地球化学第3讲-PPT课件.ppt

1、成分体积混合比成分体积混合比氮(N2) 0.78083 氪(Kr) 1.110-6氧(O2) 0.20947氙(Xe) 0.110-6氩(Ar) 0.00934氡(Rn) 0.510-6二氧化碳(CO2) 0.00035甲烷(CH4) 1.710-6氖(Ne) 1.8210-6一氧化二氮(N2O) 0.310-6氦(He) 5.210-6臭氧(O3) 10-5010-6分布类型水量（104km3)比例（）海 洋132,00097.212陆地表面水河 流0.1250.0001淡水湖12.50.0092咸水湖10.40.0077冰 川29202.15地下水土 壤6.70.0049浅层地下水4200

2、.31深层地下水4140.305生 物 水1.30.001总 计135,786,145100(3)湖泊与沼泽湖泊是陆地上较大的集水洼地，全世界湖泊的总面积约27105km2，占陆地面积的1.8。沼泽是陆地上潮湿积水、喜湿性植物大量生长并有泥炭堆积的地方。沼泽主要分布在湿润气候区，不论热带、温带和寒带都可产生。(4)冰川冰川是指由积雪形成的、并能运动的冰体。它是陆地上以固体形式存在的水。现在陆地上的冰川主要分布于地球两极及高山地区，覆盖陆地面积的10，集中了全球85的淡水。土壤圈是指岩石圈最外面一层疏松的部分，其上或里面有生物栖息。土壤圈是构成自然环境的五大圈之一，它与大气圈水圈同等重要，为第三

3、大环境要素。土壤圈是联系有机界和无机界的中心环节，也是与人类关系最为密切的一种环节要素。土壤为由固相(矿物质、有机质)、液相(土壤水分或溶液)和气相(土壤空气)等三相物质四种成分有机地组合在一起构成的一种特殊物质。 可分为：原生矿物：主要有硅酸盐类：橄榄石、石榴子石、锆石、辉石、角闪石、滑石、黑云母、白云母、钾长石、钠长石、钙长石。碳酸盐类：方解石、白云石。氧化物和氢氧化物：石英、针铁矿、赤铁矿、褐铁矿、水铝矿、硬水铝矿等。硫酸盐类：石膏。硫化物类：黄铁矿。磷酸盐类：磷灰石等。次生矿物：是原生矿物在成土过程中新生成的矿物，包括各种简单盐类、次生氧化物和铝硅酸盐类。主要为：方解石、白云石、石膏、

4、芒硝、针铁矿、褐铁矿、伊利石、蒙脱石和高岭石等。土壤有机质是指以各种形式存在于土壤中的有机化合物，其含量一般仅占百分之几。土壤有机质可分为两大类：普通有机物和腐殖质。土壤是由粗细不等的土壤颗粒组成的，这种粗细不等的土粒按不同比例组合称为土壤的机械组成，又称土壤质地。土壤溶液是土壤水分及其所含气体、溶质和悬浮物质的总称。单单个个土土体体土土体体枯枝落叶层枯枝落叶层腐殖质层腐殖质层淋溶层淋溶层淀积层淀积层母质层母质层土土 壤壤 剖剖 面面三、土壤圈与人类的关系土壤具有肥力，也就是具有提供和调节水、气、热和营养元素的能力，为植物的生长提供了必要的条件。地球半径约为6400km而地表土壤的厚度仅为几十

5、厘米，相比之下微乎其微，但却正是这薄薄的一层土壤，才使得地球上有了广阔的森林、农田和草场，人类得以从中获得宝贵的生产和生活资源。尽管人类日益紧迫地面临土地匮缺的问题，但是，人类在其经济、政治和军事活动中仍然有意无意地伤害关系到人类衣食住行的土壤圈。人类对土壤圈较严重的影响包括荒漠化、水土流失、盐渍化和水涝，以及土壤污染等方面。生物圈(biosphere)是指地球上有生命活动的领域及其居住环境的整体。它包括海平面以上23km至海平面以下12km的范围 。主要由生命物质、生物生成性物质和生物惰性物质组成。生命物质又称活质，是生命有机体的总和。生物生成性物质是由生命物质所组成的有机矿质作用和有机作用

