第12章 生物圈与岩石圈、水圈、大气圈的的相互作用
地球表层四大圈层
1.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。
1.3水圈7水圈是地表和近地表的各种形态水的总称，包括海洋、湖泊、河流、沼泽、冰川以及土壤和岩石孔隙中的水，生物圈中存在的水等。
一文读懂！地球系统科学（地球岩石圈、水圈、大气圈、生物圈）概述，信息量很大！
一文读懂！地球系统科学（地球岩石圈、水圈、大气圈、生物圈）概述，信息量很大！进入21世纪，地球科学发展到“地球系统”的新阶段，强调地球岩石圈、水圈、大气圈和生物圈之间的相互作用，进而从整体地球系统的视野，对地球各圈层的相互作用过程和机理进行研究。
当前更多的对地观测体系(卫星、地表台站等)，更细的时空分辨率以及更强的数据处理(超级计算机)，正逐渐促进人类对地球的科学认知，增强人类适应全球环境变化的能力，并服务于可持续发展！地球的地质作用过程一，地球系统科学的定义和特点地球是一个物质与能量不断相互作用下的一个非常复杂的非线性系统，它可以被划分为几个基本的圈层，各圈层之间彼此交错相互影响，圈层之间及内部随时间的相互作用构成了地球的演化。
地球随时间的演化1，地球系统的构成地球系统指由大气圈、水圈（含冰冻圈）、地圈（含地壳、地幔和地核）、土壤圈和生物圈（包括人类）组成的有机整体。
地球系统科学主要研究各圈层的物质组成、结构分布、各圈层内部及之间一系列相互作用过程和形成演变规律，以及与人类活动相关的全球变化，为人类认知地球和绿色可持续发展提供科学支撑，以应对全球环境变化所带来的挑战。
地球圈层构成2，地球系统的能量来源地球系统的演化主要受内动力地质作用和外动力地质作用的共同驱动，其主要有两个能量输入体系。
一个是太阳在核聚变过程中向太阳系释放的太阳辐射能量，直接影响着地球气候变化、生物光合作用和岩石风化剥蚀等地球表层系统过程，是外动力地质作用最主要的能量供给；另外一个是地球内部放射性物质衰变、物质向地球深部迁移释放的重力势能和矿物结晶等释放的热量，对大陆漂移、海底扩张、板块运动、岩浆活动、地震作用、变质作用和构造运动等过程产生影响，是内动力地质作用最主要的能量供给。
地球的能量供给和圈层相互作用3，地球系统的时空特征地球作为一个由多时、空尺度过程构成的复杂巨系统，在空间上表现为多圈层体系。
地球各圈层（岩石圈—土壤圈—大气圈—水圈—生物圈）、各过程（生物过程、物理过程、化学过程）、各要素（如：山水林田湖草海）之间相互作用、相互联系、连锁响应。
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） 王建 主编
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四、岩石圈运动与生物
岩石圈的运动导致海陆分布的变化，导致沧海桑田的环境变迁， 从而导致地球表面生物面貌与分布格局的变化。比如说，现在的喜 马拉雅山是世界最高的山脉，过去却是古特提斯海所在的地方，由 于海洋变为高山，生物面貌也发生了翻天覆地的变化，由海洋生物 群变为高山生物群。
只有当生物有机质在土壤中转 变成有机酸时，生物对岩石的化学 风化作用才能发生。岩石中的水 （如地下水）只有转变成土壤水， 才能被植物吸收；大气降水经过植 物淋滤、土壤吸收之后，才会渗入 岩石转变为地下水。岩石与植物之 间的其他物质交换，也大都需要经 过土壤这个中间环节。
植物-土壤-岩石的关系
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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，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。
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三、岩石性质对生物的影响
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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，且土壤的碱性组分较多， 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。
高中地理教案：地球的大气圈与生物圈
高中地理教案：地球的大气圈与生物圈一、介绍地球的大气圈与生物圈的概念地球的大气圈是指地球上的气体包围层，主要由氮气、氧气和少量的其他气体组成。
它的存在对地球上的生物活动有着重要的影响。
与大气圈相连的是生物圈，生物圈是指地球上生物活动的范围，包括陆地上的生物和水生生物。
大气圈和生物圈相互作用，共同维持着地球的生态平衡。
