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1、相互制相互制约约生物圈2号实验简介它是美国1991年耗资2亿美金在亚利桑拿州建造的一个完全封闭的实验基地。安排8位科学家在里面靠自己与世隔绝生存两年。但18个月之后，“生物圈二号”系统严重失去平衡：氧气浓度从21%降至14%，不足以维持研究者的生命，输入氧气加以补救也无济于事；原有的25种小动物，19种灭绝；为植物传播花粉的昆虫全部死亡，植物也无法繁殖。生物圈2号实验失败的原因细菌在分解土壤中大量有机质的过程中，耗费了大量的氧气；而细菌所释放出的二氧化碳经过化学作用，被“生物圈二号”的混凝土墙所吸收，又打破了循环。生物圈2号内的土壤、气候、植被都是人工所设计的，不同于自然界不同地带有不同的类型
2、。模拟的各类生态系统空间分布格局及大小比例不合理。同时，模拟的要素间关系也很单一。第五章第五章 自然地理环境的整体性与差异性自然地理环境的整体性与差异性第第1节节 自然地理环境的自然地理环境的整体性整体性一、地理要素间进行着一、地理要素间进行着物质与能量的交换物质与能量的交换 大气大气 水水 1、自然地理环境的、自然地理环境的组成要素组成要素 岩石岩石 地形地形 植被植被 土壤土壤 水循环水循环大气循环大气循环生物循环生物循环地质循环地质循环1、地理要素间进行着物质与能量的交换、地理要素间进行着物质与能量的交换正是由于它们的存正是由于它们的存在，才把地理环境在，才把地理环境各组成成分融合成各组
3、成成分融合成自然综合体，构成自然综合体，构成地理环境的整体性。地理环境的整体性。水水生生 物物岩岩 石石水水无无机机盐盐二氧化碳等气体、降水二氧化碳等气体、降水氧等气体氧等气体有机物有机物无机盐无机盐有有机机物物矿物质矿物质尘埃尘埃降水、风能降水、风能降水降水大大 气气地地理理环环境境要要素素包包括括关系：关系：“相互联系相互联系 相互制约相互制约 相相互渗透互渗透”地理环境整体性地理环境整体性 生物循环示意图生物循环示意图 阅读思考：阅读思考：1、生物在自然地理环境中的作用表现在哪几、生物在自然地理环境中的作用表现在哪几 方面？方面？参考答案参考答案:改变了改变了大气圈大气圈的的成分成分；改
4、变陆地水的改变陆地水的化学成分化学成分；改变了改变了水圈水圈：改善陆地的改善陆地的水分状况水分状况；促使促使沉积岩沉积岩的形成；的形成；改变了改变了岩石圈岩石圈：加快了加快了岩石的风化岩石的风化；促使促使土壤土壤的形成；的形成；从而使地球的面貌发生了根本的变化，形成了从而使地球的面貌发生了根本的变化，形成了适宜人类生存的自然地理环境。适宜人类生存的自然地理环境。通过光合作用，通过光合作用，植物吸收了大气植物吸收了大气中的二氧化碳，中的二氧化碳，放出氧气放出氧气通过降水，土壤通过降水，土壤和水圈及生物获和水圈及生物获得水分补给得水分补给通过植物蒸腾和通过植物蒸腾和土壤蒸发，大气土壤蒸发，大气获得
5、了水汽获得了水汽植物残体进入土植物残体进入土壤，向土壤提供壤，向土壤提供了有机质。了有机质。岩石通过风化向岩石通过风化向土壤提供成土物土壤提供成土物质和无机盐质和无机盐土壤及岩石风化土壤及岩石风化物被侵蚀，搬运物被侵蚀，搬运到低洼处堆积，到低洼处堆积，形成沉积岩。形成沉积岩。图中有哪几种地理要素？图中有哪几种地理要素？水在各要素间是如何转换的？水在各要素间是如何转换的？太阳能在各要素间是如何传递的？太阳能在各要素间是如何传递的？活动活动1 11.大气（二氧化碳、氧气）、水（大大气（二氧化碳、氧气）、水（大气降水水汽、土壤水）、岩石、生物气降水水汽、土壤水）、岩石、生物（植物）、土壤等（植物）、
