自然環(huán)境的整體性 知識(shí)精講

必備知識(shí)

學(xué)科素養(yǎng)

1.自然環(huán)境要素間的物質(zhì)遷移和能量交換。

2．自然環(huán)境的整體功能(生產(chǎn)功能和穩(wěn)定功能)。

3．自然環(huán)境整體性的原理及其應(yīng)用。

1.綜合思維：結(jié)合案例，理解自然環(huán)境整體性的內(nèi)涵、表現(xiàn)，并運(yùn)用整體性原理分析某種地理現(xiàn)象。

2．人地協(xié)調(diào)觀：結(jié)合具體案例，理解整體性原理及地理環(huán)境的演化。

一、自然環(huán)境要素間的物質(zhì)遷移和能量交換

1．自然環(huán)境的組成要素：大氣、水、土壤、生物、巖石及地貌等。

2．物質(zhì)遷移和能量交換的途徑和意義

(1)途徑：通過水循環(huán)、生物循環(huán)和巖石圈物質(zhì)循環(huán)等過程，進(jìn)行著物質(zhì)遷移和能量交換。

(2)意義：形成一個(gè)相互滲透、相互制約和相互聯(lián)系的整體。自然環(huán)境要素間的物質(zhì)遷移和能量交換是自然環(huán)境整體性的基礎(chǔ)。

二、自然環(huán)境的整體功能

1．生產(chǎn)功能

(1)概念：自然環(huán)境具有合成有機(jī)物的能力。

(2)過程：植物提供葉綠素，大氣提供熱量和二氧化碳，土壤及水圈、巖石圈提供水分和營養(yǎng)鹽，通過光合作用，生產(chǎn)出有機(jī)物。

(3)生產(chǎn)功能強(qiáng)弱的地區(qū)差異明顯：生物、大氣、水、土壤、巖石及地貌的組合不同，生產(chǎn)功能的強(qiáng)弱有明顯差異。

生產(chǎn)功能的地區(qū)差異

(1)不同溫度帶的自然環(huán)境的生產(chǎn)功能強(qiáng)弱不同，如熱帶雨林氣候區(qū)的生產(chǎn)功能大于亞寒帶針葉林氣候區(qū)。

(2)同一溫度帶，由于水熱組合等自然要素不同，其生產(chǎn)功能的強(qiáng)弱也不同。如熱帶雨林氣候區(qū)的生產(chǎn)功能大于熱帶沙漠氣候區(qū)。

(3)同一氣候區(qū)，不同季節(jié)自然環(huán)境的生產(chǎn)功能強(qiáng)弱不同。如亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，夏季自然環(huán)境的生產(chǎn)功能大于冬季。

2．穩(wěn)定功能：自然環(huán)境要素通過物質(zhì)遷移和能量交換，使自然環(huán)境具有能夠自我調(diào)節(jié)、保持性質(zhì)穩(wěn)定的功能。

3．意義：自然環(huán)境的生產(chǎn)功能、穩(wěn)定功能等，保證了人類的生存和發(fā)展。協(xié)調(diào)人地關(guān)系，必須充分考慮不同區(qū)域自然環(huán)境生產(chǎn)功能和穩(wěn)定功能的差異。

三、自然環(huán)境的統(tǒng)一演化和要素組合

1．自然環(huán)境要素每時(shí)每刻都在演化

(1)地貌的侵蝕變化

(2)自然環(huán)境的演化，是要素間物質(zhì)遷移的結(jié)果。

(3)一個(gè)要素的演化必然伴隨著其他各個(gè)要素的演化，各個(gè)要素的演化是統(tǒng)一的。

2．自然環(huán)境具有統(tǒng)一的演化過程，形成了階段性的自然環(huán)境要素組合

黃山“四絕”組合就是花崗巖斷塊山形成與演化過程中特定階段的組合。

四、自然環(huán)境對(duì)干擾的整體響應(yīng)

1．響應(yīng)原理

2．特點(diǎn)：干擾下的環(huán)境變化多為快速的，各要素變化也不同步。

3．現(xiàn)狀：人類對(duì)自然環(huán)境的干擾不斷增強(qiáng)，環(huán)境變化越來越快，往往不利于人類的適應(yīng)。

考前備考：貼緊課文學(xué)習(xí)，理解概念原理，構(gòu)建知識(shí)聯(lián)系，歸納應(yīng)用原理，培養(yǎng)快速閱讀能力，挖掘材料隱性信息，學(xué)會(huì)邏輯推理，準(zhǔn)確表達(dá)觀點(diǎn)，你做到了嗎？

