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优先发展领域 - 生物地质与环境地质国家重点实验室

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生物地质与环境地质国家重点实验室

学术发展规划纲要

一、实验室科学定位

实验室将以地球系统科学的思想为指导,以探索地球生物学的核心科学问题为目标,立足于地球科学与生命科学和环境科学的交叉融合,以地球表层系统中重大的生物地质与环境地质事件和过程为研究重点,在多重时间尺度上探索地球环境与生命系统之间的相互关系、作用机理和演变规律。在这一总体框架下,聚焦关键地质时期的生物事件与环境事件(包括当代异常事件),认识其规律、探索其机理。从而既能重塑地球发展历程,也能“以古示今”,为研究当代全球变化和生物多样性演变,探索环境修复和生物危机的缓解,提供对比史实、理论依据和技术方法支撑。

鉴于地球历史演变过程中重大生物和环境事件及其过程所跨越的时间尺度不同,实验室的科学研究包括:在长时间尺度(106~104年)上,以地质历史时期的重大生物和环境事件为主要对象,研究“关键地质时期生命与环境的协同演化”;在中时间尺度(104~102年)上,以全球变化背景下区域事件为主要对象,研究“新生代以来气候环境事件的生态响应”;在短时间尺度(102~100年)上,以工业革命以来生物和环境事件为主要对象,研究“与人类活动相关的生物―环境地质过程”。科学主攻重点是,在多时空尺度上围绕地球生物学的科学核心——生物与环境的相互作用,在生物对环境的作用方面重点突破微生物对环境的改造作用,在环境对生物的制约方面重点关注水环境对生物的影响,从而探索生物与环境协同演化的科学理论和研究方法。

为集中实验室优势力量,体现实验室科学研究和平台建设特色,实验室科学研究将设臵“优先”、“重点”和“培育”三个层次的研究主题。其中“优先”和“重点”研

究主题是本实验室近期和中期建设和发展的主流,在实验室科学研究、人才队伍和平台建设等方面重点支持。“优先研究主题”是指有好的科学积累、强的学术队伍和平台条件支撑的研究内容,并能够在2-3年内产出高层次的代表性科研成果;“重点研究主题”是指有较好科学积累、较强的学术队伍和平台条件支撑的研究内容,能够在3-5年内产出高层次的代表性科研成果;“培育研究主题”是指与实验室科学发展方向一致或密切相关,近期研究基础相对薄弱,但富有发展潜力的科学主题,有望在经历5-10年的研究之后,能够达到“重点研究主题”层次。

二、优先研究主题

1.地球生物学的理论和方法探索

地球生物学(geobiology)是地球科学与生命科学和环境科学的交叉学科。研究对象聚焦生物圈与地圈及其耦合系统,她的核心内容是研究生物与环境相互作用的记录、过程和机制。以往在探讨地圈与生物圈的关系时,主要强调地球环境影响生物,生物适应地球环境,对生物影响和改造地球环境关注不够。在近期和今后一段时间内实验室除要加强对先期成果进行创新性系统集成外,还要重点开展以下几方面内容的研究:1)某些特殊地质载体的生物与环境相互作用记录研究;

2)地质微生物功能群对全球变化的响应与反馈;

3)地球生物学学科发展战略及理论方法的探索。

2.关键地质时期高分辨率地质事件序列

关键地质时期是地球生物和环境演变的特殊时期。在高分辨率时间坐标基础上,查明生物事件、环境事件系列及其耦合关系与解耦过程是地球生物学应该优先解决的重大科学问题,也是深刻解读地球环境与生命过程的关键所在。在近期和今后一段时间内实

验室的重点集中于以下三个关键时期的高分辨率生物―环境事件序列及其地球生物学过程研究:

1)古、中生代之交重大地质突变期;

2)晚中生代极端温室地球期;

3)中古生代重大地质突变期。

3.长江流域第四纪气候变化与生态响应

气候变化研究是全球变化和人类社会发展的需求,与全球变化和季风演化密切相关的生命过程已成为现代地球生物学的重大科学问题。借助现代地质过程的野外观察与实验室模拟,构建准确示踪环境与生物变化的敏感指标体系,为第四纪关键载体古环境和古生物信息的准确解译奠定基础。在高分辨率年代地层基础上,研究新生代我国大陆季风气候背景下的陆地生态与环境过程,探索生物演化与环境变迁之间的激励、响应和反馈机制,为科学解决当前人类活动影响下的全球生态环境危机提供直接启示。在近期和今后一段时间内实验室的重点研究内容是:

1)第四纪环境与生态变化的指标体系构建;

2)长江流域第四纪高分辨率气候环境事件及其地球生物学过程。

4.土壤―地下水系统生物地球化学过程与环境效应

土壤―地下水系统是自然演化与人类活动影响的典型复合系统,该系统中的生物地球化学过程与物质循环是地球生物学优先解决的重大科学问题之一,也是深刻解读人类活动与地质环境相互作用的关键所在。在近期和今后一段时间内实验室的重点研究内容是:

1)土壤―地下水系统结构、组成及其地质演化过程;

2)土壤―地下水系统的水―土―气―生相互作用过程和机制;

3)土壤―地下水系统中天然异常组分和污染组分的生物地球化学过程。

三、重点研究主题

1. 重大地质突变期代表性生物类群和生态系统的格局与演变

重大地质突变期是代表性生物类群和生态系统急剧变化的关键时期。地球环境的急剧变化导致已有代表性生物类群和生态系统遭受重创,同时也为新的生物类群和生态系统的发端和多样化发展提供重要环境条件。深入研究不同级别生物分类单元在不同地区、不同环境条件下的衰退、消亡和新生规律,查明生物大灭绝事件的性质、起因、灭绝型式以及大灭绝后的生物复苏和生态系统重建过程,是认识生命与环境协同演化不可或缺的重要内容。在近期和今后一段时期内实验室将主要围绕:

1)重大地质突变期代表性生物类群时空分布与演化;

2)重大地质突变期典型海相生态系统的组成、结构、格局与演化;

3)重大地质突变期典型陆相生态系统与海―陆生态系统相互关系;

4)重大地质突变期生态系统的组成、结构、格局与演化的数值模拟及对当代的启示。

2. 关键地质时期古海洋环境与生命的协同演化

关键地质时期地球上的生命演化,如真核生物大辐射、后生动物诞生、显生宙大规模生物灭绝与复苏等都与当时特殊的环境条件(如古海洋氧化还原状态等)密切相关。生物过程也深刻地影响和改变着地球表层环境,对早期生物演化、重要生物类群起源与发展产生深远影响。因此,查明关键地质时期古海洋环境的时空格局、演化及其形成机制,认识地质微生物过程及其环境效应的机理,对于深刻认识早期地球环境与生命过程、

探索地史时期生命与环境的协同演化具有重要科学意义。在近期和今后一段时期内实验室将主要围绕:

1)超级大陆聚散期间的古环境演化及其生态系统响应;

2)元古宙的生命记录、地质微生物过程及其环境效应;

3)关键地质时期古海洋化学(如氧化还原条件)与重大生物演化事件。

3. 青藏高原新生代关键时期的高原隆升、气候变化与生态响应

青藏高原新生代隆升对中国、亚洲乃至全球的环境变化有着深刻的影响已成为共识。本实验室近年以高原新生代隆升的期次和幅度、原始高原形成与扩展、构造热年代学和年代地层格架建立、各时代构造地貌和构造岩相古地理演化及其对隆升的响应的精细解剖研究为主攻方向,已取得了一批有影响的成果。在近期和今后一段时期内,实验室将以青藏高原新生代“构造隆升-气候变化-生态响应”研究为主攻方向,重点研究内容是:

1)重点围绕青藏高原新生代隆升过程中的48-33Ma、27-20 Ma(藏南18-13 Ma)、11-7 Ma和5-2.6 Ma四个关键时段,通过古生物学、高分辨率旋回地层学、古地磁学、构造热年代学和构造地貌演化分析,多手段刻画和建立精细的高原新生代重大气候、生态环境事件的时间序列;

2)重点研究高原生长(隆升与扩展)与气候和生态环境演变的耦合关系,包括原始高原的形成、高原生长古高程演化定量刻画、重大构造地貌演化事件(如地貌反转)对重大气候与生态演化事件(如高原快速隆升过程中的干旱化和盐碱化事件)的反馈关系研究。

4.水循环关键带生物地球化学过程与生态环境效应

海岸带和内陆干旱区包气带是大气降雨-地下水-地表水(含海水)交互作用的关键而敏感地带。该地带的生物地球化学过程与生态环境效应研究涉及了水文地质学、海洋地质学与生物地质学等多学科领域,是地球生物学重点要解决的科学问题之一,也是深刻解读人类活动与水文循环、极端条件下生物与地下水相互作用的关键所在。在近期和今后一段时期内实验室将主要围绕:

1)水循环关键带地下水系统结构时空变异和区域生态响应;

2)极端干旱区大气―植被―土壤―地下水系统中的物质循环;

3)海水与地下水相互作用的生物地球化学过程。

5.地球生物学研究中新方法、新技术探索

创新性分析技术和方法的研究是促进地球生物学研究发展的重要驱动力之一,也是地球生物学研究产生原创性成果的源泉。本主题紧紧围绕地球生物学的科学核心问题,以水圈、生物圈、表层岩石圈中不同载体、介质为重点研究对象,开展不同时空尺度的地球表层环境与生命过程研究新技术、新方法的探索,为地球生物学的研究提供创新性的研究平台与强有力的技术支撑。在近期和今后一段时期内实验室将主要围绕:1)元素及同位素组成的原位微区分析新技术和新方法;

2)地质微生物的分子生物学、生物标志物及同位素示踪技术;

3)痕量、超痕量有机污染物的高通量分析技术;

4)微化石和地质微生物超精细结构与形貌分析技术;

5)新原理、新概念的分析检测仪器研发。

四、培育研究主题

1. 极端环境的生命活动地质记录与天体生物学

生命的起源以及最终归宿是永恒的科学命题。极端环境生命活动的研究对了解生命的起源以及对探索外星球生命具有重要的参考价值。而外星球探测技术的快速发展则为探索外星球生命提供了强大的支撑,也是今后地球生物学值得关注的一个发展方向。随着国际及我国深空探测战略的实施,天体生物学己提上日程,我国在这方面尚为空白,亟需加强。天体生物学包括地外生命探索、前生命物质、生命的起源与演化及太空环境对生命的影响等内容。我们目前将重点从极端环境的生命活动地质记录着手,同时开展对陨石等天体的研究。

2.长江中游环境演化对青藏高原隆升的响应

对长江流域与青藏高原地区开展系统的地貌第四纪地质、沉积学、古气候学与地球生物学综合对比研究,在青藏高原隆升-地貌演化-沉积响应-季风演变耦合的基础上,集成研究晚新生代以来长江流域地貌的演化、网纹红土的堆积与发育、湖沼湿地群形成、演化与高原隆升和季风演化的关联。

3.地表浅部与深部水―岩―气―生相互作用与热循环

水、气、热是联接地球表层系统与深部系统的纽带,是影响地质环境的重要因素之一。应用水文地质、地球化学和地热学方法,构建地表浅部与深部水循环系统,研究该循环过程中的深部热传导机制,探索地热系统水―岩―气―生相互作用和生物地球化学过程。

环境地质问题

一、当前出现的主要环境地质问题 ⒈地面沉降 我国地面沉降最早发现于沿海工业城市,首先是上海,其次是天津,后来又陆续报导浙江省的嘉兴、宁波、杭州等地也发生地面沉降。究其原因是由于松散介质中过量开采地下水,使孔隙水压力降低,导致土层固结。另外,由于基础处理不当,引起地面均匀沉降或大幅度沉降的事例也不少见。杭州武林门附近一幢4层楼房由于楼房一角有暗河,为淤泥及人工土地基,部分桩基础的软弱持力层明显压缩,致使建成不久就开裂。 ⒉地表塌陷 主要发生在石灰岩喀斯特溶洞区,由于过量开采浅埋溶洞水或排水疏干溶洞水所致。杭州玉泉前山某疗养院深井,因过量开采地下石灰岩溶洞水,引起地表严重塌陷,使周围6幢大楼严重开裂,并波及到200m远的地方。 ⒊滑坡 早在建设新安江水电站时,工程勘察就注意到大坝左岸坝头的千里岗砂岩层面裂隙与顺坡节理和一条逆断层三者相互切割,形成一个不稳定的岩体结构面,加之粘土充填,很可能形成滑坡,施工时证实了这一情况,由于预先采取了有效措施,故未造成损失。温州瓯江沿岸,以及三门健跳码头,舟山部分码头,杭州至长兴铁路等,在工程建设

中都遇到过这类问题。 二、工程建设中环境工程地质问题的防治意见 ⒈应高度重视对环境工程地质问题的调查研究 重视对工程建设范围内场地的环境工程地质问题的调查研究,特别是一些重要建设项目,如城市基础设施、能源基地、水利工程、交通运输干线、地下铁路等,认真调查了解该地区是否发生过或今后有可能发生地面沉降、地表塌陷、滑坡、崩塌、水土严重流失、砂土震动后引起液化,以及水库蓄水时是否可能引起诱发地震等不良环境工程地质问题,或针对今后可能发生的问题提出预防或治理的意见,供规划和建设部门决策参考。 ⒉合理开发地下水,积极开展地下水人工回灌 严格管理地下水的开采,开采量与天然补给量的大致平衡,并对开采地下水源地的补给量进行水量均衡分析,做到计划开采。有条件的单位应积极开展地下水人工回灌,利用人工回灌的方式将低温水灌入含水层,冬灌夏用。由于灌入的低温水与原含水层中的水存在温差而产生热交换,灌入的低温水使含水层变成一个“冷库”。夏季将水从“冷库”中抽出,其经济效益十分显著。杭州第二棉纺厂每年冬季回灌110万m3低温水,夏季抽用,每年可获得冷量335~394亿kJ,仅节能一项可省10万元,而且还防止了地面沉降。在石灰岩溶洞区开采岩溶水,也要严格限

人类与地理环境的协调发展教案

第十二讲第一课人类与地理环境的协调发展 枣庄一中东校高三 赵娟 【课型】复习课 【课时】1课时 【教学模式】探究总结、讲练结合 【教具】多媒体课件 复习过程考点一:人地关系思想的演变 【诱导点拨】:人地关系演变的“三”个阶段 采猎文明——崇拜自然; 农业文明——改造自然; 工业文明——征服自然。 【高考案例】

1、(1)图中A表示________,它是决定______时代经济增长的关键要素。 (2)分析影响工业文明时代经济增长主导要素的变化特征。 (3)在人类社会发展的四个阶段中,人地矛盾最为激化的阶段是________时代。试分析该阶段环境问题突出的主要原因。 (4)环境文明时代人地关系的基本特征是________,此阶段社会发展需要遵循哪些基本原则? 答案: (1)土地农业文明 (2)资本是工业文明早期经济增长的关键要素,随着时代发展,其影响力不断下降;土地对经济增长的影响力下降;科技进步对经济增长的影响力逐渐加强,后期成为关键要素;对劳动力素质的要求不断提高。 (3)工业文明人口压力巨大;片面追求经济增长;过度开发与利用自然资源;环境污染与生态破坏严重。 (4)社会、经济、生态协调发展持续性原则;公平性原则;共同性原则。 考点二:人类与环境之间的关系 ①人类占据一定环境空间,从环境中获取___________。 ②人类活动的_______要排放到环境中。

