内容正文:
第18讲 自然环境的整体性
课标解读
知识导图
运用图表并结合实例,分析自然环境的整体性。(例:2024新课标卷,37题)
通常以区域为背景,考查区域自然环境特征及各自然地理要素之间相互关系,运用整体性原理分析区域自然环境的发展变化,突出对综合思维的考查
梳理必备知识
一、自然环境要素间的物质迁移和能量交换
1.自然环境组成要素:大气、水、土壤、生物、①岩石及地貌。
2.自然环境要素间的物质迁移和能量交换——自然环境整体性的②基础。
(1)实现途径:水循环、③生物循环和④岩石圈物质循环等。
(2)结果:自然环境要素形成一个相互⑤渗透、相互制约和相互⑥联系的整体。
二、自然环境的整体功能
1.生产功能是指自然环境具有合成⑦有机物的能力。自然环境要素的不同组合,生产功能的⑧强弱差异明显。
2.稳定功能是指自然环境要素通过物质迁移和能量交换,使自然环境具有能够⑨自我调节、保持性质⑩稳定的功能。
3.意义。
(1)保证了人类的生存和发展。
(2)协调人地关系,必须充分考虑不同区域自然环境生产功能和稳定功能的差异。
三、自然环境的统一演化和要素组合
1.特点。
(1)变化性:自然环境各要素每时每刻都在演化。自然环境的演化,是要素间物质迁移的结果。
(2)统一性:一个要素的演化必然伴随着其他各个要素的演化,各个要素的演化是统一的。
2.意义:保证了自然环境要素之间的协调,形成了阶段性的自然环境要素组合。
四、自然环境对干扰的整体响应
1.响应原理。
2.特点:干扰下的环境变化多为快速的,各要素变化也不同步。
3.现状:人类对自然环境的干扰不断增强。环境的快速变化,不利于人类的适应。
青藏高原隆起对东亚、南亚、中亚、西亚地区的自然环境产生巨大影响。
【思考】 生物在自然地理环境形成与演化中的具体作用有哪些?
答案 改变大气成分,改造大气圈;制约陆地水的化学成分,改善陆地水分状况;改造岩石圈,促进土壤形成;使地球面貌发生了根本的变化,形成了适宜人类生存的自然地理环境。
突破关键能力
关键能力1 自然环境整体性的表现和意义
【例1】 (2024·广西卷)大兴安岭北部某山间洼地土壤水分充足、氮素匮乏❶,植被由低矮灌草、苔藓和地衣组成❷。近30年来❸,某种具有固氮功能的阔叶乔木侵入该地并逐渐占据优势❹,影响当地植被物种组成和垂直结构❺。该种乔木生长区域在空间上零散分布,被称为“树岛”。据此完成(1)~(3)题。
(1)推测该种乔木能侵入洼地的主要原因是当地( )
A.降水增加,土壤变湿
B.地势变低,地表积水增多
C.气候变暖,土壤变干
D.植被覆盖增加,蒸发减弱
(2)研究发现“树岛”内苔藓与地衣逐渐消亡,是因为树岛内( )
A.地表光照减弱 B.地表温度升高
C.表层土变湿润 D.土壤氮素减少
(3)近30年,随着“树岛”数量和面积的增加❻,该洼地植被( )
A.产生的凋落物减少 B.积累的有机物增多
C.演替过程发生中断 D.与地带性植被一致
【析题导思】
命题考向
本题以大兴安岭北部某山间洼地“树岛”为背景,考查植被与环境的关系、自然环境整体性
获取和
解读信息
[文] ❶洼地是水分汇集之地,土壤水分过多,不利于乔木生长;高等植被少,导致土壤氮素匮乏。❷植被较低等。❸对于植被演替来说,时间短。❹该乔木能够增加土壤中的氮素;乔木占据优势,会明显减弱到达地表的光照。❺低矮物种可能因乔木遮挡阳光,逐渐消亡
[题干] ❻说明演替过程中未发生中断
调动和运
用知识
题干限定时间尺度为近30年,洼地植被仍处于演替过程,只是方向发生变化,并没有中断;材料只是说该乔木增加,而没有其他树种,当地地带性植被为针阔混交林,该乔木不等同地带性植被,且时间较短,不会与地带性植被一致;由于乔木光合作用强,生物量大,因此产生的凋落物多,积累的有机物增多
答案 (1) C (2) A (3) B
