第一章.自然地理基础绪论.pdf

杭州师范大学杭州师范大学主讲教师王洁、宋瑜主讲教师王洁、宋瑜自然地理基础自然地理基础 2 3 4 5 6 7 8 9 课程定位课程定位自然地理学是综合性高等院校地球系自然地理学是综合性高等院校地球系统科学各分支学科的本科生，特别是地理、统科学各分支学科的本科生，特别是地理、资源、环境、生态、城市规划等专业本科资源、环境、生态、城市规划等专业本科生的一门重要的专业基础课。生的一门重要的专业基础课。 10 教学目的教学目的培养学生掌握整体论培养学生掌握整体论 holismholismholismholism 的思维方法与认知过程，提高学生对自然的思维方法与认知过程，提高学生对自然现象和过程的分析与综合能力，为今后学现象和过程的分析与综合能力，为今后学习人文地理学、生态学、地图学、城市规习人文地理学、生态学、地图学、城市规划等课程奠定知识体系和系统思想的基础。划等课程奠定知识体系和系统思想的基础。 11 指导思想指导思想以实现跨学科的自然地理综合教育，树立地球系以实现跨学科的自然地理综合教育，树立地球系统科学的世界观为主旨。统科学的世界观为主旨。以培养学生掌握自然地理学的系统思维方法，诱以培养学生掌握自然地理学的系统思维方法，诱导独立思考为目标。导独立思考为目标。以阐述自然地理学的基本原理、基本规律和前沿以阐述自然地理学的基本原理、基本规律和前沿科学问题为重点。科学问题为重点。 12 知识结构知识结构绪绪论论地地球球大气与气候大气与气候地地壳壳海洋与陆地水海洋与陆地水地地貌貌土壤圈土壤圈生物群落与生态系统生物群落与生态系统自然地理综合研究自然地理综合研究 13 知识要点与教学进度知识要点与教学进度教学章教学章节节教学内容要点教学内容要点时间时间教学形式教学形式绪论绪论第一周课堂讲授第一章地球地球在宇宙中的位置、地球的形状和大小、地球的运动第二周课堂讲授地理坐标、地球的圈层构造、地球表面的基本形态和特征第三周课堂讲授地球环境与生命起源、地球自转及地理环境效应第四周视频、讨论第二章地壳地壳的组成物质、构造运动与地质构造第五周课堂讲授大地构造学说、火山与地震、地壳的演变第六周课堂讲授矿物、岩石的认识与识别，地质构造、古生物化石的识别第七/八周地质博物馆第三章大气和气候大气的组分和热能、大气水分和降水第九周课堂讲授天气运动和天气系统第十周课堂讲授气候的形成、气候变化第十一周课堂讲授气象观测站参观与手持式气象仪现场数据收集第十二周西溪湿地第四章地貌地貌的成因与地貌类型、风化作用与块体运动第十三周课堂讲授流水地貌、喀斯特地貌、冰川与冰缘地貌第十四周课堂讲授风沙地貌与黄土地貌、海岸与海底地貌第十五周课堂讲授各种地貌类型、形态、分布的航片和地形图分析第十六周上机操作 14 考核形式考核形式课程作业及实验课程作业及实验40 课堂表现课堂表现10 笔试笔试50 15 一一地理学与自然地理学地理学与自然地理学研究对象研究对象研究任务研究任务分科体系分科体系二二自然地理学的前沿领域自然地理学的前沿领域传统自然地理学的特征传统自然地理学的特征现代自然地理学的发展现代自然地理学的发展重要前沿研究领域重要前沿研究领域三三自然地理学的应用自然地理学的应用绪绪论论 16 17 一一自然地理学的研究对象和分科自然地理学的研究对象和分科一、地理学的定义和视角一、地理学的定义和视角 1. 1. 一门古老的学科一门古老的学科地理学地理学（（GeographyGeography））（（1 1）古代的地理知识）古代的地理知识 􀂾􀂾 在我国，“地理”一词大约出现在春秋战国时期，在我国，“地理”一词大约出现在春秋战国时期，周易周易系辞系辞中有“仰以观于天文，俯以察于地理”。中有“仰以观于天文，俯以察于地理”。 􀂾􀂾对于地理的解释有对于地理的解释有 ““地有山川原隰，各有条理，故称““地有山川原隰，各有条理，故称理也””，其含义是指地表的形态。理也””，其含义是指地表的形态。 