人类对大气圈的影响和改变 改变了大气的组成; 改变了大气圈的结构; 改变了局部和全球的气候。
第六章 水圈与水量平衡
海洋表层海水盐度的分布和变化主要受蒸发量和降水量的制约,其次受陆地径流、结冰和融冰、洋流等因素的影响。一般来说,降水量大于蒸发量的海区盐度偏低;反之,则盐度偏高。
陆地水
河流
河流沿途接纳支流,形成复杂的干支流网络系统,就是水系。每一条河流或每一个水系都从一定的陆地面积上获得补给水,这一集水区就是河流或水系的流域。
径流形成过程
大量降水到达地面后,除一部分蒸发外,其余则通过地下或地面汇集到河流,这种汇水过程称为径流。大气降水阶段→植物截留阶段→流域蓄渗阶段→坡地漫流阶段→河槽集流过程
湖泊
按成因分:构造湖、火口湖、堰塞湖、河成湖、风成湖、冰成湖、海成湖、溶蚀湖;
按湖水排补情况分:吞吐湖、闭口湖; 按湖水与海洋沟通情况分:外流湖、、内陆湖;
按湖水矿化度分:淡水湖、微咸水湖、咸水湖、盐水湖; 按湖水营养物不同分:贫营养湖、中营养湖、富营养湖。
沼泽
沼泽是地面长期处于过湿状态或潴滞着微弱流动的水,生长喜湿和喜水植物,并有泥炭积累的洼地。主要分布四川的诺尔盖高原,东北的三江平原、大小兴安岭、长白山地等。
沼泽形成的自然条件一般要求地势低平、排水不畅、蒸发量小于降水量、地面组成物质黏重不易渗透。
地下水
存在于地面以下岩层空隙中的各个不同形式的水。
冰川
冰川根据成因、形态和存在地区不同分成大陆冰川和山岳冰川。大陆冰川是由于所处纬度高,冰雪常年难以融化形成,呈盾形,主要分布在南极大陆和格陵兰岛山岳冰川是由于海拔高,气温低而形成,呈舌状,主要分布在北美洲大陆和亚欧大陆的一些高山地区。
水圈的结构
水圈的水平结构具有连续性和不均匀性。在垂直方向上,水圈具有近地面集中分布特征、垂直分层的特征和相态分异特征(水的相态在垂直方向上有规律的变化现象)。
水圈的演化
从无到有(自生的或外生的) 水从少到多 从酸性到碱性
从气态到液态、固态
水的运动 水循环
地球上各种形态的水,在太阳辐射重力等作用下,通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗以及径流等环节,不断发生相态转换和周而复始运动的过程。 洋流
洋流是指海洋中具有相对稳定的流速还有流向的海水,从一个海区水平地或垂直地向另一个海区大规模地非周期性地运动。按成因分风海流、密度流、补偿流;按本身与周围海水温度的差异分暖流和寒流。
水量平衡
水量平衡的概念是建立在现今的宇宙背景下,地球上的总水量接近一个常数,自然界的水循环持续不断并具有相对稳定性这一客观的现实基础上。根据质量守恒定律,地球上任何一个区域在任何一时段内,水的收入与支出差额等于该地区的蓄水变化量。
通用水量平衡方程
I(收入项)-Q(支出项)=△S(蓄水变化量)
P(降水量)+E1(凝结量)+R表(地表流入量)+R地下(地下流入量)+S1(始蓄水量)
=E2(蒸发量)+R’表(地表流出量)+R’地下(地下流出量)+q(工业及生活用水量)+S2(末蓄水量)
(P+R表+R地下)-(E+R表’+R’地下+q)=△S 水荒
(1)、水的时空分布不均,给水的利用这造成困难;
(2)、随着人口的增加,生活水平的提高,工农业生产及城市的发展以及其他
社会用水的扩大,使总的需水量增长太快,水利的建设速度很难适应需水量的增长速度,结果出现供需矛盾;
(3)、水资源利用不合理,管理不善,大量浪费水资源的现象较普遍; (4)、水体污染严重,可利用的水资源减少。
第七章 生物圈与生态系统
生物圈的组成 元素组成
生物体的元素组成主要是氢氧碳,此外还有微量的氮、钙、钾、硅、镁、磷、硫、铝。
系统组成
陆地生物系统和海洋生态系统。
生物组成
原核微生物、原生生物、后生植物、后生动物。
生物圈的结构 垂直准正态分布
指在垂直方向上,集中分布在某一范围内,而向上和向下都逐渐减小。(生物集中分布在平均海平面附近,从海平面向上或者向下随着高度或深度的增大,生物的种类和数量依次减少。)