一、自然环境整体性的表现
一个区域自然环境的整体性是各自然环境要素共同作用的结果,在案例分析时不能截然分开。
整体性
的表现
举例说明
意义
自然环境具有统一的演化过程
黄土高原水土流失的成因及其影响
自然环境具有统一的演化过程,保证了自然环境要素之间的协调
自然环境要素的变化会“牵一发而动全身”
全球变暖的原因及影响
遵循自然环境的整体性规律,并以此指导人们的生产、生活实践
一个区域的变化不可避免地影响到其他地区
青藏高原隆起产生的影响
全球共同努力保护人类共同的家园——地球
二、自然环境整体性问题的分析思路
分析角度
分析思路
分析区域自然环境特征
主要从分析地理位置入手,抓住区域内的地貌、气候、水文、植被、土壤等环境要素进行分析,点明每一要素呈现的主要特点即可
解释区域内某种地理现象的成因
由于区域自然环境要素之间相互影响、相互制约,区域地理现象往往是不同自然环境要素间的因果联系导致的,其中气候、地貌是许多地理现象形成的基础因素,分析时应理清要素间的因果关系链,由因到果步步推进,完整呈现因果关系
分析区域环境的变化过程及特点
区域内某要素的变化会导致区域其他要素乃至整个区域环境的整体变化
分析区域间的环境联系
主要从自然环境的物质迁移和能量交换的角度分析不同区域间存在的因果联系,组织成逻辑思路清晰的因果链条,规范学科语言的使用。如青藏高原的隆起,有效阻挡了海洋水汽的进入,加剧了我国西北地区的气候干旱
鲁教版选必1——P111——青藏高原隆升对中国自然环境的影响。
青藏高原隆升加剧了我国西北地区的干旱程度。高原隆升后,阻碍了南部海洋湿润气流西进北上,并且导致西北地区盛行下沉气流。科学家对大气环流的模拟分析表明,随着青藏高原的隆升,青藏高原夏季低压越来越强,上升气流也越来越强。青藏高原上升的气流在高空向周围运动,其中有一支气流在西北地区下沉。
(1)请解释青藏高原隆升后,夏季低压越来越强,上升气流也越来越强。
(2)请用示意图的形势解释青藏高原隆升加剧西北的干旱程度。
答案 (1)在青藏高原,夏季高原如同高耸的热源,温度是同纬度同高度最热的,对流旺盛,出现热低压。尤其随着青藏高原的隆起,这种作用逐渐增强。加之海陆热力性质差异,导致青藏高原夏季的气压越来越强,上升气流也越来越强。
(2)
特训1 自然环境要素
火地岛位于南美洲最南端,西部和南部山地为安第斯山脉余脉,海岸线曲折,多峡湾。雪线高度仅500~800米,现代冰川发育。火地岛西部和南部生长着超过全球5%种类的苔藓植物,其中约60%是本地特有的,具有固氮、固碳的作用。这些苔藓植物可以从陆地水中选择性吸收化学元素,分泌酸性物质。下图为火地岛地理位置示意图。据此完成1~2题。
1.火地岛西部和南部适合苔藓生长的自然条件有(C)
①极地东风,风力强劲 ②生长环境潮湿 ③冰川侵蚀,土层薄 ④地形坡度小
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
解析 火地岛终年受盛行西风影响,西部和南部位于西风的迎风坡,受地形的抬升作用,降水量大,生长环境潮湿;等高线密集,地形坡度大,材料中说:现代冰川发育,因而冰川侵蚀强,土层薄,适合苔藓生长。C项正确,A、B、D三项错误。故选C。
2.苔藓植物生长使得当地(B)
A.大气杂质减少 B.土壤肥力改变
C.昼夜温差增加 D.冰川面积扩大
解析 根据材料可知,苔藓植物具有固氮、固碳作用,吸收的是大气中含氮、碳等气体,不是大气杂质;苔藓植物可以从陆地水中选择性吸收化学元素,分泌酸性物质,因而其可以改变土壤肥力;地表裸露会增加昼夜温差;冰川面积变化受气候变化影响。B项正确,A、C、D三项错误。故选B。
特训2 自然环境整体性原理