18 在西方世界，地理学作为一门科学发源于古希腊，在西方世界，地理学作为一门科学发源于古希腊， Eratosthenes Eratosthenes 第一次使用了地理学这个名词，含义是“对地第一次使用了地理学这个名词，含义是“对地球的描述”球的描述” ““geo Earth”, “grapheinto write”geo Earth”, “grapheinto write”。。 􀂾􀂾地心说的倡导者地心说的倡导者 Ptolemy Ptolemy 给出了地理学更为完整的定义给出了地理学更为完整的定义地理学研究整个地球上各地方的位置和相互关系。地理学研究整个地球上各地方的位置和相互关系。 19 （（2 2）近代地理学的发展）近代地理学的发展1919世纪中叶以来世纪中叶以来 Alexander von Humboldt 1769－－－－1859 地理学是研究地球上各种景观和现象的地理学是研究地球上各种景观和现象的空间分布空间分布、、空间关系空间关系及其相互依存的科学，强调及其相互依存的科学，强调地球是一个不可分割的地球是一个不可分割的有机整体有机整体。。 Karl Ritter 1779－－－－1859 地理学的研究对象是地理学的研究对象是地球表层地球表层，人是地理学，人是地理学研究的核心，自然界的各种现象与人类的关系研究的核心，自然界的各种现象与人类的关系即即人地关系人地关系是地理学的中心原理。是地理学的中心原理。 20 2. 2. 现代地理学思想现代地理学思想（（1 1）定义）定义地球表层自然和人类社会各种事物在空间上相互依存与相互地球表层自然和人类社会各种事物在空间上相互依存与相互作用机理的知识体系。作用机理的知识体系。研究对象地球表层研究对象地球表层核心内容空间差异、人地关系核心内容空间差异、人地关系基本假设地球表层作为整体具有可以理解的空间秩序（空间格基本假设地球表层作为整体具有可以理解的空间秩序（空间格局）。局）。 21 地球表层环境地球表层环境 22 （（2 2）三个逻辑义项）三个逻辑义项物研究的实体是作为整体的自然景观和人文景观及其组成要素物研究的实体是作为整体的自然景观和人文景观及其组成要素如大气、水体、岩如大气、水体、岩石、生物、人类、产业、民族、宗教、聚石、生物、人类、产业、民族、宗教、聚落等；落等；事研究的现象包括各种自然现象和人文现象，如气候的变化、事研究的现象包括各种自然现象和人文现象，如气候的变化、水分的循环、生物群落的演替、人口的迁移、产业的集聚、聚水分的循环、生物群落的演替、人口的迁移、产业的集聚、聚落的扩展等；落的扩展等；理探索上述实体和现象的空间格局、空间关系及其形成的过程理探索上述实体和现象的空间格局、空间关系及其形成的过程和原因。和原因。 23 （（3 3）相互作用的层面）相互作用的层面自然要素之间的相互作用自然要素之间的相互作用人与自然之间的相互作用人与自然之间的相互作用人文要素之间的相互作用人文要素之间的相互作用（（4 4）相互作用的性质）相互作用的性质物理的、化学的、生物的物理的、化学的、生物的经济的、社会的、文化的等经济的、社会的、文化的等（（5 5）视角）视角通过空间和尺度的透镜观察世界。通过空间和尺度的透镜观察世界。尺度尺度地点地点 locationlocation 地方地方 placeplace 区域区域 regionregion 全球全球 globeglobe 观察的方法观察的方法地方的综合地方的综合地方之间的相互联系地方之间的相互联系尺度之间的相互转化尺度之间的相互转化 24 通过“流”来观察世界的变化通过“流”来观察世界的变化流流物质流物质流能量流能量流信息流信息流人流人流思想流思想流时－空间变化时－空间变化自然环境动态自然环境动态人类－社会动态人类－社会动态环境－社会动态环境－社会动态 25 26 27 （（6 6）工具）工具  观测观测野外观测和采样野外观测和采样遥感技术遥感技术 RSRS 全球定位系统全球定位系统 GPSGPS  展示展示地图地图地理信息系统地理信息系统 GISGIS  分析分析空间与时间序列的统计学空间与时间序列的统计学地理数学模型地理数学模型 28 遥遥感感 29 全球定位系统全球定位系统 30 地地理理信信息息系系统统 31 二、地理学的学科体系二、地理学的学科体系一）基础科学层次一）基础科学层次 1.1.