地理环境的整体性

3. 2 地理环境的整体性
【课标要求】
举例说明地理环境各要素的相互作用，理解地理环境的整体性。
【三维目标】
知识与技能
理解地理环境各要素之间通过物质运动和能量交换而进行着相互作用；
理解地球圈层间能量交换的具体表现；
认识地球圈层间物质运动的表现和方法。
过程与方法
通过探讨厄尔尼诺现象及其成因、影响，理解厄尔尼诺现象是大气、水、生物相互作用的结果，深化对地理环境整体性的理解；
联系第二单元所介绍的大气环流、水循环、地壳的物质循环过程，明确相伴进行的能量交换；
以圈层作用和地球上的碳循环为案例，分析具体过程，明确实际意义。
情感态度与价值观
增强探究地理问题的兴趣和能力，尝试运用联系的观点和方法来分析问题；
减少温室气体排放，维护自然界中的碳平衡，防御全球变暖。
【重点与难点分析】
重点
对地理环境整体性的理解；
地球圈层间能量交换的具体表现；
地球圈层间物质运动的表现和方法。
教学难点
举例说明地理环境各要素的相互作用
对地理环境整体性的理解；
【结构整体感知】
【学法指导】
1、从地理环境的组成要素入手认识要素间的内在联系，回忆前面已学过的大气环流、水循环以及岩石圈的物质循环，明确地理要素间的相互作用是通过物质运动和能量交换而实现的，最后通过分析厄尔尼诺和青藏高原的隆起所引起的环境效应来印证这一基本结论。
2、联系海洋与大气、生物与环境之间的能量交换和传输来理解圈层间的能量交换，尤其是生物循环过程中的能量交换。
3、结合生物的新陈代谢活动，如光合作用、呼吸作用过程中的物质迁移和运动理解地球圈层间的物质运动过程和结果，明确碳循环、氮循环等都超越了圈层界线，是圈层相互作用的纽带和体现。
【教学过程】
导入新课
同学们，前面我们已经学习了组成地理环境的几大要素，那么它们之间存在着哪些内在的联系呢？
这也是我们这一节的开头就给出的问题，呈现读图3-2-1，说明先不讨论答案，而请带着这个问题进入今天的学习，最后再作回答。
一、地理环境要素间的相互作用
地理环境是由地貌、土壤、水、大气和生物等要素组成的。这些要素相互联系、相互影响，构成了一个有机整体，并不断地进行物质运动和能量交换，推动地理环境的发展变化。
读图：P64图3-2-2“地理环境要素之间的相互关系”示意图，可让学生展开讨论，举例说明地理环境各要素间的相互关系。
分析、讲解：从图中可以看出，五大要素之间都是相互联系、相互影响的。例如，气候与水文之间，我们常说，“天上下雨地下流”，降水多的地方，地表水资源丰富；反之，地表水资源则贫乏。而地面潮湿、空气中水汽含量最大，又会增加降水量。又如，水文与地貌之间，地表水流发育，流水的侵蚀作用强烈，往往形成沟谷、冲击平原等地貌；地表水量短缺的干旱地区，往往是风沙较大，一般形成沙丘、戈壁等。而不同的地貌对水文的影响程度也是不一样的，如：平原上的河流流速较慢，河道较宽，有利于航运，但泥沙较多；处在高原、峡谷地带的河流，河流的流速较快，河水较清，由于落差较大，所以河流的水能资源十分丰富。再如，土壤与生物（植被）之间，一般肥沃的土壤植被丰富，贫瘠的土壤中植被稀少；而丰富的植被类型又可以给土壤中增加大量的有机质，可以增强土壤的肥力。
转承
地理环境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。不仅如此，地理环境的整体性还表现在某一要素的变化，会导致其他要素甚至整个环境状态的改变。下面我们通过一个“活动”来加深对地理环境整体性的理解。
