内容正文:
第一节 自然环境的整体性
第五章《自然环境的整体性与差异性》
课程标准
运用图表并结合实例,分析自然环境的整体性和地域分异规律。
学习目标
1. 观察身边环境,举例说明、分析自然环境要素组成及相互关系。
2. 结合资料,理解自然环境的整体性的内涵与表现。
3. 结合实例,理解自然环境的整体性对人类活动的启示作用。
1
树袋熊又称考拉,分布在澳大利亚大分水岭东北部、东部沿海岛屿和内陆低地的桉树林中,主要以桉树叶为食。树袋熊集中分布区也是人类喜欢的定居之地。因受人类活动的干扰,树袋熊面临很大的生态威胁。当地居民认为,人类集中居住干 扰了树袋熊的生活,于是把房屋分散修建于桉树林中。可事与愿违,分散居住的结果,反而对树袋熊栖息地造成更大的威胁。
主要改变了 “植被”这一要素。
人类的定居和生存,需要占用一定的空间,会改变地表植被的分布状况(用于建筑和生产)。植被破坏则会影响当地的生态环境,例如减少了树袋熊食物来源等;人类活动则会改变树袋熊的栖息环境,如对其产生惊吓等。
1.为什么树袋熊集中分布区也是人类喜欢的定居之地?为什么人类分散居住反而对树袋熊栖息地的影响更大?
2.人类改变了树袋熊生存环境中的哪些因素,进而破坏了树袋熊生存环境的整体性?分析其间的相互作用关系。
树袋熊生存之处是澳大利亚自然环境较好的区域,是人类宜居之地。
因人类分散居住反而扩大了对树袋熊的影响范围,破坏了树袋熊的睡眠环境和取食环境。
岩石圈
大气圈
水圈
1.自然环境的组成圈层有哪些?
生物圈
自然环境由以气体物质为主的大气圈、液态水为主的水圈、固体岩石为主的岩石圈、生物有机体为主的生物圈组成。
宏观上(大尺度):
自然环境
液态水为主的水圈
气体物质为主的大气圈
固体岩石为主的岩石圈
生物有机体为主的生物圈
自然环境的组成
Composition of the natural environment
地形(地貌)
气候
水文
2.自然环境的组成要素有哪些?
生物
这些圈层中的物质成分,
在以地球内能和太阳能为主的各种环境能量的作用下,
形成了各种自然要素,包括气候、地形、水文、生物、土壤等。
土壤
宏观上(大尺度):
自然环境
液态水为主的水圈
气体物质为主的大气圈
固体岩石为主的岩石圈
生物有机体为主的生物圈
物质循环
能量交换
微观上(小尺度):
气候
地形
水文
生物
土壤
自然
地理要素
自然环境的组成
Composition of the natural environment
整体性是指自然环境各组成要素以及各组成部分之间内在联系的规律性。
地 理 要 素 间 进 行 着 物质与能量 的 交 换
水循环
大气
大气
陆地
海洋
水汽
输送
径流
输送
降水
蒸发
降水
蒸发
生物循环
植物
微生物
环境
动物
岩石圈循环
岩浆岩
变质岩
沉积岩
岩浆
大气环流
自然环境的整体性
The integrity of the natural environment
大到全球尺度的海陆关系
小到地方性尺度的森林系统
5
自然地理要素间的关系
结合右图和所学知识说明:有哪些物质或能量在各要素间迁移,是通过什么途径进行迁移的?
生物
土壤
地形地貌
大气
水文
自然环境要素间的物质迁移示意
O2
CO2
生物循环
自然地理要素间的关系
结合右图和所学知识说明:有哪些物质或能量在各要素间迁移,是通过什么途径进行迁移的?
生物
土壤
地形地貌
大气
水文
自然环境要素间的物质迁移示意
地表径流
下渗、地下径流
降水
蒸发
蒸
发
蒸腾
降水
降
水
水循环
自然地理要素间的关系
结合右图和所学知识说明:有哪些物质或能量在各要素间迁移,是通过什么途径进行迁移的?