二、大气圈对生物圈的影响1. 提供氧气和二氧化碳交换：地球的大气圈中的氧气对于陆地上的动物呼吸和水生生物的生存是必不可少的。
同时，动物呼出的二氧化碳也被植物吸收，进行光合作用产生氧气，形成氧气和二氧化碳的交换循环。
2. 调节温度和气候：大气圈中存在着温室气体，如二氧化碳、甲烷等，它们能够吸收地球表面辐射的部分热量，使地球温度适宜生物生存。
同时，大气圈还通过空气的热传导、热对流和热辐射等方式调节地球的温度，维持着地球各地的气候环境。
3. 屏蔽宇宙射线和太阳辐射：地球的大气圈有助于屏蔽宇宙射线的入射，减少对生物的危害。
同时，大气圈还能吸收太阳辐射中的一部分紫外线，并将其转化为热能，确保地球上的温度适宜生物生存。
4. 影响水循环：大气圈中的水蒸气是水循环的重要组成部分。
蒸发、降水和蒸发是水循环的三个主要过程。
大气圈中的水蒸气被加热后上升形成云以及降水，从而带来降水对地表生态的影响。
5. 影响风和气候带：大气圈的温度差异会导致空气的运动，形成风，进而影响地球的气候带划分。
不同的气候带有不同的植被，从而影响着各地的生命周期和生态体系。
三、生物圈对大气圈的影响1. 植物通过光合作用释放氧气：植物通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，释放氧气。
这种作用出现在陆地上的植物和水生植物，保证了大气中氧气的含量，并提供给其他生物进行呼吸作用。
2. 生物圈维持着碳循环：生物圈中的生物通过进行新陈代谢、生长和呼吸作用会释放出二氧化碳。
这些二氧化碳被大气圈中的植物吸收，进行光合作用，将其转化为有机物质，形成碳循环。
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
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四、氮
循
环（Strahler）
火山喷发
温泉（西藏羊八井）
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火山口的热气
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一、跨越圈层的水循环
水循环似乎是水圈中的 物质循环，但实际上水循环 跨越了大气圈、生物圈和岩 石圈：降水发生在大气圈， 水汽运移由大气运动完成； 径流发生在岩石圈表层（地 表径流）和岩石圈内部（地 下径流），是水循环的重要 步骤；植物的蒸腾是水循环 的重要方面，植被对降水的 截留，改变了水循环的过程 与速度。
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地转偏向力
地球转 动的动能
机械能
潮汐能
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巧学趣味地理-地理环境五大圈层的相互影响
地理环境五大圈层的相互影响我们生活的地球是由不同物质和不同状态的圈层所组成的，这些圈层具有同心圈层的特点，也就是说各圈层都以地心为共同球心。
地球的圈层结构可分为外部圈层和内部圈层两部分，外部圈层由大气圈、水圈、生物圈组成，内部圈层由地壳、地幔、地核三大圈层组成，但与人类活动密切相关的地表环境一般划分为五大圈层，分别为大气圈、水圈、生物圈、土壤圈、岩石圈。
这五大圈层相互影响，相互制约，相互作用，其中土壤圈是其它四大圈层相互作用的过渡地带，是物质与能量变换的中心枢纽，如图1所示。
它们环环相扣，层层相生，其中气候处于中心地位，对生物圈、水圈的空间分布和时间运动起着主导作用，而生物圈，水圈分别对土壤、地貌的形成起着主要塑造的作用。
一、大气圈对生物圈的影响在环境的各要素中，大气圈对生物的“生活规律”及其“自身特征”起着最重要的作用，气候主要通过其构成要素“光、热、水、风”等对生物起作用。
（一）气候对生物生活规律的影响包括对生物“时间规律”和“空间规律”的两个规律的影响作用。
1、气候对生物时间规律的影响作用（1）动物。
比如蚯蚓（中药中称“地龙”）大多夜里出来，因为只要其短时间曝光在太阳光下，就会死亡（生物学中称“光死亡”）。
甲鱼、螃蟹及河蚌等动物在月圆时其数量和体内肉质部分会增加，相反在月缺时其数量和体内肉质会减少。
蝴蝶白天出来，而飞蛾则是“夜猫子”，（蝴蝶与飞蛾的具体差别还在于：蝴蝶一般颜色鲜艳，触角呈棒状，飞翔时，舞姿轻盈，而且停住休息时往往是双翅合拢；而飞蛾颜色一般浅淡，其触角呈梳状等，飞翔时，展翅生硬，停住时两翅平展）。
（2）植物。
大多数植物白天“光合作用”，晚上“呼吸作用”，春夏长枝干，秋冬长根系，大多数植物也往往需要光照时间长，才能开花，所以大多在春夏天开花。
2、气候对生物空间规律的影响作用。
（1）动物。
比如鹤分布在沼泽地，特别是东北平原沼泽地多。
