环境研究 - 快速指南
环境研究 - 环境
“环境”一词源自古法语单词“environer”，意思是“包围、包围和环绕”。环境是指人类、动物、植物等生物以及非生物存在的条件或环境的集合。
所有生物，包括人类及其环境，都是相互反应的，以多种方式相互影响。它通常等同于自然，其中地球的物理成分（例如地球、空气、水等）支持并影响生物圈中的生命。
环境代表地球的物理组成部分，其中人是影响环境的重要因素。
环境包括物理、生物和文化元素的相互作用系统，这些元素以各种方式单独或集体地相互联系。
环境的组成部分
物理元素包括空间、地貌、水体、气候、土壤、岩石和矿物。这些因素决定了人类栖息地的可变特征，以及它的机遇和局限性。
生物元素包括植物、动物、微生物和人。
文化要素包括经济、社会和政治条件，这些条件主要是人为的特征。
环境类型
由于环境是物理和生物因素的组合，因此它既包含有生命的或生物的成分，也包含无生命的或非生物的成分。根据这一基本结构，环境可分为物理或非生物环境和生活或生物环境。
物理或非生物环境
物理环境由以下状态组成：固体、液体和气体。这三个元素分别代表岩石圈、水圈和大气层。根据空间分布，更小的单元被称为海岸环境、高原环境、山地环境、湖泊环境、河流环境、海洋环境等。
生活或生物环境
生物环境由植物（植物群）和动物（动物群）组成，其中人类是一个重要因素。因此，生物环境可以有两种类型，例如花卉环境和动物环境。
除此之外，还有社会、文化、心理环境。
社会文化环境
这种类型的环境包括社会文化互动的各个方面及其结果，例如信仰、态度、刻板印象等。其中包括环境的有形和无形方面。
心理环境
心理环境涉及与任何环境设置相关的感知和体验。有些环境可能对我们来说是刺激和令人兴奋的，而另一些环境可能对我们来说是沉闷和无聊的。心理环境更常用于组织环境。
人与环境的关系
人与环境的关系与人类的进化一样古老。自人类进化以来，地球上的地形、土壤、水、气候、动植物等物理要素形成了人类的环境。在那段时期，人是一个典型的“物质人”，因为他的欲望、要求有限，而且完全依赖自然。
随着社会和经济活动的增长以及技术的进步，人类通过设计和技能扩展了自己的环境，以提供改善和更好的食物、住所、通道、舒适或奢侈品。人类在各种生态系统中的生存能力和适应各种外部条件的独特能力使人与环境的关系成为一个令人着迷的研究领域。
人生存、适应和影响的环境包括自然、社会文化和生物方面。人与环境从来就不是一成不变的，人与环境关系的变化是由多种因素造成的。
人与环境关系的方法
人与环境的关系可以通过以下途径进行研究。
决定论- 德国地理学家弗里德里希·拉策尔 (Friedrich Ratzel) 负责发展决定论的概念，并由埃尔斯沃斯·亨廷顿 (Ellsworth Huntington) 进一步扩展。
这种方法基于“自然控制人类”或“地球创造人类”的概念。根据这种方法，人类在很大程度上受到自然的影响。事实上，决定论认为，人服从于自然环境，因为人类生活的各个方面，如身体（健康和福祉）、社会、经济、政治、伦理、审美等不仅依赖于自然环境，而且受到支配性控制。由物理环境决定。
世界著名生物学家查尔斯·达尔文于 1859 年奠定了环境对人类和其他有机体影响概念的基石。
可能性主义——法国历史学家吕西安·费弗尔（Lucien Febvre）创立了可能性主义的概念。研究人与环境关系的可能性主义方法是对环境决定论以及科学技术对这种关系的影响的批评的一个分支。
可能性主义表明，物理环境是被动的，而人是主动的，可以在广泛的环境可能性中自由地进行选择。其认为，人类活动模式是人在自然框架内活动的主动性和流动性的结果。如今，自然元素在调节中的作用虽然不控制人类活动，但常常被忽视。
可能性主义者在很大程度上意识到人类对环境发号施令的自由的局限性。可能性主义者一致认为，人类缺乏完全驯服自然的能力，并且并不总是战胜自然。由于上述原因，一些地理学家主张人与环境之间“与自然合作”或“相互影响”。
生态学方法-这种方法基于生态学的基本原理，一方面研究生物体与物理环境之间的相互作用，另一方面研究给定生态系统中生物体之间的相互作用。这种方法将人描述为自然或环境的一个组成部分。人类是最有技能和最聪明的，在维持自然环境健康和富有成效方面可以发挥独特的作用。
这种方法强调明智和有节制地使用自然资源，应用适当的环境管理计划、政策和战略，同时考虑到生态学的某些基本原则，以便补充已经枯竭的自然资源，恢复自然的健康和生产力。
什么是环境研究？
环境研究是指对自然/环境及其物理、生物、社会和文化因素以及人与环境关系的本质和特征进行广泛而系统的研究。人类对自然的影响有多大以及自然在多大程度上提供了它的恩赐构成了环境研究的另一个目标。
它是一门跨学科的研究，因为环境研究涉及生态学、生物化学、毒理学、地理学、地质学、气象学、社会学等学科。
环境研究的必要性
自然或环境维持着生命。作为一个有意识和理性的存在，人类需要了解环境的重要性，并帮助保持环境尽可能健康和富有成效。正是环境让他得以拥有这个美丽的世界。因此，对环境研究的需求日益迫切。