自然地理学自然地理学Physical GeographyPhysical Geography 研究地球表层的自然景观及其组成要素和自然现象在空间上研究地球表层的自然景观及其组成要素和自然现象在空间上相互依存与相互作用的机理。相互依存与相互作用的机理。地球表层自然景观及其组成要素的运动与变化过程主要由自地球表层自然景观及其组成要素的运动与变化过程主要由自然力量和人化了的自然力量所驱动。然力量和人化了的自然力量所驱动。 32 近观高山湖泊自然景观近观高山湖泊自然景观 33 远眺地球表层自然景观远眺地球表层自然景观 34 （（1 1）普通（综合）自然地理学）普通（综合）自然地理学（（General Physical GeographyGeneral Physical Geography））狭义的自然地理学，主要研究不同尺度地球表层自然景观的狭义的自然地理学，主要研究不同尺度地球表层自然景观的综合特征，强调综合特征，强调整体性整体性，即研究自然景观的空间格局、时间动，即研究自然景观的空间格局、时间动态，以及各种自然要素与过程之间、人与生存环境之间相互作态，以及各种自然要素与过程之间、人与生存环境之间相互作用的机理。用的机理。（（2 2）部门自然地理学）部门自然地理学 SectorialSectorial Physical GeographyPhysical Geography））分别研究组成地球表层自然景观的各种要素与过程，强调分别研究组成地球表层自然景观的各种要素与过程，强调一般性一般性，通常以某个要素为核心进行分析与综合，包括地貌，通常以某个要素为核心进行分析与综合，包括地貌学、学、气候学、水文地理学、土壤地理学、生物气候学、水文地理学、土壤地理学、生物地理学等次一地理学等次一级学科。级学科。（（3 3）区域自然地理研究）区域自然地理研究对于特定区域自然景观和自然现象的研究，强调具体区域的对于特定区域自然景观和自然现象的研究，强调具体区域的特殊性特殊性，既可以是对区域内某个自然要素的特殊性质的研究，，既可以是对区域内某个自然要素的特殊性质的研究，也可以是对区域内由各种自然要素组成的自然景观的整体性质也可以是对区域内由各种自然要素组成的自然景观的整体性质的研究。的研究。 35 2. 2. 人文地理学（人文地理学（Human Geography Human Geography ））研究地球表层的人文景观及其组成要素和人文－社会研究地球表层的人文景观及其组成要素和人文－社会－经济现象在空间上相互依存与相互作用的机理和人地关－经济现象在空间上相互依存与相互作用的机理和人地关系的原理。系的原理。人文景观及其组成要素的运动和变化过程主要由人为人文景观及其组成要素的运动和变化过程主要由人为力量所驱动，在很大程度上受人类所创造的社会形态、经力量所驱动，在很大程度上受人类所创造的社会形态、经济制度、文化传统等发展规律的支配。济制度、文化传统等发展规律的支配。 36 37 （二）应用基础科学层次（二）应用基础科学层次资源地理学、环境地理学、自然保护学、灾害地理学、城市资源地理学、环境地理学、自然保护学、灾害地理学、城市地理学、景观生态学、区域经济学、旅游地理学等。地理学、景观生态学、区域经济学、旅游地理学等。（三）应用技术层次（三）应用技术层次地图学、计量地理学、地理信息系统、遥感地理学、城市与地图学、计量地理学、地理信息系统、遥感地理学、城市与区域规划、资源－环境评价与规划、区域发展战略研究。区域规划、资源－环境评价与规划、区域发展战略研究。 