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土地资源形成概述

时间:2021-04-12 11:33

茫茫的宇宙中,能自己发光的球状和类球状天体,叫做恒星。恒星质量一般很大,具有强大的吸引力,能在天体的相互吸引中使质量小的天体围绕其运动。大家肉眼可见的约有3000多颗,太阳是离地球最近的一颗。在环绕太阳的椭圆形轨道上运行的球形或近似球形天体,称为行星,它不发射可见光,以反射太阳光而发亮。按其距离太阳的远近,依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星等八大行星以及若干小行星、卫星等,它们共同组成太阳系。环绕其他恒星也已发现有行星存在,天体物理学家们把行星定义为其质量不超过0.07太阳质量,不能产生热核反应的天体。

根据天文学家的研究,将哈勃的发现作为现代宇宙论的诞生是公平的。估计在100亿~200亿年前的大爆炸产生了宇宙。霍金证明了大爆炸奇点的不可避免性,整个宇宙起始于此。地球是怎样出现的呢?尽管说法并不完全一样,但比较普遍的认识是,约在50亿年前,太阳系还是一团弥漫的缓慢转动的气体云。由于其他天体的引力扰动和冲击,积聚的粉尘逐渐形成了一个核心,这就是原始的太阳,周围运动着的尘粒和气体逐渐形成原始太阳星云,它们经过不断碰撞和合并,逐渐形成了太阳系及其诸多星球,地球约在45亿年前诞生了。据黄鼎成等(1987)的研究,地球形成后,其演化大体经历了两个时期,即天文时期和地质时期。前者是地球诞生到原始地壳形成,延续了约10亿年左右;地质时期距今约延续了35亿年。在天文时期内,由于其冲击转化为热能(冲击效应)、内部能量转化(压缩效应)和内部放射性元素衰变产出的热积累(衰变热效应)等的共同作用,使其内部逐渐变热,重金属融化向中心移动形成地核;同时,其温度逐步上升(据推算约2000℃),内部结构不断变换、改造,产生全球性分异而演化成分带(或分层)的地球,即中心为未固结的铁质内核和硫化铁外壳,表层为低熔点的原始地壳,地核和地壳之间为地幔。由于内部释放的气体,形成了原始大气圈,大约在38亿年前,在某种机制作用下,水被释放出来并由于离心力作用,运动到地表,形成原始的海洋。对此,法国数学家拉普拉斯和法国哲学家伊?康德早就猜想过,美国天体物理学家彼得?博登海默和维尔纳?恰努特共同用计算机模拟了这一假说,但并未得到理想效果,尚有一些技术问题没有解决。到地质时期,地球的演化主要是地壳变动、海陆变迁、生命的产生和生物进化。在地球最上层是厚度约为100km的坚硬岩石圈,下伏约120km的上地幔软流圈。按板块构造理论,岩石圈为若干刚性板块,由于它们的不断分离、扩张、上涌、下陷、重叠、分离等运动,使地表逐渐形成了不同的岩石和地貌,形成了原始的陆地和海洋。大陆内部不同的大地构造单元有着不同的发展历史和形态,如板块边缘是活动区,其主要地貌是新生代褶皱山和大裂岩。板块内部活动是褶皱一断块山、断块山和大高原。构造稳定带则主要是大平原和大盆地。

与此同时,太阳的驱动过程一直与地球内营力合作,在地球上形成了构造地貌和外力地貌,后者又可分为重力地貌、流水地貌、喀斯特地貌、风成地貌、冰川地貌和海岸地貌等,内外营力的共同作用,促进着地表的演化。不仅使起伏的地形夷高填低,而且使物理气候系统和生物地球化学循环趋于多样化。风化作用是一种双重过程,既包括岩石碎裂作用的物理风化,又包括分解的化学风化,二者同时发生,相互增强。长期风化作用的结果,形成了覆于岩石圈表层的土壤,这个过程经过了几百年甚至千、万年。土壤形成的同时,伴随着水蚀、风蚀及重力作用,使陆地地表的面貌逐渐修正。原始海洋中水的运动和地球内部散逸出来的水分一起①产生了河流、湖泊、降水,为地球生命的出现提供了最基本条件。

