环境演变原理读书笔记Word下载.docx

1、水体污染严重。功能丧失。湿地减少，盐碱化和沙化严重。森林覆盖率下降。受超载和干旱影响，草场面积少，草场退化严重，土地沙漠化局部得到逆转，但总体仍在恶化。水土流失严重，生物多样性减少。8、近海及海岸带生态与环境的变化。赤潮严重，海平面持续上升。海温上升，海岸滩涂减少，侵蚀严重。红树林和珊瑚礁等发生了不同程度的退化形式。9、中国气候的未来变化趋势。21世纪中国气候将明显变暖，根据中国科学家建立和发展的全球气候模式和中国区域气候模式的预估结果，并考虑一些国家考虑温室气和硫酸盐气溶胶得到的预估结果：由于人类活动的影响，21世纪中国气候将继续明显变暖，尤其以冬半年北方最为明显。到2100年升温将达到3.

2、9-6.0摄氏度，日最高和最低气温都上升，日较差减少。在降水增多的的区域中，最大的是西部，范围自华北西部开始延伸至新疆，增加幅度在20%以上，长江中下游的江水幅度变化虽不大，但大部分地区也以增加为主。但东北南部和华北北部地区的降水将有一定减少。到2100年年平均降水量可能增加14%，但地区差异较大，其中西北，东北和华南增加，渤海沿岸和长江口地区可能会变干，北方降水日数增多，南方大雨日数增加。局部地区强降水事件也可能增加。10、环境变化的影响与适应、减缓对策：主要从四个方面，自然社会经济和政治评估。气候变暖的背景下，我国面临众多的气候与环境问题，其中最突出的是水资源短缺，干旱和洪涝频发，土地沙漠

3、化难以有效抑制，水土流失严重，山地灾害加剧。11、气候变化对生态系统的影响：气候变化对植被的影响因种类的不同而异，短周期植物，如草地植物和农作物对气候变化适应较快，而长周期的植物适应则较慢。12、气候变化对农业和水资源的影响气候变暖后，由于作物生长加快，生长季增加，生长期普遍缩短，相应的种植制度也将发生改变。近40年来中国主要江河的实测径流量呈下降的趋势，20世纪80年代以来，华北地区持续偏旱，洪涝灾害也频繁发生。未来50-100年北方径流减少而南方径流深增加，这将加剧北方的水资源短缺和南方的洪涝灾害，影响社会的可持续发展。13、气候变化对重大工程的影响突发性地质灾害，温度升高对冰川冻土的影响

4、，可能会影响三峡水库和青藏铁路和公路的安全性。海平面的上升对沿海环境造成的影响。14、气候与环境变化对我国影响的利弊分析14.1对冰冻圈的影响冰川融化加剧。充分利用好冰川的水资源，将会对当地的生态和社会经济发展起到重要的作用。稳定积雪区积雪增加，春季融雪径流增多，14.2气候变化后中国森林第一性生产力有所增加，西北地区增值大于东南地区。东北增加显著，我国草原由东南向西北压缩，界限北移，草原分布区南北缩小，东西变窄，草原面积显著减小。14.3由于升温的影响，沙漠化自然变化过程可能不会减缓，未来我国北方沙区自然沙漠化过程总体上将进一步加剧，主要发生在贺兰山以东的东部沙区。目前西北西部暖湿气候若能持

5、续，将有利于抑制自然沙漠化正过程，促进逆过程。14.4对工业和交通的影响气候变暖会使原材料成本增加，水资源短缺与工业用水量增加之间的矛盾加大，气候因素可以推动高技术含量行业的快速发展，异常气候出现将导致农林牧渔业生产力与布局的变化。也能影响农业15气候变化的适应和减缓对策：重要的是需要根据温度，水资源，生物等气候与环境因子的空间格局和演化趋势，调整生产结构与生活方式，第一，利用工程手段，增大抵御气候与环境灾害的能力，第二，适应气候与环境变化是一项长期的战略性任务，需要纳入国家、地方和各部门的可持续发展规划。主要包括政府政策上的改变，思想观念上的改变，消费方式的改变，16、中国全球变化现状：全球