6、的生成物，如煤、石油、泥炭和土壤腐殖质等。生物惰性物质是指大气底层的气体、沉积岩、粘土矿物和水。一、生物圈存在的基本条件 v 能够获得来自太阳的充足光能；v 存在有可被生物利用的大量液态水 ；v 生物圈内要有适合生命活动的温度条件，在此温度变化的范围内的物质存在气态、液态和固态三种变化；v 提供生命物质所需的各种营养元素，包括02、C02、N、C、K、Ca、Fe和S等，它们是生命物质的组成或中介。二、生物与环境1环境因素与生物的相互影响 任何生物有机体都不能脱离环境而生存，环境控制和塑造着生物的生理过程、形态构造和地理分布。同时，生物有机体特别是其群体对环境也产生有明显的改造作用。 不同的生物

7、种对生态因素和环境的适应能力存在差异。一般来说，对环境适应能力较强的种类，其分布范围亦较广。生物的适应性：是指生物的形态结构、生理机能、个体发育和行为等与其生存的一定环境条件互相统一、彼此适合的现象是指根据生物种或它们的群体、或生物的某些特征来确定地理环境中其他成分的现象。三、生物群落1.种群占据着一定环境空间的同一种生物的个体集群叫做种群。换言之，种群就是在一定空间中同种生物的个体群。自然界中，种群是物种存在、物种进化和表达种内关系的基本单位，是生物群落或生态系统的基本组成部分，同时也是生物资源开发、利用和保护的具体对象。2.生物群落 群落 为种群的集合体，是一个比种群更复杂更高一级的生命组

8、织层次。 生物群落 在一定地段的自然环境条件下，由彼此在发展中有密切联系的动物、植物和微生物有规律地组合成的生物群体。 每个生物群落都是自然界真实存在的一个整体单位，占据着生物圈的一定地区，具有一定的组成和结构，在物质和能量交换中执行着独特的功能。3.生物多样性生物多样性包括了遗传多样性（包括一个物种内个体之间和种群之间的差别 ）、物种多样性（一个区域内动植物和其他生物的不同类型 ）和生物群落或生态系统多样性（一个地区内各种各样的生境 ）。多样性在生态系统中的重要性有一部分是由于它们可以为人类服务水、气体、营养物和其他物质的循环。三、生态系统1.概念在自然界中，一定空间内由生物成分和非生物成分

9、组成的一生态学单位构成生态系统。即：生态系统就是由生命系统和环境系统在特定空间的组合。 任何生态系统都具有三个共同特征： 能量流动、物质循环和信息传递； 具自我调节的能力； 动态系统。称为生产者，包括各种绿色植物和化能合成细菌。称为分解者（或还原者），如细菌、真菌、土壤原生动物和一些小型无脊椎动物，它们靠分解动植物残体为生。在消化过程中将无机养分从有机物中释放出来，归还给环境。v 碳循环n碳循环的最简单形式在有阳光的条件下，植物把大气中的C02转化为碳水化合物，用以构成自身。同时，植物通过呼吸过程产生的C02被释放到大气中，供植物再度利用。n碳循环的第二种形式 植物被动物采食后，碳水化合物转入

10、动物体内，经消化、合成，由动物的呼吸排出C02。此外，动物排泄物和动、植物遗体中的碳，经微生物分解被返回大气中，供植物重新利用。n碳循环的第三种形式 人类通过燃烧煤、石油和天然气等释放出大量C02，它们也可以被植物利用，加入生态系统的碳循环中。此外，在大气、土壤和海洋之间时刻都在进行着碳的交换，最终碳被沉积在深海中，进入更长时间尺度的循环。硝化作用v 硫循环地球中的硫大部分储存在岩石、矿物和海底沉积物中，以黄铁矿、石膏和水合硫酸钙的形式存在。大气圈中天然源的硫包括H2S、SO2和硫酸盐。H2S来自火山活动、沼泽、稻田和潮滩中有机物的嫌气(缺氧)分解等途径，SO2来自火山喷发的气体；大气圈中硫酸盐(如硫酸铵)则来自海浪花的蒸发。大气圈中硫的l/3(包括硫酸盐的99)来自人类活动，其中的2/3来自含硫化石燃料(煤和石油)的燃烧，其余来自炼油和冶金工业和其他工业过程。数字表示通量（1012g/a)；小字体表示天然源贡献，大字体表示人为源贡献.四、生态平衡及其破坏任何一个正常、成熟的生态系统，其结构与功能，包括其物种组成，各种群的数量和比例，以及物质与能量的输出、输入等方面，都处于相对稳定状态。就是说，在一定时期内，系统内生产者、消费者和分解者之间保持着一种动态平衡，系统内的能量流动和物质平衡在较长时期内保持稳定。这种状态就是生态平衡。