生物圈与水圈大气圈
地球的圈层结构
４、地震 １）剧烈地壳运动，极短时间、释放能量 ２）相关概念 Ａ震源：地下岩层断裂 Ｂ震中： Ｃ震源深度： Ｄ震中距： ３）先上下颠簸，后左右摇晃（纵波快于横波达地表） ４）震级 Ａ能量释放的大小 Ｂ每升高一级，能量增加约30倍 Ｃ5级以上地震，为破坏性地震
５）烈度： Ａ破坏程度 Ｂ等震线 Ｃ除与震级有关外，还与地质构造、地面建筑有关 ６）一次地震只有一个震级，多个烈度。离震中越近、 震源越浅，烈度越大 ７）两大地震带 Ａ环太平洋地震带，集中８０％地震 Ｂ地中海——喜马拉雅地震带，集中１５％ Ｃ我国地处两大地震带的交界处，多地震国家
７）海浪： Ａ近岸浅水带 Ｂ波浪能量较高，搬运较粗砂砾；潮流流 速较慢，搬运物粉砂和淤泥
４、沉积作用 １）流速风速降低，冰川融化搬运能力下降，物质堆积 ２）流水： Ａ颗粒大比重大的先沉积。分别是砾石、粉砂、黏土 Ｂ冲积扇（山麓）、冲积平原和三角洲
３）风 Ａ沙丘、沙垄等风积地貌 Ｂ流动沙丘——新月形沙丘（方向）
５）地幔物质的对流是驱动力。板块在软流层上滑动 ６）海底岩石年龄不超过2亿年。大陆板块要古老些 ７）每个大板块又可以划分为若干小板块 ８）大陆漂移、海底扩张、板块学说 ３、地质构造——地壳运动的“足迹” １）褶皱 Ａ岩层的弯曲变形， Ｂ地形常形成山脉，如喜马拉雅山、阿尔卑斯山等山系 Ｃ背斜： 岩层向上拱起。从两翼到中心岩层变老 常成山岭
地貌
地球的圈层结构
一、外部圈层 １、大气圈 ２、水圈：连续但不很规则的圈层 ３、生物圈：水面以下２００米到地面以上１００米，“生物膜” 二、内部圈层 １、二个不连续面 １）莫霍界面 Ａ３３千米 Ｂ纵波和横波速度明显加快 ２）古登堡界面 Ａ２９００千米 Ｂ纵波下降，横波消失
２、地壳 １）很薄的固体外壳 ２）平均１７千米，大陆３３千米，海洋６千米 ３）上层硅铝层（花岗岩），下层硅镁层（玄武岩） ４）硅铝层广见大陆，大洋很薄甚至缺失；硅镁普遍存在 ３、地幔 １）固态，富含铁镁的硅酸盐类 ２）上地幔和下地幔 ３）软流层，呈熔融状态，岩浆发源地 ４）岩石圈，地壳和软流层以上的地幔部分 ４、地核 １）外核，液态、以铁镍为主 ２）内核，固态、极高温高压下结晶的铁镍合金
大气圈岩石圈水圈生物圈的关系
大气圈岩石圈水圈生物圈的关系
地球上的大气圈、岩石圈、水圈和生物圈是密不可分的。
它们之间相互作用，相互影响，共同维持着地球的生命和生态平衡。
大气圈是由气体组成的薄层，主要包括氮气、氧气、二氧化碳等。
它为地球提供了气候、天气和生命所必需的氧气。
同时，大气圈中的气体也参与了地球的物质循环和能量转移。
岩石圈是地球的固体表面，由岩石和土壤等组成。
它为地球提供了地形、土壤和矿物资源。
岩石圈与大气圈、水圈和生物圈之间的相互作用也影响着地球的物质循环和能量转移。
水圈是指地球上的水资源，包括海洋、河流、湖泊、冰川等。
它为地球提供了生命所必需的水和气候调节。
同时，水圈中的水也参与了地球的物质循环和能量转移。
生物圈是地球上生物所处的环境，包括植物、动物、微生物等。
生物圈与大气圈、岩石圈和水圈之间相互作用，共同维持着地球的生态平衡。
生物圈中的生物也参与了地球的物质循环和能量转移。
总之，大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间的相互作用是地球生态系统的基础。
只有它们相互协作，地球上的生命和生态才能得以延续和发展。
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地球各个圈层的演化过程
地球各个圈层的演化过程
地球的演化可以分为多个圈层，每个圈层都有其独特的演化过程。
以下是地球各个圈层的演化过程：
1.大气圈演化：地球的大气圈形成于约45亿年前，最初的大气
主要由水蒸气、氨、甲烷等组成，后来植物的出现使氧气逐渐增多，形成了今天的大气层。
2.水圈演化：地球上的水分为海洋、江河湖泊、地下水等。
水圈的演化受气候、地形、地质构造等因素影响，长期的演化过程形成了今天的地球水圈。
3.生物圈演化：生物圈指地球上所有生物体和它们所处的环境组成的生态系统。
生物圈的演化受气候、地形、地质构造等因素影响，由单细胞生物到多细胞生物、从原始的生态系统到物种的多样化，形成了今天的地球生物圈。
4.岩石圈演化：岩石圈是地球上的岩石外壳，由地球表层的岩石构成。
地球的岩石圈是一个动态的系统，其演化受到岩浆活动、板块运动等因素影响，形成了今天的地球岩石圈。
5.地球内部结构演化：地球内部主要由地核、外核、下地幔、上地幔、地壳等组成，其演化过程主要受到地球的热力学和化学过程的影响。
地球内部的演化过程形成了今天的地球内部结构。
以上是地球各个圈层的演化过程，这些演化过程相互作用形成了今天的地球生态系统。
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4[1].大气圈、生物圈
