自然地环境理整体性3:生物与自然环境各要素的关系
地理环境的整体性
今天,我们从自然地理环境各要素相互作用、相互影响角度来认识地理环境的整体性。
系列一:生物(植物和动物)与自然环境各要素的关系
生物是地理环境中非常活跃的特殊部分——生物圈。生物圈是指地球上所有生物及其生存环境的总称,位于大气圈底部、岩石圈上部、水圈的全部。生物圈与地理环境的关系是辩证统一的。一方面,生物既是地理环境的产物,但又必须依赖、适应环境而生存和发展;另一方面,生物是地理环境的创造者和改造者,对地理环境的形成和发展起着特殊的、非常重要的作用。
一、自然环境各要素对生物的影响
(一)气候因素
气候类型决定着动植物、土壤的不同:
由于各个地区所处的纬度位置和海陆位置不同,大气环流的形势不一样,所受到的地形、河流的影响也不同,导致形成复杂多样的气候类型。气候类型多样决定着植被类型往往多种多样,林中生活的动物和林下发育的土壤自然也就存在很大的差别。
气候影响动植物的地理分布。有什么样的气候,就会发育什么样的植被。不同的生物适用不同的栖息环境、形成不同的种群大小。
1、气候对植物的影响:
不同地区具有不同的自然特征和环境条件;不同植物类型对环境条件的需求是不同的,于是在不同地区生长着不同的植物,使得地球上的生命千姿百态、千差万别。影响植物分布的因素多种多样,其中最重要的因素是气候,因为气候决定了植物生长所需的光照、热量和水分条件。
①光照:
不同的植物对光照需求不同,有的植物喜欢在强烈的光照下生长,如高大的乔木和灌木丛,典型的树种有马尾松、落叶松、桉树、樟树、万年青等;也有些植物喜欢生长在密林底层,背阳或阴蔽的地方,如矮小的地衣和苔藓植物往往生长在乔木和灌丛林下面。
②热量:
由于纬度位置不同,获得太阳辐射的能量也不同,出现由赤道向两极不同的植被带,如热带植被带—亚热带植被带—温带植被带—亚寒带植被带—寒带植被带。同时在同一地区也出现由山麓到山顶的垂直分布的植被带,如乞力马扎罗山、喜马拉雅山脉南坡的垂直自然带。即“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”,这是植物对温度的适应。
③水分:
水分是植物赖以生存的物质基础,离开了水分任何生物都难生存,但是不同的植物对水分要求不同,有的植物需要生长在有充足水源的地方,如水生植物——莲(荷花),它长得叶大柔嫩,但根系不发达;也有的植物生长在干旱环境中,如旱生植物——骆驼刺和仙人掌,它的叶子变成细刺,而且根系十分发达,深达十几米。
④风向:
“旗”形树指示风向,在北半球中高纬度地区,单独生长的树木的枝叶向南一方特别繁茂,而向北一方较为稀疏;叶片上的叶脉是南方粗,北方细;树木的年轮也是南稀北密。它是由于光照、风向共同作用的结果。
2. 气候对动物的影响
动物也常通过自身特征适应环境。如寒冷地区的动物会生长厚厚的毛皮,以防热量散失;有些动物常形成与环境相似的颜色,即保护色,如变色龙;也有些动物装成与栖息环境相似的形态,或模仿成与另—种昆虫相似的颜色,即拟态,如枯叶蝶。总之,动物对环境的适应主要是为了猎食和自保。
沙漠狐狸
北极狐
名师点睛:
附:微专题-----动物迁徙与气候的关系的原因
动物的迁徙行为是一种适应现象,是由于繁殖、觅食、气候变化等原因而进行一定距离的迁移,凭借这种活动,可以满足它们在特定的生活时期所需要的环境条件,使个体的生存和种族的繁荣得到可靠的保证。如:部分鸟类迁徙(候鸟)、鱼类迁徙(洄游)、驯鹿的千里踏雪大迁徙、美洲的彩蝶王等。