近年来，各类媒体越来越关注这样一个气候学名词：厄尔尼诺。众多气候现象与灾难都被归结到厄尔尼诺的肆虐上，例如印尼的森林大火、巴西的暴雨、 北美的洪水及暴雪、非洲的干旱等等。它几乎成了灾难的代名词！
可是厄尔尼诺究竟是什么呢？用一句话来说：厄尔尼诺是热带大气和海洋相互作用的产物，它原是指圣诞节前后发生在南美洲秘鲁太平洋沿岸海水异常增温的现象，现在其定义为在全球范围内，海气相互作用下造成的气候异常。
读图：图3-2-3“厄尔尼诺成因”示意图。
在正常年份下，太平洋东部秘鲁沿岸海区，由于强劲的东南信风向西北横扫，将海水也由东南向西推动，结果是位于澳大利亚附近的洋面要比南美地区的洋面高出约50厘米。与此同时，南美沿岸大洋下部的冷水不停上翻，给这里的鱼类和水鸟等海洋生物输送大量养料。令人不解的是，每隔数年，这种正常的良性环流便被打破。一向强劲的东南信风渐渐变弱甚至可能倒转为西风。而东太平洋沿岸的冷水上翻也会势头减弱或完全消失。于是太平洋上层的海水温度便迅速上升，并且向东回流。这股上升的厄尔尼诺洋流导致东太平洋海面比正常海平面升高二三十厘米，温度则升高2-5摄氏度。这种异常升温转而又给大气加热，引起难以预测的气候反常。
令人忧虑的是，厄尔尼诺现象的出现越来越频繁。原来认为5年、7年乃至10年来临一次，后来又以3至7年为周期出现。但进入90年代以来似乎每两三年就降临一次。在厄尔尼诺发生的年份，世界许多地区都会出现气候异常，甚至发生自然灾害。读图3-2-5“厄尔尼诺与全球天气异常（1982年）”这张图从整体上反映了厄尔尼诺现象对于全球气候的恶劣影响与所能带来的灾难性气候。厄尔尼诺现象对于我国的影响也是很大的，在该图上我国处于高温区，那么就会出现干旱性的灾难性气候。
下面请同学们先相互讨论以下的三个问题，稍后我请同学回答。
1、地理环境的整体性，体现为地理环境各要素与环境总体特征的协调一致。试以秘鲁渔场的形成为例，说明这个问题。
2、地理环境整体性的重要表现是环境要素之间的相互制约，即“牵一发而动全身”。请你说说当太平洋东部海区水温异常增高时，将产生哪些连锁反应？
3、厄尔尼诺不仅给秘鲁带来灾难，而且还殃及世界其他地区，这说明地理环境整体性还表现为不同区域之间的相互联系，一个区域的变化不可避免地影响到其他区域。你能否列举身边事例来说明这个道理。
（教师总结）
参考答案：
1、秘鲁西岸海域，由于盛行东南信风，海水由东向西运动，从而形成了水平方向的补偿流――秘鲁寒流和垂直方向的上升流，这样就将深层营养物质（磷酸盐类）带到了海水表层，致使浮游生物迅速繁殖，大量鱼类来此觅食，形成秘鲁渔场。
2、当太平洋东部海区水温异常升高时，海水中营养物质减少，海洋浮游生物和鱼类大量死亡，数以万计的海鸟因饥饿而死亡。
3、黄河中游的水土流失导致下游地区泥沙淤积，河床抬高；海湾战争时，大量油田被炸，石油燃烧产生的烟雾，使遥远的喜玛拉雅山降黑雪。这些事例充分说明了地理环境的整体性和地理区域的联系性。
尽管厄尔尼诺的成因尚未查清，但人类并未在它面前听天由命、无所作为。1986年国外科学家成功地提前一年预报了厄尔尼诺现象的来临，并积极探索温室效应与厄尔尼诺现象之间的联系。可以预言，人类终将能解开这一肆虐人类的大自然之谜，并找出办法，避免它的危害。