38 自然地理学的任务自然地理学的任务研究各自然地理要素的特征、形成机制和发展规律；研究各自然地理要素的特征、形成机制和发展规律；研究各自然地理要素之间的相互关系，彼此之间物质循环研究各自然地理要素之间的相互关系，彼此之间物质循环和能量转化动态过程，从整体上阐明它的变化规律；和能量转化动态过程，从整体上阐明它的变化规律；研究自然地理环境的空间分异规律，进行自然地理分区和研究自然地理环境的空间分异规律，进行自然地理分区和土地类型划分，阐明各级自然区和各种土地类型的特征和土地类型划分，阐明各级自然区和各种土地类型的特征和开发利用方向；开发利用方向；参与自然条件和自然资源评价；参与自然条件和自然资源评价；研究人为环境（受人类干扰、控制的自然地理环境）的变研究人为环境（受人类干扰、控制的自然地理环境）的变化特点、发展动向和存在问题，寻求合理利用和改造的途化特点、发展动向和存在问题，寻求合理利用和改造的途径及整治方法。径及整治方法。 39 自然地理学与其他学科的关系自然地理学与其他学科的关系自然地理学自然地理学大气科学大气科学地质科学地质科学水文学水文学生物学生物学地球表层自然系统是由大气地球表层自然系统是由大气圈、水圈、岩石圈、生物圈相互圈、水圈、岩石圈、生物圈相互作用而构成的。研究大气圈、水作用而构成的。研究大气圈、水圈、岩石圈、生物圈的核心学科圈、岩石圈、生物圈的核心学科分别是大气科学、水文学、地质分别是大气科学、水文学、地质学与生物学。自然地理学，包含学与生物学。自然地理学，包含了这些学科的某些内容。从人类了这些学科的某些内容。从人类环境科学的角度来看，自然地理环境科学的角度来看，自然地理学是将这些内容有机地交叉、融学是将这些内容有机地交叉、融合在一起，将人类生存环境作为合在一起，将人类生存环境作为一个完整的体系以及对各个区域一个完整的体系以及对各个区域的环境组合进行研究的。也可以的环境组合进行研究的。也可以说，自然地理学是大气科学、水说，自然地理学是大气科学、水文学、地质学与生物学的交叉学文学、地质学与生物学的交叉学科或边缘学科科或边缘学科. . 自然地理学与其他学科的关系自然地理学与其他学科的关系 40 41 一、一、传统自然地理学的特征传统自然地理学的特征 1. 1. 研究目的认识、开发、利用地表自然景观研究目的认识、开发、利用地表自然景观 2. 2. 回答的科学问题回答的科学问题  是什么是什么鉴别自然景观和自然现象的类型鉴别自然景观和自然现象的类型  在何地在何地确定自然景观和自然现象的空间分布确定自然景观和自然现象的空间分布与区域差异与区域差异  在何时在何时确定自然景观和自然现象的发生时间确定自然景观和自然现象的发生时间 3. 3. 研究方法定性描述为主研究方法定性描述为主 42 二、现代自然地理学的发展二、现代自然地理学的发展 1. 1. 研究目的管理和保护地表自然景观，解决研究目的管理和保护地表自然景观，解决人口、资源、人口、资源、环境与发展问题环境与发展问题 2. 2. 回答的科学问题回答的科学问题  怎么样怎么样认识变化过程认识变化过程  为什么为什么揭示变化原因揭示变化原因  如何办如何办提出管理对策提出管理对策 3. 3. 研究方法定性与定量相结合的系统分析，研究方法定性与定量相结合的系统分析，数学模型模数学模型模拟，遥感和地理信息系统拟，遥感和地理信息系统 43 44 三、三、重要前沿研究领域重要前沿研究领域全球环境变化及其区域响应全球环境变化及其区域响应  温室效应加剧对陆地生态系统的影响温室效应加剧对陆地生态系统的影响全全球球逐逐年年平平均均温温度度变变化化全全球球温温室室气气体体浓浓度度的的变变化化 45  平流层臭氧减少对陆地生态系统的影响平流层臭氧减少对陆地生态系统的影响南极上空臭氧含量的变化南极上空臭氧含量的变化 46  土地利用土地利用--土地覆盖变化和土地退化机理土地覆盖变化和土地退化机理 47  生物多样性的组成、变化、利用与保护生物多样性的组成、变化、利用与保护 48  元素生物地球化学循环及人类活动的影响元素生物地球化学循环及人类活动的影响  水文、水资源对全球气候变化的响应水文、水资源对全球气候变化的响应  全球变化的区域响应与生态安全和环境风险全球变化的区域响应与生态安全和环境风险  