第十讲 整体性和差异性

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1、第十讲整体性和差异性考点一 自然地理要素变化与环境变迁 （一）生物进化与环境变迁在生命出现以前，地球表层的发展主要是化学演化过程；在生命出现以后，有机进化 即生物演化则扮演了极其活跃的角色。生物进化与环境演变简史地球上最初的生命是出现在海洋中的单细胞生物，生物学上统称为原核细胞生物。因地 球早期环境中有机物数量有限，对生物繁衍和进化产生很大压力，促使一部分生物逐渐演化 出利用外界的有机物合成自己所需要养分的能力。其中，具有光合作用功能的生物的出现和 发展，对地表环境的演化具有重要意义。因为它们使大量的自由氧释放到环境中，改变了大 气的性质，促使地理环境从无氧环境向有氧环境转变，为生物进化的下一

2、个重要阶段奠定了 环境基础。经历了大约2 0亿年的漫长演化，在距今约14亿年前，从原核生物细胞中演化出了真 核细胞生物。真核细胞生物出现以后，生物的演化进程明显加快。一方面，生物通过遗传变 异适应环境的能力大为增强；另一方面，藻类的光合作用效率大大提高，从而加速了自由氧 在海洋和大气中的积累,也使太阳紫外线辐射强度大大减弱，扩大和改善了生物的生存环境。从古生代寒武纪开始，大量无脊椎动物出现在地球表层，由此揭开了欣欣向荣的生物系 统演化进程的序幕将生物发展阶段的序号填入下表内：动物界：爬行动物时代鱼类时代海生无脊椎动物时代动物孕育、萌 芽和发展的初期阶段 人类时代 哺乳动物时代植物界: 陆上孢子

3、植物时代 被子植物时代 裸子植物时代 海生藻类时 代代纪距今年代（亿年）生物发展阶段动物界植物界新生代第四纪0.03 0.020.71.41.952.52.853.34.04.45.26.0253846第三纪中生代白垩纪侏罗纪三叠纪古生代二叠纪石炭纪泥盆纪志留纪奥陶纪寒武纪元古代太古代地球初期发展阶段 （二）环境变迁与生物灭绝在地质历史时期，也经历过一些不利于生物生存的环境变化阶段，导致大量生物物种的 衰退和灭绝。古生代末期和中生代末期，是地质历史上两次最重要的全球性生物大规模灭绝 时期。在古生代末期，6 0%以上的海生无脊椎动物种类（如三叶虫等）灭绝了，脊椎动物中 的原始鱼类和古老的两栖类则

4、全部灭绝，蕨类植物明显衰退。在中生代末期，除了盛极一时 的恐龙突然从地球上完全销声匿迹以外，海洋中有5 0%以上的无脊椎动物种类也灭绝了。阅读下列材料，回答问题。陨石：中生代恐龙灭绝的证据在世界上许多地方的中生代末期的地层内，科学家发现铱元素含量异常，高出相邻岩层 平均值的3 0倍左右，这成为支持小行星撞击地球假说的证据。因为铱元素在地球表面并不 常见，而陨石中却经常存在铱含量较高的现象。有些地质学家认为，如果一颗足够大的富含 铱的小行星撞击地球并发生爆炸，那么，大量的富含铱的尘埃颗粒就会散发到大气层中，在 地球表面就会覆盖一层富含铱的尘土层，最后形成的地层铱元素含量就会异常多。经计算 含铱泥

5、土里存在的铱，需要一颗大约10千米直径的小行星撞击才能产生。在美洲尤卡坦半岛的北部海岸，地质学家发现了一个部分淹没在海中的陨石坑，直径1 8 0 - 2 0 0千米，陨石坑中到处开裂的岩石表明，曾发生过一次强烈的爆炸。这是中生代 小行星毁灭性撞击地球最可能发生的地点。1 上述材料是否可以说明中生代恐龙灭绝的原因？2 请收集资料，尝试解释中生代恐龙灭绝之谜，并将获得的结果与同学们交流。考点二 自然地理环境的整体性自然地理环境是岩石圈、大气圈、水圈、土壤圈、生物圈、人类圈等自然地理圈层组成 的有机整体。其中，每一要素都作为整体的一部分，与其他要素相互联系和相互作用。某一 要素的变化，会导致其他要素

