2.7 植被与自然环境的关系 讲义 2026-2027学年高一上学期 地理 中图版 必修一
2026-09-12
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摘要:
本讲义围绕“植被与自然环境的关系”核心知识点,从植被的概念、分类及世界主要类型特征入手,系统梳理自然环境(热量、水分等)对植被的影响、植被分布规律(水平与垂直地带性),进而阐述植被对环境的反作用及指示作用,构建完整知识支架。
该资料以综合思维整合植被与气候、地形等要素的关联,通过塞罕坝案例渗透人地协调观,结合景观图、特征总表等辅助工具。课中助教师直观讲解,课后学生可借图表总结、案例深化理解,有效查漏补缺。
内容正文:
高中地理讲义 · 植被与自然环境的关系(中图版必修一)
第七节植被与自然环境的关系讲义
一、植被的概念与分类
(一)基本概念
1. 植物种群:在一定环境空间内生长的同一种植物的个体集群。
2. 植物群落:生活在一定区域内的所有植物种群的集合。
3. 植被:覆盖地表某一区域的植物及其群落的总称。
4. 植被分类:可分为自然植被(如原始森林、天然草原)和人工植被(如三北防护林、农田作物)。
(二)世界主要植被类型概述
地球上的植被类型丰富多样,从赤道到两极、从沿海到内陆,呈现出有规律的分布。主要植被类型包括:热带植被(热带雨林、热带稀树草原)、亚热带植被(常绿阔叶林、常绿硬叶林)、温带植被(落叶阔叶林、针叶林、草原)、寒带植被(苔原)以及特殊的红树林植被等。
图1 世界主要植被类型分布示意图
二、世界主要植被类型及其特征
(一)热带植被
1. 热带雨林
分布:南北纬10°之间的南美洲亚马孙河流域、非洲刚果盆地、亚洲东南亚地区。
气候特征:终年高温多雨,年平均气温25~28℃,年降水量2000mm以上。
植被特征:
① 植物种类极其丰富,树种繁杂,是世界上物种最丰富的植被类型;
② 群落结构复杂,分为乔木层、灌木层、草本层等多层结构,分层明显;
③ 终年常绿,无明显季相变化,无老叶更新的周期性;
④ 具有板状根、茎花现象、绞杀植物、附生植物等典型特征;
⑤ 叶片常绿阔叶,革质或厚叶片,叶面宽大。
图2 热带雨林景观
2. 热带稀树草原(萨瓦纳)
分布:热带较干燥地区,如非洲、南美洲、澳大利亚北部。
气候特征:全年高温,年降水量700~1000mm,干湿季分明。
植被特征:
① 以高大草本植物为主,散生旱生乔木,呈稀树草原景观;
② 湿季时草原葱绿,干季时草类枯黄、树木落叶;
③ 乔木多耐旱,树皮厚、根系发达,多有伞形树冠(如猴面包树、金合欢);
④ 群落结构较简单,种类较少。
图3 热带稀树草原景观
(二)亚热带植被
1. 常绿阔叶林
分布:亚热带季风气候区和亚热带湿润气候区,如我国秦岭—淮河以南地区。
气候特征:夏季炎热多雨,冬季温和且无明显干季。
植被特征:
① 森林常绿,乔木多革质叶片,叶面光滑、稍硬;
② 树冠浓密,呈椭圆形或圆形;
③ 垂直结构较明显,但比热带雨林简单,无板根和茎花现象;
④ 冬季低温时部分老叶脱落,但整体四季常绿。
图4 常绿阔叶林景观
2. 常绿硬叶林
分布:地中海气候区(地中海沿岸、加州、智利中部等)。
气候特征:夏季炎热干燥,冬季温和多雨。
植被特征:由硬叶的常绿乔木和灌木组成。叶坚硬革质,叶面常有茸毛或蜡质层,气孔下陷,根系发达,耐旱耐热。夏季休眠,冬季生长旺盛。
3. 红树林(特殊植被类型)
分布:热带、亚热带海岸潮间带。
植被特征:
① 生长在海水淹没的滨海淤泥中,是独特的海岸植被;
② 具有发达的根系(呼吸根、板状根、支柱根),适应缺氧环境;
③ 具有"胎生"繁殖方式(种子在母树上萌发);
④ 叶片厚,有泌盐结构,能排除多余盐分。
图5 红树林景观
图6 红树林的呼吸根与板状根(适应缺氧淤泥环境)
(三)温带植被
1. 落叶阔叶林
分布:温带季风气候区和温带海洋性气候区(我国华北、东北南部,西欧,北美东部)。
气候特征:夏季温暖多雨,冬季寒冷干燥(季风气候)或终年温和湿润(海洋性气候)。
植被特征:
① 乔木叶片宽阔,春季发芽,夏季茂盛,秋季落叶,冬季无叶;
② 具有明显季相变化(春绿、夏浓、秋黄、冬秃);
③ 林下常有灌木层和草本层。