直射点的季节移动→气压带风带的季节移动→降水的时空变化→水、草的时空差异→动物。
附:微专题----气候变化对生物的影响:
① 改变物种的地理分布范围,影响种群大小;
② 动物物候期提前,例如 开花日期、羽化时间、繁殖产卵时间、迁徙日期等。
③ 影响繁殖能力和繁殖欲望、影响冬眠行为。
④ 生境改变,栖息地退化。生物多样性减少、种群动态变化、甚至生物灭绝。
(二)地形因素
1、地形对植被直接影响:
①地势起伏大的区域植被垂直变化明显。
②地势起伏还会造成植被阴坡和阳坡的差异,特别是东西走向的山脉更是明显。
③如果阴坡同时又是背风坡,降水和光照明显不同于阳坡和迎风坡,植被特点的差异会很大。
2、地形对植被间接影响:(影响土壤)
地势起伏较大的地区的土壤厚度随着坡度的增大而减小,这与水土容易流失有关。在植被一定的情况下,山地、丘陵等地形区水土流失较严重,土壤肥力会逐渐下降;平原区泥沙会逐渐沉积,有利于土壤肥力的保持。
(三)土壤因素:
不同地区有不同的土壤,由于土壤中酸碱性的差异,生长着不同的植物。如茶叶树、油茶树、铁芒萁等植物常生长于酸性土壤中,而碱蓬则生于盐碱性土壤中。
(四)水文(河流、湖泊)对生物的影响
河口附近海域,渔业资源丰富;
干旱地区有河流流经的地区,水分条件较好,形成非地带性的绿洲
(五)环境污染:
植物对环境污染也特别敏感,当污染浓度达到一定值时,植物的枝、叶会发生一些变化。如矮牵牛花对二氧化硫污染具有指示作用,在工厂周围,特别是污染比较严重的工业区,植物明显会受到不同程度的污染,如玉米叶、果树、蔬菜等。
二、植被对自然地理要素的作用
1、对气候的影响:
植被具有调节气候的作用:降低气温日较差和气温年较差;增加降水量;
森林具有涵养水源的作用,森林茂密的地区,空气湿度大,气温日较差小。
2、对地形的影响:
一方面加快岩石的风化过程,改变地貌形态:
另一方面又具有保持水土的作用,保护了原始地表形态。
根据植被覆盖分析地质作用:植被覆盖率高的地区,流水和风力作用较小,不利于外力地貌的形成。
3、对水文的影响:
植被破坏与恢复对水循环的影响
植被能够涵养水源,保持水土,促进水循环,减小河流含沙量,降低径流量的变化幅度。
判定河流含沙量:植被覆盖率高的地区,河流含沙量小。
判断河流径流量变化:植被覆盖率高的地区,河流径流量相对稳定,季节变化小。
4、对土壤的影响:
植被生长可改变土壤性质,如水稻土的形成
植被生长可以改变土壤的性质,如大豆可以固氮、亚热带气侯利于有机质的积累, 导致土壤有机酸含量增加,利于喀斯特地貌的形成
植被丰富,可以保持水土。
名师点睛:
附:生物在地理环境中的作用
生物在地理环境中的作用,归根结底是绿色植物能够进行光合作用。
光合作用就是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水合成有机物,并且释放出氧气的过程。同时通过动物和微生物作用,促使自然界物质和化学元素不断迁移运动,把地理环境中有机界和无机界联系起来。
①改变原始大气成分:
早期原始大气中主要成分为
,
,
,
和
,没有
和
,而现在大气中
占78%,
占21%,主要是由于生物作用的结果。
②参与水循环,改变陆地水分:
陆地水的化学成分在相当程度上也为有机体的生命活动所制约。生物在新陈代谢过程中从水体吸收某些化学元素和化合物,释放另一些化学元素和化合物,从而改变了陆地水的化学成分。绿色植物参与水循环,改善了陆地的水分状况。
