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1、云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论第一章 绪 论 第一节 环境通识课的意义 第二节 环境与发展的概念 第三节 发展中的环境问题云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论第二章 地球的生态自然环境地球是太阳系的一员，据考证诞生于于46亿 年以前。地球有着复杂的圈层结构，包括大气圈 、水圈、岩石圈、土壤圈和生物圈等。而人类就 生存于这些圈层结构之一的生物圈之中。云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论第二章 地球的生态自然环境 第一节 地球的内部构造和元素组成 第二节 地球环境的圈层构造 第三节 地球各
2、圈层与人类的关系云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论第一节 地球的内部构造和元素组 成地球从中心起，由地核、地幔和地壳构 成球对称的层构造。其化学组成能够从构成 地壳的主要岩石的产出频度及其平均化学组 成推断。云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论一、地球的内部 圈层借助于地震波的研究，我们可以来研究地球的内部圈层结构。 A地幔地核B莫霍界面古登堡界面 横波纵波地壳15深度千米400030002000500060001000速度（千米/秒） 912630FE云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论地 壳莫霍界 面古登
3、堡界 面地 幔外 核 内 核云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论1、元素组成的百分比2、地壳分层及物质组成硅铝层：组成、密度硅镁层：组成、密度 3、地壳的结构特点厚度硅镁层分布是连续的,硅铝层 在大洋底部罕见.高山高原平原海平面面 莫霍硅铝层硅镁层（一）地球内部圈层地壳不均(厚度变化规律 )云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论（二）地球内部圈层地幔1、位置：地壳与地幔之间,或莫霍面与古登堡面之间.有上地幔和 上地幔之分，（距离地球表面2900千米以上）2、组成物质： 主要由含
4、铁、镁的硅酸盐类矿物组成，越往下铁 、镁的含量逐渐增加.3、特殊圈层： 1）岩石圈包括地壳和上地幔顶部（软流层以上），它不 是完整一块，而是被断裂带分割成六大块 。 2）软流层是在上地幔上部,可能是岩浆的主要发源地之一 。云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论（三）地球内部圈层地核1、位置： 地球的核心部分，即古登堡面所包围的球体.3、组成物质： 高温高压下的铁和镍，外核的物质呈液态 或熔融状态，内核一般认为是固态.2、分层： 外核与内核（以地下5100千米为界）.云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展
5、导论环境与可持续发展导论火山正在喷出大量浓烟二、地球的原生生态环境问题云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论岩浆从裂开的地壳慢慢流出來 云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论火山岩浆直冲云霄云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论整个山被岩浆染得通红 云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论火山直迫住宅区 云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论火山爆发海 啸地震台 风云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展
6、导论环境与可持续发展导论第二节 地球环境的圈层构造人类生活的地球不是一个均质体 ，具有明显的圈层结构。地球生态系 统可以看成为由大气圈、水圈、土壤 圈、岩石圈以及生物圈所构成。 云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论一、地球各圈层的发育 n地球在大约46亿年前形成的时候，是一个炙热 的大火球，还没有圈层的分化。地球外面包围着原始大 气，主要由氢气、甲烷、 氨气和水蒸气等组成，是 一个还原性的大气圈。我 们今天所见的地球各圈层 ，是经历了亿万年的发育 才形成的。云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论1.水的出现 地球发育史的第一个重大事件 n大
7、约在38亿年以前，在某种机制的作用下，地球 上出现了水。水分的蒸发和降雨，降低了地表的温度， 产生了河流、湖泊和海洋， 构成水圈，为地球生命的 出现创造了最基本的条件。 生态用水生产用水生活用水云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论2. 生命的出现地球发育史的第二个重大事件n 一般认为生命起源于海洋，因为当时还原 性的大气圈还不能向地球提供必要的保护，使之免遭 强烈紫外线的袭击。频率高达1022Hz的太阳辐射足以 毁灭一切生命，除非这些原始生命处于海洋水层的保 护之下。 早期细菌通过发酵作用取得能量，并在 生命过程中放出二氧化碳，逐渐改变了原始大气的组 成。到大约20
8、亿年前，出现了更为进化的细菌和蓝藻 等生物。从此，开始了一种新的生命过程光合作 用，大气圈中首次出现了氧气。 云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论光合作 用n在绿色植物、海藻 、藻类和某些细菌中，以 光作为能量来源，用二氧 化碳和水合成碳氢化合物 的过程。大部分形式的光 合作用都释放氧气作为副 产品。mCO2+H2O(CH2O)m+nO2光合作用云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论3. 含氧大气圈的 形成 n 经过大约4亿年的积累，到距今16亿年以前，一个含氧的大气圈终于形成。性质极其活泼的 氧气对大气圈进行了一场“氧革命”，导致还原性的
