地球上的生物圈

生物圈與人類關(guān)系密切。人類生存在生物圈內(nèi)，其生存與發(fā)展和生物圈狀況的好壞有著直接的聯(lián)系。那么到底什么是生物圈呢？生物圈是地球表面的大氣圈、巖石土壤圈和水圈的接觸地帶，它們之間相互作用，相互滲透，形成了生命孕育、發(fā)生和發(fā)展的環(huán)境，在三圈相鄰的區(qū)域內(nèi)集中生活了地球上絕大多數(shù)的生物。可以這么說，在地球環(huán)境內(nèi)，凡是有生命存在的大環(huán)境就可以叫做“生物圈”。

大氣圈

大氣圈是生物圈中至關(guān)重要的第一大圈層，它覆蓋在整個(gè)地球表面，無色、無味，由多種氣體組成，主要成分是氮和氧。大氣層可以保護(hù)地球生物免受太陽紫外線的過多傷害，也可避免一些宇宙射線的危害，還有一項(xiàng)重要的功能在于可以防止地表溫度劇烈變化并且防止水分過多損失。

大氣圈分為對(duì)流層、平流層、中間層、熱層和散逸層等5層。這是根據(jù)大氣的溫度、密度等物理性質(zhì)在圈層垂直方向上的不同所劃分的。

對(duì)流層是最貼近地面的一層，它的范圍是從地面到10千米高空，由于這一層大氣的熱量來源主要是地面，因此，高度越高，氣溫越低，空氣內(nèi)上低下高的溫度狀況使這里的空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著。這一層對(duì)天氣變化影響顯著，易成云致雨，夏季的暴雨天氣就是在這一層形成的。

平流層分布在從對(duì)流層頂?shù)?0千米高空的范圍，這一層空氣稀薄，塵埃和水汽很少。由于平流層的上部是臭氧層，可以吸收太陽光中的紫外線，使這層的空氣溫度上部高下部低，這樣的溫度結(jié)構(gòu)造成氣流多以水平運(yùn)動(dòng)為主，故這一層宜于高空飛行。

中間層指從平流層頂?shù)?5千米高空的范圍，由于這一層的熱量來源主要是平流層頂部臭氧層吸收的太陽熱量，所以這里的氣溫與高度成反比，這造成了強(qiáng)烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)。

熱層是從中間層頂?shù)?00千米高空的大片范圍，大氣稀薄是這一層的顯著特點(diǎn)。由于是大氣圈的外層，接受太陽輻射比較直接，大氣溫度迅速升高到達(dá)1000℃以上。這一層又叫電離層，因?yàn)檫@一層大氣中的氧和氮的分子受太陽紫外線和宇宙射線的作用，發(fā)生電離分裂，變成大量的自由電子和離子。

散逸層指暖層頂以上的大氣，這一層也叫外層。這里的大氣密度與海平面大氣密度相比相差巨大，只有它的幾百億分之一，變得更加稀薄。地球大氣向星際空間過渡的層次就是這一層。

隨著科技的發(fā)展，當(dāng)人類把人造衛(wèi)星送上天后發(fā)現(xiàn)：在320～1000千米的大氣層，由于其主要由氦組成而應(yīng)叫氦層。而且人們在它上面還發(fā)現(xiàn)一個(gè)氫層，其實(shí)就是一個(gè)質(zhì)子層，它可向外延伸到64000千米的高空。

巖石土壤圈

巖石土壤圈是與人類生活關(guān)系最密切的圈層，是它支撐起了地球。人類就生活在地球的表層——地殼上。地殼主要由各種巖石組成，是地球的外套。各種化學(xué)元素化合形成礦物，礦物組成巖石。

據(jù)地質(zhì)學(xué)家的研究，有90多種化學(xué)元素自然存在于地殼中，其中氧、硅、鋁、鐵、鉀、鈣、鈉、鎂8種元素分布最廣，在整個(gè)地殼重量中占97.1%，其中的氧和硅更是地殼組成的基本元素。