一般认为,地球是迄今发现存在智能生物的唯一天体。地球上有生物需要的大气、土壤和水,距地面14~40km的上层有一臭氧层,大气中含有一定数量的CO2和O2,地表有适宜的温度等条件,因此经漫长而缓慢的无机演化,逐渐出现了生命。特别是随着人类的出现,说明地球表层及其自然环境适宜生命的产生和发展,比如地球适宜的形状、大小,适宜的日地距离,特定的运动速度和运动方式等,而其他天体似乎并不具备这个条件。近年来,又有一种相悖的观点,认为地球的独特性在于它是一个靠生命来捕获、转移和储存太阳能,驱动地球表层物质元素循环,调控并保持平衡态的开放系统,就是说由于地球上有了生命,才形成了这种条件,这种观点被称为盖娅(Gaia)假说或盖娅理论。我认为这二者并不矛盾,这好像就同大家都了解的“先有鸡还是先有蛋”一样,二者互为因果,协同进化。而在其他星球,是否也存在生命,屈斯(Nikolaus von Knes,1401~1464)和布鲁诺(Giordano Brun0,1548~1600)进行了大胆的探索,后者并为此献出了生命,也没有发现生命的存在。

生命的起源至今还在不断研究、不断发现的过程中。据德国天体物理学家鲁道夫?基彭哈恩在《千亿个太阳》一书中先容,南非得兰土瓦省的发掘发现,早在35亿年前,地球上就存在比较高级的单细胞生物蓝藻,时间与地质时期相当。我国学者钱易、唐孝炎等(2000)认为,早期细菌通过发酵作用取得能量,并在生命过程中放出CO2,逐渐改变了原始大气的组成。到大约20亿年前,出现了更为进化的细菌和蓝藻等生物,开始了光合作用,大气中出现了O2。距今16亿年前,大气圈形成。此后,生物进化过程加快,12亿年前出现最早的真核细胞,5亿年前出现海洋脊椎动物,4.5亿年前蕨类出现,2亿年前哺乳动物出现,1.45亿年前蜘蛛即能结网,1.3亿年前即能织出极复杂的网(黎明,2003),3500万年前出现类人猿,生物圈基本形成,180万年前智人出现,人类文明约5000~10000年的历史(武觐文,2002)。天文学家海因里希?西登托普夫(1906~1963)曾做过这样的比喻:假想大家把大约50亿年的地球史浓缩成1年,那么1亿年就变成一星期,160年转化为1秒。假定从宇宙到银河系最老的恒星起源到太阳和地球的形成大约用了一年多的时时。如从第二年的1月算起,在这个月里太阳系的行星形成,当时大气的主要成分是氢,简单的生命形态开始出现,后来氢战胜了地球引力的束缚,氢和氧形成了大气中的决定性成分。3月份有了单细胞生物,生命在不断进化。这一漫长的过程,人们并不确知。只是到了一年的最后6个星期,化石才较多地传递出当时的信息。到11月末,先是植物,随后是动物征服了大陆;曾在地球上称雄一个星期的古代巨型爬行类,在圣诞节两天假日(12月25、26日)期间灭绝;12月31日23时出现了“北京人”——中国猿人;一年结束前10分钟,尼安德特人出现了,最后5分钟,现代人种诞生了;只差30秒时,历史记载开始。就在最后30秒,地球的人数增加了百倍,仅在最后一秒,全球人口就增加为原来的3倍。

与其他无数星球比,地球因为有了生命,才更丰富多彩。那么,生命到底是如何开始的呢?它虽然是人类科学的一个基本命题,但至今也没有一个确定的答案,新的成果还在不断涌现,恐怕它会伴随人类始终。特别对原始生命诞生阶段,人们虽已作了许多有益探索,仍无什么大的创见。恩格斯在1878年的《反杜林论》中指出:“生命是蛋白体的存在方式。这种存在方式就在于蛋白体的化学组成部分的不断自我更新”。1924年,原苏联生化学家A.L.奥巴林认为,在地球大气还没有氧的时期,除了氢还有氨(NH3)、甲烷(CH4)等还原气体,在火山、雷电等作用下生成了有机分子,在海洋中聚合形成了单细胞物质,具有能够控制繁殖逐渐进化的过程。刘南威等(2004)认为,生命起源于无机界,其过程可概括为从无机物→简单有机物→蛋白质、核酸等复杂有机物→原始生命→原始生物的模式。

由于地球表面的物理、化学环境为生命的出现准备了条件,同时,生命的出现又影响着地球表面的演化,植物的光合作用,促进了现代大气圈的形成,一部分动植物矿化为现代能源,富集于土壤和岩石圈中。随着人类的进化及对地表的影响,加速了土地资源的形成和演化,逐步在岩石圈、气圈、水圈的衔接处形成了现代意义上的土地资源圈层。