生物
土壤
地形地貌
大气
水文
自然环境要素间的物质迁移示意
生物循环
无机质
有机质
自然地理要素间的关系
结合右图和所学知识说明:有哪些物质或能量在各要素间迁移,是通过什么途径进行迁移的?
生物
土壤
地形地貌
大气
水文
自然环境要素间的物质迁移示意
成土母质和矿物质
风化壳
生物风化
流水地貌
风沙地貌
岩石圈物质循环
自然地理要素间的关系
结合右图和所学知识说明:有哪些物质或能量在各要素间迁移,是通过什么途径进行迁移的?
生物
土壤
地形地貌
大气
水文
自然环境要素间的物质迁移示意
涵养水源
流速
影响植被分布
影响含沙量
水热分配
自然环境内在联系的整体性
The integrity of the intrinsic connection of the natural environment
自然环境各组成要素或各组成部分相互联系、相互制约和相互渗透,组成一个有机整体。
生物
物质迁移
制约
11
整体性的表现一:
自然环境各组成要素或各组成部分相互联系、相互制约和相互渗透,组成一个有机整体。且各要素与环境总体特征是协调一致,具有统一的演化过程(在景观上具有一致性)。
一致性
深居内陆
气候干燥降水稀少
风力作用强
沙漠砾漠
物种多样性低
*动植物稀少
*地表风阻小
地表水贫乏
*蒸发降水
*涵养水源能力低
自然环境内在联系的整体性
The integrity of the intrinsic connection of the natural environment
12
气候全年高温多雨
物种多样性丰富
流水作用强
流水地貌显著
分解作用快
风化壳厚
生物风化强
土壤贫瘠
淋溶作用强
*降水与下渗
请你来描述下雨林环境下各要素相互联系、相互影响的体现
自然环境内在联系的整体性
The integrity of the intrinsic connection of the natural environment
13
整体性的表现二:
某一要素或部分的变化,会影响其他要素或部分甚至整体的改变,牵一发而动全身。
制约性
沙拐枣营养丰富,深受市场欢迎。受全球变暖影响,有学者认为沙拐枣的可种植面积会呈现扩大趋势。
地下水量增大
水文
气候
土壤
地下水位上升
土壤含水量增加
气候变暖
生物
沙拐枣可种植面积扩大
地貌
沙漠湖泊扩张
冰雪融水增多
全球变暖
自然环境内在联系的整体性
The integrity of the intrinsic connection of the natural environment
14
自然环境内在联系的整体性
The integrity of the intrinsic connection of the natural environment
人类活动破坏植被
生:植被覆盖率降低
气:空气湿度降低,更加干燥
温差变大,大陆性增强
生:生物多样性减少
水:雨季地表径流增加,下渗和地下径流减少,径流量季节变化加大;
含沙量增加
流水侵蚀作用增强
土:黄土土质疏松,表土流失加快,肥力下降
地:沟壑纵横,坡度变大
15
自然环境内在联系的整体性
The integrity of the intrinsic connection of the natural environment
整体性的表现三:
某一要素的变化,不仅影响当地环境,还会对其他地区的自然地理环境产生一定影响。
区域性
青藏高原的隆起对我国南方和西北地区有什么影响?说明了什么?
