5.1 自然环境的整体性 讲义-2022-2023学年人教版（2019）高中地理选择性必修第一册

第五章自然环境的整体性与差异性第一节自然环境的整体性课程标准1．结合实例，说出自然环境的组成要素。2．运用图表并结合实例，说明自然环境各要素在自然环境形成中的相互作用。3．运用图表并结合实例，分析自然环境的整体性。基础知识自然环境要素间的物质和能量交换地理环境要素：大气、水、土壤、生物、岩石及地貌等。物质与能量交换的途径：水循环、生物循环和岩石圈物质循环等。意义：各要素形成一个相互渗透、相互制约和相互联系的整体；自然环境要素间的物质、能量交换是自然环境整体性的基础。自然环境的整体功能概念：自然环境的功能既包括自然要素的功能，也包括整体功能。自然环境作为一个系统，在各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。生产功能概念：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。在光合作用过程中，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。差异性生物、大气、水、土壤、岩石及地貌的不同组合，生产功能的强弱有明显差异。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、土壤肥力、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。稳定功能概念：自然环境要素通过物质和能量交换，使自然环境具有能够自我调节、保持性质稳定的功能。碳稳定人类活动增加了大气中的二氧化碳含量，大气本身不具有消减二氧化碳的功能，自然环境主要通过以下两个途径来削减。其一，植物与大气的碳交换，把碳保存在植物体及土壤中。其二，通过海——气相互作用，大气中的二氧化碳和海水中溶解的钙相结合，形成沉淀，这是消减大气中二氧化碳含量增加的最主要途径。这样，通过自然环境要素间的碳交换，部分实现了大气中二氧化碳含量的相对稳定。自然环境的统一演化和要素组合基本理念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个要素的演化，各个要素的演化是统一的。自然环境的演化，是要素间物质交换的结果；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。地貌的侵蚀变化：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——正是水与岩石的物质交换导致了流水地貌的演化。山地演化中的物质交换：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。黄山“四绝”组合演化：花岗岩岩体沿节理风华，造就“怪石”；山体高大陡峭，气流抬升强烈，形成“云海”；在缺水少土的陡壁岩缝间，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”。自然环境对干扰的整体响应牵一发而动全身：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。干扰与演化的区别：与自然环境普遍存在着演化相比，干扰下的环境变化多为快速的，各要素变化也不同步。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。人为干扰及其影响：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。环境的快速变化往往不利于人类的适应。辨析：自然环境的整体功能等于各要素的功能之和吗？提示：否。自然环境整体的功能大于各要素的功能之和，自然环境作为一个整体，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所产生的一些新功能，如生产功能、稳定功能等。问题探究自然地理环境要素的相互关系气候与其他自然地理要素的联系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土壤与其他自然地理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。既成土母质生物土壤的肥力、酸碱性、透气性影响植物的生长生物与其他自然地理环境要素的联系：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。