内容正文:
第五章
第一节 自然环境的整体性
学习目标
课程标准 运用图表并结合实例,分析自然环境的整体性
素养目标 1.结合区域环境特征,综合分析自然环境各要素间的相互联系及影响,提高综合思维素养
2.把握自然环境的整体性规律,指导人们的生产、生活,培养地理实践力素养
3.结合实例,分析评价不同区域的人类活动,树立人地协调观
思维导图
课前预习案
课堂探究案
目录索引
课前预习案
一、明确自然环境要素间的相互关系
1.自然环境组成要素: 、水、土壤、 、岩石及地貌等。
2.物质迁移和能量交换的途径和意义
大气
生物
二、理解自然环境整体性的表现
1.自然环境的整体功能
功能 生产功能 稳定功能
概念 自然环境具有合成 的能力 自然环境要素通过 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
性质 生产功能是自然环境的 功能,而非单个自然环境要素的功能 各个自然环境要素本身不具备的功能
有机物
物质迁移
整体
功能 生产功能 稳定功能
表现 作用通过物质和能量的交换,将生物、大气、水、土壤、岩石等统一在一起,在一定的条件下,生产出有机物 二氧化碳的稳定:人类活动增加了大气中的二氧化碳含量。光合作用把大气中的碳保存在植物体及土壤中;通过海—气相互作用,大气中的二氧化碳和海水中溶解的钙相结合,形成沉淀
氧气的稳定:植物光合作用释放 ,生物呼吸作用和燃烧消耗氧气
意义 (1)保证了人类的生存和 ;
(2)协调 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
光合
氧气
发展
人地
2.自然环境的统一演化和要素组合
(1)特点
(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。 不同阶段,自然环境要素组合不同
统一
3.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 。环境的快速变化,往往不利于人类的适应。
AI解码地理规律自然环境要素间的相互联系、相互影响,构成了一个有机整体。任何一个要素的变化,都可能导致其他要素甚至整个环境状况的变化,即“牵一发而动全身”。
物质迁移
能量
增强
情境应用
城市公园的生态修复工程
某城市在中心区域规划了一片荒废地块,计划将其改造为“雨水花园”公园。工程团队需要考虑以下自然环境要素。
地形:地块西高东低,存在2米左右的坡度。
植被:原地块杂草丛生,需种植乡土植物(如芦苇、鸢尾、垂柳等)。
土壤:表层为黏土,透水性差。
水文:夏季暴雨时易积水,冬季干燥多风。
工程目标是通过自然要素的相互作用,实现“滞洪防涝、净化水质、改善微气候”三大功能。
(1)若仅种植芦苇而不改造土壤,可能会出现什么问题?请结合水文与土壤的关系分析。
(2)垂柳种植在公园东侧低洼处,如何通过地形与植被的相互作用增强滞洪效果?
提示 黏土透水性差,种植芦苇后,根系无法穿透紧实土壤,会导致雨水下渗受阻。此时雨水在地表滞留,芦苇根系长期浸泡可能腐烂,反而降低其吸收污染物和固土的能力。土壤(透水性)与水文(下渗速率)相互制约,需先改良土壤结构(如添加沙土)以匹配植被需求。
提示 东侧低洼处为汇水区,垂柳根系发达且耐水湿,能固定坡地土壤防止冲刷。同时,垂柳树冠可减缓地表径流速度,配合地形坡度引导水流向低洼处汇集,延长雨水在公园内的滞留时间,实现“地形引流+植被滞水”的协同作用。
(3)冬季干燥多风时,该雨水花园的植被如何通过与大气要素的作用改善微气候?