16
青藏高原隆升
阻挡印度洋、太平洋气流深入
东亚、南亚形成最强盛的季风区
雨热同期、物种丰富、产量最高、生态环境优越
中亚、西亚成“干旱核心”
沙漠戈壁连绵
阻挡西伯利亚
南下气流
中亚、西亚粉尘东输沉积形成黄土高原
黄土疏松易冲蚀,黄河泥沙易淤积
自然环境内在联系的整体性
The integrity of the intrinsic connection of the natural environment
自然环境内在联系的整体性
The integrity of the intrinsic connection of the natural environment
植被破坏
水土流失
泥沙入河
下游河道淤积
泄洪能力下降
洪涝灾害增加
下游河床抬升
地下水位升高
土壤盐碱化严重
黄土高原过度开垦
18
课堂训练
academic training
1、图中①②③所代表的环节分别是
A.降水增加、大陆性增强、降水减少
B.地面蒸发的水量增多、气温变幅减小、降水增加
C.气温变幅减小、蒸发增强、降水增加
D.地下水位上升、气温变幅增大、土壤表层盐分积累
B
读我国某区域农业系统水、气、生物相互作用图,完成下题。
2、该示意图体现了
A.地理环境的地域分异规律 B.地理环境的整体性
C.自然环境的相对稳定性 D.人类对自然的改造力量是无穷的
B
19
整体性的表现
自然环境各组成要素或各组成部分相互联系、相互制约和相互渗透,组成一个有机整体。且各要素与环境总体特征是协调一致,具有统一的演化过程
自然地理环境具有统一的演化过程,保证了自然地理要素之间的协调
某一要素或部分的变化,会影响其他要素或部分甚至整体的改变,牵一发而动全身
遵循自然地理环境的整体性规律,并以此指导人们的生产、生活实践
全球共同努力保护人类共同的家园——地球
某一要素的变化,不仅影响当地环境,还会对其他地区的自然地理环境产生一定影响。
意义
1
2
3
自然地理系统结构和功能的整体性
The integrity of the structure and function of the physical geographical system
1.作为一个有机整体,自然地理系统具有组成要素不具备的结构和功能,产生整体性效应。
生产功能主要依赖于光合作用
(1)自然环境具有合成有机物的生产功能
光照
(有机物)
6CO2+6H2O
C6H12O6+6O2
叶绿素
大气圈
水圈
生物圈
21
自然地理系统结构和功能的整体性
The integrity of the structure and function of the physical geographical system
1.作为一个有机整体,自然地理系统具有组成要素不具备的结构和功能,产生整体性效应。
(1.2)形成土壤的功能
裸露岩石
成土母质
成熟土壤
原始土壤
风化作用
高等植物
苔藓类生物
肥土(如水稻土)
退化(如荒漠化)
有利影响
不利影响
(1.3)东亚季风是
大陆与大洋组合后产生的新功能
22
自然地理系统结构和功能的整体性
The integrity of the structure and function of the physical geographical system
1.作为一个有机整体,自然地理系统具有组成要素不具备的结构和功能,产生整体性效应。
(2)自然环境要素通过物质和能量交换,使自然环境具有能够自我调节、保持性质稳定的功能(平衡功能)
如:大气中CO2的含量长期保持稳定
23
藏羚羊数量与环境的关系
可可西里位于青藏高原西北部,海拔多在4500米以上,是藏羚羊的主要栖息地。在自然状态下,藏羚羊的数量虽然随着环境变化而有所波动,但基本稳定。
环境
食物、水源丰沛
寒潮少
避风处含盐土壤充足
藏羚羊
存活率上升
数量增加
环境
食物、水源、避风处、含盐土壤不足
藏羚羊
存活率下降
数量锐减
自然地理系统结构和功能的整体性
The integrity of the structure and function of the physical geographical system
自然地理系统结构和功能的整体性
The integrity of the structure and function of the physical geographical system
2.自然地理系统整体性的强弱,取决于各组分的完备性和功能的协调性
华南阔叶林地区
黄土高原地区
组分结构多样
系统整体性强
抗干扰能力强、稳定性好
组分结构简单
功能不协调
稳定性较差
整体性强,系统抗干扰的能力强,稳定性就好;反之,则表现为组分和结构简单,功能不协调。
25
阅读
阿根廷的蜂蜜生产