自然地理环境整体性的表现自然地理环境具有统一的演化过程案例（1）我国西北内陆地区，受深居内陆的海陆位置的影响，形成了干旱的大陆性气候，而由于气候干旱，使得这里的水文、地貌、植被、土壤等自然环境要素无不呈现出温带荒漠带的凸出特征，形成温带荒漠景观。案例（2）黄土高原水土流失的原因及影响地理要素的变化会“牵一发而动全身”案例（1）：砍伐森林与植树造林对地理环境各要素以至整个生态环境的影响是不一样的，如下图所示：案例（2）：大量使用化石燃料和砍伐森林可以导致全球气候变暖，如下图所示：一个区域自然环境的变化可能影响到其他地区案例（1）：在河流上、中游地区砍伐森林，导致水土流失，会对下游地区的自然环境产生影响。案例（2）：青藏高原隆起对东亚、南亚、中亚、西亚的自然环境产生巨大影响。跟踪检测1．阅读图文材料，完成下列要求。斯里兰卡是印度洋的一个岛国，下图为斯里兰卡河流分布图。(1)说明该国地形特征对河流水系特征的影响。(2)分析该国气候对其河流水文特征的影响。【答案】(1)地势中间高四周低，河流呈放射状分布；岛屿面积小，河流流程短；地势起伏较大，河流落差大，流速快。(2)热带季风气候，终年高温，河流没有结冰期（且水温较高）；年降水量丰富，河流的流量丰富；降水的季节和年际变化大，河流水位的季节变化和年际变化大（流量的季节和年际变化大）。【分析】本题以斯里兰卡为背景，考查地形特征对河流水系特征的影响、气候对其河流水文特征的影响。重点考查学生获取和分析问题能力、综合思维等核心素养。【详解】(1)水系特征主要分析流程长短、流向、落差等。从图中岛屿轮廓、等高线数值及疏密可以判读出来，岛最高峰海拔是2524米。从图中可以看出河流发源于岛中部山地，呈放射状向四周流，原因是地势中间高四周低；岛屿面积小，河流流程短；当地多山地丘陵，地势起伏较大，河流落差大，流速快。(2)气候对河流水文特征的影响主要是汛期、径流量、结冰期等方面，气温决定河流是否有冰期，降水决定流量大小以及流量的季节变化、年际变化。斯里兰卡是热带季风气候，终年高温，河流没有结冰期且水温较高；当地气候分为旱雨两季，在雨季降水量丰富，热带季风气候年降水量丰富，河流的流量丰富；季风不稳定，热带季风气候降水的季节和年际变化大，河流水位的季节变化和年际变化大（流量的季节和年际变化大）20．阅读图文材料，回答下列问题。海南岛不仅地处热带北缘，长夏无冬，而且阳光、海水、沙滩、绿色、空气五大旅游要素俱全，具有得天独厚的热带海岛自然风光。每年冬季，这里都会成为东北老年人的度假胜地。下图为海南岛区域图。（1）从地理环境整体性的角度，分析海南岛的自然地理环境特征。（2）简述海南岛地形对交通的影响。（3）分析冬季海南岛成为东北老年人心目中度假天堂的原因并指出这种现象体现的区域特征。【答案】（1）属于热带季风气候，全年高温，分旱雨两季；海南岛中部高，四周低，地形以山地、丘陵为主；土壤以红壤为主，较为贫瘠；河流较多，呈放射状水系分布；植被覆盖率高，以热带季雨林为主。（2）地形以山地、丘陵为主，交通建设不便，交通线路较少；中部高，四周低，交通线多沿海岸呈环状分布。（3）海南岛冬季气候适宜；环境优美。区域特征：差异性；关联性。【分析】本题以海南岛的图文为材料，涉及自然地理环境特征描述、地形对交通的影响、影响人口迁移的因素以及区域特征等内容，考查调动和运用地理知识的能力，体现了区域认知、综合思维、地理实践力等学科素养。【详解】（1）自然地理环境特征应从气候、地形、土壤、水文、生物五个角度分析。海南岛属于热带季风气候，全年高温，分旱雨两季；据图可知，海南岛中部多山地，因此地势特点为中部高，四周低，地形以山地、丘陵为主；土壤以酸性的红壤为主，较为贫瘠；图中显示，海南岛河流较多，水系由中部流向四周，呈放射状；海南岛由于多山地、丘陵，因此植被覆盖率高，以热带季雨林为主。（2）地形对交通的影响，主要从交通线路分布和走向的角度分析。海南岛的地形以山地、丘陵为主，地势起伏大，不便于进行交通建设，因此交通线路较少；该岛中部高，四周低，加上人口、城市主要分布在沿海地区，所以交通线多沿海岸呈环状分布。（3）东北冬季气候寒冷，不适宜老年人生活，而海南岛纬度低，冬季气候适宜，又有独特的海岛风光，吸引东北老年人来此旅游。两地气候不同，体现了区域差异性；东北老年人来海南岛旅游，体现了区域关联性。3．阅读图文材料，完成下列各题。马铃薯是喜冷凉型作物。