環(huán)境地球化學(xué)市公開課獲獎(jiǎng)?wù)n件

1、環(huán) 境 地 球 化 學(xué)(Environmental Geochemistry)第1頁(yè)第1頁(yè)緒 論主要內(nèi)容：環(huán)境地球化學(xué)概念及主要研究?jī)?nèi)容 環(huán)境地球化學(xué)與其它學(xué)科互相關(guān)系 環(huán)境地球化學(xué)發(fā)展歷史、研究現(xiàn)實(shí)狀況及相關(guān)問(wèn)題第2頁(yè)第2頁(yè)一、環(huán)境地球化學(xué)概念及其主要研究?jī)?nèi)容概念：環(huán)境地球化學(xué)（Environmental Geochemistry）與其它許多學(xué)科有密切關(guān)系，是介于環(huán)境科學(xué)和地球化學(xué)之間一門新興邊沿交叉學(xué)科，是研究化學(xué)元素和微量元素在人類賴以生存周圍環(huán)境中含量、分布和遷移和循環(huán)規(guī)律科學(xué)，并研究它們對(duì)人類健康造成影響。同時(shí)，還研究人類生產(chǎn)和消費(fèi)活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境這些地球化學(xué)規(guī)律造成影響。 第3頁(yè)第3

2、頁(yè)2. 主要研究?jī)?nèi)容環(huán)境地球化學(xué)以研究人類賴以生存地球環(huán)境化學(xué)構(gòu)成、化學(xué)作用、化學(xué)演化與人類活動(dòng)互相關(guān)系及全球環(huán)境改變?yōu)橹饕蝿?wù)。進(jìn)而揭示人類生存與環(huán)境之間內(nèi)在聯(lián)系。當(dāng)前環(huán)境地球化學(xué)研究集中表現(xiàn)在下面幾種方面：地球化學(xué)環(huán)境與人類健康，亦即原生環(huán)境地球化學(xué)性質(zhì)及其與植物、動(dòng)物和人體健康關(guān)系；環(huán)境污染地球化學(xué)研究，亦即人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境化學(xué)構(gòu)成、化學(xué)作用、化學(xué)演化影響及其環(huán)境效應(yīng)。全球環(huán)境改變地球化學(xué)統(tǒng)計(jì)農(nóng)業(yè)地球化學(xué)研究 第4頁(yè)第4頁(yè)主要內(nèi)容：研究元素在巖石、土壤、水體和大氣中含量、分布及其分派規(guī)律，并評(píng)價(jià)原生環(huán)境質(zhì)量，為改造原生環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)；研究個(gè)別元素和元素正確環(huán)境地球化學(xué)行為，亦即研究對(duì)人類

3、有益或有害元素以及生命元素賦存規(guī)律、結(jié)合形態(tài)及其對(duì)人類健康影響；研究區(qū)域環(huán)境地球化學(xué)特性，揭示與原生環(huán)境相關(guān)地方性疾病發(fā)生原因，探討人類長(zhǎng)壽環(huán)境地球化學(xué)原因； 研究原生地球環(huán)境及其演化原因環(huán)境地球化學(xué)分類、元素演化過(guò)程中能量作用、元素環(huán)境背景值確實(shí)定、原生環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)以及人類活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境影響和預(yù)測(cè)等；研究人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境破壞和污染問(wèn)題，并闡明污染規(guī)律及其環(huán)境效應(yīng)；研究過(guò)去地球環(huán)境（尤其是15萬(wàn)年以來(lái)）演變歷史以及環(huán)境改變統(tǒng)計(jì)信息提??；研究碳、氧、氫、磷、硫及其它元素全球地球化學(xué)和生物地球化學(xué)循環(huán)；研究農(nóng)業(yè)環(huán)境介質(zhì)中化學(xué)元素分布、結(jié)合轉(zhuǎn)化、遷移循環(huán)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響。第5頁(yè)第5頁(yè)二、環(huán)境地球化學(xué)與相

4、關(guān)學(xué)科關(guān)系 總體上，環(huán)境地球化學(xué)從屬于環(huán)境科學(xué)分支。它與其它相關(guān)學(xué)科有密切關(guān)系，因此要注意環(huán)境地球化學(xué)及各個(gè)學(xué)科在研究對(duì)象、內(nèi)容、辦法等方面區(qū)別。 環(huán) 境 地 球 化 學(xué)地球化學(xué)環(huán)境科學(xué)土壤學(xué)醫(yī)藥學(xué)生態(tài)學(xué)巖石學(xué)生物學(xué)物理化學(xué)礦物學(xué)第6頁(yè)第6頁(yè)三、環(huán)境地球化學(xué)發(fā)展歷史及研究現(xiàn)實(shí)狀況 1.環(huán)境地球化學(xué)發(fā)展歷史 ：1)環(huán)境地球化學(xué)與人類健康研究：時(shí)間：20世紀(jì)60年代及以前。特點(diǎn)：以生物地球化學(xué)思想作指導(dǎo)，把生物地球化學(xué)中關(guān)于地球化學(xué)環(huán)境與植物、動(dòng)物健康關(guān)系研究進(jìn)一步延伸到地球化學(xué)環(huán)境與人體健康關(guān)系研究方面。我國(guó)與國(guó)外基本同時(shí)開展了一系列卓有成效研究工作，并取得很大成績(jī)。 第7頁(yè)第7頁(yè)2)環(huán)境地球化

5、學(xué)與污染研究 ：時(shí)間：二十世紀(jì)70-80年代。特點(diǎn)：既研究天然產(chǎn)出化學(xué)元素在環(huán)境中地球化學(xué)行為及其與植物、動(dòng)物和人體健康關(guān)系，更研究人為活動(dòng)釋放元素地球化學(xué)行為及其影響；它不但研究碳、氮、硫、磷等生命支撐元素；同時(shí)還研究人為活動(dòng)釋放入環(huán)境中各種重金屬和毒性化合物。 我國(guó)該時(shí)期尤其是八十年代以來(lái)環(huán)境地球化學(xué)研究得到蓬勃發(fā)展。注：這一時(shí)期環(huán)境科學(xué)基本學(xué)術(shù)特性突出反應(yīng)在兩個(gè)方面：一是它力圖對(duì)社會(huì)需要充足滿足和適應(yīng)，環(huán)境科學(xué)把它本身注意力幾乎所有投入到了人類生產(chǎn)活動(dòng)引起局部地方性或區(qū)域性污染問(wèn)題上；其二是含有明顯拼合性，即這一時(shí)期環(huán)境科學(xué)基本上是老式地學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、醫(yī)學(xué)、工程學(xué)和社會(huì)科學(xué)研

6、究活動(dòng)向環(huán)境污染領(lǐng)域延伸或擴(kuò)展結(jié)果。第8頁(yè)第8頁(yè)3)環(huán)境地球化學(xué)與全球環(huán)境改變研究：時(shí)間：二十世紀(jì)90年代以來(lái)。特點(diǎn)：環(huán)境地球化學(xué)研究活動(dòng)不但包括地球化學(xué)環(huán)境與植物、動(dòng)物和人體健康，也包括人為活動(dòng)釋放入環(huán)境中污染物地球化學(xué)，并且還包括了全球環(huán)境改變地球化學(xué)方面。環(huán)境地球化學(xué)研究范圍實(shí)現(xiàn)了第三次擴(kuò)展或更新。環(huán)境地球化學(xué)已被理解為研究人類賴以生存地球環(huán)境化學(xué)構(gòu)成、化學(xué)作用、化學(xué)演化與人類互相關(guān)系科學(xué)。第9頁(yè)第9頁(yè)2.環(huán)境地球化學(xué)研究現(xiàn)實(shí)狀況 1) 區(qū)域環(huán)境研究 ；2) 環(huán)境地球化學(xué)理論問(wèn)題摸索 ；3) 區(qū)域性典型環(huán)境研究 ；4) 過(guò)去全球改變中環(huán)境信息提取. 第10頁(yè)第10頁(yè)1) 區(qū)域環(huán)境研究區(qū)域

7、環(huán)境分異研究 ;區(qū)域環(huán)境地球化學(xué)分異特性是區(qū)劃環(huán)境主要基礎(chǔ)。區(qū)域性環(huán)境規(guī)劃是發(fā)展區(qū)域環(huán)境中協(xié)調(diào)資源開發(fā)、發(fā)展經(jīng)濟(jì)和改進(jìn)環(huán)境大綱。編制區(qū)域環(huán)境規(guī)劃必須在環(huán)境目標(biāo)和環(huán)境內(nèi)容上與區(qū)域規(guī)劃協(xié)調(diào)。80年代初以區(qū)域環(huán)境綜合研究為主，著重探索區(qū)域內(nèi)環(huán)境物質(zhì)運(yùn)移和凈化關(guān)系。經(jīng)過(guò)度析自然環(huán)境特性和承載能力，說(shuō)明了環(huán)境區(qū)域控制原因及凈化功效，提出了環(huán)境保護(hù)分區(qū)，說(shuō)明了環(huán)境污染過(guò)程及環(huán)境質(zhì)量情況，提出了區(qū)域環(huán)境對(duì)策提議。 區(qū)域環(huán)境背景研究 ;為了評(píng)價(jià)人為經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)環(huán)境地球化學(xué)平衡關(guān)系影響程度，必須了解不同區(qū)域、不同環(huán)境介質(zhì)中化學(xué)元素及化學(xué)物質(zhì)背景濃度水平。80年代以來(lái)以地球化學(xué)背景為基本概念，適應(yīng)于環(huán)境學(xué)科發(fā)展所需

