保护地球(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：李慕南,姜忠喆

出版社：北方妇女儿童出版社

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保护地球试读：

前言

科学是人类进步的第一推动力，而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代，社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高，为我们广大人民群众的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机，大力普及科学知识，传播科学精神，提高科学素质，是我们全社会的重要课题。

科学教育，让广大读者树立这样一个牢固的信念：科学总是在寻求、发现和了解世界的新现象，研究和掌握新规律，它是创造性的，它又是在不懈地追求真理，需要我们不断地努力奋斗。

在新的世纪，随着科学技术日益渗透于经济发展和社会生活的各个领域，成为推动现代社会发展的最活跃因素，并且是现代社会进步的决定性力量。发达国家经济的增长点、现代化的战争、通讯传媒事业的日益发达，处处都体现出高科技的威力，同时也迅速地改变着人们的传统观念，使得人们对于科学知识充满了强烈渴求。

对迅猛发展的高新科学技术知识的普及，不仅可以使广大读者了解当今科技发展的现状，而且可以使我们树立崇高的理想：学好科学知识，为人类文明作出自己应有的贡献。

为此，我们特别编辑了这套《科学百家讲坛》，主根包括科技、科学、兵器、宇宙、地球、自动、动物、植物、生理和医疗等内容，知识全面、内容精炼、图文并茂，形象生动，通俗易懂，能够培养我们的科学兴趣和爱好，达到普及科学知识的目的，具有很强的可读性、启发性和知识性，是我们广大读者了解科技、增长知识、开阔视野、提高素质、激发探索和启迪智慧的良好科普读物，也是各级图书馆珍藏的最佳版本。

地球上的主要资源

人类的生活一天也离不开地球母亲提供的资源。观察一下我们自己从早到晚的活动，从起床、早餐、上学、工作、做饭、洗衣、看电视、看书、睡觉等等，我们都在不断地使用水、各种能源、农产品和工业品。人们生活生产中的这些用品、工具都是由地球资源加工做成的，在加工这些工具和用品的时候，也需要耗用大量的能源和淡水资源。

人类的发展强烈地依赖着地球资源，一旦大自然停止了原料的供给，我们将会彻底失去生存的条件。有人说：“糟蹋地球资源实际上是在毁灭自己的生存基础”，这句话可谓一针见血。那么，地球上的资源主要有哪些？它们对于人们的生活有什么重要的意义？让我们来了解一下吧。

地球资源指的是地球能提供给人类衣、食、住、行、医所需要的物质原料，也称为“自然资源”。陆地上重要的自然资源有六种，它们是：淡水、森林、土地、生物种类、矿山和化石燃料（煤炭、石油和天然气）。

地球上的这些自然资源又可分为“可再生”与“不可再生”两大类。可再生的自然资源指的是在太阳光的作用下，可以不断自我再生的物质。最典型的可再生资源有植物、生物质能、太阳能、风能等。地球上不可再生的自然资源主要有石油、煤炭、天然气和其他所有矿产资源。它们经过了上亿年才得以形成，因此不可再生。人类的消耗使得这类资源越来越少。

在可再生资源中，植物资源与人们的生活息息相关。地球上的植物约40万种，人类已经命名了其中的近25万种。有3000种植物被人类作为农作物试种过，然而只有300种被试种成功，其中100种用于大规模耕种，给人类提供食物、油料、棉花、蔗糖等重要生存物质。目前，全世界人类的主要粮食绝大部分来自于8种植物：小麦、稻米、玉米、大麦、燕麦、高粱、小米和黑麦。每年全球粮食的总产量约为15～16亿吨。女果全球都停止生产粮食，世界的存粮大约只能维持全人类生存40天左右。

地球上的不可再生资源对人类的生产生活也是异常重要的。目前，全世界使用的能源有百分之九十是从化石燃料中提取的，它们就是煤炭、石油和天然气。化石燃料都是经历了漫长的地质时间才得以形成的，不可再生。

值得注意的是，地球上的生物物种也是宝贵的不可再生自然资源。任何一种生物的灭绝意味着地球永久性地丢失了一个物种独特而珍贵的基因库。因此，如果是由人类活动造成的物种灭绝，其损失将无法估量。

中国是一个资源大国，有土地、淡水、森林、矿产、海洋、内陆水产和动植物等多种。但由于我国人口多，使自然资源的人均占有量都在世界平均值以下，典型的几项数据有：淡水资源为世界人均的1/4，森林资源为1/9，耕地资源为1/5（为美国的1/10），45种主要矿产资源为1/2。因此，我们不应该总是津津乐道地大物博。分配开来，我国是一个资源相对匮乏的国家，对于我们来说，保护资源、合理利用资源显得更为重要。

