内容正文:
第3讲 自然环境的整体性
自然环境的整体性
知识点1
自然环境要素及整体的形成
(1)自然环境的要素组成
自然环境由气候、 、土壤、 及 等要素组成。每种自然地理要素都有各自的结构和功能,在自然环境的形成与演化过程中扮演着不同的角色。
要素
功能
气候
气候是较活跃的自然地理要素之一。大气过程支配着海陆间的水循环和地表的热量平衡。
水文
各种水文过程是自然界内部相互联系的纽带。
土壤
土壤是结合无机界和有机界的纽带,是联系其他要素的关键环节。
生物
动物的存在使自然界变得更加丰富多彩,能量利用更加充分,物质循环的速度更快;绿色植物通过光合作用使自然界中的无机物质合成为有机物质,并把太阳能转化为化学能储藏在有机物质之中,使无机界和有机界成为一个整体,保证了自然地理环境的稳定发展。
地貌
地貌直接或间接影响其他自然地理要素,使它们发生不同的反应和变化。地貌又是其他自然地理要素进行物质交换和能量转化的主要场所。
自然环境由自然地理要素组成,每一要素都是作为整体的一部分,与其他要素相互联系和相互作用。
(2)自然环境整体性的形成
自然环境各组成要素或各组成部分通过水循环、 和岩石圈的物质循环等过程,进行物质迁移和 ,形成一个相互联系、相互制约和相互渗透的有机整体。
自然环境要素间的物质迁移和能量交换,是自然地理过程的本质和核心,构成了自然环境整体性的基础。
【思考】热带雨林的破坏对自然环境的影响
如果植被遭到破坏,必然会引起该区域的气候、水文、土壤和地貌等因素的变化,并将引起全球气候的变化,甚至整个生态环境的功能失调。这也反映出自然环境某一要素的变化会导致其他要素甚至整个环境的改变,即“牵一发而动全身”。
(3)自然环境整体性的意义:
认识自然环境的整体性,对于自然资源的开发利用、自然环境变化的预测、自然区划、生态环境保护和区域开发等方面都具有重要意义。
从空间上看,自然环境的整体性是客观现实;从时间上看,自然环境处在不断发展变化之中。因此,自然环境的整体性决定了在协调人类与地理环境之间的关系时,要用动态的、联系的、立体的、综合的思维去分析问题、解决问题。人类活动不仅要遵循自然环境的整体性规律,还应预测受人类活动影响后的自然环境的发展变化趋势。
知识点2
自然环境的整体功能
自然环境作为一个系统,在各自然环境要素共同作用下,拥有了整体功能。
自然环境的功能既包括自然要素的自身功能,也包括整体功能。
(1)生产功能
自然环境具有合成 的生产功能,生产功能主要依赖于光合作用。在光合作用过程中,植物提供 ,大气提供热量和 ,土壤及水圈、岩石圈提供水分及营养盐。
注意:生物、大气、水、土壤、岩石及地貌的组合不同,生产功能强弱有明显差异。相邻的坡地与平地,坡度、接受的太阳辐射、水分条件、土壤肥力、风化物粗细等不同,共同影响着土地的生产功能,即使生长同种植物,生物量也有较大差别
(2)稳定功能
自然环境要素通过物质迁移和 ,使自然环境具有能够 、保持性质 的功能,也称为平衡功能。各地理要素本身不具备此功能,但自然环境拥有此功能。
自然环境整体功能的意义:自然环境的生产功能、稳定功能等,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。
自然环境
整体功能
生产功能
稳定功能
内容
自然环境具有合成有机物的功能
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自我调节、保持性质稳定的功能
举例
生产功能主要依赖于光合作用。植物提供叶绿素,大气提供热量和二氧化碳,土壤及水圈、岩石圈提供水分和营养盐
人类活动增加了大气中的二氧化碳含量,通过植物光合作用、海—气相互作用的削减,部分实现了大气中二氧化碳含量的相对稳定
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
知识点3
自然环境要素间的相互影响
要素
相互影响
典例
气候与
地貌
气候→
地貌
云贵高原的喀斯特地貌形成于湿热的气候环境中;西北内陆的风沙地貌形成于干旱的气候环境中
地貌→
气候
横断山区山高谷深,气温和降水的垂直差异大,形成“一山有四季,十里不同天”的气候特点