9、原始大气逐渐向含有二氧化碳、水和臭氧的氧化性 大气转化。这一过程不仅进一步改变了大气圈的组 成，而且臭氧在高空的积累逐渐形成了保护地球的 臭氧层，为更高等的海洋生物进化和生命登陆创造 了条件。云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论4. 生物圈的进 化 12亿年前出现最早的真核细胞；5亿年前出现海洋无脊椎动物；4.5亿年以前，在温暖湿润的河口地带，一种叫做顶囊蕨的植物开始登陆。2亿年前哺乳动物出现。在这漫长的历史长河中，由于地壳的变化、气候的变异和其他种种原因，有些物种消亡了，新的 物种产生了物竞天择，适者生存的自然法则。云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境
10、与可持续发展导论n 生物圈是地球上最大的生态系统今天，大约有500万至5000万种生物组成了五彩缤纷的生物界，构成了包括人类在内的生物圈。包括从海平面以下 10km到海平面以上9km的范围。在这个范围内有正常的生命存在，生态系统内部不断进行着物质、能量和信息的交换和循环。云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论5. 岩石圈和土壤圈的形 成n 生物的出现，将大气圈中大量的二 氧化碳转移至岩石圈中，形成了大量的碳酸盐 岩石，不仅改变了岩石圈的组成，而且生物与 岩石风化物的相互作用，在地表上形成了土壤 。可见，土壤圈的形成是与生物圈息息相关、 互相促进的。 云南农业大学云南农
11、业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论从地球各圈层发育的过程中，我 们看到了生物的能动作用。可以毫不 夸张地说，地球今天的面貌是生物创 造的。爱护和保护生物圈，就是爱护 和保护地球的现在和未来。 云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论二、大气圈大气圈是是在生命活动参与下长期发育 而形成的。1、大气圈的结构： 按照气温随高度的变化规律，将地表以 上的大气圈层划分为：对流层、平流层 、中间层、热成层、散逸层。2、大气圈的总质量：估计在5.21015t，相当于地球质量（ 5.9741021t）的百万分之一。在地心引 力作用下，大气的质量主要集中在大气 圈的下部，其中
12、50%几乎在距地表5km以 下，75%在10km以下，90%在30km以下。云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论大气圈的分层-对流层：对流层位于大气圈的最下层，平均厚度 为12km，是大气圈中最活跃的一层，存在强烈的 垂直对流作用和水平运动。对流层的一个重要性 质是大气温度随高度增加而下降，其平均递减率 为-6.5/km。大气圈的分层-平流层：平流层位于对流层顶至大约50km的高度， 也叫同温层。其下部有一等温层。上部温度随高 度增加而上升。大气圈的分层-中间层：中间层位于平流层顶到大约80km的高度，温度随高度增加而下降。臭氧层破坏云南农业大学云南农业大学环境与可
13、持续发展导论环境与可持续发展导论大气圈的分层-热成层：热成层位于中间层顶以上，有称增温层或电离层，温度随高度增加急剧上升，直至 100km高度。该层空气分子在各种射线作用下大都发生电离，成为原子、离子和自由电子， 电离层之名因此而得。大气圈的分层-逸散层：逸散层位于热成层之上，也称外大气层 ，是大气圈的最外层，大约延伸至800km的高 度。这里大气极其稀薄，地心引力微弱，大气 质点之间鲜有碰撞。有些运动速度较快的质点 完全摆脱地球引力而逸入宇宙空间。云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论大气圈的分层云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论三、水
14、圈n海洋和陆地上的液态水和固态水构成一个大体连续的圈层覆盖在地球表面，称为水圈。n它包括江河湖海中一切淡水、咸水、土壤水、浅层和深层地下水以及南北两极冰帽和各大陆高山冰川中的冰，还包括大气圈中水蒸气和水滴。甘肃金塔沙漠边缘的绿洲，鸳鸯池水库云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论n地球上海洋面积占 全球面积的71%，含盐的 海洋水占全部水资源的 97.3%，人类难以直接利 用。n2.7%的淡水中，又有68.7%是以冰 川和冰帽的形式存在于南北极和高 山地区，亦难以被人类直接利用。天 湖 ： 成 都 至 拉 萨云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导
15、论四、土 壤圈土壤是地球陆地上能供植物生长与繁殖的疏松表层。除了江河湖海等水体和两极冰盖与高山冰川覆盖的地区以外，几乎都有土壤存在。各种土壤在地球表面形成一个断续分布的圈层，覆盖于岩石圈之上，其厚度由几厘米至几米不等。云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论五、岩石 圈岩石圈是人类生存环境中最下面的一个圈层，又是地球内部各圈层的最外层。本课程将岩石圈看作地壳的同义语，包括地球最外层的岩石、风化壳。平均厚度为33-35km。云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论六、生物圈生物圈是地球上最大的生态系统，包括从海平面以下10km到海平面以上9km的范围。生态系统内部不断进行着物质、能量和信息的交换和循环。历经30亿年的发展历程。30亿年前出现原始细菌开始，20亿年前出现了能进行光合作用的固氮生物，约16亿年前形成了含氧气的大气圈。7亿年前出现了多细胞生物。5亿年前出现无脊椎动物。2亿年前出现哺乳类动物。在这漫长的历史长河中，由于地壳的变化、气候的 变异和其他种种原因，有些物种消亡了，新的物种 产生了，形成了今天五彩缤纷的生物圈。云南农业大学云南农业大学环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论第三节 地球各圈层与人类的关系在茫茫宇宙中，地球是迄今发现 存在智能生物的唯一天体。科学研究 发现，这