（可见鹤从来不上树，松鹤延年图纯属创作需要），而鹭则广布在我国南方水田湖泊地区，常会驻足在树的枝头。
自然地理学-第6部分圈层间的相互作用
滑坡
斜坡上大量土体或岩体沿一定的滑动面做整体下滑的 现象。
地面水或地下水对岩 体的浸泡、对软弱面 的润滑是滑坡的诱发 因素之一。
2019年湖北巴东发生特大滑坡
清江水布垭库区，2019年6月 17日凌晨，滑坡体总方量超 过500万m3，8人失踪，15栋 房屋滑入清江。
三、水圈与大气圈
1、水汽与天气
百货大楼
绿化公园
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
物质生产功能：木材生产、林特产品生产 环境景观资源：森林景观、公园等休闲场所 涵养、保护水源 调节水循环，减缓洪灾 保持土壤，增加肥力 固定二氧化碳，制造氧气 吸附尘埃、净化空气 调节气候，减轻温室效应 净化环境、维持生境：土壤环境、生物栖息地 ……
水圈与岩石圈相互作用的产物。
印度洋海啸
海啸发生时间:2019年12月26日
百年来死亡人数过千的七次大海啸
1、1908年12月28日意大利墨西拿地震引发海啸。死难82000人。 2、1933年3月2日日本三陆近海地震引发海啸，浪高29米，死亡人数3000人。 3、1959年10月30日墨西哥海啸引发山体滑坡，死亡人数5000人。 4、1960年5月21号到27号，智利沿海地区发生震群型地震（最大震级8.4级），
土壤是生物与岩石相互 作用的产物，还是两者相 互作用的纽带。
植物一般很难直接吸收 岩石中的矿物质，经过土 壤转换成离子形式后才能 被植物吸收。
当生物有机质在土壤中 转变成有机酸时，生物对 岩石的化学风化作用才能 发生。
植物-土壤-岩石的关系
2、植物净化空气的作用
植物分泌一些挥发性杀菌物质，如丁香酚、桉油、松 脂等，具有杀菌功能。每hm2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m2空气中的含菌量300～400个， 是林边空地的1%，城市百货商店的十万分之一。
第十二章 地球系统科学
第六节 均变与灾变
• 均变论：18世纪末叶到19世纪初叶，地质学 的奠基人，郝顿(Hutton)和莱伊尔(Lyell, C)认 为：许多大变化是由一系列微小的变动逐渐 积累而形成的。这是 “均变论”的主要观点。 • 灾变论：以居维叶(Cuvier,G)为代表的“灾变 论” 认为：生物演化过程中，“没有一种缓 慢进行的原因能产生突然的效果”，“所以 地球上的生命进程曾多次被可怕事件所打 断”，“地球表面曾经历过相继的革命及各 种灾变”。
• 五、地球系统科学的研究方法步骤 1. 观测数据的采集； 2. 观测数据的分析和解释； 3. 概念和数值模式的建立（和实 验）； 4. 模式的验证，并用它作未来变 化趋势的统计预报。
第二节
地球动力系统
• 地球是一个动力系统，地球上所有物质都 在不断地运动 ，而且都具有一定的速度、 一定的演化过程并有一定的动力学机制。 地球的公转与自转；空气的流动；大 气的温度、湿度与成分的变化；水体的流 动、化学成分的变化；生物的繁衍、死亡、 进化与变异；岩石圈的变形与变位，物质 的转化；地幔物质的分异、混杂与热对流； 地核的转动和物质成分的变化。
• 二、从整体论角度研究 强调地球系统，把地球的各组成部分作 为相互作用的一个系统加以评述。 将岩石圈、地幔、地核、大气圈、水圈、 生物圈（包括人类自身）等视为一个整体， 探讨由一系列相互作用过程联系起来的复杂 的、非线性多重耦合系统—地球系统的运行 机制，以及地球系统的变化对地球上的生命 产生什么因果关系；
• 灾变事件的滞后现象 首先，以一次巨大的陨击作用作为诱发 因素，引起全球电磁场剧变和地磁极的翻转， 陨石撞击岩石圈表层引起大爆炸，粉尘升到 大气圈上部，遮蔽了太阳幅射能，造成全球 气温骤降；或可引起海平面的剧烈变化，发 生海啸；陨击作用后几年到数万年的时间内， 大气与海洋环境的巨大变化，使不能适应环 境的生物大量灭绝。
第12章生物地球化学循环
部分氨在土壤表层挥发到大气中，同时硝酸盐在反硝化细 菌的作用下还原为氮气或氧化亚氮返回大气。
人类活动对氮循环影响
氮肥的施用
工业污染
现代农业大量使用氮肥，提高了农作物产 量，但同时也导致了土壤和水体的富营养 化，破坏了生态平衡。
工业生产过程中排放的含氮废气、废水和 固体废弃物，对大气、水体和土壤造成了 严重污染。
水体中的磷元素可以通过沉淀 、吸附等地球化学过程从水体 中移除，进入沉积物或土壤中 。同时，沉积物中的磷也可以 在特定条件下重新释放到水体 中。
人类活动对磷循环影响
第一季度
第二季度
第三季度
第四季度
磷肥的施用
为了提高农作物产量， 人类大量施用磷肥，导 致土壤和水体中的磷含 量显著增加。过量的磷 肥会通过地表径流和地 下渗透进入水体，造成 水体富营养化。