6、土壤等2.植物通过根系从土壤中吸收水分或植物通过根系从土壤中吸收水分或植物枝叶截流大气降水；植物又通过植物枝叶截流大气降水；植物又通过蒸腾作用将水分释放到大气中，大气蒸腾作用将水分释放到大气中，大气通过降水补给土壤、生物的水分等通过降水补给土壤、生物的水分等a.a.生产功能：合成有机物的能力生产功能：合成有机物的能力b.b.平衡功能：使自然地理要素的性质平衡功能：使自然地理要素的性质 保持稳定的能力保持稳定的能力2、地理要素间相互作用产生新功能、地理要素间相互作用产生新功能整体部分之和？整体部分之和？藏羚羊的例子藏羚羊的例子环环境境食物、水源丰沛食物、水源丰沛寒潮少寒潮少避风处、含盐土避风处、
7、含盐土壤充足壤充足藏藏羚羚羊羊存活率上升存活率上升数量增加数量增加环环境境食物、水源、食物、水源、避风处、含盐土避风处、含盐土壤不足壤不足藏藏羚羚羊羊存活率下降存活率下降数量锐减数量锐减请描述藏羚羊的生存自然要素有什么，请描述藏羚羊的生存自然要素有什么，并说明它们之间的关系；并说明它们之间的关系；请分析请分析藏藏羚羊减少的原因。羚羊减少的原因。藏羚羊的数量在无人干扰的情况下基本藏羚羊的数量在无人干扰的情况下基本恒定的现象，说明各自然要素共同作用产恒定的现象，说明各自然要素共同作用产生了什么功能？生了什么功能？活动活动2 2 活动答案：活动答案：这种现象这种现象体现了体现了自然环境的自然环境的平
8、衡功能平衡功能。他是藏羚羊。他是藏羚羊 与与青藏高原可可西里的青藏高原可可西里的自然环境相适应的结果自然环境相适应的结果。在无人。在无人 类干扰的情况下，自然环境各要素的类干扰的情况下，自然环境各要素的变化变化，迫使藏羚羊，迫使藏羚羊 不断通过不断通过增减数目增减数目来适应环境，其结果是藏羚羊的数目来适应环境，其结果是藏羚羊的数目 保持了保持了相对稳定相对稳定。自然地理环境整体性的表现自然地理环境整体性的表现1 1、自然地理环境具有统一的、自然地理环境具有统一的演化过程演化过程 自然地理各要素每时每刻都在演化自然地理各要素每时每刻都在演化,各个要各个要素的发展演化是统一的素的发展演化是统一的,
9、一个要素的演化伴随着一个要素的演化伴随着其他各个要素的演化。其他各个要素的演化。2 2、地理要素的变化会、地理要素的变化会“牵一发而动全身牵一发而动全身”某一自然地理要素的变化，会导致其他要素某一自然地理要素的变化，会导致其他要素及整个地理环境状态的改变。及整个地理环境状态的改变。黄土高原的土壤受流水黄土高原的土壤受流水侵蚀，逐渐失去了肥沃的表侵蚀，逐渐失去了肥沃的表土层，土壤肥力逐渐下降。土层，土壤肥力逐渐下降。在土壤受到侵蚀的同时地面在土壤受到侵蚀的同时地面被流水侵蚀形成沟谷。长期被流水侵蚀形成沟谷。长期的流水侵蚀作用使沟谷不断的流水侵蚀作用使沟谷不断加长和加深，进而平坦的高加长和加深，进
