地球表层环境与地球表层系统ppt-PowerPoint

第3章地球表层环境与地球表层系统第一节地球表层系统的组成—4个圈层（4层、种外壳—岩气生水）、3相物质一、基本概念定义—各地球表层环境因素组成了一个复杂的系统，为地球表层系统。4个圈层：岩、气、生、水；3相物质：固液气在地球共存、可相互转化。岩石圈—地壳与上地幔顶部的固体岩石组成的圈层。岩石圈-大气-生物-土壤、水之间没有截然的界面分割，相互交叉、相互作用。二、人类的位置：是地球（表层系统）的产物；地球（生物圈）的重要组成部分；分布在4个圈层的界面上；对在4个圈层（乃至整个地球）及各环境要素有深远的影响。—智慧圈、文化圈、技术圈；无机界、有机界、人文界大气圈水圈生物圈岩石圈人第2节地球表层系统的结构地球表层系统的结构具明显的垂直分层、水平分异特征。另外，组成地球表层系统的4个圈层在空间上不是截然分开的，而是相互交叉、相互叠置的。一、垂直分层：地核、下上地幔、地壳（Si-Al；Si-Mg）、对流、平流、中间、暖、散逸层。除此之外，各个圈层内部，还有进一步的分层现象。例如海洋（水圈的主要组成部分）及湖泊，从下向上，水的温度、密度、成分（盐份、泥沙等）、生物数量和种类等等均呈层状有规律的垂直排列。必须注意，各个垂直层的厚度在空间和时间上有着很大的变化，而不是等厚、均匀的。例如对流层的厚度，在赤道附近在16-18km左右，在中纬度为10-12km左右，在极地附近为7-10km左右。再如，地壳的平均厚度约为17km，在海洋约为6km，在陆地约为35km，在褶皱山区可达70km。其厚度是随着时间的变化而变化的。二、水平分异—水平方向上的有规律变化和差异，包括温湿度（气候）、土壤植被及其他自然现象（火山、地震）和物质组成（水、矿产）。三、立体交叉的结构—以生物圈最具说服力。海底、海沟-高山-天空；赤道-极地；雨林-沙漠；地壳岩缝、洞穴。四、多级嵌套结构地球系统是由许多子系统组成的，地球表层环境系统也是一样（4个圈层），每个圈层又是由多个子系统组成的，如水圈由海洋、湖泊、河流、冰川等组成……，如下图所示：水圈河流海洋湖泊冰川海沟海岸带海岭大陆裙大陆坡大陆架沙滩泻湖潮滩第3节地球表层系统的功能一、系统及其特征—一系列的物质按一定秩序或规律，内部相互联系组合而成的整体或组织体系。如呼吸系统、消化系统、灌溉系统、信息系统、生态系统。特征是具一定结构和功能；通过研究，系统的发展方向、变化规律可以预测，也可进行人工和自我调控。二、地球表层系统(物质组成、结构)的功能—举例！大气（热量）、水（海陆）、地质（侵蚀、沉积）、生物地球化学（植物；CNOP）循环都伴随着物、能、信息的传递和交换。1、物质传输—圈层之间；圈层内部；亚层间和内部（垂直的、水平的）。2、能量、信息传递—洋流、气流、地热流、生物基因的传递。3、可预测、调控功能—系统，除取无序的或混沌状态的以外，都是有一定规律可寻的。因此，也是可以预测的。通过人类的干扰，便可以调控。系统的结构→（功能）物、能、信息的传递→演化、发展→调控。例如，长江三峡水坝的修建，改变了由大自然长期以来形成的高山-峡谷的结构，将河谷拦蓄起来，从而降低了上游原有的水力坡度，并同时加大了下游的水力坡度。这样，使其产生了一个新的功能—发电；再如，梯田的建设使以往的斜坡→高产的水稻田；但如果不建设梯田，我们可以预测，直接开发进行农作物的种植，将会发生的是水土流失→将会形成的是石漠、荒漠。这类现象在我国许多地方已经发生了。那么，怎么办呢？进行调控、改善。措施是什么呢？其一，根据过去它的形成和演化过程和条件进行恢复；其二，根据目前的现状分析它的结构和功能，改变其利用方式和方向；其三、四→希望大家进行分析、思考，得出合乎客观规律的、合理的、有效的利用或调控途径。第4节人类与地球表层环境人产生于地球表层系统，是重要的组成部分、作用；生物圈的中心—技术、智慧圈、人文界。早期被动的适应、环境对人类单向的影响→改造、相互作用和影响。一、地球表层环境对人类的影响（6个方面：人类的产生、3大人种形成、人口分布、社会发展、人体健康、自然灾害）1.