资源简介

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第一节
5.1 自然环境的整体性
第五章 自然地理环境的整体性与差异性
1.为什么大同市的地形类村名的数量较多，据此说明大同市的地形特点。
大同市位于黄土高原区，黄土高原地形特点是千沟万壑、支离破碎/地形破碎、沟壑纵横。
2.大同市的村名与哪些自然地理要素有关？
地貌、气候、水文、土壤、植被
探究导入
大同市位于黄土高原区，黄土高原地貌具有不稳定性；黄土土质疏松、垂直节理发育；植被稀少；降水集中、多暴雨等自然原因，导致黄土高原易受流水侵蚀，形成千沟万壑、沟壑纵横的地表形态。
课程标准
运用图表并结合实例,分析自然环境的整体性。
学习目标
定位区域位置，把握区域自然环境特征
结合区域环境特征，综合分析理解自然环境各要素间的联系及影响
分析实例，评价不同区域的人类活动特点，树立因地制宜、因时制宜的人地协调观
1．自然环境组成要素及相互关系
通过水循环、生物循环和岩石圈物质循环等过程，进行物质迁移和能量交换，形成一个相互渗透、相互制约和相互联系的整体→整体性
一、自然环境要素间的物质迁移和能量交换
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
水循环
岩石圈循环
生物循环
自然地理各要素的相互作用
①气候与其他自然地理要素的联系
②地貌与其他自然地理要素的联系
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 坡度陡，易水土流失；坡度缓，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土壤与其他自然地理要素的联系
④水文与其他自然地理要素的联系
大气 气候的干湿冷暖条件影响土壤，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
大气
植物（生物）
水文要素
地貌
气候
增加湿度、增加降水概率
土壤
土壤墒情
生物
为动植物提供水分
减少温差
为水生生物提供生存空间
河流运动塑造地貌——侵蚀、堆积
水土流失
⑤植被对环境影响
对大气
对水
吸收二氧化碳，释放氧气
对土壤
对生物
减弱风力
遮挡阳光
增加蒸腾，增加大气湿度
树冠阻滞，截留降水
涵养水源，增加下渗
延滞径流，增加下渗
对人类
形成（保护）土壤
防风固沙
枯枝落叶分解为有机质，提高土壤肥力
根系生长，增加土壤孔隙度
调节气候
提供食物、生存空间等，维护生物多样性性
美化环境
吸烟滞尘
净化空气
提供木材、药材
提供科研、教育、旅游资源
减弱噪声
对地貌
促进生物 风化作用
防浪固岸
减轻流水侵蚀
思考
1. 图中有哪几种自然环境要素？
2.水在各要素间是如何迁移的？
要素：生物、土壤、大气、水、岩石
大气
水文
岩石
土壤
植物
水分补给
水汽蒸发
水汽蒸发
水分补给
光合作用、
水分补给
蒸发蒸腾
提供有机质
固结成岩
提供成土母质、有机质
生物 大气
气候→土壤、水文、生物
植物→大气
土壤→大气
水文→大气
植物→土壤
岩石→土壤
土壤→岩石
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。
活动1：以我国西北内陆地区为例，阐明气候、地形、水文、生物、土壤等各要素间的关系。
生物
气候
水文
地形
土壤
气候干旱,光照强、气温日较差、年较差大、多大风天气
河流短小稀疏，多内流河，水量小，含沙量大
植被稀少，耐旱，多荒漠
多沙质土，
土壤发育程度低
地形封闭；
多风成地貌
深居内陆，远离海洋，地形封闭
生物循环
案例
生物循环将自然环境要素联系为整体
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
水循环
岩石圈循环
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
二、自然环境的整体功能
自然环境作为一个系统，在自然环境要素的共同作用下，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。
生产功能指自然环境合成有机物的功能
主要通过光合作用实现
植物提供叶绿素，大气提供热量和二氧化碳，土壤及水圈、岩石圈提供水分和营养盐。各要素组合不同，生产功能也存在差异
生产功能
光照
（有机物）
6CO2 + 6H2O
C6H12O6 + 6O2
叶绿素
绿色植物
水圈
大气圈
无机盐（岩石圈）
大气圈
自然要素组合的差异影响生产功能的强弱
坡度
太阳辐射
水分条件
土壤肥力
风化物粗细
生产功能差异
生物类型差异
生物量差异
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。
比如人类活动增加了大气中CO2的含量，植物能通过光合作用固碳，海洋通过海气相互作用也可以形成碳酸钙沉淀来固碳，保持大气中碳的平衡。
稳定功能
大气本身不具备这一能力
例如：大气中CO2的含量长期保持稳定。
植物通过光合作用
CO2含量的相对稳定
消减CO2
的途径
海气相互作用
把大气碳保存在植物体及土壤中
CO2和海水中溶解的钙相结合
案例
坡面土壤厚度的稳定性
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加剧，风化加速。相反，如果流水侵蚀较弱，在厚厚的土壤的保护下，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。