一、自然地理環(huán)境組成要素

①自然地理環(huán)境由大氣、水、土壤、生物、巖石、地貌等要素組成。

②運(yùn)用自然地理環(huán)境的整體性原理，分析區(qū)域自然地理特征的思路，可從下列各因素及其相互關(guān)系來描述：自然地理位置、氣候、地形、地質(zhì)構(gòu)造、水文、植被、土壤、自然災(zāi)害、自然資源。

例1：運(yùn)用自然地理環(huán)境整體性原理，說明阿塔卡馬沙漠的環(huán)境特征。

參考答案

阿塔卡馬沙漠屬于熱帶沙漠氣候，終年炎熱干燥，降水少，蒸發(fā)強(qiáng)盛，氣候極端干旱；干旱氣候?qū)е略摰睾雍∩伲酁橄趟桓珊档臍夂驅(qū)е轮参镫y以生長，植被稀少，多沙漠；降水稀少、地表缺乏植被，導(dǎo)致土壤貧瘠、富含鹽類物質(zhì)。

二、自然環(huán)境各要素實(shí)現(xiàn)物質(zhì)遷移和能量交換的過程

通過水循環(huán)、生物循環(huán)、巖石圈物質(zhì)循環(huán)等進(jìn)行物質(zhì)遷移和能量交換。

A水循環(huán)環(huán)節(jié)：蒸發(fā)、蒸騰、水汽輸送、降水、地表徑流、下滲、地下徑流。注意植被的截留減少地表徑流，涵養(yǎng)水源增加地下徑流；斷層利于水的滲透流動(dòng)；向斜利于儲(chǔ)存地下水；背斜拱起不利于儲(chǔ)水或水的水平流動(dòng)；土壤疏松干燥利于容納水量；降水強(qiáng)度小歷時(shí)長利于下滲；地形坡度小利于下滲。

B河湖的互補(bǔ)關(guān)系：一般汛期河水補(bǔ)給兩岸地下水；枯水期湖泊水補(bǔ)給河水；

C湖泊、濕地、水庫對(duì)地表徑流具有調(diào)節(jié)作用，可削峰補(bǔ)枯，減小徑流的季節(jié)變化，具有防洪防旱功能。

三、自然環(huán)境的整體功能

①生產(chǎn)功能

自然環(huán)境具有合成有機(jī)物的生產(chǎn)功能。生產(chǎn)功能依賴于植物的光合作用。

②穩(wěn)定功能

自然環(huán)境要素通過物質(zhì)遷移和能量交換，使自然環(huán)境具有自我調(diào)節(jié)、保持性質(zhì)穩(wěn)定的功能。

例2.人類活動(dòng)排放大量C02及自然環(huán)境消耗C02的途徑？

①植物通過光合作用，把大氣中的碳保存在植物體內(nèi)及土壤中。

②通過海一氣相互作用，大氣中的C02和海水中溶解的鈣相結(jié)合，形成沉淀（消減C02最主要途徑）。通過自然環(huán)境要素間的碳交換，部分實(shí)現(xiàn)了大氣中C02含量的相對(duì)穩(wěn)定。

例3.說明在植被生長良好的坡面，土壤厚度及自然環(huán)境具有相對(duì)穩(wěn)定性。

植被覆蓋良好，流水侵蝕弱。土壤與水、土壤與巖石間產(chǎn)生物質(zhì)交換，當(dāng)侵蝕速率小于沉積速率，加上風(fēng)化作用巖石成土的影響，土壤厚度及環(huán)境就具有相對(duì)穩(wěn)定性。

例4.青藏高原西北部的可可西里地區(qū)藏羚羊數(shù)量易受環(huán)境條件影響的原因？藏翔羊數(shù)量雖有波動(dòng)，但基本穩(wěn)定，符合什么地理原理？

①該地位于青藏高原西北，海拔高，氣溫低，降水少，高寒特征突出，植被秒少，生態(tài)環(huán)境脆弱，故羚羊數(shù)量易受環(huán)境影響。具體體現(xiàn)在：若冬季食物、水源充足，寒潮少發(fā)，羚羊存活率高，數(shù)量增加。當(dāng)藏羚羊數(shù)量增加。食物、水源相對(duì)不足，避風(fēng)處相對(duì)缺乏，則存活率下降，數(shù)量減少。