8、要“環(huán)境背景值”調(diào)查和研究成為環(huán)境地球化學(xué)熱點(diǎn)研究問(wèn)題。 第11頁(yè)第11頁(yè)區(qū)域環(huán)境效應(yīng)研究地方性分布疾病是經(jīng)典環(huán)境效應(yīng)。我國(guó)環(huán)境地球化學(xué)工作者對(duì)地方病環(huán)境病因作了大量研究，對(duì)克山病、大骨節(jié)病、地方性氟中毒、地方性甲狀腺腫等疾病進(jìn)行了環(huán)境地球化學(xué)病因研究，同時(shí)對(duì)伽師病、地方性砷中毒、肝癌、肺癌、宮頸癌、鼻咽癌、食管癌、腸癌等地方性或區(qū)域性高發(fā)疾病環(huán)境地球化學(xué)病因進(jìn)行了探索，揭示了許多故意義現(xiàn)象。 區(qū)域環(huán)境容量研究區(qū)域地球化學(xué)分異造成同一個(gè)化學(xué)元素或污染物在不同區(qū)域生態(tài)效應(yīng)差異。亦即不同地球化學(xué)環(huán)境類型環(huán)境介質(zhì)中，允許存在污染物臨界數(shù)量不盡一樣。也就是一個(gè)環(huán)境容量問(wèn)題。從地球化學(xué)角度看，環(huán)境容量是

9、一定地域單元內(nèi)環(huán)境條件、環(huán)境背景、污染物性質(zhì)及其人體健康和生物學(xué)效應(yīng)函數(shù)。對(duì)于確定地域和污染物而言，環(huán)境容量是稀釋擴(kuò)散和凈化降解能力及其生態(tài)效應(yīng)綜合評(píng)定。二十世紀(jì)80年代來(lái)，我國(guó)環(huán)境地球化學(xué)工作者分別對(duì)大氣、水體及土壤環(huán)境容量詳細(xì)含義、計(jì)算方法進(jìn)行了廣泛討論，并在土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、農(nóng)灌水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、污泥施用標(biāo)準(zhǔn)、污染物排放總量及土壤污染預(yù)測(cè)等方面表達(dá)出較大實(shí)際意義。 第12頁(yè)第12頁(yè)2) 環(huán)境地球化學(xué)理論問(wèn)題方面摸索環(huán)境介質(zhì)中重金屬和微量物質(zhì)含量水平、分布規(guī)律、賦存狀態(tài)、運(yùn)移特性、轉(zhuǎn)化機(jī)制及其對(duì)生物學(xué)效應(yīng)研究；土壤植物系統(tǒng)污染生態(tài)學(xué)研究 ；環(huán)境質(zhì)量變異地球化學(xué)原理確實(shí)立；“環(huán)境界面地球化學(xué)”概念提出

10、；核素示蹤技術(shù)在環(huán)境地球化學(xué)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。 第13頁(yè)第13頁(yè)3) 區(qū)域性典型環(huán)境研究處理區(qū)域性環(huán)境問(wèn)題首先要結(jié)識(shí)這些問(wèn)題產(chǎn)生原因及其發(fā)展演繹過(guò)程。因此應(yīng)在較大時(shí)空尺度下，綜合各種環(huán)境要素影響和改變，對(duì)比自然演化過(guò)程與人為干擾影響份額，進(jìn)一步剖析其發(fā)生演繹機(jī)理，揭示問(wèn)題實(shí)質(zhì)。環(huán)境地球化學(xué)以其宏觀與微觀結(jié)合工作辦法、各種環(huán)境因子界面作用原理、對(duì)比辨認(rèn)自然改變與人為干擾關(guān)系等學(xué)科專長(zhǎng)，來(lái)結(jié)識(shí)和處理典型區(qū)域環(huán)境問(wèn)題 。第14頁(yè)第14頁(yè)4) 過(guò)去全球改變中環(huán)境信息提取提取過(guò)去全球歷史演變過(guò)程中地質(zhì)和地球化學(xué)統(tǒng)計(jì)，可預(yù)測(cè)未來(lái)地球環(huán)境演變，并為評(píng)價(jià)現(xiàn)今環(huán)境提供了對(duì)照基準(zhǔn)。在過(guò)去歷史統(tǒng)計(jì)研究辦法上，樹輪、湖泊

11、沉積物、海洋沉積物、冰巖心、黃土剖面、古土壤、沉積巖層、抱粉及火山灰等均提供了可供人類分析環(huán)境演變豐富信息。 第15頁(yè)第15頁(yè)3.環(huán)境地球化學(xué)發(fā)展趨勢(shì)此后一段時(shí)期內(nèi)環(huán)境地球化學(xué)研究中幾種前沿問(wèn)題：地球化學(xué)環(huán)境與健康地球化學(xué)敏感及生態(tài)脆弱地域風(fēng)化淋溶；環(huán)境微量物質(zhì)與人體健康和生態(tài)效應(yīng)關(guān)系。環(huán)境污染地球化學(xué)研究地氣界面碳、硫及大氣飄塵釋放以及環(huán)境地球化學(xué)行為；城鄉(xiāng)和經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)地球化學(xué)環(huán)境基礎(chǔ)調(diào)查以及礦山開發(fā)環(huán)境地球化學(xué)研究。環(huán)境改變地球化學(xué)統(tǒng)計(jì)研究過(guò)去全球改變研究中氣候信息提取；地球化學(xué)環(huán)境信息系統(tǒng)模型和模擬； 地球環(huán)境地史演化。 農(nóng)業(yè)地球化學(xué)研究農(nóng)作物生長(zhǎng)地球化學(xué)研究（為農(nóng)作物合理種植和選擇肥料

12、提供科學(xué)依據(jù)）；農(nóng)業(yè)礦物巖石資源開發(fā)；生態(tài)農(nóng)業(yè)體系地球化學(xué)研究。第16頁(yè)第16頁(yè)第一章：環(huán)境問(wèn)題與可連續(xù)發(fā)展 本章主要內(nèi)容： 環(huán)境及其環(huán)境要素； 環(huán)境問(wèn)題；當(dāng)前人類所面臨環(huán)境問(wèn)題；可連續(xù)發(fā)展。第17頁(yè)第17頁(yè)第二節(jié)：環(huán)境問(wèn)題 1.環(huán)境問(wèn)題概念及劃分：a.概念：所謂環(huán)境問(wèn)題，是指作為中心事物人類與作為周圍事物環(huán)境之間矛盾。當(dāng)前所指環(huán)境問(wèn)題，主要是人類利用環(huán)境不妥和人類社會(huì)發(fā)展中與環(huán)境不協(xié)調(diào)所致。環(huán)境問(wèn)題內(nèi)容涉及到各個(gè)方面，如環(huán)境污染、生態(tài)破壞、人口急劇增長(zhǎng)和資源破壞與枯竭等。第18頁(yè)第18頁(yè)b.環(huán)境問(wèn)題劃分(1).原生環(huán)境問(wèn)題是與人類活動(dòng)無(wú)關(guān)，由自然界本來(lái)環(huán)境給人類造成，如許多自然災(zāi)害是大自然活

13、動(dòng)必定結(jié)果；又如疾病流行或一些地方病發(fā)生等。(2).次生環(huán)境問(wèn)題是由人類活動(dòng)引起環(huán)境質(zhì)量改變，以及這種改變對(duì)人類生產(chǎn)、生活和健康影響問(wèn)題。(3).社會(huì)環(huán)境問(wèn)題是由于社會(huì)結(jié)構(gòu)本身不合理所造成，如人口增長(zhǎng)、都市膨脹、科技和教育結(jié)構(gòu)不合理，以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡帶來(lái)社會(huì)結(jié)構(gòu)和社會(huì)生活問(wèn)題。需要注意是，普通討論環(huán)境問(wèn)題多指次生環(huán)境問(wèn)題，但上述三類環(huán)境問(wèn)題往往又是彼此聯(lián)系、不易分割，尤其是討論全球環(huán)境問(wèn)題時(shí)，不也許不涉及社會(huì)環(huán)境問(wèn)題。 第19頁(yè)第19頁(yè)二、當(dāng)代環(huán)境問(wèn)題特點(diǎn)人類本身發(fā)展到一個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻；當(dāng)代許多認(rèn)為過(guò)程到了可與自然過(guò)程相匹敵程度；人類合成了各種自然界原本不存在地物質(zhì)，它們對(duì)環(huán)境影響尚難以預(yù)料；人

