地质科学的多样性、交叉性和系统性
环境科学的特点综合性,交叉性和边缘性的理解
一、环境科学的特点综合性可以理解为:环境科学为跨学科领域专业,既包含像物理,化学,生物,地质学,地理,资源技术和工程等的物理科学,也含有像资源管理和保护,人口统计学,经济学,政治和伦理学等社会科学。
二、环境科学的特点交叉性可以理解为:大多数环境问题涉及人类活动,因此经济、法律和社会科学知识往往也可用于环境科学研究。
一门研究人类社会发展活动与环境演化规律之间相互作用关系,寻求人类社会与环境协同演化、持续发展途径与方法的科学。
三、环境科学的特点边缘性可以理解为:环境科学包含了影响人类和其他有机体的周边环境的学科。
扩展资料:
环境科学的主要任务
一、探索全球范围内环境演化的规律。
在人类改造自然的过程中,为使环境向有利于人类的方向发展,避免向不利于人类的方向发展,就必须了解环境变化的过程,包括环境的基本特性、环境结构的形式和演化机理等。
二、揭示人类活动同自然生态之间的关系。
社会经济发展规划中必须列入环境保护的内容,有关社会经济发展的决策必须考虑生态学的要求,以求得人类和环境的协调发展。
三、探索环境变化对人类生存的影响。
环境变化是由物理的、化学的、生物的和社会的因素以及它们的相互作用所引起的。
研究环境变化可为保护人类生存环境、制定各项环境标准、控制污染物的排放量提供依据。
四、研究区域环境污染综合防治的技术措施和管理措施。
引起环境问题的因素很多,实践证明需要综合运用多种工程技术措施和管理手段,从区域环境的整体出发,调节并控制人类和环境之间的相互关系,利用系统分析和系统工程的方法寻找解决环境问题的最优方案。
参考资料来源:百度百科——环境科学
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一、地质科学的多样性
在自然科学领域,地质学是最具多样性的一门科学,它的分支众多是其他自然科学难以比拟的。矿物学、岩石学、地层学是地质学最早的核心学科; 之后,古生物学、构造作用、沉积作用、岩浆作用、变质作用的研究和发展成为相对独立的地质学分支; 再之后,矿床地质、区域地质、海洋地质、矿产勘查、水文地质、工程地质、地球物理、地球化学、遥感地质等基本应用和技术方法分支学科迅速发展。在所有这些地质学基本分支的基础上,或者从学科的角度,或者从应用的角度,或者从手段的角度,又衍生出许多更新、更细的分支,如: 煤田地质、石油地质、矿山地质、经济地质、第四纪地质、深部地质、环境地质、灾害地质、岩溶地质、地震地质、火山地质、城市地质、地热地质、农业地质、天文地质、数学地质、同位素地质、地质年代、历史地质、医学地质、军事地质、旅游地质、极地地质、地震勘探、磁法勘探、重力勘探、放射性物探、航空物探等。此外,还有许多更为专门的地质学科和工作领域,如: 板块构造、地球动力学、地质力学、地质年代学、全球变化、古生态、古地磁、地质信息、地质数据处理、矿产资源潜力评价等。地质学众多的分支领域,其知识结构、专业方向有很大差异,充分体现了学科的丰富性和多样性。
二、地质科学的交叉性
地质学的广泛交叉性是构成地质学多样性的主要原因。地质学不是一门基础的物质和运动的科学,而是一门复杂的物质和运动的科学。地质学必须应用物理学、化学和数学这类基础自然科学的原理,从而形成了纵向的融合关系。同时,地质学又要广泛使用诸如生物学、天文学这类复杂的物质和运动的自然科学的知识,形成横向的融合关系。地质学还要大量使用各种工程技术科学,并与之相互交叉融合。与所有这些学科的交叉,都有可能形成一个具有独特发展方向的地质学领域。因此,地质学成为所有科学中最博大、最具多样性的科学领域,是必然的。
地质学的领域空间虽然极为广博,但体系十分清晰。属于微观和宏观复杂物质研究的学科如结晶学、矿物学、岩石学、地层学、古生物学、构造地质学、矿床学等,以及相关的运动对象研究如构造作用、沉积作用、岩浆作用、变质作用等,共同构成地质学的基础学科体系; 属于方法技术研究的地球化学、地球物理、遥感地质、探矿工程、岩矿测试等共同构成地质学的技术学科体系; 属于与产业关联的矿产地质、水文地质、工程地质、环境地质、灾害地质等共同构成地质学的应用学科体系。在这一基础性 - 方法性 - 应用性的框架下发展演化出现代地质学的庞大、完整、有序的体系; 在这个体系上进一步分支细化,形成规模更大、更复杂但仍然是有序的地质学学科体系。