阿根廷大部分位于亚热带和温带,气候温和,雨量充沛,是世界蜂蜜生产和出口大国。阿根廷蜜源植物种类繁多,主要有车轴草(俗称三叶草)、柑橘、桉树、紫苜蓿、向日葵等,采蜜期一般为10 月至次年3 月。蜂蜜的产量、质量是当地地理环境整体性效应的反映。阿根廷可划分为三个蜜源区,由于每个蜜源区自然地理要素及其相互作用的差异,形成不同特征的自然地理系统结构,拥有了不同的产蜜功能。
地形 气候 蜜源植物 蜂蜜
东部平原区 有利条件
不利条件 ——
北部亚热带区 有利条件 ——
南部草原区 条件
(地处拉普拉塔平原)
地势平坦
(亚热带季风性湿润气候)气候温和湿润
水灾较多,冬季潮湿、夏季多雨,蜂群有时发生病害
三叶草、柑橘为主
呈浅琥珀色,品质高,市场广阔;主要的产蜜区
纬度较低,气温较高,雨量充沛
种类繁多
种类较多
平原向
高原过渡
气候条件复杂
混杂
产量较少
自然地理要素的组合不同,生产功能的强弱有明显差异。
意义:保证了人类的生存和发展。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
变化性:自然要素每时每刻在变化
自 然 要 素 的 特 点
在流水侵蚀下,高原的峡谷不断拓宽,高原面萎缩,逐步演化为山地。
山地逐步侵蚀为丘陵,进而演化成平原。
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。
山地演化为丘陵的过程中,坡面变缓,地表径流减少,水土流失减弱,土壤逐渐变厚,植被更为发育,大气湿度有所增加。
自然地理系统整体性的演替
The succession of the whole of the physical geographical system
随着时间的推移,自然地理系统发展的方向、强度、形式会发生变化(整体性的演替)。
高原
流水侵蚀下,高原的峡谷不断拓宽,高原面萎缩
山地
逐步侵蚀
丘陵
平原
自然地理系统整体性的演替
The succession of the whole of the physical geographical system
周期性的日变化、年变化是在现有结构中产生的,一般不会导致系统的演替。
黄山“四绝”组合就是花岗岩断块山形成与演化过程中特定阶段的组合。
花岗岩岩体沿节理风化,造就“怪石”。
山体高大,气流抬升强烈,形成“云海”。
岩缝间缺水少土,黄山松发育不良成为“奇松”。
岩浆上涌加热地下水,形成“温泉”。
在遥远的未来,随着自然环境的演化,黄山特有的景观将逐步变化
自然地理系统整体性的演替
The succession of the whole of the physical geographical system
当演变强度超过稳定阈限时,系统结构就会遭到破坏,重新建立起新的功能,形成新的平衡。这便形成了自然地理系统整体性的演替。
湿润区湖泊演变为陆地的过程示意
湖泊
湖泊水量减少
湖床泥沙沉积
水生生物减少
区域气候湿润
形成
浅水区
陆生生物
(转为)区域气候干旱
无水区
陆地
形成土壤
湿生生物
30
自然地理系统整体性的演替
The succession of the whole of the physical geographical system
自然演替:陡峭山地逐步侵蚀为浑圆丘陵的演化过程中,植被同步由灌草演化为森林,这一过程可能需要上千万年。
干扰演替:植被损毁后,通过人工植树造林恢复植被只需要几十年。
黄土高原的中心部分陕北地区的植被覆盖率从 2000年的31%提升至2019年的63%。
ty
阅读下列材料,完成相关任务。
1.导致苏门答腊岛降水空间差异的主导地理因素是什么?
地形、大气环流
2.运用整体性原理,分析导致苏门答腊岛热带雨林景观分布有限的原因。
3.运用整体性原理,解释苏门答腊岛缺少天然良港的原因。
苏门答腊岛为世界第六大岛,赤道横穿中部,南北长1790千米,东西宽435千米,呈西北一东南走向。该岛西部山地纵贯,分布有90余座活火山;山脉以东为冲积平原,遍布沼泽和湖泊。该岛西海岸经常遭受“印度洋拍岸浪”的袭击。这是一种高高卷起的拍岸浪,呈一长排或两排、三排向海岸推进,冲击力量甚大,可把渔船举至浪巅,然后翻转倒下。苏门答腊岛常年高温多雨,各地温差不大,但降水则有明显差异。西海岸年降水量3000毫米,山区达4500~6000毫米;山脉东坡至沿海平原年降水量2000~3000毫米;岛的南北两端年降水量仅1500~1700毫米。
(1)岛屿西岸印度洋拍岸浪,风大浪急,且海岸线较为平直,船只难以停泊;
(2)岛屿东岸海域面积狭小,(泥沙淤积严重,板块作用抬升)海水较浅,且多珊瑚礁,且航道极少,不利于港口建设。
(1)岛屿面积狭小,西海岸狭窄,热带雨林景观主要分布在降水丰富的西部山区;但山区地势高,改变了水热状况,且土壤较为贫瘠,人类砍伐,破坏严重;
(2)东部山坡至沿海平原,农业活动;故雨林景观分布有限。
整体性的意义
Holistic significance
合理利用自然资源
修复生态环境
改善环境质量
认识自然环境的整体性,对我们利用自然资源、修复生态系统、改善环境质量等,具有重要意义!
33
人类对资源综合利用的依据
The basis for the comprehensive use of resources by mankind
自然环境的整体性
单项资源及其某一部分都与其他自然要素构成一个整体系统
各地区之间的环境状况相互影响
非可再生资源的利用,需要其他资源的配合,也影响到其他环境要素
自然资源的开发利用,要有综合的考虑和对策
34
Eg.森林过度采伐导致东北自然环境的整体变化
森林面积减少
地表蓄水能力下降
土壤冲刷
土层变薄
大气湿度
下降
地表径流增加
水土流失
气候变干
水旱灾害增加
土壤肥力下降
风化加快
(1)在资源开发利用的过程,改变了某种要素,会影响其他要素甚至自然环境。
案例
Case
(2)各地区之间的环境状况是相互影响的,各地区之间的协调很重要。
水位上升
减小
减轻
湿度、云量增加,气温日较差减小风力增大(湖陆风)
案例
Case
Eg.修建大坝对自然环境的影响
阻隔洄游性生物生存,陆生植物受淹
(3)非可再生资源的利用,需要其他资源的配合,也会影响其他环境要素。
35吨煤
30吨铜矿
1吨铜
142吨废渣
1、破坏地表 2、开矿之后土地废弃
3、污染环境 4、矿渣堆放,占用和破坏土地
案例
Case
→科学应对、综合性利用
美洲鹤曾广泛分布与北美洲大陆湿地。随着移民的到来,大量湿地被排干后变成湿地。人们修筑房屋、道路、沟渠等,使得美洲鹤栖息地严重破碎化,再加上猎杀和拾卵,其生存受到极大威胁。如今,美洲鹤逐渐从北美洲大陆湿地上消失,已成为世界濒危鹤类之一。
(1)从整体性角度说明移民在开发土地资源时导致湿地减少的原因。
(2)为什么尽管恢复了部分区域被破坏的湿地环境,但要恢复美洲鹤原来的生活环境却仍有很多困难?
(3)从整体性角度分析,为什么人工训练美洲鹤并野外放飞,实验成功的难度非常大?
排干湿地中水分,土壤变干;在土地上进行耕地、修筑房屋、道路等,湿地大量减少。
人工训练环境和野外环境存在较大差异。
原湿地受到破坏,会使该地区的气候变干、地表径流减少、食物减少,局部湿地恢复后,其他要素的恢复还需要时间。
ty
38
ty
绘制一幅地形、气候、水文、生物、土壤等自然地理要素间的互关系示意图,并以我国西北内陆为例,阐明各要素间的关系。
地形
气候
水文
土壤
生物
深度内陆,地形封闭
干旱、光照强
气温日较差和年较差大
多大风天气
河流短小稀疏,多内流河,水量小,含沙量大
多沙质土
发育程度较低
植被稀少
耐旱
39
知识体系构建
大气
水文
生物
岩石
地貌
土壤
自然环境的整体性
自然地理环境
物质运动和能量交换
水循环
大气环流
生物循环
岩石圈的物质循环
组成
进行
形成
产生
新功能
生产功能
稳定功能
要素
表 现
具有统一的演化过程
对干扰的
整体响应
对其他区域的影响
一因多果
一果多因
区域自然环境特征
形式
物质运动和能量交换
新功能
对人类活动的影响
整体性的演替
$