通过厄尔尼诺大家可以发现地理要素之间不是相互独立，而是通过大气循环、水循环、生物循环和地质循环等一系列地表物质的运动和能量的交换，彼此之间发生密切的相互联系和相互作用，从而在地球表面形成了一个特殊的自然综合体。它是一个不可分割的整体或系统。
借鉴我们对于厄尔尼诺现象的分析，请同学们将[知识窗]―青藏高原的隆升与亚洲地理环境看一看，然后回答青藏高原的隆升给亚洲环境带来了怎么样的连锁反映？
（学生讨论，教师总结）
青藏高原的隆升引起的生态环境效应主要包括引发和加强亚洲季风、改善东亚和南亚的生态条件、形成中亚和南亚的荒漠环境、协助黄土高原形成等等。

承接
从“厄尔尼诺”的活动中我们发现地理各要素与环境总体的整体性使其具有“牵一发而动全身”的作用。我们已经知道地理环境的整体性是地球各圈层间相互作用的结果，而圈层相互作用主要是通过各圈层间的能量交换和物质运动来实现。下面我们来一起学习地球圈层间的能量交换。
二、地球圈层间的能量交换
地理环境的整体性是地球圈层间相互作用的结果，而圈层相互作用主要是通过圈层间的能量交换和物质运动来实现的。其中，能量是维持地表系统正常运行的动力，也是联系岩石圈、大气圈、水圈、生物圈的桥梁和纽带。
读图：图3-2-7“地表系统各圈层之间的能量交换”示意图。
分析、讲解：在地球四大圈层之间，存在着各种不同形式的能量传输与交换。例如：海洋是太阳能的巨大储藏库，由于海洋水体与大气之间的温度差异，大气圈与水圈之间的热量交换在一刻不停地进行着。海洋对大气的作用，主要是通过输送大量的热能来改变大气运动；而大气对海洋的作用，则主要是通过风的驱动作用将动能传输给海洋，并通过大气与水面的摩擦作用驱动水体流动。例如：赤道两侧，常年在信风驱动下，形成稳定的风海流。当然，水体运动也会影响或改变大气的运动。结合我们刚才讨论过的“厄尔尼诺”现象，大气圈和水圈之间的如何相互作用的。
除此之外大气圈与水圈之间还存在势能的传输与交换。当气压升高时，海面就会降低；当气压降低时，海面就会相应升高。例如：当台风经过海面时，台风中心区域的气压很低，往往导致海面高出周围几十厘米甚至几米。
讨论
请同学们想一想，还能举出一些什么例子能够说明四大圈层间存在着能量交换？
（学生讨论，教师总结）
（承接）能量交换和物质运动是紧密相连的，那么物质运动又是怎样表现出来的呢？
三、地球圈层的物质运动
地球圈层间的物质运动与能量交换一样，是地理环境发展演化的原因，也是圈层间相互联系的纽带。植物光合作用和呼吸作用充分体现了地球圈层间的物质运动。
读图：图3-2-8“光合作用”示意图。
分析、讲解：光合作用过程中，植物从大气中吸收二氧化碳，制造有机物质，同时释放氧气。呼吸作用过程中，植物从大气中吸收氧气，释放二氧化碳。植物的光合作用和呼吸作用过程表明，生物圈与大气圈之间存在明显的物质运动。实际上，在这个过程中，同样也存在着生物圈与岩石圈、水圈之间的物质运动。在光合作用过程中，植物从岩石圈表层的土壤中吸收某些矿质元素，从水圈中吸收水分。矿质元素从岩石圈迁移到生物圈，水从水圈迁移到生物圈。当植物残体腐烂分解后，其生成物又重新回到水圈，大气圈和岩石圈。
地理环境中的物质运动如水循环、碳循环、氧循环等，往往跨越圈层界限，它们既是圈层相互联系的纽带，也是圈层相互作用的体现。
提问