地球生命的保护伞

地球上一切生命所需的能量都来自太阳。但如果太阳光不受任何阻挡直接照到地球上，地球上的生物将会毁灭殆尽。为什么呢？太阳辐射的紫外线对生物具有极强的杀伤力。幸运的是，在地球的大气层中包含着一层薄薄的臭氧层，它就像过滤器和把保护伞，能够阻止太阳光中99%的有害紫外线，有效地保护地球上生物的生存，使地球成为人类可爱的家园。

但是，目前全球臭氧层遭受到严重的破坏，臭氧含量在不断地减少，愈是高纬度地区明显，两极上空则是集中反映。两极上空则是臭氧遭受破坏的集中反映。南极上空出现了迄今最大的臭氧层空洞，其面积达到2830万平方千米，超出我国领土面积两倍以上，相当于美国领土面积的3倍。

大家都知道，南极是一个非常寒冷的地区，终年被冰雪覆盖，四周环绕着海洋。20世纪80年代以来，人们发现南极上空的臭氧变得越来越稀薄，而且每到春天南极上空平流层的臭氧层都会发生急剧的大规模耗损。目前，极地上空臭氧层的中心地带，近95%的臭氧已被破坏。从地面向上观测，高空的臭氧层已极其稀薄，与周围相比像是形成了一个“洞”，直径上千千米，“臭氧空洞”就是因此而得名的。为什么会出现臭氧空洞呢？专家们认为，这主要是人类大量使用氟里昂引起的恶果。

氟里昂是由人制造出的化学物质，在制作冰箱、空调时被使用。它对人体无害。20世纪30年代杜邦公司发明这种物质时，曾被誉为是“20世纪最大的发现”。然而，几十年后，人们却发现它在太阳紫外线的强烈辐射下，分子会被分解，释放出氯原子。正是这个氯原子喜欢同臭氧分子发生反应，把臭氧分子中的1个氧原子夺过来。这样一来，臭氧就变成了普通的氧气。更可气的是，氯原子的生存能力很强，一般一个氯原子可以吃掉10万个臭氧分子。所以，地球上空的臭氧层越来越薄了，臭氧空洞也越来越大了。

臭氧层中臭氧含量的减少等于在我们的头顶上开了天窗，大量紫外线照射进来。科学家认为，大气层中的臭氧含量每减少1%，地面受太阳紫外线的辐射量就增加2%，人类患皮肤癌者就会增加5%至7%。臭氧层的减少还会损害人的免疫系统，使患呼吸道疾病的人增多，白内障的发病率将上升0.6%～0.8%。紫外线的增加，还会引起海洋浮游生物及虾、蟹幼体和贝类的大量死亡，进而影响食物链，造成某些物种灭绝。

即使人类从今天开始停止使用臭氧杀手——氟里昂，氟里昂对臭氧的破坏作用也不能在短时间内消除。因为，从20世纪的30年代初到90年代的五六十年中，人类总共生产了1500万吨氟里昂。它们将在今后几十年内逐渐上升到平流层，继续破坏臭氧层。面对如此严峻的形势，传说中的女娲娘娘还会出来替人类补天吗？人类应该做些什么才能弥补自己的过失呢？目前唯一的“补天术”就是减少和停止使用含氟里昂的产品。面对已经闯进来的紫外线，我们首先要做好保护自己的工作，比如夏天出门时要带上遮阳帽，墨镜等等来保护我们的面部皮肤和眼睛。

水的重要作用

水是地球上分布最广的物质之一，是我们环境的一个重要组成部分。我们地球表面的71%被海洋所覆盖，如果将海洋中所有的水均匀地铺盖在地球表面，地球表面就会形成一个厚度约三千米的水圈。所以有人说地球的名字应该叫作“水球”。

从地球上生命的起源到人类社会的形成，从生产力低下的原始社会到科学技术发达的现代社会，人与水结下了不解之缘。水既是我们生存的基本条件，又是社会生产必不可少的物质资源。没有水，就没有人类社会的今天。

水与空气、食物是人类生命和健康的三大要素。人体重量的50%～60%由水组成，儿童体内的水分更高达80%。可以说，没有水就没有生命。但地球上的淡水资源只占地球水资源总量的2.5%，在这2.5%的淡水中，可供直接饮用的只有地球总水量0.26%。所以说，水是人类的宝贵资源，是生命之泉。

水与生命的产生密切相关。大约在四十多亿年前，由于地质运动的持续作用，原始地球逐渐形成了原始海洋。科学家们认为，在早期的原始海洋中，蛋白质和核酸等有机物，与水浑然一体；经过亿万年的发展和聚合，形成了“团聚体”的多分子体系，与水分隔开来；独立出来的多分子体，从环境中吸收物质，扩充和改造自己，同时排出“废物”，使自己的化学组织部分不断自我更新，这样生命就宣告诞生了。因此，人们总是说：海洋是生命的摇篮，生命来源于水。

