1、第五章 自然环境的整体性与差异性 第一节 自然环境的整体性学习目标 1.知道自然环境的组成要素及要素间的相互作用；通过材料，综合自然环境要素之间的相互作用，培养综合思维。2.结合水循环、生物循环、岩石圈物质循环，理解自然环境要素间的相互关系；理解自然环境统一演化的内涵及表现。3.知道自然环境对干扰的整体响应；从自然环境整体性的视角分析一些自然现象，体会自然的和谐美，养成善待环境、尊重自然、保护环境的意识。一、自然环境要素间的物质迁移和能量交换|教材初探|阅读教材第80页内容，认识自然环境的组成要素，明确自然环境要素间的物质迁移和能量交换。(1)自然环境的组成要素:、水、生物、岩石及地貌等。大气
2、 土壤(2)物质迁移和能量交换的途径:通过 、生物循环和岩石圈物质循环等过程，进行着 迁移和 交换。(3)物质迁移和能量交换的作用:形成一个相互渗透、相互制约和 的整体。自然环境要素间的物质迁移和能量交换是自然环境 的基础。水循环 相互联系 整体性 物质 能量|迁移应用|结合自然环境各要素相互关系示意图，探究以下问题。(1)自然环境由哪些要素组成?答案:自然环境由大气、水、土壤、生物、岩石及地貌等要素组成。(2)自然环境各要素通过哪些过程实现物质迁移和能量交换?答案: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。(3)“百川东到海，何时复西归”和“落红不是无情物，化作春泥更
3、护花”这两句诗分别反映的是哪一种物质循环类型?答案:“百川东到海，何时复西归”反映的是水循环；“落红不是无情物，化作春泥更护花”反映的是生物循环。|过程评价|1.陆地环境的整体性主要表现在构成陆地环境的各要素是()A.彼此孤立存在的 B.相互影响和相互排斥的 C.相互渗透、相互制约和相互联系的 D.彼此间杂乱无序的 解析:自然环境各要素之间是相互渗透、相互制约和相互联系的，形成一个整体。答案:C 一般情况下，海水中的浮游植物数量与营养盐、光照、水温呈正相关，但在不同的季节、海域，影响浮游植物生长繁殖的主导因素不同。下图为长江口附近海域某年8月浮游植物密度的水平分布示意图。据此完成24题。2.夏
4、季图示海域浮游植物密度自西向东()A.递减 B.先减后增 C.先增后减 D.递增 3.导致夏季图示海域浮游植物密度水平分布的主导因素是()A.水体营养盐 B.太阳辐射 C.水体含沙量 D.洋流流向 4.与夏季相比，冬季图示海域浮游植物()A.总数量减少，密度高值区向陆地方向移动 B.总数量增多，密度高值区向外海方向移动 C.总数量减少，密度高值区向外海方向移动 D.总数量增多，密度高值区向陆地方向移动 解析:第2题，由图可知，图示海域浮游植物密度自西向东递增。第3题，由材料可知，海水中的浮游植物数量与营养盐、光照、水温呈正相关。由于夏季时长江处于汛期，河流径流量大，河流携带泥沙能力强，所以在河
5、口附近，由于泥沙含量大，河水浑浊，光照条件较差，不利于光合作用，导致浮游植物密度自西向东递增。第4题，与夏季相比，冬季光照较少，海水水温低，河流径流量降低，携带泥沙能力降低，流速减慢，河口地区泥沙淤积量减少，营养盐类物质减少，故浮游植物总数量减少；泥沙量变小，使营养盐类丰富区位置偏西，河口处水也没有夏季那么浑浊，所以浮游植物密度高值区向陆地方向移动。答案:2.D 3.C 4.A 二、自然环境的整体功能|教材初探|阅读教材第8182页内容，认识自然环境的整体功能。(1)生产功能。概念:自然环境具有合成 的生产功能。生产功能主要依赖于 。特点:生物、大气、水、土壤、岩石及地貌的组合不同，生产功能的
