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1、第五章 自然环境的整体性与差异性 自然环境的整体性 “五岳归来不看山，黄山归来不看岳”。被誉为“天下第一奇山”的黄山，不仅山峰险峻、秀美，而且以奇松、怪石、云海、温泉“四绝”闻名。地质、地貌、生物、大气、水等其中一项特色突出的山，就能美名远扬，而黄山松、石、云、泉俱绝。黄山四绝黄山四绝黄山四绝黄山四绝思考：思考：思考：思考：1.黄山拥有“四绝”的神奇组合是偶然现象吗?2.你能对这种神奇组合做出解释吗?自然地理环境的基本要素自然环境由大气、水、土壤、生物、岩石及地貌等要素组成。地形岩石生物水土壤大气气地水土岩生 地理要素之间通过水循环、生物循环和岩石圈物质循环等过程，进行着物质迁移和能量交换，形
2、成一个相互渗透、相互制约和相互联系的整体。自然要素间的物质转移和能量交换水循环水循环大气大气大气大气陆地陆地海洋海洋水汽水汽输送输送径流径流输送输送降降水水蒸蒸发发降降水水蒸蒸发发生物循环生物循环植物植物微生物微生物环境环境动物动物岩石圈循环岩石圈循环岩浆岩岩浆岩变质岩变质岩沉积岩沉积岩岩浆岩浆物质物质迁移迁移能量能量交换交换生物圈水圈大气圈岩石圈降水降水矿物质水、无机物无机物二氧化碳、降水氧气水水汽尘埃有机物有机物自然环境要素间的物质迁移和能量交换是自然环境整体性的基础。水循环岩石圈循环生物循环自然要素间的物质转移和能量交换自然环境要素间的物质迁移1.图中有哪几种自然环境要素？2.水在各要素
3、间是如何迁移的？地理要素：生物、土壤、大气、水、岩石水在各要素间的迁移：大气降水使土壤、水圈和生物不断获得水分的补给。水面的蒸发、土壤表面的蒸发和植物的蒸腾作用使水又以水汽的形式再进入大气。案例 生物循环将自然环境要素联系为整体（1 1）改变）改变大气大气成分，改造大气圈。成分，改造大气圈。大气中的氧气主要来自于光合作用。大气中的氧气主要来自于光合作用。（2 2）改变了陆地）改变了陆地水水的元素组成、水的元素组成、水循环过程。循环过程。（3 3）影响着）影响着岩石岩石的形成和风化。的形成和风化。（4 4）促进了）促进了土壤土壤的形成。的形成。腐殖质矿物质循环有机质岩石风化干旱干旱大陆性大陆性气
4、候气候植被植被水文水文地貌地貌土壤土壤深居内陆深居内陆戈壁、沙漠为主戈壁、沙漠为主贫瘠贫瘠河流欠发育河流欠发育稀疏稀疏西北地区的地理环境是如何形成的？案例探究岩石岩石 风化严重风化严重各要素形成一个相互渗透、相互制约和相互联系的整体。自然环境的整体功能 自然地理环境作为一个系统，除了具备每个地理要素的独特功能之外，各要素间相互作用还会产生一些新的、整体的功能。生产功能生产功能稳定功能稳定功能l概念：指自然地理环境指自然地理环境具有合成有机物的能力具有合成有机物的能力l过程：植物提供叶绿素，植物提供叶绿素，大气提供热量和二氧化大气提供热量和二氧化碳，土壤及水圈、岩石碳，土壤及水圈、岩石圈提供水分
5、及无机盐，圈提供水分及无机盐，通过光合作用，生产出通过光合作用，生产出有机物有机物l概念：自然环境要素通过自然环境要素通过物质迁移和能量交换，使物质迁移和能量交换，使自然环境具有能够自然环境具有能够自我调自我调节节、保持性质、保持性质稳定稳定的能力。的能力。l特征：各地理要素本身不各地理要素本身不具备平衡功能，但自然地具备平衡功能，但自然地理环境拥有此功能理环境拥有此功能生产功能大气大气COCO2 2、光热、光热土壤岩土壤岩石水圈石水圈水分、无机盐水分、无机盐植物植物叶绿素叶绿素结合起来结合起来生产出了生产出了有机物有机物提供提供提供提供提供提供过程：绿色植物能进行光合作用光照光照 （有机物）