随着生物的进化，人类出现了，人类社会发展到今天，更是一刻也离不开水。

水是工业生产的血液。它参与工矿企业生产的一系列重要环节，在制造、加工、冷却、净化、空调、洗涤等方面发挥着重要的作用。例如，在钢铁厂，靠水降温保证生产；钢锭轧制成钢材，要用水冷却；锅炉里更是离不了水。制造1吨钢，大约需用25吨水。水在造纸厂是纸浆原料的疏解剂、稀释剂、洗涤剂、运输介质和药物的溶剂，制造1吨纸需用450吨水。火力发电厂冷却用水量十分巨大，同时，也要消耗部分水。

水是农业生产的命根子。农业作物含有大量的水，约占它们自重的80%，蔬菜含水90%～95%，水生植物竟含水98%以上。水参与着几乎所有的生命功能，它为植物输送养分；参加光合作用，制造有机物。通过蒸发水分，植物使自己保持稳定的温度，不致被太阳灼伤。植物浑身是水，而作物一生都在消耗水。科学家计算过，1千克玉米，是用368千克水浇灌出来的；同样的，小麦需要513千克水，棉花需要648千克水，水稻竟高达1000千克水。一籽下地，万粒归仓，农业的大丰收，水才是最大的功臣。

大自然的“总调度室”

我们都知道，森林能够生产木材、果实、油料、药材等林产品。然而，却很少有人知道，森林还有巨大的生态价值，而且森林的生态价值常常大过林产品价值的几倍到十几倍。

森林是地球的肺，它吸进去的是二氧化碳，吐出来的却是氧气。森林的储水能力非常强，郁郁葱葱的森林就像块巨大的吸收雨水的海绵，它的根把从天而降的雨水送到地下，使之变为地下水，一片森林就是一个蓄水库，所以森林有“看不见水的水库”之称。森林还可以防风固沙，是防止荒漠化的一个重要的手段。由于森林在保护环境和气候资源中起着举足轻重的作用，所以被称为“大自然的总调度室”。森林不但可以吸收大量二氧化碳，降低温室效应，还能制造氧气。通常一公顷阔叶林一天可以消耗1000千克的二氧化碳，释放730千克的氧气。而且，森林能够吸收空气中的粉尘、细菌以及一些有害气体，它好比大自然的肺，净化着我们呼吸的空气。例如，一公顷柳杉林每月可以吸收二氧化硫60千克，一公顷的山毛榉树林，一年之内吸附的粉尘就有6800千克之多。不少树种还能分泌植物杀菌素，不同程度地杀死空气中的细菌，如橙、柠檬、圆柏、黑核桃、法国梧桐等植物，都有较强的杀菌力。

在地球赤道的两侧，有几片终年湿润的土地，生长着高大茂密、终年常绿的森林，这就是热带雨林。占地球陆地面积不多的热带雨林，为世界上半数以上的动植物品种提供了生活居住的场所，它是地球上生物多样性最丰富的地区。热带植被还为人类提供了丰富的物产，比如：巧克力、坚果、水果、胶类、咖啡、木料、橡胶、天然杀虫药、纤维和燃料等。可以说，热带雨林就是一个“绿色宝库”。但由于人为的破坏，这个“绿色宝库”正在大片大片地消失，正濒临着灭绝的危险。

由于人类对木材的大量消费、无节制的乱砍滥伐等人为因素，全世界森林面积在1990～2000年的十年间每年平均减少940万公顷。专家指出，这一现象已经给人类赖以生存的自然环境造成了严重影响，应该立即采取有效措施予以控制。

很多人喜欢用一次性筷子，认为它既方便又卫生，使用后也不用清洗，一扔了之。然而，正是这种吃一餐就扔掉的东西加速着森林的毁灭。日本作为一次性筷子的发明国和使用大国，却不砍自己国土上的树木来做一次性筷子，而全部依靠进口，这是日本人的聪明之处。我国森林覆盖率不及日本的一半，却是一次性筷子的生产和出口大国，每年用于一次性筷子的木材达130万立方米，向日本和韩国出口的一次性筷子达150亿双。所以，让我们尽量不使用一次性筷子吧，不要让森林变木屑。让我们每一个人都负起植树造林的任务吧，从一棵树、一片草地入手，从我做起，从现在做起！