【典型题目】 2、图 12-7 为人类社会与环境关系模式图,读图回答 题 (1).人地关系中“环境反过来作用于人类社会”体现在图中 的( ) A .①箭头中 B .②箭头中 C .③箭头中 D .④箭头中 (2).人类要实现可持续发展,应合理开发和利用自然资源, 保持适度人口规模,处理好发展与环境的关系这符合()A .公 平性原则 B .持续性原则 C .共同性原则D 公开性原则 考点三:环境问题

论微生物与环境保护概要

论微生物与环境保护 生物工程系 摘要:社会的高速发展,环境污染日益严重,微生物原本就与人们的生活密切相关,它作为一种新型的污染处理材料,应用在污水、废气的处理,土壤污染治理等方面。一方面微生物具有污染环境的作用,但另一方面微生物也具有很强的修复环境和保护环境的能力。因此,控制和消除微生物对环境的污染,最大限度地利用微生物所具有的净化环境的作用,无疑对环境保护具有重要意义。在我国创建和谐新型社会它有举足轻重的地位。 关键词:环境污染微生物土壤污染治理 当前社会是高速发展,变化的社会,随着人类工农业的高速发展和全球人口的急速增加,使人类赖以生存的自然环境严重恶化,当代人类的生产活动势必造成环境污染。污染物长期残留在环境之中,对生态环境和人类健康危害极大。生态环境是人类和其他生物赖以生存的空间,生命质量和环境密切相关已成为全球共识。随着我国经济建设的快速发展,微生物是自然界中的分解者,在好氧条件下,它能将有机污染物彻底的氧化,分解成CO2、H2O、PO42-、NO3-等无机物,在厌氧条件下,能将有机物降解,转化成有机酸、CO2、H2、CH4

等。。如果没有微生物的作用,仅历年积累下的生物残体就会堆积如山。一、中国当前社会环境保护的状况的 不良现象 随着目前环境污染的地区许多,我国是世界上环境污染最为严重的国家之一,大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。太原、兰州、广州、济南。北京、等五个城市位于世界十大空气污染最严重的城市中之列,全国600多个城市中、大气质量符合国家一级标准的不足1%。 现在环境问题越来越为人民所关注,世界各国都建立“可持续发展”战略,并围绕它制定和实施本国的环境保护及其相关的产业政策。同时,国外大型企业也可能因害怕和这些未达到该标准的企业合作而影响其形象,从而中止和这些企业的合作。至2003年,ISO9000系列质量标准将和ISO14000系列环境管理标准统一成一个标准,从而将进一步强化环境保护对企业发展的重要意义,中国环境科学学会拟于2008年7月在广西桂林举办“首届全国微生物污染防治监测新技术与环境安全管理研讨交流会”。为我国环境保护近一步改善

生物与环境的关系

第一节生物与环境的关系(学案) 【学习目标】 1、举例说出水、温度、空气、光等是生物生存的环境条件; 2、举例说明生物和生物之间有密切的联系; 3、举例说出生物能够适应和影响环境;/ 4、尝试设计并进行对照实验,探究非生物因素对某种动物的影响,体验科学探究的一般过程,说出对照实验的设计要点。在实验过程中,做到认真观察,如实记录;取放动物时动作轻柔。 【学习重点】 1、生物与环境的相互影响。 2探究非生物因素对某种动物的影响。 【学习难点】 1、对照实验的设计要点。 2、探究活动的组织和实施。 【学习方法】 通过老师提供的课件以及阅读课文,理解生态因素的含义,并能理解影响生物生活、分布的非生物因素和生物因素,并通过讨论、交流,了解生物对环境的适应和影响。 探究“非生物因素对某种动物的影响”是一个完整的探究活动,通过这个探究,可以让我们了解科学探究的一般过程,理解对照实验的设计要点,我以后学习其他探究实验打下基础。 第一课时 【问题导学】 我们知道生物生活在一定的环境中,如:松、杉只有在强光下才能生长得很好;人参、三七只有在密林下层的弱光下才能生长得好;两种或两种以上的动物生活在一起,又会因为争夺资源、空间而发生斗争。可见,影响生物生存的因素很多,这些因素又是如何影响生物生活和分布的呢?让我们一起来探究吧! 【自主学习】 【教材导读】 1.生物的生存离不开环境,那么什么是环境呢?什么叫生态因素?生态因素可分为哪两类? 2.观察教材P13中的图1~12,思考一下,圈中影响小麦生活的因素中哪些是生物因素,哪些是非生物因素?小麦的正常生长需要怎样的环境?非生物因素对植物的生活和分布有很大的影响,那么是否也会影响动物的生活和分布呢?请尝试举例说明 3.在探究非生物因素对某种动物的影响的实验中.如何保证实验动物出现的变化只能是由于实验所要探究的因素引起的? 【收获与问题】 通过自学本节内容,你有哪些收获,遇到哪些问题,一并写在下面,与同学