6、变暖已经成为事实，只是变暖的幅度，原因，影响的区域，特别是对未来气候变化的预测方案方面有着很大的不确定性；气候变化对生态系统造成了很大的影响，及早采取措施进行预防才能减缓造成的危害；由于气候变化的复杂性和不确定性，对气候变化框架条约等的谈判工作将会非常困难；目前国内外还没有低排放高经济发展的例证，因此限制排放量需要考虑到经济情况；因此，需要继续加强气候变化的研究，提高我国气候变就水平，同时制定我国应对气候变化的总体规划，并着手建设气候变化综合监测系统和应对工程。17、全球变化背景下的自然地理学研究全球变化研究已成为目前国际地学研究最活跃的前沿领域之一%在全球变化的大背景下自然地理学在哲学思维和

7、方法论上必须进行革新%例如用目的论替代传统的因果论在继续重视研究地理事物的同一性的同时应更多地强调其多样性和独特性%此外自然地理学研究应注意将多样性观念融入研究之中在研究中树立&四维!自然维$人类维$时间维和区域维#观念加强尺度观念将区域尺度的研究作为今后的优先领域并将研究重点放在关键性区域。18、全球变化与可持续发展全球变化的实质是人与自然界关系的变化，人类活动改变地球系统动力的强度已经超出自然界变动的限度。在人类文明的历史时期，百年尺度和千年尺度的严重自然灾害的群发期，均发生在全球气候变冷时期，反之在气候变暖时期，除某些地区少数灾种外，严重自然灾害的总趋势相对较少，较轻。19、全球变化研究

8、达成的共识地球系统是一个独立的自调节系统，包括物理，化学，生物和人类诸成分。各组分之间的相互作用和反馈非常复杂，并且具有多尺度时空变化；除了温室气体排放和气候变化外，人类活动以多种方式影响着地球的环境。其引起的变化远远超过了自然变率，并且其中的一些变化正在加强；全球变化不能简单的用因果关系来理解，人类驱动的变化以复杂的方式对地球系统产生多重影响，这些影响之间以及这些影响和局地和区域尺度的变化也以多维模式相互作用，这很难理解而且更难进行预测；地球系统动力学往往以临界状态和突变来描述，人类活动对地球系统有一种状态向另一种状态的转变具有潜在作用，这种影响将被证明是不可逆转的；就一些关键参数而言，地球

9、系统变动已经超出了自然变率。全球可持续关键问题联合计划：全球碳循环，水资源。全球环境变化和食物系统，人类与环境的相互作用。草本植物防风功能也很强,植株高度平均为0.3 m ,覆盖度为80%的草甸植被群落,在距地面1 m高处当旷野风速为6.3m/s 时,进入群落附近则为1.95 m/s 全球变化未来的研究方向：生物地球化学过程；所有的温室气体都参与了大气海洋和陆地的生物、物理和化学过程，从全球变化的角度来定量探讨地球上的生物和化学过程，特别是碳氮磷硫物质循环问题，主要研究海洋和大气之间的碳循环过程，特别研究人类活动对气候变化有关的海洋过程的影响。陆地与气候的相互作用；气候变化、大气成分变化与土地

10、利用对陆地生态系统的影响，并预测这种影响以及他们对物理气候系统的反馈作用。气候演变历史及其变化原因；主要是了解近2000年以来以及15万年以来末次冰期过程，具体考察太阳辐射和气候环境变化的关系。这些研究有利于理解生物圈在近代环境变化中的作用。模型构建；定量模拟植被和气候的双向耦合，研究区域和全球气候变哈队陆地生态系统分布的影响及其对气候变化速率的敏感性。人类活动在全球变化中的作用；人类活动对土地利用状况变化的影响，人类对海岸发展的影响，社会和经济发展对温室气体排放的影响。全球变化复习总结：1、 全球变化的内涵：全球观点和全球尺度，所有的时间过程，人类的作用2、 全球变化研究的内容：全球变化的过