1.哪些外力分别让土壤变厚和变薄？
2.自然状态下，为什么植被丰富地区土壤厚度变化不大？
3.为什么坡面植被破坏后，土壤变薄？
4.对人类活动有什么启示？
活动
分析藏羚羊数量与环境的关系
可可西里自然保护区示意图
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。藏羚羊的繁殖率各年变化不明显，存活率却变化显著。若冬季食物、水源充足，寒潮少发，藏羚羊存活率上升，数量增加。当藏羚羊数量增加以后，食物、水源相对不足，避风处相对缺乏，藏羚羊存活率下降，数量减少。因此，在自然状态下，藏羚羊的数量虽然随着环境变化有所波动，但基本稳定。
1.推测可可西里地区的气候与植被特点。
高寒气候，昼夜温差较大。
植被以高寒草甸为主，较为稀疏，生产力较小。
2.说明可可西里地区动物(如藏羚羊)的数量更易受环境条件影响的原因。
可可西里地区气候高寒，草类稀疏，食物产量有限且受环境条件影响明显，因此动物数量更易受环境条件影响。
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
藏羚羊的数量与可可西里的自然环境承载力相适应。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。
藏羚羊与环境的动态平衡
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
经典习题
整体性
稳定功能
三、自然环境的统一演化和要素组合
自然环境要素每时每刻都在演化，这种演化是要素间物质迁移的结果。
流水侵蚀
高原面萎缩，演化为山地
山地侵蚀演化为丘陵
随着侵蚀的进行，进而演化为平原
水与岩石间的物质迁移导致了流水地貌的演化
山地演化成丘陵的过程由水与岩石之间的物质迁移主导
这个过程中，坡面变缓，地表径流减少，水土流失减弱，在成土作用下土壤逐渐变厚，植被也更加发育，大气湿度也有所增加
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。
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”
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”
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。
案例
湖泊演变为陆地的过程
自然环境的统一演化过程会形成阶段性的自然环境要素组合。换言之，在不同的时期，我们看到的地表景观是不同的。
湿润区湖泊演变为陆地
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。
经过a—b—c—d—e五个阶段的演化
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
四、自然环境对干扰的整体响应
1. 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
1.连锁变化
①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
②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
2.自然演化与干扰演化的差异性
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。
3.人类对自然环境的干扰及影响
② 环境的快速变化往往不利于人类的适应
① 人类对自然环境的干扰不断增强
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
案 例
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，南部为针阔叶混交林和温带落叶阔叶林。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100多年的大规模采伐，至20世纪末，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。
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，岩石的风化速度加快。
植被破坏
植被覆盖率降低
地表蓄水能力下降
下渗减少
土壤热容量减小
地表径流增加
加剧水土流失
土壤湿度降低
蒸发减少大气变干
气温变幅加大
区域地理环境改变
自20世纪末，随着天然林保护工程的实施
东北林区得到了有效的保护，森林逐渐恢复
认识修建大坝对自然环境的影响
活 动
修建大坝会对自然环境产生诸多影响。请根据图5.5提供的线索讨论这些影响，并把讨论的结果填写在空白处。
地下水位上升
物种构成改变
变的温和湿润
泥沙淤积减少
洪水频率减少
黄土高原千沟万壑的地表形态是如何演变来的？
活 动
汉代的黄土高原，草肥水美、山青水秀。
今天的黄土高原，千沟万壑、水土流失严重。
自然环境的整体性
环境要素
气候、地形（地质、地貌）、水文、生物、土壤
相互渗透
相互制约
相互联系
进行物质迁移和能量交换
整体性
表现
要素的内在关联性
环境特征的一致性
发生发展的统一性

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