地球环境PPT

<一>.组成： 大气是由干洁大气、水汽及气溶胶质粒子三部分组成的。
1.干洁空气 ： 大气中除去水汽和杂质的空气称为干洁空气。其组成成分最主要的
是氮、氧、氩三种气体，。还有少量的二氧化碳、臭氧、各种氮氧化合物 及其他一些惰性气体(表2-1)。 2.水汽：
大气中的水汽来源于海洋、湖泊、江河、沼泽、潮湿地面及植物表 面的蒸发或蒸腾作用。 3.固体杂质（气溶胶粒子）：
16亿年后，生物进化过程加速。12亿年前出现最早的真核细胞。5亿年前出现海 洋无脊椎动物，4.5亿年以前，哺乳类动物出现在2亿年前。今天，大约有500万至 5000万种生物组成了五彩摈纷的生物界，构成了包括人类在内的生物圈。地球各圈层 发育过程中生物的能动作用起有重要作用。
第二节：大气圈
一、大气圈的组成与结构
固体杂质（或大气气溶胶粒子）是指悬浮于空气中的液体和固体粒 子，包括水滴、冰晶、悬浮着的固体灰尘微粒、烟粒、微生物、植物的抱 子花粉以及各种凝结核和带电离子等。 4.大气污染物
人类活动所产生的某些有害颗粒物和废气，可分为两类：一类是有 害气体，如SO2、CO、CH4、N2O、H2S、HF等；另一类是灰尘烟雾， 如煤烟、煤尘、水泥、金属粉尘等。
二、土壤的性质
1.土壤剖面：
土壤的形成过程中，由于物质在土壤中的垂直迁移和累 积的结果，促使土壤中物质发生淋溶和聚集，因而在土壤层 次上发生垂向分化，并可划分出不同土层。 2.土壤的物理性质：
土壤的物理性质是土壤的基本性质，它包括土壤的质地、 结构、比重、容量、空隙度、颜色、温度等。 3.土壤的化学性质：
三、地球（生物）圈层演化及其作用：
约46亿年的时候：
地球是一个炙热的大火球，还没有圈层的分化。地球外面包围着原始大气，主要 由H2、CH4、NH3和水蒸气等组成，是一个还原性的大气圈。
在38亿年左右：
在某种机制的作用下，地球上出现了水。水分的蒸发和降雨，降低了地表的温 度．产生了河流、湖泊和海洋，为地球生命的出现创造了最基本的条件。水的出现是 地球发育史的第一个重大事件。
水圈的循环可分为自然循环和人为循环，我们通常所说 的是水的自然循环。
图2-2 全球水循环过程（通量单位为1015kg/a， 各源汇中的水量用占全球总水量的百分比表示）
三、水圈对生命的重要作用
• 无色透明的水允许太阳光中的可见光和波长较长的紫外线部分可 以透过，使光合作用所需的光能能够到达水面以下的一定深度， 而对生物体有害的短波紫外线则被阻挡在外。
2.有机质
土壤有机质是指以各种形式存在于土壤中的有 机化合物，其含量一般仅占百分之几。土壤有 机质可分为两大类：普通有机物和腐殖质。
3.机械组成
土壤是由粗细不等的土壤颗粒组成的，这种粗 细不等的土粒按不同比例组合称为土壤的机械 组成，又称土壤质地。
4.土壤溶液（水分）
土壤溶液是土壤水分及其所含气体、溶质和悬 浮物质的总称。
• 水在4℃时的密度最大，这一特性在控制水体温度分布和垂直循 环中起着重要作用。
• 冰轻于水[冰的密度只有0.92g/cm3]。可以浮在水面上。这一特 性对水下生物具有十分重要的意义。
第三节：土壤圈
土壤圈是指岩石圈最外面一层疏松的部分， 其上或里面有生物栖息。
土壤圈是构成自然环境的五大圈之一，它 与大气圈水圈同等重要，为第三大环境要素。 土壤圈是联系有机界和无机界的中心环节，也 是与人类关系最为密切的一种环节要素。
成分 氮(N2) 氧(O2) 氩(Ar) 二氧化碳 (CO2) 氖(Ne)
氦(He)
表2-1 大气的组成
体积混合比
成分
0.78083
氪(Kr)
0.20947
氙(Xe)
0.00934
氡(Rn)
0.00035
甲烷(CH4)
体积混合比 1.1×10-6 0.1×10-6 0.5×10-6 1.7×10-6
地球环境
主要内容：
• 地球圈层构造 ; • 地球的大气环境； • 地球的水环境； • 地球的生态环境（生态系统）； • 地球各圈层与人类的关系。
第一节：地球环境概述：
一、地球环境及其组成：
自然环境包括人类赖以生存的环境要素，例如空气、阳 光、水、土壤、矿物、岩石和生物等，以及由这些要素构成 的各圈层，如大气圈、水圈、土壤圈、生物圈和岩石圈。这 些要素和圈层构成了人类的生存环境和地理环境。
第二节：水圈
一、水圈的组成
<一>水的分布
地 球 水 体 的 总 质 量 为 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％(表2．2)。从表中可以看出，地球上 水体的分布是极不均匀的，能被人类饮用的淡水 只占所有水体的一小部分，而且大部分又为固结 在两极及高山地区的固态水。
土壤化学性质主要表现为土壤胶体性质、土壤酸碱度和 氧化还原反应三个方面。土壤溶液中的胶体颗粒担当着离子 吸收和保存的作用；土壤溶液的酸碱度决定着离子的交换和 养分的有效性；土壤溶液的氧化还原反应则影响着有机质分 解和养分有效性的程度。
