第1章 环境地学总论 1
1.1 环境与环境问题 2
1.1.1 环境的概念 2
1.1.2 环境的组成 2
1.1.3 环境的特征 3
1.1.4 环境的类型 4
1.1.5 环境问题 5
1.2 环境地学 6
1.2.1 环境地学的概念 6
1.2.2 环境地学的分支学科及研究内容 8
1.3 环境地学的研究方法 9
1.3.1 野外调查与定位观测研究法 9
1.3.2 实验分析与实验模拟研究法 10
1.3.3 数理统计与E-GIS在环境地学中的应用 10
1.3.4 遥感技术在环境调查中的应用 11
1.4 思考题与个案分析 11
第2章 地球环境系统 12
2.1 地球环境系统的外围空间——太阳系 13
2.1.1 太阳系概况 13
2.1.2 太阳的物质组成和结构 14
2.1.3 行星及其运动 15
2.1.4 矮行星、小行星和彗星 19
2.2 地球-月球系统及其运动 20
2.2.1 月球概况 20
2.2.2 地球自转 22
2.2.3 地球公转 23
2.3 地球环境系统及其演化 26
2.3.1 地球环境系统概况 26
2.3.2 地球环境系统的组成结构 28
2.3.3 地核和地幔系统 30
2.3.4 地球表层系统 30
2.3.5 地球演化 31
2.4 地球环境系统中的物质和能量 32
2.4.1 物质形态、结构与质量 32
2.4.2 能量形态与质量 33
2.4.3 物质与能量的转化 33
2.4.4 物质与能量转化的一般规律 34
2.5 地球环境系统与人类社会的相互关系 34
2.5.1 人类是地球环境系统演化的产物 34
2.5.2 人类对地球环境系统的影响 35
2.5.3 地球环境系统对人类社会的影响 35
2.6 思考题与个案分析 37
第3章 大气圈子系统 38
3.1 大气圈的物质组成与结构 39
3.1.1 大气圈的组成 39
3.1.2 大气要素 41
3.1.3 大气圈的层结 42
3.2 大气圈中的能量 44
3.2.1 太阳辐射能与地表辐射平衡 44
3.2.2 气温场 46
3.2.3 气压场 47
3.3 大气运动 48
3.3.1 大气运动的驱动力 48
3.3.2 大气水平运动和垂直运动 49
3.3.3 大气环流 50
3.3.4 蒸发与凝结 52
3.3.5 大气降水 54
3.4 天气与气候 56
3.4.1 天气系统 56
3.4.2 气候系统 58
3.5 人类活动对大气圈的影响 62
3.5.1 温室气体及温室效应 62
3.5.2 大气污染 64
3.5.3 臭氧层耗损 70
3.5.4 影响大气污染的环境因素 71
3.5.5 城市小气候 74
3.6 思考题与个案分析 76
第4章 水圈子系统 77
4.1 水圈的物质组成及其演化 78
4.1.1 水圈概念 78
4.1.2 水圈的组成及其特征 79
4.1.3 水分循环 81
4.1.4 流域及其水量平衡 82
4.2 陆地水系统与湿地 83
4.2.1 河流 84
4.2.2 产流与面源扩散 86
4.2.3 湖泊与沼泽 89
4.2.4 地下水 90
4.3 海洋 92
4.3.1 海水的组成和理化性质 93
4.3.2 海水的运动 94
4.3.3 厄尔尼诺现象 96
4.3.4 海洋生物生活环境分区 97
4.4 冰川与冻土系统——冰冻圈 99
4.4.1 冰冻圈的概念 99
4.4.2 冰冻圈在全球变化研究中的作用 100
4.4.3 极地冰芯研究概况 101
4.4.4 冰冻圈陆地生态系统研究概况 102
4.5 人类活动对水圈的影响 104
4.5.1 对地表水循环的大气条件的影响 105
4.5.2 对地表水量进行人为再分配 105
4.5.3 对水体的人为污染 106
4.5.4 超采地下水资源 107
4.5.5 人类活动引起湿地退化 108
4.5.6 水环境净化与修复技术 109
4.6 思考题与个案分析 110
