第一部分地球环境与生态系统教学目的：简单介绍地球环境的基本特征，了解地球各圈层结构与人类的关系生态系统的基本概念、特征，世界和中国人口发展的历程、特征以及人口对资源的压力。通过学习，使学生了解环境问题产生的根本原因。教学手段：通过多媒体授课第1章地球环境的基本特征1.1地球环境的圈层构造1.1.1什么是地球环境?环境一词在古代意味所管辖的区域。生态学所说的环境包括生物环境和非生物环境。在环境科学中，环境是指人类所赖以生存的地球环境，也就是以人为核心的周围一切物质世界，即围绕着人群空间的各种自然和社会的总和。它包括：大气、水体、土壤、矿藏、森林、草原、野生动物、野生植物、名胜古迹、水生生物、风景游览区、自然保护区、城市工作生活区等等。人类环境不同于其他生物的环境，它包括自然环境和社会环境两部分。自然环境包括人类赖以生存的环境表述，例如空气、阳光、水、土壤、矿物、岩石和生物等等，以及由这些要素构成的各圈层，例如大气圈、水圈、土壤圈、生物圈和岩石圈。社会环境是指人类的社会制度等上层建筑条件，包括社会的经济基础、城乡结构以及各种社会制度相适应的政治、经济、法律、宗教、艺术、哲学的观念和机构等等。1.1.2地球环境的特殊性在茫茫宇宙中，地球是积极发现存在质的生物的唯一天体。这是因为地球环境丰富多样、适合生物的生存和繁衍。地球环境具有如下特征：地球上存在着大气、陆地和海洋；距离地面15-40km处有一个臭氧层,保护着地球不受高能紫外线的侵袭;地球大气中还有一定数量的二氧化碳，使地表保持适中的温度，有利于生物的生长；地表上覆盖着一层土壤，为植物提供营养和生长的基地；地壳的厚度很适中，它可以把岩浆将覆盖在地下足够的深度，由高到足以维持一定的构造运动和火山活动，使地壳深度和浅部之间保持一定的物资交流。地球是一个靠生命来捕获、转移和组成太阳辐射能，靠生命活动来驱动地球表层的物质元素循环，靠生命过程来调控并保持其远离天体物理学平衡的开放系统。正是由于地球具备上述独特性，才使得自然生物能够在地球上生存繁衍和延续。但是必须注意到，地球的现状是生命参与地质历史过程的结果，地球现在的状态也是靠生命活动调节、控制或维持的。1.2人类与地球各圈层的关系人类自诞生之日起，就和地球各圈层发生密切的关系。1.2.1人类与大气圈大气圈使地球外面由各种气体和悬浮物组成的复杂流体系统，是在生命活动参与下长期发育而形成。(1)大气圈的结构地表以上大气的浓度随着高度的增加而逐渐减少。一般以距离地表800km以内的高空作为大气层。目前，世界普遍采用的大气圈分成方法是1962年世界气象组织执行委员会正式通过的国际大地测量和地球物理学联合会建议的分成系统，也就是根据大气温度垂直变化特征，将大气圈分为对流层、平流层、中间层、热成层和逸散层。对流层：位于大气圈最下层、平均厚度12km，存在强烈的垂直对流作用和水平运动。对流层中水汽和埃尘含量较高，雷电、雨雪、云雾、霜、雹等天气现象与过程都发生在这一层，对人类影响也最大。通常所指的大气污染就是对此层而言的。在这一层中，大气温度随高度增加而下降，其平均递减速率为-6.5℃/km。平流层：位于对流层顶部至大约50公里的高度。其下部有影响的稳定层，温度基本不随高度变化，近似等温状态。稳定层以上温度又随高度增加而上升，这是由于地表辐射影响的减少和氧及臭氧对太阳辐射吸收加热使大气温度上升结果。平流层由于水汽和埃尘含量极少，没有雨雪等天气现象。中间层：位于平流层顶到大约80公里的高度，温度随高度增加而下降，到其顶部达到最低，是大气圈中最冷的一层。该层中又有大气的垂直对流运动。热成层：位于中间层顶以上，又叫做电离层。温度随高度增加急剧上升，到大约1000公里高度时，白天温度可以达到1000～1750K。该层空气分子在各种射线作用下大多发生电离，成为原子、离子和自由电子。逸散层：位于热成层之上，使大气圈的最外侧，大约延伸至800公里的高度。这里大气极其稀薄，地心引力微弱，运动较快的质点可以逃出而逸入宇宙空间。(2)地球大气的精细平衡首先我们应当区别空气与大气：一般地，对于室内或某个特定场所（如车间、会议室和厂区等）供人和动植物生存的气体习惯上称作空气；而在气象学、环境科学中把大区域或全球性的气流叫做大气。大气是多种气体的混合物，其组成包括恒定的、可变的和不定的组分。大气的恒定组分系指大气中含有的氮、氧、氩及微量的氖、氦、氪、氙等稀有气体。其中氮、氧、氩三种组分占大气总量的99.96％，在近地层大气中这些气体组分的含量几乎认为是不变的。大气的可变组分主要是指大气中的二氧化碳、二氧化硫、臭氧和水蒸气等，这些气体的含量由于受地区、季节、气象以及人们生活和生产活动等因素的影响而有所变化。由恒定