6、强弱有明显 。光合作用 差异 有机物(2)稳定功能。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 的功能。自然环境削减二氧化碳的两个途径是什么?答案:其一，植物通过光合作用，把大气中的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，这是削减大气中二氧化碳含量增加的最主要途径。稳定|过程评价|1.据有关资料记载，1944年科学家在圣马太岛放养了29只驯鹿。由于无天敌，环境好，10年后驯鹿数量达到1 000只，20年后达到6 000只，又过了3年，却只剩下42只。这一变化体现了()A.自然环境具有合成有机物的功能
7、B.自然环境的生产功能 C.自然环境的稳定功能 D.自然环境“牵一发而动全身”的功能 解析:材料中驯鹿数量的变化是通过自然环境来调节的，这体现了自然环境的稳定功能。答案:C 由于人类活动的影响，自然界中很多物种濒临灭绝，粮食短缺、生态恶化、自然灾害频发等问题接踵而至，直接危及人们的正常生产和生活。因此，建立自然保护区、保持生态平衡、走可持续发展道路等观念逐步深入人们的大脑，进入人们的生活。据此完成23题。2.物种灭绝、生态恶化等问题说明人类活动破坏了自然环境的()A.净化功能 B.生产功能 C.平衡功能 D.循环功能 3.粮食短缺问题日益严重，除了人口增长，还有一个重要原因是人类破坏了自然环境
8、，导致粮食产量下降，随之影响了自然环境的()A.生产功能 B.平衡功能 C.净化功能 D.循环功能 解析:第2题，物种灭绝、生态恶化等问题说明人类活动破坏了自然环境的平衡功能，危害到环境的可持续发展；净化功能被破坏会导致环境污染；生产功能的根本是光合作用过程，其被破坏会导致粮食短缺问题；循环功能是物质迁移、能量转化现象。第3题，粮食短缺问题日益严重，除了人口增长，还有一个重要原因是人类破坏了自然环境，导致粮食产量下降，随之影响了自然环境的生产功能。答案:2.C 3.A 三、自然环境的统一演化和要素组合|教材初探|阅读教材第8283页内容，理解自然环境的统一演化和要素组合。(1)自然环境要素每时
9、每刻都在演化。自然环境的演化，是要素间 的结果。(2)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 的。(3)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 ，形成了阶段性的自然环境要素组合。物质迁移 统一 协调|迁移应用|下图为我国西北地区的整体性表现图。该图反映的自然环境整体性的表现是什么?答案:自然环境各个要素的演化是统一的，一个要素的演化伴随着其他各个要素的演化。|过程评价|1.从陆地环境的整体性分析，下列现象中，与我国西北地区内陆景观不相符的是()A.气候干旱，降水稀少 B.流水侵蚀作用显著，风力侵蚀作用微弱 C.植被稀少，土壤贫瘠 D.太阳辐射强 解析:我国西
10、北地区气候干旱，降水稀少，风力大，流水侵蚀作用微弱，风力侵蚀作用显著。答案:B 我国古代诗歌或名言中常包含丰富而深刻的地理知识。据此完成23题。2.“牵一发而动全身”生动地阐述了自然环境的()A.统一演化 B.地域差异 C.地带性 D.非地带性 3.“落红不是无情物，化作春泥更护花”反映了生态系统的()A.物质循环关系 B.能量流动关系 C.生态金字塔关系 D.食物链关系 解析:第2题，“牵一发而动全身”充分地体现了自然环境的统一演化特点。第3题，诗句表现了自然环境要素相互作用产生新功能的特点，反映的是生态系统内物质循环关系。答案:2.A 3.A 4.我国南方季风区温暖多雨，地表发育了红壤，生