(完整版)工程地质学名词解释

1工程地质学:地质学的一个分支学科,是一门研究与工程建设相关的地质环境问题,是工程科学和地质学相交叉的一门边缘学科。 2工程地质条件:指与工程建筑物有关的地质因素的综合。地质因素包括岩土类型及其工程性质、地质结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面是一个综合概念 3工程地质问题:工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾或问题。如:地基沉降、水库渗漏等。 4岩体:为各类演示在自然历史形成过程中,受到地壳运动等的影响所形成的地质体,它是岩层层理、节理裂缝、断层等切割成的碎裂块体所组成。 5建筑场地烈度:也称为小区域烈度,指因建筑场地地质条件,地形地貌和水文地质条件不同而引起的基建筑场地烈度本烈度的提高或降低 6地基承载力:是指地基所承受由建(构)筑物基础传来的荷载的能力。 7岩石:在一定的地质条件下,由一种或几种矿物自然组合而成的矿物集合体。 8矿物:存在于地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物。称为矿物。9土体: 分布于地壳表部尚未固结成岩体的松散堆积物。 10地质构造:在漫长的地质历史发展工程中,地壳经受了长期、多次复杂的构造运动和岩浆侵入等的影响,使地壳岩层受到压缩、拉伸、剪切、扭曲、相对位移和岩浆侵入的冲切、上覆、下顶,以及热熔岩浆围岩的挤压与摩擦等的作用,引起地壳中岩层产生倾斜、褶皱、断裂和侵入岩体的贯穿与覆盖等,形成的各种岩层形态和行迹在空间的分布,称为地质构造。 11岩层产状:是指岩层的空间位置。岩层产状要素:岩层的产状用走向、倾向和倾角来表示,称产状要素。 12褶皱构造:一系列波浪起伏的弯曲状而未丧失其连续性的构造 13断裂构造:构成地壳的岩体,受力作用发生变形,当变形达到一定程度后,使岩体的连续性和完整性遭到破坏,产生各种大小不一的断裂,称为断裂构造。 14节理:节理也称裂隙,是存在于岩体中的裂缝,为岩体受力作用断裂后,两侧岩体没有显著位移的小型断裂构造。 15断层:岩层受力作用断裂后,岩层沿着破裂面产生显著位移的断裂构造,称为断层 16岩石:组成地壳的基本物质是岩石,它们都是在一定地质条件下,由一种或几种矿物自然组合而成的矿物集合体。 17岩体:为各类演示在自然历史形成过程中,受到地壳运动等的影响所形成的地质体,它是岩层层理、节理裂缝、断层等切割成的碎裂块体所组成。 18软弱夹层:在坚硬岩层中夹有的力学强度低、泥质或炭质含量高、遇水易软化、延伸较长和厚度岩层。 19泥化夹层:指受风化或构造破坏,原状结构发生显著变异并在地下水长期作用下,形成含水量在塑限和流限之间的泥状软弱夹层。根据泥化机制的不同,泥化夹层可划分为泥化型和蚀变—泥化型。 20岩体结构:岩体结构是指岩体中结构面与结构体的组合方式。形成多种多样的结构类型。具有不同的工程地质特性(承载能力,变形,抗风化能力,渗透性等) 21土:连续坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒,在原地残留或经过不同的搬运方式,在各种自然环境中形成的堆积物。 22土的结构:土的结构是指土颗粒本身的特点和颗粒间相互关系的综合特征。 23土的触变性:当粘性土结构受扰动时,土的强度降低。但静置一段时间,土的强度又逐渐增长,这种性质称为土的触变性 24土的构造:是指土体构成上的不均匀性特征的总合。 25土的压缩性:土在压力作用下体积缩小的特性。 26坡积土:是经雨雪水的细水片流缓慢洗涮,剥蚀,及土粒在重力作用下,顺着山坡逐渐移动形成的堆积物。 27洪积土:由暴雨或大量融雪骤然集聚而成的暂时性山洪急流带来的碎屑物质在山沟的出口处或山前倾斜平原堆积形成的土体。 28冲积土:由河流的流水作用将碎屑物质搬运到河谷中坡降平缓的地段而成的土体。29风积土:风积土是指在干旱的气候条件下,岩石的风化碎屑物被风吹杨,搬运一段距离后,在有利的条件下堆积起来的一类土。 30填土:是一定的地质,地貌和社会历史条件下,由于人类活动而堆积的土。 31地下水:存在于地壳表面以下岩土空隙中的水称为地下水。 32潜水:埋藏在地表以下第一层较稳定的隔水层以上具有自由水面的重力水叫潜水。33承压水:地表以下充满两个稳定隔水层之间的重力水称为承压水或自流水。 34岩融水:埋藏于溶隙中的重力水。

人类生产活动及其空间格局与地理环境之间的关系

问题:人类生产活动及其空间格局与地理环境之间的关系 人类生产活动的空间差异与地理环境密切相关,而人类经济发展的地域格局是建立在此基础上的经济空间组织,是人地相互作用在空间上的反映。 一、人类文化活动的地域格局 人类文明包括物质的文明和精神的文明。经济或者说财富属于物质的文明,但是对于经济发展目的和方式的认识,对于财富的管理和分配的认识却存在着巨大的差异。这就是人类精神文明的差异。不同国家和地区在人口政策、人口增长、经济发展、国家的政治制度和国际标准方面存在着差异,有许多方面来自于文化的差异。 二、人口发展的地域格局与城市化 人口规模是世界经济活动最基本的要素。人口的增长与人类经济活动所产生的供养能力相联系,也是人地关系不断发展的产物。 人口分布遵循的是自然条件和社会经济发展的地域分异规律,其中主要受制于社会经济规律。自然条件方面主要是热量,水分和地形。当人口分布在克服恶劣自然条件下必须付出很高的成本(用于克服严寒的气候和干旱,用于平整土地等)的地方,人口分布稀少,反之密集。若地区社会经济发展历史悠久,或者地区具有很强的克服不利自然条件的能力,也会形成密集的人口。世界人口的分布主要集中在“旧大陆”的亚洲、欧洲和非洲,其中又以亚洲的人口密度最大。 人口增长有阶段性的“过渡”规律,总体来说,供养能力的提高会带来人口增长的加快,而当供养能力进一步提高,人类对人口数

量的增长会产生控制,即控制能力的提高,此后人口增长的速度将放慢。可以从“费用、效用”角度来加以理解。当人口的生产成本(即用于生育、居住、食物、教育、卫生、娱乐乃至社会交往等方面的费用)低下,而他们所能产生的效益(效用,即劳动收入)高于上述费用时,人口有加快增长的要求;反之就有放慢速度的要求。从“恩格尔系数”的内涵出发,人口需求的层次应该是不断上升的,也就是人口的“费用”是不断增加的。愈是经济发达,人口消费的恩格尔系数(食物支出与总支出的比值)就愈低。因此一方面看到我国城市人口和发达地区人口增长速度下降,但是另一方面一些贫困地区的计划生育工作却遇到很多困难的现象。这也就是人口增长的区域差异。世界人口的区域增长可以分为三个类型:①高出生与高死亡并存,人口的自然增长率较低。②高出生但是低死亡,人口自然增长率很高。③低出生、低死亡,人口自然增长率较低。第一种情况是历史上全世界人口增长的共同现象,原因是人类的供养能力和克服灾害与疾病的能力低下;第二种情况出现在工业革命以后,即人类的供养能力明显提高,同时也对劳动力产生巨大需求;第三种情况出现在发达国家,表明人们在控制自己的增长。 城市是人类最适宜的居住地。城市的工业和服务业可以为各国的居民提供更多的就业机会和更高的收入,城市在住宅、公共设施(道路、电力、供水、通讯等)、信息传播、卫生、教育和文化等方面的优先发展可以为居民提供更好的人居环境,城市居民在人际交往和避免自然灾害等方面的条件也要大大优于农村。无论是传统的工业经济

生物与环境 环境保护教案

生物与环境环境保护教案 光禄二中齐丽娜 一、教学目标 1.了解森林、草原和野生动植物资源在环境保护中的重要作用以及资源现状和相应的保护措施,认识合理利用资源的重要性;了解我国的自然保护区,理解自然保护区的概念以及建立自然保护区的意义。2.通过阅读教材和课外查找资料,培养学生自学能力和获取、选择信息的能力;通过对森林、草原和野生动植物资源的重要作用、破坏因素和相应的保护措施的讨论,培养学生的表达能力、交流能力和分析能力。 3.通过了解我国丰富的野生动植物资源,渗透爱国主义教育;通过了解森林、草原和野生动植物资源的重要作用,渗透热爱自然的教育;通过认识保护自然的紧迫性,渗透责任感的教育。 二、重点、难点分析 1.森林、草原和野生动植物资源的重要作用、破坏因素和相应的保护措施,是本节教学内容的重点知识,因为: (1)了解森林、草原和野生动植物资源的重要作用,是进行保护的前提,而只有清楚破坏森林、草原和野生动植物资源的因素,才可以采取相应的保护措施。保护森林、草原和野生动植物资源是自然保护的重要内容。 (2)这部分知识的教学,有利于培养学生的表达能力、交流能力和分析能力。 (3)这部分知识内容之中,渗透着热爱祖国、热爱自然的情感教育。2.自然保护区的概念和建立自然保护区的意义也是本节教学内容的重点知识,因为:自然保护区是国家(或省市)划出的加以保护的区域,用以保护自然和自然资源,特别是保护珍贵稀有的动植物资源,保护代表不同自然地带的自然环境和生态系统等。建立自然保护区,不仅可以保护珍贵稀有的动植物资源,而且能使这些动植物得到良好的繁衍和发展,另外也便于科学家们对于珍贵稀有的动植物资源进行研究,为引种、驯化等提供科学的依据和种源。所以,自然保护区有“资源库”之称,建立自然保护区是自然保护的重要手段。 3.“森林、草原和野生动植物资源的重要作用、破坏因素和相应的保护措施”知识的教学,由于学生对于这部分知识有一些感性的认识,并且理解起来不是很难,造成教学中不容易吸引学生,所以是组织教学的难点。教师可以让学生在预习教材的基础上,组织学生讨论、发表各自的看法,让学生参与教学,调动学生参与教学的兴趣。 三、教学过程设计

