生态文明关键词之生物圈

对于人类直接和地表中的变化所存在的影响都是同样的在地球中都会同样的发生了更加多的影响变化,对此人类对地表变化的影响到底如何?下面一起来看看吧。

Speaker: Liz Hajek

魔神故事 1

魔神故事 2

Key words:环境 地球 历史

关键词一:1.1生物圈

人类对地表变化的影响

Abstract:河流是自然最强大的力量之一——它们推动高山,侵蚀大地,而且河道也一直在变化。理解它们如何形成以及如何变化对居住在河岸旁和三角洲的人来说十分重要。在这一图片信息丰富的演讲中,地质学家Liz
Hajek向我们展示了由古代河流堆积成的岩石如何可以被用作时间机器来研究地球的历史,从而让我们得知在今天应当如何可持续的生存下去。

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人类活动对地表的改变有哪些影响?

Content:

生物圈最早由奥地利地质学家爱德华·苏威斯于1875年提出,本来是一个地质学词汇,20世纪20年代被赋予生态意义。今天,生物圈概念集合了生物学、天文学、地球物理学、气象学、生物地理学、环境科学、地质学、地质化学、水文学等多项科学内涵。

1.作用形式和对地表形态的影响:

现象:河流不断地在地球的表面冲刷物质 其中一个重要的影响是,
高山上的东西也会被冲刷掉, 被搬运并最终沉淀于海底。 这一过程一直发生着,
并且深刻的影响了地形的形成。

生物圈,顾名思义指的是有生命的圈层。地球上凡是有生命活动的区域,包括肉眼看不到的微生物,自下而上分布的地方都是生物圈的范围。该范围包括:大气圈底部、水圈大部、岩石圈表面、生物土壤圈和水圈。上至海平面以上约10公里的高空空间,下至海平面以下11公奥深处。生物圈是地球特有的生命圈层,也是人类诞生和生存的空间,而人类活动对生物圈的影响越来越大。如果把地球看作10个足球直径大小,那么生物圈比一张纸还要薄。

风化作用:岩石在温度变化、水、大气和生物作用的影响下发生的破坏作用,作用所产生的风化物残留在地表形成风化壳。

而地形则深刻地与人类的居住生活息息相关,研究地形的演变和走向对于人类可持续发展很重要。

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侵蚀作用:风力、流水、冰川、海洋等对地表岩石及其风化物的破坏作用,作用结果使地表形成风蚀洼地、风蚀柱、风蚀蘑菇;使沟谷、河床加宽加深,坡面破碎;并能形成岩溶、冰斗、角峰、U形谷、海蚀等地形。

魔神故事,地形演变的历史数据来源:

从地质学的角度来看,生物圈是由所有生物以及空间环境的全球各类生态系统所组成,包括生物与岩石圈、水圈和空气的相互作用。按照目前人类的认知水平,地球是目前宇宙中唯一已知有生物分布的地方。

搬运作用:风化、侵蚀的产物,被风、流水、冰川、海浪等转移,离开原来的位置。

1、现代科技下的卫星观测数据:

一般认为,生物圈是从40亿年前自生命起源后演化而来,而地球的年龄约为46亿年。地球是生物起源和进化的理想环境。已知的生命现象都离不开液态水。地球自转使地表温度足以维持液态水的存在;地球引力保证了大部分气态分子不致逃逸到太空去;地球磁场屏蔽了一部分高能射线,使地表生物免遭伤害,这一切为生命存在提供了可能性。地球现存的各种生物,都是几十亿年生物进化的结果,是生物与环境长期交互作用的产物。