水平连续不均匀结构
水平分布具有以下两个特征:连续性和不均匀性。地球表面任何一个地方都有生物分布,生物在地球表面的分布是连续的。当然这个圈层不是一个很均匀的圈层。
多级嵌套结构
在空间上相互交叉、叠置、并且相互联系、相互作用。
结构特性
亲岩性、亲水性、亲气性、亲光性、温控性。
生物的地域分异与区系性 区域分异,指地球上的动植物随着自然环境的空间地理变化,而产生一定的地理格局,形成不同的动、植物区域。 区系性特征:地带性(纬度地带性)、干湿度分带性、垂直带性、地方性、区系性。
生物圈的形成与演化 生命的起源
从无机到简单有机物阶段、从简单有机物到复杂有机物阶段、、从高分子有机物到具有新陈代谢机能的蛋白质体阶段。
生物圈的演化
生物种类由少到多与生物圈结构由简单到复杂,生物分布的空间由小到大并由海洋向陆地扩展 生态系统的组成 非生物物质 生物有机体 生产者有机体 消费者有机体
食草动物、食肉动物
分解者有机体(还原者有机体)
生态系统的结构 营养级
不同的生态系统往往具有不同数目的营养级,一般为3-5个。在一个生态系统中,不同营养级的组合就是营养结构。 食物链 食物网
生态放大作用
*一个有机体在金字塔中的位置越高,它的组织中污染物的浓度就可能越大。
生态系统的功能 生物生产
绿色植物被称为生态系统的第一性生产者或初级生产者,其生产量称为第一生产量或初级生产量。
生态系统的能量流(生态系统的能量单向流动的现象) (1)、生产者即绿色植物对太阳能的利用率很低; (2)、能量只朝单一方向流动; (3)、流动中能量逐级减少;
(4)、各级消费者之间的能量利用率也不高;
(5)、只有当生态系统生产的能量与消耗的能量相平衡时,生态系统的结构和功能才能保持动态的平衡。
生态系统的稳定性——生态平衡
在发展的早期阶段,系统生物种类成分少、结构简单、食物链短、对外界干扰反应敏感、抵御能力小,所以是比较脆弱而不稳定的。当生态系统逐渐演替进入成熟时期时,生物种类多、食物链较长、结构复杂、功能效率高、对外界的干扰有较强的抵御能力,因而稳定程度高。
生态平衡的维持和调节主要是通过系统的反馈机制、抵抗力和恢复力实现的。
第八章 大气圈与岩石圈的相互作用
岩石风化与气候
地球表层的岩石,在太阳辐射、大气、水及生物的作用下,其物理、化学性质不断地发生着变化,并形成新物质的过程,叫风化作用。
物理风化
又称机械风化,是指岩石崩解、破碎而使其物理性质发生变化的过程。
化学风化
指岩石在大气、水及生物的作用下,化学性质发生变化的过程。
生物风化
岩石在生物作用下,其物理性质或化学性质反生变化的过程。
风化壳
地球表层岩石风化后,由残留在原地基岩上的风化产物组成的壳层。
气候对岩石风化的影响
在干旱地区,由于缺乏水的参与,化学风化作用比较弱;
在寒冷地区,由于温度低、生物稀疏,化学风化与生物风化都较弱;
在冰缘地区,由于温度经常变化于冰、冻点附近,冻结与融化交替频繁,因而使物理风化作用比较强烈;
在温暖湿润的地区,由于温度高、降水多、生物比较茂盛,化学风化和生物风化都比较强烈。
表现在风化壳的厚度与特征上:
热带、亚热带地区多形成酸性的红色风化壳;
在湿润的温带森林区,主要为弱酸性的棕色或黄色风化壳,厚度也较小;
在半湿润、半干旱的森林草原或草原地区,发育的主要为浅色的、中性至碱性的钙质风化壳,厚度也不大; 在干旱荒漠地区,化学风化更加微弱,发育的为含碎屑的碱性风化壳,颜色更浅,厚度更薄。
岩石圈变动与气候
海底在扩张,大陆在漂移,山地在隆起,海沟在加深。
地貌与气候
地球表面的形态叫做地貌。地貌是内动力(内部能量所产生的作用力,主要由岩石圈的变动表现出来)与外动力(地球表面受大气、水的运动与生物作用而产生的力)共同作用的结果。
塑造地貌的外动力,主要受气候因素的控制。
风成地貌
大气圈与岩石圈相互作用的结果。 基本条件:植被稀疏的干燥的地面;