②藏羚羊數(shù)量雖有波動(dòng)，但基本穩(wěn)定。這符合自然地理環(huán)境的穩(wěn)定性原理。

四、自然環(huán)境的統(tǒng)一演化和要素組合

例5.怎樣解釋黃山“四絕”奇松、怪石、云海、溫泉的景觀組合？

①自然環(huán)境具有統(tǒng)一的演化過程，保證了自然環(huán)境要素之間的協(xié)調(diào)，形成了階段性的自然環(huán)境要素組合。

②黃山花崗巖體沿節(jié)理風(fēng)化，造就“怪石”；

③山地高大陡峭，氣流抬升強(qiáng)烈，形成“云海”；

④在缺水少土的峭壁巖縫間，發(fā)育不良的黃山松成為“奇松”；

⑤巖漿上涌加熱地下水，形成“溫泉”。

例6.湖泊成陸過程。

①在湖泊演變?yōu)殛懙氐倪^程中，自然地理環(huán)境各要素是統(tǒng)一演化的。

②湖泊由于入湖水量減少，湖泊面積縮小；

③通過蒸發(fā)進(jìn)入大氣中的水汽減少，地方小氣候變干燥；

④水生植物被陸生生植物代替，土壤水位下降；

⑤湖底淤積，湖床抬升為陸地。

五、自然環(huán)境對(duì)人類活動(dòng)干擾的整體響應(yīng)（連鎖效應(yīng)與放大效應(yīng)）

例7.濫伐森林的地理響應(yīng)

①濫伐森林森林面積銳減水土流失且枯枝落葉減少土層變瘠簿；

②濫伐森林滯留降水功能減弱地表徑流變化幅度增大水旱災(zāi)害增多；

③濫伐森林水土流失，溝谷縱橫，土層瘠薄，巖石裸露巖石風(fēng)化速率加快沙塵暴增多氣候惡化，生態(tài)環(huán)境失調(diào)。

④濫伐森林物種減少。

⑤人類對(duì)森林的干擾不斷增強(qiáng)，各自然要素連鎖變化，使干憂的后果被放大了，環(huán)境變化也越來越快，形成惡性循環(huán)。

例8.青藏高原的隆升對(duì)自然環(huán)境變化的影響。

①對(duì)東亞及南亞引發(fā)并加強(qiáng)亞洲季風(fēng)亞太地區(qū)物種豐富。

②對(duì)中亞及西亞形成干旱核心。

③形成黃土高原黃河下游“地上河”，河口向海延伸。例3.修建大壩對(duì)自然環(huán)境的影響。

①水庫水文效應(yīng)

(1)庫區(qū)建壩后，水庫庫區(qū)水位上升，流速減慢，泥沙淤積。庫區(qū)兩岸出現(xiàn)消落帶。兩岸坡地的河岸水土流失及土地鹽磧化加劇。庫區(qū)水位發(fā)生周期性漲落變化。水庫的調(diào)節(jié)程度(調(diào)節(jié)系數(shù))愈高，水位變化愈緩和；反之，則變化急劇。

(2)下游影響區(qū)由于水庫的調(diào)節(jié)作用，下游河谷的水位及流量變化基本上受人工控制，原有天然河道水流特性大部分喪失。

洪水期間，水庫對(duì)河流洪水具有滯蓄作用，洪峰被削低和滯后 。

(3)引水區(qū)和受水區(qū)進(jìn)入水庫的泥沙有90～95％將淤積在水庫中。水庫下游由于來沙量驟減，河床侵蝕－沉積平衡發(fā)生明顯變化，多數(shù)水庫下游沖刷和侵蝕活動(dòng)加劇，河岸和河底趨于不穩(wěn)定狀態(tài)。引起入海河口區(qū)三角洲和海岸線后退。

②水庫的人工湖泊效應(yīng)

由于水體的熱容量遠(yuǎn)大于陸地，因而庫區(qū)周圍的氣溫日較溫差和年較差減少，使得夏天涼爽，冬天溫暖。

由于水陸的熱力差異，在較大的庫區(qū)也形成類似于海陸風(fēng)的"湖陸風(fēng)"。白天風(fēng)從水庫吹向岸邊，夜間風(fēng)從陸地吹向水面。