下图所示区域中的乌兰察布市，地处内蒙古自治区中部，被誉为“中国马铃薯之都”，其马铃薯种植历史悠久，已经实现了由过去传统种植向现代种植的转变。该市总面积5.45万平方千米，目前总人口约289万，耕地面积约86.7万公顷。（1）指出该区域盛产马铃薯的优势气候条件。（2）分析该区域生产马铃薯优势气候条件形成的原因。【答案】（1）气候温凉；光照充足，雨热同期；昼夜温差大。（2）该区域地处温带，获得的太阳辐射较低纬度地区少；地处内蒙古高原，海拔较高，气候温凉；降水主要受东南风的影响，集中在夏季，雨热同期；地处干旱、半干旱区，云量少，光照充足；地处内陆高原，多晴朗天气，白天地面接收太阳辐射较多，气温上升快，夜间地面有效辐射强，气温下降快，昼夜温差大。【分析】题目通过内蒙古乌兰察布市的位置、交通、土地、人口和马铃薯产业发展，考查区域农业区位条件的分析能力。【详解】（1）结合当地的气侯特点和农作物的生长习性分析。马铃薯适合温凉的气候，该地纬度较高，属于高原地形，气候温凉；该地为半干旱地区，降水较少，光照充足，雨热同期；晴天多，昼夜温差大，有利于马铃薯地下块茎营养物质的积累。（2）从纬度、大气环流、海陆位置、地形等方面分析该区域生产马铃薯优势气候条件形成的原因。该区域地处温带，纬度较高，获得的太阳辐射较低纬度地区少；地处内蒙古高原，海拔较高，气候温凉；位于季风气候区，降水主要受东南风的影响，集中在夏季，雨热同期；地处干旱、半干旱区，云量少，大气透明度高，光照充足；地处内陆高原，多晴朗天气，白天地面接收太阳辐射较多，气温上升快，夜间地面有效辐射强，大气逆辐射弱，气温下降快，昼夜温差大等。4．读世界某区域图，完成下列要求。（1）说明①海峡地理位置的重要性。（2）指出②海域的海底地形名称（海沟或海岭），并简析其成因。（3）说明图示区域河流的水文特征。（4）分析图中沼泽的形成原因。【答案】（1）沟通印度洋和太平洋的咽喉要道，连接欧洲、非洲、西亚、南亚与东亚、东南亚、大洋洲等地的海上必经之地。（2）海沟。大洋（印度洋）板块俯冲（挤压）至大陆（亚欧）板块之下。（3）径流量大；水位（径流）季节变化小；落差大，流速较快，水能资源丰富；含沙量小；无结冰期。（4）位于热带雨林气候区，降水丰富；位于沿海平原，地势低平，排水不畅，易发生洪涝灾害；风暴潮（海啸）导致海水淹没沿海低地。【分析】本题考查东南亚的自然地理环境特征、板块构造学说、自然地理环境的整体性原理、河流的水文特征、沼泽的成因等相关知识。考查知识点较多，但难度一般，结合区域自然地理环境特点以及地理基本原理分析作答即可。【详解】（1）①是马六甲海峡，地处马来半岛与苏门答腊岛之间，是沟通印度洋和太平洋的咽喉要道，连接欧洲、非洲、西亚、南亚与东亚、东南亚、大洋洲等地的海上必经之地，是印度洋与太平洋上最短的海上通道，地理位置十分重要。（2）②是苏门答腊岛屿东侧的印度洋海域，水深且等深线密集，说明其深度变化大，应是海沟。是大洋（印度洋）板块俯冲至大陆（亚欧）板块之下形成的深海沟。（3）图示区域是马来群岛，地处赤道附近，热带雨林气候为主，全年降水丰富，河流的径流量大，河流主要受雨水补给为主，所以河流水位（径流）季节变化小；岛屿地形以山地为主，河流落差大，流速较快，水能资源丰富；雨林气候植被覆盖率高，河流的含沙量小；地处热带，无结冰期。（4）沼泽的本质在于积水。图示沼泽分布在苏门答腊岛的东侧，位于热带雨林气候区，全年降水丰富；位于沿海平原，地势低平，排水不畅，易积水发生洪涝灾害；沿海地带易受风暴潮或海啸的影响，易导致海水淹没沿海低地。5．阅读资料，完成下列要求。崇明东滩是指上海市崇明岛东端由陆地向海洋延伸的缓坡。近几十年来，东滩不断向东海推进。东滩上分布着我国特有的物种海三棱藤草，其球茎、幼苗和种子是雁鸭类候鸟的主要食物。2001年，东滩成功引种原产于北美的互花米草。不到10年，互花米草已成为东滩的优势物种，但东滩却不再是候鸟迁徙旅途的中转站。下表为互花米草与海三棱薦草的生长特征比较。植株平均高度/cm植被平均盖度/%种子产量粒/m2地上茎叶生物量gm2地下根茎生物量g/m2耐海水盐度最高值/%生长期互花米草142.075.0537481731.01641.043全年海三棱藻草44.828.09580276.6151.0213月下旬-9月下旬注：植被盖度是植物地上部分的垂直投影面积与观测区土地面积之比，它反映植被的茂密程度和植物进行光合作用面积的大小。（1）与本土物种海三棱薦草相比，分析互花米草在崇明岛东滩的生长优势。（2）分析互花米草在东滩迅速繁殖对崇明岛自然环境产生的影响。（3）为遏制互花米草的