大约在4 000万年前,青藏高原开始从海底隆升。经过漫长而缓慢的抬升,现在青藏高原的平均海拔已超过4 000米,形成了独特的自然景观。结合下图回答3~4题。
3.图中甲、乙、丙对应的内容分别是(B)
A.太阳辐射强、气温低、空气稀薄
B.气温低、空气稀薄、太阳辐射强
C.气温低、太阳辐射强、空气稀薄
D.空气稀薄、太阳辐射强、气温低
解析 读图并根据所学可知,青藏高原因为地势高,所以才能成为大河源头,同时具有降水少、气温低、空气稀薄等特征。地势高会直接造成气温低和空气稀薄等;气温低,才有冻土和冰川,故甲对应气温低;空气稀薄,大气的保温作用弱,也会导致气温低,而空气稀薄,对太阳辐射的削弱作用弱,会导致太阳辐射强,则结合甲乙丙三者之间的箭头关系可知,乙对应空气稀薄,丙对应太阳辐射强。综上分析,B项正确,A、C、D三项错误。故选B。
4.从地表环境整体性的角度分析,下列现象与青藏高原地表环境不相符的是(C)
A.地壳隆升,海拔不断升高,气候逐渐变得寒冷干燥
B.高山终年积雪,冰川广布,丰富的冰雪融水为河流提供水源
C.土壤贫瘠,多冻土,土层深厚
D.植被为高山草甸草原,动物以能抵御寒冷的牦牛为主
解析 地壳隆升,海拔不断升高,气候会逐渐变得寒冷干燥,A项相符;高山终年积雪,冰川广布,丰富的冰雪融水可以为河流提供水源,B项相符;土壤贫瘠,多冻土,土层应较薄,C项不相符;植被为高山草甸草原,动物以能抵御寒冷的牦牛为主,D项相符。故选C。
特训3 自然环境整体性的表现
(2025·黑龙江模拟)活动层是指覆盖于多年冻土(冻结层)之上夏季融化、冬季冻结的土层。青藏高原高寒草甸区的活动层在不同季节呈现固—液相互转化的过程(下图),现局部地面沉降,多处高寒草甸退化,导致活动层储水能力发生变化,进而影响青藏高原地区水量平衡。完成5~6题。
5.活动层冻土融化,局部地面沉降可能导致(A)
A.冻土融化加剧 B.坡面径流增加
C.蒸发总量减少 D.水分迁移减慢
解析 活动层冻土融化,局部地面沉降可能会形成洼地并积水成小池塘,使冻土融化加剧,A项正确;坡面径流减少,蒸发总量增加,水分迁移加快,B、C、D三项错误。故选A。
6.与未退化的高寒草甸区相比,严重退化的高寒草甸区(A)
①冻结期提前 ②冻结期滞后 ③融化期提前
④融化期滞后
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
解析 高寒草甸覆盖地表,秋冬季节对土壤有一定的保温作用,严重退化的高寒草甸区受其保温作用影响弱,土壤温度相对较低,冻结期会提前;该地冻土融化期在夏季,严重退化高山草甸区地表阻挡土壤和空气的热量交换能力差,使土壤温度相对偏高,使融化期会提前,①③正确,②④错误,A项正确,B、C、D三项错误。故选A。
关键能力2 自然环境要素的相互关系
【例2】 (2024·新课标卷)阅读图文材料,完成下列要求。
在寒冷地区❶的高(台)地上,流水少量汇于局部洼地,同时带来氮磷等营养元素供洼地内湿(水)生植物生长❷。这些洼地中植物死亡残体分解缓慢且不彻底,以泥炭形式积累,形成典型泥炭湿地❸(图a),当泥炭堆积高于周围区域时,水流方向发生变化,湿地水中氮磷等营养元素缺乏❹,只能生长藓类等耐贫营养生物,积累成过湿的垫状泥炭藓层,形成雨养型泥炭湿地❺(图b)。
(1)分析寒冷的气候在泥炭湿地发育中的作用。
(2)简述典型泥炭湿地和雨养型泥炭湿地水流方向与生物量的差异。
(3)指出雨养型泥炭湿地发育的地形条件。
(4)说明雨养型泥炭湿地发育过程中,水中营养元素逐步减少的原因。
(5)分析垫状泥炭藓层高于周边地面但仍能处于过湿状态的原因。
【析题导思】
命题考向
本题以雨养型泥炭湿地、典型泥炭湿地为材料,设置5道小题,涉及泥炭湿地的形成条件、自然环境的整体性、沼泽湿地的功能与作用、土壤的结构等相关内容
获取和
解读信息