沉积作用:岩石风化和侵蚀后的产物在外力的搬运途中,随着风速、流速降低,冰川融化等,被搬运物质逐渐沉积下来。主要沉积地形有三角洲、冲积平原、沙漠、黄土、冰碛地形等。

eg.近30年的卫星数据里可以观察到戈西河漫堤对地形的影响;
亚马逊河流域河流扭摆的现象

当地球刚出现生命的时候,原始大气还富含甲烷、氨、硫化氢和水汽等含氢化合物,属还原性气体,大部分生物都不能在其中生存。后来出现了蓝藻,它可以通过光合作用放出游离氧,使大气含氧量逐渐增多,变为氧化性气体,为需氧生物的出现提供了有利条件。随着氧气的增多,在高空出现了臭氧层,阻止紫外线对生命的辐射伤害,于是过去只能躲在海水深处才能存活的生物就有可能发展到陆地上来。生物初到陆地上,遇到的只是岩石和风化的岩石碎屑,大部分高等植物不能赖以生存。在低等植物、微生物和岩石风化长期作用下,才形成了肥沃的土壤。生物进化的结果最终出现了广布世界的各种植物,栖息其间的各种动物和微生物,逐步形成了生物圈。

固结成岩作用:沉积物经过物理的、化学的以及生物化学的变化和发行变成坚硬的岩石。
2.人类活动对地表形态的影响:

2、对于古老的沉积岩的研究

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①按照自然规律改变和塑造新的地表形态。例如,填海造田、开挖河道、修建水库、绿化沙漠等。

沉积岩(Sedimentary Rock)
:沉积岩,又称为水成岩,是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一(另外两种是岩浆岩和变质岩)。是在地表不太深的地方,将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物,经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。

生物圈演化,指的是地球生物圈在漫长地质年代所发生的变化。因为生物圈是地球上有生命存在的特殊圈层,所以它的出现是从地球上生命起源开始的。生物圈演化是生物进化和生物与环境相互作用的结果,以及由此引起的生物圈进化。生物圈进化可以用生态系统进化来描述:

②违背自然规律破坏了地表形态。例如,沙漠化扩大,水土流失等。

  • 更能与历史气候相联系,了解地形对气候的变化和人类对土地的使用将会呈现怎样的反应

第一,生命在地球上诞生,单级生态系统出现。它是由原始异养生物和原生环境构成的自然生态系统。

人类改变地表对地球有什么影响


第二,单级生态系统演化为二级生态系统。20亿年前,绿色藻类出现,标志自养生物的出现,单极生态系统演化为具有自养和异养两种生物的生态系统。它导致地球大气中氧的出现,氧化性大气形成之后,原生生物圈发展为次生生物圈。

1.人类种群的过度扩张,使得其他物种的生存空间、生存条件和生存资源受到致命挤压,而这些物种的衰退或灭绝,会带来一系列的连锁反应。如当年山东还有老虎,所谓武松打虎,现在中国的野生虎是很难见到的,只有东北跟福建、海南有可能存在的种群。但现在山东你是找不到老虎了,因为地方都被人占了。

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第三,三级生态系统出现。6亿多年前,多细胞动物出现,完成了二级生态系统向三级生态系统的发展,形成生产者消费者和转化者的三级结构,奠定了生态系统演化的基本格局。

2.人类在消耗资源的过程中,改变了自然的、健康的物质循环,污染了环境,导致其他物种包括人类自己的生存环境受到破坏。原本地球上没有这么多污染物,也有自身的降解能力。现在人这么一搅和,污染物排入自然的速度和数量大大超过了自然的承受能力。例如温室气体的排放速度,超过了地球本身的一个CO2等自身的代谢速度。

魔神故事 3

第四,人类诞生引发地球生物圈演化质变。人通过自己的活动把天然生态系统改变为人工生态系统,人类智慧指导下的劳动,导致生物圈根本变化,从而使人成为生物圈演花的重要因素。生物圈由生命物质、生物生成性物质和生物情性物质三部分组成。生命物质又称活性物质,是生物有机体的总和;生物生成性物质是由生命物质所组成的有机矿物质相互作用的生成物,如煤、石油、泥炭和土壤腐殖质等;生物情性物质是指大气低层的气体、沉模岩、黏土矿物和水。