14、類大規(guī)模干預(yù)環(huán)境一些活動(dòng)也許造成一些自然過(guò)程不可逆改變；人類與環(huán)境矛盾中，人口增長(zhǎng)已成為矛盾主要方面；環(huán)境保護(hù)已成為公眾、政府和國(guó)際都十分關(guān)切問(wèn)題第20頁(yè)第20頁(yè)三、世界當(dāng)前面臨幾大環(huán)境問(wèn)題 人口問(wèn)題 :人口急劇增長(zhǎng)是當(dāng)前環(huán)境首要問(wèn)題 。資源問(wèn)題：土地資源在不斷減少和退化、森林資源在不斷縮小、淡水資源出現(xiàn)嚴(yán)重不足、生物物種在減少、一些礦產(chǎn)資源瀕臨枯竭。 生態(tài)破壞：全球性生態(tài)破壞主要包括：森林減少、土地退化、水土流失、沙漠化、物種消失等。 環(huán)境污染 ：環(huán)境污染主要是指溫室氣體過(guò)量排放造成氣候改變、廣泛大氣污染和酸雨沉降、臭氧層破壞、有毒化學(xué)物質(zhì)污染危害及其全球氣候改變。 第21頁(yè)第21頁(yè)第三節(jié)：

15、環(huán)境保護(hù) 環(huán)境保護(hù)就是利用當(dāng)代環(huán)境科學(xué)理論與辦法，協(xié)調(diào)人類和環(huán)境關(guān)系，處理各種環(huán)境問(wèn)題，是保護(hù)、改進(jìn)、創(chuàng)建環(huán)境一切人類活動(dòng)總稱。 第22頁(yè)第22頁(yè)環(huán)境保護(hù)內(nèi)容： 大氣污染防治；水污染防治 ；食物污染防治 ；土壤污染防治 ；自然保護(hù)和自然保護(hù)區(qū) 。第23頁(yè)第23頁(yè)第四節(jié)：可連續(xù)發(fā)展一、可連續(xù)發(fā)展定義：普通將可連續(xù)發(fā)展了解為：既滿足當(dāng)代人需求，又不對(duì)后代人滿足其本身需求能力組成危害發(fā)展。這里隱含了兩層含義：一是人類要發(fā)展，要滿足人類發(fā)展需求；二是不能損害自然界支持當(dāng)代人和后代人生存能力。因此，可連續(xù)發(fā)展被明確地了解為一個(gè)“正向”、“有益”過(guò)程，而且可望在不同空間尺度和不同時(shí)間尺度，作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)去診

16、療、去核查、去監(jiān)測(cè)、去仲裁“自然社會(huì)經(jīng)濟(jì)”復(fù)雜系統(tǒng)健康程度?？蛇B續(xù)發(fā)展表現(xiàn)為生態(tài)連續(xù)、經(jīng)濟(jì)連續(xù)和社會(huì)連續(xù)三大特性。其中生態(tài)連續(xù)是基礎(chǔ)，經(jīng)濟(jì)連續(xù)是條件，社會(huì)連續(xù)是目標(biāo)。人們共同追求應(yīng)是自然經(jīng)濟(jì)社會(huì)復(fù)合系統(tǒng)連續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展。第24頁(yè)第24頁(yè)二、可連續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略基本思想(一)可連續(xù)發(fā)展勉勵(lì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)：人類通過(guò)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)提升當(dāng)代人福利水平，增強(qiáng)國(guó)家實(shí)力和社會(huì)財(cái)富。但可連續(xù)發(fā)展不但要注重經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)數(shù)量，更要追求經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)質(zhì)量。這就是說(shuō)經(jīng)濟(jì)發(fā)展包括數(shù)量增長(zhǎng)和質(zhì)量提升兩部分。 (二)可連續(xù)發(fā)展標(biāo)志是資源永續(xù)利用和良好生態(tài)環(huán)境 ：經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展不能超越資源和環(huán)境承載能力。可連續(xù)發(fā)展以自然資源為基礎(chǔ)，同生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)

17、。它要求在嚴(yán)格控制人口增長(zhǎng)、提升人口素質(zhì)和保護(hù)環(huán)境、資源永續(xù)利用條件下，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)建設(shè)、確保以可連續(xù)方式使用自然資源和環(huán)境成本，使人類發(fā)展控制在地球承載力之內(nèi)。 (三)可連續(xù)發(fā)展目的是尋求社會(huì)全面進(jìn)步 發(fā)展本質(zhì)應(yīng)當(dāng)包括改進(jìn)人類生活質(zhì)量，提升人類健康水平，創(chuàng)造一個(gè)保障人們平等、自由、教育和免受暴力社會(huì)環(huán)境。這就是說(shuō)，在人類可連續(xù)發(fā)展系統(tǒng)中，經(jīng)濟(jì)發(fā)展是基礎(chǔ)，自然生態(tài)保護(hù)是條件，社會(huì)進(jìn)步才是目的。人類共同追求目的，是以人為本自然一經(jīng)濟(jì)一社會(huì)復(fù)合系統(tǒng)連續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展。 第25頁(yè)第25頁(yè)三、可連續(xù)發(fā)展基本原則(一)公平性原則 可連續(xù)發(fā)展公平性原則包括兩個(gè)方面：一是本代人公平即代內(nèi)之間橫向公平?？蛇B續(xù)發(fā)

18、展要滿足所有入基本需求，給他們機(jī)會(huì)以滿足他們要求過(guò)美好生活愿望。二是代際間公平即世代縱向公平。人類賴以生存自然資源是有限，當(dāng)代人不能由于自己發(fā)展與需求而損害后代入滿足其發(fā)展需求條件自然資源與環(huán)境，要給后代人以公平利用自然資源權(quán)利。(二)連續(xù)性原則 資源永續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境可連續(xù)性是可連續(xù)發(fā)展主要確保。人類在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中，需要依據(jù)連續(xù)性原則調(diào)整自己生活方式，擬定本身消耗原則，而不是盲目地、過(guò)度地生產(chǎn)、消費(fèi)。 (三)共同性原則 實(shí)現(xiàn)可連續(xù)發(fā)展就是人類要共同增進(jìn)本身之間、本身與自然之間協(xié)調(diào)，這是人類共同道義和責(zé)任。 第26頁(yè)第26頁(yè)四、可連續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)為了對(duì)區(qū)域可連續(xù)發(fā)展情況做出診斷，必須把區(qū)域可

19、連續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)放在首位。區(qū)域可連續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)與規(guī)劃是一個(gè)戰(zhàn)略性、主線性、指導(dǎo)性，也帶有風(fēng)險(xiǎn)性管理行為。區(qū)域可連續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)在于它是兩種功效有機(jī)結(jié)合：從縱方面講，即從過(guò)程角度出發(fā)，可連續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)強(qiáng)調(diào)資源世代分派、強(qiáng)調(diào)過(guò)程順暢運(yùn)營(yíng)、強(qiáng)調(diào)社會(huì)發(fā)展穩(wěn)定健康、強(qiáng)調(diào)人類在發(fā)展上倫理道德與責(zé)任感；從橫方面講，即從區(qū)域系統(tǒng)瞬間場(chǎng)景出發(fā)，可連續(xù)發(fā)展強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)均衡、強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)鏈協(xié)調(diào)、強(qiáng)調(diào)供需關(guān)系平衡、強(qiáng)調(diào)社會(huì)管理有序。第27頁(yè)第27頁(yè)第二章：地球環(huán)境 本章主要內(nèi)容：地球圈層結(jié)構(gòu) ;地球大氣環(huán)境； 地球水環(huán)境； 地球生態(tài)環(huán)境（生態(tài)系統(tǒng)）； 地球各圈層與人類關(guān)系。第28頁(yè)第28頁(yè)第一節(jié)：地球環(huán)境概述： 一、地球環(huán)境及其構(gòu)成：自

20、然環(huán)境包括人類賴以生存環(huán)境要素，比如空氣、陽(yáng)光、水、土壤、礦物、巖石和生物等，以及由這些要素構(gòu)成各圈層，如大氣圈、水圈、土壤圈、生物圈和巖石圈。這些要素和圈層構(gòu)成了人類生存環(huán)境和地理環(huán)境。 二、地球環(huán)境獨(dú)特性 ：地球環(huán)境豐富多樣，適合生物生存和繁衍：地球上存在著大氣、陸地和海洋；距地面1540km處有一個(gè)臭氧層，保護(hù)著地球不受高能紫外線侵襲；大氣中含有一定數(shù)量CO2，使地表保持適中溫度，有助于生物生長(zhǎng),地表上覆蓋著一層或厚或薄土壤，為植物提供營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng)基地。地球獨(dú)特性在于它是一個(gè)靠生命來(lái)捕獲、轉(zhuǎn)移和儲(chǔ)存太陽(yáng)輻射能，靠生命活動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)地球表層物質(zhì)元素循環(huán)，靠生命過(guò)程來(lái)調(diào)控并保持其遠(yuǎn)離天體物理學(xué)平衡

21、開放系統(tǒng)。 第29頁(yè)第29頁(yè)三、地球（生物）圈層演化及其作用： 約46億年時(shí)候：地球是一個(gè)炙熱大火球，還沒(méi)有圈層分化。地球外面包圍著原始大氣，主要由H2、CH4、NH3和水蒸氣等構(gòu)成，是一個(gè)還原性大氣圈。 在38億年左右：在某種機(jī)制作用下，地球上出現(xiàn)了水。水分蒸發(fā)和降雨，減少了地表溫度產(chǎn)生了河流、湖泊和海洋，為地球生命出現(xiàn)創(chuàng)造了最基本條件。水出現(xiàn)是地球發(fā)育史第一個(gè)重大事件。 20億年前后：地球上出現(xiàn)了較為進(jìn)化細(xì)菌和藍(lán)藻等生物。從此，開始了一個(gè)新生命過(guò)程光合作用，大氣圈中初次出現(xiàn)O2。生命出現(xiàn)是地球史上第二個(gè)重大事件。到距今16億年左右：一個(gè)含氧大氣圈終于形成。性質(zhì)極其活潑O2對(duì)大氣圈進(jìn)行了一場(chǎng)