[文] ❶气候寒冷。❷洼地汇集水分,富集氮磷等养分。❸积水环境下,有机物不易分解,形成泥炭。❹洼地地势升高,水分由汇集转为分散,养分随之流失。❺泥炭藓层能够涵养水源
[图] 图a,洼地地势较低,利于水分汇集。图b,原来的洼地地势高于周边,但高差小,径流流速慢
调动和运
用知识
气候寒冷会使得植物的生长速度相对较为缓慢;气候寒冷不利于微生物的活跃,生物残体的分解速度更为缓慢,有机质的累积相对更多;气温低不利于蒸发;积水隔绝空气,形成厌氧环境,不利于分解有机质,合成腐殖质的数量会更多。气候寒冷,冬季时会有冻土发育,而冻土不利于下渗和淋溶作用,更有利于泥炭的累积。氮磷等养分元素会随径流迁移、富集藓类植被能够有效地拦截雨水,涵养水源的能力较强;泥炭层蓄水能力较强
【答案】 (1)气候寒冷,湿(水)生植物生长慢,有机质积累多;气候寒冷,微生物活动弱,生物残体分解缓慢;蒸发较弱,有助于洼地积水,厌氧环境分解不彻底,有机质合成腐殖质;冻土发育,下渗和淋溶作用弱,有利于泥炭的积累。
(2)典型泥炭湿地:水流由四周向中部汇集,生物量较大。雨养型泥炭湿地:水流由中部向四周散开,生物量较小。
(3)总体以台地或平原为主,地势平坦,起伏小;中部地势略高于四周。
(4)生物量减小,且以贫营养的藓类为主,生物残骸分解提供的营养物质少;水流由中部向四周流动,缺少周边营养物质的汇集,且营养物质向外流失;积水减少,营养物质分解加快;下部泥炭层较厚,营养物质易向下淋失。
(5)气温低,地表水分蒸发弱;藓类能够拦截雨水,涵养水源;下部泥炭层较厚,蓄水能力强;冻土广布,蓄水量大;与周边地面高差小,地表径流流速慢,流失水量小。
自然环境要素之间的相互关系
1.气候与其他自然环境要素的联系。
2.地貌与其他自然环境要素的联系。
水
河流运动塑造地貌,地貌影响河流的流速及水系分布特征
大气
大气运动(风力作用)塑造地貌,高大的山体阻碍大气的运动,进而形成地形雨
土壤
坡度陡,易发生水土流失;坡度缓,土壤沉积,土壤肥沃
生物
植被可以涵养水源,进而影响地貌形态;平坦的地形有利于农业发展
3.土壤与其他自然环境要素的联系。
大气
气候的干、湿、冷、暖影响土壤,土壤是气候的反映
生物
土壤的肥力、酸碱性、透气性影响植物的生长
水、地形
土质疏松,易发生水土流失,进而影响河流的含沙量,并进一步塑造地表形态
岩石
地壳表层的岩石圈经过风化作用成为风化壳,即成土母质
4.生物与其他自然环境要素的联系。
以农业发展为例,气候(光照、热量、降水、昼夜温差)、地形、土壤、灌溉水源都会对农作物的生长造成影响。
特训4 气候与其他要素
(2025·湖南调研)研究表明,在北半球中高纬度地区,冬季的气温上升速率超过了夏季。下图示意冬季降雪通过改变春季平均吸收太阳辐射(向下箭头)、融雪热通量(向上箭头)和累积积温(虚线)对春季物候期的影响机制。完成7~9题。
7.响应气候变暖最为显著的植被类型是(C)
A.热带雨林 B.热带草原
C.温带森林 D.温带草原
解析 低纬度(热带)地区气候的季节变化较小,全年高温或全年低温,植被适应气候变化的敏感度较低;温带地区气候的季节变化相对较大,而相较于温带草本,温带森林对气候变暖反馈效应更为敏感,进而导致温带树木生长周期起始或结束时间的提前或延迟,因此温带植被较热带植被对气候变暖的响应显著,温带森林对气候变暖的响应尤为显著,C项正确,A、B、D三项错误。故选C。
8.在半干旱的亚寒冷气候区过早的融雪可能会(D)
A.导致早春旱情加重 B.降低植物低温损害
C.降低早春土壤湿度 D.导致春季物候推迟
解析 积雪是干旱、半干旱区植被生长的重要水源。冬季的积雪有助于维持适宜的温度,保护植物免受低温的损害,但在半干旱的亚寒冷气候区,如果积雪过早融化,而霜冻风险仍然存在,植物可能在早春遭受霜冻(低温)损害,这可能导致春季物候推迟,D项正确;过早的融雪会增加土壤水分(湿度),缓解早春旱情,增加植被受春季低温损害的影响,A、B、C三项错误。故选D。
