[理學(xué)]第一章 緒論-文庫(kù)吧
2025-03-07 06:41 本頁(yè)面
【正文】 了 Gaia假說(shuō) (蓋婭 是希 臘 神 話 中的地球之母 )，即大地女神假說(shuō)。 ? 這位女神，和早期宗教其它神相似，為女性象征，是溫柔、爾雅雅、有教養(yǎng)，但是當(dāng)任何人不與星球和諧共處時(shí)，也會(huì)變成兇暴殘忍。 ? Gaia 假說(shuō)第一次描述成生命來(lái)左右環(huán)境，而非環(huán)境控制生命： 〝 生命或者生物圈來(lái)調(diào)節(jié)或者保持氣候以及大氣層的組成以適合其生長(zhǎng) 〞 。 ? ─耶魯大學(xué)與哈佛大學(xué)的訪問(wèn)學(xué)者 ? ─美國(guó)加州火箭推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，月球與行星研究太空計(jì)劃 的生命科學(xué)部門顧問(wèn) ? ─皇家學(xué)會(huì)成員 ? ─英國(guó)數(shù)所大學(xué)榮譽(yù)教授 ? ─海洋生物協(xié)會(huì)主席 ? ─研究獎(jiǎng)?wù)碌牡锚?jiǎng)人，包括近期的阿姆斯特丹環(huán)境獎(jiǎng)（ 荷蘭藝術(shù)與科學(xué)皇家研究所頒發(fā)），海洋科學(xué) Rosen tiel獎(jiǎng) James Lovelock（英國(guó)化學(xué)家） ? 該假說(shuō)認(rèn)為，地球表面的溫度和化學(xué)組成是受地球表面的生命總體（生物圈）主動(dòng)調(diào)節(jié)的。地球大氣的成分、溫度和氧化還原狀態(tài)等受天文的、生物的或其他的干擾而發(fā)生變化，產(chǎn)生偏離，生物通過(guò)改變其生長(zhǎng)和代謝，如光合作用吸收CO2釋放 O2，呼吸作用吸收 O2釋放 CO2，以及排泄廢物、分解等，對(duì)偏離作出反應(yīng)，緩和地球表面的這些變化。 表 1 . 比 較 火星、金星和地球 ( 現(xiàn) 現(xiàn)況 與假設(shè) 完全 無(wú) 生命存在 過(guò) ) 的大 氣 狀況。 原 資料 取自 Od u m, 1 9 8 3 , p .2 5 ；鄭， 1994a ， p .2 4 ，表 2 1 。 項(xiàng)目 火星 金星 地球 ( 無(wú) 生命 ) 地球 ( 現(xiàn) 況 ) 大 氣 成份 二氧化碳 95% 98% 98% 0 .0 3 % 氮 氣 2 .7 % 1 .9 % 1 .9 % 79% 氧 氣 0 .1 3 % 極為量 極微量 21% 地表平均溫度 53 ℃ 477 ℃ 290 + 50 ℃ 13 ℃ 三、生物多樣性（ Biodiversity） ?目前地球上至少有 1000萬(wàn)種生物（動(dòng)物、植物、微生物） ——組成了地球上最大的功能單元 ——生物圈（ Biosphere） 四、生物圈（ Biosphere） ? 生物圈：地球上存在生命的部分 ,由大氣圈的下層（對(duì)流層），水圈和巖石圈的上層（風(fēng)化殼）組成。 是地球上所有動(dòng)物、植物和微生物等生物有機(jī)體及其活動(dòng)空間的總稱 。 生物圈的核心部分，即地表面以上 100米至水面 200米之間，集中了絕大部分生物。 迄今為止，生物圈是地球環(huán)境特有的組成部分。 兩個(gè)重要部分：植被和海洋浮游生物 通過(guò)植物生長(zhǎng)過(guò)程，土壤、植被和大氣緊密結(jié)合在一起，進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換。 植物在生長(zhǎng)過(guò)程中把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，并吸收大氣中CO2，固定在植物體內(nèi)。 植物是人類和動(dòng)物生存的主要食物供應(yīng)者和能量供應(yīng)者。 植被的分布對(duì)地面反射率和粗糙度產(chǎn)生極大影響，進(jìn)而影響地氣系統(tǒng)的輻射平衡和動(dòng)量傳遞。 植被 － 生物圈中最重要的組成部分，同各圈存在緊密聯(lián)系 物理氣候系統(tǒng)中的植被 地球化學(xué)循環(huán)中的植被 生態(tài)系統(tǒng)對(duì) CO2增加的響應(yīng) 全球平均初級(jí)生產(chǎn)力分布 海洋浮游生物 海洋浮游生物，特別是海洋浮游植物，是生物圈的一個(gè)重要部分。在水中溶解的 CO2氣體，通過(guò)光合作用固定在海洋浮游植物體內(nèi)。浮游生物是其它海洋生物的主要食物來(lái)源。浮游生物和其它海洋生物的死亡，可以形成含碳物質(zhì)的沉積。以上過(guò)程，是碳循環(huán)的重要組成部分。 人 類 能 否 生 活 在 其 它 星 球 上 ？ “生物圈 II”計(jì)劃 ? 人類要在太空環(huán)境中長(zhǎng)期居住并進(jìn)行各種活動(dòng)，必須在太空中建立一個(gè)類似于地球生物圈的小生態(tài)系統(tǒng)，以處理人體代謝的廢物，再生出氧氣、水和食物，完成維持人類生命必需的食物循環(huán)和碳循環(huán)。 ? 為此，美國(guó)不惜花費(fèi) 150萬(wàn)美元 ，在亞利桑那州的沙漠上建造了一個(gè)與外世完全隔絕的巨大設(shè)施， 也有人把它稱為“微型地球”，或“火星殖民地原型”。建筑面積為 ，引進(jìn)動(dòng)物、植物、微生物共 3800種，模擬了一個(gè)地球小生態(tài)環(huán)境。 從1991年 9月 26日到 1993年 9月 25日， 有 4男 4女共 8位科學(xué)家在其中進(jìn)行了整整兩年的試驗(yàn)。 ? 科學(xué)家們?cè)?jì)劃讓工作人員在“生物圈 2號(hào)”中生活兩年，為今后人類登陸其他星球建立居住基地進(jìn)行探索。然而， 一年多以后 ，“生物圈 2號(hào)”的生態(tài)狀況急轉(zhuǎn)直下，氧氣（ O2）含量從 21％迅速下降到 14％，而二氧化碳（ CO2）和二氧化氮（ NO2）的含量卻直線上升，大氣和海水變酸
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