6、甚至整体的改变。土壤既是自然地理环境的一个要素，也是反映自然地理环境整体性的一面“镜子”。不 同的土壤，可以反映出不同的气候、地表物质、地形、水文条件、生物乃至人类活动。从多 种因素对土壤形成的作用，可以看出各自然地理要素之间是相互联系和相互影响的，共同构 成一个有机整体。 （一）成土母质与土壤风化作用使岩石破碎，理化性质改变，形成结构疏松的风化物。这些风化物逐步发育成 土壤，故称风化物为成土母质。成土母质是土壤的初始状态，是土壤形成的物质基础和植物 矿物养分元素（氮除外）的最初来源。在气候与生物的长期作用下，成土母质逐渐转变成可 生长植物的土壤。成土母质对土壤的物理性状和化学组成均有极其重要

7、的影响。成土母质的粒度与土壤质地（土壤粗细状况）关系密切。因为各种成岩矿物抗风化的能 力差别显著，所以在不同的成土母质中，风化物颗粒大小不一。发育在颗粒较细母质上的土 壤，质地一般较细，含粉砂和黏粒较多，含砂粒较少；发育在颗粒较粗母质上的土壤，质地 一般较粗，含砂粒较多而含粉砂和黏粒较少；发育在残积物和坡积物上的土壤含石块较多； 发育在洪积物和冲积物上的土壤具有明显的质地分层特征。成土母质的化学成分，在很大程度上决定着土壤中的化学元素和养分。例如，基性岩（二 氧化硅含量在4 5%5 2%的岩浆岩）母质上的土壤，其铁、锰、镁、钙的含量，要显著 地高于酸性岩（二氧化硅含量在6 5%75%的岩浆岩）

8、母质上的土壤，其中钙的含量最 高，而硅、钠、钾的含量则低于酸性岩母质上的土壤。降水空凤化基石口固体基岩矿物颗粒水分运4流有机残留物 土壤微生物土壤与其他自然地理要素的关系 （二）气候与土壤通过土壤与大气之间不断进行的水分和热量交换，气候直接影响土壤的水热状况和土壤 中物理、化学过程的性质与强度。通常情况下，温度每增加10 C,化学反应速度平均增 加12倍。温度从0 C增加到5 0 C，化合物的分解速度增加7倍。在寒冷的气候条件 下，土壤冻结时间长，微生物分解作用非常缓慢，使有机质积累起来；在常年温暖湿润的气 候条件下，微生物活动旺盛，全年都能分解有机质，使有机质含量趋于减少。气候还通过影响岩石

9、风化过程、外力地貌形态以及动植物和微生物的活动等，间接地影 响土壤的形成和发育。例如，从干燥的荒漠地带或寒冷的苔原地带，到高温多雨的热带雨林 地带，随着温度、降水、蒸发以及不同植被生产力的变化，化学与生物风化逐渐增强，有机 残体归还逐渐增多，风化壳（风化产物残留原地）逐渐加厚。1. 比较说明成土母质与土壤的区别和联系。2. 有人说，热带地区的土壤层厚度比温带和寒带地区的要大，这种说法对不对？说 明你判断的理由。 （三）生物与土壤生物是土壤有机物质的来源，也是土壤形成过程中最活跃的因素。土壤肥力的产生与生 物作用密切关联。在适宜的日照和湿度条件下，岩石表面滋生出苔藓类生物，它们依靠雨水中溶解的微

10、量 矿物质得以生长，同时产生大量分泌物，对岩石进行化学、生物风化。随着苔藓的大量繁殖， 生物与岩石之间的相互作用日益加强，岩石表面慢慢地形成了土壤。此后，一些高等植物在 “年幼”的土壤上逐渐生长起来，进一步促进土壤的形成。绿色植物有选择地吸收母质、水体和大气中的养分元素，并通过光合作用制造有机质，然后 以枯枝落叶和残体的形式，将有机养分再归还给地表。不同的植被类型，有不同的养分归还 方式，所形成土壤的有机质含量也是不同的。生物与土壤有机质森林土壤的有机质含量一般低于草地，这是因为草类根系茂密且集中在近地表的土壤 中，向下则根系的集中程度递减，从而为土壤表层提供了大量的有机质；树木的根系分布很