11、程和驱动力因素；全球变化在时间上和空间上的表现形式；全球变化对人类的影响；全球变化信息的提取、处理和分析技术。3、 全球变化的主要过程包括：气候系统和水文过程（地球表面能量收支平衡与温室效应，大气与海洋环流，水循环与气候系统中的反馈过程。包括水汽反馈，云层反馈，海洋反馈，冰雪圈反馈；），固体地球系统和岩石圈循环过程（板块运动过程，陆上风化与侵蚀堆积过程，海洋沉积过程），生态系统和生物地球化学循环（生态系统的结构和功能，包括绿色植物固定太阳能经过的一系列元素循环过程；以及一些化学元素的生物地球化学循环过程，碳循环；）。人类生态系统与人类活动的过程（采集狩猎系统，农业系统，工业城市系统）。4、 全

12、球变化的驱动力包括：内力因素和外力因素，外力因素包括：太阳活动（主要是改变太阳辐射质和量的变化），地球轨道参数的改变（主要是改变太阳辐射的时间和空间配置），以及地外物体的撞击作用（主要是引起森林火灾，大量尘埃物质的出现引起大范围的降温，以及有毒气体的释放）；内力因素包括陆地和海洋分布的变化（主要影响降水和温度的空间分布状况），比较大的高原和高山的出现（主要是改变大气的环流情况，高山和高原在夏季会成为热源，加强了夏季风的强度，冬季又会变成冷源，增加了西伯利亚寒流的强度，而且促使了东亚季风的形成），火山活动（主要是产生大量的尘埃物质引起大幅度的降温事件）。5、 全球变化影响的层次主要包括：全球变化

13、的影响总是从低一级向高一级发展，当低一级的影响超出一定的限度时就会向高一级发展，主要包括：土地承载力（主要通过对资源供需条件的改变来影响土地承载力，自然环境承受人类活动影响的能力也随着全球变化而改变，），生态系统（主要是农业，林业和渔业生产系统的影响，主要集中在生产能力方面），社会和经济系统（主要是对生产和消费关系平衡的打破），政治系统（由于经济系统等的崩溃而导致的政治问题产生）。6、 全球变化研究的主要途径：过去全球变化的重建，全球变化的动态监测，全球变化的模拟。7、 基本假设：均一性假设（过去和现在环境演变的规律默认为是一样的），协同性假设（环境过程决定其形成的产物，产物可以指示环境），全

14、息假设（部分可以反映整体）8、 环境属性信息包括：观测记录，考古和历史文献记录，古环境感应体（古沙丘，黄土）。9、 深海沉积和海洋沉积的氧同位素记录（主要依靠氧的两种同位素对温度的不同响应来判断，当值高时，表示气温较低。而在南极，高纬大陆和格陵兰岛则出现了相反的变化趋势）；黄土与古土壤（粒度和古土壤的磁化率），孢粉和植物硅酸体（主要通过不同特征反映不同的植被组合，植物硅酸体是高等植物在生长发育的过程中，利于根系从土壤中吸收硅元素，经维管传输，在植物组织细胞之间以水合硅的形式沉淀下来，并聚合成各种形态的蛋白石矿物，这种充满在高等植物组织细胞中的非晶质二氧化硅矿物成为植物硅酸体），冰芯（主要依靠氧

15、同位素），树木年轮（年轮宽度和组织细胞壁的薄厚）考古和历史文献资料10、全球自然环境的形成和演化10.1主要圈层的演化：地壳的演化（原始地壳的形成和破坏阶段；漫长的陆壳增生阶段，以大陆合并和解体为特征的板块运动阶段；联合古陆和特提斯海的形成，形成与非洲和欧洲张开的部分），大体和海洋的演化（原始大气，主要是含铁的地幔中排放出来的；还原性大气，主要是地球的排气作用形成的；氧化性大气的形成，主要是水的光解作用以及蓝绿藻的出现，增加了大气中自由氧的浓度），生命系统的演化（早期的化学演化阶段，进化本质上是化学过程；中期的细胞进化阶段，主要发生在细胞内部结构及相关的生理过程上；晚期多细胞生命进化阶段，细胞

