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生物圈是地球系统中唯一具有生命活动的圈层,生物圈及其与各圈层之间的相互作用对地球环境变化起着巨大的推动作用。因此,有关生命过程与地球环境相互关系的知识对于人类理解地球系统以及利用地圈、水圈和大气圈资源至关重要。地球环境与生命过程研究的内涵就是研究地球环境与生命过程相互作用中的各种化学、物理、生物过程,以及其在地圈、水圈、大气圈、生物圈各子系统之间发生的相互作用,增进对地球系统的理解和认识,区分人类活动与自然过程在全球变化中的作用,评估气候与环境变化对生命过程的影响及其反馈作用,揭示生命过程对于地球环境的适应性及其调控机理,为科学地管理地球,确保地球系统的可持续发展提供依据。其核心目标就是通过理解生命过程与地球环境相互作用的过程,评估人类对自然平衡和自然循环造成的影响,进而实施地球管理,确保地球生命支持系统的可持续发展。基于当前地球系统科学研究前沿,提出了未来关于地球环境与生命过程研究需
要重视的方面,尤其是关于生态系统对全球变化响应的阈值研究应引起高度重视。 相似文献
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超大陆（Supercontinent）是在地球演化某一阶段所形成的几乎包含当时所有陆块的一个大陆。超大陆的聚合是通过全球性碰撞造山事件来完成的，而超大陆的裂解往往是超级地幔柱作用的结果。因此，超大陆的聚合与裂解事件势必对地球的水圈、大气圈和生物圈产生重要影响，进而影响地球的宜居环境。在超大陆聚合过程中，大陆深俯冲会导致大陆总体面积的减少和大洋面积的增加，从而导致全球海平面的下降；另一方面，在超大陆的聚合期间，地幔岩浆喷发至地表的机会明显减少，通过火山射气进入大气圈中的CO2含量会急剧降低，从而形成极端寒冷干燥的冰室（Icehouse）气候，冰碛岩在低纬度地区广泛出现，不利于生物生存，或导致生物大量灭绝。相反，在超大陆裂解期间，大陆地壳会遭受拉伸减薄，大陆面积相对增加，大洋面积减少，海平面上升；另外，导致超大陆裂解的超级地幔柱所喷发的巨量玄武岩会导致洋壳加厚，也会导致海平面的上升；此外，超级地幔柱巨量玄武质岩浆的喷发会导致大气中CO2浓度的增加，形成温暖潮湿性的气候（Greenhouse），有利于生命复苏或大爆发。然而，目前有关超大陆聚散的环境效应研究还处于初步阶段，而且主要局限于Pangea超大陆聚散对水圈、大气圈和生物圈的影响研究，一些研究结论的可靠性也有待于通过对Rodinia和Columbia/Nuna等更古老的超大陆聚散的研究结果加以证实。 相似文献
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环境地质或生态地质,是一门研究地质环境和自然媒介中各种成分之间天然联系的学科,它从许多方面来评价人类活动对这些联系的影响。“地质媒介”这个术语主要包括岩石圈的上部环境,其中有大气圈、水圈和生物圈之间相互作用,也明显包括各种人类活动。 相似文献
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重大地史事件、节律及圈层耦合 总被引：4，自引：0，他引：4
文章讨论了岩石圈的联合古陆事件，生物圈的重要生物类别的出现、生物爆发事件和集群绝灭事件，水圈和大气圈的海平面变化事件和气候的变冷、变暖事件。联合古陆事件包括陆核型联合古陆（２５００Ｍａ）、初始原地台型联合古陆（１９００Ｍａ）、成熟原地台型联合古陆（１４５０Ｍａ）、地台型联合古陆（８５０Ｍａ）和大陆型联合古陆（２５０Ｍａ）事件；生物圈事件包括原核生物、真核生物、后生动物、带壳后生动物的出现事件，寒武纪生物大爆发事件，奥陶纪—志留纪之交（４３９Ｍａ）、晚泥盆世弗拉斯期—法门期之交（３６７Ｍａ）、二叠纪—三叠纪之交（２５０Ｍａ）、三叠纪—侏罗纪之交（２０８Ｍａ）、白垩纪—第三纪之交（６５Ｍａ）的生物集群绝灭事件，并从遗迹化石的角度，阐述了后生动物及其行为习性的起源和演化的新观点。水圈和大气圈事件包括晚震旦世、奥陶纪—志留纪之交、晚石炭世的自节律海平面变化事件，奥陶纪和白垩纪的他节律高海平面事件，震旦纪—寒武纪和二叠纪—三叠纪之交的耦合节律海平面变化事件，并以泥盆纪为例作了进一步阐述。这些事件是岩石圈、生物圈、水圈和大气圈发展、演化的重要里程碑。上述事件的重要特征是，在时间上的节律性和在成因上的圈层耦合效应。 相似文献
