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自然环境的整体性和差异性
人教版(2019)高中地理选择性必修一
第五章
heT integrity and diversity of the natural environment
自然环境的整体性和差异性
通过物质迁移和能量交换,自然环境要素相互联系、相互作用,形成自然环境的整体性。自然环境的整体性表现为自然环境具有整体功能、整体演化、整体响应外界干扰等特征。不同地域物质迁移和能量交换特点不同,导致不同空间尺度的地域分异,产生自然环境的差异性。将自然环境看着整体是地理学特有的视角,其目的是认识自然环境的差异性这一客观事实。
第五章自然环境的整体性和差异性
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●自然环境的整体性是如何形成的?
●自然环境的整体性表现在哪些方面?
●自然环境的地域分异的原因是什么?
●自然环境地域分异的主要规律有哪些?
在本章,我们要重点探讨以下问题:
第五章自然环境的整体性和差异性
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第一节自然环境的整体性
The integrity of the natural environment
第五章自然环境的整体性和差异性
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▊学习目标
1.举例说明自然环境整体性的表现。2.学会运用自然环境的整体性原理解释地理现象。
▊课程标准
运用图表并结合实例,分析自然环境的整体性和地域分异规律。
第五章自然环境的整体性和差异性
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CONTENTS
目录
自然环境要素间的物质迁移和能量交换
自然环境的整体功能
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
第五章自然环境的整体性和差异性
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情境导入
Situational introduction
”五岳归来不看山,黄山归来不看岳“。被誉为”天下第一奇山“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。黄山拥有”四绝“的神奇组合是偶然现象吗?你能对这种神奇组合做出解释吗?
第五章自然环境的整体性和差异性
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01.
自然环境要素间的物质迁移和能量交换
第五章自然环境的整体性和差异性
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大气
岩石
动物(生物)
植物(生物)
土壤
水
地形
▉
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水文
气候
▉地理要素间的相互关系
自然地理环境各要素之间相互联系、相互制约、相互渗透
降水丰富,河流径流量大
亚马孙河流域
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▉地理要素间的相互关系
自然地理环境各要素之间相互联系、相互制约、相互渗透
地貌
植被
植被破坏严重,地表千沟万壑
黄土高原
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干旱
大陆性
气候
植被
水文
地貌
土壤
深居内陆
戈壁、沙漠为主
贫瘠
河流欠发育
稀疏
▉地理要素间的相互关系
自然地理环境各要素之间相互联系、相互制约、相互渗透
我国西北地区
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①形态特征
②矿物质
③分布类型
④物质尘埃
⑤有机物质
⑥物质基础
⑦水文特征
⑧水分
土壤
水文
地貌
气候
生物
降水
水汽
热量 降水
调节作用
生物作用
分布地域
水系特征
流水作用
⑧
⑦
⑥
⑤
④
③
②
①
▉自然环境各要素的相互作用
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自然环境整体性的含义
组成地理环境的各要素通过水循环、生物循环和地壳物质循环等过程进行着物质迁移和能量交换,形成一个相互制约和相互联系的整体.
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▋自然环境要素间的物质迁移示意
&思考
图中有哪几种自然环境要素?水在各要素间是如何迁移的?