气候与
水文
气候→
水文
我国北方河流大多有结冰期;温带海洋性气候区,河流水位季节变化小
水文→
气候
在湖泊、水库周围,空气湿度大,昼夜温差小
气候与
生物
气候→
生物
赤道附近为雨林,动物耐热;亚寒带地区则为针叶林,动物耐寒
生物→
气候
森林茂密的地方,周围的气候相对湿润;我国西北地区植被稀少,加剧干旱程度
气候与
土壤
气候→
土壤
东北地区气候冷湿,土壤有机质分解慢,形成肥沃的黑土;东南丘陵地区气候湿热,有机质分解快,形成贫瘠的红壤
土壤→
气候
冻土加剧气候的寒冷
地貌与
水文
地貌→
水文
刚果河的向心状水系与盆地地形有关;北欧高地上多湖泊,由冰川地貌积水形成
水文→
地貌
黄土高原的沟壑地表是流水侵蚀的结果;长江三角洲是流水堆积作用形成的
地貌与
生物
地貌→
生物
阴坡与阳坡植物不同,如马尾松分布在阳坡,冷杉分布在阴坡
生物→
地貌
生物对地貌的影响主要表现在:一方面加剧岩石的风化过程,改变地貌形态;另一方面又具有保持水土、减少侵蚀的作用,保护了原始地表形态
水文与
生物
水文→
生物
骆驼刺生长在干旱的环境中;芦苇生长在水湿的环境中
生物→
水文
水生生物通过生命活动,不断改变水的化学成分
土壤与
生物
土壤→
生物
南方低山丘陵的酸性红壤适合茶树的生长
生物→
土壤
生物在土壤形成过程中起主导作用
自然环境要素的相互作用
(1)每一要素都作为整体的一部分,与其他要素相互联系和相互作用。
(2)某一要素的变化,会导致其他要素甚至整体的改变。
(3)某一要素的变化,不仅影响当地的整个自然环境,还会对其他地区的自然环境产生一定影响。
知识点4
自然环境整体性的表现
表现:自然环境的统一演化和要素组合;自然环境对干扰的整体响应。
(1)自然环境的统一演化和要素组合
①自然要素的特点
变化性
统一性
自然环境要素每时每刻都在演化。自然环境的演化,是要素间 的结果
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 的
②自然环境统一演化的意义
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,形成了阶段性的自然环境要素组合。
【案例1】黄山“四绝”的形成
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”。
【案例2】湿润区湖泊演化为陆地的过程
湖泊演变为陆地的过程是地貌、气候、生物、土壤、水文等要素统一演化的过程。
(2)自然环境对干扰的整体响应
整体响应:某一自然环境要素受到外部干扰发生变化,进而改变了该要素与其他要素间的物质迁移和能量交换,使得其他要素发生 ,最终导致整个自然环境发生改变。
响应特点:
①与自然环境普遍存在的演化相比,(人为)干扰下的环境变化多为快速的,各要素变化也不同步。例如陡峭山地侵蚀为丘陵的过程中,植被由灌草演化为森林,可能需要上千万年,而遭受火灾干扰后,植被由灌草演化为森林可能只需几十年;
②人类对自然环境的干扰不断增强。干扰的后果被放大,环境变化也越来越快,环境的快速变化往往不利于人类的适应。
【案例】森林过度采伐导致东北自然环境的整体变化
东北林区北部为寒温带针叶林,南部为针阔叶混交林和温带落叶阔叶林。经过100多年的大规模采伐,至20世纪末,东北林区发生了很大的变化——森林面积锐减。
森林面积锐减的影响:
①土壤缺乏枯枝落叶的补给,土壤肥力下降
②水土流失加剧,地面沟谷纵横
③土层变薄,岩石裸露,岩石风化速度加快
④滞留降水功能降低,降水时易形成洪水,无降水时河流水量锐减甚至断流
(3)整体性的表现小结
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
保证了自然地理要素之间的协调,形成了阶段性的自然环境要素组合
地理要素的变化会“牵一发而动全身”
全球变暖的原因及危害
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
自然环境各要素间相互作用实例
要素
影响方向
作用机制
典型实例
气候
与地
貌
气候→
地貌
不同气候条件下的外力作用类型不同,塑造出不同的地貌形态