在工业化、城市化和人口指数级增长之前，人类所拥有的自然环境预计是健康且有弹性的。大自然能够补充其资源的损失，而资源的损失是非常有限的。
现代文明出现后，自然环境的整体健康和效率开始逐渐恶化，并持续到大自然几乎丧失了补充人类造成的资源损失的自然能力。
世界各地的环保学家、地理学家和生物学家都在不断努力寻求可持续的解决方案，以恢复可持续的环境。
需要关注环境管理、环境保护法律、污染和不可生物降解材料的回收等。目前还需要谨慎谨慎地使用自然资源，以在每个领域建立可持续性。自然的一个方面。
需要澄清如何保护生物多样性、维持生态平衡等现代环境概念。
环境研究帮助我们了解环境的重要性，并教会我们更有效地利用自然资源并拥抱可持续的生活方式。它使我们能够了解自然条件下生物体的Behave以及种群和群落中生物体之间的相互关系。
环境研究 - 生态系统
生物群落（植物、动物和有机体）与非生物群落（土壤、空气和水）之间的相互作用和相互关系被称为生态系统。因此，生态系统是生物圈的结构和功能单元。它由生物和非生物及其物理环境组成。
换句话说，自然生态系统被定义为生物体之间以及生物体与其环境之间相互作用的网络。养分循环和能量流使这些生物和非生物成分在生态系统中保持联系。
生态系统 - 范围和重要性
生态系统是由生物群落和生物群落之间不断进行物质和能量交换的物理环境组成的自然环境的一部分。它是环境的总和或自然的一部分。
环境由四个部分组成，如下 -
大气- 大气是指围绕地球的气体保护层。它维持着地球上的生命。它把地球从外太空的恶劣环境中拯救出来。大气由大量的氮气和氧气以及少量的其他气体组成，例如氩气、二氧化碳和痕量气体（这些气体占大气体积的比例小于 1%）。
水圈- 水圈包括所有水资源，如海洋、海洋、湖泊、河流、水库、冰盖、冰川和地下水。
岩石圈- 它是固体地球的外地幔。它含有地壳和土壤中存在的矿物质。
生物圈- 它构成了生物体及其与环境（大气层、水圈和岩石圈）相互作用的领域。
生态系统或环境研究本质上被认为是多学科的，因此，它被认为是一个范围广泛的学科。它不再仅仅局限于卫生和健康问题；相反，它现在关注的是污染控制、生物多样性保护、废物管理和自然资源保护。
生态系统分类
生态系统分为多种类型，并根据多种因素进行分类。我们将讨论生态系统的主要类型，并尝试了解这些分类的基础。了解区分不同生态系统的不同因素也很重要。
生态系统一般可分为自然生态系统和人工生态系统两类。人工生态系统是受人类干扰影响的自然区域。它们是人工湖、水库、乡镇和城市。自然生态系统基本上分为两大类型。它们是水生生态系统和陆地生态系统。
自然生态系统的类型
生态系统是生物及其非生物环境的独立单元。下图显示了自然生态系统的类型 -
Biotic（活性成分）
生态系统中的生物成分包括植物、动物和微生物等生物体。生态系统的生物组成部分包括 -
- 生产者或自养生物
- 消费者或异养生物
- 分解者或碎屑
非生物（非生命成分）
非生物成分包括气候或气候因素，如温度、光照、湿度、降水、气体、风、水、土壤、盐度、基质、矿物、地形和生境。能量的流动以及水和养分的循环对于地球上的每个生态系统都至关重要。非生命成分为生态系统的运行奠定了基础。
水生生态系统
位于水体中的生态系统称为水生生态系统。彼此相互作用和相互关联的活体或生物有机体和非活体或非生物因素群落的性质和特征是由它们所依赖的环境的水生环境决定的。
水生生态系统大致可分为海洋生态系统和淡水生态系统。
海洋生态系统
这些生态系统是所有生态系统中最大的，因为所有海洋及其部分都包含在其中。它们包含盐沼、潮间带、河口、泻湖、红树林、珊瑚礁、深海和海底。
海洋生态系统拥有独特的动植物群，支撑着庞大的物种王国。这些生态系统对于海洋和陆地环境的整体健康至关重要。
盐沼、海草草甸和红树林是生产力最高的生态系统。珊瑚礁为世界上数量最多的海洋居民提供食物和庇护所。海洋生态系统具有丰富的生物多样性。
淡水生态系统
淡水生态系统包括湖泊、河流、溪流和池塘。湖泊是被陆地包围的大片淡水水体。
植物和藻类对淡水生态系统很重要，因为它们通过光合作用提供氧气并为该生态系统中的动物提供食物。河口栖息着具有独特适应性的植物，能够在新鲜和咸的环境中生存。红树林和泡菜杂草是河口植物的例子。
许多动物生活在淡水生态系统中。淡水生态系统对人类来说非常重要，因为它们为人们提供饮用水、能源、交通、娱乐等用水。
陆地生态系统
陆地生态系统是存在于陆地上的生态系统。水可能存在于陆地生态系统中，但这些生态系统主要位于陆地上。这些生态系统有森林生态系统、荒漠生态系统、草原生态系统、山地生态系统等不同类型。
陆地生态系统与水生生态系统的区别在于水的可用性较低以及水作为限制因素的重要性。与类似气候下的水生生态系统相比，这些生态系统的特点是昼夜和季节的温度波动更大。
陆地生态系统中的光可用性比水生生态系统中的要高，因为陆地上的大气比水中的大气更透明。陆地生态系统温度和光照的差异反映了完全不同的动植物群。