22、“氧革命”，造成還原性原始大氣逐步向含有C02、H20和O3氧化性大氣轉(zhuǎn)化。這一過(guò)程不但進(jìn)一步改變了大氣圈構(gòu)成，并且03在高空積累逐步形成了保護(hù)地球臭氧層，為更高等海洋生物進(jìn)化和生命登陸創(chuàng)造了條件。16億年后，生物進(jìn)化過(guò)程加速。12億年前出現(xiàn)最早真核細(xì)胞。5億年前出現(xiàn)海洋無(wú)脊椎動(dòng)物，4.5億年以前，哺乳類動(dòng)物出現(xiàn)在2億年前。今天，大約有500萬(wàn)至5000萬(wàn)種生物構(gòu)成了五彩擯紛生物界，構(gòu)成了包括人類在內(nèi)生物圈。地球各圈層發(fā)育過(guò)程中生物能動(dòng)作用起有主要作用。 第30頁(yè)第30頁(yè)第二節(jié)：大氣圈 一、大氣圈構(gòu)成與結(jié)構(gòu) .構(gòu)成：大氣是由干潔大氣、水汽及氣溶膠質(zhì)粒子三部分構(gòu)成。1.干潔空氣 ：大氣中除去水汽

23、和雜質(zhì)空氣稱為干潔空氣。其構(gòu)成成份最主要是氮、氧、氬三種氣體，。尚有少許二氧化碳、臭氧、各種氮氧化合物及其它一些惰性氣體(表2-1)。2.水汽：大氣中水汽起源于海洋、湖泊、江河、沼澤、潮濕地面及植物表面蒸發(fā)或蒸騰作用。3.固體雜質(zhì)（氣溶膠粒子）：固體雜質(zhì)（或大氣氣溶膠粒子）是指懸浮于空氣中液體和固體粒子，包括水滴、冰晶、懸浮著固體灰塵微粒、煙粒、微生物、植物抱子花粉以及各種凝結(jié)核和帶電離子等。4.大氣污染物 人類活動(dòng)所產(chǎn)生一些有害顆粒物和廢氣，可分為兩類：一類是有害氣體，如SO2、CO、CH4、N2O、H2S、HF等；另一類是灰塵煙霧，如煤煙、煤塵、水泥、金屬粉塵等。 第31頁(yè)第31頁(yè)表2-1

24、 大氣構(gòu)成成份體積混合比成份體積混合比氮(N2) 0.78083 氪(Kr) 1.110-6氧(O2) 0.20947氙(Xe) 0.110-6氬(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第32頁(yè)第32頁(yè)、大氣圈結(jié)構(gòu) 按大氣溫度隨高度分布特性可把大氣分為對(duì)流層、平流層、中間層、熱層和外層(圖21)。1)對(duì)流層： 大氣圈最下一層，平均厚度在高緯度地域?yàn)?9km，中緯度地域?yàn)?0.12km，低緯度地域?yàn)?7

25、18km。2)平流層： 從對(duì)流層頂以上到大約50Km左右高度為平流層。3)中間層：平流層頂以上到大約80km一層為中間層。4)熱層(或暖層)：中間層頂以上到800km高空屬于暖層。5)外層（或逸散層）：是指熱層以上大氣層，即800km高度以上大氣層屬散逸層。 第33頁(yè)第33頁(yè)地球大氣層結(jié)構(gòu)第34頁(yè)第34頁(yè)二、地球大氣平衡對(duì)生命影響 構(gòu)成地球大氣各種成份可分為穩(wěn)定組分和不穩(wěn)定組分。氮、氧、氬、氦、氪、甲烷、氫、氖等，這些氣體之間百分比，從地表到90km高度范圍內(nèi)都是穩(wěn)定，屬穩(wěn)定組分；不穩(wěn)定組分包括二氧化碳、二氧化硫、臭氧和水汽等。不穩(wěn)定組分CO2、O3等濃度改變對(duì)生物圈會(huì)造成極大影響。作為大氣微

26、量組分C02和03等氣體濃度已經(jīng)發(fā)生實(shí)質(zhì)性改變則是不爭(zhēng)事實(shí)，當(dāng)前還沒(méi)有觀測(cè)到大氣氧濃度這種戲劇性改變。大氣圈各組分之間平衡是地球環(huán)境億萬(wàn)年來(lái)發(fā)育結(jié)果。保持這種平衡乃是維護(hù)生物圈所必須，破壞這種平衡就是破壞生命基礎(chǔ)。然而，人類社會(huì)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化以來(lái)，規(guī)模和強(qiáng)度日益加大人類活動(dòng)正在破壞這種平衡，這是人類面臨重大環(huán)境問(wèn)題之一。 第35頁(yè)第35頁(yè)第二節(jié)：水圈 一、水圈構(gòu)成水分布地球水體總質(zhì)量為1.51018t，體積約1.41018m3：，其中，海洋水約占97.212，大陸表面水約占2.167，地下水為0.619，大氣水占0.001(表22)。從表中能夠看出，地球上水體分布是極不均勻，能被人類飲用淡水只占所

27、有水體一小部分，并且大部分又為固結(jié)在兩極及高山地域固態(tài)水。 第36頁(yè)第36頁(yè)地球上水分布分布類型水量（104km3)百分比（）海 洋132,00097.212陸地表面水河 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淺層地下水4200.31深層地下水4140.305生 物 水1.30.001總 計(jì)135,786,145100第37頁(yè)第37頁(yè)水類型按天然水所處環(huán)境不同可分為：海水、大氣水和陸地水3類 。1海水(sea water) 海洋是地球表面最大積水盆地，是水圈主體。海水溫度常隨緯度和水深改變而改變，低緯度地

28、域海水溫度較高；深部海水溫度較穩(wěn)定，常在(-14)之間，但表層海水溫度改變較大。海水密度取決于海水鹽度和溫度，0時(shí)，正常鹽度(35)海水密度為1.02gcm3，密度隨鹽度增長(zhǎng)而增長(zhǎng)但隨溫度增高而減少。通常深部海水密度較大，而淺處較??；近岸邊較大，而海洋中心較小。海水壓力每加深10 m約增長(zhǎng)105Pa。海水透明度是指海水透過(guò)光線能力，普通近岸帶海水透明度低，而遠(yuǎn)岸海水透明度高。第38頁(yè)第38頁(yè)2.陸地水 陸地水主要包括地面流水、地下水、湖泊與沼澤及冰川。(1)地面流水 地面流水是指沿陸地表面流動(dòng)水體，其水源主要有大氣降水、冰雪融水、地下水和湖泊。(2)地下水地下水是埋藏在地表下列巖石和松散堆積物

29、空隙中水體。水源主要來(lái)自地面流水和大氣降水，通過(guò)巖石或松散堆積物空隙下滲而保留在地表下列。常見泉、水井就是地下水在地表露頭。(3)湖泊與沼澤湖泊是陸地上較大集水洼地，全世界湖泊總面積約27105km2，占陸地面積18。沼澤是陸地上潮濕積水、喜濕性植物大量生長(zhǎng)并有泥炭堆積地方。沼澤主要分布在濕潤(rùn)氣候區(qū)，無(wú)論熱帶、溫帶和寒帶都可產(chǎn)生。(4)冰川冰川是指由積雪形成、并能運(yùn)動(dòng)冰體。它是陸地上以固體形式存在水?，F(xiàn)在陸地上冰川主要分布于地球兩極及高山地域，覆蓋陸地面積10，集中了全球85淡水。 第39頁(yè)第39頁(yè)3大氣水 大氣水是指存在于大氣圈中水，它以汽態(tài)形式存在。據(jù)估算，大氣中水總量約為1.31013m

30、3：，而絕大多數(shù)分布于大氣圈對(duì)流層中。我們通慣用濕度表示大氣中水含量。大氣水對(duì)地球溫度能起到“溫室效應(yīng)”，使地球表面溫度保持恒定。水汽與CO2同樣，能吸取大量來(lái)自地面長(zhǎng)波熱輻射。把太陽(yáng)輻射能量截留住，使大氣升溫。據(jù)研究，假如大氣圈水分含量減少50，氣溫將減少5左右。第40頁(yè)第40頁(yè)二、水圈循環(huán)地球上各種形態(tài)水，在太陽(yáng)輻射和地心引力作用下，不斷蒸發(fā)、輸送、凝結(jié)、降落往復(fù)循環(huán)過(guò)程就構(gòu)成水循環(huán)。水循環(huán)是一個(gè)巨大動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，它將地球上各種水體連接起來(lái)構(gòu)成水圈，使得各種水體能夠長(zhǎng)期存在，并在循環(huán)過(guò)程中進(jìn)入大氣圈、巖石圈和生物圈，構(gòu)成一個(gè)循環(huán)聯(lián)系有機(jī)整體，從而使水能被周而復(fù)始地重復(fù)利用，成為再生性資源。水圈

