地球环境与生态系统

2.3.1 土壤的组成
o 土壤是位于陆地表面呈连续分布，具有肥力并 能生长植物的疏松层，是一个复杂的物质体系
o 组成 n 固相：矿物质、有机质 n 液相：土壤水分或溶液 n 气相：土壤空气
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土 壤 的 组 成
土壤中固液气相结构图
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2.1 人类与大气圈
o 在环境保护中，对特定场所或区域，供人和动植物生 存的气体称为“空气”；而以大区域或全球性的气流 为研究对象时，则采用“大气”一词
o 我们离不开大气，就像鱼儿离不开水
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2.1.2 大气的组分
大气的恒定组分：大气中的O2、N2和稀有气体。它们 约占大气总量的99.96%。
土壤退化（结构被破坏）
o 可耕性土壤有机质正常为5%，我国3%（不太 肥沃）
o 原因：
人口众多，农业是对土地的掠夺性生产，国外法 律形成休耕制度来保护土壤轮作
大量使用化肥、农药
制度问题（有争议）
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土壤污染（组成被破坏）
o 水体污染型：污水直接排放或污灌，一般集中在土壤表 层，可随时间延长扩散转移至地下水（郑州灌区，Hg)
o 生物圈：地球上有生命的部分，即地球上所有的生物， 包括人类及其生存的环境总体
o 生物圈是地球上最大的生态系统，包括从海平面以下 10km到海平面以上9km
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生物圈1号—人类居住的地球部分
生物圈2号—位于美国亚利桑那州的人造生 态系统
生物圈3号，生物圈4号—南北极
引水
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2.3 人类与土壤圈
o 土壤圈处于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之 间的过渡地带，是联系有机界和无机界的中心 环节
o 两大功能：具有支持植物和微生物生长繁殖的 能力（农业生产）；具有同化和代谢外界进入 土壤的物质的能力（保护环境）
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33~35km
有色金属
岩石圈是人类所需要的矿物原料和化石燃料的储藏
所，其储量是巨大的。但是，由于人口的持续增长
和技术的迅速进步，对矿产与能源的需求与日俱增，
传统原料与燃料行将耗竭。
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如何迅速实现向新材料与新能源的转变，已经成为 关系到人类未来生存与发展的要务。
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2.5 人类与生物圈
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2020/11/10
地球环境与生态系统
第一章 地球环境的基本特征
1 地球环境的圈层构造
o 大气圈 o 水圈 o 土壤圈 o 岩石圈 o 生物圈
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2 人类和地球各圈层的关系
o 人类与大气圈 o 人类与水圈 o 人类与土壤圈 o 人类与岩石圈 o 人类与生物圈
o 水、冰，水蒸气、水滴 o 地球表面上70%以上覆盖着水，
大多数生物体内水含量也达 2/3以上 o 生命的起源地：现代人身体里 仍然流动着几十亿年前的海洋 水（生理盐水！）
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2.2.1水的优异的特性
o 水是无色透明的：光合作用、抵挡短波紫外线 o 水是一种极好的溶剂：营养物质的吸收和生化反应最
河流
0.01
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2.2.3水循环
PPT文档演模板 水循环的作用：热量输送、调节气候 地球环境与生态系统
2.2.4人类对水圈的破坏
o 兴建大型水库：稳定可靠的水源；不良生态效应 o 大量开采地下水：地下水位大幅度下降甚至枯竭、地
面沉陷 o 小河流渠道化：排水防洪；可能的生态灾难 o 湖泊的泯灭：土壤侵蚀、富营养化、围湖造田、大量
生物圈5号—准备发射到月球上,时间预定 为2020年
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生物圈Ⅱ号
1984年美国德州富豪爱德华贝斯出资2亿美元 在亚利桑那州东南方的欧洛可附近建立起“生 物圈Ⅱ号”，占地1.25ha，建立起一个由钢筋 和 玻璃组成的建筑群—可供人生存的小生态系 统
1991年10月英、美、比等国4男4女科学家进 行为期两年封闭的自给自足的试验
大气的精细平衡
o O2：添一分则多，减一分则少。如果浓度下降：高山 反应、氧化反应抑制(CO); 如果浓度增加：雷电火灾
o CO2：温室效应 o 甲烷：温室效应，是CO2 300多倍 o 人类正在破坏这种平衡
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2.2 人类与水圈
o 水圈：海洋和陆地上的液态水 和固态水构成一个大体连续的 圈层覆盖在地球表面，称为水 圈，
大气的可变组分：主要指CO2和水汽，这些气体组分受 不同地区气候、季节等多种因素的影响而发生变化
大气的不定组分：大气中的尘埃、硫化物、氮氧化物、 硫氧化物等是大气中的不定组分，大气污染。
由恒定组分和可变组分所组成的大气称为洁净大气 大气中除去水汽和杂质的空气称为干洁空气
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o 大气污染型：沉降和降水，集中在表层；主要污染物二 氧化硫、氮氧化物和颗粒物（荥阳，F)
o 农业污染型：化学农药和化肥，积累或转移至地下水 o 固体废物污染型：废渣、污泥、城市垃圾的堆放或处置
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2.4 人类与岩石圈(lithosphere)
化石燃料：煤、石油 矿物原料：铁、钢、
基本的媒介 o 高比热、高蒸发热：保持地球温度相对恒定 o 4℃密度最大：控制水体温度分布和垂直循环 o 冰轻于水：保护水下生物
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2.2.2地球上水量分布
总水量分布
海水
97.3
淡水
2.7
淡水量分布
冰盖冰川
77.2
地下水、土壤水 22.4
湖泊、沼泽
0.35
大气
0.04
CO2和O2难以平衡，三分之一的生物死亡，水域变化
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生 物 圈 号
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2
农业用地
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动物栖息地 热带草原
热带雨林 海洋
沙漠
沼泽
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沙漠
农田
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沼泽
海洋
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生物圈2号
o 1991年，8个人被送进“生物圈二号”，本来预期他们 与世隔绝两年，可以靠吃自己生产的粮食，呼吸植物 释放的氧气，饮用生态系统自然净化的水生存。