三、地质科学的系统性
所谓地质科学的系统性,是指从现代系统论的观点构建新的地质学理论框架。自 20 世纪 80 年代以来,地球系统科学 ( Earth System Science,ESS) 兴起。从地球系统科学的角度看,“系统”是在一个圈定的边界内的若干相互关联的部分的组合。在地球系统科学的术语中,系统中这些相互关联的部分被称之为 “层圈 ( spheres) ”。地球系统包含岩石圈、水圈、生物圈、大气圈,而这门科学就被称为地球系统科学。这里的岩石圈不仅指的是地壳和上地幔,而是包含从地心到地球表面的全部。地球的四大层圈在系统中的行为与演变是相关互动的,将它们划入同一个系统,无论对于研究地球的演化历史,还是研究当今地球的资源和环境问题,都具有重要的意义。建立地球系统科学最重要的意义是在这个四层圈组成的系统中考察各种地球自然 “事件”,如地震、全球变暖、生物种灭绝等; 还可以考察人地关系 ( 人类是生物圈中的一个特殊成员) 事件,如工业化、核爆炸、森林砍伐、人口膨胀对地球环境、生态和资源的影响等。显然这些在地球上发生的重大事件不是只与一个层圈,而是与四个层圈及其交互作用有关。地质学是一门研究地球历史的科学,历史上发生的各种地球事件及该事件所处的岩石圈、水圈、生物圈和大气圈环境在很大程度上已包含在地质学的纪录和地质学的研究范围中,如古气候、古地理、古生物学等。但是,地质学主要研究对象还是岩石圈,对其他层圈的研究则比较粗略。现代地球科学把对水圈、生物圈和大气圈的研究从对岩石圈的研究中分离出来,形成了现代地学的 4 个领域,相互之间缺乏密切的关联和交叉。地球系统科学的提出,为现代地球科学构建了一个统一的、全要素的、全过程的研究平台。由以上分析可见,确立地球系统科学概念,主要是针对现代地球研究的,其研究的主要方向是全球变化,其研究的主要目的是为人类社会经济可持续发展服务。但是,阐释地质时期岩石圈、地球表层、水圈、生物圈、大气圈的历史演变过程,为未来的全球变化提供科学依据,是地球系统科学的一个不可或缺的组成部分。
地球系统科学的另一个研究方向,是把地球内部各层圈,即壳、幔、核置于一个统一的动力学系统中,研究其相互关系。自板块构造理论面世以来,人们认识到,地壳上发生的各种物质的和形态的变化,皆与上地幔的物质和能量的形态和运动方式息息相关; 而地幔中发生的各种物质的和形态的变化,又与地核的物质和能量的形态和运动方式息息相关。地球内部各层圈的物质、能量、运动轨迹是一环扣一环传递的,地幔对流传递到地壳就是板块构造,虽然仍然具有很大的假设成分,但已为大多数地质学家接受。至于地幔为何要对流,下地幔和地核的物质存在形式、能量运动形式,则是一个几乎是近于猜想的问题,至今无法定论。但是,将壳、幔、核置于一个统一的、科学的自然系统中进行研究,无疑将更有利于这个巨大科学问题的解决。
四、对地质学的多样性、交叉性和系统性特点的几点认识
地质学的多样性、交叉性和系统性主要源于以下三个方面的原因。
1. 地质学知识来源的广博性
地质学的知识来源具有很大的广博性。地质学有其独特的核心学科,如矿物、岩石、地层、构造等,但在地质学的整个知识体系中,甚至在地质学的核心学科中,使用、借用或包含了大量其他自然科学的知识内容,这是地质学同其他自然科学的一个重要区别。例如,生物学中的生物分类学、生态学以至分子生物学的内容都已明显地融入到古生物学中,化学的基本原理被大量地融入到矿物学、矿床学和地球化学中,物理学的基本原理被大量融入到构造地质学、岩石学和地球物理学中等。
2. 地质学研究手段的综合性
地质学研究使用的手段极为丰富,由此产生和发展了大量地质学的技术分支,如地球物理探矿、地球化学探矿,遥感地质、数学地质等。近 20 年来,基于现代信息技术的地质信息学科异军突起,地质工作成为数据库技术、CAD 技术、GIS 技术、GPS 技术、决策支持技术、图形图像技术的最重要应用领域。综合使用多种手段解决地质问题,是地质工作的一项基本原则。在 20 世纪 50 年代末提出了 “综合方法普查找矿”,要求地质、物探、化探人员要共同设计、共同施工、共同解释; 在 80 年代提出了潜在矿产资源 “综合信息评价”,立足于地质、物探、化探、遥感数据评价资源远景区,这些使用多种手段解决地质问题的思路和做法,至今仍然具有重要的现实意义。