① 云贵高原:湿热气候 → 喀斯特地貌;
② 西北内陆:干旱气候 → 风沙地貌
地貌→
气候
地形起伏影响水热再分配,形成局部气候差异
横断山区:山高谷深 → 气温、降水垂直差异大 → “一山有四季,十里不同天”
气候
与土
壤
气候→
土壤
气候影响有机质分解速度,决定土壤肥力
① 东北地区:气候冷湿 → 有机质分解慢 → 黑土肥沃;
② 东南丘陵:气候湿热 → 有机质分解快 → 红壤贫瘠
土壤→
气候
土壤性质对近地面热量状况产生反馈
冻土分布区:土壤冻结 → 反射太阳辐射 → 加剧气候寒冷
气候
与水
文
气候→
水文
气温影响结冰期,降水影响径流变化
① 我国北方河流:冬季气温低 → 有结冰期;
② 温带海洋性气候区:降水均匀 → 河流水位季节变化小
水文→
气候
水体通过蒸发、热容量影响局地气候
湖泊、水库周围:水域调节 → 空气湿度大、昼夜温差小
气候
与生
物
气候→
生物
热量和水分条件决定植被类型和生物适应性
① 赤道附近:高温多雨 → 雨林,动物耐热;
② 亚寒带地区:寒冷 → 针叶林,动物耐寒
生物→
气候
植被覆盖影响蒸腾作用,反作用于气候
① 森林茂密地区:蒸腾强 → 空气湿润;
② 西北地区:植被稀少 → 蒸发加剧干旱
地貌
与水
文
地貌→
水文
地形控制水系形态和水体分布
① 刚果盆地:盆地地形 → 向心状水系;
② 北欧地区:冰川地貌 → 洼地积水形成众多湖泊
水文→
地貌
流水作用塑造地表形态
① 黄土高原:流水侵蚀 → 沟壑纵横;
② 长江三角洲:流水堆积 → 冲积平原
地貌
与生
物
地貌→
生物
地形影响光照、水分再分配,导致植被差异
山地阴坡与阳坡:光照条件不同 → 阳坡马尾松、阴坡冷杉
生物→
地貌
生物参与风化作用,同时具有保护地表的双重作用
① 生物风化:植物根系、地衣 → 加剧岩石破碎;
② 水土保持:植被覆盖 → 减少侵蚀,保护原始地表
水文
与生
物
水文→
生物
水分条件决定生物类型和分布
① 干旱环境:水分缺乏→骆驼刺(耐旱植物);
② 水湿环境:水分充足→芦苇(湿生植物)
生物→
水文
生物活动影响水体化学成分
水生生物:光合作用、代谢活动 → 改变水体PH值、含氧量等化学成分
土壤
与生
物
土壤→
生物
土壤酸碱性、肥力等影响植物生长
南方低山丘陵:酸性红壤 → 适宜茶树生长
生物→
土壤
生物在土壤形成过程中起主导作用
成土过程:植物残体分解、微生物活动 → 有机质积累,土壤形成
自然环境整体性的分析思路
分析角度
解题方法
分析区域自然地理环境特征
主要从地理位置入手,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形成原因
区域地理现象往往是不同地理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联系链,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不可避免地会影响区域其他要素的变化,乃至整个区域环境的整体变化
分析区域间的环境联系
主要从自然地理环境的物质循环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。如青藏高原的隆升,有效阻挡了海洋水汽的进入,使得我国西北地区的气候更加干旱
考向1
通过“要素内在关联性”考查“综合思维”
(2026·四川内江·一模)“射线状”云呈近似圆形或椭圆形,四周有从云系中心延伸出来的清晰带状云臂,属高度较稳定的中尺度低云(云顶高度约1~2千米)。该现象形成和发展于低纬度大洋东部海域,6—8月出现频率最高,大多持续时间1—4天。下图示意太平洋某海域上空“射线状”云(白色)。据此完成1~3题。
1.图示“射线状”云最可能出现在 ( )
A.美国西部海域
B.菲律宾东部海域
C.秘鲁西部海域
D.澳大利亚东部海域
2.“射线状”云高度较稳定的原因最可能是 ( )
A.海面水温低 B.海水蒸发少
C.海水密度大 D.云顶上有逆温层
3.图示“射线状”云形成后一般消失在其 ( )
A.西北方 B.东北方
C.西南方 D.东南方
考向2