31、循環(huán)可分為自然循環(huán)和人為循環(huán)，我們通常所說(shuō)是水自然循環(huán)。 第41頁(yè)第41頁(yè)圖2-2 全球水循環(huán)過(guò)程（通量單位為1015kg/a，各源匯中水量用占全球總水量百分比表示）第42頁(yè)第42頁(yè)三、水圈對(duì)生命主要作用 無(wú)色透明水允許太陽(yáng)光中可見光和波長(zhǎng)較長(zhǎng)紫外線部分能夠透過(guò)，使光合作用所需光能能夠到達(dá)水面下列一定深度，而對(duì)生物體有害短波紫外線則被阻擋在外。水是一個(gè)極好溶劑，為生命過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)物和廢棄物傳播提供了最基本媒介。水高比熱4.18J(g) 、高蒸發(fā)熱在20下為2.4kJg使得地球上海洋、湖泊、河流等水體，白天吸取到達(dá)地表太陽(yáng)光熱量，夜晚又將熱量釋放到大氣中，避免了猛烈溫度改變，使地表溫度長(zhǎng)期保持在一

32、個(gè)相對(duì)恒定范圍內(nèi)。水在4時(shí)密度最大，這一特性在控制水體溫度分布和垂直循環(huán)中起著主要作用。 冰輕于水冰密度只有0.92g/cm3。能夠浮在水面上。這一特性對(duì)水下生物含有十分主要意義。 第43頁(yè)第43頁(yè)第三節(jié)：土壤圈 土壤圈是指巖石圈最外面一層疏松部分，其上或里面有生物棲息。土壤圈是構(gòu)成自然環(huán)境五大圈之一，它與大氣圈水圈同等主要，為第三大環(huán)境要素。土壤圈是聯(lián)系有機(jī)界和無(wú)機(jī)界中心環(huán)節(jié)，也是與人類關(guān)系最為密切一個(gè)環(huán)節(jié)要素。第44頁(yè)第44頁(yè)一、土壤構(gòu)成土壤為由固相(礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì))、液相(土壤水分或溶液)和氣相(土壤空氣)等三相物質(zhì)四種成份有機(jī)地組合在一起構(gòu)成一個(gè)特殊物質(zhì)。 可分為：1.無(wú)機(jī)構(gòu)成（礦物質(zhì)

33、） 原生礦物主要有硅酸鹽類：橄欖石、石榴子石、鋯石、輝石、角閃石、滑石、黑云母、白云母、鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、鈣長(zhǎng)石。碳酸鹽類：方解石、白云石。氧化物，氫氧化物：石英、針鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、水鋁礦、硬水鋁礦等。硫酸鹽類：石膏。硫化物類：黃鐵礦。磷酸鹽類：磷灰石等。次生礦物是原生礦物在成土過(guò)程中新生成礦物，包括各種簡(jiǎn)樸鹽類、次生氧化物和鋁硅酸鹽類，主要是：方解石、白云石、石膏、芒硝、針鐵礦、褐鐵礦、伊利石、蒙脫石和高嶺石等。第45頁(yè)第45頁(yè)2.有機(jī)質(zhì) 土壤有機(jī)質(zhì)是指以各種形式存在于土壤中有機(jī)化合物，其含量普通僅占百分之幾。土壤有機(jī)質(zhì)可分為兩大類：普通有機(jī)物和腐殖質(zhì)。 3.機(jī)械組成 土壤是由粗細(xì)不等土

34、壤顆粒組成，這種粗細(xì)不等土粒按不同百分比組合稱為土壤機(jī)械組成，又稱土壤質(zhì)地。 4.土壤溶液（水分） 土壤溶液是土壤水分及其所含氣體、溶質(zhì)和懸浮物質(zhì)總稱。 第46頁(yè)第46頁(yè)二、土壤性質(zhì)1.土壤剖面：土壤形成過(guò)程中，因?yàn)槲镔|(zhì)在土壤中垂直遷移和累積結(jié)果，促使土壤中物質(zhì)發(fā)生淋溶和聚集，因而在土壤層次上發(fā)生垂向分化，并可劃分出不同土層。2.土壤物理性質(zhì)：土壤物理性質(zhì)是土壤基本性質(zhì)，它包含土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、比重、容量、空隙度、顏色、溫度等。3.土壤化學(xué)性質(zhì)：土壤化學(xué)性質(zhì)主要表現(xiàn)為土壤膠體性質(zhì)、土壤酸堿度和氧化還原反應(yīng)三個(gè)方面。土壤溶液中膠體顆粒擔(dān)當(dāng)著離子吸取和保留作用；土壤溶液酸堿度決定著離子互換和養(yǎng)分有效

35、性；土壤溶液氧化還原反應(yīng)則影響著有機(jī)質(zhì)分解和養(yǎng)分有效性程度。 第47頁(yè)第47頁(yè)土 壤 剖 面單個(gè)土體土體枯枝落葉層腐殖質(zhì)層淋溶層淀積層母質(zhì)層第48頁(yè)第48頁(yè)三、土壤圈與人類關(guān)系 土壤含有肥力，也就是含有提供和調(diào)整水、氣、熱和營(yíng)養(yǎng)元素能力，為植物生長(zhǎng)提供了必要條件。地球半徑約為6400km而地表土壤厚度僅為幾十厘米，相比之下微乎其微，但卻正是這薄薄一層土壤，才使得地球上有了遼闊森林、農(nóng)田和草場(chǎng)，人類得以從中取得珍貴生產(chǎn)和生活資源。盡管人類日益急迫地面臨土地匱缺問(wèn)題，但是，人類在其經(jīng)濟(jì)、政治和軍事活動(dòng)中仍然故意無(wú)意地傷害關(guān)系到人類衣食住行土壤圈。人類對(duì)土壤圈較嚴(yán)重影響包括荒漠化、水土流失、鹽漬化和

36、水澇，以及土壤污染等方面。第49頁(yè)第49頁(yè)第四節(jié)：生物圈 生物圈(biosphere)是指地球上有生命活動(dòng)領(lǐng)域及其居住環(huán)境整體。它包括海平面以上23km至海平面下列12km范圍 。主要由生命物質(zhì)、生物生成性物質(zhì)和生物惰性物質(zhì)構(gòu)成。生命物質(zhì)又稱活質(zhì)，是生命有機(jī)體總和。生物生成性物質(zhì)是由生命物質(zhì)所構(gòu)成有機(jī)礦質(zhì)作用和有機(jī)作用生成物，如煤、石油、泥炭和土壤腐殖質(zhì)等。生物惰性物質(zhì)是指大氣低層氣體、沉積巖、粘土礦物和水。 第50頁(yè)第50頁(yè)生物圈存在基本條件 能夠取得來(lái)自太陽(yáng)充足光能；存在有可被生物利用大量液態(tài)水 ；生物圈內(nèi)要有適合生命活動(dòng)溫度條件，在此溫度改變范圍內(nèi)物質(zhì)存在氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)三種改變；提供生

37、命物質(zhì)所需各種營(yíng)養(yǎng)元素，包括02、C02、N、C、K、Ca、Fe和S等，它們是生命物質(zhì)構(gòu)成或中介。 第51頁(yè)第51頁(yè)一、生物與環(huán)境1環(huán)境原因與生物相互影響 任何生物有機(jī)體都不能脫離環(huán)境而生存，環(huán)境控制和塑造著生物生理過(guò)程、形態(tài)結(jié)構(gòu)和地理分布。同時(shí)，生物有機(jī)體尤其是其群體對(duì)環(huán)境也產(chǎn)生有顯著改造作用。 不同生物種對(duì)生態(tài)原因和環(huán)境適應(yīng)能力存在差異。普通來(lái)說(shuō)，對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力較強(qiáng)種類，其分布范圍亦較廣。第52頁(yè)第52頁(yè)2生物適應(yīng)性和批示現(xiàn)象 (1)生物適應(yīng)性生物適應(yīng)性 是指生物形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理機(jī)能、個(gè)體發(fā)育和行為等與其生存一定環(huán)境條件互相統(tǒng)一、彼此適合現(xiàn)象。(2)生物批示現(xiàn)象生物批示現(xiàn)象 是指依據(jù)生物種或

38、它們?nèi)后w、或生物一些特性來(lái)擬定地理環(huán)境中其它成份現(xiàn)象。 第53頁(yè)第53頁(yè)二、生物群落 1.種群占據(jù)著一定環(huán)境空間同一個(gè)生物個(gè)體集群叫做種群。換言之，種群就是在一定空間中同種生物個(gè)體群。自然界中，種群是物種存在、物種進(jìn)化和表示種內(nèi)關(guān)系基本單位，是生物群落或生態(tài)系統(tǒng)基本構(gòu)成部分，同時(shí)也是生物資源開發(fā)、利用和保護(hù)詳細(xì)對(duì)象。 第54頁(yè)第54頁(yè)2.生物群落 群落 為種群集合體，是一個(gè)比種群更復(fù)雜更高一級(jí)生命組織層次。 生物群落 在一定地段自然環(huán)境條件下，由彼此在發(fā)展中有密切聯(lián)系動(dòng)物、植物和微生物有規(guī)律地組合成生物群體。 每個(gè)生物群落都是自然界真實(shí)存在一個(gè)整體單位，占據(jù)著生物圈一定地域，含有一定構(gòu)成和結(jié)構(gòu)