促进自然界物质能量转化和传递
物质转化
生物地球化学循环中的各个过程，如光合作用、呼吸作用、分解作用等，都涉及到物质的转化。这些转化过程使 得物质得以在不同的生物和非生物组分之间传递和交换。
能量传递
在生物地球化学循环中，能量通过食物链和食物网在生物之间传递。这种传递过程使得能量得以从生产者到消费 者再到分解者流动，从而维持生态系统的正常运转。
燃烧化石燃料
人类大量燃烧化石燃料，导致大 量含硫气体排放到大气中，对硫 循环产生显著影响。
工业排放
02
03
农业活动
工业生产过程中产生的含硫废气 、废水和固体废弃物也会对硫循 环造成影响。
农业活动中使用的含硫化肥和农 药也会通过土壤和水体进入生态 系统，对硫循环产生影响。
07
生物地球化学循环意义与保护
加强环境监管是保护生物地 球化学循环的必要手段。通 过建立完善的环境监管体系 ，可以监测和管理人类活动 对环境的影响，防止环境污 染和生态破坏的发生。
认知人类生命共同体的根基——土壤智慧树知到答案章节测试2023年北京师范大学
第一章测试1.中国古代物质观即“五行学说”，认为金、木、水、火、土构成了宇宙中万事万物，土具有土爰稼穑的特征。
A:对B:错答案:A2.五色土是指中部为黄色土、北方为黑色土、东方为青色土、南方为红色土、西方为白色土。
A:错B:对答案:B3.人们认知土壤需从具体的土壤剖面、单个土体和聚合土体的剖析入手。
A:错B:对答案:B4.中国古代文献《周礼》中已有“万物出生焉则曰土，以人所耕而树艺焉则曰壤”。
即土是指自然土壤，壤是指农业土壤。
A:对B:错答案:A5.土壤是地球表层能够生长植物的疏松层。
A:对B:错答案:B6.土壤的主要组成物质包括土壤空气、土壤水、土壤矿物和土壤有机质。
A:对B:错答案:B7.土壤圈处于人类智能圈、大气圈、水圈、生物圈和岩石圈的界面与相互作用交叉带，是联系有机界与无机界的中心环节，也是联系环境各要素的纽带。
A:错B:对答案:B8.俄国科学家道库恰耶夫对土壤科学的主要贡献有：A:建立了土壤诊断学说B:建立了土壤地理学综合研究法C:创建了成土因素学说D:发现了五色土答案:BC9.俄国科学家道库恰耶夫创建的土壤学范式是：A:土壤性状B:成土过程C:土壤分类D:成土因素答案:ABD10.以德国学者李比希为代表的农业化学土壤学派提出了：A:土体构型B:土矿质元素归还学说C:最小限制定律D:土壤酸碱性答案:BC第二章测试1.按照发生类型可将土壤矿物划分为原生矿物、次生矿物、可溶性矿物三大类。
A:对B:错答案:A2.土壤矿物在水解过程中分解顺序可划分脱盐基、脱硅、富铝化。
A:错B:对答案:B3.土壤颗粒物由细到粗依次是黏粒、粉粒、砂粒。
A:对B:错答案:A4.矿物是指由地质作用所形成的天然单质或化合物，它们一般具有固定的理化性质和结晶特征。
A:错B:对答案:B5.土壤中矿物类型多样且繁杂，在中国土壤次生矿物分布无规律性。
A:对B:错答案:B6.土壤质地不仅是土壤分类的重要诊断指标，还是影响土壤水、肥、气、热状况、物质迁移转化及土壤退化过程研究的重要影响因素。
水圈与大气圈的相互作用(课堂PPT)
2021/3/29
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厄尔尼诺
2021/3/29
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与厄尔尼诺事件密切相关的环流还有南
方涛动(SouthernOscillation,简称SO),指南太
平洋副热带高压与印度洋赤道低压这两大活动
中心之间气压变化的负相关关系,即南太平洋副
第十章 水圈与大气圈的相互 作用
2021/3/29
第一节 海气相互作用
第二节 水圈、大气圈、岩石圈相互作用 与黄土地貌
第三节 水圈、大气圈、岩石圈相互作用 与冰川、冰缘地貌
第四节 水圈、大气圈、生物圈的相互 作用
第五节 土壤与土壤系统
第六节 喀斯特作用与喀斯特地貌
第七节 综合自然区划
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第一节 海气相互作用
海洋是水圈的主要组成部分。海洋水体的质 量占整个水圈总质量的96%～97%。因此海气相互 作用,是水圈与大气圈相互作用的主体和典型代表。
一、厄尔尼诺/南方涛动
大气环流导致了洋流的产生。洋流的运动与 变化,反过来又影响和改变了大气环流和气候。最 为明显的是:当水体的温度发生明显改变时,常常 促使水体上空的大气环流发生相应的改变,甚至产 生环流变异。如厄尔尼诺南方涛动现象(ENSO)就 是大气环流变异的典型,它已成为气候几个月到几 年时间尺度的最重要的信号。