第5章 岩石圈子系统 111
5.1 岩石圈概况 112
5.1.1 大陆漂移学说 112
5.1.2 海底扩张学说 113
5.1.3 板块构造学说 114
5.1.4 岩石圈上部——地壳 115
5.2 岩石圈的组成 116
5.2.1 地壳的化学元素丰度 116
5.2.2 主要矿物 118
5.2.3 主要岩石类型 124
5.2.4 岩石风化与岩石循环过程 129
5.3 岩石圈运动与演化历史 130
5.3.1 构造运动简介 130
5.3.2 岩层产状、褶皱与断层 132
5.3.3 生物化石与生物层序律 135
5.3.4 地壳演化简史 136
5.4 岩石圈的形态——构造地貌 138
5.4.1 地壳运动与地貌发育 139
5.4.2 构造地貌的类型 140
5.5 岩石圈的形态——外营力地貌 142
5.5.1 地貌外营力 142
5.5.2 流水作用与流水地貌 143
5.5.3 河流地貌 147
5.5.4 喀斯特作用与喀斯特地貌 150
5.5.5 风沙作用与风沙地貌 151
5.5.6 黄土地貌 153
5.5.7 冰川作用与冰川地貌 154
5.5.8 冻融作用与冻土地貌 155
5.5.9 海岸地貌 155
5.6 人类活动对岩石圈的影响 156
5.6.1 驱动岩石圈表面变化的人为活动 156
5.6.2 人为作用驱动力形成的地貌类型 157
5.6.3 人类活动改变区域地貌发育的方向 158
5.6.4 人类活动改变区域地貌发育的速率 160
5.7 思考题与个案分析 161
第6章 土壤圈子系统 162
6.1 土壤圈与人类相互作用 163
6.1.1 土壤知识及其积累 163
6.1.2 土壤科学的创建及其发展 164
6.1.3 土壤剖析 167
6.1.4 土壤圈在地球环境系统中的作用 169
6.1.5 土壤圈与人类社会的发展 169
6.2 土壤矿物 171
6.2.1 原生矿物 172
6.2.2 土壤矿物的形成与转化 172
6.2.3 土壤次生矿物 176
6.2.4 土壤化学元素组成 178
6.3 土壤有机质和土壤生物 181
6.3.1 土壤有机质的来源与组成 181
6.3.2 土壤腐殖质 183
6.3.3 土壤生物 184
6.4 土壤流体组分 187
6.4.1 土壤空气来源和组成 187
6.4.2 土壤热量状况 189
6.4.3 土壤温度状况 190
6.4.4 土壤水分 192
6.4.5 土壤理化特性 195
6.5 土壤发生过程与土壤分类 199
6.5.1 成土因素学说 199
6.5.2 土壤形成过程 200
6.5.3 土壤分类简介 204
6.6 人类活动对土壤圈的影响 210
6.6.1 人类活动与土壤的相互关系 210
6.6.2 土壤健康评价 211
6.6.3 土壤退化及其防治技术 215
6.6.4 土壤污染及其生物修复技术 218
6.6.5 通过种植非食源性作物萃取土壤中重金属的实践 221
6.7 思考题与个案分析 225
第7章 生物圈子系统 226
7.1 生物圈的概况 227
7.1.1 生物圈的概念 227
7.1.2 生物圈的形成与演化 228
7.2 生物圈的组成 230
7.2.1 生物分类简介 230
7.2.2 生物与环境 231
7.2.3 生态因子对生物的影响 234
7.2.4 生物的适应性和指示现象 238
7.3 生物圈的空间结构 240
7.3.1 生态系统 240
7.3.2 生态系统类型 242
7.3.3 生态系统的空间分布规律 244
7.4 生物圈中的物质和能量转化 248
7.4.1 生物圈的化学组成 248
7.4.2 生物圈中化学循环的特征 250
7.4.3 生物圈中的能量流过程 252
7.4.4 生物圈的生产量及其空间分布 252
7.5 人类活动对生物圈的影响 254
7.5.1 人类与生物圈的相互作用 254
7.5.2 生物多样性变化 255