生态系统功能
生态系统的功能属性使各个组件一起运行。生态系统功能是世界不同生物群落的各种植物和动物群落中发生的自然过程或能量交换。
例如，绿叶准备食物，根从土壤中吸收养分，食草动物以叶子和根为食，反过来又成为食肉动物的食物。
分解者执行将复杂的有机材料分解成简单的无机产品的功能，供生产者使用。
从根本上说，生态系统功能是食物链中能量和营养物质的交换。这些交换维持了地球上植物和动物的生命以及有机物的分解和生物质的生产。
生态系统的所有这些功能都是通过微妙的平衡和控制过程来实现的。
食物链
在一个群落中，一种生物体消耗另一种生物体，并且自身又被另一种生物体消耗以传递能量的生物体秩序称为食物链。食物链也被定义为“存在于任何自然群落中的一条生物链，通过它传递能量”。
每一种生物，无论其大小和栖息地如何，从最小的藻类到巨大的蓝鲸，都需要食物才能生存。不同生态系统中不同物种的食物链结构不同。每条食物链都是能量和营养物质通过生态系统的重要途径。
食物链最初由非洲裔阿拉伯科学家和哲学家贾希兹 (Al-Jahiz) 在 9 世纪提出，后来在查尔斯·埃尔顿 (Charles Elton) 1927 年出版的一本书中得到普及。
食物链始于植物等生产者。生产者构成食物链的基础。然后就是很多订单的消费者。消费者是吃其他生物的生物。食物链中的所有生物体，除了第一个生物体之外，都是消费者。
植物被称为生产者，因为它们通过光合作用生产自己的食物。动物被称为消费者，因为它们依赖植物或其他动物的食物来获取所需的能量。
在某一食物链中，每个生物体都从下一级生物体获取能量。在食物链中，每个阶段都有可靠的能量转移。链中某一阶段的所有能量都不会被下一阶段的生物体吸收。
食物链中的营养水平
营养级是食物链中不同阶段的摄食位置，例如不同类型的初级生产者和消费者。
食物链中的生物被分为不同的组，称为营养级。它们如下。
生产者（第一营养级） - 生产者也称为自养生物，自己准备食物。它们构成了每个食物链的第一级。植物和单细胞生物、某些类型的细菌、藻类等都属于自养生物的范畴。事实上，几乎所有自养生物都使用称为光合作用的过程来准备食物。
消费者- 在第二营养级，存在依赖他人获取食物的消费者。
主要消费者（第二营养级） - 主要消费者吃生产者。它们被称为食草动物。鹿、乌龟和许多鸟类都是草食动物。
二级消费者（第三营养级） - 基于第三营养级的二级消费者吃植物和食草动物。它们都是肉食动物（肉食动物）和杂食动物（既吃动物又吃植物的动物）。在沙漠生态系统中，二级消费者可能是吃老鼠的蛇。二级消费者可能会吃比自己更大的动物。例如，有些狮子会杀死并吃掉水牛。水牛的体重是狮子的两倍。
第三级消费者（第四营养级） - 第三级消费者是吃其他食肉动物的动物。非洲的秘书鸟和眼镜王蛇专门捕杀和吃蛇，但所有蛇都是肉食动物。豹海豹主要吃其他食肉动物——主要是其他海豹、鱿鱼和企鹅，这些都是食肉动物。
分解者- 分解者并不总是出现在食物链的图示中，但在完成食物链中发挥着重要作用。这些生物体分解死亡的有机物质和废物。真菌和细菌是许多生态系统中的关键分解者；它们利用死物质和废物中的化学能来促进新陈代谢过程。其他分解者是食碎屑动物——碎屑食者或碎屑食者。
了解食物链有助于我们了解生物体与生态系统之间的摄食相互关系和相互作用。它还使我们能够了解生态系统中能量流动的机制。
食物网
“web”一词的意思是网络。食物网可以定义为“一个相互连接的食物链网络，以便在生物群落的不同生物体之间形成多种摄食关系”。
食物链在生态系统中不能孤立存在。相同的食物资源可能是多个链条的一部分。当资源处于较低热带水平时，这是可能的。
食物网包含单个生态系统中的所有食物链。重要的是要知道生态系统中的每一种生物都是多个食物链的一部分。
单一食物链是能量和营养物质在穿过生态系统时可能形成的单一可能路径。生态系统中所有相互关联和重叠的食物链构成了食物网。
食物网是理解植物是所有生态系统和食物链的基础的重要工具，植物通过提供生存和繁殖所需的营养和氧气来维持生命。食物网为生态系统提供了稳定性。
第三级消费者被第四级消费者吃掉。例如，吃猫头鹰的鹰。每条食物链的末端都是顶级捕食者和没有天敌的动物（例如鳄鱼、鹰或北极熊）。
环境研究 - 生态Pyramid
生态Pyramid是指显示每个营养级的生物数量、生物量和生产力的图形（Pyramid）表示。它也被称为能量Pyramid。Pyramid分为三种类型。它们如下 -
生物质Pyramid
顾名思义，生物量Pyramid显示了每个营养级每单位面积存在的生物量（生物体中存在的活体或有机物质）。它的绘制方式是生产者位于底部，顶级食肉动物位于顶部。
生物量Pyramid通常通过分别收集占据每个营养级的所有生物并测量其干重来确定。每个营养级在特定时间都有一定质量的活物质，称为未收作物，以活生物体的质量（生物量）或单位面积内的数量来衡量。
生物质直立Pyramid
