我們已經知道,地球由6個不同狀態和不同物質的同心圈構成。這些層圈可分為外部層圈和內部層圈兩類。地球表麵以外的外部層圈有3個:環繞地球最外層的氣體層圈為大氣圈;地球表麵的液體部分(包括海洋、湖泊、河流、地下水、冰川等)稱水圈;地球表麵有生命活動的層圈叫生物圈。通過近代地震探測得知,從地表往下直到地球中心的內部層也主要有三個:它猶如一個雞蛋,最外薄層為地殼,由各種矽酸鹽類岩石組成;其下為厚厚的地幔,由鎂鐵質和金屬硫化物和氧化物組成,其中上部有層岩石呈熔融狀的軟流圈;地球中心部分為地核,主要為鎳鐵質,又分為外核和內核,外核為液態,內核為固態。
我們人類就生活在地殼、大氣和水的接觸地帶。地球各層圈的性質和活動緊密結合,形成複雜而有機的自然係統,直接影響著人類的生存環境。而人類活動也對它帶來影響,使其發生變化。有時產生的反作用會危害人體健康,破壞自然資源和生態平衡,以致影響人類的生存。
大氣圈
大氣圈含有多種氣體的混合物,其中絕大部分組分的比例在近地表幾乎是不變的,也有些是不定組分。特別是由於人類社會的生產、生活活動的影響,常使有害的不定組分排放於大氣中,如果它們超過一定濃度,便給人類造成危害。由工廠企業、家庭爐灶和汽車、飛機等各類交通工具排出的煙塵、硫氧化物、氮氧化物、二氧化碳、一氧化碳、碳氫化合物和鉛化合物等。它們不僅被人類呼吸後會產生各種疾病,被植物、農作物吸收後形成有毒物質危害人類,而且在大氣中富集後形成黑風暴、酸雨、塵霧、溫室效應並破壞臭氧層,致使世界氣候條件變得惡劣。
水圈
水以氣態、液態和固態三種形式存在於大氣、地表和地下。水在不斷地以蒸發、凝結、降水、徑流的方式轉移交替,形成水的循環。人類社會的全部生活都與它有密切聯係。海洋為人類提供了極其豐富的化學、礦產、動力和生物等資源,也是陸地風雲變幻的源地、幹濕冷暖變化的調節器。河流和湖泊為人類提供了灌溉、發電、漁業、城市供水和航運之便。存蓄在岩石裂隙和土壤空隙中的地下水,也是工農業生產、日常生活用水的重要來源。高緯度和高山地區的冰川不但是人類的固體水源,也控製著世界的氣候和人們的生活方式。
引起人們注意的是人類活動在不同方麵造成水環境的破壞,一是由於對水資源本身不合理的掠奪式開采所產生的對水環境和水資源的破壞(如過量引用地表水導致河湖幹涸,過量汲取地下水導致地下水資源枯竭);二是由於人類在其活動領域的活動所產生的對水環境和水資源的破壞(如盲目圍墾引起湖泊麵積和體積縮小);三是工農業生產活動和生活活動引起的各類水體的水質汙染。另外,大氣汙染產生氣候變化,使陸上積冰量隨氣溫變化,如某一段時間氣溫突然上升或下降,就會出現大冰川或冰冠融化入海引起海平麵大幅度上升,那就會給人類造成災難。
生物圈
生物的生存受到周圍環境的強烈製約,但另一方麵生物對它周圍環境也有非常深刻有力的改造作用。生物長期生命活動所創立的新環境又對生物自身生活和發展產生影響。呼吸作用是生命的基礎,光合作用是生物發展的前提,在呼吸和光合作用下進行氧和二氧化碳的物質循環,為生物的維持和發展提供了物質保證。大約33億年前,地球上有了原始生物以來,植物不斷在海中和陸上進行光合作用,釋放遊離氧,形成大氣,使氨氧化成氮和水氣,使甲烷和一氧化碳氧化形成二氧化碳、水汽等;還使地表岩石礦物形成紅色鬆散風化物,其中一些藻類和地衣分泌酸類腐蝕礦物吸收養分,死後殘骸一部分被細菌分解形成氮素,另一部分轉化為有機質,從而形成真正的土壤,為高等植物生長提供了良好場所。而高等植物的類似變化更改善了土壤肥力。另外,植被也強烈製約著小氣候、小環境,如植被改變地麵溫度條件,改變氣流速度及空氣濕度,並減少水土流失。
在生物圈一定空間範圍內,生物與其無機環境之間,各類生物之間存在著密切相互關係,共同構成統一體係,即生態係統。每個生態係統的生物種類、組成、數量、生物量和生產能力都受周圍環境製約,而生物的存在和活動也對環境產生不同程度的改造作用。如此反複作用的結果,生態係統中的生物和環境都具有一定的穩定性,使其能量、物質的輸入與輸出大體平衡,構成所謂生態平衡。人類不合理地開發利用自然資源,常常不自覺地破壞原有的生態平衡,甚至超出原生態係統及其生物能夠忍受的限度,降低穩定性,引起複雜的連鎖反應。如人類大規模不合理地捕殺動物,采伐森林,開墾草原,使生物資源直接受到毀滅性破壞或因環境惡化失去適宜生存的有利條件而絕滅。