《自然环境》课件

自然环境地球是生命繁衍的摇篮我们将探索环绕地球的自然系统课程目标1认识自然环境组成理解地球各圈层结构与功能2掌握生态系统原理物质循环与能量流动基本规律3分析环境问题成因人类活动对环境的多重影响4了解可持续发展环境保护与资源合理利用自然环境的定义物质基础地球表层各种自然要素的总和生命支持为生物提供必要生存条件动态系统各要素相互作用形成开放系统自然环境的组成要素12345岩石圈地壳与上地幔大气圈包围地球的气体层水圈地球表面的水体生物圈所有生物及其活动空间土壤圈地表松散物质层地球系统的概念整体性各圈层密不可分开放性与外界进行物质能量交换动态性处于持续变化状态复杂性反馈机制多样岩石圈简介地球最外层坚硬壳层厚度约100公里包括地壳和上地幔地质作用内力作用：造山运动外力作用：风化、侵蚀资源宝库矿产资源化石燃料地壳的结构1沉积岩层沙岩、页岩、石灰岩2花岗岩层大陆地壳主体3玄武岩层海洋地壳主体4莫霍面地壳与地幔分界面主要岩石类型岩浆岩岩浆冷却形成花岗岩、玄武岩沉积岩沉积物压实胶结砂岩、石灰岩变质岩原岩受热压改变片岩、大理石板块构造理论板块分裂陆块分离1海底扩张新地壳形成2板块碰撞造山运动3俯冲吸收地壳消失4地震和火山活动地震板块边界摩擦释放能量震中、震源、震级火山岩浆喷发地表现象锥状山体、火山口、熔岩分布规律多位于板块边界环太平洋火山地震带大气圈简介1地球气体包层保护生命免受宇宙辐射2气候调节器温室效应维持适宜温度3水循环媒介承载水汽运动4能量分配者调节地表热量分布大气的组成氮气氧气氩气二氧化碳其他气体大气层结构1对流层0-12公里温度随高度递减气象现象主要发生区2平流层12-50公里臭氧层所在温度随高度升高3中间层50-80公里温度再次递减4热层80-700公里极光现象5外逸层700公里以上逐渐过渡到太空全球气候系统气候类型多样受纬度、海陆分布、高度影响气候变化与全球变暖水圈简介71%地表覆盖率地球被水覆盖的面积比例97%海水占比全球水资源中海洋水比例3%淡水占比全球水资源中淡水比例0.3%可用淡水可供人类直接使用淡水占比海洋的特征1广阔面积3.6亿平方公里2巨大容量约13亿立方公里3平均深度3800米4最深处马里亚纳海沟11034米海洋环流表层环流风力驱动湾流、黑潮深层环流密度差驱动热盐环流垂直环流上升流、下沉流全球传送带热量全球分配淡水资源河流流动水体长江、尼罗河、亚马逊河1湖泊内陆静水体青海湖、贝加尔湖2地下水地下岩石孔隙中水体3冰川固态淡水储存南极冰盖、格陵兰冰盖4水循环过程蒸发液态转气态1凝结水汽形成云2降水雨雪等形式3径流地表水流动4渗透进入地下水系统5生物圈简介定义地球上所有生物及其生存空间范围从海底11000米到高空15000米组成8000万种生物复杂关系网络特点多样性、适应性、进化性生态系统的概念定义生物群落与无机环境相互作用的功能单位组成生产者、消费者、分解者和非生物环境功能物质循环和能量流动类型森林、草原、湿地、海洋等食物链和食物网1顶级消费者狮子、老虎、鹰2次级消费者蛇、猫头鹰3初级消费者兔子、鹿4生产者植物、藻类生物多样性基因多样性物种多样性生态系统多样性生物地理分区界典型生物代表地区新北界熊、驼鹿北美洲旧北界羚羊、狼欧亚大陆东洋界大象、孔雀东南亚新热带界树懒、羊驼南美洲澳洲界袋鼠、考拉澳大利亚非洲界长颈鹿、河马非洲土壤圈简介定义地表松散物质层岩石风化产物与有机质混合物功能植物生长基质生物转化场所生命基础微生物栖息地分解者活动场所土壤形成过程母质原始岩石风化物理破碎、化学分解生物参与有机质添加转化矿物质变化、黏土形成分层形成土壤剖面结构主要土壤类型黑土温带草原地区肥力高红壤亚热带地区铁铝氧化物丰富棕壤温带森林地区中等肥力沙漠土干旱地区有机质缺乏土壤退化与保护退化类型土壤侵蚀盐渍化酸化沙漠化保护措施等高耕作间作套种植树造林轮作