地区占全球土地面积的35%。

荒漠和荒漠化土地在非洲占55%,北美和中美占19%,南美占10%，亚洲占34%,澳大利亚占75%，欧洲占2%。

荒漠和荒漠化土地在干旱地区和半干旱地区占土地面积的95%，在半湿润地区占土地面积的28%。

世界平均每年约有5～7万平方公里土地荒漠化，以热带稀树草原和温带半干旱草原地区发展最为迅速。

⏹荒漠化的人为因素⏹过度开垦⏹过度放牧⏹过度樵采⏹水资源不合理利用人为因素的根本原因：人口增长快，人地矛盾突出。

解决的根本措施：控制人口数量，提高人口素质，实行生态移民政策。

环境变化与社会发展二第二章生态学基础什么生态学？⏹生态学是研究生物与其环境相互作用的科学。

这里的“环境”包括：☐物理环境（如温度、水等）☐生物环境（来自其他生物的影响生态系统的概念生态系统就是在一定时间和空间，生物与其生存环境以及生物与生物之间相互作用，彼此通过物质循环、能量流动和信息交换，形成的一个不可分割的自然整体生态系统= 生物群落+ 生物群落的环境生态系统= 生命系统+ 环境系统生态系统的组成⏹生产者☐包括所有能进行光合作用的绿色植物以及光能自养型微生物和化能自养型微生物。

生产者是生态系统中最活跃的因素。

绿色植物具有叶绿素，能利用太阳辐射能，通过光合作用，把吸收来的二氧化碳、水和无机盐类制造成初级产品----碳水化合物，并同时将太阳能以化学能的形式固定、储藏在碳水化合物中，碳水化合物可进一步合成转化为脂肪、蛋白质等其它有机物，这些有机物便成为地球上一切生物（包括人类在）赖以生存的食物来源。

☐除绿色植物外，化能自养型微生物和光能自养型微生物也能分别利用化学能和太阳能合成有机物，如氮化细菌能将氨氧化成亚硝酸和硝酸，并利用这一氧化过程中产生的能量把二氧化碳和水合成为碳水化合物。

☐生产者在生态系统中的作用主要是生产各种有机物，一方面供自身生长发育所需，一方面为其它生物提供食物来源。

⏹消费者☐主要指动物而言。

消费者均属于异养生物，即只能依赖生产者生。

☐产的有机物来维持自己的生命活动。

其中，以植物的叶、枝、果实及凋落物为食的叫草食性动物（又称一级消费者），如陆地生态系统中的蝗虫、野兔、梅花鹿、牛、马、羊等，淡水生态系统中的浮游动物、螺蛳、虾等；以草食性动物（一级消费者）为食的叫肉食性动物，属于二级消费者或一级肉食者，如狐狸、黄鼠狼、青蛙；以二级消费者为食的叫三级消费者或二级肉食者，如老鹰、金钱豹、狮子等。

依此类推。

☐消费者在生态系统中的作用，一是物质与能量的传递作用，如在草原生态系统中，野兔就起着把青草中的有机物和储存在有机物中的能量传递给肉食性动物的作用；二是物质的再生产，如草食性动物山羊可以把草本植物的植物性蛋白通过再生产转变成动物性蛋白。

☐无生命成分☐生态系统中的无生命成分包括生物代的能源----太阳辐射，生物代材料----二氧化碳、水、氧、氮、无机盐、有机质等，温度、压力等物理条件。