39、，在物質(zhì)和能量互換中執(zhí)行著獨(dú)特功效。 第55頁(yè)第55頁(yè)3.生物多樣性生物多樣性包含了遺傳多樣性（包含一個(gè)物種內(nèi)個(gè)體之間和種群之間差異 ）、物種多樣性（一個(gè)區(qū)域內(nèi)動(dòng)植物和其他生物不同類型 ）和生物群落或生態(tài)系統(tǒng)多樣性（一個(gè)地區(qū)內(nèi)各種各樣生境 ）。多樣性在生態(tài)系統(tǒng)中重要性有一部分是因?yàn)樗鼈兛烧J(rèn)為人類服務(wù)水、氣體、營(yíng)養(yǎng)物和其他物質(zhì)循環(huán)。 第56頁(yè)第56頁(yè)三、生態(tài)系統(tǒng) 1.概念在自然界中，一定空間內(nèi)由生物成份和非生物成份構(gòu)成一生態(tài)學(xué)單位構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)。即：生態(tài)系統(tǒng)就是由生命系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)在特定空間組合。 任何生態(tài)系統(tǒng)都含有三個(gè)共同特性：能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞；具自我調(diào)整能力；屬一動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。第57頁(yè)

40、第57頁(yè)2.生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成及類型 1)構(gòu)成第58頁(yè)第58頁(yè)自養(yǎng)型生物：稱為生產(chǎn)者，包括各種綠色植物和化能合成細(xì)菌。異養(yǎng)型生物：稱為消費(fèi)者，包括草食動(dòng)物和食肉動(dòng)物。 異養(yǎng)型微生物：稱為分解者（或還原者），如細(xì)菌、真菌、土壤原生動(dòng)物和一些小型無(wú)脊椎動(dòng)物，它們靠分解動(dòng)植物殘?bào)w為生。 2）類型第59頁(yè)第59頁(yè)3.生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu) 生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu) 指生態(tài)系統(tǒng)中無(wú)機(jī)環(huán)境與生物群落之間和生產(chǎn)者、消費(fèi)者與分解者之間，經(jīng)過(guò)營(yíng)養(yǎng)或食物傳遞形成一個(gè)組織形式。食物鏈?zhǔn)巧鷳B(tài)系統(tǒng)內(nèi)不同生物之間類似鏈條式食物依存關(guān)系。營(yíng)養(yǎng)級(jí)食物鏈上每一個(gè)步驟稱之。食物網(wǎng)食物鏈相互交叉形成復(fù)雜攝食關(guān)系網(wǎng)稱之。第60頁(yè)第60頁(yè)能量在食物網(wǎng)中流

41、動(dòng)轉(zhuǎn)移效率是很低。后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)所儲(chǔ)存能量只有大約10能夠被其上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)所利用。其余大部分能量被消耗在該營(yíng)養(yǎng)級(jí)呼吸作用上，以熱量形式釋放到大氣中去。這在生態(tài)學(xué)上被稱為10定律或110律。 能力傳遞1/10律第61頁(yè)第61頁(yè)4.生態(tài)系統(tǒng)功效 生態(tài)系統(tǒng)功效主要表現(xiàn)為生物生產(chǎn)、能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)，它們是通過(guò)生態(tài)系統(tǒng)關(guān)鍵部分生物群落來(lái)實(shí)現(xiàn)。第62頁(yè)第62頁(yè)(1)生態(tài)系統(tǒng)生物生產(chǎn) 生態(tài)系統(tǒng)生物生產(chǎn)是指生物有機(jī)體在能量和物質(zhì)代謝過(guò)程中，將能量、物質(zhì)重新組合，形成新產(chǎn)物(碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)等)過(guò)程。植物性生產(chǎn)或初級(jí)生產(chǎn)綠色植物通過(guò)光合作用，吸取和固定太陽(yáng)能，將無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化成有機(jī)物生產(chǎn)過(guò)程。動(dòng)物性生產(chǎn)或次級(jí)生

42、產(chǎn)消費(fèi)者利用初級(jí)生產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)行新陳代謝，通過(guò)同化作用形成異養(yǎng)生物本身物質(zhì)生產(chǎn)過(guò)程。 第63頁(yè)第63頁(yè)(2)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng) 生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)都是按照熱力學(xué)第一定律和第二定律進(jìn)行。在熱力學(xué)定律約束下，自然界中大大小小生態(tài)系統(tǒng)處于完美友好之中。 在熱力學(xué)定律約束下，自然界中大大小小生態(tài)系統(tǒng)處于完美友好之中。大自然賦予生物多樣性使生態(tài)系統(tǒng)愈加友好。由于存在著這種多樣性，每種生物都會(huì)在生態(tài)系統(tǒng)中找到適宜棲息地。生存競(jìng)爭(zhēng)造成優(yōu)勝劣汰。當(dāng)某種病害襲來(lái)時(shí)，只有一些敏感物種遭到傷害。災(zāi)害過(guò)后，幸存物種也許使生態(tài)系統(tǒng)得以復(fù)蘇。值得注意是，自然界生態(tài)平衡很脆弱，易遭外力破壞。人類雖無(wú)力改變熱力學(xué)定律，但往往能容易

43、地破壞生態(tài)金字塔和生物多樣性，使不少地域陷入“生態(tài)危機(jī)”之中。 第64頁(yè)第64頁(yè)(3)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán) 自然界各種元素和化合物在生態(tài)系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)為一個(gè)循環(huán)式流動(dòng), 稱為生物地球化學(xué)循環(huán)。 生物地球化學(xué)循環(huán)可分為三種主要類型：水循環(huán)，氣體型循環(huán)和沉積型循環(huán)。氣體型循環(huán)主要包括碳和氮循環(huán)，這兩個(gè)元素貯存庫(kù)主要是大氣和海洋。循環(huán)具全球性。碳循環(huán) 氮循環(huán) 硫循環(huán) 第65頁(yè)第65頁(yè)a.碳循環(huán) 碳循環(huán)最簡(jiǎn)樸形式在有陽(yáng)光條件下，植物把大氣中C02轉(zhuǎn)化為碳水化合物，用以構(gòu)成本身。同時(shí)，植物通過(guò)呼吸過(guò)程產(chǎn)生C02被釋放到大氣中，供植物再度利用。碳循環(huán)第二種形式 植物被動(dòng)物采食后，碳水化合物轉(zhuǎn)入動(dòng)物體內(nèi)，經(jīng)消化、合

44、成，由動(dòng)物呼吸排出C02。另外，動(dòng)物排泄物和動(dòng)、植物遺體中碳，經(jīng)微生物分解被返回大氣中，供植物重新利用 。碳循環(huán)第三種形式 人類通過(guò)燃燒煤、石油和天然氣等釋放出大量C02，它們也能夠被植物利用，加入生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)中。另外，在大氣、土壤和海洋之間時(shí)刻都在進(jìn)行著碳互換，最后碳被沉積在深海中，進(jìn)入更長(zhǎng)時(shí)間尺度循環(huán)。 第66頁(yè)第66頁(yè)全球碳循環(huán)示意圖第67頁(yè)第67頁(yè)b.氮循環(huán) 氮屬于不活潑元素，氣態(tài)氮并不能直接被普通綠色植物所利用。氮只有被轉(zhuǎn)變成氨離子、亞硝酸離子和硝酸離子形式，才干被植物吸取，這種轉(zhuǎn)變稱為硝化作用。大氣氮進(jìn)入生物體主要路徑有四種：生物固氮(豆科植物、細(xì)菌、藻類等)；工業(yè)固氮(合成氨)

45、；巖漿固氮(火山活動(dòng))；大氣固氮(閃電、宇宙線作用)。四種路徑中第一個(gè)使大氣氮直接進(jìn)人生物有機(jī)體，其它則以氮肥形式或隨雨水間接地進(jìn)人生物有機(jī)體。 第68頁(yè)第68頁(yè)全球氮循環(huán)示意圖每年進(jìn)入生物圈氮：92106t 每年回歸大氣氮： 83106t （反硝化作用 ）每年生物圈固氮速度9106t 第69頁(yè)第69頁(yè)c.硫循環(huán) 地球中硫大部分儲(chǔ)存在巖石、礦物和海底沉積物中，以黃鐵礦、石膏和水合硫酸鈣形式存在。大氣圈中天然源硫包括H2S、SO2和硫酸鹽。H2S來(lái)自火山活動(dòng)、沼澤、稻田和潮灘中有機(jī)物嫌氣(缺氧)分解等路徑，SO2來(lái)自火山噴發(fā)氣體；大氣圈中硫酸鹽(如硫酸銨)則來(lái)自海浪花蒸發(fā)。大氣圈中硫l3(包括硫