③影响岩石的形成和风化:
岩石的风化是多种多样的,其中生物风化是岩石风化的一种,而且在地球表面上分布非常广泛,如根劈作用。岩石的形成也常受到生物的作用,沉积岩大多是在生物的参与下形成的,如煤、石灰石、石油等。
④改善和保护环境:
生物对环境的作用,主要是绿色植物和微生物的作用,绿色植物对环境的效益有净化空气、调节气候、涵养水源、保持水土、防风固沙、保护农田、吸烟滞尘、过滤空气、降低噪声、美化环境等。微生物主要是分解有机物,使有机物变成无机物回到环境中去,达到净化环境的目的。
附:森林对地理环境的影响
三、生物类问题:微专题汇总
名师点睛:
(一)生物成因分析:
生物分布主要受其生存环境条件影响,其影响主要因素包括:气候(热量和水分)、土壤条件(植物)和食物来源(动物)、地形(或生存空间)和人为生存环境(天敌)等因素影响。
要清楚所要描述的生物的生长习性,并找出该地自然地理环境特征与该生物生长习性的相关性,从而确定该地某生物丰富的原因。(或从某地自然地理环境特征推出某生物的生长习性)。
1.陆生动物与地理环境的关系
(1)生存空间:
①面积大,地形复杂,垂直地域分异显著,气候差异显著,环境多样,适宜生存的空间大:
②环境空间差别大,适宜生存的空间小:
③长期与大陆分离环境封闭,物种独特。
(2)气候:
①纬度(海拔)低,水热充足,植物繁茂,食物充足:
②纬度(海拔)高,植物生长缓慢,食物供应量少:
③冬季(终年)寒冷漫长,生存条件恶劣。
(3) 环境:
①生态环境发生改变,食物来源减少,饮用水短缺,生在空间减小:
②全球气候变化,草地退化,生存环境改变:
③生态良好,环境污染少。
(4) 天敌:
①缺少XXXX,天敌少:
②受到XXX X天敌成胁。
(5)人类活动:
①人烟稀少,人类活动强度小,干扰少:
②森林、草原减少,污染加剧,食物减少,栖息环境破坏。
2.水生动物(鱼类)与地环境的关系
(1)生存空间:
①湖而(海域)广阔,生存空间大:
②跨度大(流程长), 水域环境多样,种类繁多:
③河湖(海)相连,有利干XXX洄游产卵,
(2)气候:
①纬度低,水温高,生长速度快;纬度高,水温低,生长速度慢:
②水温适宜, 利于产卵、 繁殖:
③水域浅(纬度低), 光照充足,光合作用强。
(3)水文:
①盐度高(低),适合咸水(淡水)鱼类生存:
②纬度 (海拔)高,水温低,适宜冷水性鱼类生长:
③结冰期长,存活率低:
④水质好。
(4)食物:
①多条河流入海(湖)/寒暖流交汇(上升流/水温变化明显)底层海水上泛,营养盐类丰富,浮游生物大量繁殖:
②水草丰美/共他鱼类为XXX提供充足饵料。
(5)天敌:缺少天敌制约,繁殖速度快,种群密度大。
(6)人类活动:水质下降,污染加重:过度捕捞。
(二)、生物多样性成因分析思路
生物多样性要从两个维度思考:
种类数量本身多---说明多样的环境条件,适合不同生物的习性----环境复杂多样;
种类数量不会减少---说明外界干扰少,不会被破坏----人类活动、自然灾害少
(一)环境复杂多样:(注意区域尺度大小、位置独特)
大尺度范围:
1、南北跨度大,纬度差异明显,热量带复杂多样,气候类型复杂多样;
2、地形类型复杂多样,环境条件复杂;
3、空间范围大,生物活动空间范围大。
小尺度范围:(2018年北京地理---多米尼加生物多样性丰富的原因?)