环境工程地质学介绍

环境工程地质学介绍 胡经国 作者说明 该文发表于1985年3月出版的《重庆水利》总第8期。该刊由重庆市水利学会和重庆市水利电力科技情报网编辑、出版。当时该刊不定期出版,内部发行。 该文是作者于1978年10月来重庆市水利电力学校任教以来,在市级以上学术刊物上发表的第一篇学术论文。 该文在1985年9月召开的重庆市水利学会第四次会员代表大会暨学术年会上,被列为交流论文,并被评为表扬论文。 下面是正文 一、环境工程地质学的逐步形成 近十余年来,随着科学技术的飞跃发展,人类工程-经济活动的广度和深度与日俱增。人类工程-经济活动已成为一种强大的地质营力。这种地质营力正在以越来越大的规模和强度改变着岩石圈表部——地质环境,造成不少区域性或地段性的地质灾害。例如,由于工业发展而引起的农业地区土地退化和污染,由于人类砍伐和耕种而引起的水土流失,由于过量抽取地下水而引起的地面沉降,由水库和大型引水工程引起的水库区淤积、塌岸、浸没等。各种地质灾害反过来又对人类工程-经济活动以及人类的生活、生存产生巨大的影响。 值得指出的是,人类工程-经济活动对地质环境的作用强度,现在已不亚于自然地质营力。例如,全世界铁路、公路路基石料的用量,可以与全球近代河流堆积物的数量相比较。目前,人类每年从地壳中提取的矿产约为1000亿吨,平均每人25吨。规模如此巨大的石料、矿产开发活动,必然使地质环境

产生深刻的变化。 同时,自然环境中的诸因素是相互联系、相互制约的统一体。岩石圈的变化,必然引起大气圈、水圈和生物圈的变化,从而造成多方面的环境问题。 如果不对人类工程-经济活动与地质环境的相互作用进行研究,不是合理地开发、利用和保护地质环境,不是合理地规划人类工程-经济活动,控制其对地质环境的不利影响,那么环境工程地质问题以及其他环境问题就不可能从根本上得到解决。因此,国民经济规划地区地质环境的评价以及合理开发、利用和保护的工程地质研究,日益引起国际上的普遍重视。这正是环境工程地质学赖以开始逐步形成的强大动力。 环境工程地质学是传统工程地质学的一个重大发展,同时又是工程地质学与环境科学或环境地质学之间的一门边缘学科。也就是说,它是在工程地质学和环境地质学的基础上,当然主要是在工程地质学的基本原理和方法的基础上,开始逐步形成的。 工程地质学成为一门独立的学科已是本世纪30年代的事。在70年代初,国际上环境保护问题提上了议事日程。开始,比较偏重于大气圈和水圈的问题,但很快就涉及到岩石圈。并且,从1970~1981年,相继出版了几本环境地质学专著。 1980年,在巴黎召开的工程地质协会全体会议,提出了进行环境评价和开发的工程地质研究的任务。1982年,在新德里召开的第四届国际工程地质大会,列出了“环境评价和开发的工程地质研究”这一专题进行学术交流和讨论,出现了一批实例性和方法性的论文。可以认为,这次大会是环境工程地质学开始逐步形成的起点。 我国的环境工程地质学研究起步较晚。1982年,全国环境工程地质专题学术座谈会是一个良好的开端。会议着重讨论了环境工程地质学的科学概念和研究方法以及我国当前的研究重点,并交流了已有的工作经验。对我国环境工程地质工作的开展,有较大的推动和指导作用。1984年3月,在成都召开的第二届全国工程地质大会,收到了与环境评价和开发有关的文章达119篇。这表明我国环境工程地质学的研究取得了新的成果。

《地质环境问题与地质灾害研究》

《地质环境问题与地质灾害研究》摘要。分析了地质环境与地质灾害关系及相互影响的方式以及各种地质环境问题之间的因果关系。尤其对突发性地质问题——地质灾害,通过了解其现状、发展趋势、危害等建立并完善不同的防治措施体系,保证人们的生命财产安全。 关键词:地质环境问题;地质灾害;防治措施 1.地质环境问题与地质灾害含义 1.1地质环境问题的含义。地质环境问题主要指的是由地质作用导致的环境问题,这一类问题对人类的生产和生活会产生较大的危害,不利于人类的生存和发展。地质问题是由地壳和地层相互作用而引发的,包括自然地质作用、人为地质作用和两者之间的耦合作用,其中地质作用的驱动力则来自内动力地质作用、外动力地质作用和两者综合的作用。正是由于地质作用的存在,从而引发地质现象及其持续的时间过程,这些地质现象的产生又将影响自然环境中一定范围内的人群或者个体,对其生产生活有较大的影响,出现人员伤亡及财产损失的现象,即为地质灾害。地质环境问题分类较为多样性,按照地质作用类型可以分为原生地质问题和次生地质问题。顾名思义,原生地质问题主要是由自然环境引起的,受到强烈的地质作用,如地质现象和地质过程,包括火山喷发、地震、洪水等。次生地质环境问题是指由人类活动导致或诱发的地质现象及其他地质作用产生不利于人的地质现象和过程,如矿山开采引发的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等。按照地质作用的动力学形式可以分为突发性地质环境问题和渐

进性地质环境问题;突发性地质环境问题即是地质灾害,如地震、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等,渐进性地质环境问题是指地质环境系统以渐进方式失稳而伴生的地质现象和地质过程,如水土流失、荒漠化、盐渍化、海平面升高等。 1.2地质灾害的含义。在地球生物和生态的逐渐演化和变化中,由于受到各种环境因素或是受到人为因素的影响,逐渐引发地质灾害。地质灾害具有诸多特点:比如具有偶然性、经常性和多发性的特点,地质灾害比渐进环境问题造成的影响更大,往往会造成较为惨痛的人员伤亡事件,给社会带来财产损害。所以在地质环境影响中,地质灾害的影响较大。地质灾害主要包括地质动力灾害和地质灾害结果,地质灾害的形成与力的作用分不开,包括内力作用和外力作用。因为在经济发展过程中,人类不断进行着生产活动,于是在生态环境和地球表面产生了越来越多的破坏力。在社会发展过程中,人类一直充当着重要角色,不断地进行着生产活动,在生态环境和地球表面形态及物质组成产生巨大影响,改变或破坏了原有的生态平衡,即在引发地质灾害的过程中,人为活动在引发地质灾害过程中起着重要的作用。 2.地质灾害与渐进性地质环境问题的关系 2.1地质灾害与渐进性地质环境问题可以同时发生。在自然环境和社会生活中,除地震之外,一般的地质灾害呈现出单独个体的形态发育,其不具备面状的特点,如崩塌、滑坡、不稳定边坡等,可以用“灾害点”的形式来表述。但也存在地质灾害的影响超出了以“点”