46、酸鹽99)來(lái)自人類活動(dòng)，其中2/3來(lái)自含硫化石燃料(煤和石油)燃燒，其余來(lái)自煉油和冶金工業(yè)和其它工業(yè)過(guò)程。第70頁(yè)第70頁(yè)全球硫循環(huán)數(shù)字表示通量（1012g/a)；小字體表示天然源奉獻(xiàn)，大字體表示人為源奉獻(xiàn)第71頁(yè)第71頁(yè)四、信息傳遞 物理信息由聲、光和顏色等組成。比如，動(dòng)物叫聲能夠傳遞驚恐、警告、安全和求偶等信息；一些光和顏色能夠向昆蟲和魚類提供食物信息。 化學(xué)信息 由生物代謝作用產(chǎn)物(尤其是分泌物)組成化學(xué)物質(zhì)。如同種動(dòng)物間釋放化學(xué)物質(zhì)能傳遞求偶、行蹤和劃定活動(dòng)范圍等信息。 營(yíng)養(yǎng)信息 營(yíng)養(yǎng)信息由食物和養(yǎng)分組成。食物網(wǎng)和食物鏈就是一個(gè)營(yíng)養(yǎng)信息系統(tǒng)。行為信息 不論是同一個(gè)群還是不同種群，它們個(gè)

47、體之間都存在行為信息表現(xiàn)。如一些動(dòng)物以飛行姿勢(shì)和舞蹈動(dòng)作傳遞覓食和求偶信息，以鳴叫和動(dòng)作傳遞警戒信息等。第72頁(yè)第72頁(yè)五、生態(tài)平衡及其破壞 任何一個(gè)正常、成熟生態(tài)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)與功效，包括其物種構(gòu)成，各種群數(shù)量和百分比，以及物質(zhì)與能量輸出、輸入等方面，都處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。就是說(shuō)，在一定期期內(nèi)，系統(tǒng)內(nèi)生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者之間保持著一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，系統(tǒng)內(nèi)能量流動(dòng)和物質(zhì)平衡在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)保持穩(wěn)定。這種狀態(tài)就是生態(tài)平衡， 第73頁(yè)第73頁(yè)假如生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)與能量輸入不小于輸出，其總生物量增長(zhǎng)，反之則生物量減少。在自然狀態(tài)下，生態(tài)系統(tǒng)演替總是自動(dòng)地向著物種多樣化、結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、功效完善化方向發(fā)展。生態(tài)平衡是

48、靠一系列反饋機(jī)制維持。物種循環(huán)與能量流動(dòng)中任何改變，都是對(duì)系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，會(huì)造成系統(tǒng)向進(jìn)化或退化方向改變。生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)愈復(fù)雜，物種愈多，食物鏈和食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)也愈復(fù)雜多樣，能量流動(dòng)與物種循環(huán)就能夠通過(guò)多渠道進(jìn)行，有些渠道之間能夠起互相補(bǔ)償作用。一旦某個(gè)渠道受阻，其它渠道有也許替換其功效，起著自動(dòng)調(diào)整作用。當(dāng)然，這種調(diào)整作用是有程度，超出這個(gè)程度就會(huì)引起生態(tài)失調(diào)，乃至生態(tài)系統(tǒng)破壞。第74頁(yè)第74頁(yè)影響生態(tài)平衡原因既有自然，也有些人為。自然原因如火山、地震、海嘯、林火、臺(tái)風(fēng)、泥石流和水旱災(zāi)害等經(jīng)常在短期內(nèi)使生態(tài)系統(tǒng)破壞或毀滅。受破壞生態(tài)系統(tǒng)在一定期期內(nèi)有也許自然恢復(fù)或更新。人為原因包括人類故意識(shí)“改造自

49、然”行動(dòng)和無(wú)意識(shí)造成對(duì)生態(tài)系統(tǒng)破壞。比如，砍伐森林、疏干沼澤、圍湖圍海(墾殖)和環(huán)境污染等。這些人為原因都能破壞生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功效，引起生態(tài)失調(diào)，直接或間接地危害人類本身。所謂“生態(tài)危機(jī)”大多是指人類活動(dòng)引起這類生態(tài)失調(diào)。第75頁(yè)第75頁(yè)第三章：全球改變本章主要內(nèi)容：全球改變概念； 全球改變研究辦法及信息獲??； 中國(guó)陸域在全球改變研究中作用 及其科學(xué)問(wèn)題 。第76頁(yè)第76頁(yè)第一節(jié)：全球改變一、全球改變科學(xué)內(nèi)涵1.全球改變定義全球環(huán)境(包含氣候、土地生產(chǎn)力、海洋和其它水資源、大氣化學(xué)及生態(tài)系統(tǒng)等)中能改變地球承載生命能力改變 稱之 。 2.全球觀點(diǎn)與全球尺度 全球觀點(diǎn)就是從地球系統(tǒng)思想出發(fā)把地球

50、看作一個(gè)整體，研究地球系統(tǒng)隨時(shí)間改變，集中研究那些把系統(tǒng)中全部部分緊密地聯(lián)絡(luò)在一起、并造成系統(tǒng)發(fā)生改變過(guò)程和機(jī)制，而不是孤立地研究地球不同組分和它環(huán)境。 全球尺度是指過(guò)程或事件本身空間尺度大約相稱于地球半徑以上，或即使過(guò)程或事件本身空間尺度沒(méi)有達(dá)到上述規(guī)模，但其影響卻是全球性 。第77頁(yè)第77頁(yè)3.全球改變時(shí)間過(guò)程 全球改變研究不但是為了揭示發(fā)生在過(guò)去全球改變規(guī)律，更主要地是為認(rèn)識(shí)當(dāng)代正在進(jìn)行及未來(lái)將要發(fā)生全球改變。全球改變主要時(shí)間尺度能夠分為五個(gè)不同時(shí)段：幾百萬(wàn)年至幾十億年 幾千年至幾十萬(wàn)年 幾十年至幾百年 幾天至幾個(gè)季度 幾秒到幾小時(shí) 五個(gè)時(shí)段中，幾十年至幾百年中等時(shí)間尺度改變是全球改變研

51、究重點(diǎn)，在此時(shí)間尺度內(nèi)自然改變對(duì)人類有著主要影響，而人類活動(dòng)對(duì)全球過(guò)程影響也最為顯著。 第78頁(yè)第78頁(yè)4.全球改變中人類作用 由于人類活動(dòng)影響加劇，全球改變過(guò)程正以前所未有速度加快進(jìn)行，人類已經(jīng)成為造成全球改變營(yíng)力之一。狹義理解全球改變主要是指人類生存環(huán)境惡化。因此當(dāng)前全球改變研究尤其關(guān)注是對(duì)人類和對(duì)生物圈影響最大、對(duì)人類活動(dòng)最為敏感時(shí)間尺度為幾十年至幾百年全球改變，以及作為這一尺度改變背景幾千至幾萬(wàn)年尺度改變。 第79頁(yè)第79頁(yè)二、全球改變研究主要內(nèi)容1.全球改變過(guò)程全球改變是地球系統(tǒng)在各個(gè)時(shí)間尺度上自然改變和人類活動(dòng)所造成全球改變兩部分疊加 。全球改變是地球各個(gè)構(gòu)成部分地核、地幔、巖石圈

52、、水圈、大氣圈和生物圈之間互相作用和反饋結(jié)果，是地球系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程必定表現(xiàn)。全球改變主要過(guò)程包括：氣候和水文循環(huán)過(guò)程、生態(tài)系統(tǒng)和生物地球化學(xué)循環(huán)過(guò)程、固體地球過(guò)程和人類對(duì)地球影響過(guò)程等。第80頁(yè)第80頁(yè)2.全球改變?cè)跁r(shí)間和空間上表現(xiàn)形式 從時(shí)間過(guò)程上看，全球環(huán)境改變表現(xiàn)為一個(gè)時(shí)期環(huán)境狀態(tài)或其特性值較另一時(shí)期有顯著不同。全球改變時(shí)間過(guò)程能夠由均值、周期、趨勢(shì)、相對(duì)變率等許多參數(shù)來(lái)表征，其基本方式有兩種，即環(huán)境圍繞一個(gè)平衡狀態(tài)起伏波動(dòng)；以及在短時(shí)間內(nèi)由一個(gè)環(huán)境狀態(tài)取代另一個(gè)環(huán)境狀態(tài)突變。 區(qū)域分異是地球系統(tǒng)有序性在空間上表現(xiàn)，地球系統(tǒng)各組成要素在坐標(biāo)位置不同地球表層空間有不同組合，從而形成含有不同

53、環(huán)境屬性特性地理區(qū)域，每個(gè)區(qū)域內(nèi)部有較高一致性，相鄰區(qū)域之間有顯著或逐步過(guò)渡分界線。 全球環(huán)境狀態(tài)隨時(shí)間改變?cè)诳臻g上表現(xiàn)就是區(qū)域分異格局調(diào)整。一個(gè)區(qū)域分異格局對(duì)應(yīng)于一個(gè)環(huán)境狀態(tài)，當(dāng)全球環(huán)境狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，區(qū)域分異格局也對(duì)應(yīng)地發(fā)生改變。 第81頁(yè)第81頁(yè)3.全球改變影響與人類響應(yīng) 全球改變是對(duì)人類生存和發(fā)展挑戰(zhàn)。對(duì)于人類社會(huì)而言，全球改變意味著人類生存條件改變，勢(shì)必對(duì)人類產(chǎn)生有利或不利影響。為適應(yīng)全球改變，人類必須結(jié)識(shí)全球改變，并采用相應(yīng)對(duì)策。 全球改變對(duì)策與政策評(píng)估研究主要是基于對(duì)全球改變影響結(jié)識(shí)和現(xiàn)實(shí)社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)能力，提出人類適應(yīng)與減緩全球改變影響對(duì)策，評(píng)估其可行性，為人類可連續(xù)發(fā)展服務(wù)。第