保护草原

茫茫的大草原，是大自然赐给人类的宝地。它不但是发展畜牧业的最基本的生产资料和基地，而且还具有较强的固沙防风、涵养水源、保持水土、净化空气等生态功能。

我国拥有草原近4亿公顷，占世界草原面积的13%，占我国国土面积的41%。在如此辽阔的草原上，繁衍着大量的野生动物。在这些野生动物中，有许多稀有的种粪，以及濒危甚至濒临灭绝的种类，在哺乳类动物中有羚牛、野牦牛、藏羚羊、白唇鹿、西藏棕熊、金猫、雪豹、麝等。珍稀的鸟类有丹顶鹤、白枕鹤、灰鹤、黑颈鹤、白鹤、藏马鸡、金雕、草原雕、苍鹭、兀鹭、秃鹭、胡兀鹭、大天鹅等。还有一些野生种类已在我国消失，而只在濒危野生动物繁育中心有饲养，如高鼻羚羊、野马等。

然而在今天，我们美丽的家——草原已经不再美丽，而是面临着危机。我国草原面积比20世纪50年代初期已大大减少，而且质量下降：90%的可利用天然草原不同程度地退化，其中沙化、退化和盐渍化草原面积已达1.35亿公顷。天然草原的产草量不断降低，而牛、羊等牲畜日益增加，草畜矛盾十分突出。不仅如此，天然草原水土流失严重，每年使数十亿吨泥沙输入黄河、长江。随之而来的恶果就是江河湖泊断流干涸，水旱灾害频繁发生，沙尘暴愈演愈烈。因此，草原危机现已成为我国生态的第一号绿色警报。

那么是谁在破坏草原呢？长期以来，人们认为草原是取之不尽、用之不竭的自然资源，只求索取不思投入，只求多产而不管草原的承受能力。人们把天然草原当作适宜种庄稼的荒地不断开垦。自20世纪50年代以来，经过四次大开荒，已有1930多万公顷优良草原被开垦。草原牧区人口与畜牧增长过快，在草原上过度放牧，草原不堪重负。草原植被遭到人为破坏。人们在天然草原上滥挖药材、乱搂发菜、乱伐林木、挖金、开矿，这些人为活动严重破坏了草原植被。

面对草原危机，我们要重新认识草原的功能和作用，不要仅仅看到草原的经济效益，还要重视草原的生态功能，保护好我们的草原，保护好我们美丽的家！

了解湿地

湿地就在我们身边，大到河流、湖泊、水库，小到池塘、水田、沼泽、滩涂等，都可以称为湿地。湿地是地球上价值最高的生态系统，是自然界最富有生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一，与森林、海洋并称为全球三大生态系统。它不仅为人类提供大量食物、原料和水资源，而且在维持生态平衡、保持生物多样性和珍稀物种资源以及涵养水源、蓄洪防旱、降解污染、调节气候、防止自然灾害等方面均起到重要作用。人们赞美湿地，将它比喻为“地球之肾”、“生命的摇篮”、“物种基因库”、“鸟类乐园”等。

湿地具有很高的生态价值。湿地是濒危鸟类、迁徙候鸟以及其他野生动物的栖息繁殖地。在四十多种国家一级保护鸟类中，约有1/2生活在湿地中。亚洲有57种处于濒危状态的鸟，在中国湿地已发现有31种……

湿地是重要的遗传基因库，对维持野生物种种群的延续，筛选和改良粮食作物物种，具有重要意义。中国利用野生水稻杂交培养的水稻新品种，具备高产、优质、抗病等特性，在提高粮食生产方面产生了巨大效益。另外，湿地是人类发展工、农业生产用水和城市生活用水的主要来源。我国众多的沼泽、河流、湖泊和水库在输水、储水和供水方面发挥着巨大效益。

我国是世界上湿地类型齐全、分布广泛、生物多样性丰富的国家之一，共拥有湿地面积6590多万公顷，约占世界湿地面积的10%，居亚洲第一位、世界第四位。但是目前我国湿地消失和退化极其严重，近年来我国已有近1000个天然湖泊消亡，三江平原78%的天然沼泽退化；“八百里”洞庭湖已经由1949年的4350平方千米缩小至今日的2000平方千米左右！青海湖区，人口比1949年增加了4倍，环湖区开垦面积达20万公顷左右，脊椎动物减少了34种。这一切真让人触目惊心！

湿地的保护已经受到国内外的广泛关注。为了保护湿地，十多个国家于1971年2月2日在伊朗的拉姆萨尔签署了《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》。这个公约的主要作用是通过全球各国政府间的共同合作，以保护湿地及其生物多样性，特别是水禽和它们赖以生存的环境。我国于1992年申请加入了公约组织。1996年10月，湿地公约常委会第19次会议决定自1997年起，将每年的2月2日定为世界湿地日。

了解河流

河流，是地球表面较大天然水流的统称。地壳运动所产生的凹槽，在降水与地下水的供水情况下，就会形成大小不同的河流。我们常常赞美黄河是我们的母亲河，古今中外的文学家、诗人都用自己的笔对河流给予了极高的赞美。