3. 地质学知识的应用性
地球是人类生产生活的场所,地质学的知识与人类的生产生活密切相关,这就注定了地质学具有极广阔的应用性。不同的应用产生不同的地质学应用分支,如: 地质学应用于矿业产生了矿床地质学、矿产勘查学和经济地质学,地质学应用于水资源勘查与开发产业产生了水文地质学,地质学应用于工程建设产业产生了工程地质学等。地质学知识应用的广泛性产生了众多的应用地质学分支,是地质学和地质工作活力的表现。
基于地质学的多样性、交叉性和系统性特点,地质工作在决策上、部署上和方法上需注意以下几个问题:
第一,要处理好基础地质、方法技术和应用地质之间的关系。基础地质是一个由知识组成的体系,方法技术是一个由手段组成的体系,而应用地质则是使用这两个体系构建的、面向某个专门产业方向的学科所组成的体系,三者是相辅相成,共同发展的。由于应用地质学同产业、经济与社会最贴近,最易受到人们的重视; 反之,基础地质往往容易受到忽视。基础地质是地质学的核心,是应用地质学的知识源泉,一个国家的基础地质工作应常抓不懈。政府是实施基础地质工作的主体。我国自 1916 年开始现代地质工作起,到 1949 年新中国成立前的 36 年中,在经费短缺、交通不便、人员不足的情况下,基础地质工作取得了全面的进展,我国的大地构造格局、古生物体系、地层体系、岩浆体系主要是在这个阶段建立的,出现了燕山运动、第四纪冰川、北京猿人这样具有重大世界影响的地质科学理论和发现。新中国成立后的基础地质工作在量的积累方面是显著的,取得了更为丰富的资料,划分更为细化,认识更为深入。新中国成立以后,我国在矿产勘查、水文地质、工程地质等应用地质工作,地球物理、地球化学等勘查技术工作方面突飞猛进,取得了举世瞩目的巨大成绩,为我国的经济建设提供了矿产资源与地质资料保障,但是就基础地质及相应的研究工作而言,则相对薄弱。基础地质的薄弱主要表现在,与世界先进国家相比,甚至与印度、韩国、巴西等发展中国家相比,我国的基础地质工作程度偏低。例如,我国 1∶ 5 万地质填图面积为 12 万平方千米,仅为可测面积的 20%,而印度达到 300 万平方千米,占可测面积的 98. 245%。我国海洋地质调查则显得更为落后,国外发达国家及印度、韩国等已完成1∶20 万海洋地质填图,我国仅完成两幅1∶100 万海洋地质填图,差距之大是令人忧虑的。结构合理、协调发展,是地质学和地质工作发展的基本问题之一,我国的基础地质调查和研究程度,与我国地质工作的总体发展不相适应的情况,应该有一个根本的改变。
第二,要不断扩展地质学的应用领域。如上所述,地质学具有多方位的应用前景,已经融入许多产业,形成了多种面向专门产业的应用学科。到目前为止,应用地质学科的发展并没有完结,仍然在向更多、更深、更细的专门领域发展。应该把地质学视为一门与经济社会发展和人民生活密切相关的科学,不断拓展其应用空间。
第三,要不断发展和使用先进技术,综合使用各种探测手段。地质学的发展是一个不断使用新技术的过程: 从最早的铁锤、罗盘、放大镜,到现在的高精度地震仪、质谱仪、航空物探、卫星遥感、探月、深钻、深海机器人、计算机等,地质学的观测手段在宏观和微观上都发生了巨大的变化,推进了地质学的方法学分支迅速发展。现代地质工作的水平、效率和效果在很大程度上取决于所使用的方法技术的先进性。特别是在浅部矿日益减少,大量转入寻找深部隐伏矿的今天,先进探测技术的使用尤为重要。因此,不断发展和使用先进技术,是现代地质工作的基本发展方向之一。
第四,系统论是现代科学的最新研究方法之一。在地质学的各个层面都要加强系统论的研究,使用系统的概念、系统的理论、系统的方法构造和研究地质学系统。从最高的、最宏观的层面,要把地质学置于地球科学系统中进行研究; 从中观的、微观的层面,要对大地构造学、沉积作用、岩浆作用、变质作用、矿床学、地球化学开展系统论研究,提高这些核心地质学科的理论高度和现代化水平。
勾融艾素: 1. 地质学是研究地球诞生以来至今的学科,研究最远古时期地球上的地质环境,所以说地质学是一门古老的学科; 2. 地质学真正被人们重视并系统性的研究在20世纪末才开始的,很多新老地质环境还有待人们研究和发现,很多地质问题还有待人们解决,所以说地质学是一门年轻的学科. 来源:《普通地质学》绪论.