陆地上发现的生态系统大多具有生物量Pyramid，初级生产者基数较大，营养级较小，位于顶部，因此是直立的生物量Pyramid。
自养生物或生产者的生物量最大。下一营养级（即初级消费者）的生物量小于生产者。同样，其他消费者，如二级和三级消费者也分别低于其较低水平。Pyramid顶部的生物量非常少。
生物质倒Pyramid
另一方面，大多数水生生态系统中都存在倒Pyramid结构。这里，生物量Pyramid可能呈现倒置的模式。然而，水生生态系统的数字Pyramid是直立的。
在水体中，生产者是快速生长和繁殖的微小浮游植物。在这种情况下，生物量Pyramid的底部较小，底部的生产者生物量为重量较大的消费者生物量提供支持。因此，它呈现倒置的形状。
数字Pyramid
它是各种营养级每单位面积的个体数量的图形表示。大量的生产者往往形成底部，而较少数量的顶级捕食者或食肉动物则占据尖端。数字Pyramid的形状因生态系统而异。
例如，在水生生态系统或草原区域中，每单位面积存在大量自养生物或生产者。生产者养育的食草动物数量较少，而食草动物的数量又较少，食肉动物的数量也较少。
直立的数字Pyramid
在直立的数字Pyramid中，从低层到高层，个体的数量逐渐减少。这种类型的Pyramid通常存在于草原生态系统和池塘生态系统中。草原生态系统中的草因其丰富而占据最低营养级。
接下来是初级生产者——食草动物（例如蚱蜢）。蝗虫的数量比草少得多。然后是初级食肉动物，比如老鼠，其数量远少于蚱蜢。下一个营养级是次级消费者，例如以老鼠为食的蛇。然后，还有鹰等顶级食肉动物，它们吃蛇，数量比蛇少。
在这个Pyramid结构中，物种数量向着更高的层次递减。
倒Pyramid数字
在这里，个体数量从较低营养级向较高营养级增加。例如，树木生态系统。
能量Pyramid
它是一种图形结构，表示自然环境固定部分上食物链每个营养级的能量流。能量Pyramid代表每个营养级的能量量，每个营养级的能量损失会转移到另一个营养级。
能量Pyramid，有时称为营养Pyramid或生态Pyramid，可用于量化沿食物链从一种生物体到另一种生物体的能量转移。
当一个人从Pyramid的底部到顶部穿过营养级时，能量会减少。因此，能量Pyramid总是向上的。
生态系统的能量流动
能量推动生命。能量循环基于生态系统中不同营养级的能量流动。我们的生态系统是通过从不同外部来源获得的循环能量和营养物质来维持的。在第一营养级，初级生产者利用太阳能通过光合作用生产有机物质。
第二营养级的食草动物以植物为食物，为它们提供能量。这些能量的很大一部分用于这些动物的代谢功能，例如呼吸、消化食物、支持组织生长、维持血液循环和体温。
处于下一个营养级的食肉动物以食草动物为食，并为它们的生存和生长获取能量。如果存在大型捕食者，它们代表更高的营养级，并且以食肉动物为食来获取能量。因此，不同的植物和动物物种通过食物链相互联系。
分解者包括细菌、真菌、霉菌、蠕虫和昆虫，分解废物和死亡的生物体，并将养分返回土壤，然后被生产者吸收。能量在分解过程中不会被回收，但会被释放。
生物地球化学循环
地球上的所有元素都会一次又一次地循环利用。氧、碳、氮、磷、硫等主要元素是构成生物体的必需成分。
生物地球化学循环是指化学元素和化合物在生物体和物理环境之间的流动。生物体吸收的化学物质通过食物链，通过呼吸、排泄和分解等机制回到土壤、空气和水中。
当一种元素经历这个循环时，由于活组织中的代谢过程以及大气、水圈或岩石圈中的自然反应，它经常与其他元素形成化合物。
生物体与其非生物环境之间的这种物质循环交换称为生物地球化学循环。
以下是一些重要的生物地球化学循环 -
- 碳循环
- 氮循环
- 水循环
- 氧气循环
- 磷循环
- 硫循环
碳循环
碳通过光合作用过程作为碳水化合物以二氧化碳的形式进入生命世界。然后这些有机化合物（食物）从生产者传递到消费者（草食动物和肉食动物）。这些碳最终通过分解者的呼吸或植物和动物的分解过程返回到周围介质中。碳也在化石燃料燃烧过程中被回收。
氮循环
氮以元素形式存在于大气中，因此不能被生物体利用。这种元素形式的氮被某些细菌转化为与H、C、O等元素的化合状态，以便于被植物利用。
氮气在反硝化细菌等微生物的作用下不断排出到空气中，最后通过闪电和带电的作用返回循环。
水循环
海洋、河流、湖泊和蒸腾植物中的水蒸发将水以蒸气的形式带到大气中。这些蒸发的水随后冷却并凝结形成云和水。这些冷却的水蒸气最终以雨和雪的形式返回地球，完成循环。
环境研究 - 自然资源
从自然界，即从地球获得的资源称为自然资源。这些资源是自然产生的，人类无法制造。人工或人造资源所使用的原材料是自然资源。
自然资源分类
自然资源的分类可以根据其来源、开发和使用水平、储量或矿藏及其分布以多种方式进行。
根据其来源，自然资源可分为生物资源和非生物资源。
生物资源
如果自然资源来自生物或有机材料，则它们被称为活的或生物资源。生物资源包括植物、动物和化石燃料。煤炭、石油和天然气等化石燃料被归类为生物资源，因为它们是由有机物经过数百万年的腐烂而形成的。