10、而平坦的高原面被沟谷切割成破碎状。原面被沟谷切割成破碎状。已被人类严重破坏的自然植已被人类严重破坏的自然植被的高度和覆盖度随水土流被的高度和覆盖度随水土流失继续下降，并与土壤表土失继续下降，并与土壤表土层同步消失。河流携带的泥层同步消失。河流携带的泥沙在黄河的下游沉积，河道沙在黄河的下游沉积，河道淤高，河流改道，形成泛滥淤高，河流改道，形成泛滥平原。平原。案例案例案例案例（1）阅读上述资料，你能完成）阅读上述资料，你能完成黄土高原水文、地貌、土壤、生黄土高原水文、地貌、土壤、生物和人类影响的过程吗？物和人类影响的过程吗？黄土黄土高原高原土壤肥力（土壤肥力（）形成（形成（）地貌）地貌人类破坏植被
11、人类破坏植被 黄河下游黄河下游（）河道（河道（）河流（河流（）形成了（形成了（）地貌）地貌（）下降下降沟谷沟谷泥沙沉积泥沙沉积 淤高淤高改道改道泛滥平原泛滥平原 流水流水侵蚀侵蚀案例案例（2）由此可以得出怎样的结论）由此可以得出怎样的结论 黄土高原是在水黄土高原是在水文、地貌、生物、土文、地貌、生物、土壤变化和人类活动的壤变化和人类活动的影响过程中形成的影响过程中形成的自然地理环境具有自然地理环境具有统一的演化过程统一的演化过程水土流失的例子水土流失的例子水水土土流流失失土壤侵蚀土壤侵蚀表土流失，肥力下降表土流失，肥力下降地貌变化地貌变化侵蚀沟谷，沟壑纵横侵蚀沟谷，沟壑纵横水文变化水文变化泥沙
12、淤积，泛滥平原泥沙淤积，泛滥平原植被退化植被退化植被下降，逐渐消失植被下降，逐渐消失气候变化气候变化蒸发加剧，趋于干旱蒸发加剧，趋于干旱P95P95“活动活动”：试分析在湖泊演变为陆地的过程中，试分析在湖泊演变为陆地的过程中，各地理要素是如何统一变化的。各地理要素是如何统一变化的。地形地形水文水文生物生物土壤土壤气候气候由湖泊变成了陆地由湖泊变成了陆地由湿润变得干燥由湿润变得干燥湖水由深变浅直至消失湖水由深变浅直至消失由水生生物变成了陆地生物由水生生物变成了陆地生物逐渐由湿变干逐渐由湿变干案例案例3 3：东北森林变化导致了：东北森林变化导致了环境的整体变化。环境的整体变化。东北森林的作东北森林
13、的作用用：平衡大气：平衡大气成分、净化空成分、净化空气、补给土壤气、补给土壤有机质、涵养有机质、涵养水源、改善当水源、改善当地自然生态环地自然生态环境境森林破坏森林破坏森林面积森林面积锐减锐减多人工林多人工林或次生林或次生林森林面积下降森林面积下降人工林增加人工林增加腐殖质减少腐殖质减少土壤变薄，肥力下降土壤变薄，肥力下降水旱灾害增加水旱灾害增加水土流失加剧，沟谷纵横水土流失加剧，沟谷纵横东北森林的例子东北森林的例子寒温寒温带针带针叶林叶林温带温带针阔针阔混交混交林林改改善善生生态态环环境境净化净化空气空气涵养涵养水源水源保持保持水土水土补充土补充土壤有机壤有机质质森林森林面积面积锐减锐减多人
14、多人工林工林或天或天然次然次生林生林生生态态环环境境恶恶化化浮尘、扬沙天浮尘、扬沙天气增加气增加水旱灾害增加水旱灾害增加沟谷纵横、风沟谷纵横、风化加速化加速水土流失加剧水土流失加剧腐殖质减少腐殖质减少活动：水位水位上升上升阻止洄游阻止洄游生物生存，生物生存，陆生植物陆生植物被淹被淹湿度增加，湿度增加，气温日较差气温日较差变小变小减轻减轻减小减小1）按下列选项中反映的现象的成因关系，将）按下列选项中反映的现象的成因关系，将选项的字母填入下图适当的方框内。选项的字母填入下图适当的方框内。大气中碳元素增多全球气候变暖大气中碳元素增多全球气候变暖 沿海陆地被淹沿海陆地被淹化石燃料被开采燃烧碳元素循环化