根據(jù)地震波傳播的速度和地殼化學(xué)組成的差異不同，將地殼分成2層。上層含硅、鋁較多，叫硅鋁層，主要由花崗巖類組成，比重較小；下層硅、鋁成分相對(duì)減少，鎂、鐵成分增多，叫硅鎂層，主要由玄武巖類組成，由于組成元素不同，這一層的比重較大。在大洋地殼中，硅鋁層很薄，甚至缺失，硅鎂層卻普遍存在。海洋地殼主要由玄武巖構(gòu)成，而大陸地殼除了有些地區(qū)地表有由于地質(zhì)作用造成的很薄的變質(zhì)巖、沉積巖外，主要是由上層的花崗巖和下層的玄武巖構(gòu)成。

地殼除了各種組成它的巖石外，還附著土壤。

土壤與植物的關(guān)系是最直接的，它是陸生植物生存的基礎(chǔ)。有了它，糧食作物、草原、森林和多種其他植物才能獲得它們需要的礦物元素、有機(jī)肥料和水分等。而植物又是整個(gè)地球生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈上的最基層，這個(gè)環(huán)節(jié)如果出了問題后果可想而知，由此我們可以看出土壤的重要作用。

那么，土壤是怎樣形成的呢？首先，暴露于地表的巖石受太陽光熱的作用，與空氣、水等長期接觸，就被風(fēng)化，成為疏松的成土母質(zhì)。這種母質(zhì)由于從巖石脫胎而來，因而含有礦物質(zhì)養(yǎng)分，也具有蓄水性，這都是土壤形成的基礎(chǔ)。這種成土母質(zhì)中慢慢開始寄存了一些微生物和低等生物，有機(jī)物質(zhì)在成土母質(zhì)中逐漸積累，這是高等植物可以生長的前提。高等植物死后，被埋在土下形成腐殖質(zhì)，這些都是微生物的作用。腐殖質(zhì)膠體能夠吸收鈣離子使土粒團(tuán)聚，這是腐殖質(zhì)膠體在發(fā)揮聚合作用。年深日久，成土母質(zhì)就發(fā)育成具有一定肥力的土壤層，這個(gè)過程與氣候條件密不可分。

水圈

地球上的水圈，包括海洋水、江河水、湖泊水、冰川固體水、陸地巖層和土壤下的地下水，還包括大氣中的水汽等。總之，地球上不管以何種形態(tài)存在的水都屬于水圈的范圍。

地球上的水在陸地、天空和海洋間不停息地循環(huán)著。水的循環(huán)又分為小循環(huán)和大循環(huán)。

水的小循環(huán)是指：水汽從海洋蒸發(fā)之后，大部分又回到海洋；水汽從陸地蒸發(fā)后，大部分又落回到陸地。

那水的大循環(huán)呢？我們都知道大氣水的主要來源是江洋大海。海洋水蒸發(fā)成的水汽，有一部分在氣流的作用下被帶到大陸上空，陸地上的降水就是這些水汽在適當(dāng)?shù)奶鞖鈼l件下形成的。降落在陸地上的水，一部分下滲變成地下水，一部分形成地表徑流，一部分重新蒸發(fā)變?yōu)樗氐酱髿庵校只氐搅撕Ｑ蟆＿@就是水的大循環(huán)。

水循環(huán)對(duì)于整個(gè)生物圈有很重要的作用，它使大氣降水，地下水、地表水、土壤水之間能夠相互轉(zhuǎn)化，同時(shí)對(duì)天氣和氣候的變化也有影響。這一過程，通過降水、地表徑流、入滲、地下徑流、蒸發(fā)和植物蒸騰等各個(gè)環(huán)節(jié)，緊密聯(lián)系了水圈、大氣層、巖石土壤圈和生物圈，使它們之間能夠進(jìn)行能量交換。同時(shí)，物質(zhì)遷移也是水循環(huán)的一個(gè)結(jié)果，因?yàn)樗谶\(yùn)動(dòng)中會(huì)夾帶泥沙和溶解物質(zhì)，每到一處它都會(huì)沉積物質(zhì)、侵蝕巖石，使地球的面貌有所改變。

在大氣、巖石土壤和水圈之間，能量交換和物質(zhì)循環(huán)無時(shí)無刻不在進(jìn)行著，這使生物圈保持了穩(wěn)定和平衡。人類活動(dòng)必須遵循自然規(guī)律，如果擅自破壞了生物圈的平衡，就會(huì)受到大自然的懲罰，釀成惡果。