河流在我国的称呼很多，较大的河流常称江、河、水，如长江、黄河、汉水等；小一点的叫溪、涧、沟等，如台湾省的浊水溪、福建省的沙溪等；西南地区的河流也有称为川的，如四川省的大金川、小金川；此外，藏布、郭勒等一些名称，是我国某些少数民族对河流的称谓。

河流对人类社会的发展具有重要的意义，无论是世界古代文明，还是当今地区经济的发展多与河流有密切关系。人类古代文明的发祥地往往依大河大川而兴起。距今四千多年以前，黄河流域即为中华民族文化的摇篮。埃及的尼罗河、巴比伦的两河流域（幼发拉底河和底格里斯河），印度的恒河、印度河，都是人类古代文明的发源地。

河流与人类的生活息息相关，这是因为河流的分布广，水量大，循环周期最短，而且绝大多数暴露在地表，取用十分方便。可以想像，河流是人类依赖的最主要的淡水水源。另外，河流在航运、灌溉、水产养殖和旅游等各个方面，也都对人类有重大作用。虽然洪水泛滥也给人类带来生命财产的损失和生态环境的破坏，但和它给人类带来的利益相比，还是微不足道的。

河流拥有重要的水资源和水能资源。河流的水力蕴藏量取决于径流量和落差两者的大小。中国不仅有丰富的河川径流，而且有世界上最高的山脉和高原，许多大河从这里发源后奔腾入海，落差又特别大。因此，中国水力蕴藏量特别丰富，约为6.8亿千瓦，居世界首位，相当于美国的5倍多，占全世界水力蕴藏总量的1/10左右。

河流是天然的航线，它的运量大、运行成本低，所需投资较少。一般来说，水运成本是铁路运输的1/2，是公路的1/3左右。因此，内河运输不仅是古代运输的主要手段，而且在交通工具现代化的今天，也占有重要的地位。中国河道纵横，水量丰富，具有发展内河航运的优良条件。

河流广阔的水域是天然的鱼仓。中国各地的河流中盛产各种名贵的淡水鱼，如黑龙江的大马哈鱼，黄河的鲤鱼，长江的鲥鱼、桂鱼、凤尾鱼等都驰名中外。从河流中捕捞的大量淡水鱼，不仅为改善人民生活创造了条件，还可以大量出口换取外汇，支援现代化建设。现在，人们利用河流水体进行多种经营，除放养鱼、蟹、蚌珍珠外，还可种植水生植物，为农副业生产及工业生产提供饲料和原料。

河流孕育了人类的文明，它是大地的动脉，在火车出现以前，船是人们主要的交通和运输工具。河流是大地的乳汁，它灌溉农田，滋润牧草，使人类得以生息繁衍。然而今天，河流污染、江河断流却成为眼睁睁的事实。试想，如果河流内没有鱼了，人们由于饮用受到污染的河水而得病，这样的世界还正常吗？

海洋是一个资源宝库

人类赖以生存和繁衍的地球，其实是名副其实的“水球”，因为海洋的总面积为3.6亿平方千米，占地球表面积的71%。美丽富饶的海洋，是一个巨大的资源宝库，它给人类提供食物的能力相当于世界所有耕地的1000倍，每年提供的水产品至少可以养活300亿人，埋藏在海底的1350亿吨石油和140亿立方米天然气的勘探开发潜力，是人类未来发展的希望。保护海洋，就是保护人类自己！

但是，随着人类海上作业和工程的增加，海洋污染在不断加剧，海洋生态正面临着不断恶化的危险。引起海洋污染的原因主要有：大量未经处理的工业废料、生活垃圾被排入大海，导致海洋污染物加剧；海上泄油事件频发，严重威胁着海洋鱼类等生物的生存；海洋防护工程破坏严重，海岸、防风林已失去挡浪、缓冲阻止海风的功能。而且，随着海洋捕捞、矿产开发、工程建设等活动的不断增加，人类对海洋生物的生活环境的干扰也不断增大。

红树林是热带、亚热带海岸特有的森林植被。它们的根系十分发达，盘根错节屹立于滩涂之中。涨潮时，它们被海水淹没，或者仅仅露出绿色的树冠，仿佛在海面上撑起一片绿伞。潮水退去，则成一片郁郁葱葱的森林。所以，也被称为“海底森林”。

红树是热带海岸的重要标志之一，能防浪护岸，又为林内和附近的海洋生物提供了理想的发育、生长、栖息、避敌场所，它大量的凋落物又为海洋生物提供了丰富的食物来源。红树林是地球上唯一的海洋森林，是海堤的天然“保护神”，是沿海防护林体系的第一道屏障。同时红树本身具有重要经济价值和药用价值，其生态环境和水上风貌具有很高的观赏价值。