15、石燃料被开采燃烧碳元素循环 海面上升海面上升地壳中碳元素减少极地冰融化排放二氧化碳地壳中碳元素减少极地冰融化排放二氧化碳EGADIBHFC整体性整体性练习练习1 1 2）根据图上反映的各环境要素）根据图上反映的各环境要素之间的关系，说明了地理环境具之间的关系，说明了地理环境具有有 特点特点练习练习2 21）生物与环境的正确叙述是（）生物与环境的正确叙述是（）A生物圈的范围包括地球上所有动植物生物圈的范围包括地球上所有动植物B绿色植物可以直接把太阳能转变为热能绿色植物可以直接把太阳能转变为热能C生物的出现，改造了大气圈、水圈和岩石圈生物的出现，改造了大气圈、水圈和岩石圈 D环境对植物生长有明显的
16、指示作用环境对植物生长有明显的指示作用C 2）陆地环境整体性表现在（）陆地环境整体性表现在（）A各地理要素相互联系、相互制约、相互渗透各地理要素相互联系、相互制约、相互渗透 B某一地理要素的变化不一定导致其他要素的变化某一地理要素的变化不一定导致其他要素的变化 C气候会影响植被，但不会影响土壤气候会影响植被，但不会影响土壤 D黄土高原千沟万壑的地表形态与植被破坏无关黄土高原千沟万壑的地表形态与植被破坏无关A练习练习2 23）在自然资源的开发利用中，人们必须考虑其是）在自然资源的开发利用中，人们必须考虑其是一个相互联系、相互制约、互为环境的资源系统，一个相互联系、相互制约、互为环境的资源系统，这
17、主要依据自然资源的（这主要依据自然资源的（）A分布的地域差异性分布的地域差异性 B整体性整体性C不可替代性不可替代性 D数量的有限性数量的有限性B 太和嶂对面的凤凰山、南岗山多太和嶂对面的凤凰山、南岗山多个山头的树木已被这些可怕的植物覆个山头的树木已被这些可怕的植物覆盖。向下俯瞰，金钟藤顺着山谷向上盖。向下俯瞰，金钟藤顺着山谷向上攀爬蔓延，大片大片地宛如一张巨网，攀爬蔓延，大片大片地宛如一张巨网，黑压压地笼罩在山林之上。而被缠绕黑压压地笼罩在山林之上。而被缠绕的树木多半已经干枯，而活着的尽是的树木多半已经干枯，而活着的尽是树叶剥落凋零。让人难以置信的是，树叶剥落凋零。让人难以置信的是，金钟藤居
18、然能轻松地爬上陡峭的崖壁，金钟藤居然能轻松地爬上陡峭的崖壁，直逼海拔直逼海拔397米的太和嶂山顶。调查中米的太和嶂山顶。调查中发现，广州龙洞附近多数山林都已在发现，广州龙洞附近多数山林都已在金钟藤的笼罩之下，形势万分危急！金钟藤的笼罩之下，形势万分危急！所幸的是，在纬度较高的位于广州北所幸的是，在纬度较高的位于广州北部的王子山森林公园并未发现这一部的王子山森林公园并未发现这一“森林杀手森林杀手”。专家分析，这可能与附。专家分析，这可能与附近气温较低、热带植物金钟藤不能适近气温较低、热带植物金钟藤不能适应有关。应有关。广州日报 12.23气气候候变变暖暖致致 “森森林林杀杀手手”入入侵侵？材材
19、料料 植物学家们意外地发现，给当地山林带来植物学家们意外地发现，给当地山林带来“灭顶之灾灭顶之灾”的有害缠绕植物除了金钟藤外，还包括旋花科植物月光的有害缠绕植物除了金钟藤外，还包括旋花科植物月光花和五爪金龙，形势十分严峻。高级工程师陈炳辉介绍，花和五爪金龙，形势十分严峻。高级工程师陈炳辉介绍，月光花和五爪金龙都是外来种，对次生林的危害酷似金钟月光花和五爪金龙都是外来种，对次生林的危害酷似金钟藤，而藤，而3种植物中以金钟藤的危害最大。种植物中以金钟藤的危害最大。科学家透露，这是金钟藤在广东境内第一次被发现，而科学家透露，这是金钟藤在广东境内第一次被发现，而过去的记载，金钟藤只生长在热带地区，分布