9.在湿润的冬季之后,我国北方地区植被春季物候期会出现延迟的现象,其根本原因是(C)
A.冬季降雨较多 B.太阳辐射吸收量减少
C.春季积雪较厚 D.植物叶片热量条件差
解析 当我国北方地区冬季降水量(图中以降雪为主)较大时,会形成大量且持续时间较长的积雪。积雪的存在会降低春季温度,因为积雪减少了太阳辐射的吸收量,并且融化需要消耗更多的热量。这种影响会减少春季累积的热量,导致植物叶片萌发所需的热量不足,从而延迟植物叶片萌发时间。故湿润的冬季之后,我国北方地区植被春季物候期会出现延迟,根本原因是春季积雪较厚,C项正确,A、B、D三项错误。故选C。
特训5 地貌与其他要素
(2025·河北秦皇岛模拟)欧洲红豆杉喜温暖、荫蔽,耐旱不耐淹,早期在欧洲、北非、西亚广泛分布,末次盛冰期分布范围萎缩。末次盛冰期后,随着种子扩散,欧洲红豆杉在大高加索山脉逐渐定植,从山麓一直到海拔2 200 m的林线以上均有生长,在林线以上呈匍匐状。在大高加索山脉西段,南北两坡皆有欧洲红豆杉,而在山脉东段只分布在北坡。完成10~11题。
10.大高加索山脉东西段欧洲红豆杉分布的坡向差异主要取决于(C)
A.水分 B.热量
C.光照 D.积雪
解析 在大高加索山脉西段,南北两坡皆有欧洲红豆杉,而在山脉东段只分布在北坡,结合纬度位置可知,东段纬度较低,太阳高度角大,光照强度较大,南坡不满足红豆杉的荫蔽条件,C项正确;红豆杉耐旱,水分条件不是造成差异的主要原因,A项错误;南北坡热量相差不大,不是造成差异的原因,B项错误;欧洲红豆杉自山麓到林线以上均有分布,积雪情况不是造成坡向差异的主要原因,D项错误。故选C。
11.欧洲红豆杉在林线以上匍匐生长,主要是为了(C)
A.吸收太阳辐射 B.吸收土壤养分
C.利于积雪埋藏 D.减缓地表蒸发
解析 该地位于中纬度地区,林线以上海拔高,温度低,匍匐生长利于积雪埋藏,可以免受大风和冻害的危害,C项正确。匍匐生长对吸收太阳辐射的影响不大,A项错误。吸收土壤养分需要发达的根系,而非匍匐生长,B项错误。林线以上气温低,本身蒸发较小,匍匐生长并非减缓地表蒸发,D项错误。故选C。
特训6 水文与其他要素
三峡水库蓄水后,库区水流明显放缓,水面漂浮物增加,有泥沙淤积现象,当地环保部门在大宁河(三峡库区的支流)发现了水华,说明该河出现了富营养化迹象,这是水污染的前兆。同时,库区沿岸受高水位浸泡,滑坡发生的频率增加,给人们的生命财产安全带来巨大威胁。但无论结果怎样,三峡工程建设利大于弊。完成12~13题。
12.库区形成人工湖泊后会使(D)
A.生物多样性减少 B.洪涝加剧
C.土壤肥力下降 D.地方气候更加温和湿润
解析 库区形成人工湖泊后,可以使生物多样性增加,可以调节库区小气候,使地方气候更加温和湿润,A项错误,D项正确;库区形成人工湖泊,水库能蓄洪,会减少当地洪涝灾害的发生,但对土壤肥力影响不大,B、C两项错误。故选D。
13.三峡库区水污染、滑坡、泥沙淤积发生频率增加的原因有(D)
①含沙量提高 ②水位上升 ③水流缓慢 ④水量增大
A.①② B.③④
C.①④ D.②③
解析 水库蓄水,库区水位上升,沿岸受高水位浸泡,滑坡的频率比以前增多,②正确;根据材料可知,三峡水库蓄水后,库区水流明显放缓,水面漂浮物增加。水流缓慢使泥沙淤积加重,自净能力降低,所以水污染增加,③正确;库区水流变缓,挟沙能力减弱,含沙量降低,①错误;水量增大对三峡库区水污染、泥沙淤积发生频率增加关系不大,④错误。D项正确,A、B、C三项错误。故选D。
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