第五章 自然环境的整体性和差异性 （学案）——高中地理人教版（2019）选择性必修1

第五章 自然环境的整体性和差异性
第一节 自然环境的整体性
一、自然环境要素间的物质迁移和能量交换
陆地环境各要素相互关系示意图
1．自然环境的组成要素：
大气、水、岩石、生物、土壤及地貌等要素组成。
2．物质与能量循环
(1)类型：
水循环、生物循环、岩石圈物质循环。
(2)目的：
进行物质迁移和能量交换。
(3)意义：
形成一个相互渗透、相互制约和相互联系的整体。
3．图中A、B、C、D箭头中，表示形成黄土高原千沟万壑地貌过程的是C，表示不同温度带生长植物不同的是A，表示绿地对城市空气起净化作用的是B，表示植物残体进入土壤向土壤提供有机质的是D。
4. 明确自然环境要素间的相互联系
(1)气候与其他自然环境要素的联系
(2)地貌与其他自然环境要素的联系
水 河流运动塑造地貌，地貌影响河流的流速及水系分布特征
大气 大气运动(风力作用)塑造地貌，高大的山体阻碍大气的运动，进而形成地形雨
土壤 坡陡，易水土流失；坡缓，土壤沉积，土壤肥沃
生物 植被可以涵养水源，进而影响地貌形态；平坦的地形有利于农业发展
(3)土壤与其他自然环境要素的联系
大气 气候的干、湿、冷、暖影响土壤，土壤是气候的反映
生物 土壤的肥力、酸碱性、透气性影响植物的生长
水、地形 土质疏松，易水土流失，进而影响河流的含沙量，并进一步塑造地表形态
岩石 地壳表层的岩石圈经过风化作用成为风化壳，即成土母质
(4)生物与其他自然环境要素的联系
以农业发展为例，气候(光照、热量、降水、昼夜温差)、地形、土壤、灌溉水源都会对农作物的生长造成影响。
5. 理解自然环境要素间相互作用产生的2大功能
自然环境作为一个系统，除了具有每个地理要素的独特功能外，还具有各要素相互作用产生的一些新功能。
功能 生产功能 稳定功能
概念 自然环境具有合成有机物的能力 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
性质 生产功能是自然环境的整体功能，而非单个地理要素的功能 自然环境拥有的，各个地理要素本身不具备的功能
形成 过程 光合作用通过物质迁移和能量的交换，将生物、大气、水、土壤、岩石等统一在一起，在一定的条件下，生产出有机物 二氧化碳的平衡作用：在海洋生物作用下，大气中的二氧化碳和海水中溶解的钙，加速形成碳酸钙沉淀
氧气的平衡：植物光合作用释放氧气，生物呼吸作用和燃烧消耗氧气
举例 生态系统的生物生长发育 大气中二氧化碳的平衡，大气中氧气的平衡，一定范围内各物种数量基本恒定
二、自然环境的整体功能
1．生产功能
(1)概念：
指自然环境具有合成有机物的能力。
(2)过程：
植物提供叶绿素，大气提供热量和二氧化碳，土壤及水圈、岩石圈提供水分及营养盐，通过光合作用，生产出有机物。
(3)特点：
自然环境要素的组合不同，生产功能的强弱有明显差异。
2．稳定功能
(1)概念：
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。
(2)特征：
各自然环境要素本身不具备平衡功能，但自然环境拥有此功能。
3．意义
(1)保证了人类的生存和发展。
(2)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。
三、自然环境的统一演化和要素组合
1．特点
(1)变化性：
各要素每时每刻都在演化。
(2)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。
2．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。
四、自然环境对干扰的整体响应
1．响应原理
2．特点
(1)与自然环境普遍存在着的演化相比，干扰下的环境变化多为快速的，各要素变化也不同步。
(2)人类对自然环境的干扰不断增强，干扰的后果常常被放大，环境变化越来越快。