非生物或非生物资源
另一方面，如果资源来自非生物或无机材料，则称为非生物资源。例如，空气、阳光和水都是非生物自然资源。矿物质也被认为是非生物的。
根据矿藏或存量，自然资源可分为可再生资源和不可再生资源。
可再生自然资源
可以使用而没有任何最终风险的资源称为可再生资源。它们的存在数量不受限制。太阳、水、风、生物质能、潮汐能、地热能等都是可再生资源。这些都是无限的能源。
不可再生自然资源
另一方面，那些耗尽后无法补充的自然资源被称为不可再生资源。大多数化石燃料，如煤炭、石油和天然气，被认为是不可再生资源。不可再生资源的形成需要数十亿年的时间，因此，谨慎、经济地利用它们是人类唯一的选择。
根据资源的开发情况，自然资源可分为实际资源和潜在资源。
实际资源
实际资源是当前使用的资源。我们知道它们的大概数量，例如：煤炭储量。
潜在资源
潜在资源是一种目前未知其效用或尽管具有相同效用却未被使用的资源。相反，它可能在将来的某个时候有用。换句话说，这些资源有潜力发挥作用，尽管现在还没有。例如，印度拉达克的铀矿床。
环境研究 - 水资源
水是所有生物的重要灵丹妙药。尽管它是一种可再生资源，但世界许多地方都感到优质水的短缺。我们需要水来种植粮食、保持清洁、发电、控制火灾，最后但并非最不重要的一点是，我们需要水来维持生命。
世界 海洋水覆盖了地球表面约 75%。因此，地球被称为水星球。海水是咸水，不适合人类饮用。淡水仅占总水量的 2.7% 左右。全球变暖和持续的水污染使相当一部分可用淡水不适合人类饮用。结果，水非常稀缺。
需要采取措施节约用水。水是可再生的，但过度使用和污染使其不适合使用。污水、工业用途、化学品等会用硝酸盐、金属和农药污染水。
水资源的利用
水资源用于农业、工业、家庭、娱乐和环境活动。大多数用途需要淡水。
然而，地球上约 97% 的水是咸水，只有 3% 是淡水。超过三分之二的可用淡水被冻结在冰川和极地冰盖中。剩余的淡水主要以地下水形式存在，其中一小部分存在于地面或空气中。
以下简要介绍了不同部门如何利用水。
农业用途
在印度等农业经济体中，农业基本上占所有用水量的 69%。因此，农业是地球上可用淡水的最大消耗者。
到 2050 年，由于灌溉需求，全球农业需水量预计将进一步增加 19%。不断扩大的灌溉需求可能会给储水带来过度压力。未来是否有可能进一步扩大灌溉以及从河流和地下水中额外抽取水，目前尚无定论。
工业用途
水是工业的命脉。它被用作原料冷却剂、溶剂、运输剂和能源。制造业在工业用水总量中占有相当大的份额。此外，纸张及相关产品、化学品和初级金属是水的主要工业用户。
在全球范围内，该行业占总消费量的 19%。然而，在工业化国家，工业用水占人类可用水资源的一半以上。
家庭使用
它包括饮酒、清洁、个人卫生、花园护理、烹饪、清洗衣服、餐具、车辆等。自第二次世界大战结束以来，出现了人们从农村迁往不断扩张的城市的趋势。这一趋势对我们的水资源具有重要影响。
政府和社区必须开始建设大型供水系统，为新的人口和行业供水。在世界所有用水量中，家庭用水约占 12%。
用于水力发电
由水产生的电力称为水力发电。水力发电是世界上主要的可再生电力来源。它约占全球总发电量的16%。世界各地水电开发有很多机会。
如今，主要的水力发电国是中国、美国、巴西、加拿大、印度和俄罗斯。
用于导航和娱乐
通航水道被定义为已经或可能用于州际或对外贸易运输的水道。在世界许多地区，农业和商业货物大规模地通过水上运输。
水还用于娱乐目的，例如划船、游泳和体育活动。这些用途会影响水的质量并污染水。在允许在水库、湖泊和河流进行此类活动的同时，应高度重视公共卫生和饮用水质量。
地表水和地下水的过度利用
水资源短缺已成为一个紧迫的全球性问题。近几十年来，联合国召开了多次有关水的会议。地表水和地下水的持续过度利用导致了当今世界的虚拟水资源短缺。
几个世纪以来，人口的高速增长导致资源枯竭，加上世界范围内人为造成的水污染加剧，造成了全球不可预见的水资源短缺。结果，由于世界人口的急剧增长，现有水源不断被过度利用。
地下水是世界许多地区的主要水源。然而，由于人口增长和近代工业化、城市化的快速发展，这一资源的过度开采不断枯竭。
过度利用的后果
水资源短缺现已成为国际外交的重要话题。从村庄到联合国，水资源短缺是决策中广泛讨论的话题。
世界上有近三十亿人遭受缺水之苦。国际、州内和区域的水资源竞争对世界来说并不新鲜。正在进行的约旦河冲突、尼罗河冲突和咸海冲突就是典型的例子。印度南部高韦里水纠纷、2000年玻利维亚科恰班巴抗议等国内问题仍然是一个沸腾的大锅，导致国家和地区层面的周期性紧张。
根据世界卫生组织 (WHO) 的消息，全球人口增长、经济增长和气候变化的共同作用意味着，到 2050 年，预计全球 97 亿人口中将有 50 亿 (52%) 生活在淡水供应面临压力的地区。研究人员预计，将有大约 10 亿人生活在用水需求超过地表水供应的地区。