3.人类为了自己的享受需要,改变了地球的一系列生态过程,包括水循环过程。例如,正常的水循环从海洋到陆地,以地表径流的方式返回大海,实现了营养物质的交换、水循环和气候调节,养育了众多的生物物种。但是大坝、围湖造田、水泥城市等人造工程,使得河流、湖泊等自然水文受到干扰,其降解污染物能力、调蓄能力等都受到影响,结果是降水迅速流到大海,并在其过程中受到严重的污染,因此经常旱涝成灾,生物多样性也受到严重的影响。又如有着完美相生相克的农田生态系统,因为农药的介入使得天敌物种更易于绝灭而害虫物种大爆发。

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地球与太空几乎没有物质交换,但却接受大量太阳辐射能。太阳能是维持一切生命活动的原动力,能量在生物圈中逐级传送,最后以热能形式散发到太空。光是太阳的辐射能以电磁波的形式投射到地球表面的辐射线,太阳辐射能是地球上一切能量的最终来源。到达地球上的太阳辐射能是十分巨大的。据统计,太阳散发的能量每秒钟达到3.75×10°焦茸,而其中只有22亿分之一到达地球,尽管如此,地球每秒钟获得的能量仍然相当于燃烧500万吨优质煤所发出的能量。

4.人类改变了地球的能量平衡,由于所有的自然资源最终都转化为热能,如媒、电、石油等,最后消耗释放掉产生热,但由于温室气体这些热量不能及时散射出去,加速了温室效应。本来冬天就该冷,但是人们烧暖气,不是点几根柴火,而是大规模的取暖;本来夏天就该热,但是人们用空调,在用空调的过程中,又产生大量的热。

太阳辐射能先通过光合作用被植物体固定下来,然后以化学能的形式沿食物链逐级传递;动物和微生物的取食活动就是传递能量的方式。一般来说,化学元素进入生物体内是靠生物的主动摄取,而化学元素在自然界中的循环运动则是由气流和水流来完成的。陆地生物生存于大气之中,气态营养物和废物很容易在生物与环境间循环运动。一般可溶性物质是随水进出生物体的。就全球来讲,江河中所携带的可溶性物质,随水流由高向低移动,最后归入湖泊和海洋。当湖水和海水蒸发时,这些物质被留下,最终形成沉积物。

总之,人类对于地球自然环境的恶化有着不可推卸的责任。而这一切的根源就是不断扩大的人类种群。欧美人环保,但是他们消耗着世界一大半的资源,而另外的第三世界国家与发展中国家,只能在贫穷下继续破坏环境,如果让发展中国家跟欧美人一样环保,就只有饿死了。所以目前比较现实的就是控制人口增长。但是路漫漫啊。

生物圈中最活跃的部分为生物,生物是物质运动的最高形式。生物圈里繁衍着各种各样的生物,为了获得足够的能量和营养物质以支持生命活动,在这些生物之间,存在着食物链关系。生物圈是一个复杂的、全球性的开放系统,是一个生命物质与非生命物质的自我调节系统。生物圈的运转原理如下:

人类活动对地表形态的影响及其产生的后果

(1)获得足够太阳能并转化为化学能。一切生命活动都需要能量,能量的基本来源是太阳能有效利用水分。地球素有“水的行星”之称,地球表面约有70%以上被水所覆盖地球总水量约为14.5亿立方公里,其中94%是海水,其余则以淡水的形式储存于陆地和倾城:两极的冰山中。生物起源于水,然后登陆,但依然离不开水。几乎所有的生物全都含有大量水分,没有水就没有生命。植物体的含水量一般为70%~80%,有些植物则可达90%以上;而种子的含水量