11、长着亚热带常绿阔叶林；河流发育较多，水循环活跃，多外流河。这种自然特征体现了()A.自然环境各要素的统一演化 B.陆地环境的差异性 C.南方环境的独特性 D.自然环境各要素的制约性 解析:我国南方季风区在气候、植被、水文等方面都体现出了温暖多雨的特征，而这种多雨的气候又使得当地发育了淋溶强烈的红壤，河流多，水循环活跃。这体现了自然环境各要素的统一演化。答案:A 四、自然环境对干扰的整体响应|教材初探|阅读教材第8384页内容，理解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迁移和能量交换，使其他要素发生 变化，最终导致整个自然环境发生
12、改变。连锁(2)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 的，各要素变化也不同步。(3)人类对自然环境的干扰不断 。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。快速 增强|迁移应用|阅读下列案例，结合所学知识，探究下列问题。(1)下图为大量使用化石燃料、滥伐森林引起的整个生态环境失调图。该图反映了自然环境整体性的何种表现?答案:某一个自然环境要素的变化会导致其他要素甚至整个自然环境状态的改变。(2)下图为河流上中游植被破坏后对下游地区的影响图。该图反映了自然环境整体性的何种表现?答案:不同区域之间相互联系，一个区域的
13、变化不可避免地会影响到其他区域。|过程评价|人类活动导致大气中含氮化合物浓度增加，产生沉降，是新出现的令人担忧的全球变化问题。一科研小组选择受人类干扰较小的某地，实验模拟大气氮沉降初期对植被的影响。实验地植被以灌木植物为主，伴生多年生草本植物。下表数据为实验地以2009年为基数，20102013年实验中植被的变化值(测量时间为每年9月30日)。据此完成13题。年份 2009 2010 2011 2012 2013 植株数量 灌木植物 1 1.00 1.00 1.00 1.00 草本植物 1 1.18 1.20 1.21 1.23 地上生物量 灌木植物 1 1.09 1.10 1.12 1.11
14、 草本植物 1 1.47 1.55 1.52 1.53 地下生物量 灌木植物 1 1.01 0.99 0.98 0.97 草本植物 1 1.21 1.29 1.42 1.58 1.实验期间植被变化表现为()生物量提高 生物量降低 植株密度改变 植被分布改变 A.B.C.D.2.实验期间大气氮沉降导致灌木、草本两类植物出现此消彼长竞争的是()A.植株数量 B.总生物量 C.地上生物量 D.地下生物量 3.根据实验结果推测，随着大气氮沉降的持续，植被未来变化趋势是()A.灌木植物和草本植物茂盛 B.灌木植物和草本植物萎缩 C.灌木植物茂盛、草本植物萎缩 D.灌木植物萎缩、草本植物茂盛 解析:第1题
15、，生物量包括地上生物量和地下生物量，从表中数据分析，地上与地下生物量总和是增加的，所以生物量提高。植株密度是比较植株的数量，表中灌木植物植株数量没有变化，但草本植物植株数量明显增加，所以植株密度增大。表中信息不能体现出植被分布改变。第2题，根据表中数值判断，灌木植物植株数量未变。总生物量整体上都是上升状态。地上生物量基本是上升状态。地下生物量中灌木植物生物量相对减少，草本植物生物量相对增加，出现此消彼长的竞争。第3题，读表并结合上述分析，灌木植物植株数量不变，草本植物植株数量不断增加，灌木植物地下生物量减少，草本植物地下生物量明显增加，未来变化趋势是灌木植物萎缩、草本植物茂盛。答案:1.A 2
16、.D 3.D 探究点一 自然环境要素间的物质迁移和能量交换【例1】读自然环境各要素间的相互关系图，回答下列问题。(1)写出图中字母代表的自然环境要素:A，B，C。(2)写出自然环境各要素间物质迁移和能量交换的两种循环形式。(3)C所代表的要素一旦遭到破坏，将会引起的变化有 (至少写出两点)。相反通过植树造林，可以调节 ，改善水文状况，保持 ，促使生态环境良性发展。(4)我国西北地区自然环境的形成主要是由 (要素)决定的。(5)该图反映了自然环境的整体性，试分析各要素与整体的关系。审题能力培养 解答本题的关键是抓住题目中的有效信息进行分析:信息提取 推断结论 信息1 图中已知要素的物质联系 图中