6、（有机物）6CO6CO2 2+6H+6H2 2OOC C6 6H H1212OO6 6+6O+6O2 2叶绿素叶绿素生产功能坡度差异太阳辐射水分条件土壤肥力风化物粗细生物类型差异生物量差异生产功能差异自然环境生产功能的差异性太阳辐射量、热量、水分、土壤、地貌组合条件越好植被高度越大植物种的数量越多生物量越大亚寒带针叶林热带雨林露生层树冠层林下层灌木层草本层自然环境生产功能的差异性生产功能稳定功能案例：二氧化碳稳定性植物通过光合作用植物通过光合作用将二氧化碳固定在将二氧化碳固定在植物和土壤中植物和土壤中通过海气相互作用，通过海气相互作用，大气中的二氧化碳与大气中的二氧化碳与海水中溶解的钙相结海水
7、中溶解的钙相结合进入海洋中合进入海洋中二二氧氧化化碳碳的的消消耗耗+动植物动植物呼吸作呼吸作用，产用，产生二氧生二氧化碳、化碳、人类活人类活动排放动排放二二氧氧化化碳碳的的产产生生稳定特征：各地理要素本身不具备，是环境整体功能。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、保持性质稳定的能力。坡面土壤表层常常发生流水侵蚀。岩石不断风化，为土壤形成提供原料。流水侵蚀和岩石风化控制着土壤厚度。一般来说，如果流水侵蚀强烈，土壤薄，下覆岩石受环境影响加剧，风化加速。相反如果流水侵蚀较弱，在厚厚的土壤保护下，岩石就不易风化。表面上看，流水对土壤的侵蚀很明显，一次降水过程就能观察到；而土
8、壤的形成速度比较慢，短时间内难以察觉，土壤厚度似乎应该变薄。但事实上，在自然状态下植被生长良好的坡面，经过多年的土壤侵蚀与土壤形成过程，土壤厚度一般没有明显的变化。通过土壤与水、土壤与岩石间的物质交换，土壤厚度及自然环境具有相对的稳定性。案例：坡面土壤厚度的稳定性案例：坡面土壤厚度的稳定性坡坡面面土土壤壤厚厚度度生生成成岩岩石石的的风风化化流流水水侵侵蚀蚀减弱减弱加速加速坡坡面面土土壤壤厚厚度度消消耗耗土土壤壤厚厚度度稳稳定定性性强烈强烈减弱减弱流水侵蚀较弱，在厚厚的土壤保护下，土壤变薄少，岩石就不易风化，土壤生成少流水侵蚀强烈，土壤变薄，下覆岩石受环境影响加剧，风化加速，土壤生成多活动活动分
9、析藏羚羊数量与环境的关系1.推测可可西里地区的气候与植被特点。气候特点：可可西里地处青藏高原西北部，海拔高，气温低，降水少，气候严寒。植被特点：以高寒草甸为主，植被较为稀疏，生产力较小。2.说明可可西里地区动物（如藏羚羊）是数量更易受环境条件影响的原因。可可西里地区气候严寒、植被稀少，所以生态环境脆弱，导致动物的数量更易受环境条件的影响。3.藏羚羊的数量虽有波动，但基本稳定这种现象符合什么地理原理？在无人类干扰的情况下，自然环境各要素的变化迫使藏羚羊通过增减数目来适应环境，其结果是藏羚羊的数目保持了相对稳定。这体现了自然环境的稳定功能。自然地理环境的统一演化和要素组合自然地理环境的统一演化和要
10、素组合1.自然环境要素每时每刻都在演化。一个要素的演化必然伴随着其他各要素的演化，各个要素的演化是统一的。2.自然环境具有统一的演化过程，保证了自然要素之间的协调，形成了阶段性的自然要素组合。各要素相互影响、相互制约、相互渗透。自然环境整体性原理平坦高原流水流水侵蚀侵蚀高原峡高原峡谷不断谷不断拓宽，拓宽，高原面高原面萎缩萎缩演化演化为为山山地地逐步逐步侵蚀侵蚀丘丘陵陵进一步进一步侵蚀侵蚀平平原原黄山为什么会形成如此特色突出的黄山为什么会形成如此特色突出的“四绝四绝”？黄山“四绝”黄山“四绝”花岗岩体花岗岩体节理风化节理风化，造就，造就“奇石奇石”黄山“四绝”岩浆活动花岗岩地壳运动裸露地表怪石节