高二地理知识点:人类与地理环境的协调发展一

一、人地关系思想发展的历史演变: 1、崇拜自然——采猎文明——人与自然是恐惧与依赖的关系; 2、改造自然——农业文明——人对自然的依附性大大减弱,对抗性增强; 3、征服自然——工业文明——人地关系全面呈现不协调,人地矛盾迅速激化; 4、谋求人地协调——当今社会——人口、资源、环境和谐发展 二、人类面临的主要环境问题 1、环境问题——原生环境问题和次生环境问题 ★资源的合理开发利用: ①可再生资源:关键在于“合理开发”——控制开发强度,保护和促进更新 ②非可再生资源:关键在于“合理利用”——节约和综合利用,寻找新的代替品 2、环境问题产生的原因——人口压力、资源的不合理利用、片面追求经济的增长。 (1)人类生产和生活活动消耗资源的速度超过其再生速度; (2)人类向环境排放废弃物的数量超过环境的自净能力。

★发展中国家的环境问题比发达国家严重,原因是:①环境承受着发展和人口的双重压力;②经济技术水平低,没有足够的能力进行环境保护; ③发达国家将污染严重的工业转移到发展中国家。 (三)主要环境问题——环境污染、生态破坏 1、环境污染: (1)大气污染:全球气候变暖、酸雨、臭氧层破坏——污染源:工业生产、家庭生活、交通工具 ①全球气候变暖—— ★主要温室气体有CO2、CH4、N2O、O3等。火山灰、植树造林能减弱气候变暖的趋势。 ★危害:沿海——冰川融化,海面上升,淹没沿海低地,耕地减少,风暴潮和盐碱化加剧。 中纬度地区——蒸发量增大,耕地和草原退化,沙漠化扩大,农业种植面积缩小。 ②酸雨(雾、雪)——“空中死神”:pH值小于5.6的大气降水。 ★危害:对水体,对土壤,对生物,对建筑物的影响。 ③臭氧层破坏 (2)水污染:工业废水;农业污水(来自农药、化肥);生活污水(各种洗涤水,包括氮、磷等) (3)土壤污染:

高考地理 生物、土壤及地理环境

专题三 生物、土壤及地理环境整体性和差异性 一.【生物】 1.生物的分布与环境:气候是影响植物分布最重要的因素 2.植物对环境的指示作用: 植物对气候的指示作用及物候对农时、农事的指示作用——枣发芽,种棉花; 植物对干旱环境的指示作用——骆驼刺(刺状叶,根系发达) 植物对湿润环境的指示作用——莲(叶子柔嫩、硕大,根系不发达) 植物对环境污染的指示作用——矮牵牛(叶片伤害,花完好) 植物对酸性土壤的指示作用——铁芒萁(大量生长于酸性红壤的山坡) 植物对碱性土壤的指示作用——碱蓬 生物在地理环境中的作用: 改造了大气圈:原始大气成分为CO 2、CH 4、H 2、NH 3,现在大气以氮气、氧气为主。 改造了水圈:改变水的化学成分,改善陆地水分状况。 改造了岩石圈:加快了岩石的风化,促成了土壤的形成。 二.【土壤】 1.土壤的概念:是指陆地表面具有一定肥力,能够生长植物的疏松表层。 2.土壤的肥力特征及重要性 (1)土壤肥力:指土壤能同时并不断地供应和调节植物在生长过程中所需的水分、养分、空气、热量的能力。具有肥力,能生长植物是土壤的本质属性,是土壤对人类和地理环境最为重要最具意义的因素。 (2)土壤的组成:土壤由矿物质、有机质、水分和空气四种物质组成。 理想土壤的组成 3.土壤的形成 (1)形成过程①岩石风化过程:形成疏松母质,释放矿物养分。②低等植物着生过程:形成原始土壤,积累有机质和养分。③高等植物作用过程:形成成熟土壤,有机质更加丰富,并经微生物分解形成腐殖质。 (2)生物对土壤形成的主导作用:在生物的生长更新过程中,伴随着有机质的积累过程和养分元素的富集过程,从而使土壤颗粒发生团聚,改善母质性状,形成并增强土壤肥力。 我国几种典型土壤的分布地区及其特点 类型 分布地区 特点 黑土 东北平原北部 土壤中富含腐殖质,比较肥沃 黄土 黄土高原华北平原 土层深厚,但有机质含量不高,缺磷少氮,还有不少盐碱地、 沙地。需要增施有机肥,补充磷肥、氮肥,防治水土流失, 综合治理旱、涝、碱、沙 红壤 长江以南的广大丘陵 铁、铝成分较多,有机质少,酸性强,土质黏重,是我国南 方的低产土壤之一,需要增施有机肥料,补充熟石灰加以改 造 紫色土 四川盆地 自然肥力高,富含各种盐类及多种微量元素,酸碱条件适中, 可在风化母岩上直接刨耕引种 水稻土 主要分布在秦岭—淮河以南,以及长江中下游平原、珠江三角洲、四川盆地和台湾西部平原 在人类生产活动(长期种植水稻)中形成的特殊土壤。土壤中 有机质含量丰富,较肥沃,多呈青灰色

生物与环境的关系

第一节生物与环境的关系 知识目标: 1.举例说出水、温度、空气、光等是生物生活的环境条件。 2.举例说明生物和生物之间的亲密关系。 3.举例说出生物能适应和影响环境。 能力目标: 体验探究的一般过程,模仿控制实验变量和设计对照实验。 情感目标: 形成爱护实验动物的情感。能够认真观察、记录,并与小组其他同学合作和交流。 1.生物与环境的相互影响。 2.探究非生物因素对某种动物的影响。 1.探究实验设计要点。 2.探究活动的组织和实施。 教学设计(设计者:) 图中有两只狐,一只生活在北极,另一只生活在非洲沙漠。请你推测:哪一只是北极狐?哪一只是沙漠狐?为什么同是狐,它们的形态却不同呢?(PPT3) 1.教师明确任务,学生独立自主学习。 自主活动一:阅读分析教材P12~17内容,结合教材中图形,回答学生用书有关题目。 自主活动二:阅读分析教材P14~16的内容,回答学生用书有关题目。 2.教师巡回检查学生学习效果。学法指导:实验法、控制实验变量。 3.对学生学习的效果展示和交流。 4.学生自我矫正错误、增强对知识的认识与记忆。 1.两人合作探究 学生完成学生用书有关题目。 2.小组合作探究 问题(1) ①非生物因素有哪些?举例说明。 ②生物之间存在哪些关系? ③生物和环境之间是什么样的关系? 问题(2) ①科学探究的基本步骤有哪些? ②如何来设置科学探究中的对照实验? 完成“光对鼠妇生活的影响”探究活动。 通过探究活动,学生合作交流分析得到:(1)影响生物生活的环境因素可以分为二类:一类是光、温度、水、空气等非生物因素,一类是生物因素。在自然界中,各种因素影响着生物,生物在生存和发展中不断适应环境,同时也影响和改变环境。(2)对照实验中要保证变量是唯一的。 3.师生互动 问题:哪个鱼缸更适合鱼的生长? (PPT4) 教师点拨、示例讲解问题:影响生物生活的环境因素可以分为二类:一类是光、温度、水、空气等非生物因素。(PPT5~7)

工程地质知识点

1、名词: 工程地质学:就是研究与工程建设有关的地质问题的一门学科。 地质环境:为人类生存与活动进程中地壳表层的地形、地貌、岩土、水、地层构造、矿产资源、地壳稳定性等自然因素的总称。 工程地质条件:就是与工程建筑有关的地质条件的总称。 工程地质问题:就是指工程地质条件不能满足工程建筑上稳定与安全的要求时,工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾。 2、工程地质条件的六大要素就是:地层岩性、地质结构与构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌、天然建筑材料。 3、就土木工程而言,主要的工程地质问题包括:地基稳定性问题、斜坡稳定性问题、洞室稳定性问题与区域稳定性问题。 4、工程地质学的主要任务就是: (1)评价工程地质条件,阐明地上与地下建筑工程兴建与运行的有利与不利因素,选定建筑场地与适宜的建筑形式,保证规划、设计、施工、使用、维修顺利进行。 (2)从地质条件与工程建筑相互作用的角度出发,论证与预测发生工程地质问题的可能性、发生的规模与发展趋势。 (3)提出及建议改善、防治或利用有关工程地质条件的措施,加固岩土体与防治地下水的方案。 (4)研究岩体、土体分类与分区及区域性特点。 (5)研究人类工程活动与地质环境之间的相互作用与影响。