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勾融艾素: 地球科学涉及地理,地质,地貌,地球物理学,地球化学,海洋学,生态学,气象学,环境学等多个学科,体系庞杂,研究对象多种多样,各学科相互之间又有错综复杂的关联,实为包罗万象,震撼乾坤.
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勾融艾素: 地理科学专业要求学生具有扎实的地理学基本理论、基本知识,掌握地理学基本实践和实验技能和基本思想方法和工作方法,初步具有从事地理科学的研究能力;了解地理科学最新进展和地理教育最新研究成果,具备运用现代教育技术开展地理教学的基本能力;掌握资料查询、文献检索及运用现代化信息技术获得相关信息的基本方法,具有较强的科研能力;能胜任中等学校地理必修课、选修课、活动课和班主任工作,能从事地理教学研究和其他教育工作.
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勾融艾素: 地质学的研究对象是地球.地球包括固体地球及其外部的大气.地质学与地理学的研究对象及其区别固体地球包括最外层的地壳、中间的地幔及地核三个主要的层圈.目前,主要是研究固体地球的上层,即地壳和地幔的上部.地质学研究具有...
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勾融艾素: 构造地质学的研究意义,可以归纳为地质理论意义和生产实践意义.通过构造地质学的研究,可以在理论上阐明地质构造的分布、相互关系和变形特征,探讨变形机制、构造演化和地壳运动规律及动力来源;在生产实践中运用地质构造的客观规...
武功县17278237224: 地质学研究的内容是什么? - ?
勾融艾素: 研究地球的物质组分及其形成条件和分布规律的学科有:地球化学、结晶学、矿物学、岩石学、矿床学和宝石学. 研究地球的内部构造及其形成条件和演化规律的学科有:构造地质学、区域地质学和地球物理学. 研究地球的历史的学科有:地史学、古生物学、岩相古地理学和第四纪地质学. 研究地质学的应用问题的学科有:工程地质学、环境地质学、煤田地质学和石油地质学. 研究地质学的研究方法和手段的学科有:同位素地质学、数学地质学和实验地质学. 全球的综合性研究的学科有:板块地质学、海洋地质学和天文地质学
武功县17278237224: 研究地球科学有什么实际意义物理学,化学的研究能 - ?
勾融艾素: 根据研究内容,地质学可以分为:1.矿物学;2.岩石学;3.矿床地质学;4.地球化学;5.动力地质学;6.构造地质学;7.地貌学;8.地球物理学;9.地质力学;10.古生物学;11.地层学;12.历史地质学;13.古地理学;14.地质年代学;15.水文地质学;16.工程地质学;17.环境地质学;18.灾害地质学;19.生态地质学;20.金属矿产地质学;21.非金属地质矿产学;22.石油地质学;23.煤地质学;24.找矿勘探地质学;25.矿山地质学;26.地球物理勘探和地球化学勘查.地质学的研究对象为地球的固体硬壳-地壳或岩石圈,主要研究地球的物质组成、内部构造、外部特征、各层圈之间的相互作用和演变历史的知识体系.
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