16、结构及其功能的适应改变上）。生态系统的演化及生物与环境的相互作用（遵循着适者生存的自然法则，受环境的制约，另一方面，也以惊人的速度参与着地球表层环境的演变，极大的影响着地球的演化进程和演化方向。）10.2全球自然环境的演化：无机自然地理环境阶段（地球物质的分异作用，原始地壳的形成和破坏，原始大气被地球排气作用产生的还原性次生大气所取代，受外来天体的撞击作用，地月系统形成，）古海洋自然地理阶段（板块运动出现，氧化大气代替还原大气，真核细胞的出现；寒武纪以三叶虫为代表的生物大爆发，具体分为三个阶段：无生命系统向有生命系统的转变，生命可居住环境的形成，海洋生命的繁盛），古自然地理阶段（陆地生命发展，

17、但是生物种群和海陆分布形式均与现代明显不同，分离的大陆进一步聚合成为泛大陆，氧气含量的增加，为生物登陆创造了条件，形成了无脊椎，脊椎和植物的出现，），古自然地理阶段向现代自然地理阶段过渡的阶段（联合古陆发展达到最大，开始逐渐解体，生物界开始由裸子植物向被子植物过渡），现代自然地理阶段（显现于第三纪，形成与第四纪，首先表现为海陆分布与大地貌格局的现代化，被子植物取代了裸子植物，现代生物出现。其中板块运动和全球气候变冷对现代环境多样性的形成起了重大的作用）。11、新生代衰落和第四纪全球变化11.1新生代衰落：降温和第四纪冰期的来临（大约50百万年以后，澳大利亚从南极分离向北运动，形成了具有重大意义

18、的南大洋，西风环流建立了绕极环流，对低纬地区的暖流起了阻碍作用，38百万年之后还有一次强降温事件。渐新世早期，印度大陆向欧亚大陆的接近有效地中断了赤道环刘，几乎同时南大洋和杜雷克海峡的增宽使得包括底层水在内的绕极环流得到发展），旱化趋势加强（板块运动一方面通过海陆分布与地形变化改变了大气环流，另一方面使得陆地或区域移动到热带干旱区，最显著的是澳大利亚和北非，冰盖建立之后增大了赤道和极地之间的温度和气压梯度，风速的加大将原来的冲击物改造成沙丘。另一个因素是青藏高原的出现，导致大量的高压在西亚地区出现进一步增加了该地区的干旱化），自然地带分异的复杂化（温度梯度的增加和水分条件的多样化增加了生态系统

19、的多样化）。11.2冰期与间冰期变化的特征：转换过程的不对称性（间冰期向冰期过渡过程是缓慢的，而相反的过程则是非常迅速的），环境要素变化协同性（温度变化与深海氧同位素以及黄土堆积等的对应），状态转换过程中的时滞现象（可能是大陆和海洋对气候变化的不同反应机制引起的），快速变化事件（d-o循环，冰芯记录所反映的快速气候波动，heinrich事件，北大西洋末次冰期期间的沉积中普遍存在的6次大的冰飘碎屑沉积事件，反映了6次较大的冰山崩塌融化过程，13千年出现了升温幅度高达4摄氏度以上的突然增暖，此后出现了2000年的冷暖交替振荡，在11千年前后，温度在数百年内突然下降了6摄氏度，使气候回到了冰期时期，

20、此次强变冷事件被称为新仙女木事件，是根据丹麦哥本哈根北部阿尔露德剖面粘土层中发现的八瓣仙女木花粉命名的，持续时间大约100年左右）11.3冰期和间冰期的转换机制：冰盖与海冰反馈，大气温室气体与气溶胶反馈，大洋传送带的变化，火山活动的作用11.4冰期最盛期环境：全球性降温和冰盖扩展，西风带加强和中高纬度自然带的退缩，全球海平面下降与海洋过程变化（海洋生命活跃，生物泵作用出现），全球干旱化和环境的重大改变。12、全新世及近2000年的全球变化12.1气候变化（早期的增暖，中期的全新世暖期，晚期的变冷，发生的时间段分别在8.5-8千年和4-3.5千年，），冰川和海洋状况变化，湖泊演变与河流调整，植被