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三、海平面升降与气候变化
海平面变化是水圈变动的表现，气候变化则 是大气圈变化的显示。海平面升降与气候变化的 相互作用，在一定程度上反映了水圈与大气圈的 相互作用。
气候的变化引起了海平面的升降；海平面的 升降，反过来又导致气候的变化。气候变化与海 平面升降，相互作用、相互影响，构成了气候/海 平面之间的一个反馈机制（见下图）。
二氧化碳在大气圈岩石圈水圈和生物圈间的转化关系
二氧化碳在大气圈岩石圈水圈和生物圈间的转化关系1. 引言说到二氧化碳，大家可能第一反应就是温室气体、全球变暖，但其实它在自然界中的角色可大着呢！二氧化碳（CO₂）就像一位在不同舞台上表演的演员，穿梭于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间，演绎着一场场精彩的转化故事。
咱们就来深入了解一下，这位“明星”的日常生活和转变过程。
2. 大气圈的舞台2.1 CO₂的角色在大气圈，二氧化碳就像个摇摆的舞者，它跟其他气体一起，为地球的气候调色。
每当我们开车、烧煤，CO₂就悄悄溜出来，增加了空气中的浓度。
虽然这看起来有点儿让人心慌，但别担心，自然界可不是吃素的。
植物们可忙着“吃”这些二氧化碳，进行光合作用，把它们转化成氧气和糖，简直就是给我们带来“新鲜空气”的大功臣。
2.2 转化的巧妙这就像一个完美的循环：植物吸收CO₂，释放氧气；我们呼吸氧气，再释放出CO₂。
这种互助关系可真让人感慨万分，难怪有句老话说得好：“有来有往，才能长久”。
而且，海洋中的藻类也在这个过程中扮演了重要角色，简直是“水下的英雄”。
3. 岩石圈的秘密3.1 地球的“仓库”再说说岩石圈，二氧化碳在这里可不仅仅是路人甲，它还可以与矿物反应，形成碳酸盐矿物。
就好像是大自然给CO₂找了个“安静的地方”居住，能够有效地将它存储起来。
这一过程非常缓慢，像是“蜗牛搬家”，但在长时间里却能减少空气中的二氧化碳。
3.2 地质作用的巧妙想象一下，当火山喷发时，岩石圈里的二氧化碳被释放到大气中，犹如“惊喜派对”来临；而经过数百万年的侵蚀和沉积，二氧化碳又悄然回归到岩石里，形成了我们平时见到的石灰岩。
这种“进进出出”的生活方式，真的让人忍不住赞叹大自然的智慧。
4. 水圈的神奇4.1 水中的变幻水圈也是二氧化碳的另一个“家”。
当CO₂溶解在水中时，它就变成了碳酸，像是在水中开派对。
而且，这个过程不仅发生在海洋，湖泊、河流也都参与其中。
水里的生物，如珊瑚和贝壳，会用这些溶解的二氧化碳来构建自己的“房子”，真是“以水养水”的典范。
王建《现代自然地理学》配套题库-课后习题(水圈、大气圈、岩石圈的相互作用)
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第11章 水圈、大气圈、岩石圈的相互作用
水圈、大气圈、岩石圈相互作用的途径与方式（不限于该教材所列内容）。
答：水圈、大气圈、岩石圈相互作用的途径与方式：
（1）气候的变化，导致海平面的升降、冰川的消长，海平面的升降、冰川的消长通过均衡作用引起岩石圈的变动与调整。
同时，气候的变化，引起地球表层水的分布发生变化，导致地球自转速度发生变化，从而引起岩石圈的变动和构造形变。
（2）岩石圈的变动影响气候的变化、海平面的升降与冰川的消长。
它们之间相互反馈、相互作用，构成了一个有机联系的水-气-岩系统。
（3）岩石圈的变动和构造形变，导致气候的变化、水的分布的变化，以及地球自转速度的变化。
同时，导致地球表层物质的重新分配。
不仅会改变大气环流、水圈的结构与轮廓，还会相应地改变地球的转动惯量，从而改变地球的自转速度。
（4）地球自转速度的改变，不仅会引起新的岩石圈的变动，还会通过改变地面水平切向应力改变地表水的分布，通过改变洋流运行速度以及改变大气角动量来改变大气环流和气候。
（5）海平面的升降以及海水温度的变化，导致洋流的变化，从而通过海-气相互作用导致大气环流和气候的变化。
大气圈、水圈、岩石圈之间的相互作用、相互影响，构成了不同的正、负反馈途径与机制。
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系统化需要一个漫长个过程。
系统化就是程序化，咱们现在的系统是一个教练一个系统，每个人的教学方法都不一样，所以这样很难形成一个系统，咱们可以每个分院驻点一个公司自己培养的主教练，这个人必须是能力很强的人，主教练就代表着公司的系统，每个新进来的教练必须接受公司的系统培训，上岗后必须以公司的系统去教学，这样就算教练流地面气压升高，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。
二氧化碳在大气圈岩石圈水圈和生物圈间的转换关系