围海造地、建造人工岛和人工半岛,修筑梯田,修筑海堤,修筑水坝和水库等

在适宜生命活动的温度条件下运转。在温度变化范围内的物质存在气态、液态利固态三种变化。生物体内的生物化学过程必须在一定温度范围内才能正常进行。一般说来,生物体内的生化反应会随着温度的升高而加快,从而加快生长发育速度;生化反应也会随温度的下降而变缓,从而减慢生长发育的速度。

都是有利于人类的后果 。

提供生命物质所需的各种营养元素。包括氧气、二氧化碳、氮、碳、钾、钙、铁、硫等元素,它们是生命物质的组成或中间产物。生物圈内生产者、消费者和分解者所形成的三级组分,接通从无机物到有机物,经过各种生物的多级利用,再分解为无机物重新利用的完整循环。

生物圈具有自我调节能力。例如,大气中二氧化碳含量增加时,会使植物加强光合作用,增加对二氧化碳的吸收;一种生物绝灭后,生物圈中起相同作用的其他生物就会取代它的位置;某种植食性动物数量增加时,有关植物种群和天敌种群的数量也随之变化,从而使这种动物种群的数量得到控制。作为地球上最大的生态系统,生物圈的结构和功能可以长期维持相对稳定状态,这一现象称为生物圈的稳态。生物圈虽然具有自我维持稳态的能力,但是,这种能力是有限度的。人类活动在许多方面对生物圈造成的影响已经超过这种限度,对生物圈的稳态构成严重威胁。

人已经不是传统生物链上的成员,而是生物圈中占统治地位的物种,能大规模地改变生物圈。然而,人类毕竟是生物圈中的一个成员,必须依赖于生物圈提供一切生活资料。人类对生物圈的改造应有一定限度,超过限度就会破坏生物圈的动态平衡,造成严重后果。在地球上出现人类以后大约300万年的时期里,人类与其周围的生物和环境处于合理的平衡之中。

自从人类学会栽培植物,随着农业技术和贮存方法的改善,人类生活不再局限于天天采集必需的食品,而能够从事更多的创造性活动。随着生产力提高,人口逐渐增加并向城市集中,制造商品的手工业日益发展,人类活动对环境的影响和冲击也日益增加。尤其是工业革命以后两三百年来,开矿、挖煤、采油、伐林、垦荒、捕捞等规模迅速扩大,生物圈面貌也发生了极大变化。这种变化不仅影响着其中的其他成员,也对人类自身产生巨大影响。

世界人口正以大约35年翻一番的速度猛增,但地球上可耕土地却是有限的,这必然造成全球范围的粮食问题。滥垦、滥牧、滥伐的日益严重,建设用地的高速扩展,都使全球植被减少。随之而来的后果是大范围的水土流失,耕地质量下降甚至发生荒漠化;失去了植被调节气候的作用,气温波动增大,水旱灾害增多;太阳辐射被反射散失的成分增加,绿色植物固定二氧化碳、产生氧气的能力随植被减少而降低。水域捕捞也已接近极限,某些鱼类多次大规模减产。化石燃料是现代工业的基石之一,但它的蕴藏量毕竟是有限的。随着使用速度的日益增长,燃料危机不断加剧。大量开采地下能源和矿物,并焚烧或加工化工产物,造成了大量环境污染物,严重威胁了地球生物圈。

生物圈是一个统一的整体,是人类及其所有生物共同的家园。人类必须明白,人也是生态系统中消费者的一员,人的生存和发展离不开整个生物圈的繁荣,但人类对地球生物圈的破坏超过所有的物种。当地球被人类破坏得不适应人类自身需求,而被淘汰出地球,即人类这个物种也灭绝的时候,一些更强适应力的物种将还会继续存在,生物圈会重新开始其慢吞吞的演化。因此,保护生物圈就是保护人类自己的家园。

(信息来源:中国林业出版社2018年出版的《生态文明关键词》主编:黎祖交
本条作者:蒋高明 编辑 尹乐乐)