21、的迁移和演化（植被的这种响应性变化从一个地点的时间序列来看表现为植被类型的演替，从空间看则表现为植被分布界限在空间上的迁移和植被空间分布格局的变化）。12.2 2000年来的环境变化及其影响：中世纪温暖期（公元1000 年左右，欧洲的部分地区、北美和北大西洋的部分地区经历了较现代相对温暖的时期，）小冰期（发生在过去的几个世纪里冰川重新前进，通常也是温度降低的时期）。13、对我国全球变化与地球系统科学研究的若干思考13.1继续加强全球变化研究：加强不确定性的研究，减少和缩小不确定性；强调全球变化的集成研究；加强全球变化对中国的影响研究，经常性的评估全球变化对中国的潜在影响及其适应对策；不仅要重视

22、近海研究，也要重视深海大洋的研究；14全球变化的生态后果及其适应对策全球变化一词首先出现于70年代，为人类学家所利用，全球变化的研究始于80年代。最主要的几个影响包括：温室气体的增多，臭氧层的破坏，酸雨的形成，荒漠化的发展。水土流失，生物多样性丧失。生物入侵，15、全球变化科学领域的若干研究进展10-100年应该是全球变化研究集中关注的时间尺度问题，讨论了气候变化与全球变化的联系和区别。在第一次年会上首次提出了全球变化对东亚和我国生存环境变化和可持续发展的影响，我国北方的干旱化不是孤立的现象，他与世界上许多地区的干旱和沙漠化有密切的联系，是全球变化的区域表现，同时，我国北方干旱化又是在特定的环

23、境条件下发生的，既遵循东亚环境演变的自然规律，又受日益加剧的人类活动的深刻影响。16、人类的活动对地球系统的影响达成如下几点共识16.1地球是一个自适应系统，在各个组成部分之间，它们之间的相互作用和反馈具有复杂的和开放性的多尺度时空变率。16.2地球系统有一个阈值和突变特性，人类活动具有改变地球系统运行模式的能力，可以改变原来很不适应人类及其他生命生存和发展的条件。16.3地球系统目前的变化速率正在以前所未有的速度进行着16.4除温室气体排放和气候变化外，人类活动明显的通过多种途径影响着地球环境，人类活动的变化使得地球系统的变化更加复杂化。16.5人类驱动的变化导致复合效应，以复杂方式与地球系

24、统级联，这种复合效应通过多维方式，在不同的时间尺度和空间尺度间相互作用，相互影响。目前面临的挑战是如何在充分理解地球系统的结构和功能的基础上，便是地球系统中可能被人类活动改变的关键成分和功能，确定地球系统中人类可以忍受和不可忍受的环境阈值。任务：力图了解地球的运作机制，以及人类对地球系统施加的影响，例如，地球对不断增加的人为压力的承受力有多大，我们是不是朝着一个新的稳定态过渡的阶段，果真如此，新的气候状态是什么样的，地球生物圈将产生如何的响应与反馈，如何回到工业革命前的气候状态，有必要回到工业革命以前的气候状态吗，这些都是全球变化比较关心的问题。研究重点：1、 加强地球系统整体行为的研究。强调

25、综合的，多学科的交叉研究。2、 更加强调关注社会问题，加强地球环境对人类活动的影响及社会经济对全球变化的适应性研究。3、 重视区域对全球变化贡献的研究。全球问题与区域问题的结合更加明确，强调全球变化的问题应主要通过区域研究来解决，区域性研究必须解决全球性问题。4、 重视与其他全球变化研究计划的联合。包括全球环境变化与食物系统，全球碳计划，全球水系统计划和全球环境变化与人类健康。未来全球变化中国需要进行的几大研究：土地利用与土里覆盖，碳循环，气溶胶，东亚季风对我国气候的影响，水循环，边缘海及浅海地区环境演变，全球变化的影响和适应。17、从地球系统的观点看气候变化气候变化的研究目前主要从事实的揭露