3. 自然环境整体性的表现和意义
一个区域自然环境的整体性是各自然环境要素共同作用的结果，在案例分析时不能截然分开。
整体性的表现 举例说明 意义
自然环境各要素与环境总体特征协调一致 黄土高原水土流失的成因及危害 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
自然环境要素的变化会“牵一发而动全身” 滥伐森林产生的影响 遵循自然环境的整体性规律，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 青藏高原隆升产生的影响 全球共同努力保护人类共同的家园——地球
第二节 自然环境的地域差异性
一、地域差异
1．地域特征的形成：
地域外部条件(包括太阳辐射量、距海远近等)与内部物质、能量运动的结果。
2．地域差异的产生
(1)同纬度地区
(2)不同纬度地区：
低纬地区和高纬地区吸收的太阳辐射量不同，使得水循环、生物循环等物质迁移的数量存在差异，从而形成热带与寒带不同的景观。
3．地域差异的体现：
不同的空间尺度上，即规模有大有小。
(1)全球性的地域差异：温度带分异和海陆分异。
(2)陆地环境的地域分异：陆地自然带的分布。
(3)更小尺度的地域差异：山和谷的差异、山体阴坡和阳坡的差异。
二、陆地地域分异规律
1．由赤道到两极的地域分异
(1)低纬度和高纬度地区
①特点：自然地带横穿整个大陆。
②主要自然地带：苔原带、亚寒带针叶林带、热带雨林带。
(2)中纬度地区
①特点：一定范围内东西向延伸、南北向更替。
②主要自然地带
a．大陆东岸：亚热带常绿阔叶林带、温带落叶阔叶林带与针阔叶混交林带。
b．大陆西岸：亚热带常绿硬叶林带、温带落叶阔叶林带。
2．从沿海向内陆的地域分异
(1)典型地区：中纬度地区。
(2)景观变化：森林带→草原带→荒漠带。
森林自然带一般分布于湿润和半湿润地区，是生产量最大的陆地自然带。
草原自然带一般分布于半湿润、半干旱的内陆地区，降水量较少(250～450毫米/年)，且集中于夏季。
荒漠自然带一般分布于干旱地区，降水量稀少(小于250毫米/年)，气温变化剧烈，日较差很大。
3. 陆地地域分异规律
受热量和水分条件的影响所形成的陆地自然带在水平方向上虽存在地域分异，但又呈现出明显的规律性，如下表所示：
地域分 异规律 由赤道到两极的地域分异规律 从沿海向内陆的地域分异规律
影响因素 主导因素 热量(太阳辐射) 水分(海陆位置)
重要因素 水分 热量
成因总结 太阳辐射由赤道向两极递减，即以热量为基础 水分条件沿经度变化的方向变化，即以水分为基础
分布特征 延伸方向 纬线方向(东西方向) 经线方向(南北方向)
更替方向 纬度变化方向(南北方向) 经度变化方向(东西方向)
图示
典型地区 低纬度和高纬度地区 中纬度地区
典型案例 沿20°E非洲大陆自赤道向南、北自然带的变化：热带雨林带—热带草原带—热带荒漠带—亚热带常绿硬叶林带 中纬度(40°N～60°N)亚欧大陆从沿海向内陆的自然带变化：温带落叶阔叶林带—温带草原带—温带荒漠带
4. 自然带分布与气候类型的对应关系
气候对自然带的形成起着举足轻重的作用，不同的气候条件下会形成不同的自然带，自然带的分布和气候的分布基本一致，它们之间的内在联系如下所示：(以北半球为例)
三、垂直地域分异规律
1．形成原因：
海拔的变化。
2．形成基础：
水热状况差异。
3．分布规律
(1)从山麓到山顶，分布着不同的景观带，构成垂直带谱。
(2)山麓与陆地自然带一致。
(3)垂直带变化与其所在纬度向较高纬度方向上的陆地自然地带变化相似。
4. 垂直地域分异规律的判读
(1)山麓自然带的确定
山地垂直自然带是在水平自然带的基础上发展起来的，山麓自然带与该山所在水平自然带一致，因此，可以根据山麓的自然带确定纬度和气候带；反之亦成立。
(2)山地垂直自然带谱复杂程度
垂直带谱的复杂程度与山体所在纬度、山体的相对高度、山体海拔相关，具体如下图所示：