气候变化
全世界的科学家、环保主义者和生物学家现在都感到震惊，气候变化可能会影响地球的排水模式和水文循环，从而严重影响地表水和地下水的可用性。
据信气候变化会使全球气温加速上升。温度升高通过直接增加可用地表水的蒸发和植被蒸腾来影响水文循环。
因此，降水量、降水时间和强度率受到很大影响。它影响地表和地下水库的水通量和储存量。
洪水和吃水
洪水和干旱是世界上两种众所周知的自然灾害。前者是由于水流过多，后者是由于水量不足。
一个地区接收到的降雨量因地方而异，具体取决于该地方的位置。有些地方几乎全年都下雨，而有些地方可能只下几天雨。印度的大部分降雨量发生在季风季节。
大雨导致河流、海洋和海洋的水位上升。沿海地区积水，导致洪水。洪水对农作物、家畜、财产和人类生命造成广泛损害。在洪水期间，许多动物被水冲走并最终死亡。
另一方面，当某个地区长期没有降雨时，就会发生干旱。与此同时，土壤会通过蒸发和蒸腾过程不断失去地下水。由于这些水没有以雨水的形式带回地球，因此土壤变得非常干燥。
池塘和河流的水位下降，在某些情况下水体完全干涸。地下水变得稀缺，这导致干旱。在干旱条件下，获取生存所需的食物和饲料非常困难。生活变得困难，许多动物在这种条件下死亡。
频繁的洪水和干旱主要是由于气候变化和全球变暖造成的。世界各地的各种环境组织都认为，气候变化是天气模式的长期变化，无论是平均天气条件还是极端天气事件的分布。
环境研究 - 矿产资源
矿物质是通过缓慢的无机过程形成的天然元素或化合物。现代文明是以矿产资源的利用和开采为基础的。矿物可以是金属的和非金属的。
矿物质在地球上的分布并不均匀。一些国家矿藏丰富，而另一些国家则缺乏。
矿产资源的利用是世界发展的重要组成部分和关键前提之一。随着人口的快速增长和社会发展需求的快速增长，对矿产的需求不断增长和多样化。
矿物的提取是通过采矿进行的。矿物质从地表下提取、加工并用于不同的目的。
然而，矿产资源是枯竭且有限的，这意味着过度使用可能会影响其未来的可用性。
矿产资源开发
矿产开发是指利用矿产资源促进经济增长。为了满足现代文明日益增长的需求而盲目地开发矿产资源，导致了许多环境问题。
尽管西方国家在工业革命期间矿产开采起步缓慢，但进入20世纪，一些矿产特别是化石燃料的开采量呈指数级增长，以满足日益增长的能源需求。如今，世界上约 80% 的能源消耗是通过开采化石燃料（包括石油、煤炭和天然气）来维持的。
矿产资源开采的后果。
矿产资源的过度开采导致了以下严重问题。
- 森林砍伐和荒漠化
- 物种灭绝
- 高品位矿物迅速枯竭
- 被迫迁移
- 上层土层和植被的浪费
- 土壤侵蚀和石油枯竭
- 臭氧耗竭
- 温室气体增加
- 环境污染
- 自然灾害等
环境研究 - 土地资源
土地是一种自然存在的有限资源。它为生物的生存提供了基础。它拥有构成陆地生态系统的一切。现代由于人口增长和随之而来的活动，对土地的需求增加，导致土地质量和数量下降、农作物产量下降和土地竞争。
土地和土地资源是指地球陆地表面的可划定区域，涵盖该表面正上方或正下方生物圈的所有属性，包括近地表气候、土壤和地形形态、地表水文（包括浅水湖泊） 、河流、沼泽和沼泽）、近地表沉积层和相关的地下水和地质水文保护区、植物和动物种群、人类居住模式以及过去和现在人类活动的物理结果（梯田、蓄水或排水结构） 、道路、建筑物等）
森林资源
森林是地球上最主要的陆地生态系统，分布在全球各地。森林占地球生物圈总初级生产力的75%，并含有地球植物生物量的80%。
森林由许多组成部分组成，大致可分为两类：生物（有生命）和非生物（无生命）组成部分。森林由多层组成，如森林地面层、林下层、林冠层和挺水层。
森林可以通过多种方式进行分类，例如寒带森林、温带森林、热带森林类型及其众多的亚类型。由于人口的增加和现代文明的随之而来的扩张，几个世纪以来天然森林不断枯竭。
1990年，世界森林面积为41.28亿公顷；到2015年，该面积已减少至39.99亿公顷。占全球土地面积的比例从 1990 年的 31.6% 上升到 2015 年的 30.6%。从 1990 年到 2015 年，人均森林面积从 0.8 公顷下降到 0.6 公顷。
过去 25 年中，全球森林生物量碳储量减少了近 11 十亿吨 (Gt)。这一减少主要是由于土地转为其他用途所致，其次是森林退化所致。
森林资源的利用
森林是重要的自然资源。森林对于生态平衡至关重要，在大气温度调节中发挥着重要作用。
森林是动物天然的巨大食物和庇护所。它们为多种植物、动物和微生物提供了自然栖息地。
森林为人类提供木材、竹子、藤条、树叶、草、油、树脂、树胶、虫胶、鞣料、染料、皮革、毛皮、水果、坚果、根、块茎和其他有用的东西。
森林为林业工业提供原材料。
森林是药草和植物的天然家园。
森林直接或间接影响气候（温度、降水、湿度、地下水位）。
森林可以防止洪水、水土流失、土地退化，并改善空气和水的质量。
森林有助于净化空气、水和土壤污染。
环境研究 - 能源