26、，机制的探索，人类影响的判断，未来气候的预测及人类为了可持续发展需要采取的适应对策研究等方面。种：起源于共同的祖先，具有相似的形态和生理特征，具有能自然交配产生可育后代，并具有一定自然分布区的生物个体群。种群：生态学上把占据着一定空间或地区的同一种生物的个体群叫做种群。领域：由个体、家庭或其他社群单位所占据的，并积极保卫不让同种其他成员侵入的空间。群落：若干个生物种群集合在一起，形成一个多生物种的，完整而有序的生物体系。群落的生物多样性：把一个群落中所含的物种数目的多少和各物种个体数目的多少结合在一起的参数称为群落的生物多样性。优势种：凡是在群落每个层中占优势的种类，即个体数量大多，生物量大，

27、枝叶覆盖地面的程度也大，生活能力强或者对生境具有明显影响的生物种类。建群种：优势种中最优势者，即盖度最大，占有最大空间，因而在建造群落和改造环境方面作用最突出的生物种。群落内部空间上按照一定规律组合排列的现象即是群落的结构生物群落在形成的过程中，由于不同生活型植物的定居和内部环境的逐渐分化，便发生了生活型不同和因此对环境有不同需求的植物分别出现于地面以上不同高度和其根系分布于地面以下不同的深度，从而使整个群落在垂直空间上有了上下不同层次的分化称为分层现象。群落环境：群落在形成过程中，随着各种生物的逐渐定居。通过植物枝叶的遮荫和挡风,根系不断的分泌有机化合物。枯枝落叶层覆盖地面和减弱地表径流，微

28、生物对有机物质的分解以及动物的活动等，不断的改造原来的物理环境，是群落内部形成了显著不同于周围裸地的环境。把建群种生活型相同或者近似，同时对水热条件生态关系一致的植物群落联合为植被型。凡是建群种或共建种相同的植物群落联合为群系。群丛：层片结构相同，各层片的优势种或共优种相同的植物群落联合为群丛生态系统就是在一定空间内生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动相互作用互相依存而形成的一个生态学功能单位。在生态系统中，以生产者绿色植物为起点，一些生物有机体吃与被吃的关系，即通过食物的联系彼此联结而形成的一个能量与物质流动的系列即为食物链在生态系统的食物网中，凡是以相同的方式获取相同性质食物的植物类

29、群和动物类群可分别称作一个营养级。植物在地表单位面积内和单位时间内经光合作用生产的有机物质数量叫做总初级生产力。绿色植物呼吸之后的有机物质或能量称作净第一性生产力。对地球系统科学的几点认识：地球系统是近地空间大气圈，水圈，冰雪圈，固体地圈（岩石，地幔和地核）和生物圈等自然层圈紧密关联的整体，太阳系等天体对地球系统具有明显的能量，物质，动量和信息的交换作用，他们形成了地球系统的自然驱动力。地球系统科学是研究地球系统整体的结构，特征，功能和行为的科学，是全球变化的基础理论。关于气候变化的若干问题：首先是气候变化科学认识的不确定性；主要原因在于温室气体排放的不确定性以及未来大气中温室气体的浓度预测的不确定性，在使用的气候模拟模式以及用于综合评估的方法和标准自身也存在着很多的不确定性。气候影响科学评价方面的不确定性；主要是认识上的不确定性导致了评价上的不确定性。适应减缓对策和国际环境外交方面；自然区划的原则：发生统一性原则，相对一致性原则，空间连续性原则，综合性原则和主导因素原则。末次冰期：在大约10千年结束的那次冰期差不多是第四纪多次出现的冰期中的最后一次，随之而来的是全新世间冰期。由于北美和西欧无论从冰盖的面积和冰体的体积都是最大的，因此通常把这两个地的名称连起来，把末次冰期称之为“威斯康星-魏克塞尔”冰期，该冰