通过“自然环境要素间的物质迁移和能量交换”考查“区域认知”
2025年5月,中美科研团队在《自然》期刊发表成果,通过对新发现的“芝加哥始祖鸟”化石(下图)高精度CT扫描与三维重建,结合化石出土岩层的沉积环境分析,揭示了恐龙向鸟类演化关键期的古地理环境特征。据此完成4~6题。
4.“芝加哥始祖鸟”化石出土的岩层砾石磨圆度好、分选性好及沉积层理明显,可推断该区域古地理环境为 ( )
A.深海浊流快速沉积环境
B.山麓冲积扇堆积环境
C.喀斯特落水洞沉积环境
D.河流下游稳定沉积环境
5.从地球圈层相互作用角度看,恐龙向鸟类演化过程中,大气圈成分变化对生物演化的影响主要体现在 ( )
A.二氧化碳浓度升高促进植物光合作用,为生物提供食物
B.氧气含量增加为生物有氧呼吸提供条件,推动新陈代谢
C.氮气含量变化影响生物蛋白质合成,限制生物体型
D.臭氧空洞扩大增强紫外线辐射,导致生物基因突变
6.若要进一步研究“芝加哥始祖鸟”生存时期的古气候特征,可采取的地理学研究方法包括 ( )
①分析化石周边沉积物的黏土矿物组成 ②测量化石骨骼中稳定同位素比值 ③研究同时期煤层的厚度与分布 ④模拟现代鸟类的生态位与食物网
A.①③④ B.①②④
C.②③④ D.①②③
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第3讲 自然环境的整体性
考点 自然环境的整体性
知识梳理
1.(1)水文 生物 地貌 (2)生物循环 能量交换
2.(1)有机物 叶绿素 二氧化碳 (2)能量交换 自我调节 稳定
4.(1)①物质迁移 统一 (2)连锁变化
考向预测
1.C 2.D 3.A 第1题,结合材料信息,“射线状”云形成于低纬度大洋东部海域。美国西部海域位于中纬度地区,A错误;菲律宾东部海域位于低纬度但属于大洋西部,B错误;秘鲁位于太平洋东部沿岸,秘鲁西部海域满足低纬度大洋东部的条件,C正确;澳大利亚东部海域位于大洋西部,D错误。故选C。第2题,结合所学知识,云的形成需满足三个核心条件:充足的水汽、冷却凝结以及凝结核。海面水温低、海水蒸发少会影响云的形成,但不会影响云的高度稳定,A、B错误;海水密度大与云高度无关,C错误;逆温层的存在会抑制空气垂直对流,使云体无法向上扩展,从而维持稳定的高度,D正确。故选D。第3题,结合上题并结合所学可知“射线状”云位于太平洋东部(秘鲁西部),该区域受东南信风影响,云会随风从东南向西北方移动,最终消失在西北方向。故选A。
4.D 5.B 6.D 第4题,深海浊流沉积环境下,沉积物搬运速度快,缺乏充分分选和磨圆时间,导致砾石分选性差、磨圆度差,A错误;山麓冲积扇堆积环境中,河流出山口后流速骤减,物质快速堆积,砾石多为短距离搬运,磨圆度差、分选性差,B错误;喀斯特落水洞多为洞穴坍塌砾岩,非连续层状沉积,C错误;河流中下游水流速度较缓,砾石经长距离搬运,磨圆度好、分选性好,且易形成水平层理结构,D正确。故选D。第5题,二氧化碳浓度升高虽能促进植物光合作用,但这对生物演化的影响是间接的,并非恐龙向鸟类演化过程中大气圈成分变化的主要影响,A错误;氧气含量增加使生物有氧呼吸更高效,为生物生长、发育等生命活动提供充足能量,直接推动新陈代谢,对生物演化起到关键作用,B正确;大气中氮气化学性质稳定,在一般情况下不易参与化学反应,其含量变化对生物蛋白质合成及体型限制作用不明显,C错误;恐龙向鸟类演化时期不存在臭氧空洞问题,臭氧空洞是现代人类活动导致的现象,与该演化过程无关,D错误。故选B。第5题,不同黏土矿物对应不同的气候条件,分析化石周边沉积物的黏土矿物组成,可推断当时的气候类型和干湿状况,①正确;化石骨骼中稳定同位素比值受生物生存时期温度、降水等环境因素影响,测量其比值能反推古气候特征,②正确;煤层形成与温暖湿润气候密切相关,研究同时期煤层的厚度与分布,可了解当时植被覆盖和气候条件,③正确;模拟现代鸟类的生态位与食物网,关注的是现代鸟类在当前生态系统中的关系,无法获取“芝加哥始祖鸟”生存时期的古气候特征,④错误。综上所述,D正确,A、B、C错误。故选D。
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