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地史中成矿演化的趋势和阶段性 总被引：8，自引：1，他引：8
大量的地质矿产资料表明，随着地球的形成和发展，尤其是水圈、大气圈和生物圈的演化，成矿作用也呈前进的、不可逆的发展趋势，表现在成矿物质（矿种）由少到多；矿床类型由简到繁；成矿频率由低到高；聚矿能力由弱到强。受地球上重大地质事件的制约，这一成矿演化过程又表现出阶段性，可划分出７个成矿大阶段，即太古宙、古元古代、中元古代、新元古代、早古生代、晚古生代—早中生代、晚中生代—新生代等成矿期。每一期中都有特定的成矿构造环境和矿床成因类型。制约地史上成矿演化的主要因素有：①成矿物质的地球化学性质；②水圈、大气圈和生物圈的演化；③地球构造运动的演变。矿床形成后的保存条件对矿床的时空分布特征也有重要影响。 相似文献
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中国全球变化的研究方向 总被引：41，自引：7，他引：34
９０年代以来,国际社会特别是国际科学界已广泛地认识到人类正面临着重要而急迫的全球环境问题,全球变化研究成为当今人类社会共同关注的研究“热点”。从科学的角度来看,全球环境问题的产生是地球大气圈、水圈、岩石圈、生物圈相互作用并与人类活动相互影响的结果。因... 相似文献
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世纪之交的中国地质灾害防治 总被引：7，自引：0，他引：7
地质灾害,是指地壳表层在大气圈、水圈和生物圈相互作用和影响下,由于自然地质作用和(或)人类活动,给人类生命、物质财富造成损失或使生态环境遭受破坏的灾害事件。我国国土辽阔,自然资源丰富,人口众多,自然地质——地理条件复杂;在这样的自然和社 相似文献
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我国外生地质灾害的防治与研究战略 总被引：2，自引：0，他引：2
一、外生地质灾害的含义和形成环境及主要特点 1.外生地质灾害的含义岩石圈表层与大气圈、水圈及生物圈相互作用而产生的突发或持续恶化人类赖以生存的环境并造成经济损失或人员伤亡的外动力地质作用是为外生地质灾害。它主要包括崩塌、滑坡、泥石流灾害,地面塌陷及地面沉降灾害,水土流失灾害,土地沙漠化灾害等。 2.外生地质灾害的形成环境及主要特点外生地质灾害形成的大环境是地球表部四大圈层的积极作用带。其中,生物圈特别是人类 相似文献
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保护地质环境保护地球 总被引：9，自引：0，他引：9
一、人类活动的最主要场所(岩石圈)——地质环境人类的生存和社会、经济的发展,依赖于良好的自然环境系统的支持.这个自然环境系统包括了大气圈,水圈、生物圈和岩石圈.大气、水、生物圈是人类维持生命的必要条件,岩石圈是人类发展的立足地.与人类社会关系最为密切的岩石圈表 相似文献
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人类生存的环境是由地球岩石圈、水圈、大气圈和生物圈共同组成的复杂系统,地质环境子系统作为水圈和生物圈的载体,起着极为重要的作用,与生态环境有着最直接、最密切的联系,与人类生存的生态环境相关的地质环境也就构成了“生态地质环境”。研究生态地质环境及其与人类工程活动的相互影响效应,才能从根本上提出合理有效的生态环境整治的方法,提出生态预测和控制的方法和途径,为生态环境的综合整治、社会经济的发展提供科学依据,从而保持社会和经济的可持续发展。 相似文献
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地球的大气圈、水圈的形成在太阳系中具有独特性。大气圈、水圈的物质组成呈现阶段性的演化特征。在不同的演化阶段,地球表生地质作用表现出不同的特征和状况,显示出地球大气圈、水圈化学变化对其的控制作用。在长时间尺度范围内,大气和海洋化学变化直接影响表生系统的岩石风化强度和特点、沉积物类型、矿产时空分布规律;在短时间尺度范围内,大气物质组成的变化引起气候变化,间接地、综合地影响和改变表生地质作用的状况。同时,表生地质作用反过来又影响大气圈、水圈的物质组成演化,两者相互作用,相互影响,构成地球表生系统的相互耦合关系。 相似文献