![4[1].大气圈、生物圈](https://img.taocdn.com/s3/m/2b0388c269eae009581bec91.png)
气温分异：气温的分布主要受纬度、海陆、地形、海拔高度等因素的制约，其中纬度因素决定
了气温的纬度地带性分异，而海陆、地形及海拔高度则成为气温非地带性分异的因素。 湿度和降水的分异：海洋上空水汽充沛，湿度大，而陆地上空相对缺乏，湿度较小。沿海地区，
随着向陆地内部的逐渐过渡，湿度也逐渐减小。 气候分异: 纬度地带性：气候形成的主导因素是太阳辐射在地表的加热不均，以及由此产生的全球气压带、 风带的分布及季节移动，导致气候类型普遍具有沿纬度更替的趋向。 湿度分带性：由于海陆分布的不同，引起了海陆间气温、气压、风向、降水等气候要素随季节 的变化，使得同一纬度带内产生了海洋性气候和大陆性气候的分异。 垂直带性：高大山体本身在不同高度上，气温和降水组合不同，形成不同的水热特征，导致山
大气的辐合：在低压中心附近，大气由周围向中心集中。 大气的辐散：在高压中心附近，大气向周围散开。 气旋、反气旋：旋转着的向低压中心辅合的大气系统叫做气旋，旋转着的由高压中心向外辅散 的大气系统叫做反气旋。由于受地转偏向力的作用，气旋、反气旋旋转的方向正好相反。
大气的运动
大气环流:在太阳辐射、地球自转、地表面性质以及地面摩擦的共同作用，使得大气圈内的空气 产生了不同规模的三维运动。
4. 大气圈、水圈
刘玉
区域与城市经济研究所
大气圈与气候分异规律
大气圈的组成与结构
大气圈的组成:地球表面的大气主要由氮（N2）、氧（O2）、氩（Ar）等气体组成。O3 大气圈的结构：根据气温从地面到高空垂直方向的分布，将整个大气分为对流层、平 流层以及高空的中间层、暖层和散逸层。 对流层 大气的最底层，它的底界是地面。对流层有三个主要特征：气温随高度升高 而降低；空气的对流运动显著；天气现象复杂多变，云、雾、雨、雪等主要的天气现象 都出现在此层 。 平流层 从对流层顶以上到50～55 km高度为平流层。 中间层 自平流层顶到80～85 km左右为中间层（高空对流层）。 暖层 自中间层顶到800 km高空为暖层，该层中的大气物质（主要是氧原子）能强烈吸收波长
《大气圈水圈生物圈》课件
渔业资源
水力发电
旅游价值
01
02
03
04
水圈为农业提供灌溉水源，是农业生产的重要基础。
水圈为人类提供丰富的渔业资源，包括淡水和海洋渔业。
河流和湖泊等水体可用于水力发电，提供可再生能源。
美丽的河流、湖泊和海洋景观吸引游客，促进旅游业发展。
03
CHAPTER
生物圈
包括各种动植物、微生物等，是生物圈的基本组成单位。
THANKS
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大气圈的层次
大气圈主要由氮气和氧气组成，此外还有少量的二氧化碳、氩气和其他稀有气体。这些气体共同维持地球的大气环境。
气体组成
气候的形成与变化
01
大气圈中的水汽、尘埃和气溶胶等物质能够吸收和重新辐射太阳能，形成和调节地球的气候。
生物呼吸与光合作用
02
大气圈中的氧气是生物呼吸的必要条件，植物通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气，维持地球上的氧气循环。
《大气圈水圈生物圈》PPT课件
目录
大气圈水圈生物圈大气圈、水圈和生物圈的相互关系
01
CHAPTER
大气圈
大气圈由对流层、平流层、中间层和热层组成。对流层是最接近地面的层次，包含了人类生活的大部分天气现象；平流层位于对流层之上，主要成分是臭氧，能够吸收紫外线；中间层和热层则更高层次的大气，温度随高度增加而升高。
大气圈的气候变化会影响水圈的水循环和生物圈的生态平衡。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
面临全球气候变化、环境污染、资源枯竭等挑战，需要采取措施保护大气圈、水圈和生物圈的生态环境。
推动可持续发展，促进经济、社会和环境的协调发展，是保护大气圈、水圈和生物圈的重要途径。
加强国际合作，共同应对全球环境问题，是实现大气圈、水圈和生物圈可持续发展的必要条件。
地球的四大圈层(WORD作业)
地球的四大圈层
科学家把地球分为四个圈层：岩石圈、水圈、大气圈和生物圈。
岩石圈：是指地球坚固的岩石外壳，它是生命的层圈。
岩石圈由各大陆和面积稍小的岛屿组成。
岩石圈中分布着雄伟的丛刊山、广阔的平原、巨大的盆地和低矮的丘陵，蕴藏着人类需要的各种矿产资源。
大气圈：由环绕在地球周围的混合气体组成，它是生命的保护圈。
大气圈中含量最高的是氮气和氧气，除此以外，还有水蒸气、二氧化碳和其他气体大气圈像一层松软的棉被包裹着地球，保护着地球。
水圈：包括海洋、湖泊、河流和冰川。
它是生命的摇篮。
假如地球上没有水，地球将没有生物圈：地球上的一切生物—包括空气中、海洋里、地上的和地下的构成生物圈。