茫茫的宇宙中,能自己发光的球状和类球状天体,叫做恒星。恒星质量一般很大,具有强大的吸引力,能在天体的相互吸引中使质量小的天体围绕其运动。大家肉眼可见的约有

根据天文学家的研究,将哈勃的发现作为现代宇宙论的诞生是公平的。估计在100亿~200亿年前的大爆炸产生了宇宙。霍金证明了大爆炸奇点的不可避免性,整个宇宙起始于此。地球是怎样出现的呢?尽管说法并不完全一样,但比较普遍的认识是,约在50亿年前,太阳系还是一团弥漫的缓慢转动的气体云。由于其他天体的引力扰动和冲击,积聚的粉尘逐渐形成了一个核心,这就是原始的太阳,周围运动着的尘粒和气体逐渐形成原始太阳星云,它们经过不断碰撞和合并,逐渐形成了太阳系及其诸多星球,地球约在45亿年前诞生了。据黄鼎成等(1987)的研究,地球形成后,其演化大体经历了两个时期,即天文时期和地质时期。前者是地球诞生到原始地壳形成,延续了约10亿年左右;地质时期距今约延续了35亿年。在天文时期内,由于其冲击转化为热能(冲击效应)、内部能量转化(压缩效应)和内部放射性元素衰变产出的热积累(衰变热效应)等的共同作用,使其内部逐渐变热,重金属融化向中心移动形成地核;同时,其温度逐步上升(据推算约2000℃),内部结构不断变换、改造,产生全球性分异而演化成分带(或分层)的地球,即中心为未固结的铁质内核和硫化铁外壳,表层为低熔点的原始地壳,地核和地壳之间为地幔。由于内部释放的气体,形成了原始大气圈,大约在38亿年前,在某种机制作用下,水被释放出来并由于离心力作用,运动到地表,形成原始的海洋。对此,法国数学家拉普拉斯和法国哲学家伊?康德早就猜想过,美国天体物理学家彼得?博登海默和维尔纳?恰努特共同用计算机模拟了这一假说,但并未得到理想效果,尚有一些技术问题没有解决。到地质时期,地球的演化主要是地壳变动、海陆变迁、生命的产生和生物进化。在地球最上层是厚度约为100km的坚硬岩石圈,下伏约120km的上地幔软流圈。按板块构造理论,岩石圈为若干刚性板块,由于它们的不断分离、扩张、上涌、下陷、重叠、分离等运动,使地表逐渐形成了不同的岩石和地貌,形成了原始的陆地和海洋。大陆内部不同的大地构造单元有着不同的发展历史和形态,如板块边缘是活动区,其主要地貌是新生代褶皱山和大裂岩。板块内部活动是褶皱一断块山、断块山和大高原。构造稳定带则主要是大平原和大盆地。

与此同时,太阳的驱动过程一直与地球内营力合作,在地球上形成了构造地貌和外力地貌,后者又可分为重力地貌、流水地貌、喀斯特地貌、风成地貌、冰川地貌和海岸地貌等,内外营力的共同作用,促进着地表的演化。不仅使起伏的地形夷高填低,而且使物理气候系统和生物地球化学循环趋于多样化。风化作用是一种双重过程,既包括岩石碎裂作用的物理风化,又包括分解的化学风化,二者同时发生,相互增强。长期风化作用的结果,形成了覆于岩石圈表层的土壤,这个过程经过了几百年甚至千、万年。土壤形成的同时,伴随着水蚀、风蚀及重力作用,使陆地地表的面貌逐渐修正。原始海洋中水的运动和地球内部散逸出来的水分一起①产生了河流、湖泊、降水,为地球生命的出现提供了最基本条件。

一般认为,地球是迄今发现存在智能生物的唯一天体。地球上有生物需要的大气、土壤和水,距地面14~40km的上层有一臭氧层,大气中含有一定数量的CO2和O2,地表有适宜的温度等条件,因此经漫长而缓慢的无机演化,逐渐出现了生命。特别是随着人类的出现,说明地球表层及其自然环境适宜生命的产生和发展,比如地球适宜的形状、大小,适宜的日地距离,特定的运动速度和运动方式等,而其他天体似乎并不具备这个条件。近年来,又有一种相悖的观点,认为地球的独特性在于它是一个靠生命来捕获、转移和储存太阳能,驱动地球表层物质元素循环,调控并保持平衡态的开放系统,就是说由于地球上有了生命,才形成了这种条件,这种观点被称为盖娅(Gaia)假说或盖娅理论。我认为这二者并不矛盾,这好像就同大家都了解的“先有鸡还是先有蛋”一样,二者互为因果,协同进化。而在其他星球,是否也存在生命,屈斯(Nikolaus von Knes,1401~1464)和布鲁诺(Giordano Brun0,1548~1600)进行了大胆的探索,后者并为此献出了生命,也没有发现生命的存在。