全球环境变化与人类活动控制模式全球环境变化与人类活动控制模式  生态脆弱地区的灾害治理、资源开发和环境保护生态脆弱地区的灾害治理、资源开发和环境保护  区域环境质量与人体健康区域环境质量与人体健康  第四纪（第四纪（240万年）以来的环境演变万年）以来的环境演变 49 第第3 3节节自然地理学的应用自然地理学的应用方法、原理与实例方法、原理与实例一一地表环境评估与区划地表环境评估与区划二二地表环境预测地表环境预测三三地表环境的规划与管理地表环境的规划与管理 50 地表环境评估与区划地表环境评估与区划 51 气候类型图（据刘德生）气候类型图（据刘德生）第十四章 52 气候对人类的影响气候对人类的影响 主要气象要素对人体的直接影响氧气人类只能忍受大气氧分压20的降低，因此一般来说，人在高于海拔2000米的地方就会出现高山反应；温度一般来说人体只能忍受体内4oC的变化。体温低于32oC就会失去知觉，高于41oC就有可能导致人体循环系统的崩溃。热、湿的综合影响温度20-24oC，湿度40-60是体感最舒适的温湿度范围。 气候对人类健康的间接影响（不同气候区和不同季节，有不同的典型疾病，其发病率也不同。风湿病、关节炎的发病率在冷湿地区是干热地区的4倍） 气候或气象灾害（不同气候区有不同气候和气象灾害，对人类生活与生产均带来影响）第十四章 53 人对温、湿度感觉分类人对温、湿度感觉分类温度20～24℃，湿度40～60％是体感最舒适的温、湿度范围。当环境的炎热和潮湿组合时，人的感觉极不舒服。温度与湿度的组合情况可以用温湿度指数THI来表示。第十四章 54 生物在地表环境形成中的作用生物在地表环境形成中的作用参与岩石和非金属矿物的建造生物在地表环境形成中的作用参与地表化学元素的迁移改变大气圈、水圈的组成参与岩石的风化和土壤的形成第十四章 55 世界陆地生物群世界陆地生物群MackenzieMackenzie，，19981998 第十四章 56 地形、地貌与地质环境评估与区划地形、地貌与地质环境评估与区划地形、地貌与地质环境评估的途径海拔高度生物的生产量、人口、经济密度，都随着海拔高度增大而减小。地面组成从地面组成的元素含量高低，来估价人类生活的元素地球化学环境，将人类的元素地球化学环境划分为好、一般和差。地质灾害地质灾害如地震、火山、滑坡、崩塌、泥石流等，严重威胁着人类的生产与生活环境。地面起伏地面起伏越大，人类生活越不方便，根据地面起伏度的大小，将人类生活的适宜度划分为四级小于100米为适宜，100-500米为一般，500-1000米为不适宜，大于1000米为很不适宜。地貌部位不同的地貌部位其环境条件也是不同的。第十四章 57 中国的地形、地貌与地质环境特征中国的地形、地貌与地质环境特征三大阶梯；中国的地势是西高东低，并且由青藏高原起周围呈阶梯状降低。三横三纵加一弧的山文特征中国地表结构的骨架第十四章中国的地势是西高东低，并且由青藏高原起向东呈阶梯状降低。三大阶梯是中国地形总轮廓的真实写照。青藏高原平均海拔在 4000～5000m之间，是最高一级阶梯，也是第一级阶梯；青藏高原的东面和北面则是由一系列盆地和高原组成的第二级阶梯，平均高度在1000～2000 m之间；以大兴安岭-太行山- 巫山-雪峰山为界，向东海拔大多低于500 m的低山、丘陵、平原区，构成了第三级阶梯。由于地势西高东低，河流大都由西向东流。比如，中国大的河流长江、黄河、珠江、淮河、海河等都是如此。 58 三大阶梯与西高东低的地势三大阶梯与西高东低的地势第十四章四大高原、四大盆地和三大平原四大高原青藏高原、内蒙古高原、黄土高原和云贵高原；四大盆地塔里木盆地、准噶尔盆地、柴达木盆地、四川盆地；三大平原东北平原、华北平原和长江中下游平原。 59 水资源特性与水资源分布特征水资源特性与水资源分布特征地球上的水体总量约有1.361010 km3，其中97.22％为海水，而淡水仅占2.78％。