土壤圈·岩石圈·生物圈（认识我们的家园地球四）

 

土壤圈

“土，地之吐生物者也。'二’像地之下，'|’地之中物出，形也。”东汉文字学家许慎在《说文解字》中形象地说出了土壤的本质含义。土壤是地表生物生存的物质基础，是位于陆地表层，由有机物、无机物、水分和空气组成的，具有一定肥力并能生长植物的疏松层。土壤圈是陆地表层土体的总称，土壤厚度一般1—2米（一说平均厚度5米），面积约为1.3亿平方千米，相当于陆地（包括岛屿）总面积减去高山、冰川和地面水所占有的面积。具有不连续性。因处于其他圈层的交接地带，土壤圈在生态系统中占有特殊空间位置，在自然环境发展和变化中起重要作用。

土壤中的无机物主要是矿物质，是由各种岩石分化而成；有机物来源于生物体，包括细菌、放线菌、真菌、藻类，植物未分解的根、茎、叶，动物的排泄物和尸体，以及复杂化合物的混合物腐殖质。土壤水分主要来自大气降水，根据存在形式分为吸湿水、毛管水和重力水，由于人类的活动等因素，也来自江河湖沼等。土壤空气来源于大气，但没有连续性，不易于交换。

土壤圈是大气圈中温室气体的重要来源，对温室气体的吸收和释放起一定的平衡作用。其温度变化对环境起缓冲和稳定作用。

土壤圈是全方位的开放系统，与其他任何圈层都能产生相互影响，能很好地体现地表自然环境相互联系、制约、作用的整体性。                                     

 

岩石圈

岩石圈是地球表层岩石体的总称，是由地壳和地幔最上部分构成的连续圈层。地壳是岩石圈的主体，由花岗岩、玄武岩等各种岩石组成。陆壳平均厚度35千米，最薄的15千米，喜马拉雅山脉和安底斯山脉所在处地壳分别为80和70千米。洋壳较薄，平均厚度7千米。经过漫长的地质年代，在一定条件下，岩石圈可聚集形成有开采价值的各种金属矿床和非金属矿床。石油、天然气、煤炭、油页岩等是生成于岩石间的有机物组成物质。统称能源矿产。

在岩石圈表面，由于辐射的时间和空间不均匀、大气和水运动形式不同，而使岩石失去稳定性，产生风化、剥蚀、搬运、堆积和沉积，从而改变了地表形态。于是形成海洋和陆地，以及陆地的高原、山地、丘陵、平原、洼地等各种地形地貌。又由于地心引力，使得岩石圈只能停留在暂时稳定上，而长期处于不稳定状态，造成地震、火山、泥石流、滑坡等地质灾害。可以说，地表形态的塑造过程也是岩石圈物质的循环变化过程，其存在基础是岩浆岩、变质岩和沉积岩三大类岩石的变质转化。

20世纪60年代兴起的板块构造学说提出,岩石圈并不是整体一块，而是由一些活动带分割成许多单元，称为板块。岩石圈可分为欧亚板块、太平洋板块、美洲板块、非洲板块、印度洋板块、南极洲板块6大板块。还有一些较小板块镶嵌其间。板块边界有海岭洋脊板块发散带、岛弧海沟板块消减带、转换断层带和大陆碰撞带4种类型。 

生物圈

在大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈相互作用最活跃的地球表面，生活着数百万种，也许数千万种有机体——生物。生物的活动渗入各个圈层，到处都可以找到生命的踪迹。

生物圈的概念是由奥地利地质学家休斯（E.Suess)1875年首次提出的，是指地球上有生命活动的领域及其居住环境的整体。所有生物分为动物、植物、微生物三大类（或者按照五界系统分类法，分为原生生物、原核生物、真菌、植物、动物五大类），所生存和活动的圈层，称为生物圈，是整个有机界及其依存的不连续圈层。其存在的先决基本条件是来自太阳充足的光能、生命体必须的大量水分、适宜温度和多种营养物质。（起码这是地球生命体不可或缺的，在不明确地外生命体形态、本质之前，生物圈是作为行星的地球所特有的圈层。）

生物圈与其他圈层共同构成地球上最大规模的生态系统。一片森林、一块稻田、一面山坡、一处水面，都是生物圈内特点鲜明、相对独立的组成单位。生物圈在各圈层中质量最小，范围最小，活动空间包括大气圈下层、岩石圈上层和整个土壤圈和水圈。但大部分空间里生物种类和数量稀少，绝大多数生物生活在地表上下几百米的“狭小”空间，这里是生物圈的核心部分。

生物圈的发生发展，一方面受其他圈层的制约，另一方面又积极影响并改变其他圈层的发展方向，使生态环境不断地由低级到高级、由简单向复杂的方向发展。三大类生物营养方式和自然功能不同，植物、动物和微生物分别是自然界的生产者、消费者和分解者。而人类定位为最上层的消费者。

人类是生物圈的组成部分，是生物圈的最高产物，受生物圈矛盾支配，并在适应生存环境的同时，从不自觉到自觉地进行改变环境的努力和活动。人类不仅要求生物圈能长期稳定地满足自身不断增长的物质要求,而且要求环境质量更好或者起码不降低。造成这种人类与生物圈系统的总体平衡，是人类的目的。因此，人类也负有责任。特别是人类作为地球上进化遥遥领先的物种，责任尤其重大。

1971年，联合国教科文组织制订了“人与生物圈”研究计划，谋求协调人与生物圈的关系。中国是“人与生物圈”组织理事国，在研究和保护生物圈方面做了大量工作，作出了应有的贡献。但也存在严重问题和不足。