休耕自然环境的整体性相互联系各要素不可分割相对平衡长期自然演化形成动态变化发展过程不断调整相互适应生物与环境协同进化物质循环生产者合成有机物1消费者获取有机营养2分解者分解有机残体3无机环境提供基本元素4能量流动太阳能生态系统能量源生产者固定仅1%阳光被利用消费者传递每级能量减少90%热能散失最终形式地球化学循环1定义元素在生物与非生物环境间循环2主要类型碳循环、氮循环、水循环、磷循环、硫循环3驱动力太阳能、地球内能、生物活动4循环特点不同时间和空间尺度碳循环光合作用CO₂转化为有机碳1呼吸作用有机碳氧化释放CO₂2食物链传递生物体间碳转移3燃烧分解返回大气碳库4沉积固碳形成化石燃料5氮循环固氮作用大气氮气转化为氨1硝化作用氨转化为硝酸盐2同化作用植物吸收利用3反硝化作用硝酸盐还原为氮气4水循环1蒸发海洋、陆地表面水分蒸发2蒸腾植物释放水汽3凝结形成云4降水雨、雪、雹5径流地表水回归海洋6渗透补充地下水生物地球化学循环元素主要库主要转化过程碳大气、海洋、生物光合作用、呼吸氮大气、土壤固氮、硝化、反硝化磷岩石、土壤、生物风化、沉积硫岩石、海洋、大气风化、硫化、氧化水海洋、冰川、大气蒸发、降水、径流自然地理环境的地域分异水平分异纬度地带性、经度差异性垂直分异海拔高度变化导致综合分异多因素共同作用纬度地带性1热带赤道附近高温多雨2亚热带热带与温带过渡区季风气候明显3温带中纬度地区四季分明4亚寒带高纬度地区针叶林带5寒带极地附近常年寒冷经度地带性湿润区沿海地区降水充沛森林植被半湿润区内陆过渡带季风影响草原景观干旱区大陆内部降水稀少荒漠化垂直地带性1山地冰雪带永久积雪线以上2高山草甸带高寒草本植物3森林带针叶林或阔叶林4山麓平原带与当地水平带相似地形对自然环境的影响1气候影响山地阻挡气流形成雨影区2水文影响决定河流流向与湖泊分布3生物影响微地形形成生物小环境4土壤影响坡度影响水土保持能力山地环境特征垂直地带明显海拔每升高100米温度下降0.6℃坡向差异阳坡与阴坡环境区别显著小气候多样山谷风、焚风现象平原环境特征地表平坦有利农业发展水系发达河流弯曲度高自然环境均一变化梯度小人类活动密集城市和农田集中分布海岸环境特征沙质海岸沙滩、沙丘系统岩质海岸海蚀崖、海蚀洞生物海岸红树林、珊瑚礁气候对自然环境的影响植被分布决定植被类型与分布格局土壤发育影响风化速率与有机质含量地貌过程干湿交替导致不同侵蚀方式生物适应气候条件塑造生物形态特征热带雨林生态系统1位置赤道两侧10°范围内2气候高温多雨，年降水量>2000mm3植被常绿阔叶林，层次复杂4生物多样性全球最丰富地区，物种数百万种5土壤红壤，贫瘠，养分在生物体内循环温带森林生态系统常绿针叶林位于亚寒带云杉、冷杉等落叶阔叶林位于温带橡树、枫树等混交林过渡地带针阔混生草原生态系统草甸草原湿润区草高植被密典型草原半干旱区中等高度荒漠草原干旱区植被稀疏荒漠生态系统气候特征极度干旱，昼夜温差大植物适应减少蒸腾，储水结构动物适应耐旱耐热，多夜行性极地生态系统气候极寒，冬季极夜，夏季极昼植被苔原植物，地衣，短命植物动物北极熊，企鹅，海豹适应性保温层，体型大，脂肪储备人类活动对自然环境的影响土地利用变化森林减少，农田扩张1污染排放空气、水、土壤污染2气候改变全球变暖，极端天气增加3资源消耗矿产、水、土地资源4生物影响栖息地破坏，物种灭绝5土地利用变化1900年占比(%)2000年占比(%)森林砍伐与荒漠化森林砍伐每年1500万公顷生物多样性损失荒漠化影响全球25%土地每年扩大6万平方公里水资源污染与过度开发水污染工业废水、农业径流过度开采地下水位下降、河流干涸水土流失水域淤积、水质恶化空气污染与臭氧层破坏1主要污染物颗粒物、二氧化硫、氮氧化物2来源工业排放、交通尾气、燃煤3臭氧层破坏氯氟烃导致南极臭氧洞形成4后果呼吸系统疾病增加，紫外线危害生物多样