54、82頁(yè)第82頁(yè)4.全球改變信息獲取、處理與分折技術(shù)在研究，證實(shí)、理解、模擬和評(píng)估全球改變，需要并產(chǎn)生大量、各種類型數(shù)據(jù)和信息，這些數(shù)據(jù)包括反應(yīng)過(guò)去全球改變各種信息、監(jiān)測(cè)正在進(jìn)行全球改變過(guò)程所取得信息，以及由各種分析、模擬所產(chǎn)生信息等。環(huán)境地球化學(xué)在過(guò)去全球改變信息提取研究中可發(fā)揮主要作用。如：樹輪、湖泊沉積物、海洋沉積物、冰巖心、黃土剖面、古土壤、沉積巖層、孢粉及火山灰等可提供豐富環(huán)境演變信息。 第83頁(yè)第83頁(yè)三、全球改變研究意義 全球改變研究是人類社會(huì)實(shí)現(xiàn)可連續(xù)發(fā)展科學(xué)基礎(chǔ)；深化對(duì)地球系統(tǒng)結(jié)識(shí)，增進(jìn)地球科學(xué)發(fā)展；改變?nèi)祟愑^念、增進(jìn)應(yīng)用基礎(chǔ)科學(xué)和相關(guān)社會(huì)科學(xué)發(fā)展 。第84頁(yè)第84頁(yè)四、全球改

55、變國(guó)際研究計(jì)劃國(guó)際地圈生物圈計(jì)劃(IGBP)；全球改變?nèi)宋挠?jì)劃(IHDP)；世界氣候研究計(jì)劃(WCRP)；生物多樣性計(jì)劃(DIVERSITAS)。 第85頁(yè)第85頁(yè)1.世界氣候研究計(jì)劃(WCRP)WCRP研究對(duì)象：物理氣候系統(tǒng)。WCRP兩個(gè)研究目的：氣候可預(yù)報(bào)程度；人類活動(dòng)對(duì)氣候影響 。WCRP三個(gè)研究方向：為期數(shù)周長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)；全球大氣年際變率以及為期多年熱帶海洋年際變率；長(zhǎng)期改變 WCRP兩大試驗(yàn)：熱帶海洋和全球大氣試驗(yàn)；世界海洋環(huán)流試驗(yàn)， 第86頁(yè)第86頁(yè)2.國(guó)際地圈一生物圈計(jì)劃(IGBP)IGBP主要以生物地球化學(xué)循環(huán)于系統(tǒng)及其與物理氣候子系統(tǒng)互相作用為主要研究對(duì)象，其科學(xué)目的是：理解

56、和闡述控制整個(gè)地球系統(tǒng)關(guān)鍵物理、化學(xué)和生物互相作用過(guò)程；理解和闡述支持生命獨(dú)特環(huán)境；理解和闡述出現(xiàn)在地球系統(tǒng)中受人類活動(dòng)影響重大全球改變。尤其是那些時(shí)間尺度為幾十年至幾百年，對(duì)生物團(tuán)影響最大，對(duì)人類活動(dòng)最為敏感，含有可預(yù)測(cè)性重大全球改變問(wèn)題。IGBP由若干個(gè)關(guān)鍵計(jì)劃和支撐計(jì)劃構(gòu)成。當(dāng)前已啟動(dòng)關(guān)鍵計(jì)劃有11項(xiàng)。 第87頁(yè)第87頁(yè)3.全球改變?nèi)宋挠?jì)劃(IHDP) 目的：從社會(huì)科學(xué)角度來(lái)研究全球改變，力爭(zhēng)更加好地理解造成全球環(huán)境改變?nèi)祟愒?。四個(gè)目的：增進(jìn)對(duì)左右人與地球總體系統(tǒng)互相作用復(fù)雜原因科學(xué)理解和結(jié)識(shí)；不斷努力摸索預(yù)測(cè)全球環(huán)境下社會(huì)改變；擬定宏觀社會(huì)戰(zhàn)略，以預(yù)防或減輕全球改變不利影響，以適應(yīng)

57、那些無(wú)法避免改變；分析對(duì)付全球環(huán)境改變、增進(jìn)實(shí)現(xiàn)可連續(xù)發(fā)展政策與方案。 三個(gè)主要研究?jī)?nèi)容：全球改變本源，主要是人為本源；仔細(xì)區(qū)別自然趨勢(shì)和由人類活動(dòng)所造成兩類改變；由于自然和直接由于人類作用所引起改變后果；對(duì)全球改變管理。 第88頁(yè)第88頁(yè)4.生物多樣性計(jì)劃(DIVERSITAS)目的：旨在研究地球上生物多樣性。內(nèi)容：生物多樣性生態(tài)系統(tǒng)功效；生物多樣性產(chǎn)生、減少及其維護(hù)；生物多樣性編目與監(jiān)測(cè)。 第89頁(yè)第89頁(yè)5.中國(guó)全球改變研究 我國(guó)全球改變研究對(duì)下列兩個(gè)方面科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了重點(diǎn)研究：首先是含有全球意義、同時(shí)又是我國(guó)急需處理區(qū)域性生存環(huán)境問(wèn)題；另一方面是全球改變對(duì)我國(guó)氣候、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響。

58、我國(guó)科學(xué)家近一二十年在古季風(fēng)環(huán)境改變、大氣溫室氣體排放監(jiān)測(cè)、全球氣候改變對(duì)我國(guó)和陸地生態(tài)系統(tǒng)也許影響、中國(guó)土地利用和土地覆蓋改變歷史、區(qū)域氣候改變模擬和預(yù)報(bào)、全球氣候改變問(wèn)題對(duì)策研究等許多方面所開展工作和成就都對(duì)國(guó)際全球改變研究作出了奉獻(xiàn) 。 第90頁(yè)第90頁(yè)國(guó)際全球變化科學(xué)計(jì)劃與相關(guān)觀測(cè)系統(tǒng)第91頁(yè)第91頁(yè)第二節(jié)：全球改變研究辦法對(duì)于全球改變決定性認(rèn)知不但來(lái)自對(duì)那些當(dāng)代過(guò)程研究，并且來(lái)自于對(duì)過(guò)去全球改變歷史重建。對(duì)過(guò)去全球改變研究能夠揭示各種過(guò)程之間不斷改變著平衡關(guān)系，而正是這些過(guò)程在地球整個(gè)沿革過(guò)程中形成了當(dāng)代地球系統(tǒng)。因此，科學(xué)全球改變研究是從過(guò)去全球改變研究開始，其在全球改變研究中主要

59、意義主要在于：第一，重建全球改變歷史，理解包括演變過(guò)程、時(shí)空分布形式、改變區(qū)域差別等方面規(guī)律；第二，通過(guò)過(guò)去發(fā)生過(guò)全球改變現(xiàn)象，探討和結(jié)識(shí)全球改變成因機(jī)制；第三，利用重建結(jié)果驗(yàn)證模式可靠性或?yàn)槟Ｊ浇⑻峁﹨?shù)；第四，由歷史演變規(guī)律推測(cè)未來(lái)環(huán)境或?yàn)轭A(yù)測(cè)未來(lái)環(huán)境提供歷史相同型。 第92頁(yè)第92頁(yè)當(dāng)前全球改變研究三種路徑：全球改變重建以殘余過(guò)去全球改變產(chǎn)物為依據(jù)，反推形成產(chǎn)物環(huán)境狀態(tài)，進(jìn)一步推測(cè)其成因機(jī)制；全球改變動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)利用各種觀測(cè)手段，對(duì)正在進(jìn)行全球改變過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤觀測(cè)，從中找出改變規(guī)律；全球改變模擬從全球改變過(guò)程與成因機(jī)制出發(fā)，依據(jù)對(duì)全球改變過(guò)程結(jié)識(shí)，建立數(shù)學(xué)模式，利用模式從已知環(huán)境過(guò)程出

60、發(fā)，演繹也許環(huán)境狀態(tài)及其產(chǎn)物。重建、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與模擬構(gòu)成了全球改變研究三個(gè)基本路徑，它們是互相參校補(bǔ)充。 第93頁(yè)第93頁(yè)一、過(guò)去全球改變重建基本假設(shè) 結(jié)識(shí)當(dāng)代所發(fā)生過(guò)程需要對(duì)所經(jīng)歷歷史有必要理解。因此，關(guān)于全球改變決定性見識(shí)不但來(lái)自對(duì)那些當(dāng)代過(guò)程研究，并且來(lái)自于對(duì)過(guò)去全球改變歷史重建。進(jìn)行過(guò)去全球改變重建，通常依據(jù)下列幾種基本假設(shè)條件：1.基本假設(shè) 均一性假設(shè) 協(xié)同性假設(shè) 全息假設(shè) 第94頁(yè)第94頁(yè)二、過(guò)去全球改變環(huán)境屬性信息獲取對(duì)象 過(guò)去全球改變信息三種類型：觀測(cè)統(tǒng)計(jì)指借助于各種觀測(cè)技術(shù)手段所取得環(huán)境信息，如地面觀測(cè)氣象、水文統(tǒng)計(jì)，空間觀測(cè)取得各種遙感數(shù)據(jù)等，它們統(tǒng)計(jì)規(guī)范，精度高，但時(shí)間尺度