20、在我国的海南、过去的记载，金钟藤只生长在热带地区，分布在我国的海南、广西、云南和越南、老挝等国海拔广西、云南和越南、老挝等国海拔120680米的疏林润湿处米的疏林润湿处或次生杂木林区。或次生杂木林区。现场观测表明，金钟藤侧枝一年可以长出现场观测表明，金钟藤侧枝一年可以长出812米，又多米，又多是顺着树木攀爬缠绕，是顺着树木攀爬缠绕，10多米高的树木也不能幸免，被攀爬多米高的树木也不能幸免，被攀爬的树木因缺少阳光、养分和水分而的树木因缺少阳光、养分和水分而“窒息窒息”死亡，其危害程死亡，其危害程度比先前报道过的外来种微甘菊危害更大，特别对未长成大度比先前报道过的外来种微甘菊危害更大，特别对未长成
21、大树的次生林危害最大。经过树的次生林危害最大。经过20多天的初步调查，叶万辉发现多天的初步调查，叶万辉发现在广东的金钟藤没有病虫害现象，又具备有性和无性繁殖特在广东的金钟藤没有病虫害现象，又具备有性和无性繁殖特征，光合作用强，种子极易传播，又具杂交优势。征，光合作用强，种子极易传播，又具杂交优势。1995年，为了对付这一蔓延迅速的植物，曾经喷洒过除年，为了对付这一蔓延迅速的植物，曾经喷洒过除草药物，但不见任何效果。如今，已有草药物，但不见任何效果。如今，已有20多公顷、近多公顷、近4万株万株树木遭它残杀。树木遭它残杀。如何抑制金钟藤如何抑制金钟藤金钟藤金钟藤Merremiaboisiana（G
22、agnep.）Oostr又叫又叫“多花山猪菜多花山猪菜”。对于如何处理金钟藤，专家们至今仍未达成共识。对于如何处理金钟藤，专家们至今仍未达成共识。据说，在海南、广西等金钟藤的原产地，平衡的生物据说，在海南、广西等金钟藤的原产地，平衡的生物链使它成为一种普通的植物，但在广东，由于金钟藤链使它成为一种普通的植物，但在广东，由于金钟藤没有和它竞争的植被环境，没有制约它大量繁殖的昆没有和它竞争的植被环境，没有制约它大量繁殖的昆虫天敌，因此能迅速蔓延。虫天敌，因此能迅速蔓延。有专家提出，从它的原产地海南引入天敌。但陈有专家提出，从它的原产地海南引入天敌。但陈炳辉指出，引入天敌来消灭金钟藤只是其中一种办法
23、，炳辉指出，引入天敌来消灭金钟藤只是其中一种办法，倘若引入外来的花草虫鸟，如果其在广东也没有制约倘若引入外来的花草虫鸟，如果其在广东也没有制约它们的天敌，那么整个生态链就很可能又陷入另一种它们的天敌，那么整个生态链就很可能又陷入另一种恶性循环，因此对引入外来物种应该慎之又慎。恶性循环，因此对引入外来物种应该慎之又慎。亚热带植物亚热带植物热带植物入侵热带植物入侵亚热带气候亚热带气候气候变暖气候变暖攀爬缠绕攀爬缠绕亚热带植物亚热带植物亚热带植物亚热带植物死亡死亡森林面积锐减森林面积锐减？“厄尔尼诺厄尔尼诺”将会对大气产生不可估量的作用，从而导致气候变将会对大气产生不可估量的作用，从而导致气候变化：
24、中、东太平洋及南美太平洋沿岸国家异常多雨，甚至出现洪化：中、东太平洋及南美太平洋沿岸国家异常多雨，甚至出现洪涝灾害；热带西太平洋降水减少，印度尼西亚、澳大利亚发生严涝灾害；热带西太平洋降水减少，印度尼西亚、澳大利亚发生严重干旱。重干旱。“厄尔尼诺厄尔尼诺”也会影响到热带以外的中高纬度地区，甚也会影响到热带以外的中高纬度地区，甚至给全球气候带来异常。至给全球气候带来异常。材材 料料破坏森林与植树种草所引发的不同环境效应破坏森林与植树种草所引发的不同环境效应材材 料料此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