二氧化碳在大气圈岩石圈水圈和生物圈间的转换关系嘿，朋友们！咱今儿来聊聊二氧化碳这家伙在大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间那奇妙的转换关系。
你说这二氧化碳啊，就像个调皮的小精灵，在各个圈子里跑来跑去。
在大气圈里，它可是常客呢，咱呼吸吐出来的就有它。
可别小瞧它，它能折腾着呢！它有时候会跑到水圈里去游泳。
你想想，那大海、河流、湖泊里，说不定就有二氧化碳在那藏着呢。
就像我们人会去不同的地方玩耍一样，二氧化碳也在水圈里玩得不亦乐乎。
水圈就像是它的一个大游乐场，它在里面进进出出，玩得可开心啦！然后呢，它还会跑到岩石圈去捣蛋。
和那些岩石啊来个亲密接触，时间久了，还能发生一些奇妙的化学反应呢。
这不就跟咱人和好朋友相处久了会有变化一样嘛！说不定哪天就变成了别的什么东西藏在岩石里啦。
当然啦，生物圈也是它爱溜达的地儿。
植物们可喜欢它啦，通过光合作用把它吸收进去，变成自己生长的养分。
这就好像植物请二氧化碳去家里做客，还留它住下，一起成长呢。
动物们吃了植物，也相当于间接和二氧化碳有了联系。
这一圈圈的，多有意思呀！咱再想想，要是二氧化碳在这些圈子里的转换出了问题，那会咋样呢？哎呀呀，那可不得了！大气圈里二氧化碳太多，不就会让咱的地球变暖嘛，那冰川融化，海平面上升，可不是闹着玩的呀！水圈要是没了二氧化碳，那些依赖它的生物不就没了活力？岩石圈和二氧化碳的互动要是不正常了，那地质变化会不会也受影响呢？生物圈就更不用说啦，植物没了二氧化碳这个好伙伴，怎么茁壮成长呀？所以说呀，这二氧化碳在各个圈子里的转换关系可重要啦，就像咱生活里的各种关系一样，得平衡，得和谐。
咱得好好保护大自然，让二氧化碳能开开心心地在这些圈子里玩耍，也让我们的地球能一直美丽、健康呀！咱可不能随便破坏这种平衡，得像爱护自己家一样爱护我们的地球呀！这可不是开玩笑的事儿，大家都得重视起来哟！。
第12章生物圈与岩石圈、水圈、大气圈的的相互作用
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青藏高原隆升导致的植被变化
（a）现在 （据《中国自然地 理图集》） A．亚热带常绿阔叶 林；B．亚高山森林草甸；C．高 山草甸、亚高山草原；D．高山 草原；E．高山荒漠 (b) 上新世 （据唐领余、沈才 明）Ⅰ．亚热带常绿硬叶阔叶林； Ⅱ．亚热带针阔叶混交林； Ⅲ．山地常绿针叶林；Ⅳ．灌从 草原
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珊 瑚 生 态 系 统
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牡蛎礁（江苏海门）
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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。
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贝壳堤
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青藏高原隆升导致的植被变化
（a）现在 （据《中国自然地 理图集》） A．亚热带常绿阔叶 林；B．亚高山森林草甸；C．高 山草甸、亚高山草原；D．高山 草原；E．高山荒漠
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四、岩石圈运动与生物
岩石圈的运动导致海陆分布的变化，导致沧海桑田的环境变迁， 从而导致地球表面生物面貌与分布格局的变化。比如说，现在的喜 马拉雅山是世界最高的山脉，过去却是古特提斯海所在的地方，由 于海洋变为高山，生物面貌也发生了翻天覆地的变化，由海洋生物 群变为高山生物群。
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第十二章
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生物圈与岩石圈、水圈、大气圈 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、生物圈之间的相互作用
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，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。
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南京阳山北坡石炭纪-二叠纪灰岩上生长的灌丛 与五通组砂岩上生长的松林(山脊上)界限清楚
