生物与地理环境

生物与地理环境

在高中地理教学中，生物和地理有着紧密的联系。例如，一些问题需要结合生物和地理知识，比如：1.当地球绕太阳公转到近日点时，如果下列地区温度相同且天气晴朗，水肥都充足，那么同种植物有机物积累最多的地区是哪个？选项包括漠河、石家庄、武汉和广州。2.我国山东半岛盛产梨和苹果，珠江三角洲盛产甘蔗。影响它们分布的自然因素按其重要程度排列正确的是哪个？选项包括热量、光照、降水和水源。3.地理环境中有机界和无机界联系起来的环节是什么？选项包括地质循环、海陆间循环、生物循环和大气循环。4.雅鲁藏布大峡谷地区的植被分布状况是什么？决定这种分布状况的非生物因素主要是什么？5.树的年轮与地震、火山爆发和气候变化有什么关系？生物是地理环境发展的产物，反过来生物又会对地理环境的形成和发展起着重要作用。生物和地理环境结合成一个整体，表现为自然地理环境的整体性。高中生物和高中地理有一些相似点，比如生物圈。生物圈是地球上所有生物及其生存环境的总称，它占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部，厚度约为20多千米。但是，生物的大部分集中在地面以上100米到水面以下200米这一薄层里，因为这一薄层可以获得充足的太阳光能，有适于生命活动的温度条件，有生物可以利用的大量液态水、氧气、二氧化碳以及氮、磷、钾等营养元素。这一薄层可以说是生物圈的核心部分。生态系统中的生物不是孤立存在的，它们总是以一定的规律结合在一起形成生物群落。生物群落是指生活在一定自然区域内、相互有直接或间接关系的各种生物的总体。由生物群落及其无机环境所构成的自然界的任何部分，只要其中生物和它们的无机环境之间进行连续的能量和物质交换，就称为生态系统。生态系统促使自然界物质和化学元素迁移运动、能量流动转化，从而把地理环境中有机界和无机界联系起来。池塘、河溪、草地、森林都是生态系统，而一个包括池塘、草地、森林的区域也是生态系统。可以看出，小的生态系统联合成大的生态系统，简单的生态系统组成复杂的生态系统。生态平衡是指生态系统发展到成熟阶段，物质和能量的输入与输出处于相对稳定状态，即系统中生产、消费和分解过程处于相对平衡状态。在森林生态系统中，树木靠吸取土壤营养物质生长，树叶落下后经微生物分解变为可利用的营养物质，归还给土壤，又供植物利用。这样，物质就可以循环不止，森林自己养活自己。如果把落叶取走，就会破坏生态平衡。保持森林生态平衡，并不等于不能采伐，问题在于如何合理采伐。例如在河流上游的高山峡谷、悬崖峭壁上，就不应该采伐。有些山地森林是河流的主要水源林，凡有利于水土保持、水源涵养的地段，就应该严加保护。砍伐森林要和抚育更新相结合，尽量维持原有的生态平衡。生态平衡容易被多种自然因素或人为活动破坏，导致连锁反应，直到建立新的平衡。例如，工厂排放的含氮、磷的废液和污水可能使池塘中养分剧增，引起藻类过度生长，进而促进浮游生物过度繁殖，导致水中氧气消耗过多，出现过度缺氧现象，从而导致鱼类死亡。这种情况只有在池塘内溶解氧得到恢复后，生态系统才能在新的基础上建立平衡。因此，生态系统总是在不平衡、平衡、不平衡的发展过程中进行着物质和能量的交换，推动着自身的变化和发展。破坏生态系统平衡的方式是多种多样的。人类不断地砍伐森林、开垦草原、掠夺自然资源、排放废弃物，都不同程度地破坏了陆地生态系统的平衡，引起森林资源的衰竭、草原的退化、沙漠的扩张、水土流失、气候恶化和环境污染。这些变化又影响植被的恢复。而这种长期积累的恶性循环是不可能在短时间内得到改善的，其结果必然使人类受到大自然的惩罚。生物与大气圈、水圈、岩石圈的关系改造了三大圈层，地球面貌发生了根本变化，形成了适宜人类生存的地理环境。原始地球大气的主要成分是二氧化碳、甲烷、氢、氨和水汽，而不是氮和氧。现今地球大气的成分，是生物生命活动的结果。一般认为，大气中的氧主要是绿色植物进行光合作用的结果；大气中的氮，一部分是由于细菌分解各种氮化合物而被释放出来的。地表水和地下水的化学成分在相当大的程度上也受有机体的生命活动所制约。有机体在新陈代谢过程中从水中吸收某些化学元素和化合物，同时释放另一些化学元素和化合物。例如，微生物分解有机物残体，把二氧化碳、重碳酸盐、铝、镁、磷、硫和腐殖质运送到水中，同时从水中攫取游离氧。生物在土壤形成过程中起着主导作用，低等植物和微生物在母质上着生，标志着土壤的开始，生物的出现使岩体风化加快，母质肥力不断发展。生物对母质的改造主要有两个过程，一是有机质的积累过程，二是养分元素的富集过程。生物在陆地上的出现还加快了岩石的风化，促进了土壤的形成。植物的分布与地理环境紧密相关，其中气候是影响植物分布的最重要因素。气候条件决定了植物所得的热量、光照和水分的数量。热量是决定植物分布的关键因素。从赤道到两极，热量分布不均，形成了不同的植物带。同样道理，在高山地区，从山麓到山顶，热量分布也不均匀，形成了垂直分布的植物带。光照是绿色植物生活的必要条件。有些植物需要充足的阳光才能生长得好，这叫做喜光植物，例如马尾松。有些植物只需要少量的阳光就能生长得好，这叫做喜阴植物，例如冷杉。植物争取生活条件的一种表现是在热带雨林中的藤本植物尽量向上生长，以争取太阳光。水在植物的生活中扮演着重要的角色。根从土壤中吸取了水分，水分又从叶子上蒸腾掉。提供营养的无机盐类只有成为水溶液才能从土壤中输入植物体内。虽然在潮湿地区和干旱地区都有植物生长，但是植物的个体形态随着水分供应情况而大有差别。例如，在沼泽地上生长的植物通常具有柔嫩、硕大而鲜绿的叶子，但是根部系统并不发达。在沙漠地区生长的植物，叶子很小，有的叶面上还覆盖着薄薄的蜡层，或者是叶子变成了细刺；有的植物具有非常发达的根系，以便从土壤的深处或广大面积的土壤中吸收水分。植物对周围