枯枝落叶层
单腐殖质层个土土体体
淋溶层
淀积层
土壤剖面
母质层
三、土壤圈与人类的关系
二、地球环境的独特性 ：
地球环境丰富多样，适合生物的生存和繁衍：地球上存 在着大气、陆地和海洋；距地面15—40km处有一个臭氧层， 保护着地球不受高能紫外线的侵袭；大气中含有一定数量的 CO2，使地表保持适中的温度，有利于生物的生长,地表上覆 盖着一层或厚或薄的土壤，为植物提供营养和生长的基地。
地球的独特性在于它是一个靠生命来捕获、转移和储存 太阳辐射能，靠生命活动来驱动地球表层的物质元素循环， 靠生命过程来调控并保持其远离天体物理学平衡的开放系统。
二、水圈的循环
地球上各种形态的水，在太阳辐射和地心引力作用下， 不断蒸发、输送、凝结、降落的往复循环过程就构成水循环。
水循环是一个巨大的动态系统，它将地球上各种水体连 接起来构成水圈，使得各种水体能够长期存在，并在循环过 程中进入大气圈、岩石圈和生物圈，组成一个循环联系的有 机整体，从而使水能被周而复始地重复利用，成为再生性资 源。
• 水是一种极好的溶剂，为生命过程中营养物和废弃物的传输提供 了最基本的媒介。
• 水的高比热[4.18J／(g·℃)] 、高蒸发热[在20℃下为2.4kJ／g] 使得地球上的海洋、湖泊、河流等水体，白天吸收到达地表的太 阳光的热量，夜晚又将热量释放到大气中，避免了剧烈的温度变 化，使地表温度长期保持在一个相对恒定的范围内。
2.陆地水
陆地水主要包括地面流水、地下水、湖泊与沼泽及冰川。 (1)地面流水
地面流水是指沿陆地表面流动的水体，其水源主要有大气降水、冰雪融 水、地下水和湖泊。 (2)地下水 地下水是埋藏在地表以下岩石和松散堆积物空隙中的水体。水源主要来 自地面流水和大气降水，通过岩石或松散堆积物的空隙下渗而保存在地 表以下。常见的泉、水井就是地下水在地表的露头。 (3)湖泊与沼泽 湖泊是陆地上较大的集水洼地，全世界湖泊的总面积约27×105km2，占 陆地面积的1．8％。 沼泽是陆地上潮湿积水、喜湿性植物大量生长并有泥炭堆积的地方。沼 泽主要分布在湿润气候区，不论热带、温带和寒带都可产生。 (4)冰川 冰川是指由积雪形成的、并能运动的冰体。它是陆地上以固体形式存在 的水。现在陆地上的冰川主要分布于地球两极及高山地区，覆盖陆地面 积的10％，集中了全球85％的淡水。
土壤具有肥力，也就是具有提供和调节水、 气、热和营养元素的能力，为植物的生长提供了 必要的条件。地球半径约为6400km而地表土壤 的厚度仅为几十厘米，相比之下微乎其微，但却 正是这薄薄的一层土壤，才使得地球上有了广阔 的森林、农田和草场，人类得以从中获得宝贵的 生产和生活资源。
0.0049 0.31 0.305 0.001 100
<二>水的类型 按天然水所处的环境不同可分为：海水、大气水和陆
地水3类 。
1．海水(sea water)
海洋是地球表面最大的积水盆地，是水圈的主体。
海水的温度常随纬度和水深的变化而变化，低纬 度地区的海水温度较高；深部的海水温度较稳定，常 在(-1～4)℃之间，但表层的海水温度变化较大。海水 的密度取决于海水的盐度和温度，0℃时，正常盐度 (35‰)的海水密度为1.02g／cm3，密度随盐度的增加 而增加但随温度的增高而降低。通常深部海水的密度 较大，而浅处较小；近岸边的较大，而海洋中心的较 小。海水的压力每加深10 m约增加105Pa。海水的透 明度是指海水透过光线的能力，一般近岸带的海水透 明度低，而远岸的海水透明度高。
一、土壤的组成
土壤为由固相(矿物质、有机质)、液相(土壤水 分或溶液)和气相(土壤空气)等三相物质四种成分有 机地组合在一起构成的一种特殊物质。 可分为：
1.无机组成（矿物质）
原生矿物主要有硅酸盐类：橄榄石、石榴子石、锆石、 辉石、角闪石、滑石、黑云母、白云母、钾长石、钠长石、 钙长石。碳酸盐类：方解石、白云石。氧化物，氢氧化物： 石英、针铁矿、赤铁矿、褐铁矿、水铝矿、硬水铝矿等。 硫酸盐类：石膏。硫化物类：黄铁矿。磷酸盐类：磷灰石 等。次生矿物是原生矿物在成土过程中新生成的矿物，包 括各种简单盐类、次生氧化物和铝硅酸盐类，主要是：方 解石、白云石、石膏、芒硝、针铁矿、褐铁矿、伊利石、 蒙脱石和高岭石等。
1.82×10-6 5.2×10-6
一氧化二氮 (N2O)
臭氧(O3)
0.3×10-6 10-50×10-6
<二>、大气圈的结构
按大气温度随高度分布的特征可把大气分为对流层、平流层、 中间层、热层和外层(图2—1)。 1)对流层：
大气圈的最下一层，平均厚度在高纬度地区为8—9km，中 纬度地区为10.12km，低纬度地区为17—18km。 2)平流层：