●图中的地理环境要素有大气、水、岩石、生物和土壤。
●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。
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生物循环是指生态系统中生物和环境间的物质流动过程,周而复始的生物循环改变了各环境要素的性质。
地球早期大气的主要成分是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨,没有氧和氮。现今地球大气组成,是生物循环的结果。陆地水中溶解的元素在相当程度上也受生物循环制约。生物从陆地水中选择性吸收化学元素,改变了陆地水中的元素组成。生物循环改变了陆地水的循环过程。石灰岩等沉积岩以及煤炭、石油等化石能源都是生物循环的产物。生物循环影响着岩石的风化,促进了土壤的形成。
&案例 生物循环将自然环境要素联系为整体
据有关资料,自地球上有生命以来,创造的生命物质已达4×10 千克,相当于对流层大气质量的1万倍、水圈质量的30倍和沉积岩质量的16倍。自然环境中的物质已多次被生物加工。地球上生物循环的出现,将自然环境要素联系为一个整体,使地球面貌发生了根本改变,从而形成了适宜人类生存的自然环境。
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02
自然环境的整体功能
第五章自然环境的整体性和差异性
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自然环境作为一个系统,在自然环境要素共同作用下,拥有了整体功能,如生产功能、稳定功能等。自然环境的功能既包括自然要素的功能,也包括整体功能。
▋自然环境的整体功能
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●自然环境具有合成有机物的生产功能。生产功能主要依赖于光合作用。
▋◆生产功能
光照
6CO2+6H2O
C6H12O6+6O2
叶绿素
(有机物)
大
气
水圈
绿色
植物
自然环境各要素综合作用的产物
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如相邻的坡地与平地,不仅坡度不同,其接受的太阳辐射、水分条件、土壤能力、风化物粗细等也不同,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。
◆生产功能
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▋◆稳定功能
自然环境要素通过物质迁移和能量交换,使自然环境具有自我调节、保持性质稳定的功能。
如碳稳定:人类活动增加了大气中的二氧化碳含量,通过植物与大气的碳交换、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。
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▋作用
●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。
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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共同控制着土壤厚度。一般来说,如果流水侵蚀强烈,土壤薄,下覆岩石受环境影响剧烈,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
读材料思考:
■流水侵蚀强弱与土壤下覆岩石风化速度的关系。
流水侵蚀强,岩石风化速度快;反之,速度减慢。
■流水侵蚀速度与土壤形成速度的快慢关系。
流水侵蚀速度快,土壤形成速度慢。
■坡面土壤厚度保持相对稳定的原因。
土壤与水,土壤与岩石间物质的交换使土壤的厚度和自然环境保持相对稳定。
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&活动 分析藏羚羊数量与环境的关系
可可西里可可西里可可西里
可可西里位于青藏高原西北部,海拔多在4500米以上,是藏羚羊的主要栖息地。在自然状态下,藏羚羊的数量虽然随着环境变化而有所波动,但基本稳定。
1.推测可可西里地区的气候与植被特点。
2.说明可可西里地区动物(如藏羚羊)数量更易受环境条件影响的原因。
3.藏羚羊的数量虽有波动,但基本稳定。这种想象符合什么地理原理?
环境
食物、水源丰沛
寒潮少
避风处含盐土壤充足
藏羚羊
存活率上升
数量增加
环境
食物、水源、避风处、含盐土壤不足
藏羚羊
存活率下降
数量锐减
A
B
C
D
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神秘的可可西里
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1.推测可可西里地区的气候与植被特点。
●气候: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: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?
●自然环境的稳定功能。
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03
自然环境的统一演化和要素组合
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▋要素特点
◆变化性:自然要素每时每刻在变化
●在流水侵蚀下,高原的峡谷不断拓宽,高原面萎缩,逐步演化为山地。
●山地逐步侵蚀为丘陵,进而演化成平原。
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◆统一性