图7 温带落叶阔叶林(秋季景观)
2. 针叶林(泰加林)
分布:亚欧大陆和北美大陆北部(寒温带),如我国大兴安岭地区。
气候特征:夏季短促温和,冬季漫长严寒。
植被特征:
① 通常由单一树种构成(如云杉、冷杉、落叶松);
② 立木端直,树冠呈尖塔状,群落结构简单;
③ 叶片呈针状,减小蒸腾面积,适应寒冷环境;
④ 多永绿乔木,冬季不落叶。
图8 寒温带针叶林(泰加林)景观
3. 温带草原
分布:温带大陆性气候区(我国内蒙古高原、蒙古国、中亚地区)。
气候特征:降水较少(200~400mm),不足以维持森林生长。
植被特征:以草本植物为主,植被较矮小,根系发达,耐旱性强。
图9 温带荒漠草原景观
(四)寒带植被——苔原
分布:极地地区,以及寒温带、温带山地和高原的高山地区。
气候特征:全年寒冷,最热月平均气温低于10℃。
植被特征:
① 由极地(或高山)灌木、苔藓、地衣和多年生草本植物组成;
② 植被低矮,紧贴地面生长,以适应强风和低温;
③ 生长季极短,群落结构简单,物种稀少。
图10 高山苔原植被景观
(五)主要植被类型特征总表
植被类型
气候特征
典型分布区
植被特征
热带雨林
终年高温多雨
亚马孙河流域、刚果盆地
种类丰富、多层结构、终年常绿、板根茎花
热带稀树草原
全年高温,干湿季分明
非洲、南美、澳大利亚
草本为主、散生乔木、干季枯黄
常绿阔叶林
夏热冬温,降水充足
我国秦岭—淮河以南
革质叶片、四季常绿、结构较简单
常绿硬叶林
夏干冬雨(地中海气候)
地中海沿岸
叶硬革质、有蜡质层、耐旱
落叶阔叶林
夏暖冬寒,四季分明
我国华北、西欧、北美东部
阔叶、冬季落叶、季相变化明显
针叶林(泰加林)
冬长夏短,寒冷
亚欧大陆和北美北部
针状叶、单一树种、树冠尖塔状
温带草原
降水较少(200~400mm)
内蒙古高原、中亚
草本为主、根系发达、耐旱
苔原
全年寒冷
极地、高山地区
苔藓地衣、低矮紧贴地面
三、自然环境对植被的影响
决定某地区植被类型的根本因素是该地区的水分和热量及二者的配合状况。不同的自然地理要素通过影响区域的水热状况从而对植被产生影响。
(一)热量对植被的影响
太阳辐射由赤道向两极递减,在不同的纬度带形成不同的植被带。热量是决定植被分布的最基本因素。
以亚欧大陆东部为例,自北向南依次为:
苔原 → 亚寒带针叶林 → 温带落叶阔叶林 → 亚热带常绿阔叶林 → 热带(季)雨林
这体现了从赤道到两极的植被纬度地带性分异规律,其基础是热量差异。
(二)水分对植被的影响
从沿海向内陆,降水逐渐减少,形成了森林、草原、荒漠等不同的植被景观。一般来说:
年降水量 > 400mm → 森林
年降水量 200~400mm → 草原
年降水量 < 200mm → 荒漠
以我国西北地区为例,自东向西依次为:森林草原 → 草原 → 荒漠草原 → 荒漠。这体现了从沿海向内陆的经度地带性分异规律,其基础是水分差异。
(三)光照对植被的影响
不同植物对光照的需求不同:
植物类型
对光要求
分布位置
喜光植物
需要充足的阳光
向阳处或植被群落上层
喜阴植物
需要少量散射光
背阳处或植被群落底层
(四)其他自然地理要素
1. 洋流:暖流增温增湿,使沿岸植被更茂盛或更偏向高纬度类型(如北大西洋暖流使欧洲西海岸温带落叶阔叶林延伸至北极圈附近);寒流降温减湿,使沿岸植被稀疏(如秘鲁寒流使热带沙漠直逼赤道)。
2. 地形:山地海拔变化引起水热条件重新分配,形成植被垂直地带性。海拔每升高100m,气温下降约0.6℃。
3. 土壤:土壤为植物提供水分和养分。土壤质地、酸碱度、肥力直接影响植被种类和生长状况。如酸性红壤适合茶树、杜鹃;盐碱地只能生长碱蓬等耐盐植物。
四、植被的地理分布规律
(一)水平地带性
1. 纬度地带性(由赤道到两极):以热量为基础。从赤道向两极依次分布:热带雨林 → 亚热带常绿阔叶林 → 温带落叶阔叶林 → 亚寒带针叶林 → 苔原 → 冰原。
2. 经度地带性(由沿海到内陆):以水分(降水)为基础。中纬度地区最为典型:森林 → 草原 → 荒漠。
(二)垂直地带性
山地随海拔升高,气温降低、降水先增后减,水热组合发生变化,植被沿垂直方向有规律地更替。
特点:
① 垂直带谱与山麓所在基带相对应;
