地球表层环境与地球表层系统

第三章 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 第二节 地球表层系统的结构 第三节 地球表层系统的功能 第四节 人类与地球表层环境 四大圈层 地球呈现出圈层 构造，可以划分出内部 圈层与外部圈层。 内部 圈层 包括地壳、地幔、 地核。 外部圈层 包括岩石圈、大气圈、水圈、生物圈。 岩 石圈 指地球表层由固体岩石组成的圈层； 大气圈 指环绕 地球的由气体组成的圈层； 水圈 指地球表层由各种形式 存在的水组成的圈层； 生物圈 指地球表层所有活着的有 机体组成的圈层。 人在四大圈层中的地位 人是生物圈的一部分，又与一般的生物有着本质的 区别。人类与四大圈层之间的关系以及人类在地球表 层系统中的位置可以用下图来表示： 图表示了三重含义： （ 1）人类是生物圈的一部分，但又不 同于一般的生物； （ 2）人类生存在四大圈层的交界面上， 四大圈层是人类诞生与发展的环境； （ 3）人类对四大圈层均有着重要的作 用与影响。 四大圈层之间及其与人类相互作用、 相互影响，构成了地球表层系统。 生 物 圈 三 大 界 通常物质可以划分为无机物与有机 物，自然界可以划分为无机界与有机界。 但如果用无机界与有机界来概括表达地 球表层系统，似乎还不够全面。因为人 类诞生、发生发展在地球表层。人类在 地球表层系统中的地位与作用，以及人 类与自然环境之间的相互作用、相互影 响，仅仅用无机界与有机界还难以表达 清楚。在自然地理学中，更有必要来强 调一下人类的重要性。故有人提出了用 人文界 来表示人类在地球表层系统中的 重要地位与作用，以及人类与自然环境 之间的相互作用、相互影响。可以这么 说，地球表层系统是地球表层无机界、 有机界与人文界相互作用、相互影响而 构成的一个系统。 地球表层环境（系统）的结构 不同空间尺度的环境系统在空间上相互交叉 、 叠置 ， 并且相互 联系 、 相互作用 。 因此是多级嵌套 。 1. 垂直分层 垂直分层现象非常明显：从地核、地幔、地壳，到水圈、大气圈 等；大气圈又可分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。 2. 水平分异 所谓水平分异，就是指在水平分布方面的差异与变化 。 3. 立体交叉 组成地表环境的岩石圈、水圈、大气圈、生物圈，不是绝然分 开的，而是相互交叉、相互渗透，在空间上构成了一个立体交叉的 结构。 4. 多级嵌套 地球表层系统的功能 对于系统来说 ， 一般都具有物质传输 、 能量流动 、 信息传递的功能 。 垂直方向上 ， 各个圈层之间 、 各个圈层内部的各个次级层次之间 ， 都可能 存在着物质的传输 、 能量的流动和信息的传递 。 水平方向上 ， 大洋与大陆之间 、 大洋与大洋之间 、 大陆与大陆之间 、 地区 与地区之间存在着物质的传输 、 能量的流动和信息的传递 。 生物圈与其他圈层之间也存在着物质的传输 、 能量的流动和信息的传递 。 1. 物质传输、能量流动、信息传递 可以通过研究地表系统物质传输 、 能量流动和信息传递的过程与规 律 ， 来预测系统的可能变化 ， 通过改变系统的物质流 、 能量流或信息流 ， 来改变系统的结构与演化的趋势 ， 从而达到对地表系统进行优化 、 调控 的目的 。 2. 地球表层系统的可预测、可调控功能 人类与地球表层环境 1.地球表层环境对人类的作用与影响 地球表层环境的演化与人类的诞生 人类是地球表层环境发展 、 演化 、 分异的产物 地球表层环境的区域分异与三大人种的形成 地球表层环境对人口分布的影响 地球表层元素组成与人体健康 自然灾害对人类的影响 地球表层环境对社会发展的影响 地球表层元素组成与人体健康 地壳岩石中元素平均含量 g .g- 1 人体血液中元素平均含量 g .m L-1 元素原子序数 铬 锰 铜 镁 钙 铍 氢 铍 氟 氟 氢 铷 镉 铹 镉 铹 碲 铼 汞 铼 汞 铅 铅 钡 钡 碘 锡 锡 碲 碘 铷 铜 绅 绅 锌 铁 钙 镁 钠 钠 钾 钾 磷 磷 铬 锰 铁 人体血液中元素 含量均值 地壳岩石中元素 含量均值 2.人类对地球表层环境的作用与影响 人类与地球表层环境 对环境的污染 改变地表环境的结构 改变地表环境 演化的方向 改变了地表环 境变化的速率 改变了地表环境 的物质循环 改变了地表环 境的能量平衡 对资源的消耗与破坏 人类的 影响 人类与地球表层环境 3.人类与环境的协调发展 资源、环境、人口 与可持续发展 中国二十一世纪议程 议题 地理学研究的核心内容 资源的 合理利用 人与环境的 协调发展 自然灾害 的防治