7.5.3 生物多样性保育 257
7.5.4 生物入侵及其防治对策 258
7.6 思考题与个案分析 259
第8章 智慧圈子系统 260
8.1 智慧圈及其发展演化 261
8.1.1 智慧圈的概念 261
8.1.2 智慧圈的形成与发展 261
8.1.3 智慧圈的组成 263
8.2 农业生产对环境的影响 264
8.2.1 农业生产的特征 264
8.2.2 农业生产对农用地环境的影响 265
8.2.3 农业生产对区域环境的影响 266
8.3 工业生产对环境的影响 267
8.3.1 工业生产的特征 267
8.3.2 工业生产对环境的影响 268
8.4 采掘业生产对环境的影响 271
8.4.1 采掘业生产的特征 271
8.4.2 采掘业生产对环境的影响 271
8.5 交通业生产对环境的影响 273
8.5.1 交通业生产的特征 273
8.5.2 交通业生产对环境的影响 274
8.6 能源使用对环境的影响 276
8.6.1 能源的概念 276
8.6.2 能源使用及其环境影响 277
8.7 大型跨流域调水工程对环境的影响 280
8.7.1 世界大型跨流域调水工程简介 280
8.7.2 大型跨流域调水工程的环境影响评价 280
8.8 人类社会与环境的协调发展 286
8.8.1 人类社会发展与环境的关系 286
8.8.2 循环经济与清洁生产 287
8.8.3 人类社会的可持续发展 290
8.8.4 人类社会发展的“B模式” 292
8.9 思考题与个案分析 293
第9章 地球环境系统中的自然资源 294
9.1 自然资源类型及特性 295
9.1.1 自然资源的概念及其分类 295
9.1.2 自然资源的特性 296
9.2 土地资源利用及其环境影响 298
9.2.1 土地资源的概念 298
9.2.2 土地与环境的相互关系 299
9.2.3 土地利用及其环境影响 300
9.2.4 协调土地利用与生态环境建设的途径 302
9.2.5 土地整治与生态环境建设 303
9.2.6 土地利用总体规划战略环境影响评价 304
9.3 水资源利用及其环境影响 307
9.3.1 水资源概念 307
9.3.2 全球水资源的基本特点 308
9.3.3 中国水资源的基本特点 310
9.4 生物资源利用及其环境影响 312
9.4.1 生物资源概念 312
9.4.2 生物资源对污染物的吸收与积累 313
9.4.3 生物资源的利用与管护 315
9.5 矿产资源利用及其环境影响 317
9.5.1 矿产资源概念 317
9.5.2 矿产资源的分类 318
9.5.3 矿产资源开发利用及其环境污染 319
9.6 能源安全状况 321
9.6.1 全球能源安全状况 321
9.6.2 中国能源安全状况 321
9.7 旅游资源利用及其环境影响 322
9.7.1 旅游资源及其特点 322
9.7.2 旅游资源的类型 323
9.7.3 旅游活动及其环境影响 325
9.8 思考题与个案分析 327
第10章 地球环境系统中的自然灾害 328
10.1 自然灾害概述 329
10.1.1 自然灾害的概念 329
10.1.2 自然灾害的特征 330
10.2 地质灾害及其环境影响 332
10.2.1 火山灾害 332
10.2.2 地震灾害 333
10.2.3 滑坡和崩塌 335
10.2.4 泥石流 336
10.3 气象水文灾害及其环境影响 337
10.3.1 旱灾 337
10.3.2 洪涝灾害 337
10.3.3 沙尘暴 338
10.3.4 雾霾天气 339
10.4 土壤与生物灾害及其环境影响 341
10.4.1 土地荒漠化 341
10.4.2 森林火灾 342
10.4.3 农业病虫害 343
10.5 海洋灾害及其环境影响 344
10.5.1 台风灾害 344
10.5.2 海啸与风暴潮灾害 345
10.5.3 赤潮灾害 346