另外，在水庫的下風(fēng)方向，由于水面源源輸來的豐富水汽，使云量和降水有可能增加，降溫增濕。

1．自然地理要素間的相互關(guān)系及相互影響

自然地理環(huán)境主要由氣候、水文、地貌、土壤、生物等要素組成，各要素間相互作用、相互影響，形成有機(jī)整體。自然界中各要素間的物質(zhì)遷移和能量交換主要通過水循環(huán)、生物循環(huán)和巖石圈物質(zhì)循環(huán)三大過程完成。如下圖所示：

(1)水循環(huán)過程中自然地理要素的相互關(guān)系

該物質(zhì)循環(huán)過程以水文要素為中心，水文條件以河流要素為主，對(duì)地形、土壤、氣候、生物的影響如下表所示：

河流密集

河流稀疏

地形

多流水侵蝕、沉積地貌

少流水侵蝕、沉積地貌

土壤

土壤水分含量大

土壤水分含量小

氣候

空氣濕潤

空氣干燥

生物

植被覆蓋好

植被覆蓋差

(2)生物循環(huán)過程中自然地理要素的相互關(guān)系

該物質(zhì)循環(huán)過程以生物要素為中心，其中的植被狀況對(duì)自然環(huán)境的影響較大，對(duì)地形、土壤、氣候、水文的影響如下表所示：

植被覆蓋好

植被覆蓋差

地形

水土保持

水土流失

土壤

有機(jī)質(zhì)含量高，肥力高

有機(jī)質(zhì)含量低，肥力差

氣候

空氣濕潤

空氣干燥

水文

含沙量低，徑流量穩(wěn)定

含沙量高，徑流量變化大

(3)巖石圈物質(zhì)循環(huán)過程中自然地理要素的相互關(guān)系

該物質(zhì)循環(huán)過程以地殼運(yùn)動(dòng)為中心，其中地形條件的影響最為顯著。地形條件會(huì)影響河流的流向、流速和水能資源分布；對(duì)氣候的影響表現(xiàn)在氣溫、降水及氣候類型方面。

1．氣候與其他自然地理要素的聯(lián)系

2．地貌與其他自然地理要素的聯(lián)系

河流運(yùn)動(dòng)塑造地貌，地貌影響河流的流速及水系分布特征

大氣

大氣運(yùn)動(dòng)(風(fēng)力作用)塑造地貌，高大的山體阻礙大氣的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而形成地形雨

土壤

坡度陡，易發(fā)生水土流失；坡度緩，土壤沉積，土壤肥沃

生物

植被可以涵養(yǎng)水源，進(jìn)而影響地貌形態(tài)；平坦的地形有利于農(nóng)業(yè)發(fā)展

3.土壤與其他自然地理要素的聯(lián)系

大氣

氣候的干濕冷暖條件影響土壤，土壤是氣候的反映

生物

土壤的肥力、酸堿性、透氣性影響植物的生長

水、地形

土質(zhì)疏松，易發(fā)生水土流失，進(jìn)而影響河流的含沙量，并進(jìn)一步塑造地表形態(tài)

巖石

地殼表層的巖石圈經(jīng)過風(fēng)化作用成為風(fēng)化殼，即成土母質(zhì)

2．自然環(huán)境的整體功能

自然地理環(huán)境作為一個(gè)系統(tǒng)，在各自然環(huán)境要素共同作用下，擁有了整體功能，如生產(chǎn)功能、穩(wěn)定功能等。如下表所示：

生產(chǎn)功能

穩(wěn)定功能

概念

自然環(huán)境具有合成有機(jī)物的能力

自然環(huán)境要素通過物質(zhì)遷移和能量交換，使自然環(huán)境具有能夠自我調(diào)節(jié)、保持性質(zhì)穩(wěn)定的能力

性質(zhì)

生產(chǎn)功能是自然環(huán)境的整體功能，而非單個(gè)地理要素的功能

自然地理環(huán)境擁有各個(gè)地理要素本身不具備的功能

形成

過程

光合作用通過物質(zhì)和能量的交換，將生物、大氣、水、土壤、巖石等統(tǒng)一在一起，在一定的條件下，生產(chǎn)出有機(jī)物

二氧化碳的穩(wěn)定：在海洋生物作用下，大氣中的二氧化碳和海水中的溶解鈣加速形成碳酸鈣沉淀。

氧氣的穩(wěn)定：植物光合作用釋放氧氣，生物呼吸作用和燃燒消耗氧氣

舉例

生態(tài)系統(tǒng)的生物生長發(fā)育

大氣中二氧化碳的穩(wěn)定、大氣中氧氣的穩(wěn)定、一定范圍內(nèi)各物種數(shù)量基本恒定