② 纬度越低、山体越高、相对高差越大,垂直带谱越复杂;
③ 同一自然带在阳坡分布海拔高于阴坡(热量条件好);迎风坡分布海拔高于背风坡(水分条件好)。
典型案例——长白山植被垂直带:
500m以下:落叶阔叶林带 → 500~1000m:针阔叶混交林带 → 1000~1800m:针叶林带 → 1800~2300m:矮曲林带 → 2300m以上:高山冻原带
五、植被对自然环境的影响
植被不是被动地适应环境,而是通过其生命活动深刻影响和改变自然环境。森林植被群落结构复杂,与环境之间的物质循环和能量交换非常活跃,具有多种生态功能。
生态功能
具体表现
固碳释氧 净化空气
森林通过光合作用吸收CO₂,释放O₂;吸收有害气体,释放负离子
涵养水源 保育土壤
林冠截留降水,枯枝落叶层蓄水;根系固持土壤,减少侵蚀
调节气候
蒸腾作用增加空气湿度,减小气温日较差和年较差,形成"绿色空调"
积累营养物质 保护生物多样性
森林积累大量营养物质,为生物提供食物和栖息环境
防风固沙 减轻灾害
降低风速,固定沙丘,抵御风沙、霜冻等自然灾害
(一)对大气组成和气候的影响
① 通过光合作用吸收二氧化碳、释放氧气,维持大气碳氧平衡;
② 通过蒸腾作用增加大气湿度,调节局地气候;
③ 森林可降低风速,减小气温日较差和年较差。
(二)对土壤的影响
① 植被生长需要从土壤中吸收水分和养分,植物根系具有保持水土的作用;
② 植物残落体在微生物作用下分解为腐殖质,改变土壤的物理及化学性质,提高土壤肥力;
③ 根系活动使土壤疏松,改善通气透水性。
(三)对水文的影响
① 涵养水源:林冠截留降水,枯枝落叶层吸收和贮存水分,增加下渗,调节径流;
② 净化水质:湿地植被能吸收和降解水中污染物。
(四)植被对区域地理环境的长期改造
① 植树造林、退耕还林(草)可改善区域生态环境;
② 森林破坏、草场退化会导致植被覆盖度减小,最终引起局地沙漠化、环境恶化。
六、案例研究:塞罕坝林场
塞罕坝位于河北省承德市围场满族蒙古族自治县北部,地处内蒙古高原与华北平原过渡地带,历史上是水草丰美的皇家猎苑。但到清末民初,由于开围放垦和战争破坏,原始森林几乎被砍伐殆尽,沦为"黄沙遮天日,飞鸟无栖树"的荒漠沙地。
(一)治理前状况
20世纪60年代前,塞罕坝地区植被覆盖率极低,土地沙化严重,沙尘暴频发,生态环境极度脆弱。年均气温-1.3℃,极端最低气温-43.3℃,年均降水量仅417mm,自然条件极为恶劣。
(二)治理措施与成效
1962年,国家在此设立塞罕坝机械林场,几代建设者艰苦奋斗,主要措施包括:
① 大规模人工造林,选用适应当地条件的落叶松、樟子松等针叶树种;
② 因地制宜,实行乔、灌、草结合的多层次植被恢复模式;
③ 科学营林,注重防火、防虫、抚育管理。
经过50多年的努力,塞罕坝森林覆盖率从初期的11.4%提高到80%以上,植被对环境的改善作用显著:
① 防风固沙:有效遏制了浑善达克沙地的南侵,保护了京津地区的生态安全;
② 涵养水源:年涵养水源量达1.37亿立方米;
③ 固碳释氧:每年固定二氧化碳74.7万吨,释放氧气54.5万吨;
④ 调节气候:区域小气候明显改善,沙尘暴天数大幅减少。
(三)案例启示
塞罕坝的案例充分说明了植被与自然环境之间的相互关系:恶劣的自然环境限制了植被的生长,而通过人工植被建设,又可以反过来改善自然环境,体现了人地协调、因地制宜的重要原则。
七、植被对自然环境的指示作用
植被对其生长的环境具有选择性,一个地区的植被生长状况,通常是当地自然地理环境的综合反映。因此,植被具有重要的指示作用。
(一)指示环境的干湿状况
植物类型
叶特征
根特征
指示环境
旱生植物
变小(细刺、鳞片状)
发达
干旱环境
中生植物
正常大小
正常发育
湿润环境
水生植物
柔嫩硕大
不发达
水生环境
(二)指示土壤性质
① 铁芒萁的生长反映红壤等酸性土壤环境;
② 碱蓬的生长反映盐碱性的土壤环境;
③ 茶树、杜鹃指示酸性土壤;
④ 骆驼刺指示干旱荒漠环境。
(三)指示气候条件
① 热带雨林指示终年高温多雨的气候;
② 温带落叶阔叶林指示四季分明的季风气候;
③ 苔原指示全年寒冷的极地或高山气候。
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