10.6 中国自然灾害特征 348
10.6.1 自然灾害对社会危害严重 348
10.6.2 灾害种类多，各类灾害的危险性均在增长 349
10.6.3 灾害链发性和群发性强，群灾共聚危害严重 351
10.6.4 自然灾害对社会经济的危害程度 351
10.7 思考题与个案分析 354
第11章 地球环境系统中的物质循环 355
11.1 物质循环过程概述 356
11.1.1 物质循环过程的类型 356
11.1.2 物质循环过程的驱动力 357
11.1.3 物质循环与循环经济 358
11.2 碳循环及其环境效益 360
11.2.1 地球环境系统中的碳 360
11.2.2 碳循环过程及其对环境的影响 361
11.3 氮循环及其环境效益 363
11.3.1 地球环境系统中的氮 363
11.3.2 氮循环过程及其对环境的影响 363
11.4 磷循环及其环境效益 366
11.4.1 地球环境系统中的磷 366
11.4.2 磷循环过程及其对环境的影响 366
11.5 硫循环及其环境效益 367
11.5.1 地球环境系统中的硫 367
11.5.2 硫循环过程及其对环境的影响 368
11.6 微量营养元素循环 369
11.6.1 微量营养元素循环的特征 369
11.6.2 碘循环异常与地方性甲状腺肿 370
11.6.3 氟循环异常与地方性氟病 372
11.6.4 硒循环异常与克山病和大骨节病 373
11.7 有毒有害物循环 375
11.7.1 有毒有害物循环的特点 375
11.7.2 重（类）金属元素循环 376
11.7.3 放射性核素循环 378
11.8 思考题与个案分析 380
第12章 人类优化聚落环境的风水理念与实例分析 382
12.1 聚落环境及其类型 383
12.1.1 聚落环境 383
12.1.2 聚落环境的基本功能 384
12.1.3 聚落环境的类型 386
12.2 人类优化聚落环境的风水理念 387
12.2.1 中国古代风水理念 387
12.2.2 风水理念与环境地学 388
12.3 人类优化聚落环境的实例分析 392
12.3.1 北京古城演化与环境适应 393
12.3.2 用水治水的典范——都江堰 394
12.3.3 缓解雾霾改善北京城区大气质量的工程探讨 395
12.4 思考题与个案分析 397
第13章 城市环境地学部分议题研讨 399
13.1 城市环境及其特征 400
13.1.1 城市环境的概念 400
13.1.2 城市环境的特征 401
13.2 城市环境的组成 404
13.2.1 城市的核心体——城市人群 404
13.2.2 城市环境的物质组成 405
13.2.3 城市环境中的物质流特征 407
13.3 北京城行道树-土壤的环境地学分析 409
13.3.1 北京行道树的生境特征 409
13.3.2 城市行道树生长状况 410
13.4 城市内涝的环境地学分析 412
13.5 思考题与个案分析 414
第14章 环境地学调查技术与方法 415
14.1 环境地学野外调查基础 416
14.1.1 地形图概况 416
14.1.2 地形图的野外使用 416
14.1.3 环境背景调查与记录 418
14.2 环境监测基础 420
14.2.1 物理与化学监测 420
14.2.2 生物监测 421
14.2.3 环境样品采集点的设置 421
14.3 环境制图基础 425
14.3.1 环境地图的表示方法 425
14.3.2 环境地图的成图过程 426
14.3.3 环境地图的底图与编绘 427
14.3.4 数字环境制图简介 428
14.4 遥感技术在环境监测中的应用 431
14.4.1 环境遥感概况 431
14.4.2 遥感影像的目视解译方法 433
14.4.3 环境遥感数据自动识别方法 435
14.5 思考题与个案分析 439
主要参考文献 440