1994年11月16日《联合国海洋法公约》生效；1994年第49届联合国大会作出决定，正式确定1998年为国际海洋年。在这项决议中，联合国要求世界各国做出特别努力，通过各种形式的庆祝和宣传活动向政府和公众宣传海洋，提高人们的海洋意识，强调海洋在造就和维持地球生命中所起的重要作用，强调保护海洋资源与环境的重要性，保持海洋的持续发展和海洋可再生资源的可持续利用，加强海洋国际合作。

生物圈是地球生物的大家庭

生物圈是指地球上存在着生命活动的区域，它通常分为三层：上层是“大气圈”的一部分，中层是“水圈”，下层是“岩石圈”的一部分。这三层为地球上的所有生物提供了能够维持其生命活动的空气、水、岩石、土壤，构成了地球上生命活动的主要舞台。所以世界上有生命的东西几乎都包括在这个范围内。地球上的生物小到细菌、真菌，大到鲸鱼、大象，林林总总有数千万种，它们共同组成了生物圈这个大家庭。

在生物圈里，动物、植物和微生物等生物群落与阳光、土壤、水分、空气、温度等环境因素互相联系、互相依存、互相制约，共同构成了地球生态系统。

生物圈是地球上最大的生态系统。在这个生态系统中有生产者（如绿色植物和光合细菌）、消费者（如食草动物和食肉动物）、分解者（如微生物）和无生命物质（如空气、水、土壤、阳光），其中生产者（主要是绿色植物）通过光合作用把太阳能转变为化学能，这种化学能以食物的形式沿着生态系统的食物链依次传递给生产者和消费者，最后通过分解者再归还给自然界。

在一个湖泊里，小鱼吃浮游生物，大鱼吃小鱼，大鱼死后的尸体又被微生物分解成无机物，重新供浮游生物利用，这就是水生生态系统的一个实例。

在自然界里，任何一个生态系统都在不断进行着能量流动与物质循环。因为生物的新陈代谢、生长和繁殖都需要能量。所谓生态平衡，就是在一定时期内，生态系统的能量流动和物质循环保持平衡状态。当生态系统处于平衡状态时，是最有利于能量流动与物质循环的，因此，这个时候系统中的物种最多，生物总量也最大。

生态系统的平衡往往是大自然经过了很长时间才建立起来的。一旦受到破坏，有些平衡就无法重建了，带来的恶果可能是靠人的努力而无法弥补的。因此人类要尊重生态平衡，维护生态平衡，而绝不要轻易去破坏它。

关于生物圈的研究已广泛开展，最著名的是人与生物圈计划。这项计划始于1971年，是联合国教科文组织发起的一项国际科学研究计划。人与生物圈计划受到了世界各国的重视，已有一百多个国家参加，我国也于1972年参加了这一计划并当选为理事国。通过对生物圈的研究，我们不仅能更详细地了解地球上生物的生命活动过程，而且能让它们生活得更好；生物圈，这个世界上最大的一个生态系统，也将成为我们生物大家庭的乐园。

生物多样性

生物多样性，指的是地球上所包括的数以百万计的动物、植物、微生物和它们拥有的基因，以及它们与生存环境形成的复杂的生态系统。简单地说，生物多样性表现的是千千万万的生物种类。

但是，随着环境的污染与破坏，人类的滥捕乱杀、滥采乱伐等，目前世界上的生物物种正在以每小时一种的速度消失。这是地球资源的重大损失，因为物种一旦消失，就永远不可能再生。消失的物种不仅会使人类失去一种自然资源，还会通过食物链引起其他物种的消失。

食物链是指生物间（包括动物、植物和微生物）互相提供食物所形成的食物链条关系。例如：草原上的青草为野兔提供了食物，野兔又是狐狸的食物，狐狸又成为狼的美味，但是当狼死掉后的尸体又会被无机物分解成为青草的养料，这就是草原食物链。因此，如果食物链中的一个物种灭绝了，就有可能引起其他物种的灭绝，最终导致整个生态系统的崩溃。

食物链上的各种动植物的数量也要保持一定的平衡。例如在草原上，如果没有狼、狮子、猎豹和猎狗等食肉动物对食草动物的控制，食草动物就会迅速繁殖，使草原难以承受，当草原退化，食草动物也就失去了生存和发展的条件。

生物多样性对人类生存和发展的价值是巨大的。它提供给人类所有的食物，是全世界60亿人的食物保证；它提供给人类许多诸如木材、纤维、油料、橡胶等重要的工业产品，还有绝大部分的中医药材；许多野生动植物还可以为人类提供特殊的基因，如耐寒抗病基因，使培植动植物新品种成为可能。而且，丰富多彩的生物资源在自然界中维系着能量的流动，在净化环境、改良土壤、涵养水源及调节小气候等多方面发挥着重要的作用。千姿百态的生物种类还会给人以美的享受，是艺术创造和科学发明的源泉。