生物圈是大气圈和水圈的儿女，它们诞生以后由它们的父母—大气圈和水圈养育它们。
格式要求：
1)设置字体：第一行为华文行楷；第二行标题为隶书；正文第二、三、四、五段为楷体。
2)设置字号：第一行为小四；第二行标题为一号；正文第二、三、四、五段为小四号。
3)设置字形：第一行倾斜、加下划线；正文第一段加着重号；正文第二段的第一个“岩石
圈”、第三段的第一个“大气圈”、第四段的第一个“水圈“、第五段的第一个”生物圈“加粗，加双下划线。
4)设置对齐方式：第一行右对齐；第二行标题居中。
5)设置段落缩进：全文左缩进6个字符，右缩进3个字符。
6)设置行（段落）间距：正文段前、段后各0.5行；正文第二、三、四、五段固定行距18
磅。
地球科学的六大圈层-概述说明以及解释
地球科学的六大圈层-概述说明以及解释1.引言1.1 概述地球是我们生活的家园，它由许多不同的圈层组成。
地球科学的研究对象就是这些圈层，它们相互作用，形成了我们所熟悉的地球环境。
本文将着重介绍地球科学的六大圈层，包括大气圈、水圈、岩石圈、生物圈、土壤圈和地球内部的核心。
通过深入了解这些圈层的特点和相互作用，我们可以更好地认识地球，保护地球资源，以及预测和应对自然灾害。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以按照以下思路来进行撰写：文章结构部分主要是对整篇文章的布局和组织进行介绍，可以包括以下内容：1. 引言部分的作用和内容概述2. 正文部分的组成和各个圈层的介绍3. 结论部分的总结和展望在文章结构部分，可以简要介绍每个部分的内容和意义，让读者对整篇文章有一个清晰的了解。
可以根据需要进行适当扩展，介绍每个部分的主要内容和要点，让读者对整篇文章的内容有一个整体的把握。
1.3 目的本文的目的是深入探讨地球科学中的六大圈层，包括大气圈、水圈、岩石圈等，以了解它们在地球形成和演化过程中的重要作用。
通过对这些圈层的分析和研究，我们可以更好地理解地球系统的运行机制，探索地球变化和环境演变的规律，为未来地球科学研究提供更深入的基础和方向。
同时，通过了解不同圈层之间的相互作用和影响，可以更好地认识到地球上的自然现象和人类活动对地球系统的影响，为地球环境保护和可持续发展提供科学依据和战略意义。
因此，本文旨在强调地球圈层在地球科学领域中的关键地位和价值，促进对地球系统的全面理解和保护。
2.正文2.1 地球的大气圈地球的大气圈是地球最外层的一个圈层，它由各种气体组成，包括氮气、氧气、二氧化碳等。
这些气体形成了地球的大气层，对地球上的生物和气候起着至关重要的作用。
地球的大气圈主要分为几个层次，包括对流层、平流层、同温层和对流层等。
每个层次都有不同的特点和作用。
例如，对流层是最接近地表的一层，其中的空气通过对流运动形成了我们所熟知的天气现象；平流层以上的层次则影响着大气的循环和气候变化。
第13章 水圈、大气圈、生物圈、岩石圈相互作用与地球表层系统剖析
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地热能是来自地球内部的热量，是由于地球内部放射 性元素衰变产生的能量，它通常通过岩浆侵入、火山喷发、 温泉等形式释放到地球表层。地热能是地球表层系统能量 的第二大来源。尽管传输到地球表层的能量只占地球表层 系统全部能量来源的0.013%，但它的作用却是不可忽视 的。它是火山喷发、地震、山地隆起、板块运动的驱动力， 是地面形态——地貌塑造的主要动力之一。
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圈层间的能量的交换
第一，大气圈与水圈之间进行着热能、动能、化学能和势能的传输与交换。 第二，大气圈与岩石圈之间在进行着热能、化学能、动能的交换。 第三，水圈与岩石圈之间存在着热能、动能、势能与化学能的交换。 第四，生物圈与其他三个圈层之间，普遍存在着热能与化学能的交换。
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大气圈水圈生物圈岩石圈
大气圈水圈生物圈岩石圈1. 大气圈大气圈是指围绕地球的气体层，它由氮气、氧气、水汽、二氧化碳等成分组成。
大气圈分为四个层次，分别是对流层、平流层、臭氧层和电离层。
对流层是大气圈最底层，是地球上所有天气现象的发生地。
其中的水汽和云都能反射和散射太阳光，保护了地球表面免受太阳的直射和紫外线的伤害。
平流层是接在对流层之上的一层大气层，很少飞行器会进入平流层。
这是因为平流层很稳定，气流稀少。
臭氧层是对流层以上的一层，大部分臭氧分子都聚集在这一层。
臭氧层能吸收紫外线，是保护地球的重要组成部分。
电离层则是指较高层大气的部分，其中的气体分子被太阳辐射离子化，并随高能粒子形成一个带电层。
这一层的主要作用是使无线电波和广播信号更容易在大气和地面之间传播。
2. 水圈水圈是指地球上水体所占有的范围，包括地表水、地下水、冰川和海洋。
水圈是维持地球物质循环的主要组成部分，也是维持生命存在的必要条件。
其中，地表水指的是地球表面的河流、湖泊、水库等水体。
而地下水则是指地表下方的水，主要存在于岩石孔隙和裂缝中，是地球上最大的淡水资源。
冰川是高山地区的重要水源，这些巨大的冰体保存了大量的淡水资源。
而海洋则是地球上最大的水体，占据了地球表面的71%。
随着人类活动的不断增加，水圈受到了严重影响，水资源的枯竭、水污染等问题成为全球性问题。
因此，保护水圈的生态平衡，控制人类对水资源的过度开采和污染是当务之急。
3. 生物圈生物圈是指地球上所有生物体的居住地，包括陆地、海洋和大气层。
生物圈是地球上最重要的圈层，是维持生命活动的环境基础。
生物圈内的生物体存在于不同的生态环境中，它们与生物栖息地之间的关系构成了一个复杂的生态系统。
这个系统具有相互依存、相互制约、相互促进的关系，是人类赖以生存的生态基础。
生物圈包括自然界和人类社会，人类通过各种活动不断地改变和影响着生物圈的结构和功能。
因此，保护生物圈，保护生态环境已成为全球性共同问题，需要人类共同努力。
地球科学概论第二章 地球的外部圈层
水的基本特性
（1）水分子的结构特点
（2）水的特性
水分子具有缔合现象：流动性 好、表面张力强、粘性但较弱。 水具有很强的溶解能力 水具有很高的热容量 水具有反常膨胀性 水的三种状态的转化对地球 环境的影响是非常重要的。
一、水圈的组成
自然界的水以气态、 固态和液态三种 形式存在于大气圈、生物圈、海洋与大陆 表层之中。 地球水体的总质量1.5×1018t，体积 约1.4×1018m3， 其中，海洋水约占 97.212％，大陆表 面水约占2.167％，地下水为0.619％，大 气水占0.001％。
气温是指大气的温度。在同一地点，由于 地球的自转使太阳辐射强度发生昼夜更替， 从而导致气温日变化。一天之中，最低气温 出现在日出前后，直至午后2点左右达到最高 ,以后开始逐渐降低。同一地点的气温因地球 公转引起的季节变换而发生气温年变化。气 温的年变化通常用多年来各月平均气温的变 化来表示。就北半球来说，大陆上最高月平 均气温出现在7月(海洋上为8月)；大陆上最 低气温出现在1月(海洋上为2月)。一年中最 高月平均气温与最低月平均气温之差反映出 一地在一年中气温变化的幅度，是划分气候 类型的重要依据。
注意：主要是现阶段的大气组成，而且是低层大 气的组分（70km以下）。
高层大气以氮、氧、氢等的原子、离子为主。
二、大气圈的结构
大气圈的下界通常是指地表， 但在地面以下的松散堆积物及某些 岩石中也含有少量空气，它们是大 气圈的地下部分，其深度一般小于 3km； 其上界并无明确的界限，一般 认为在2000～3000 km的高空向行 星际尘埃的密度过渡。
四、大气的运动
大气运动的产生及形式取决于气压的作用 。
一个地方的气压随高度增加而降低，影响 气压随高度变化的原因主要是该地上空大 气柱的高度和密度。
地球的外部圈层
物 理 性 离地面５０千米以内——９９．９％ 质
大气的垂直分层
(troposphere)
10~12 流 1６~18
对
７~８
层
0.6度/100米 气温随着高度增加而递减。
热量主要来自于地面辐射。 大 一 大 气层气 质，圈 大气垂直对流运动显著。 量质中 水汽、尘埃杂质含量多。 的量最 却薄 天气变化显著。 占的 3/4
高空和地球内部，各圈层基本上是上下平 行分布；但是在地球表面附近，各圈层基 本上是相互渗透，甚至相互重叠。
小结:
地震波:横波(S波)和纵波(P波)
地 球 的 圈 层 结 构
地球的内部圈层
两个不连续面:莫霍面和古登堡面
地球的内部圈层的划分: 地壳 地幔 地核
地球的外部圈层:大气圈 水圈 生物圈
水圈的意义
水分和热量的不同组合使地表形成了不同的自 然带和自然景观。
水溶解岩石和土壤中的营养物质为满足生物需 要创造了前提。 水循环调节气候净化大气。
水几乎伴随着一切自然地理过程，促使地理环 境的发展和演化。
生物圈
由地球所有生物及其生存环境构成。 不单独占有空间，存在于大气圈下层、整个水圈和 地壳上层。 绝大部分的生物集中在地面以上100m或水面以下 200m，生物圈核心部分。 质量仅相当于大气质量的1/300、水圈质量的 1/7000,非常活跃，是一个极其特殊和重要的圈层。
大气的组成
干洁空气 水汽 尘埃
大气主要成分的作用
氮 生物体的基本成分 维持生物活动的必要物质 植物光合作用的原料 对地面有保温作用 吸收紫外线，使地球上的生 物免遭过量紫外线的伤害
氧
干 洁 空 气
二氧化碳 臭氧 稀有气体
四大圈层相互作用与自然地理学
四大圈层相互作用与自然地理学地球表层系统是由岩石圈、大气圈、水圈与生物圈相互作用而成的。
要弄清地球表层环境发生、发展过程与变化规律，弄清其空间分布、分异特征与规律，就必须从圈层的相互作用出发。
圈层之间的相互作用，都是通过能量、物质与信息的交换来完成的。
能量是维持地球表层系统运行与发展的动力，也是联系四大圈层的桥梁和纽带。
圈层间进行着多种不同能量的传输。
第一，大气圈与水圈之间存在着热能、动能、化学能和势能的传输与交换。
由于大气与水体之间温度的差异，大气圈与水圈之间热能交换一直在不停地进行着。
如冷空气经过的水面会发生降温现象，热流对大气有增温、增湿作用。
由于大气与水面之间的摩擦作用，大气运动往往影响和带动水体的运动，如风吹拂水面会产生波浪，信风作用于洋面产生洋流。
当然，水体的运动也会影响和改变大气的运动，如在静风天气时，来到瀑布或快速活动的河流四周，立即感到风的存在，这是大气圈与水圈动能交换的结果。
大气与水体(主要是海洋)之间在不断地进行着物质的交换，在交换过程中也会发生某些化学反应，因此两者之间也存在化学能的交换。
气压代表了大气势能的大小。
当大气压力不同或发生变化时，会改变水体的分布与位势。
如气压偏低时，海平面就会升高;当气压偏高时，海平面就会相应降低。
如台风经过的海面，由于台风中心气压比较低，往往会导致海平面高出四周几十厘米至几米。
当水体分布发生变化时，同样也会引起气压的变化。
又如，高山、高原冰川以及中高纬度地区冰盖的发育，将会使这些地区的近地面气压升高，导致区域间的气压差增大。
第二，大气圈与岩石圈之间存在着热能、化学能、动能的交换。
地面与大气之间通过长波辐射、大气逆辐射在进行着热能的交换。
大气圈与岩石圈之间也在进行着物质的交换，发生着某些化学反应，如风化作用从大气中吸收CO2，同时也使岩石中的某些元素开释出来，因此两圈之间存在着化学能的交换。
通过大气与地面之间的接触与摩擦作用，岩石圈的动能可以传递给大气圈，大气圈的动能也可以传递给岩石圈。
地球表层四大圈层
1.地球表层四大圈层地球表层指与人类直接有关的一部分地球环境，其范畴大致上始大气对流层顶，下至岩石圈上部，包括大气、水、岩石、生物在内的特殊圈层。
地球表层的各圈层之间有着千丝万缕的联系，它们是相互关联、互相渗透的。
岩石圈承载着河流、湖泊，人类和一切生命系统也活跃在这里。
在各圈层之间有非常广泛的物质和能量的传输和交换。
海洋和大气之间的相互作用就是非常明显的例证。
大气和水圈海洋的相互作用，可以影响到全世界的天气变化。
同时，它们承受变化而不产生灾难的能力是有限的。
岩石圈地壳是地球表面一层薄薄的、由岩石组成的固体外壳，地球固体圈层的最外层，岩石圈的重要组成部分，其底界为莫霍洛维契奇不连续面（简称莫霍面）。
整个地壳均匀厚度约17 千米，其中大陆地壳厚度较大，均匀为33 千米。
高山、高原地区地壳更厚，最高可达70 千米；平原、盆地地壳相对较薄。
大洋地壳则远比大陆地壳薄，厚度只有几千米。
大气圈大气圈是地球外圈中最外部的气体圈层，它包围着海洋和陆地。
大气圈没有确切的上界，在2000～公里高空仍有淡薄的气体和基本粒子。
在地下，土壤和某些岩石中也会有少量空气，它们也可以为是大气圈的一个组成部分。
由于地心引力作用，几乎全部的气体集中在离地面100公里的高度范围内，其中75％的大气又集中在地面至10公里高度的对流层范围内。
对流层的气温随高度的增加而降低，空气对流运动明显，是与人类关系最密切的一层，由于云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。
平流层大气以水平运动为主，气流平稳，适合飞机飞行。
气温随着高度的增加而升高，由于平流层的臭氧层吸收了大量的紫外线。
高层大气空气密度很小，含有电离层，能够反射无线电波，对人类的无线电通讯活动有重要作用。
地球大气圈是一个保护层，使人类免受有害射线的照射，同时提供了人类生存所必须的氧气。
人类天天都在呼吸新鲜空气，吸进氧气，排出二氧化碳。
空气与阳光、水分一样是不可缺少的。
没有大气圈，人类乃至生物界将不能生存。
地球的圈层
1.2内部圈层
地球形成至今有45亿～46亿年的 历史，其地壳部分则是后来才形成的。 按地壳中所含放射性元素的衰减规律， 目前测得的地壳年龄约为38亿年。人 类的工程活动目前仍限制在地壳的范 围之内。组成地壳的化学元素有百余 种，但各元素的含量极不均匀，最主 要的化学成分如表所示。
1.2内部圈层
根据这两个分界面，把 地球内部构造分为地壳、地 幔、地核三个圈层，如图所 示。各圈层的化学成分、密 度、压力、温度等都各不相 同，它们组成同心圆的圈层 构造，同类物质大致在相同 的深度。
1.2内部圈层
1.地壳（0～33 km） 在地球形成初期，由于元素
衰变、外界行星撞击等，地球的 平均温度高达2 000 ℃，导致地 球内部的大部分物质开始熔融， 低熔点组分即较原始物质密度小 者向上浮动，形成原始的地壳。
1.2内部圈层
在上地幔上部60～250 km存在一个 由塑性物质组成的圈层，被称为软流层。 按地热增温率推算，软流层的温度可达 700 ～1 300 ℃，是高温熔融的岩浆发源 地。 软流圈以上的固体圈层(包括地壳及软流 圈以上的上地幔部分)为岩石圈，它具有 刚性特性。岩石圈下因存在着温度高、塑 性大的软流层而易于移动，地球表层的构 造运动主要是在岩石圈范围内进行的。根 据地质学中的板块构造学说，地壳是由若 干块相互独立的巨大构造单元——“板块” 组合而成的。
1.1外部圈层
1.水圈 水圈是由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层。
水圈的水处于不间断的循环运动之中，它包括海洋、冰 川、江河、湖泊、沼泽和地下水等。水在运动的过程中 与地表岩石相互作用，促进了各种地质现象的发育，改 变了地貌特征。
大气圈水圈生物圈
大气分层
对流层
接近地面的大气层，是天气现 象的主要发生地，也是人类生
活和生产活动的主要区域。
平流层
位于对流层之上，主要特点是 气流平稳，臭氧层主要分布在 这一层。
中间层
位于平流层之上，这一层的气 温随高度升高而降低。
电离层
位于中间层之上，大气中的气 体分子由于受到太阳辐射的影 响而发生电离，形成大量的正
湖泊是地表相对封闭的水体，一般可 分为淡水湖和咸水湖两类。湖泊对当 地的气候、生态系统和人类生活等方 面都有重要影响。
03
生物圈
生物种类
陆地生物
包括各种动植物，如狮子、大象、树木等。
海洋生物
包括鱼类、鲸类、珊瑚等。
微生物
包括细菌、病毒、真菌等。
生物分布
分布区域
生物圈内生物的分布区域 非常广泛，从高山到深海， 从沙漠到雨林，几乎无处 不在。
冰川与冰盖
冰川是地球表面上的大规模冰体，主 要分布在南极和北极地区。冰盖则是 覆盖在大陆上的巨大冰体，如南极冰 盖和格陵兰冰盖。
湖泊与河流
湖泊是陆地上聚集的静止水体，其形 状因地形而异。河流是流动的水体， 由雨水、地下水、冰川融水等组成。
地下水
地下水是指埋藏在地表以下的重力水， 具有一定的埋藏深度和运动特征。地 下水约占地球上水资源的约30%左右。
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水圈
水圈中的水资源分布和循环会影响大气圈的气候和生物圈的生存环境。例如，水循环中的 蒸发和降水过程对调节地球气候具有重要作用，而水资源的短缺或污染则会对生物圈造成 威胁。
生物圈
生物圈中的生态平衡和物种多样性会影响大气圈的碳循环和水圈的净化功能。例如，森林 等生态系统通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气，同时通过植被覆盖和土壤保持来减少 地表径流和土壤侵蚀，从而影响水圈的循环。
第12章生物圈与岩石圈、水圈、大气圈的的相互作用
现代自然地理学（第二版）
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第二节 生物圈与大气圈的相互作用
一、生命活动与大气组分
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五、岩石。沉积在海底的主要是生
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珊 瑚 生 态 系 统
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芒萁分布于 长江以南， 大量生长于 酸性红壤的 山坡上，是 酸性土壤指 示植物
一、生物风化与岩石的分解
生物风化作用：是指生物在其生命活动过程中对岩石、矿物产生 的破坏作用。这种作用可以是机械的，也可以是化学的。 生物机械风化作用：是指生物在其生命活动过程中对岩石产生的 机械破坏作用。如根劈作用和动物的挖洞掘穴等。 生物化学风化作用：是通过生物新陈代谢和生物死亡后的遗体腐 烂、分解进行的。植物和细菌在新陈代谢过程中，常常形成和析出 有机酸、硝酸、碳酸和其他一些物质，它们对岩石具有较强的侵蚀 能力。生物尸体逐渐堆积起来，在还原的环境中经过缓慢腐烂分解， 形成一种暗黑色的胶状物质，即腐殖质。它一方面，供给植物必不 可少的钾盐、磷盐以及含氮的化合物；另一方面，腐殖质本身就是 一种有机酸，对岩石、矿物有着腐蚀作用。
生物圈和大气圈的关系
1.地球的外部圈层分为大气圈、水圈、生物圈，各圈层之间相互联系、相互制约，形成人类赖以生存的自然环境。
2.大气圈的主要成分是氮和氧，根据大气温度和密度的差异在垂直方向上分为对流层、平流层和高层大气。
3.水圈是地球表层水体构成的连续并且不规则的圈层，各种水体处于不间断的循环运动之中。
4.生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称，占据大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。
内蒙古杭锦旗库布齐沙漠生态治理工程在黄河凌汛高水位时将部分水引入库布其沙漠低洼地，形成蓄水面，改善库布其沙漠生态环境，从而达到减轻防凌压力和治沙的目的，变水害为水利。
该工程的实施,是加强生态基础建设、恢复生态功能、促进工程区水源涵养的重要举措，也是推进洪水资源化管理、提高水资源使用效率的具体实践，对保障水资源可持续利用具有重要意义，符合国家水资源开发利用战略。
杭锦旗库布齐沙漠生态治理工程开展的原因、举措及作用
原因：
(1)杭锦旗气候干旱，降水少(大气圈)。
(2)杭锦旗地处内陆，土地沙漠化严重（岩石圈)。
举措：
(1)杭锦旗建立黄河分凌引水渠（水圈),利用黄河水治理沙漠。
(2)黄河凌汛高水位的部分水被引入到沙漠低洼地（岩石圈），形成蓄水区（水圈）。
作用：
(1)沙漠低洼区的沙丘植被大面积生长（生物圈)，生态环境得到改善（各圈层)。
(2)黄河防凌压力有所减轻，变水患为水利，沿黄地区的社会经济可持续发展（人类圈)。
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第
五、大气污染与植物
十
二
章
大气污染对植物影响的机制： 二氧化硫对植物的影响主要有两个途径：一是从植物叶片的气孔 进入，溶解在细胞组织的水形成亚硫酸盐，从而干扰植物正常的新 陈代谢；二是二氧化硫在空气中与水作用形成酸雨，酸雨直接破坏 植物枝叶，影响植物的正常生长。 氟化氢通过叶片气孔进入，与叶片中的钙反应形成氟华钙，从而 干扰酶的作用，阻碍植物正常的新陈代谢，破坏叶绿素与原生质， 使细胞失水而枯萎。 氯气进入叶肉细胞后，能形成酸性物质，使叶片叶液中的pH值 降低，破坏叶绿素，从而抑制植物的光合作用。
制造碳水化合物
C6H12O6
第 二、风与生物
十
二
章
三北防护林
第 二、风与生物
十
二
三北防护林
章
第 三、大气圈的演化与生命的起源及进化 十 二
章 大气中氧气、二氧化碳随时间的变化及其与生
物演化的关系 ） （陶世龙《地球科学导论
大 气 二 氧 化 碳 含 量
第 四、生物与气候变化之间的正负反馈作用
二 章
五、生物岩石、生物矿床、生物地貌
生物作用形成岩石可以称之为生物岩石。沉积在海底的主要是生物的残骸， 这些生物残体堆积、固结便形成岩石；硅藻土就是一种主要由硅藻残骸组成 的岩石；珊瑚礁，主要由珊瑚的骨骼胶结而成，是珊瑚生长过程中，残骸不 断堆积而形成的；实际上一些碳酸盐岩的形成也与生物的作用有关。
第十二章 生物圈与水圈、大气圈、 岩石圈的相互作用
• 第一节 生物圈与岩石圈的相互作用 • 第二节 生物圈与大气圈的相互作用 • 第三节 生物圈与水圈的相互作用 • 第四节 水圈、大气圈、生物圈的相互作用
第
十 第一节 生物圈与岩石圈的相互作用
二 章
一、生物风化与岩石的分解
生物风化作用是指生物在其生命活动过程中对岩石、矿物产生的破坏作 用。
岩石的结构、构造主要通过其透水性、隔水率和含水率等影响土壤、生 物的水文条件。
第
十 第一节 生物圈与岩石圈的相互作用
二 章 三、岩石性质对生物的影响
岩石的元素特征控制生物的生长发育，它为生物提供基本的矿物质需求，此 外，一些特殊的元素富集带往往有与之对应的指示性生物，如铜矿带上常生 长铜兰。
第 十 二 章
第
十 生物对气候变化的正反馈作用 Ⅱ
二 章
上面阐述了生物与气候之间的一种正反馈机制。实际上，生物与气候之间的 正反馈机制还有一些，只是人们对它们的认识不足而已。例如，温度升高对呼 吸作用的影响，尤其对土壤微生物的影响：温度升高，引起生物呼吸作用加强， 导致大气二氧化碳的升高，促使温度进一步升高（图c）。温度升高引起的胁迫， 导致生物生长减缓和森林枯萎，从而导致大气二氧化碳的升高，增强了温度升 高的趋势（图d）
珊瑚岛与珊瑚礁海岸
基岩海岸
第 十
珊瑚礁岛
二
章
第 十
珊瑚礁岛
二
章
第 十
珊瑚礁
二
章
第 十
牡蛎礁
二
章
第 十
贝壳堤
二
章
第 十
红树林海岸
二
章
第
十 第二节 生物圈和大气圈相互作用
二 章 一、生命活动与大气组分
光合作用与生、气物质交换
绿色植物在不停地吸收 大气CO2进行着光合作用， 通过光合作用来制造养料， 以维持植物的发育与生长。动 物的生命活动或有机体的腐 烂过程，是吸收氧气、放出 二氧化碳的过程；而植物的 生命过程却是吸收二氧化碳、 放出氧气的过程。两者之间 以及两者与岩石圈、大气圈、 水圈之间经过亿万年的演化 达到了某种平衡，才形成了 今天这样的大气圈。
第
十 生物对气候变化的正反馈作用 Ⅰ
二 章
海洋生物的兴衰对于地球表层碳的循环起着重要的作用。研究表明， 对世界大多数海域来说，铁的不足是海洋生物生产率的一个重要限制因素。 而落入海洋的风尘则是海洋铁补充的主要途径。干旱区的风尘落入海洋， 提高海洋生物的生产率，增加了海洋对大气二氧化碳的吸收，促使气候变 冷。当冰期来临或气候变冷，风尘沉积速率增大，使海洋生物的生产率提 高，导致大气二氧化碳含量的降低，从而使气候进一步变冷。当间冰期来 临或气候变暖，风尘沉积速率减小，使海洋生物的生产率降低，导致大气 二氧化碳含量的升高，从而使气候进一步变暖。（图a，b）
月牙泉岛状植被 水生植物
祁连山帽状植被 C6H12O6
第 十 二 章
三、 水质与生物
海水、淡水与生物
海洋生物群落结构 水生植物
C6H12O6
湖泊生物群落结构
第
十
三、 水质与生物
二 章
海水、淡水与生物
水生植物 C6H12O6
淡水---微咸水硅藻类型
咸水型湖泊硅藻类型
第 十
三、 水质与生物
二
章
水体污染 ：
第
十 第一节 生物圈与岩石圈的相互作用
二 章
二、岩石－土壤－生物
土壤是在一定的水热条件下，岩石与生物相互作用的产物，是岩石与生 物联系的纽带与桥梁。
生物与岩石相互作用形成土壤： 岩石风化形成风化壳，随着生物化学风化作用的进行和有机质的积累， 风化壳的物质组成与性质发生变化，并且形成一定的结构与肥力，这时土壤 便形成了 。 同时，通过生物的物质循环，才能把大量的太阳能纳入成土过程，才能 使分散于岩石圈、水圈和大气圈的多种养分聚集于土壤之中，才能使土壤具 有肥力并使之不断更新。 岩石是一切陆地生物的固体支撑，没有固体岩石的支撑，很难想象有陆 地生物的发生与发展。并且许多生物，尤其是植物所需要的矿物元素，都来 自岩石及其风化形成的产物。
植物-土壤-岩石的关系
第
十 第一节 生物圈与岩石圈的相互作用
二 章
三、岩石性质对生物的影响
岩层性质影响到地表土壤，不同的岩石上发育的土壤会产生不同程度的 差异，例如灰岩地区一般土壤不发育，且土壤的碱性组份较多，因而植被不 发育，且多灌丛；砂岩区则往往覆盖较好的土壤，且土壤呈酸性，有利于喜 酸植物（松等）的生长。
（1）无机无毒物：氮、磷、无机酸碱和一般无机盐； （2）无机有毒物：非重金属的氰化物、砷化物及重金属中的汞、铬 等； （3）有机无毒物：多属于碳水化合物、蛋白质、脂肪等自然生成的 有机物 ； （4）有机有毒物：多属于人工合成的有机物，如有机氯农药、合成 洗涤剂等； （5）其他污染物：放射性物质、生物污染物质、热污染等。
大气污染对植物的影响： （1）大气污染降低植物的寿命； （2）大气污染降低植物生产率； （3）大气污染导致植物群落的变化； （4）大气污染导致植物的死亡。
第
十
二 章
植物净化空气的作用
植物还能分泌一些挥发性杀菌物质，例如，丁香酚、桉油、松脂、肉 桂油、柠檬油等，具有杀菌的功能，称之为杀菌素。每hm2松柏树或者松林， 一昼夜可分泌30～60 kg的杀菌素，足以清除一个中等城市空气中的各种细 菌。调查表明，林内每立方米空气中的含菌量只有300～400个，仅为林边 空地的1%，只有城市百货商店的十万分之一。北京百货大楼每立方米有细 菌400万个，林荫大道上为58万个，绿化公园为1,000个，而林区却只有55个。
第
十 第一节 生物圈与岩石圈的相互作用
二 章
五、生物岩石、生物矿床、生物地貌
生物对岩石的破坏或建造，可以形成一些地貌类型。 如珊瑚礁 、牡蛎礁 贝 壳堤等。
第 十
生物海岸
二
章
海岸可以根据海岸的物质组成划分为基岩海岸、砂质海岸和淤泥质海 岸。但一些海岸比较特殊，很难归属于上述海岸类型中，故又划分出生物 海岸。所谓生物海岸是指主要由于生物作用形成的海岸。例如，珊瑚礁海 岸，主要是由珊瑚作用形成的由珊瑚礁组成的海岸；红树林海岸，主要由 红树林组成，以红树林为特征的海岸。
这充分说明植物具有除尘灭菌、净化空气的功能。
百货商店
绿化公园
不同地点空气中的细菌数量比例示意图
第
十
植物对保持和改善环境的作用
二
章
植物净化空气的作用 (1) 除尘灭菌：大气中的尘埃（包括粉尘和飘尘），常含有致癌物质和病原菌，
危害人体健康。植物具有吸附尘埃的作用。 (2) 吸碳吐氧：清新空气。 (3) 对污染物的吸附、吸收：当大气受到污染时，一些敏感植物就会受到伤害，
十
二
生物对气候的负反馈
章
当大气中二氧化碳、甲烷等温室气体增加时，气候将会变暖，与此同时植物 的光合作用加强。光合作用的增强，将会使植物从大气吸收的二氧化碳的数量增 加，从而降低大气二氧化碳的浓度，降低温室效应，使气候变暖幅度减小或变冷。 这就是生物对气候变化或对温室效应的负反馈作用。相反，如果大气二氧化碳浓 度降低，将会导致气候的变冷和植物光合作用强度的减弱。植物光合作用强度的 减弱，将使得从大气吸收的二氧化碳的数量减少，从而抑制大气二氧化碳浓度减 低的速度和气候变冷的幅度，甚至使气候变暖。
岩石圈的运动导致大陆的漂移，大陆位置变化也会导致生物群落面貌的 巨大变化。例如印度从南极附近的高纬度地区漂移到现在的北半球低纬度地 区，由冻原、冰原变为热带森林、草原环境。
岩石圈的运动引起地面高程的变化，同样导致生物面貌的变化。例如， 青藏高原在上新世海拔相对比较低，植被为亚热带森林；而随着地面的隆升， 高原内部与北部已经演化为干旱草原或寒漠。
但还有一些植物对某些污染物有一定的抵抗能力，称之为抗性植物。不管 是敏感植物还是抗性植物，对污染物都有一定的吸附、吸收与降解的功能， 从而具有净化空气的能力。
第
十
第三节
二
章 一、生命与水
生物和水的相互作用
生命来源于水 生物的生存离不开水 水的多少决定生物的种类
旱生植物
制造碳水化合物
水生植物
C6H12O6
第
十 土壤是生物与岩石相互作用的纽带