物理学家将能量定义为做功的能力。我们的星球上存在多种形式的能量，其中一些可以立即用于做功，而另一些则需要一个转化过程。太阳是我们生活中的主要能源。此外，水、煤炭等化石燃料、石油产品、水、核电站都是能源。
不断增长的能源需求
能源始终与人类的经济增长和发展密切相关。现行发展战略以经济快速增长为重点，把能源利用率作为经济发展的指标。然而，该指数并未考虑能源过度利用对社会造成的长期不良影响。
近 200 年来，煤炭一直是推动 19 世纪工业革命的主要能源。20 世纪末，石油占世界商业能源消耗的 39%，其次是煤炭（24%）和天然气（24%），而核能（7%）和水力/可再生能源（6%）则占对于其余的。
工业化、城市化和人类住区令人难以置信的增长使能源需求成倍增加。现代生活方式以及人类在个人和专业工作中对机器和设备的日益依赖增加了能源需求。国际能源署发布的《WEO-2016》指出，到 2040 年，全球石油需求将持续增长，主要原因是公路货运、航空和石化领域缺乏简单的石油替代品。
可再生能源
可再生能源系统使用不断更换的资源，通常污染较少。例子包括水力发电、太阳能、风能和地热能（来自地球内部热量的能量）。我们还通过燃烧树木甚至垃圾作为燃料以及将其他植物加工成生物燃料来获得可再生能源。
风能
移动的空气或风具有巨大的动能，可以使用风力涡轮机将其转化为电能。风推动叶片，叶片旋转轴，轴进一步连接到发电机，发电机产生电力。将风能转化为电能需要平均风速为每小时 14 英里。2015年，风力发电满足了全球电力需求的近4%，新增风电装机容量近63吉瓦。
太阳能
太阳能是从太阳获得的光和热。它是通过不断发展的技术来利用的。2014年，全球太阳能发电量为186太瓦时，略低于全球电网总电量的1%。意大利拥有世界上最大的太阳能发电比例。国际能源署认为，发展负担得起的、取之不尽、用之不竭的清洁太阳能技术将带来更长期的效益。
生物质能源
当一根木头被燃烧时，我们正在使用生物质能。由于植物和树木依赖阳光生长，生物质能是太阳能储存的一种形式。尽管木材是生物质能源的最大来源，但农业废物、甘蔗废物和其他农副产品也可用于生产能源。
水电
由水产生的能源称为水力发电。世界许多地方都建立了大大小小的水力发电站来发电。150 个国家生产水力发电，2010 年，亚太地区的水力发电量占全球水力发电量的 32%。2015 年，水力发电量占世界总发电量的 16.6%，占可再生能源发电量的 70%。
潮汐能和波浪能
地球表面70%是水。通过使水变暖，太阳产生洋流和产生波浪的风。据估计，热带海洋一周吸收的太阳能相当于全世界的石油储量——1万亿桶石油。
地热能
它是地球内部储存的能量（“地能”代表地球，“热能”代表热能）。地热能源自地球深处炽热的熔融岩石（称为岩浆），这些岩石在地壳的某些部分出现。岩浆上升的热量使地下水池（称为地热库）变暖。如果有一个开口，热的地下水就会到达地表并形成温泉，或者可能会沸腾形成间歇泉。利用现代技术，可以在地球表面深处打井，以利用地热储层。这称为直接利用地热能，它提供源源不断的热水，并被泵送到地球表面。
环境研究-生物多样性
生物多样性是生物多样性的缩写形式，是指环境中存在多种不同种类的植物和动物。
联合国《生物多样性公约》（1992）在其第 2 条中对生物多样性给出了正式的定义：“生物多样性是指所有来源的生物体之间的变异性，其中包括陆地、海洋和其他水生生态系统以及生物多样性。它们所属的生态复合体；这包括物种内、物种间和生态系统的多样性。”
生物多样性也被定义为地球上生物体之间存在的变异性，包括物种内部和物种之间以及生态系统内部和之间的变异性。
物种多样性
物种多样性是指一个地区存在的植物、动物、真菌和生物体的不同物种的多样性。据估计，地球上有超过3000万种物种。物种多样性是多样性的一部分。即使在一个小池塘里，我们也能注意到各种各样的物种。物种多样性因生态系统而异。例如，在热带生态系统中比在温带生态系统中发现更多的多样性。最多样化的物种是无脊椎动物——没有脊椎的动物。
目前，保护科学家已经能够对地球上约180万个物种进行识别和分类。许多新物种正在被鉴定。物种多样性丰富的地区被称为多样性“热点”。
遗传多样性
它是物种内存在的基因变异。遗传多样性对应于植物、动物、真菌和微生物中包含的基因的多样性。它发生在物种内部以及物种之间。例如，贵宾犬、德国牧羊犬和金毛猎犬都是狗，但它们的外观、颜色和能力都不同。每个人都不同于其他人。这种遗传变异对于物种种群的健康育种至关重要。
野生物种的多样性构成了农作物和家畜数千年来发展的“基因库”。
生态系统多样性
它是生态系统、自然群落和栖息地的多样性。换句话说，生态系统多样性是指物种之间及其环境相互作用的多种方式。热带或温带森林、草原、冷热沙漠、湿地、河流、山脉和珊瑚礁都是生态系统多样性的例子。
每个生态系统都对应于生物（生命）和非生物（非生命）成分之间的一系列复杂关系。
生物多样性的价值和生产性利用
