生物圈与水圈大气圈

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1、圈层间的相互作用第十二章生物圈与水圈、大气圈、岩石圈的相互作用第一节生物圈与岩石圈的相互作用第二节生物圈与大气圈的相互作用第三节生物圈与水圈的相互作用第四节水圈、大气圈、生物圈的相互作用第一节生物圈与岩石圈的相互作用一、生物风化与岩石的分解生物风化作用是指生物在其生命活动过程中对岩石、矿物产生的破坏作用。生物机械风化作用是指，生物在其生命活动过程中对岩石产生的机械破坏作用。如根劈作用和动物的挖洞掘穴等。生物化学风化作用是通过生物新陈代谢和生物死亡后的遗体腐烂、分解进行的。植物和细菌在新陈代谢过程中，常常形成和析出有机酸、硝酸、碳酸和其他一些物质，它们对岩石具有较强的侵蚀能

2、力。生物尸体逐渐堆积起来，在还原的环境中经过缓慢腐烂分解，形成一种暗黑色的胶状物质，即腐殖质。它一方面，供给植物必不可少的钾盐、磷盐以及含氮的化合物，另一方面，腐殖质本身就是一种有机酸，对岩石、矿物有着腐蚀作用。第十二章第一节生物圈与岩石圈的相互作用二、岩石－土壤－生物土壤是在一定的水热条件下，岩石与生物相互作用的产物，是岩石与生物联系的纽带与桥梁。生物与岩石相互作用形成土壤：岩石风化形成风化壳，随着生物化学风化作用的进行和有机质的积累，风化壳的物质组成与性质发生变化，并且形成一定的结构与肥力，这时土壤便形成了。同时，通过生物的物质循环，才能把大量的太阳能纳入成土过程，才能

3、使分散于岩石圈、水圈和大气圈的多种养分聚集于土壤之中，才能使土壤具有肥力并使之不断更新。岩石是一切陆地生物的固体支撑，没有固体岩石的支撑，很难想象有陆地生物的发生与发展。并且许多生物，尤其是植物所需要的矿物元素，都来自岩石及其风化形成的产物。第十二章土壤是生物与岩石相互作用的纽带土壤不仅是生物与岩石相互作用的产物，而且还是两者相互作用的纽带。植物一般情况下很难直接吸收岩石中的矿物质，只有经过土壤转换成离子形式，才能被植物吸收。只有当生物有机质在土壤中转变成有机酸时，生物对岩石的化学风化作用才能发生。岩石中的水（如地下水）只有转变成土壤水，才能被植物吸收；大气降水经过植物淋滤

4、、土壤吸收之后，才会渗入岩石转变为地下水。岩石与植物之间的其他物质交换，也大都需要经过土壤这个中间环节。植物-土壤-岩石的关系第十二章第一节生物圈与岩石圈的相互作用三、岩石性质对生物的影响岩层性质影响到地表土壤，不同的岩石上发育的土壤会产生不同程度的差异，例如灰岩地区一般土壤不发育，且土壤的碱性组份较多，因而植被不发育，且多灌丛；砂岩区则往往覆盖较好的土壤，且土壤呈酸性，有利于喜酸植物（松等）的生长。岩石的结构、构造主要通过其透水性、隔水率和含水率等影响土壤、生物的水文条件。第十二章第一节生物圈与岩石圈的相互作用三、岩石性质对生物的影响岩石的元素特征控制生物的生长发育，它为

5、生物提供基本的矿物质需求，此外，一些特殊的元素富集带往往有与之对应的指示性生物，如铜矿带上常生长铜兰。第十二章第十二章南京阳山北坡石炭纪二叠纪灰岩上生长的灌丛与五通组砂岩上生长的松林界限清楚第十二章特殊土壤环境植物芒萁分布于长江以南，大量生长于酸性红壤的山坡上，是酸性土壤指示植物钙质土壤指示植物蜈蚣草柽柳科柽柳属。灌木或小乔木，枝条细而下垂，叶鳞片状细小。耐干旱耐盐碱，常生长于盐硷荒滩第一节生物圈与岩石圈的相互作用三、岩石性质对生物的影响在地质历史发展过程中，各种岩石的分布差异导致地壳表面元素分布的不均一性。这种不均一性在一定程度上，控制和影响着世界各地区人体的发育和体质的

6、差异，若元素分布的不均一性超过正常变化范围，则将造成人类的地方疾病。第十二章第一节生物圈与岩石圈的相互作用四、岩石圈运动与生物岩石圈的运动导致大陆的漂移，大陆位置变化也会导致生物群落面貌的巨大变化。例如印度从南极附近的高纬度地区漂移到现在的北半球低纬度地区，由冻原、冰原变为热带森林、草原环境。岩石圈的运动引起地面高程的变化，同样导致生物面貌的变化。例如，青藏高原在上新世海拔相对比较低，植被为亚热带森林；而随着地面的隆升，高原内部与北部已经演化为干旱草原或寒漠。第十二章中国老第三纪植被分布示意热带亚热带雨林副热带干旱草原与荒漠副热带森林暖温带落叶阔叶林亚洲东亚世界中国新第三纪

7、植被分布示意热带亚热带常绿林副热带常绿落叶混交林副热带落叶林暖温带落叶林副热带暖温带草原与森林草原副热带暖温带荒漠与荒漠草原在一些山坡上，由于岩石块体的向下滑动或者蠕动，往往使得山坡上的树木变得倾斜，有人称之为醉树。第十二章庐山仙人洞附近滑坡体上的醉汉林第一节生物圈与岩石圈的相互作用五、生物岩石、生物矿床、生物地貌生物作用形成岩石可以称之为生物岩石。沉积在海底的主要是生物的残骸，这些生物残体堆积、固结便形成岩石；硅藻土就是一种主要由硅藻残骸组成的岩石；珊瑚礁，主要由珊瑚的骨骼胶结而成，是珊瑚生长过程中，残骸不断堆积