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土壤不仅是生物与岩石相互作 用的产物，而且还是两者相互作用 的纽带。
植物一般情况下很难直接吸收 岩石中的矿物质，只有经过土壤转 换成离子形式，才能被植物吸收。
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。
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二、风与生物
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在某些环境条件下，
风对生物有重要的作用。 风促使植物蒸腾加剧 ,风 还可以传播花粉 。
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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
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， 以维持植物的生长与发育。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。
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
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只有当生物有机质在土壤中转 变成有机酸时，生物对岩石的化学 风化作用才能发生。岩石中的水 （如地下水）只有转变成土壤水， 才能被植物吸收；大气降水经过植 物淋滤、土壤吸收之后，才会渗入 岩石转变为地下水。岩石与植物之 间的其他物质交换，也大都需要经 过土壤这个中间环节。
植物-土壤-岩石的关系
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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。
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 。
珊瑚岛与珊瑚礁海岸
基岩海岸
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现代自然
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生物海岸
海岸可以根据海岸的物质组成划分为基岩海岸、沙质海岸和淤 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。
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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
柽柳科柽柳属。 灌木或小乔木， 枝条细而下垂， 叶鳞片状细小。 耐干旱耐盐碱， 常生长于盐硷荒 滩
蜈钙 蚣质 草土
壤 指 示 植 物
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醉树
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庐山仙人洞附近滑坡体上的醉汉林
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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。
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。
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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。
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三、岩石性质对生物的影响
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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，且土壤的碱性组分较多， 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。
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