人类的产生森林古猿的一支；森林-草原的面积变化，留在森林的形成了今天的猩猩。重要的阶段：直立行走→器官结构和功能的变化→前肢作用的分化—劳动→脑容量的增加→工具。在此过程中，环境的影响甚大，是部分灭绝的因素，也是进化成功的因素。有3个分支，只有出自非洲的一支（进行了大规模的迁徙，不断开阔视野、适应环境、增长见识→进化→）形成了目前的人类。而北欧的一支，虽然在第四纪冰川初期大脑已相当发达、学会了使用工具，但由由于长期固定一地，适应幅度和范围狭窄，在第四纪早期气候等环境因素剧烈变化的情况下→灭绝。北京人（猿人、直立人60a）元谋（170a蓝田（65-80a）爪蛙（印尼Medium,Trinil）.2.人种的形成3个种族—Negro，European，Mongolian（blackwhiteyellow—book：p22）。即使是同一人种，其特征、性格也随环境变化（如饮食、语言、行为举止）--遗传。3.人口分布海陆，即使在陆地上，也有近40%无人居住—1/3的人居住在1/7的土地上。Highmountainandgorge,highplateau,desert,rainforest,polar,isolatedisland,glacialandfrozeneartharea,marshland,karstmountain,volcano,earthquakezone,endemicdiseaseareaetc.高山峡谷、高原、沙漠、雨林、两极、隔离的岛屿、冰川冻土（高寒）、沼泽湿地、火山、地震带——适宜人类生活的地方，其中牵涉到了humanimpact。Densityofpopulation:SouthAsia→SoutheastAsia→EastAsia→WestEurope(England；France；Netherlands；Belgium；Luxembourg)→CentralEurope(GermanyPolandHungryAustriaSwiss)→SouthEurope(Yugoslavia；Romania；Bulgaria；Greece；Italy；Portugal).我国的人口分布很不均匀Bop23东西部的差异；尽管受社会和经济及历史的影响，但……。20%的平原、7%的耕地。合理的使用和保护，农业技术。4.社会发展首次社会大分工基于环境——地表环境的地域差异→肥沃的土地-农业。在优越的环境下（气候、土、水、交通）→文明的中心、摇篮（南柳长江尼罗河下游-埃及巴比伦Tigris、Euphrates，其中下游以灌溉著称），在5000a以前就以脱离了原始社会—奴隶社会。环境的变化和不断地扩展空间是进步和发展的必要条件。部分地区之所以还很落后，主要是因为当地的条件能满足需要，长期下去就会出现一成不变、发展缓慢或者停滞不前的现象和结果。用现在的观点来看，从某种意义上，这些地方才是最适合人类居住的。另一方面还体现在上述的人口分布密度。5.人体健康地表化学元素和血液化学元素的角度进行对比bop24。克拉克值(O49.1%,Si25%,AlFeCaNaKMgH—98.1%intotal;Americachemistuse6000samplesfromvariouskindsofrocks)—地壳化学元素含量的平均值。地方病—某地区与一定地理环境有关的疾病。即当偏离克拉克值达一定程度时----。克山病（缺硒，黑龙江、甘肃；缺碘）。与此相对的，有些地方多长寿的人群出现，应与良好的环境、合理的饮食等相关。二、人类活动对地球表层环境的影响（6个方面）（P25~26）：1、结构2、演化方向3、变化速率4、改变物质循环5、改变能量循环6、资源消耗和破坏HUMANIMPACT改变地表环境结构消耗资源改变地表环境的演化方向和速率改变地表环境物质循环改变地表环境的能量平衡污染环境人类活动对（改变）地表环境的影响三、人类与环境的协调发展P27两方面的问题：1、摆正人类自身的位置2、建立和提高可持续发展的意识（SUSTAINABLEDEVELOPMENT）3、自然地理学与可持续发展（定义）P28