淡水中又有77.14％，为冰，而可供人类直接利用，占人类用水总量4/5的河水却只有1，250 km3，仅占淡水的 0.003％，地球总水量的0.000，1％。就人类可利用的淡水资源而言，人均可达5106 L，完全可以满足人类对水的需要。问题的关键不是水量不够，而是水资源在区域分布上的不平衡，导致某些地区缺水出现水荒，某些地区水过多出现水灾，而另一些更为不幸的地区则受到水荒和水灾的双重威胁。水资源的分布特征补给的循环性变化的复杂性利用的广泛性利与害的两重性不可替代性水资源的特性第十四章 60 水资源评价水资源评价水资源评价就是对一个地区水资源的数量、质量、时空分布特征和开发利用条件的全面分析评价。科学地评价水资源状况是合理开发利用水资源的前提，可为水资源的规划、管理和保护提供科学依据。水资源评价的范围和内容水资源评价的原则水质状况变化状况供需状况来源与分布地表水与大气水、地下水相互转化的综合性原则水资源量和质统筹兼顾的原则水资源调查、开发与管理协调一致的整体性原则综合开发利用水资源的系统性原则第十四章 61 世界河流年径流量图世界河流年径流量图（（Jones,1998Jones,1998 62 土地分等与土地评估的依据土地分等与土地评估的依据土地适宜性是指在一定的条件下，土地对某种经济利用的适宜程度。 ① 多宜性，即同时适宜于农、林、牧等多种生产； ② 双宜性，即同时适宜于农、林、牧等之中的两种生产； ③ 单宜性，即只适宜于农、林、牧等之中的一种生产； ④ 不宜性，即在目前的经济技术条件下还不具备利用的价值。土地限制性是指某种或某些不利因素对土地适宜性和生产潜力的抑制程度。土地经济效益是衡量土地质量高低的主要依据之一，它是指在一定的经济、技术条件下，土地能够提供的有效收益。土地生态效益是指某种生产利用条件下土地生态系统的质量。第十四章 63 土地分等图式土地分等图式土地等级是土地评价的最终结果，也是土地分等研究的核心部分。土地等级的数目应按评价区域的复杂程度和评价的目的要求确定。目前，通常采用的土地等级为八级制。从一等地到八等地，土地的适宜性及生产潜力依次减小，而限制性因素增加；等级相同的土地，其适宜性及生产潜力大致相同。 64 综合自然区划综合自然区划世界自然区划中国自然区划青藏高原高寒区极带冷温带暖温带热带青藏高原高山区赤道带东部季风区西北干旱区 “三大区” “五带”“一区” 第十四章 65 中国三个大区的主要特征中国三个大区的主要特征（据席承藩，丘宝剑等）（据席承藩，丘宝剑等）第十四章 66 地表环境预测地表环境预测 67 大气组成的变化趋势大气组成的变化趋势（据（据MachenzieMachenzie改绘）改绘） 68 气气候候变变化化从百年时间尺度看，气候变化具有明显的 150～200年的双世纪周期，最近一次暖峰出现在公元 1900～1950之间，下一个暖峰将出现在2050年以后。因此2000-2050年之间应该是一个相对寒冷或温凉的时期。也就是说，从 1950年以后出现的气候相对温凉的时期，将持续到 2050年前后。尽管中间可能会出现一些较短时间尺度的气候波动，但从自然变化趋势来说，不会出现平均状况比1900～1950年之间更温暖的气候阶段。 69 水圈的变化趋势水圈的变化趋势 1海面的变化 2水循环与水平衡的变化板块运动太平洋缩小、大西洋的扩张水循环的格局改变区域水平衡失衡青藏高原的进一步隆升亚洲中部的干旱化。气候变暖世界水平衡发生重大变化全球增温冰川融化海面上升；区域或局部的地壳下降海面相对上升；地面沉降海面上升；海水升温海水膨胀海面上升。 3 3水圈组成与结构的变化水圈组成与结构的变化气态水、液态水比例增大，而固态水比例减小海面的升高将导致地球表面水体分布的重心向较低纬度偏移河流、湖泊、沼泽的分布的区域不均匀性将会进一步增强 70 海平面上升的影响图海平面上升的影响图 71 生物圈的变化趋势生物圈的变化趋势 15.5.215.5.2生物圈结构的变化生物圈结构的变化大气中的微生物含量增加（大气湿度增大）；地球表面生物水平分布的不均匀性进一步增大（降水的区域差异变大）；生物分布向中高纬度地区扩展（气候变暖）；海洋生态系统空间范围扩大，而陆地生态系统空间范围缩小（海面上升）一些渔场消失，而另一些渔场则可能扩大或诞生（洋流的改变）。 