（补充）书本上给我们扩充了一个知识点，把书本翻到P69让我们一起来看看[知识窗]―地球上的碳循环。这部分内容简要的概括的地球上碳循环的基本流程，作为知识的扩充，同学们自己将这个知识点理解一下，并在看的同时将碳循环同水循环、氧循环等联系起来想一想，它们有着什么样的内在联系和共同特点？
讨论
这些循环对于地理环境的整体性又有着怎样的作用？
（学生讨论，教师总结）

小结
通过这堂课内容的学习，相信大家已经能够准确回答我们在一开始向大家提出的问题，也就是P64：图3-2-1所要我们思考是问题。
（学生回答，教师总结）
白云，其水汽的主要来源是大海，它存在于蓝天，随着水汽上升，云层增厚，形成降水，水，水降到山地，滋润岩石圈表层的土壤，为植物生长提供了充足的水分。降到地表的雨水，或通过江河或通过地下又汇入海洋。可见它们之间是相互影响、相互联系的。
地理环境的各组成要素之间是相互联系、相互作用，时刻进行着能量交换和物质运动，从而组成一个有机的整体，共同形成了我们人类最美丽的家园。
[经典例题] （2002年高考3+大综合江苏卷）
图3-8-4表示某树木年轮截面的一部分，标号①②③分别表示5年时间段的年轮。该树生长地区7月气温最低，但仍高于0℃。回答下列三题。
1、植物生长与气候密切相关，在气温变化较稳定的前提下，图3-8-5中表示①②③三个时间段逐年降水量的图依次是：（ ）
A、甲乙丙B、丙乙甲
C、乙甲丙D、丙甲乙
2、该树生长地点可能在：（ ）
A、30°S，118°E
B、23.5°N，130°E
C、44°S，173°E
D、30°N，118°E
3、该树生长地区自然带可能为：（）
A、亚寒带针叶林带B、亚热带常绿硬叶林带
C、热带雨林带D、温带草原带
解析：本题综合考查了地理环境中各要素之间的内在联系，尤其是植物生长与气候之间的关系。当气温高，降水多时，树木生长速度快，年轮较宽；当降水量少时，树木生长速度慢，树木年轮较窄。仔细观察图中的年轮，找出与降水状况相对应的组合，回答第一小题：①组年轮最密，说明树木生长速度最慢，与乙图相对应；同理，甲图中的第五个年份降水最多，与②组年轮吻合、丙图中的第三个年份降水最多，正好③组中第三条年轮最宽。故第1题选C。回答第2 题首先要弄清给出的四个地点分别是什么地方。再进行判断。根据题干的意思，该树生长地点7月气温最低，可判断其位于南半球，根据其最冷月气温高于0℃，判断它应位于亚热带，或温带海洋性气候区。看被选项，根据地理坐标A地点位于澳大利亚西南属于地中海气候区，B地点在台湾东南的太平洋上，C地点在新西兰东部的太平洋上，D地点在我国长江中下游地区，因此选A。第3小题只要知道与地中海气候相对应的自然带是亚热带常绿硬叶林带就行了。
答案：1、C 2、A3、B
【评估检测】
一、选择题（第1－12题为单项选择题，第13－18题为双项选择题）
2002年，全球海域又处在一次中等强度的“厄尔尼诺”现象的多发期。据此回答1-3题。
1．下列关于“厄尔尼诺”现象的说法，正确的是（ ）
A．“厄尔尼诺”现象是由于气候变冷使得秘鲁寒流发生变化而引起的
B．“厄尔尼诺”现象是发生在圣诞节前后的秘鲁太平洋沿岸海水异常增温现象
C．“厄尔尼诺”现象还将继续光临亚太地区，使该地区产生大范围的洪涝灾害
D．“厄尔尼诺”现象使印度洋西海岸的非洲东部发生水灾
2．“厄尔尼诺”现象主要导致秘鲁（ ）
①洪水泛滥 ②干旱 ③使秘鲁渔业受损 ④使森林火灾多发
A．①②B．③④C．①③D．②④