一个要素的演化必然伴随着其他各个要素的演化,各个要素的演化是统一的。
例如,山地演化为丘陵的过程中,坡面变缓,地表径流减少,水土流失减弱,在成土过程作用下土壤逐渐变厚,植被也更为发育,大气湿度也有所增加。
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▋相互关系
●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。
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例如,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“;山体高大陡峭,气流抬升强烈,形成“云海”;在缺水少土的峭壁岩缝间,发育不良的黄山松成为“奇松”;岩浆上涌加热地下水,形成温泉。
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&案例 湖泊演变为陆地的过程
湖泊淤积,逐步变浅,面积萎缩。同时,水量逐步减少,生物由水生生物演变为湿生生物,最后演变为陆生生物,湖底底泥转化为土壤,小气候也逐渐干燥。湖泊演变为陆地的过程是地貌、气候、生物、土壤、水等要素的统一演化过程。在这一变化过程中,依次出现不同的自然环境要素组合。
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湖泊演变为陆地的过程是地貌、气候、生物、土壤、水等要素的统一演化过程。在这一变化过程中,依次出现不同的自然环境要素组合。
湖泊演变为陆地的过程
a~e的变化
湖泊面积 和深浅 面积逐渐变小,湖水越来越浅,直至湖泊消失
地貌 由湖泊变成了陆地
生物 由水生生物逐渐变成了陆地生物
气候 由湿润逐渐变得干燥
土壤 由湿变干
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04
自然环境对干扰的整体响应
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▋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,使得其他要素发生连锁变化,最终导致整个自然环境发生改变。
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▋响应特点
●干扰下的环境变化多为快速的,各要素变化也不同步。
例如,陡峭山地逐步侵蚀为浑圆丘陵的演化过程中,植被同步由灌草演化为森林,这一过程可能需要上千万年;而遭受火灾干扰后,损毁植被由灌草演化为森林可能只需几十年。
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LOGO
▋响应特点
●人类对自然环境的干扰不断增强。
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logo
○通过自然环境要素连锁变化,不但干扰的后果常常被放大了,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。
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东北林区北部为寒温带针叶林,南部为针阔叶混交林(a)和温带落叶阔叶林。经过100多年的大规模采伐(b),至20世纪末,东北林海发生了很大变化——森林面积锐减。森林面积锐减,一方面造成土壤缺乏枯枝落叶的补给,且水土流失加剧,土壤肥力下降;另一方面降低了森林滞留降水的功能,导致降水时易形成洪水(c),无降水时河流水量锐减甚至断流。水土流失加剧使地面沟谷纵横(d),土层变薄,岩石裸露,岩石的风化速度加快。
▋案例 森林过度采伐导致东北自然环境的整体变化
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&活动 认识修建大坝对自然环境的影响
修建大坝会对自然环境产生诸多影响。请根据下图提供的线索讨论这些影响,并把讨论的结果填写在空白处。
水位上升
陆生植物被淹没
空气湿度增大,温差减小
减少
减轻
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内 容 回 顾
▋课堂练习
如图中M表示绿色植物,读图回答4~5题。
4.图示过程反映了自然环境的( )
A.生产功能 B.呼吸作用
C.分解功能 D.化合作用
5.大气中二氧化碳含量增加的主要原因是( )
A.植物的光合作用 B.化石燃料的燃烧
C.动植物尸体的分解 D.动植物的呼吸作用
解析:4.A 5.B 第4题,图示过程反映了绿色植物的光合作用。自然环境通过光合作用实现了生产功能。第5题,燃烧化石燃料,向大气中排放大量的二氧化碳,加上森林的砍伐使森林吸收二氧化碳的能力减弱,导致大气中二氧化碳含量增加。
A
B
▋课堂练习
如图为水土流失过程中各要素的相互关系图,读图回答6~7题。
6.图中序号表示的内容,正确的是( )
A.①地表起伏大,②地表侵蚀,③植被覆盖差
B.①植被覆盖差,②地表起伏大,③地表侵蚀
C.①地表起伏大,②植被覆盖差,③地表侵蚀
D.①地表侵蚀,②地表起伏大,③植被覆盖差
7.水土流失会加剧河流中下游的洪涝灾害,原因是( )
A.地表起伏增大,水流速度加快
B.河流含沙量增大,泥沙沉积,河床抬升
C.土壤质地变差,粮食产量减少
D.植被覆盖率降低,保护地面能力下降
解析:6.D 7.B 第6题,水土流失造成地表侵蚀,故①为地表侵蚀;土壤退化后使植被条件变差,故③为植被覆盖差;地表侵蚀后导致地表起伏变大,故②为地表起伏大。第7题,水土流失导致河流含沙量增大,河流河床抬高,河流中下游的排泄能力减弱,导致洪涝灾害的发生频率增加。
D
B
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