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依据地质灾害发生的动力学机制以及对地表的影响深度和灾害载体的运动特征，将广东陆地地质灾害划分为三类灾害系，即表层灾害系、表－浅层灾害系和表－深层灾害系，其影响因素和动力源是大气圈、水圈、岩石圈、生物圈及人文圈（人类活动）。五大圈造成了地质灾害系的形成、演化和发展，又反过来影响这五大圈的变化。灾害系的能量源归属于三大类：日地系统、地球系统和人类系统。文中指出人类系统的能量源在地质环境和地质灾害的形成、演化中占有越来越重要的地位。 相似文献
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铁是生物必需的营养元素,并且生物圈与岩石圈、水圈、大气圈密切联系。因此,了解生物过程的铁同位素地球化学行为,对于示踪铁元素在生物圈内部体系的迁移和循环,以及运用铁同位素示踪生物圈和岩石圈、水圈之间的相互作用都具有重要意义。本文对不同生物体的铁同位素组成特征以及不同生物过程的铁同位素地球化学行为进行了总结。结果表明,生物倾向于优先吸收铁的轻同位素,而且在食物链中随着级别的升高,这种情况越明显。生物诱发过程(包括异化铁还原作用和细菌氧化作用)中,铁只是提供或接受电子,并没有真正进入生物细胞体内,这些过程所产生的铁同位素分馏值和无生物参与氧化还原过程产生的铁同位素分馏值相同。生物(包括微生物、植物、动物和人)吸收过程中,铁进入生物体细胞内,这些过程的铁同位素分馏主要受氧化还原作用所控制。铁同位素在生物学、医学等领域具有很大的应用潜力,有可能会成为这些领域新的示踪工具。 相似文献
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岩溶动力系统中的生物作用机理初探 总被引：24，自引：1，他引：24
岩溶动力系统是地球表层系统的重要组成部分。生物是地球表层系统中最活跃的地质营力之一 ,它在岩溶动力系统中扮演着重要的角色。地质历史时期 ,生物圈大气圈界面上 ,生物通过植物的光合同化、动植物分泌 ,使大气圈中的CO2 不断转移到碳酸盐岩中 ,形成岩溶发育的物质基础 ,并成为全球最大的碳库 ;生物圈水圈界面上 ,生物形成的生物 (微 )环境改变了水循环的强度和方向 ,并影响岩溶发育 ;生物圈岩石圈界面上 ,生物通过生物物理、生物化学过程 ,殖居碳酸盐岩之上 ,并以之为生存依托 ,生物的新陈代谢过程使碳酸盐岩岩石圈活化 ,使其积极参与全球碳循环。 相似文献
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磷是生命体的必需元素,也是粮食生产的重要限制因素。磷的生物地球化学循环不仅调控着海洋的初级生产力,而且影响着全球气候系统,并决定着磷矿资源的形成和分布,与地球上生命的生存繁衍息息相关。当前“地球系统科学”理论将大气圈、水圈、岩石圈（地壳和上地幔）和生物圈等子系统有机整合,为研究磷的生物地球化学循环提供了更加广阔的视野。基于已有研究,结合“地球系统科学”理论观点,针对磷的生物化学循环获得了以下重要认识： 磷在地质历史时期的演化决定了现今磷在全球范围内（陆地生态系统与海洋生态系统）的循环模式;人类的工业和农业活动作为重要的地质营力,改变了磷的生物地球化学循环过程,造成了磷矿枯竭的资源危机及水体富营养化的环境问题;解决磷短缺的资源危机问题和磷过剩的环境污染问题的关键在于调控引起这些问题的生物地球化学循环过程。 相似文献
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岩溶动力系统的生物作用机理初探 总被引：10，自引：0，他引：10
岩溶动力系统是地球表层系统的重要组成部分。生物是地球表层系统中最活跃的地质营力之一，它在岩溶动力系统中扮演着重要的角色。地质历史时期，生物圈－大气圈界面上，生物通过植物的光合同化、动植物分泌，使大气圈中的CO2不断转移到碳酸盐岩中，形成岩溶发育的物质基础，并成为全球最大的碳库；生物圈－水圈界面上，生物形成的生物）微）环境改变了水循环的强度和方向，并影响岩溶发育；生物圈－岩石圈界面上，生物通过生物物理、生物化学过程，殖居碳酸盐岩之上，并以之为生存依托，生物的新陈代谢过程使碳酸盐岩石圈活化，使其积极参与全球碳循环。 相似文献
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简要地阐明了显生宙初期带壳动物演化的生物地球化学背景的研究意义.从生态圈系统、沉积地质地球化学、水圈地球化学、大气圈地球化学以及地球化学成矿时代等方面论述显生宙初期带壳动物生物地球化学背景的特征. 相似文献