3. “厄尔尼诺”发生时水圈、大气圈及生物圈的变化是（ ）
A．大气环流变得更加稳定 B．秘鲁寒流的势力加强
C．秘鲁沿岸海水温度升高，使浮游生物的数量大增
D．大气、海洋相互作用导致生态平衡遭到破坏
4．近年来，生物礁的缔造者――珊瑚，在大量死亡。据研究这与大气中二氧化碳浓度及全球气温升高有关，此现象说明了地理环境具有（ ）
A．整体性B．地域差异性C．独特性D．复杂性
5．下列叙述反映地理环境整体性“牵一发而动全身”特征的是（ ）
A．大量使用煤、石油最终导致海平面上升
B．森林砍伐后，木材蓄积量减少
C．围海造田，使海洋面积缩小
D．工厂排放污水，使水体中重金属含量增加
6．关于青藏高原的隆升与亚洲地理环境关系的叙述，错误的是（ ）
A．青藏高原的隆升改变了海陆分布与亚欧大陆轮廓，引发并加强了亚洲季风
B．青藏高原的隆升使中亚和西亚地区成为“干旱核心”
C．青藏高原的隆升阻挡了西伯利亚的南下气流，促进了黄土高原的形成
D．青藏高原的隆升使亚洲和太平洋地区生物种类大量减少，生态环境更加恶劣
7．图3-2-3表示“一山之隔两重天”，关于该图原理的正确叙述是（ ）
A．“一山之隔两重天”的形成是水圈―大气圈―岩石圈相互作用的结果
B．“一山之隔两重天”的形成与构造运动无关
C．在山地背风坡形成冷而干的天气
D．暖湿气流在山地迎风坡形成丰富的对流雨
8．关于黄河流域地理环境特征的叙述，正确的是（ ）
A．黄土高原黄土土质松散，利于耕作，应该大面积开垦
B．黄河流经黄土高原后含沙量增加，在下游淤积，易造成水患
C．黄土高原地表形态的形成与风力侵蚀有关
D．黄土高原水土流失得到治理后渤海的面积会逐渐缩小
9．关于大气圈与水圈之间能量传输与交换的叙述，正确的是（ ）
A．常年在信风的驱动下形成稳定的风海流是海洋对大气作用的表现
B．由于海洋水体与大气之间的温度差异，大气圈与水圈在不停地进行热量交换
C．气压升高时，海面就会相应升高
D．台风经过海面时，常常使海面变得更低
10．关于地球圈层间物质运动的叙述，错误的是（ ）
A．植物的光合作用和呼吸作用表明生物圈和大气圈之间存在明显的物质运动
B．通过植物的吸收作用使矿质元素从岩石圈迁移到生物圈
C．植物从土壤中吸收水分，表明水从岩石圈迁移到生物圈
D．生物残体腐烂分解后，其生成物又重新回到水圈、大气圈和岩石圈
图3-2-4表示圈层间的主要水分循环，读图回答11-12题。
11．有关水分循环各环节的叙述，正确的是（ ）
A．蒸发使水变成水蒸气，是水从水圈、岩石圈、生物圈进入大气圈的唯一途径
B．高纬度地区或高山、高原地区的降雪形成冰川或冰盖，成为岩石圈的组成部分
C．降水形成地表和地下径流，参与岩石圈的侵蚀和改造
D．如降水被生物吸收和利用，则不参与下一个水循环
12．有关水分循环的叙述，错误的是（ ）
A．水循环只是在水圈中进行的物质循环
B．水循环跨越了水圈、大气圈、生物圈和岩石圈
C．水循环对地球表层系统的能量起着再分配的作用
D．水循环是地球表层系统其他物质运动与循环的传送带
13．陆地环境的整体性体现在（ ）
A．地理环境各要素之间相互联系、相互制约，即“牵一发而动全身”。
B．各要素常常单独存在和发展
C．地理环境各要素与环境总体特征协调一致
D．各要素对整个环境的影响都是一样的
14．从地理环境整体性分析，下列地理现象中与我国西北内陆景观相符的是（ ）