我国是世界上生物多样性最丰富的国家之一，仅次于巴西和印尼，位居世界第三位。

我国有高等植物3万多种，脊椎动物6347种，分别约占世界总数的10%和14%；陆生生态系统类型有599类。此外，我国珍稀物种丰富，有多种在世界上被视为稀有的珍贵物种，比如大熊猫、金丝猴、长臂猿、高鼻羚、亚洲象、扬子鳄等等。我国还有长满植物的“绿色宝库”——西双版纳，这里既有丰富的热带植物，又有大片的原始森林。

南极对于人类的价值

南极，地球上最寒冷、最多风的地方。这里98%的面积被广袤无垠的冰层覆盖着，目前测得冰层最厚的地方达到了4800米。它拥有世界上90%的冰和70%的淡水。这里曾记录到世界最低气温为-88.3℃。南极冰盖将80%的太阳辐射反射掉，致使南极热量入不敷出，成为永久性冰雪覆盖的大陆。

南极是地球上最遥远最孤独的大陆，广阔的南极冰盖犹如遮盖在南极大陆真实地貌上的神秘面纱，至今尚未被人类完全揭开。

南极大陆及其独特的地理位置为研究地球的许多学科提供了宝贵的“天然科学实验基地”。由于南极地区的太阳辐射能和地磁场与地球上其他地区迥然不同，因而，只有在南极地区上空才能形成一系列重要的地球物理现象，如极光、哨声、粒子沉降和地磁脉动等。因而，要研究上述特殊物理现象，非在南极地区不可。而且，南极地区是全球气候变化的关键区和敏感区，科学家们目前正力图从此发现全球气候变化前的征兆。

南极地区的矿产资源极为丰富。南极大陆的铁矿蕴藏量可供世界开发利用200年，有“南极铁山”之称。南极还有世界上最大的煤田，储藏量约达5000亿吨。还有很多其他的矿产资源正在勘测过程中。

南极还蕴藏着丰富的生物资源，如我们熟悉的企鹅、海豹和鲸等。企鹅估计有1.2亿只，海豹1700万头，各种鲸类约100万头。这些生物都是以鳞虾为食的。磷虾是南极的特殊水产资源，其蕴藏量约为4亿～6亿吨，据估计，在不破坏南极生态平衡的前提下，每年可以捕获5000万吨，这相当于现在全世界总渔获量的一半。

但是目前，南极却也面临着环境问题。20世纪80年代，全球掀起了南极考察的热潮，目前已有40多个国家进驻南极大陆。这些人每年都要产生不少废弃物，包括建筑垃圾、科研垃圾和生活垃圾。除此之外，还要排放大量的生活污水，严重污染了当地的环境。据估计，南极目前积累的垃圾多达30万吨，令人喜爱的企鹅天天和垃圾为伍。看来科学考察活动本身也应该注意环境保护。

企鹅是南极的土著居民，是南极的象征。在千里冰封的南极，企鹅已经快乐地生存了数百万年。然而，在人类出现后，企鹅面对的危险开始变得越来越大了。

人类踏上南极后，给南极土壤带来了新的微生物。1995年，科学家发现某些企鹅染上了一些在南极从未发现过的疾病，这些疾病很可能也已危害到南极海豹。这显然与人类在南极地区的活动有密切联系。

南极的气温正在不断升高，现在的平均温度已经上升了2.5℃。企鹅只好跑到海拔45米以上的地方去散热。科学家说，随着南极的不断升温和生态环境的改变，企鹅的生活将日益艰难。

北极是人类资源的巨大宝库

人们通常所说的北极并不仅仅限于北极点，而是指北极圈以北的广大区域，也叫做北极地区。北极地区包括极区北冰洋、边缘陆地海岸带及岛屿、北极苔原和最外侧的泰加林带。如果以北极圈作为北极的边界，北极地区的总面积是2100万平方千米，其中陆地部分占800万平方千米。

随着人类对北极的不断探索与科学技术的进步，几个世纪以来，北极的神秘面纱逐渐被人类文明揭开。现代科学研究已经表明，北极是人类资源的巨大宝库。北极也许永远不会成为一个巨大的工业中心，但它却可以成为重要的能源和原料基地。

南极大陆荒凉一片，但北极具有较丰富的动植物资源。有900种显花植物，上百万只北美驯鹿，数万头麝牛，上千只一群的北极兔，峰年时每公顷多达1500只的旅鼠。北半球全部鸟类的1/6在北极繁育后代，而且至少有12种鸟类在北极越冬。在北冰洋广阔的水域中还有上百万只各种海豹，20万头海象，数千头角鲸和白鲸，2万只北极熊。北极地区生活着至少已有上万年历史的当地居民——因纽特、楚科奇人、雅库特人、鄂温克人和拉普人等。