15.5.3生物生产率的变化一些种类由于气候的变暖，病虫害加重，生产率降低；一些种类，尤其是小麦、水稻、大豆等植物，将会由于大气CO2浓度升高，植物的光合作用增强，植物的生产率将会提高。 15.5.1生物圈组成的变化生物种类的减少人的比重将会进一步变大生物多样性的保护任务艰巨 72 生物圈组成的变化生物圈组成的变化由于生物对环境变化的适应由于生物对环境变化的适应需要一定的时间，因此由于环境需要一定的时间，因此由于环境的变化，将导致一些生物种类的的变化，将导致一些生物种类的灭绝。由于气候的变暖，尤其是灭绝。由于气候的变暖，尤其是中高纬度地区的变暖，一些喜欢中高纬度地区的变暖，一些喜欢寒冷的生物由于难以忍受高温将寒冷的生物由于难以忍受高温将会减少或消失。一些干旱区，由会减少或消失。一些干旱区，由于水的进一步减少，一些生物种于水的进一步减少，一些生物种类也将减少或消失。尽管环境的类也将减少或消失。尽管环境的变化会导致一些新的生物种类的变化会导致一些新的生物种类的诞生，但从短期看灭绝的生物种诞生，但从短期看灭绝的生物种类将会多于新生的生物种类。另类将会多于新生的生物种类。另外，再加上人类活动的影响，生外，再加上人类活动的影响，生物的多样性将会遭到一定程度的物的多样性将会遭到一定程度的破坏。也就是说，未来的生物圈破坏。也就是说，未来的生物圈的组成将不如现在的生物圈的组的组成将不如现在的生物圈的组成那么丰富多彩。成那么丰富多彩。人口增长与动物灭绝（陶世龙等）人口增长与动物灭绝（陶世龙等） 73 生物圈组成的变化生物圈组成的变化自然界生物的种类在减少，而人口的增长却从来没有停止。根据预测，不到2050年世界人口就会超过100亿，如果不采取有效措施，再过 44年，人口还将翻一翻。因此未来生物圈中人的比重将会进一步变大。据Mackenzie,1998 74 地球表层环境的变化趋势地球表层环境的变化趋势 1、自然的成分越来越少，人工的成分越来越多人口的增长在短期内不会有大的改变。随着人口的增加和科技的发展，人类对地球表层环境的影响将会进一步增大。人工环境或经过人工改造的环境的比重将会越来越大，而纯粹的自然环境将会越来越少。 2、能量流的改变现在人类利用的主要能源是化石燃料（煤、石油、天然气）。然而，化石燃料的利用带来了许多环境问题，人类正积极地想方设法用其他的能源来替代化石燃料。因此将会导致今后一定时期内能量流的改变。从天上到地上，从地下到地表，从山区到平原，从海洋到陆地，从农村到城市。第十五章 75 3 3、物质流的改变、物质流的改变物质流的方向和强度的变化人与环境的物质交换人与环境之间的物质交换将会加强 4、信息流的改变信息流的方向的改变未来主要由发达国家与地区流向发展中国家与地区的信息流不仅不会改变，而且还会加强。信息流的强度信息流的强度将会明显增大。信息流的速度随着通讯、网络技术的发展，信息的传输速度将会大幅度的提高。 76 地表环境的规划与管理地表环境的规划与管理 77 环境规划的分类环境规划的分类按规划的时间期限划分短期规划中期规划长期规划按规划的范围和层次划分全球环境规划国家环境规划区域环境规划按规划的对象划分综合整体环境规划专项专题、部门环境规划第十六章 78 环境监测管理信息系统环境监测管理信息系统环境监测管理信息系统就是以现代数据库技术为核心，把环境信息存储在计算机中，在计算机软、硬件的支持下，实现对环境信息的输入、输出、修改、增加、删除、传输、保密、检索、计算等多种数据库技术的基本操作，并结合统计数学、优化管理分析、预测评价模型、规划决策模型、制图输出等应用软件，构成一个复杂而有序的、具有完整功能的技术系统。 79 80 思考题思考题  遥感与地理信息技术在自然地理学科中的作用，遥感与地理信息技术在自然地理学科中的作用，举例说明举例说明