第三章

    03地球表层环境与地球表层系统

    地球表层系统的组成【组成】

    三大界

    通常物质可以划分为无机物和有机物,自然界可以划分为无机界和有机界。

    三大界(相互作用,相互影响)

    无机界

    有机界

    人文界

    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。

    固液气三态物质

    地球表层在物质组成上还有一个特征,就是固态、液态、气态三态物质共存。可以说,地球表层是由固态、液态、气态三态物质组成的。

    不仅三态物质相互作用,而且在一定的条件下相互转化,成为地球表层系统中物质循环、能量传递与转化的载体与重要表现形式。

    陆地与海洋

    地球表层环境可以划分出两个最大的环境单元:陆地与海洋。

    如果从系统角度考察,地球表层系统包括海洋系统,陆地系统。

    陆地系统:山地/盆地/高原/平原/丘陵系统等

    海洋系统:洋盆/陆坡/陆架/海沟/岛弧系统等

    这些还可以进一步划分出不同级别,不同类型的子系统。

    ?地球表层系统的结构及其特征【结构】

    结构

    地球表层系统也具有圈层结构。一般来说,地球表层系统由岩石圈、大气圈,水圈、生物圈相互作用而形成。

    岩石圈:地球表层由固体岩石组成的圈层。

    大气圈:环绕地球的、由气体组成的圈层。

    水圈:地球表层由各种形式存在的水组成的圈层。

    生物圈:地球表层所有活着的有机体组成的圈层。

    岩石圈、大气圈、水圈、生物圈在空间上有着一定的交叉,难以完全分开;在物质交换、能量传递以及发生发展过程方面,更是紧密地联系在一起,相互作用、相互影响。

    四大圈层相互作用与地球表层系统的四重含义

    ①人类是生物圈的一部分(位于生物圈中),但又不同于一般的生物(单独划出来)。

    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基础和环境。

    ③人类对四大圈层(也即对环境)均有着重要的作用与影响。

    ④四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。

    地球表层系统与四大圈层之间不是包含和被包含的关系

    ?结构特征

    垂直分层

    从整个地球来看,垂直分层现象非常明显。从地核、地幔、地壳,到水圈、大气圈等,都说明了这一点。

    地球表层同样具有明显的垂直分层现象。

    除岩石圈、水圈、大气圈、生物圈显示出垂直方向的分层现象外,这些圈层内部也表现出明显的垂直分层特征。

    水平分异

    地球表层系统的水平分异也非常明显。所谓水平分是,就是指在水平分布方面的差异与变化。

    立体交叉

    组成地球表层系统的岩石圈、水圈、大气圈、生物圈,不是完全分开的,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。

    多级嵌套【最大特征】

    地球表层系统可以划分为不同空间尺度的系统。例如,地球表层系统可以划分为陆地系统和海洋系统。

    这些系统不是并列的拼凑在一起的,而是在空间上相互交叉、叠置,并且相互联系、相互作用的,因此是多级嵌套。

    地球表层系统的【功能】

    物质传输、能量流动和信息传递

    地球表层系统在结构上存在垂直分层、水平分异、立体交叉与多层次的特征,那么地球表层系统在各个圈层之间、各个地域之间、各个不同层次的系统之间,就可能存在着物质的传输、能量的流动和信息的传递。

    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、大陆与大陆之间存在着物质的传输、能量的流动和信息的传递。

    地区表层系统的自我调节系统

    地球生态系统不断地与大气进行着物质的交换,改变了其原来的化学平衡状态,从而形成并保持着既有还原组分又有氧化组分的混合大气。

    支撑生命演化和人类生存的功能

    岩石圈、水圈、大气圈和生物圈,都不具备单独支撑生命进化、人类生存和社会发展的功能,只有四个圈层相互作用形成的地球表层系统才具有支撑人类诞生和演化的功能。

    主要的地表过程

    地球表层进行着的作用和变化过程,叫做地表过程。从系统学的角度,可以把地表过程划分为物质流动、能量转化、信息交换等过程。从作用和过程的性质来看,则可以概括为物理过程、化学过程、生物过程和人类过程,它们之间又是相互联系相互影响的。

    具体:

    物理过程:是指物理性质或者状态发生变化的地表过程。

    化学过程:指化学组成和性质发生变化的地表过程。

    生物过程:指由生物引发的物理性质或者状态以及化学组成和性质发生变化的地表过程。

    人类过程:指由人类活动引发的使地球表面环境的组成、结构、特征和性质发生变化的过程。

    图示:主要的地表过程极其相互关系

    人类与地球表层环境

    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

    人类在地球表层环境中应生,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

    即为尼格罗人种、欧罗巴人种和蒙古人种。也就是通常所说的黑种人、白种人和黄种人。这三大人种的形成,与地球表层环境的区域分异是分不开的。

    地球表层环境对人口分布的影响

    人类生活在地球表层,必然受到地球表层环境的影响。从人口的分布看,目前约占地球表面71%的海洋几乎无人居住。以亚洲、欧洲的人口为最多,占世界人口3/4以上,人口密度最大。

    尽管人口的分布受到社会,经济等元素的作用与影响,但地球表面环境对于人口分布的影响也不可忽视。

    地球表层元素与人体健康

    地方病的发生。就是由一些地方某些元素过剩或缺乏造成的。例如:缺乏碘出现甲状腺肿大;氟过剩,导致氟骨病。

    自然灾害对人类的影响

    自然灾害包括火山、地震、台风、海啸、洪涝、干旱、滑坡、泥石流、沙尘暴等。

    这些自然灾害干扰了人类的生活与生产过程,甚至给人类的生命财产带来了威胁。

    地球表层环境对社会发展的影响

    地球表层环境的差异与自然资源分布的不平衡,造成了生产条件的不同,从而对人类社会的发展产生了或多或少,有利或不利的影响。

    人类对地球表层环境的作用与影响

    改变了地球表层环境的结构

    改变了地球表层环境演化的方向

    改变了地球表层环境变化的速度

    改变了地球表层环境的物质循环

    改变了地球表层环境的能量平衡

    对资源的消耗

    对环境的污染

    对生态的破坏

    人类与环境的协调发展

    摆正人类自身的位置【如何摆正】

    人类是地球表层环境的产物,也是地球表层环境的组成部分。

    地球表层环境是人类赖以生存的物质基础,破坏了地球表层环境,也就动摇了人类生存和发展的基础。

    现在的人类,不再是以前的人类,人类能够改变并且已经在很大程度上改变了地球表层环境。有些改变对人类是有利的,有些改变对人类是不利的。

    建立和提高可持续发展的意识

    自然地理学与可持续发展

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