11、理风化 山体山体高大陡峭，气流强烈抬高大陡峭，气流强烈抬升形成升形成“云海云海”。黄山“四绝”山体高大陡峭气流抬升强烈植被茂密蒸腾强烈亚热带气候蒸发强空气含水量大云海岩浆上涌加热地下水，形成“温泉”黄山“四绝”请根据统一变化过程的原理，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。自然环境的统一演化经过abcde五个阶段的演化：地貌、气候、生物、土壤、水文地貌：由湖泊变成了陆地 气候：由湿润变得干燥 生物：由水生生物变成陆地生物 土壤：逐渐由湿变干水文：水面逐渐缩小至消失自然环境对干扰的整体响应 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和能量交换使得
12、其他要素发生连锁变化，最终导致整个自然环境发生改变。思考：黄土高原严重的水土流失对当地以及黄河中下游地区造成什么样的影响？案例探究：某一自然地理要素的变化会导致其他自然地理要素甚至整个自然某一自然地理要素的变化会导致其他自然地理要素甚至整个自然地理环境整体的变化，即地理环境整体的变化，即“牵一发而动全身牵一发而动全身”。植被破坏植被覆盖率降低地表蓄水能力下降下渗减少土壤侵蚀地表径流增加加剧水土流失，河流含沙量增加土壤湿度降低蒸发减少气候变干，温差变大沟谷纵横区域地理环境改变案例研究：黄土高原水土流失引起的景观演变1.影响当地其他要素的改变河流上、中游砍伐森林上、中游水土流失加剧河道泄洪能力降低
13、洪涝河床抬升地下水位升高土壤盐渍化河流含沙量增加下游河道泥沙淤积2.影响其他地区自然环境的改变案例研究：黄土高原水土流失引起的景观演变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，南部为温带针阔叶混交林。它平衡大气成分，净化空气、补给土壤有机质、涵养水源、保持水土，对改善当地自然生态环境具有重要的作用。但是，经过20世纪的大规模采伐，目前，东北林海已发生了根本性的变化森林面积锐减，现存森林多为天然次生林或人工林。案例探究：森林面积下降，一方面造成土壤缺乏枯枝落叶的补给，腐殖质减少，另一方面使水土流失加剧，土壤变薄，土壤肥力下降。水土流失使地面沟谷纵横，岩石裸露，岩石的风化速
14、度加快。森林面积下降和天然次生林与人工林增多，降低了森林滞留降水的功能，导致降水时形成洪水，无降水时河流水量锐减甚至断流。森林过度采伐导致东北自然环境的整体变化案例探究：过度砍伐植被破坏生态恶化水土流失土壤变薄肥力下降河流径流季节变化增大沟谷纵横旱涝灾害增多森林过度采伐变化导致东北自然环境的整体变化。案例探究地下水位上升陆生生物减少，水生生物增加湿度增加、温差减小泥沙淤积减少洪水频率减少活动：认识修建大坝对自然环境的影响对干扰的整体响应自然环境的整体性人人地协调合理的活动合理的活动统一演化课堂小结材料5世纪时毛乌素地区河水澄清、水草丰美。后来由于不合理开垦、气候变化和战乱，地面植被丧失殆尽，就
15、地起沙，至明清时已形成茫茫大漠。1959年以来，当地政府大力兴建防风林带，引水拉沙，引洪淤地，截至2020年4月沙化土地治理率已达93.24%，正在还原其最初的模样！(1)毛乌素自然环境具有较强的过渡性，请从气候和植被角度描述过渡性的表现。(2)毛乌素的变迁是什么地理要素变化引起的，分析对其他地理要素的影响。(3)毛乌素的变迁体现了什么地理原理？具体表现有哪些？(4)分析人为干扰对自然环境影响的特点。阅读下列图文材料，回答下列问题：答案：(1)气候从半湿润向半干旱过渡；植被从森林草原向草原过渡。(2)植被。植被覆盖率下降(恢复)，气候变干(湿润)，土壤沙化(肥力提高)，河流、湖泊干涸(水量增加)，植被减少(增加)，形成恶性(良性)循环。(3)地理原理：自然环境的整体性。表现：自然环境具有统一的演化过程；自然环境对干扰的整体响应。(4)人类对自然环境的干扰后果常常被放大，环境变化越来越快，而环境的恶性变化不利于人类的适应。