生物多样性的重要性是首屈一指的。它提高了生态系统的生产力，每个物种，无论其大小，都可以发挥重要作用。物种的更大多样性确保了所有生命形式的自然可持续性。因此，有必要保护地球上生命的多样性。
据联合国消息，世界经济的至少 40% 和穷人 80% 的需求来自生物资源。此外，生命的多样性越丰富，医学发现、经济发展以及对气候变化等新挑战的适应性反应的机会就越大。
生物多样性的意义
来自物种的环境服务和生态系统的平稳运行循环在全球、区域和地方层面都是必要的。
生物多样性对于维持水循环、产生氧气、减少二氧化碳、保护土壤等至关重要。它对于保护生态过程也至关重要，例如土壤形成、空气和水的循环和净化、全球生命支持、营养物质的固定和循环利用、维持生态系统内的水文平衡、全年维护河流和溪流等。
生物多样性具有消费使用价值、生产使用价值、社会价值、伦理道德价值等多种价值。
健康的生物多样性可以提供以下许多有价值的服务。
一个地区的生物多样性越丰富，不同循环的调节就越好。例如，森林通过光合作用过程中释放副产品氧气来调节空气中的二氧化碳含量，并控制降雨和土壤侵蚀。
保护水资源免遭枯竭、污染或污染。
有助于土壤形成和保护。
有助于养分储存和回收。
帮助检查污染。
有助于气候稳定。
帮助生态系统从不可预测的事件中恢复。
提供食品、药用资源、药品、木制品、观赏植物、种畜等生物资源。
提供休闲和旅游设施。
帮助研究、教育和监测。
保护生物资源对于人类的福祉和长期生存至关重要。
生物多样性的生产利用价值
生产使用价值是指为在正式市场上进行交换而进行商业收获的产品的商业价值。
现代文明无一例外都是生物多样性的礼物。例如，我们吃的食物、我们服用的药物、我们使用的家具、我们的工业都是生物多样性的衍生物。
当今的农作物起源于野生品种。生物技术人员利用野生植物来开发新的、高产的、抗病虫害的品种。生物多样性是原始种群的家园，新品种正在从中开发。
同样，我们所有的驯养动物都来自它们的野生祖先物种。在科学饲养技术的帮助下，正在培育出产奶量更高、产肉量更高的动物。现代社会使用的动物产品来自于家禽养殖、养鱼、林业、奶牛养殖等领域的进步。
煤炭、石油和天然气等化石燃料被认为是现代社会的关键，是地质历史中生物多样性的馈赠。
目前使用的大多数药物和药物都是从不同的植物中提取的。
生物多样性为实业家和企业家开发新产品提供了丰富的宝库。它为农业科学家和生物技术人员提供了开发新的、更好的作物的广阔空间。正在通过生物技术利用农作物野生近缘种中发现的遗传物质开发新的农作物品种。
当前的需要是保护生物多样性，以确保工业、经济，尤其是环境安全。这称为“生物勘探”。
生物多样性热点
地球的生物多样性均匀地分布在其表面。世界上有一千多个主要生态区。据估计，世界上大约有200个最丰富、最稀有和最有特色的自然区域。这些被称为全球 200 强。
生物多样性热点地区是指生物多样性水平较高、特有物种丰富且异常集中的生物地理区域，但它们却受到盲目开发和破坏的威胁。
生物多样性被称为热点，如果 -
这里至少有 1,500 种特有的维管植物。
它必须在相当大的程度上受到威胁或受到破坏的威胁。
在世界各地，大约有 35 个地区被标记为生物多样性热点地区，它们占地球陆地表面的 2.3%，但它们支持着世界上一半以上的特有植物物种和近一半的特有鸟类、哺乳动物、爬行动物和两栖动物。
世界生物多样性热点清单
北美和中美洲– 加利福尼亚植物省、马德雷松橡树林地、中美洲
加勒比海- 加勒比群岛
南美洲- 大西洋森林、塞拉多、智利冬季降雨-瓦尔迪维亚森林、通贝斯-乔科-马格达莱纳、热带安第斯山脉
欧洲-地中海盆地
非洲——开普植物区、东非沿海森林、东非山地、西非几内亚森林；非洲号角; 马达加斯加和印度洋群岛；马普塔兰-庞多兰-奥尔巴尼；多肉卡鲁
中亚– 中亚山脉
南亚——喜马拉雅东部、尼泊尔；印度-缅甸、印度和缅甸；印度西高止山脉；斯里兰卡
东南亚和亚太地区——东美拉尼西亚群岛；新喀里多尼亚；新西兰; 菲律宾; 波利尼西亚-密克罗尼西亚；澳大利亚西南部；巽他兰；华莱士属
东亚-日本；中国西南山区
西亚-高加索；伊朗-安那托利亚语
目前人类已知的物种约有180万种。然而，科学家估计地球上动植物的种类数量可达200亿种。这意味着大多数物种仍未被发现。
世界上生物资源最丰富的国家位于南方。另一方面，有能力开发生物多样性的国家大多数是北方发达国家。这些国家的生物多样性水平非常低。
发达国家希望将生物多样性视为“全球资源”。然而，像印度这样生物多样性丰富的国家不想损害其对生物多样性的主权，除非全球对共享各种自然资源（例如铀、石油等稀有矿物，甚至智力和资源）的思维发生革命性变化。技术资源。
印度拥有丰富的生物多样性。多样性高于印度的国家位于巴西等南美洲国家，以及马来西亚和印度尼西亚等印度东南部国家。
人们越来越认识到生物多样性具有难以想象的价值。世界遗产公约、生物多样性行动计划（BAP）等国际倡议旨在保护和支持生物丰富的自然区域，并解决受威胁的物种和栖息地，以保护和恢复生物系统。
公约在