山体所在纬度——纬度越低越复杂，纬度越高越简单。
山体海拔——海拔越高越复杂(有极限)，海拔越低越简单，甚至无。
山顶与山麓之间相对高度——相对高度大则复杂，相对高度小则简单。
(3)同一自然带不同坡向的分布高度
一般来说，向阳坡高于背阴坡，这与向阳坡热量条件高于同一高度的背阴坡有关；迎风坡高于背风坡，这与迎风坡降水量高于同一高度的背风坡有关，具体如下图所示：(以北半球中纬度地区为例)
(4)垂直地域分异规律与由赤道到两极的地域分异规律具有相似性
山地垂直地域分异规律是从山麓到山顶热量和水分状况的变化共同作用的结果，其山地自然带的变化与从该山地所在的纬度向高纬度的水平自然带变化相似，但并不完全一致，具体如下图所示：
5．影响雪线高度的因素
雪线是山上积雪冰川带下界，其分布高度和山坡的坡向、山体所在纬度有关，具体如下表所示：
温度(热量或纬度)因素 雪线高度与气温呈正相关。即低纬雪线高，高纬雪线低；阳坡雪线高，阴坡雪线低
降水因素 降水量越大，雪线越低；降水量越小，雪线越高。而迎风坡雪线低，背风坡雪线高
地貌因素 坡度越大，积雪越易下滑，不利于积雪保存，雪线偏高
季节因素 夏季气温高，雪线上升；冬季气温较低，雪线下降
自然环境变迁、人类活动因素 全球变暖、臭氧层破坏，雪线上升；沙漠化导致气候变干，局部地区雪线有所上升；矿物能源燃烧产生的粉尘污染雪面，雪面吸收太阳辐射的能力上升，导致冰雪融化，雪线上升
气候、地貌等因素综合作用 喜马拉雅山南坡，既是阳坡，又是迎风坡，但水分条件的影响超过了热量条件，因此雪线高度南坡比北坡低
四、地方性分异规律
1．形成：
受地形、岩石风化物等地方性因素影响，通过物质与能量再分配，形成了尺度较小的地域分异。
2．举例：温带湿润区随地形从高到低形成了地方性的针叶林(或灌丛)带、落叶阔叶林带和草甸带的分布规律。
3. 地方性地域分异及成因
自然带受海陆分布、地形起伏、洋流、河流等地方性因素的影响，出现一些地方性分布。地方性分异规律及成因分析分类总结如下：
因素 分布地区 自然带和地表景观
地带性分布 (理想状态) 地方性分布 (现实状况) 成因
地 形 东非高原 热带雨林带 热带草原带 海拔较高，气温较低，对流运动微弱，降水少，形成热带草原气候
非洲的马达加斯加岛东部，澳大利亚东北部，巴西东南部等地区 亚热带常绿阔叶林带 热带雨林带 受暖流影响，且地处东南信风的迎风坡，降水量大，形成热带雨林带。在加勒比海沿岸地区，东北信风的迎风坡也分布有热带雨林带
落基山脉、安第斯山脉、青藏高原地区 与当地水平自然带一致 高山植被区 海拔高，温度低，降水发生垂直及水平方向的递变
南美洲巴塔哥尼亚高原 温带草原带、温带落叶阔叶林带 温带荒漠带 位于安第斯山脉中纬西风带的背风坡，降水少
科迪勒拉山系西侧地区 东西延伸、南北更替，呈带状 南北延伸、南北更替，呈长条状 受沿岸山脉的影响，平原面积小，自然带呈狭长的带状，仅沿海岸线从低纬向高纬南北延伸
洋 流 南北半球副热带的大陆西岸 热带荒漠带 热带荒漠带南北延伸，直逼海岸 西部沿海强大的寒流起降温减湿作用
欧洲西部 温带落叶阔叶林带和亚寒带针叶林带 温带落叶阔叶林带向北延伸 受势力强大的北大西洋暖流影响
北半球中高纬度大陆东西两岸地区 东西两岸自然带纬度分布相当 东岸自然带向低纬延伸、西岸向高纬延伸 大陆东岸受沿岸寒流影响，西岸受暖流影响
北半球中低纬度大陆东西两岸地区 东西两岸自然带纬度分布相当 东岸自然带向较高纬度延伸、西岸向较低纬度延伸 大陆东岸受沿岸暖流影响，西岸受寒流影响
水分 昆仑山麓 温带荒漠带 绿洲 有丰富的冰雪融水和地下水
尼罗河谷地 热带荒漠带 绿洲 尼罗河水的灌溉
海陆分布 南半球中高纬地区 苔原带和针叶林带 无 陆地的缺失
北极地区 冰原带 无 为海洋，无陆地
地理位置 澳大利亚东南部 常绿阔叶林带 常绿硬叶林带 地处西风带的迎风坡，冬季受西风带的影响，降水多
俄罗斯远东地区 亚寒带针叶林带 温带落叶阔叶林带 东西伯利亚山地的阻挡，处于东南季风(夏季风)的迎风坡，降水多