11、深，直接提供给土壤表层的有机质不多，主要是以落叶的形式将有机质归还到地表。动物除 以排泄物、分泌物和残体的形式为土壤提供有机质外，有些动物如蚯蚓、白蚁等，还可通过 对土体的搅动，改变土壤结构和孔隙度等。微生物则主要通过对有机残体的分解、转化以及 腐殖质的合成，来促进成土过程。 （四）地形与土壤地形主要通过对物质、能量的再分配间接地作用于土壤。在山区，由于温度、降水和湿 度随着地势升高的垂直变化，形成不同的垂直气候带和植被带，导致土壤的组成成分和理化 性质均发生显著的垂直分化。坡度和坡向也可改变水、热条件和植被状况，从而影响土壤的 发育。在陡峭的山坡上，地表疏松物质的迁移速度较快，很难发育成深厚

12、的土壤；在平坦的 地方，地表疏松物质的侵蚀速率较慢，成土母质能在较稳定的气候、生物条件下逐渐发育成 深厚的土壤。阳坡由于接受太阳辐射能多于阴坡，温度状况比阴坡好；阳坡的蒸发量相对较 大，水分状况比阴坡差。在上述各种成土因素中，母质和地形是比较稳定的影响因素，气候和生物则是比较活跃 的影响因素。土壤是一个构成复杂、不断变化的自然综合体，其形成过程是相当缓慢的。人类活动与土壤人类生产活动主要通过改变成土因素作用于土壤的形成与演化，其中以改变地表生 物状况的影响最为突出。典型例子是农业生产活动，它以稻、麦、玉米、大豆等一年生草2 农作物代替天然植被。这种人工栽培的植物群落结构单一，依赖大量额外的物质

13、、能量输入 和人类精心的护理获得高产。因此，人类通过耕耘改变土壤的结构、保水性、通气性，通丈 灌溉改变土壤的水分、温度状况，通过农作物的收获剥夺本应归还土壤的部分有机质，从而 改变土壤的养分循环状况，通过施用化肥和有机肥补充养分的损失，从而改变土壤的营养元 素组成、数量和微生物活动等，最终将自然土壤改造成为各种耕作土壤。人类活动对土壤的 积极影响是培育出一些肥沃、高产的耕作土壤，如水稻土等。由于违反自然成土过程的规律, 人类活动也造成了土壤退化，如肥力下降、水土流失、盐渍化、荒漠化和土壤污染等消极青 响。从土壤形成与自然地理要素的关系中，我们可以看出，各种自然地理要素的相互作用造 就了环境的整

14、体特征。这种整体特征不仅表现为自然地理环境具有所有要素各自的属性，而 且具有它们相互作用而产生的更多属性。1. 为什么说生物是土壤形成过程中最活跃的因素？2比较说明在下列土壤类型中，哪一类发育程度较好:黄河三角洲冲积土，青藏高原 寒漠土，江南丘陵红壤。3查阅资料，说一说黄土高原土壤的性状和成因。4查阅资料或实地考察，说一说水稻土的性状和成因。考点三 自然地理环境的差异性一、地球表层差异性的表现地球表层自然地理环境的差异性无处不在。不同的空间尺度存在着不同程度的差异。MX辽J1根据“合成卫星影像所显示的地球表层差异性”图，说出在地球陆地表层有哪些主 要的自然地理景观类型。2图中箭头所指示的各是哪

15、一种典型自然地带？3想一想，在各自然带内部是否还存在着差异，举例说明。地球表层的差异性亲历中国自然地理环境的差异性如果你从海南岛出发，经琼州海峡，陆路旅行到黑龙江漠河，那么，你可以看到自然景 观大致依次出现为:热带季雨常绿阔叶林一亚热带常绿阔叶林一温带落叶阔叶混交林一亚寒 带针叶林。如果你从北京向西一直走到乌鲁木齐，则会依次看见森林一森林草原一草原一荒 漠草原一荒漠等自然景观。这种景观变化，实际上是自然地理环境变化的反映，说明自然地 理环境在空间分布上是有差异性的。二、地域分异的基本规律地球表层的差异性表现为大小不等、内部具有一定相似性的一系列地域单元，并由此产 生各地域单元自然条件的差异，这就是地域分异。地域分异表现出一定的有序性和普遍性 就是地域分异规律。 （一）纬度地带分异规律太阳辐射能在地球表层的空间分布上呈现出有规律的差异性，这成为制约自然地理环境 差异性的基本因素。太阳辐射带来的热量从低纬度向高纬度逐渐减少，随之引起其他自然地 理要素和环境整体特征大体上沿纬线延伸、随纬度变化。这种呈纬向带状分布的差异就是纬 度地带分异。首引