一、地球概况 1、概念: 地壳运动:主要就是由于地球内力作用所引起的地壳的机械运动。 2、地壳六大板块:亚欧板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、印度洋板块、南极洲板块。 3、地壳运动的特征:方向性、普遍性与长期性、运动速度不均一性。 二、矿物与岩石 1、概念: 矿物:就是自然界中的化学元素在一定的物理化学条件下生成的天然物质,具有一定的化学成分与物理性质。 造岩矿物: 组成岩石的主要矿物。 矿物硬度:矿物抵抗外力刻划、压入、研磨的能力。 岩石:就是天然生成的,具有一定的结构与构造的矿物集合体。 岩浆岩:由岩浆冷凝、固结所成的岩石,又称火成岩。 沉积岩:就是在地表与地表下不太深的地方,由松散堆积物在常温常压的条件下,经过压固、脱水与重结晶作用而形成的岩石。

人类与地理环境的协调发展

期末复习六人类与地理环境的协调发展 一、选择题 1.环境问题产生的主要原因有( ) ①人口的压力过大②资源的不合理利用③大搞农田水利建设④片面追求经济的增长A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④ 2.下列关于一定历史时期人地关系的叙述,正确的是( ) A.采猎文明时期,人受地的制约比较小B.农业文明时期,人地关系得到和谐发展C.产业革命之后,人地关系开始出现矛盾,局部地区产生环境问题 D.到了近代,人们对人地关系的认识逐渐走向系统化和科学化 3.下列做法,不符合公平性原则的是( ) A.荷兰围海造田B.石油输出国组织联合限产 C.非洲国家进口粮食弥补口粮不足D.日本为保护本国森林大量进口木材目前西部地区因生态环境破坏所造成的直接经济损失达1 500亿元。据此回答4~6题:4.据统计,目前西部的水土流失面积已占全国水土流失面积的62.5%,部分省区水土流失面积超过其土地面积的一半。这主要是因为( ) A.西部地区耕地面积少B.西部地区降水多且集中 C.西部地区植被破坏严重D.西部地区黄土面积广泛 5.为保护和恢复西部生态环境,应采取的措施是() ①尽量减少资源的开采②生态建设以恢复自然植被为主③重点地区实行严格的退耕还林还草措施④以经济发展为中心,从根本上解决粗放型经济模式 A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④ 6.西部严重缺水,生态环境恶劣,制约了经济的发展,为了改善水源紧张的状况,以下措施你认为最合理的是( ) A.退耕还林还草,提高植被覆盖率B.推广喷灌、滴灌等节水技术,发展节水农业C.向天山等地的冰川撒播黑炭,以增加融雪水量,大力发展绿洲农业 D.大规模利用人工降雨技术,增加降水量 7.标志着可持续发展从理论探讨走向实际行动的是 ( ) A.1972年人类环境会议通过《人类环境宣言》 B.1992年联合国环境与发展大会通过《21世纪议程》 C.1983年联合国成立环境与发展委员会 D.1994年《中国21世纪议程》 8.下列各项内容中属于生态服务的是( ) ①空气和水的净化②旱涝的缓解③土地荒漠化的加剧④臭氧的减少 A.①②B.②③C.①④D.③④ 9.我国水土流失最为严重的地区是( )

中国城市发展中的地质环境问题

中国城市发展中的地质环境问题 发表时间:2019-07-31T11:51:03.433Z 来源:《建筑实践》2019年第08期作者:张学房春蕾 [导读] 就我国城市发展中的地质环境问题进行了分析。 天津华铁工程咨询有限公司天津 300011 摘要:地质灾害给人们带来的是毁灭性的打击,危害人们的生命和财产。因此,不管是土地资源开发利用,还是地质灾害防治,都必须要进行考察和研究,以便为接下来的工作等做出方案。本文就我国城市发展中的地质环境问题进行了分析。 关键词:城市发展;地址;环境问题 引言 近20年间,地质灾害屡见不鲜,人们谈之色变,且地质灾害在自然灾害中最为常见,所以,加强对地质灾害的防治工作和地质环境应用工作十分必要。 一、城市地质研究的基本内容 制约城市发展的地质环境条件主要有: 一是场地的稳定性,考虑地震、火山及地震效应作用,在城市建设规划时选择稳定性条件好的场地;二是地基稳定性评价,研究建筑物地基岩土体的质量及空间分布,主要是地基的强度和变形问题;三是地形地貌条件,地貌受地质构造控制,现代地貌是地球内外地质营力长期作用的结果,所以地基土层分布、外力地质作用(现象)的类型和强度都取决于地貌条件;四是自然资源情况,水是城市生存、发展最基本和必要的保证,如矿产资源、景观资源和水陆港口资源的开发利用诞生和繁荣了我国的钢城马鞍山、铜都铜陵市、煤城淮南和淮北市、石油城玉门和大庆市、风景旅游城市黄山、港口城市天津、青岛和美国的新奥尔良市等。城市地质研究包括城市选址、规划和建设所遇到的工程地质环境问题,以及城市建设和发展过程中由于地质环境反馈作用而产生的问题。 二、城市化主要环境地质问题 当今时代,随着各国城市化进程的不断加快,城市化建设导致了越来越多的环境地质问题,例如由于过量开采地下水引起地面沉降和建筑物开裂,深埋地下污染源因迁徙弥散引起地下水水质恶化而直接威胁着城市水资源。大规模基础工程建设导致大面积植被破坏而引起水文地质条件恶化,此外,废物堆放、路基工程、基坑工程、地下洞室及结构工程等还涉及边坡与围岩稳定性问题以及对周围地质环境的影响等。 目前,我国城市化进程中引发的环境地质问题突出表现在地表水环境恶化问题、地下水污染与污染源迁移问题、地下水开采引起地面变形与沉降及其治理问题[8]、地下结构工程施工安全性问题、高层建筑基坑开挖问题、打入式桩和强夯问题、桩基与土体共同作用及深基坑抗震问题等几方面。 2.1地表水环境恶化问题 随着城市化不断发展,我国城市地表水环境问题日益突出,主要表现在:一是城市水灾害问题,由于防洪体系不健全,许多城市在遭受暴雨、台风袭击后常常造成巨大的经济损失和灾难;二是水资源短缺问题,我国水资源的特点是大气降水时间上分布不均匀,如降水量年际的差异和一年中各季节的变化大,常常造成旱涝灾害,并且诱发其它的自然灾害或地质灾害。水资源在地域上分布不均匀,且年际、年内的变化大,蓄调能力弱,因此水资源更紧缺,我国干旱、半干旱和沿海地区的水资源短缺问题已成为制约城市发展的因素之一。水环境污染、水质恶化,使部分水资源失去了可利用价值,更加剧了用水矛盾。随着经济的发展,沿海各大中城市都存在着水量不足的情况。例如,深圳市现有人口258.53万人,按人均0.25m3/d计算,深圳年需水量6.6亿m3,但深圳目前供水能力仅为2.3亿m3;且经济的高速发展,一方面造成水资源严重不足,另一方面也造成水资源的污染。据统计,深圳各大水源均受到不同程度的污染,个别水库的有关指标已超过国家规定的标准。 2.2地下水污染与污染源迁移问题 根据全国85座重点城市地下水主要开采层水质监测资料综合分析可知,我国北方城市污染严重,开采层水质较差。南方城市污染程度较北方城市轻,存在的主要水质问题是:在原生水质不良的基础上,遭受近期严重的生活污染,同时叠加酸雨的污染。造成我国城市地下水水质污染的主要污染源有城市工业废水和生活污水、工业固体废弃物和城市生活垃圾、农业污染源的农药、化肥以及酸雨等,不良工程造成地下水位下降、改变水动力条件也会引起水质不佳含水层或污染水体的越流补给,造成水质污染。 2.3地下水开采引起地面变形与沉降及其整治问题 本世纪以来,世界各地特别是一些建在第四纪松散堆积平原区的城市发生了不同程度的地面沉降。随着地面沉降范围的扩大和沉降量的增加,它对城市的危害越来越大,给城市建筑物、道路交通、管道系统以及给排水、防洪等带来了诸多困难和危害。城市地面沉降绝大多数与地下水开采紧密相关,如上海、天津等沿海城市和苏锡常地区的地面沉降。 2.4地下结构工程施工安全性问题 由于地下结构工程是在特定地质构造环境中,并在具有一定初始地应力条件下进行施工,在加荷形式、材料力学模量的模糊不确定性、主体或围岩体本构行为及岩土体—结构相互作用等的影响下,与地面工程的施工条件相比,地下结构工程要复杂得多。也正是由于这些复杂因素才造成地下结构工程的施工存在风险性大、可预见性差、经验性强等特点,因此,开展地下结构工程设计施工方案的安全性分析、仿真评估与决策等就显得十分必要。 三、城市环境地质与可持续发展 首先,城市建设要处理好人与地质环境的关系。在城市建设过程中要特别重视对上述第二个方面的认识,因为在这方面,许多人存在着很片面的观点,只顾自己这一代的眼前利益而全然不顾子孙后代的生存,这和当前提出的可持续发展战略背道而驰。由于人们忽视了对城市地质环境的保护,许多城市的地质环境不断恶化,出现了众多由人为因素所导致的环境地质问题。因此,在资源开发和城市可持续发展方面,保护好地质环境是人类在经济发展中面临的首要任务,这是一个贯穿于整个人类和城市发展进程中的长期工作。 其次,城市建设要考虑地质环境的容量和质量。地质环境的容量是指在一个特定的地质空间可能承受人类社会、经济、工程发展的最大潜能。它的容量是有限的,因此,在发展建设城市中,要考虑可能引发的环境地质问题,尽可能在其容量允许的限度内从事工程活动。地质环境的质量在一定程度上是由地球物理因素和地球化学因素决定的,同时,与人类干预破坏活动的强度也有关,人为不良干扰程度愈强,地质环境质量就愈差,这就要求城市建设要减少人为破坏。 最后,城市建设要正确认识人为地质作用对地质环境的影响。美国新奥尔良市的灾难说明人作为重要地质营力对地质环境有着巨大的改造作用。伴随着新奥尔良市的发展,整个城市慢慢变得完全依靠技术和工程力量而存在。在新奥尔良市面临地面下沉、海面上升、湿地以及

生物分布与环境

生物分布与环境 知识点解读: 1. 了解生物在陆地环境形成和发展过程中作用,以及生物对环境的指示作用。 2. 了解土壤的形成及其在陆地环境中作用,掌握我国主要土壤的特性及治理方法。 3. 理解地理环境各要素相互作用形成了地理环境的整体性。 4. 理解地理环境的地域分异规律,包括地带性和非地带性规律。 5. 以地理景观图和分布图为切入点,掌握世界陆地自然带的成因、分布和特点。 知识精讲: 第一课时: 一、生物分布与环境 (一)环境影响着生物分布 气候是影响陆地生物分布,尤其植物分布的最重要的因素。 光照-- 绿色植物生活的必要条件 喜光植物-- 分布于向阳的地方,或林中的上层 喜阴植物-- 分布于背阳、荫蔽的地方,或密林的底层。 例:图3.39西双版纳地区的人工多层经济林 热量和水分条件 赤道向两极植被带的变化-- 热量和温度 例如:沿海向内陆过度为森林、草原、荒漠-- 水分 山麓到山顶植被带的垂直分布-- 热量和水分 (二)植物对生长环境的适应性现象及其指示作用 例一水生植物(莲)和旱生植物(骆驼刺)图3.40和图3.41 莲 湖沼等水湿环境 叶硕大、柔嫩 根系欠发达 骆驼刺 干旱沙漠环境 叶变成细刺 根系发达 例树冠(旗形)指示风向教材图3.42 在日常生产、生活中的运用: 植物对气候的指示作用华北地区"枣发芽,种棉花"。 干旱地区借助植物来寻找水源。 有些植物(如矮牵牛)对环境污染的指示作用 小结:生物尤其是植物作为自然景观的标志 (三)动物分布也受如植物分布、气候差异、地形起伏等自然环境的制约。 除自然因素外,生物分布还受到人类活动的影响。 二、生物在地理环境中的作用 其中的根本原因是绿色植物能进行光合作用。 光合作用:绿色植物通过叶绿素,利用光能,把二氧化碳和水合成为贮藏能量的有机物

地质环境条件复杂程度分类

地质环境条件复杂程度分类 复杂: 1、地质灾害发育强烈 2、地形与地貌类型复杂 3、地质构造复杂,岩性岩相变化大,岩土体工程地质性质不良4、工程地质、水文地质条件不良 5、破坏地质环境的人类工程活动强烈 中等: 1、地质灾害发育中等 2、地形较简单,地貌类型单一 3、地质构造较复杂,岩性岩相不稳定,岩土体工程地质性质较差4、工程地质、水文地质条件较差 5、破坏地质环境的人类工程活动较强烈 简单: 1、地质灾害一般不发育 2、地形简单,地貌类型单一 3、地质构造简单,岩性单一,岩土体工程地质性质良好 4、工程地质、水文地质条件良好 5、破坏地质环境的人类工程活动一般 注:每类5项条件中,有一条符合复杂条件者即划为复杂类型。

地质灾害主要分为:崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面塌陷等六种类型,其中崩塌、滑坡、泥石流是目前所有地质灾害发生次数中最多的三种。上述六种地质灾害类型的特征如下: 崩塌是指地质体在重力作用下,从高陡坡突然加速崩落(跳跃)。具有明显的拉断和倾覆现象。 滑坡是指地质体沿地质弱面向下滑动的重力破坏。滑坡通常具有双重含义,可指一种重力地质作用的过程,也可指一种重力地质作用的结果。 泥石流是指由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)在沟谷或山坡上产生的一种携带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流。其汇水、汇砂过程十分复杂,是各种自然和(或)人为因素综合作用的产物。地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下,向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种地质现象。 地裂缝是地表岩层、土体在自然因素(地壳活动、水的作用等)或人为因素(抽水、灌溉、开挖等)作用下,产生开裂,并在地面形成一定长度和宽度的裂缝的一种宏观地表破坏现象。 地面沉降是在人类工程经济活动影响下,由于地下松散地层固结压缩,导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动(或工程地质现象)。 地质作用的分类根据产生地质作用的能源及作用发生的部位,地质作用分为内力地质作用和外力地质作用两类 内力地质作用是因地球内部能产生的地质作用,这类地质作用主要发生在地下深处,有的可波及到地表。它使岩石圈发生变形、变位,或发生变质,或发生物质

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