北极地区拥有极其丰富的油气资源。从20世纪60年代末起，人们先后在阿拉斯加北坡、巴伦支海、挪威海、加拿大北极群岛等地发现了丰富的油气资源。保守的估计，北极潜在的可采石油储量在1千亿～2千亿桶，天然气在5万亿～8万亿立方米之间。而北冰洋是世界上最浅的海洋，一半面积属于大陆架，而且半数以上的陆架区水域深度不超过50米，一旦克服低温的因素，开采起来将会极其便利。

北极地区还蕴藏着大量的煤炭。阿拉斯加西北部煤田是储量丰富、并且尚未开发的地区之一。地质学家估计，世界煤炭资源总量的9%——4000亿吨就储藏于此。而西伯利亚的煤炭储量比中国的大同、美国的阿拉斯加更大。有人估计为7000亿吨或者更多，甚至超过全球储煤量的一半。

除了石油、天然气和煤炭等化学能源以外，北极近年来已成为大规模的水电基地。俄罗斯在促进西伯利亚地区水电开发方面走在前列，西伯利亚水电站日前具有输出上千万千瓦电力的能力。加拿大的詹姆斯湾水电站完成后的总装机容量为1370万千瓦，与建成后三峡的发电能力大致相当。与化石能源相比，水电确实是一种无污染的洁净能源。如果水力发电占了主流，将能在极大程度上保护北极脆弱的生态环境。

北极能源以外的矿产资源也很丰富。例如科拉半岛具有世界级的大铁矿；诺里尔斯克有世界最大的铜—镍—钚复合矿基地；著名的科累马地区盛产金和金刚石；阿拉斯加蕴藏极其丰富的铅、锌和银。北极还储有铀和钚等放射性元素，这些都属于战略性矿产资源。

可怕的空气污染

清洁的空气是人类赖以生存的必要条件之一，一个人可以几天不吃饭、不喝水，仍能维持生命，但如果超过5分钟不呼吸空气，便会死亡。可是，曾几何时，原本清新透明的空气却有了颜色、有了味道，清洁的空气成了人们可望而不可及的奢侈品。

在日本街头就出现了一种“自动售氧机”，人们向机器里投硬币来呼吸新鲜空气。在我国一些大城市出现的“氧吧”也是向人们提供干净的氧气。虽然生活在城市里的孩子有变形金刚，有良好的学习条件，但他们却未必有生活在农村的孩子幸福，因为农村的孩子有新鲜的空气，有走进大自然的机会。

在一般情况下，空气即使受到一些污染，由于大自然具有巨大的自净作用，仍能使空气保持清洁新鲜的状态。但是，当空气中某些有毒有害物质的含量超过正常值或超过空气的自净能力时，空气中污染物的浓度达到了造成灾害的程度，就会对人体健康和动植物的生长发育，或对气候产生不良影响，这就发生了空气污染。造成空气污染的物质，主要有颗粒物、硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物等。

空气污染的危害是多方面的，它既危害人体健康，又影响动植物的生长，严重时还会引起地球的气候异常。人类吸入污染的空气，或者皮肤表面接触污染空气，可引起上呼吸道炎症、慢性支气管炎、支气管哮喘及肺气肿等疾病。而且，空气污染还会降低人体的免疫功能，使人的抵抗力下降，诱发或加重多种其他疾病的发生。

空气污染物可使植物抗病力下降，影响生长发育，叶面产生伤斑或枯萎死亡。一般植物对空气污染物中的二氧化硫的抵抗力都比较弱，少量的二氧化硫气体就能影响植物的生长机能，造成落叶或死亡现象。同样，动物因吸入污染空气或吃含污染物的食物也会发病或死亡。

另外，空气污染物中的二氧化碳等温室气体的增多，会导致温室效应，使全球气候变暖，导致全球灾害天气增多。

科学家研究证明，空气污染对儿童的身心健康危害最大。空气污染严重的地区，儿童不仅身体发育缓慢，而且智力下降、反应迟钝，患病率比正常地区的儿童要高2～6倍。这是因为大部分的空气污染物都沉积在靠近地面的空气中，儿童个子矮，比大人更容易吸入这些被污染了的空气。而墨西哥政府为保护墨西哥城240万学龄儿童的身体健康，规定各所学校均不得早于上午10点上课。

空气污染指数简称API，它是用来评估空气污染程度和空气质量状况的一种指标，人们据此为空气质量分级。目前，世界上许多发达国家或地区都采用这种方式来评价空气质量。

在我国，空气质量按照API的值划分为五级：一级优、二级良、三级轻度污染、四级中度污染、五级重度污染。人们可以根据发布的城市空气质量的级别，判断出空气污染对人体健康的影响，以及是否适宜进行户外活动。

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