生命的起源至今还在不断研究、不断发现的过程中。据德国天体物理学家鲁道夫?基彭哈恩在《千亿个太阳》一书中先容,南非得兰土瓦省的发掘发现,早在35亿年前,地球上就存在比较高级的单细胞生物蓝藻,时间与地质时期相当。我国学者钱易、唐孝炎等(2000)认为,早期细菌通过发酵作用取得能量,并在生命过程中放出CO2,逐渐改变了原始大气的组成。到大约20亿年前,出现了更为进化的细菌和蓝藻等生物,开始了光合作用,大气中出现了O2。距今16亿年前,大气圈形成。此后,生物进化过程加快,12亿年前出现最早的真核细胞,5亿年前出现海洋脊椎动物,4.5亿年前蕨类出现,2亿年前哺乳动物出现,1.45亿年前蜘蛛即能结网,1.3亿年前即能织出极复杂的网(黎明,2003),3500万年前出现类人猿,生物圈基本形成,180万年前智人出现,人类文明约5000~10000年的历史(武觐文,2002)。天文学家海因里希?西登托普夫(1906~1963)曾做过这样的比喻:假想大家把大约50亿年的地球史浓缩成1年,那么1亿年就变成一星期,160年转化为1秒。假定从宇宙到银河系最老的恒星起源到太阳和地球的形成大约用了一年多的时时。如从第二年的1月算起,在这个月里太阳系的行星形成,当时大气的主要成分是氢,简单的生命形态开始出现,后来氢战胜了地球引力的束缚,氢和氧形成了大气中的决定性成分。3月份有了单细胞生物,生命在不断进化。这一漫长的过程,人们并不确知。只是到了一年的最后6个星期,化石才较多地传递出当时的信息。到11月末,先是植物,随后是动物征服了大陆;曾在地球上称雄一个星期的古代巨型爬行类,在圣诞节两天假日(12月25、26日)期间灭绝;12月31日23时出现了“北京人”——中国猿人;一年结束前10分钟,尼安德特人出现了,最后5分钟,现代人种诞生了;只差30秒时,历史记载开始。就在最后30秒,地球的人数增加了百倍,仅在最后一秒,全球人口就增加为原来的3倍。

与其他无数星球比,地球因为有了生命,才更丰富多彩。那么,生命到底是如何开始的呢?它虽然是人类科学的一个基本命题,但至今也没有一个确定的答案,新的成果还在不断涌现,恐怕它会伴随人类始终。特别对原始生命诞生阶段,人们虽已作了许多有益探索,仍无什么大的创见。恩格斯在1878年的《反杜林论》中指出:“生命是蛋白体的存在方式。这种存在方式就在于蛋白体的化学组成部分的不断自我更新”。1924年,原苏联生化学家A.L.奥巴林认为,在地球大气还没有氧的时期,除了氢还有氨(NH3)、甲烷(CH4)等还原气体,在火山、雷电等作用下生成了有机分子,在海洋中聚合形成了单细胞物质,具有能够控制繁殖逐渐进化的过程。刘南威等(2004)认为,生命起源于无机界,其过程可概括为从无机物→简单有机物→蛋白质、核酸等复杂有机物→原始生命→原始生物的模式。

由于地球表面的物理、化学环境为生命的出现准备了条件,同时,生命的出现又影响着地球表面的演化,植物的光合作用,促进了现代大气圈的形成,一部分动植物矿化为现代能源,富集于土壤和岩石圈中。随着人类的进化及对地表的影响,加速了土地资源的形成和演化,逐步在岩石圈、气圈、水圈的衔接处形成了现代意义上的土地资源圈层。

3000多颗,太阳是离地球最近的一颗。在环绕太阳的椭圆形轨道上运行的球形或近似球形天体,称为行星,它不发射可见光,以反射太阳光而发亮。按其距离太阳的远近,依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星等八大行星以及若干小行星、卫星等,它们共同组成太阳系。环绕其他恒星也已发现有行星存在,天体物理学家们把行星定义为其质量不超过0.07太阳质量,不能产生热核反应的天体。

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