17、A代表的要素可以产生水蒸气，所以A代表的是水，水蒸气到达的B要素是大气，C表示的要素受大气、土壤、岩石及地貌的共同影响，所以是生物(植被)信息2 自然环境各要素间物质迁移和能量交换的循环形式 从图中分析，自然环境各要素间物质迁移和能量交换的循环形式主要包括水循环、岩石圈物质循环、生物循环、大气循环等 信息3 植被遭到破坏 植被一旦遭到破坏，其调节气候的能力下降，导致气象灾害增多；水土流失加剧，引发土地荒漠化；泥沙淤塞河道，洪涝灾害增多；动植物栖息地减少，破坏生物多样性等。相反，通过植树造林，可以增加空气湿度，调节局部小气候；调节径流，改善水文状况，保持水土，涵养水源，促使生态环境良性发展 信息
18、4 我国西北地区自然环境特征 我国西北地区植被稀疏、风力作用强、土壤贫瘠等，主要是因为深居内陆，气候干旱 信息5 各要素与整体的关系 该图反映了自然环境的整体性，各要素并不是彼此孤立、互不相关的，而是通过水循环、生物循环和岩石圈物质循环等过程，进行着物质迁移和能量交换，形成一个相互渗透、相互制约和相互联系的整体；“牵一发而动全身”，某一要素变化会引起其他要素改变 答案:(1)水 大气 生物(植被)(2)水循环、岩石圈物质循环、生物循环、大气循环等(任写两个)。(3)气候恶化(加剧全球变暖)、生物多样性减少、旱涝灾害增多、水土流失加剧(荒漠化加剧)、生态环境恶化 局部小气候 水土(4)大气(5)
19、自然环境的各要素并不是孤立存在和发展的，而是作为整体的一部分发展变化着；某一要素的变化会导致其他要素甚至整个自然环境状态的改变。对自然环境整体性表现的理解 自然环境整体性的表现可用六个字来理解记忆，即“关联性”“制约性”。关联性是指自然环境各要素之间的密切联系和统一的演化过程；制约性是指某一要素的变化会导致其他要素甚至整个环境的改变，一个区域的变化不可避免地会影响到其他区域。自然环境各要素之间相互影响、相互联系，是一个有机整体。据此完成13题。1.南方丘陵区和黄土高原区都是我国开发较早的区域，据此判断两地人地矛盾尖锐的共同原因是()人口增长过快，人类生产活动的广度和深度不断发展，导致生态环境恶
20、化 全球变暖，气候异常，自然灾害频繁 工业化进程中出现严重的工业污染 过度攫取资源，对自然资源不合理利用 A.B.C.D.解析:第1题，南方丘陵区和黄土高原区都是水土流失较为严重的地区，产生水土流失的原因主要是人为破坏严重。由于两地开发较早，人口较密集，人口增长过快，人们生产活动的广度和深度不断发展，导致生态环境恶化。过度攫取资源，对自然资源的利用不合理，导致两地人地矛盾尖锐。第2题，气候和地貌是决定自然环境的两个基本因素，土壤和植被则是反映自然环境的两面“镜子”。第3题，根据题干可知，该实例体现的是一个区域的状况，植被破坏引发水土流失，体现自然环境要素之间的相互影响。答案:1.D 2.D 3
21、.B 探究点二 自然环境的统一演化和要素组合【例2】阅读图文材料，回答下列问题。某科考队于8月考察堪察加半岛，考察中发现，堪察加半岛北部发育苔原，南部生长森林；东西向气候区域差异显著；大型植食性和肉食性野生动物数量较少，但冬眠、杂食性且善捕鱼的熊的数量较多；大量来自海洋的鲑鱼溯河流而上，成为熊的重要食物。下图示意堪察加半岛的地形。(1)说明堪察加半岛地形对气候区域差异的影响。(2)分析堪察加半岛大型植食性和肉食性野生动物数量较少的原因。(3)某科考队员欲近距离拍摄熊，推测他在甲地选择拍摄点的理由。审题能力培养 解答本题的关键是抓住题目中的有效信息进行分析:信息提取 推断结论 信息1 图中等高线