提示 芦苇、鸢尾等草本植物的枯茎可降低地表风速,减少土壤水分蒸发;垂柳等乔木的枝干能阻挡寒风,形成局部避风区域。同时,植被残体分解后增加土壤有机质,提升保水能力,间接通过“植被—土壤—大气”的水分循环,缓解冬季干燥。
生活实践
1.某城市计划在市中心广场大规模种植梧桐树,但有居民担心秋冬落叶会增加环卫负担,提议改种常绿树。从自然环境整体性角度,分析保留梧桐树的生态意义。
提示 梧桐树的落叶特性体现了自然环境的整体性;夏季枝叶茂密,通过蒸腾作用增加空气湿度,降低地表温度(局部气候调节);秋冬落叶分解后为土壤提供有机质,改善土壤肥力,促进广场周边微生物和小型生物生存(生物—土壤—气候的关联);落叶树为昆虫、鸟类提供栖息地,维持城市局部生态链完整(生物与环境的相互依赖)。
2.某村庄在河流上游修建牲畜养殖场,大量污水直接排入河道,导致下游农田灌溉后作物减产、鱼类死亡。用自然环境整体性原理解释这一现象。
提示 该现象体现了“牵一发而动全身”的整体性;污水中的氮、磷等物质导致藻类疯长,消耗水中氧气,鱼类因缺氧死亡(生物与水文环境相互影响);污染河水灌溉农田后,有害物质在土壤中积累,影响作物根系吸收功能,导致减产(土壤—植被—人类活动的连锁效应);鱼类死亡后腐烂释放有害气体,进一步影响周边空气质量(生物—大气的物质交换)。
情境应用
青藏高原冰川消融引发的连锁反应
近年来,青藏高原冰川加速消融,导致冰川融水形成的季节性河流径流量在夏季显著增加。随着时间推移,部分高海拔草甸出现沼泽化现象,原本适应寒冷干燥环境的高山草甸植被逐渐被喜湿植物取代。同时,当地牧民发现,夏季洪涝灾害频次增多,而冬季河流断流时间提前,导致草场灌溉水源不稳定,牦牛的主要食物——高山嵩草的覆盖率下降约15%。
(1)从自然环境整体性角度,分析冰川消融如何通过“大气—水文—生物”要素的关联影响草甸植被变化。
提示 冰川消融(水文要素)使夏季径流量增加,地表积水导致草甸土壤水分过多(水文→土壤),原有耐寒耐旱的嵩草因根系缺氧逐渐减少;同时,水分增加改变局部小气候(水文→大气),空气湿度上升为喜湿植物提供适宜环境(大气→生物),最终导致植被群落演替。
(2)牦牛食物覆盖率下降,体现了自然环境整体性的哪个核心特征?请结合情境说明。
提示 体现了“一个要素的变化会引发其他要素甚至整体环境的改变”。冰川消融(水文)→草甸沼泽化(土壤/生物)→嵩草减少(生物)→牦牛食物短缺(生物),各要素通过物质循环和能量流动形成连锁反应,展现整体性“牵一发而动全身”的特征。
课堂探究案
探究点 自然环境整体性表现及原理应用
情境探究
就苏门答腊岛的地理位置来看,当地应属于热带雨林景观。而由于海拔等因素的影响,该岛热带雨林景观分布较少。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。该岛西海岸年降水量3 000毫米,山区达4 500~6 000毫米;山脉东坡至沿海平原年降水量2 000~3 000毫米;岛的南北两端年降水量仅1 500~1 700毫米。
(1)(区域认知)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。
(2)(综合思维)运用整体性原理,解释苏门答腊岛缺少天然良港的原因。
提示 板块挤压隆起形成岛屿,岛屿面积狭小,且西部山地较多,地势较高,改变了水热状况,缺失了热带雨林形成的条件。
提示 岛屿西岸经常遭受拍岸浪的袭击,且海岸线平直,很难停泊船只;岛屿东岸海域面积狭小,海水较浅,且多珊瑚礁,港口水深不够且航道极少。
(3)(综合思维)导致苏门答腊岛降水空间差异的主导地理因素是什么?
(4)(综合思维、人地协调观)简要分析新加坡地处热带却缺水的原因及解决措施。
提示 大气环流、地形。
提示 原因:新加坡国土面积小,地势低平,四周环海,陆地上储存淡水(地表水、地下水)的条件差(河流短小);人口密度大,经济发达,生活、生产对淡水需求量大。措施:修建水利工程,跨流域调水,海水淡化,节约用水,废水回收利用等。
核心归纳
1.自然地理环境整体性的表现和意义
一个区域地理环境的整体性是各自然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
自然地理环境
具有统一的演
化过程 黄土高原水土流失的成因及影响 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
整体性的表现 举例说明 意义
自然环境对干
扰的整体响应 全球变暖的原因及影响 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
一个区域的变化不可避免地影响到其他区域 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
2.自然环境整体性原理的应用
能力进阶
能力提升点 自然环境整体性原理及应用
AI解读(1)原理逻辑:要素相互作用→系统整体功能→动态平衡维持。各要素通过物质循环(如水循环、碳循环)和能量流动(如食物链)形成网络,共同维持环境系统的稳定。
(2)应用逻辑:问题诊断(识别要素关联)→干预策略(协调要素关系)→效果评估(整体功能恢复)。如:治理土地荒漠化时,需同时考虑植被恢复(生物要素)、水土保持(水/土壤要素)和气候调节(大气要素),而非单一治理某一要素。
瑞丽江发源于云南西部的高黎贡山,流域内地形落差较大。20世纪80年代后期开始,瑞丽江腾龙桥水文站上游修建了多座梯级水电站,水电站建成后对附近河段水文特征造成较大影响。下图示意1968—2022年腾龙桥水文站年平均水位、径流量和输沙量的年际变化。据此完成1~2题。
1.梯级水电站建成后腾龙桥水文站( )
A.径流量季节变化明显变大
B.河水深度明显下降
C.径流量年际变化明显变大
D.河床淤积明显减弱
2.2005年后腾龙桥水文站的年平均水位呈下降趋势,可能主要是因为( )
A.上游来水减少 B.水土流失加剧
C.上游输沙减少 D.河床冲刷减弱
D
A
【思维流程】
(2026·浙江精诚联盟一模)读某区域降水增加(图1)和降水减少(图2)对生态系统氮循环影响的变化示意图,完成3~4题。
图1 降水增加
图2 降水减少
3.图示反映出地理环境整体性的是( )
A.某一要素变化仅仅影响生物要素
B.各要素相互作用、统一演化
C.降水变化对土壤的影响是单向的
D.氮循环的变化与大气圈无关
4.若该区域降水长期减少,可能引发的环境问题及主要影响因素是( )
A.土壤盐碱化——蒸发旺盛
B.水体富营养化——氮素流失减少
C.土地荒漠化——植被退化
D.土壤肥力下降——氮循环减弱
B
D
解析 第3题,图中降水变化不仅影响生物要素(如生物初级生产能力、生物固氮),还影响土壤(如土壤呼吸、土壤有机质)要素,并非仅仅影响生物要素,A错误;图中,降水变化影响氮循环、生物、土壤等要素,同时氮循环、生物、土壤等要素之间也相互作用,如生物固氮会影响土壤氮含量,土壤氮含量又会影响生物生长,这体现了各要素相互作用、统一演化,符合地理环境整体性,B正确;土壤并非只能被动接受降水的影响,土壤的性质也会影响降水的下渗等,降水与土壤之间是相互影响的,C错误;氮循环中,反硝化作用会产生氮气释放到大气中,大气中的氮气也会通过生物固氮等过程进入生态系统,因此氮循环与大气圈密切相关,D错误。
第4题,从降水减少的情况可以看出,降水长期减少时,氮循环相关过程,如反硝化、生物固氮等作用减弱。氮是土壤肥力的重要影响因素,氮循环减弱会使得土壤中可利用的氮素减少,进而导致土壤肥力下降,D正确;图示未涉及蒸发与土壤盐碱化的关联,A错误;降水减少时氮素流失(如氨气挥发)呈复杂变化,且水体富营养化通常与氮素流失增加有关,B错误;土地荒漠化的主要影响因素是植被退化,但图中主要体现的是氮循环对土壤和植物的关系,并非直接体现植被退化导致土地荒漠化,C错误。
本 课 结 束
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