A．地表河流少，多为内流河
B．流水作用强烈，物理风化微弱
C．冰川侵蚀作用显著，风力侵蚀作用微弱
D．植物稀少，土壤有机质含量少
15.关于秘鲁渔场成因的正确叙述是（ ）
A．秘鲁寒流和沿岸上升流作用强烈
B．冷海水将下层磷酸盐带到表层导致浮游生物大量繁殖，吸引了鱼群
C．秘鲁寒流和沿岸暖流交会，导致海水扰动
D．秘鲁沿岸河流汇入，带来大量营养盐类
图3-2-5表示光合作用示意图，读图回答16―18题。
16．图中字母代表的物质，正确的是（ ）
A．a――矿质元素 b――水分 c――水汽 d――氧气
B．a――水分 b――二氧化碳 c――氧气 d――水汽
C．a――矿质元素 b――二氧化碳 c――氧气 d――水汽
D．a――水分 b――氧气 c――二氧化碳 d――水汽
17．有关绿色植物在地理环境中作用的叙述，正确的是( )
A．绿色植物通过光合作用促进了圈层间的物质运动
?B．绿色植物通过呼吸作用放出Ｏ２，改造了大气圈
?C．植物对地面起保护作用，延缓了岩石圈的风化过程
?D．绿色植物能在很大程度上改善自然环境
18．关于地球上碳循环的正确叙述是（ ）
A．地球上的碳绝大部分储存在大气圈中
B．生物的呼吸作用是地球上碳循环的重要组成部分
C．火山活动喷发的二氧化碳和一氧化碳不参与碳循环
D．碳循环在维持地表系统的生命活动中起到重要作用
二、综合题
19．图3-2-1表示的是地表系统各圈层之间的能量交换，读图回答下列问题。
（1）地理环境的 性是地球各圈层相互作用的结果，而圈层相互作用主要通过圈层间的能量交换和 来实现。
（2）若a表示海洋对大气的作用，主要通过输送大量的 来改变 ；若b表示大气对海洋的作用，则通过大气与水面的
作用驱动水体流动。
（3） 我国黄土地貌的发育受制于以下几个条件：原始地形、黄土的堆积以及水的作用。所以黄土地貌是 、 和 （圈层）相互作用的结果。
（4）图中a、b、c、d、e、f箭头中，表示形成黄土高原千沟万壑的是__________，
表示旗形树冠形成的是_________。
20．图3-2-2是“太平洋赤道附近海气相互作用示意图”，读图回答下列问题。
（1）补绘图上赤道附近洋面上空的大气环流箭头，以表示正确的环流方向。
（2）在大洋东部，如果赤道附近海水异常增温，温暖海水沿大洋东岸向南流，并迫使原寒流位置向西偏移。那么，图示大气环流强弱及赤道附近大洋两岸的降水量将如何变化？为什么？
21．图3-2-6是“碳循环示意图”，读图回答下列问题。
（1）地球上的碳绝大部分储存在 圈中，它们或以 形式构成矿物的组成成分，或以
有机物的形式存在于图中B处 和 等化石燃料中。
（2）大气中的CO2通过 （填字母） 作用转化为有机化合物，然后通过 传递。
（3）图中 （填字母）表示大地的呼吸作用，它和生物呼吸作用等是地球碳循环的重要组成部分。
（4）写出地球碳循环的重要意义：① ；
② 。
22．当圣诞节前后，太平洋赤道附近水温分布如图3-2-7左图所示时，秘鲁渔场一片萧条，海面上布满着烂鱼死鸟，成为一片毫无生气的“死亡之海”。分析上述现象，回答下列问题。
（1）分析AB间的风向及成因。
（2）画出图3-2-7右图中A、B的水流运动方向（用箭头表示）。
（3）为什么秘鲁渔场成为一片“死海”？


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