1、低纬度热带地区,水热条件好,适合多种生物生长;
2、山地海拔高,相对高度大(特别是低纬的高山),垂直地带性分异显著,水热变化明显。
3、有多样的局地气候、地形(阴阳坡、干热谷等)
地理位置独特:
1、位于大陆沿海地区,陆生生物和水生生物多样;(见上图)
2、位于自然区(地形区、气候区、干湿区等)过渡地带,环境复杂多样。(例如:甘肃素有“天然药库”“千年药乡”之称,中药材种类多)
附:甘肃省地理位置独特,是我国各种自然区的过渡地带
人类活动、自然灾害少
1、地广人稀,开发程度小;
2、环境封闭,人类以及各种天敌难以进入,威胁少;
3、人类设置生态保护区,保护生物多样性;
4、自然灾害少(地质灾害、气象灾害等),生物正常演化。
(三)、生物物种独特成因分析思路
基本生存条件:
对动物而言-----有吃、有喝(食物来源丰富)、有玩(活动空间大)、又安全(天敌少,自然灾害少)。
对植物而言-----气、地、水、土独特满足植物独特的习性。
环境独特---有自己独立的生物进化环境(环境封闭、外来物种干扰少)
位置独特---远离其他生物种群,特别是远离大陆的孤立岛屿。
1、远离大陆的海岛或四面环海的大陆(澳大利亚),与外界生物种群隔绝,有独立的演化环境。
2、有多样的局地小气候类型,满足特殊动植物的习性,动植物种类独特。
3、人为干扰少---环境条件恶劣(湿热、干旱、酷寒、地形复杂),人迹罕至。
4、沿海地区----鱼类、饵料丰富(联系渔场---上升流、寒暖流交汇、河流入海口、浅海大陆架附近);平坦开阔,活动空间大;人迹罕至,天敌少;自然灾害少,生物正常演化。
代表地区举例
澳大利亚
科隆群岛(加拉帕戈斯群岛)
马达加斯加岛(狐猴、猴面包树)
(四)生物(农产品、水果)销售价格影响因素分析(它属于农产品品质问题之一)
简单来说:我给大家总结的一句话:“你无我有,你有我优,你晚我早(上市时间)”
举例:
苹果主产于暖温带,喜温凉。我国有山东半岛、辽东半岛、黄土高原等优势产区,还有阿克苏、昭通等重要产区。相比普通苹果,阿克苏苹果采摘期晚一个多月,以其独特的“冰搪心”被誉为新疆的“水果皇后”。而我国西南地区苹果同一品种较北方产区提前一个月成熟。
相比于我国苹果优势产区,阿克苏和昭通等西南地区种植的苹果在市场上卖的价格更高。
原因分析:
苹果卖价更高主要与苹果的质量以及上市赶时间有关,影响苹果质量的因素主要有光照、昼夜温差,生长期长短以及化肥、农药的使用。阿克苏位于新疆,山于生长期长;光照强;昼夜温差大;阿克苏苹果品质非常好,质优价高。昭通等西南地区纬度低,苹果同一品种较北方产区提前一个月成熟,入市早,供不应求。
我国苹果部分重要产区及其优势产区分布图
归纳总结:影响农产品市场价格的因素(以蜜桔为例)
其他因素:生产季节不同也具有销售优势。
举例:
材料一猕猴桃原产于我国,新西兰引入栽培,将改良后的优良品种称“奇异果”(图8)。奇异果生长怕旱、怕风,宜栽植于湿润、疏松、深厚的土壤。新西兰的奇异果高度集中分布在北岛普伦蒂湾沿岸地区,鲜果主要出口到欧洲、日本等地,出口量居世界第一。我国已引种奇异果,并建立了加工企业。
图8
材料二新西兰北岛图(图9)。
图9
与新西兰相比,评价我国生产的奇异果产品的市场优势。
我国人口多,果品消费市场大(2分);
我国劳动力价格相对低,果品生产成本低(2分);
距欧洲、日本市场较近(2分);
与南半球季节相反,鲜果上市时间不同,利于销售(2分)。
(五)、农产品品质问题
举例:
大米(水稻)------黑龙江五常大米
牛羊肉-------------内蒙古锡林郭勒大草原
龙井茶-------------浙江杭州西湖龙井
瓜果棉花---------- 新疆
苹果---------------山东烟台、新疆阿克苏、云南昭通
海参---------------大连獐子岛
农产品品质好成因归纳:
简单来说:环境好(你无我有,你有我优)----气候好、地形好、土壤好、水源好、人好(技术、措施)。
气候条件:
1、温度:昼夜温差大,有利于有机质积累;气温低,病虫害少(冬季,不利于虫卵过冬;春季,虫卵复苏慢;夏季,温差大,不利于病虫存活)
2、光照:光照充足,光合作用强;紫外线强,杀死病虫害。
3、气象灾害少:有利于生长
地形条件:
平坦开阔,便于机械化生产;交通便利,对外联系方便。
土壤条件:天然肥力高(如黑土),施用化肥农药少;矿物质多(紫色土),农产品富含矿物质。
水源条件:灌溉水源充足;高山冰雪融水,水质洁净,富含矿物质。
环境条件:污染少、致病因子少
社会经济条件:
1、科技力量强:培育良种;改造不利自然条件(温室大棚、梯田、滴灌和喷灌技术、改良土壤)
2、农业措施好:发展生态农业、有机农业、处方农业、精确农业----绿色农业(农药少、化肥少、无污染、环境优的生态农业)
相关习题归纳
高考真题回顾
(2016·海南)阅读图文材料,完成下列要求。(10分)
华北地区传统民居大多坐北朝南,房前多植落叶阔叶树,而不植四季常绿的松柏等针叶树(如图5所示)。
解释华北地区传统民居的房前多植落叶阔叶树,而不植松柏的地理原因。
参考答案:
华北地区夏季炎热,与松柏(常绿针叶树)相比,落叶阔叶树夏季冠广叶密,遮阴取凉效果更好。(5分)冬季寒冷,太阳高度较低,落叶阔叶树落叶后,可让阳光充分射入室内,提高室内温度(松柏等常绿针叶树会遮挡阳光)。(5分)
(2018·海南)20世纪70年代以来,我国对下图所示区域的水土流失进行了大规模治理,重点实施了退耕还林(草)等生物治理措施。在年降水量大于400毫米的地区,林草植被得到较好恢复。在年降水量小于400毫米的地区(地表1米以下一般存在含水量极低的干土层),人工连片种植的树木普遍生长不良,树干弯曲,根基不稳,枝叶稀疏,总也长不大,被当地人称为“小老头树”。
(1)分析当地出现“小老头树”的环境条件。
(2)分析在降水量400毫米以下区域植树造林对生态环境造成的不良结果。
(3)说明“小老头树”现象对于生态建设的启示。
答案
(1)降水量少(低于400毫米),地下水位低,树木生长所需水分不足。地表1米以下存在干土层,影响树木根系发育和下扎。风大,易动摇树木根系。
(2)树木生长不良(形成“小老头树”)。树木(“小老头树”)影响林下草本植物的生长,植被防止水土流失的功能减弱(不利于当地自然植被的恢复)。树木(“小老头树”)会蒸腾更多水分,树木根系吸水会使地下土层更干,导致区域环境更干燥。
(3)在生态建设过程中,应尊重自然规律,因地制宜(宜林则林,宜草则草)。在生态脆弱地区,应减少人工干预。
(2016年全国新课标III卷)下图所示山地为甲、乙两条河流的分水岭,由透水和不透水岩层相间构成。在生态文明建设过程中,该山地被破坏的森林植被得以恢复,随之河流径流量发生了变化,河流径流的年内波动也减缓了。据此完成1—3题。
1.森林植被遭破坏后,河流径流量年内波动强烈,是由于
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