自然地理学：第12章 生物圈岩石圈大气圈水圈

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第二节 生物圈与大气圈的相互作用
生命活动与大气组分(O2和CO2) 植物对大气的净化作用 大气运动对生物影响 大气污染对植物的影响 生物与气候正负反馈作用
生物与大气成分
制造碳பைடு நூலகம்化合物
C6H12O6
植物净化空气的作用
植物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。
——假如更多的甲烷被释放出来，那么，无 论我们再怎样大幅消减排放，地球都会变得 更热。最近的研究表明，从融化冻土带释放 出的甲烷量要远远大于人们过去的设想。
强有力的证据显示，意外至少发生过两次。
最近一次的浩劫发生在大约5500万年前， 当时甲烷发生了脉冲式喷发事故，造成地球 急速暖化及生物大量灭绝，这种异常的气候 维持超过10万年。
地方病 。。。。。。
四、岩石圈运动与生物
海陆分布改变 地壳升降——地形——气候——生物
如神农架：常绿阔叶林——落叶阔叶林——落叶 阔叶-针叶混交林——针叶林——箭竹林、草甸 灌木林。 地震、火山——死亡 。。。。。。
五、生物岩石、生物矿床和生物地貌
生物岩： 煤 石油、天然气 珊瑚 硅藻土
第十二章 生物圈与岩石圈、 水圈、大气圈的相互作用
1. 生物圈与岩石圈的相互作用 生物圈与大气圈的相互作用 生物圈与水圈的相互作用 水圈、大气圈、生物圈的相互作用
第一节 生物圈与岩石圈的相互作用
生物对岩石风化 岩石性质对生物的影响 土壤是联系岩石与生物的纽带和桥梁
一、生物风化与岩石的分解
初步预测，我国南海北部陆坡天然气水合物远景资源 量可达上百亿吨油当量。
“可燃冰”是一种天然气水合物，存在于海底或陆地 冻土带内，由天然气与水在高压低温条件下结晶形成 的固态化合物。它主要由水分子和烃类气体分子（主 要是甲烷）组成，所以也称它为甲烷水合物。
1立方米的天然气水合物可以释放出164立方 米的天然气。据估算，世界上天然气水合物所 含的有机碳总量相当于全球已知煤、石油和天 然气的两倍。
岩石——土壤——生物 分解土壤矿物、转化元素的形态 保存水分
三、岩石性质对生物的影响
土壤的形成是各种成土因素综合作用的结果，母质 是形成土壤的基础物质，是最重要的影响因素之一。
母质——是指与土壤直接发生联系的母岩或沉积物 的风化产物，由于岩石的千差万别，母岩或沉积物 特性的各异势必影响到土壤的性质，造成土壤种类 繁多，并且有肥有瘦，有酸有碱，有砂有粘，有厚 有薄和有干有湿等。 如石灰岩上与花岗岩上发育的土壤的性质明显不同， 前者带粘性，后者带砂性。。。。。。
百货商店
街道
绿化公园
林地
不同地点空气中的细菌数量比例示意图
植物对保持和改善环境的作用
大气运动对生物的影响
1. 蒸腾作用 2. 风媒植物 3. 绿色长城
大气污染对生物的影响
1. 影响植物寿命 2. 降低植物生产率 3. 导致植物群落变化 4. 导致植物的死亡
生物对气候的负反馈 ——抵抗作用
以1999年日本国内天然气消费量计算的话， 预计可以维持100年。
全球海底天然气水合物中的甲烷总量约为地球 大气中甲烷总量的3000倍，若有不慎，让海底 天然气水合物中的甲烷气逃逸到大气中去，将 产生无法想象的后果。
如果目前埋藏的可燃冰气化散发到大气中，地 球平均气温将在10年内上升4摄氏度。（恐龙 灭绝）
北极甲烷大爆发
北极甲烷大爆发，是指整个北极地区的正在快速融 化，到处是由冰水化成的湖泊，冒着泡从湖水中涌 出。随着西伯利亚永久冻结带的融化，甲烷释放量 的增长可能会加速气候的变化。有人预测，到 2030年的时候，北极将可能再无夏冰。
北极地区是一个巨大的碳 和甲烷的存储库
将近20亿人依靠季风提供的雨水来种植粮食。 可怕的是，从融化的永久冻土带释放出的甲 烷有可能产生反馈，导致全球气候失控
生物海岸（岛）与地貌
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和生物海岸。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，红树 林海岸。
基岩海岸
环状珊瑚岛
珊瑚礁
西沙群岛
活的珊瑚
我国成功钻获“可燃冰”——CH4
我国在南海北 部成功钻获天 然气水合物实 物样品“可燃 冰”，从而成 为继美国、日 本、印度之后 第四个采到水 合物实物样品 的国家。
60-70年代，我国南方各省曾因在碱性石灰土 上种植杉树、茶树等，导致：长期植树不见树， 种茶不见茶和造林不见林的结果，类似的教训 在农林生产中累见不鲜。
杉、油茶、柑桔、茶叶等适合在酸性土壤上种 植；而烤烟、枣、油桐等应种植在微碱性的土 壤上。
特种作物种植——地球化学
地方特产： 国光苹果 香米 龙井茶
而最早的一次灾难发生在2.51亿年前， 在二叠纪尾声，当时发生一连串的甲烷脉冲 式喷发活动，几乎让地球上的所有生物全部 绝迹。
根据当时遗留下来的化石记录，有超过 94%的海洋生物种类突然消失，氧气含量 急剧下降，生物濒临绝种，岌岌可危。
红树林海岸——以红树科植物为主组成的海
洋木本植物群落
由于红树植物的树皮内大多含有丰富的单宁酸，该物 质遇空气即容易氧化而成红色，人们就把这些可以提 取红色染料的绿色植物称为“红”树林
科学家的评价结果表明，仅仅在海底区域，可 燃冰的分布面积就达4000万平方公里，占地 球海洋总面积的1／4。
目前，世界上已发现的可燃冰分布区多达116 处，其矿层之厚、规模之大，是常规天然气田 无法相比的。科学家估计，海底可燃冰的储量 至少够人类使用1000年。
——后石油时代
日本目前是世界上可燃冰探明储量较多的国 家之一，可燃冰埋藏范围广泛，几乎遍及从 北海道到冲绳的海域。
生物物理风化 生物化学风化
高岭石在550℃分解
细菌、硅藻常温下即可完 成这一分解
二、岩石—土壤—生物之间的关系
（一）生物与岩石相互作用形成土壤
物理化学作用
生物作用
岩石—————风化壳 —————土壤
生物的作用： 形成土壤结构——团聚体 发展土壤胶体特殊的性能
（二）土壤是生物与岩石相互作用的纽带