22、信息 由图知，堪察加半岛地形以山地为主，南北走向的山脉阻挡来自海洋的夏季风，使半岛东侧多雨，西侧少雨。山地海拔高，相对高度大，气候的垂直差异显著 信息2 大型植食性和肉食性野生动物数量较少的原因 纬度高、气温低，植物生产量少，供应大型植食性和肉食性野生动物的食物量较少；山地多，地形复杂，适宜野生动物生存的空间小；纬度高，且受冬季风影响大，冬季寒冷漫长，不利于野生动物越冬 信息3 近距离拍摄熊 根据等高线的弯曲特征和鲑鱼溯河流而上成为熊的重要食物可知，甲地位于河流附近，熊出没的概率大；根据堪察加半岛北部发育苔原、南部生长森林可知，位于半岛南部的甲地有森林，且地形较为复杂，便于隐蔽，避免熊的威胁；
23、地处来自海洋的夏季风的山地背风坡，降水少，晴天多，便于拍摄 答案:(1)山脉大致呈南北走向，阻挡季风，形成多雨区和雨影区；地形高差大，形成气候垂直差异。(2)纬度高，植物生长缓慢，食物供应量少；环境空间差别大，适宜生存的空间小；冬季寒冷漫长，生存条件恶劣。(3)河流附近，熊出没的概率大；山地地形，且有森林，便于隐蔽；地处夏季风的背风坡，降水较少，晴天较多，利于拍摄。自然环境整体性原理的恰当运用 自然环境的整体性原理是地理核心原理之一。对于该原理的考查，多较为“含蓄”，不是直接告知运用“整体性原理”分析，而是以某区域自然环境的变化为背景，给出某一自然环境要素发生的变化或自然环境呈现出的特征，分析
24、自然环境的变化或原因，这时就要运用自然环境整体性原理进行分析。在分析时要紧紧抓住该原理“牵一发而动全身”的思路，寻根溯源，如西北地区干旱环境的形成，气候是主导因素，分析时要从影响气候的因素入手，再结合自然环境各要素间的相互关系，整理出完整的自然环境特征或变化的过程。下图为湖泊演变为陆地的过程示意图。读图，完成12题。1.湖泊演变为陆地的过程中的主导因素是()A.气候 B.地形 C.水文 D.生物 2.图示演变过程体现了自然环境的()A.区域性 B.整体性 C.差异性 D.开放性 解析:第1题，湖泊演变为陆地的过程中，植物营养素沉积湖底(动植物枯死、腐烂)是最早发生的现象，生物的生长是在营养素的
25、条件下发生的，并且一直持续到陆生生物的形成，故湖泊演变为陆地的过程中的主导因素是生物。第2题，图中演变过程由最初的生物因素发生变化，导致水文、地形等因素的改变，最终导致整个环境发生变化，故该演变过程体现了自然环境的整体性特征。答案:1.D 2.B(一)自然环境中的物质循环水循环、生物循环、岩石圈物质循环三者所发生的领域、环节、能量来源及意义是不同的，具体如下表所示:项目 水循环 生物循环 岩石圈物质循环 概念 自然界的水在水圈、大气圈、岩石圈、生物圈中通过各个环节连续运动的过程 有机质的合成与分解过程 从岩浆到各类岩石，再到新岩浆的过程 环节 蒸发(蒸腾)、水汽输送、降水、下渗、径流(地表径流
26、、地下径流)光合作用、呼吸作用、分解作用 冷却凝固、风化、侵蚀、搬运、沉积、压实、固结、变质、熔化 物质循环简图 能量来源 太阳能(蒸发、水汽输送)、重力能(降水、径流)太阳能 化学能 热能 地球内部热能、太阳能、重力能 意义 使水体不断更新，维持全球水的动态平衡；缓解不同纬度热量收支不平衡的矛盾；海陆间联系的主要纽带；不断塑造地表形态 促进自然界物质的迁移运动、能量的流动和转化；联系自然环境中的有机界和无机界 形成了丰富的矿产资源；改变了地表形态，塑造了各种自然景观；实现了地区之间、圈层之间的物质迁移和能量交换(二)自然环境统一演化原理的应用应用自然环境统一演化原理的关键是自然环境各要素间的相互影响与相互制约，某一要素的变化会引起其他要素甚至整个自然环境的变化。因此，利用自然环境统一演化“牵一发而动全身”的原理分析自然环境演变问题时，关键要抓住“一发”，由此逐一分析其他要素发生的相应变化。例如，分析水土流失导致自然环境统一演化的应用模型如下图所示: