新高中地理高考第20讲　自然环境的整体性

第20讲　自然环境的整体性

一、自然环境要素间的物质和能量交换

1.自然环境组成要素：大气、水、土壤、生物、岩石及地貌。

2.自然环境要素间物质和能量交换——自然环境整体性的基础

(1)实现途径：水循环、生物循环和岩石圈物质循环等。

(2)结果：自然环境要素形成一个相互渗透、相互制约和相互联系的整体。

二、自然环境的整体功能

[易误辨析]　自然环境整体的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能。

三、自然环境的统一演化和要素组合

[填图]　下图表示我国西北内陆地区各环境要素的关联性，请写出各要素的表现。

提示　降水少、气温日较差大；地表水贫乏、地貌戈壁沙漠；土壤贫瘠、植被稀少。

四、自然环境对干扰的整体响应

1.连锁变化

2.快速变化：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快速的，各要素变化也不同步。

3.人类干扰：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。

[思考]　植被破坏对黄土高原地区地理环境有哪些方面的影响？

提示　植被破坏，导致蒸发、蒸腾作用减弱，降水减少，气候变干；下渗减少，地表径流增加，径流变化增大，洪涝灾害严重，保持水土能力下降，径流含沙量增大，冲积扇和河口三角洲面积增大；地表径流增加，流水侵蚀增强，土壤肥力下降；生物多样性减少等。

能力一　分析自然环境的整体性

[例1] (2019·全国卷Ⅰ)阅读图文材料，完成下列要求。

随着非洲板块及印度洋板块北移，地中海不断萎缩，里海从地中海分离。下图示意里海所在区域的自然地理环境。

板块运动导致的山脉隆起改变了区域的地貌、水文和气候特征，分析这些特征的变化对里海的影响。

[尝试自解]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

[解题步骤]

答案　山脉隆起，里海与海洋分离，形成湖泊(湖盆)。山脉隆起，导致里海汇水面积缩小，湖泊来水量减少，湖泊面积缩小。山脉隆起，阻挡湿润气流，导致干旱，推动湖泊向内陆湖演化。

1.要素的内在关联性

自然地理要素间的相互联系、相互影响，构成了一个有机整体。任何一个要素的变化，都可能导致其他要素甚至整个环境状况的变化，即“牵一发而动全身”。如黄土高原土壤遭受侵蚀，会引起地貌、植被、水文、气候等一系列的变化，如下图：

2.环境特征的一致性

地理环境特征一般由地貌和气候(特别是气候)决定并体现，如我国西北地区的干旱特征和青藏地区的高寒特征。

第一步，根据区域的地理位置和地貌确定气候类型和特征。

第二步，概括出地理环境的总体特征。

第三步，与环境总体特征相联系，逐一分析其他要素的特征。下图为我国西北地区的环境要素与环境总体特征的关系图。

3.发生发展的统一性

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。

1.(2020·北京模拟卷)北京市某校学生到湖北省神农架开展研究性学习。阅读图文材料，回答下列问题。

活动一　同学们野外观察该区域植被分布，并通过查询相关资料绘制植被分布图，如下图所示。

(1)说出甲自然带的名称，分析其形成原因。

活动二　同学们发现一个神奇的自然现象。短嘴金丝燕一年四季都生活在海拔约2 000米的神农架燕子洞，当地优越的自然环境使它们失去了原先南飞北迁的候鸟特征。某同学制作了短嘴金丝燕的卡片，如下图所示。

外形特征：体长约13厘米，上体及翅、尾表面黑褐，头顶羽毛较暗。

栖息环境：海拔500～4 000米的山坡石灰岩溶洞，营巢于岩崖裂缝。

生活习性：白天常成群在栖息地上空飞翔猎食。主要以各种蛾类等飞行昆虫为食。

(2)解释该地短嘴金丝燕由“候鸟”变为“留鸟”的主要自然原因。

答案　(1)亚热带常绿阔叶林带。该区域地处亚热带季风气候区，夏季高温多雨，冬季温和湿润，水热条件适合常绿阔叶树木生长。

(2)燕子洞为海拔约2 000米的石灰岩洞，石灰岩洞受侵蚀作用，岩壁多裂缝，利于短嘴金丝燕营巢，且水源充足，全年有充足食物来源，栖息环境优越。

解析　第(1)题，湖北省神农架地处亚热带季风气候区，夏季高温多雨，冬季温和湿润，水热条件较好，适合常绿阔叶树生长，发育的自然带为亚热带常绿阔叶林带。第(2)题，可根据短嘴金丝燕的生活习性、栖息环境等分析。

能力二　自然环境整体性原理的应用

[例2] (2016·全国文综Ⅰ)阅读图文材料，完成下列要求。

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。下图示意堪察加半岛的地形。

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。

[尝试自解]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

[解题步骤]

答案　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。

1.用整体性原理分析地理问题

2.解释生物与地理环境的关系

(1)陆生动物与地理环境的关系

(2)水生动物(鱼类)与地理环境的关系

2.(经典真题·安徽卷)新疆罗布泊水面在古代曾经超过3 000平方千米，100多年前尚存500多平方千米，1972年完全干涸。塔里木河曾经是罗布泊的主要水源。20世纪后半期，塔里木河流域修建水库200多座，耕地面积扩大约1倍。

运用地理环境整体性原理，说明三角洲位置变化的主要过程。

答案　地理环境各要素是相互联系、相互渗透和相互影响的整体；受气候和人类活动等因素的影响，注入罗布泊的水量减少，湖泊水位下降，河流入湖口向湖心延伸，三角洲位置前移；后来，河流水量锐减，搬运作用显著减弱，三角洲位置后退。

解析　分析三角洲位置变化的主要原因时可按下列思路思考：罗布泊深居内陆，气候干旱、蒸发旺盛、过度引水灌溉→入湖水量减少→水位下降→河口向湖心移动→三角洲向湖心前进→河流水量锐减→搬运作用减弱、泥沙减少→三角洲位置后退。

[情境设置]　美洲鹤属于世界稀禽之一，体态优雅，鸣声嘹亮，其高声鸣叫能传播到 3千米开外的地方，又称高鸣鹤；其大部分时间生活在湿地里，被戏称为“水中老人”。美洲鹤曾广泛分布于北美洲大陆湿地。随着移民的到来，大量湿地被排干后变成耕地。人们修筑房屋、道路、沟渠等，使得美洲鹤栖息地严重破碎化，再加上猎杀和拾卵，其生存受到极大威胁。如今，美洲鹤逐渐从北美洲大陆湿地上消失，已成为世界濒危鹤类之一。

[设问角度]

(1)从整体性角度说明移民在开发土地资源时导致湿地减少的原因。

(2)为什么尽管恢复了部分区域被破坏的湿地环境，但要恢复美洲鹤原来的生活环境却仍有很多困难？

(3)从整体性角度分析，为什么人工训练美洲鹤并野外放飞，实验成功的难度非常大？

[素养体现]

 [我的答案]　(1)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(2)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(3)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

[我的设问]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

[参考答案]　(1)大量湿地被排干后变成耕地，湿地较少。人们修筑房屋、道路、沟渠等活动也会造成湿地减少。湿地减少会导致蒸发减弱，降水减少，气候变干，进一步造成湿地减少。

(2)因为随着移民的到来，人口的增加，人类活动的增强等，已经导致了自然地理系统整体性的演替。

(3)不同地区的自然地理要素及其相互作用具有差异，会形成不同特征的自然地理系统结构，拥有不同的功能。人工训练时的环境和野外环境具有不同的结构和功能，造成美洲鹤对环境的不适应，实验很难成功。

视角一　从综合思维、区域认知的角度考查特有动物的分布与自然环境的关系

1.(经典真题·全国卷Ⅱ)下图示意科隆群岛(加拉帕戈斯群岛)的地理位置。读图，完成(1)～(2)题。

(1)科隆群岛特有动物种属比例较大。形成这一现象的地理条件是该群岛(　　)

A.地处赤道附近   B.远离大陆

 C.构造运动强烈   D.地形复杂

(2)科隆群岛是耐寒的企鹅和喜暖的鬣蜥的共同家园，主要因为该群岛(　　)

A.气温日较差大

B.处在动物迁徙路线上

C.地处热带但受寒流影响

D.气候垂直差异明显

答案　(1)B　(2)C

解析　第(1)题，本题强调该地生物种群的独特性。由于科隆群岛长期与世隔绝，动植物自行生长发育，从而形成了独自的特点，造就了岛上独特而完整的生态系统。第(2)题，气温日较差大，一般是大陆性强的地区所具备的特征，该地四面环海，A项错误。该地远离大陆，与世隔绝，也确实有部分动物迁徙从此经过，但与“耐寒”“喜暖”无关，B项错误。该地地处赤道附近，温度较高，符合“喜暖”动物要求，同时秘鲁寒流会影响到该地，又符合“耐寒”的要求，故C项正确。该地地处热带，最高海拔1 707米，垂直分异不显著，D项错误。

视角二　从人地协调观、综合思维、区域认知的角度考查生产活动对自然环境各要素的影响

2.(2018·天津卷)读吉林省部分地区示意图，回答下题。

上图所示地区生产的矿泉水远近闻名，销量较大。矿泉水生产企业若进一步扩大生产规模，可能对当地自然环境产生哪些不利影响？

答案　矿泉水资源遭破坏；地下水位降低；地表径流减少；湿地面积减少；植被遭破坏。

解析　本题主要考查该区域矿泉水资源过度开发所带来的问题。结合地理环境的整体性原理从水资源过度开发对矿泉水资源、地下水、地表径流、湿地、植被等方面的影响进行分析。

视角三　从人地协调观、综合思维、区域认知角度考查自然地理要素对生物多样性的影响

3.(2018·北京卷)读图，回答下列问题。

多米尼加动植物种类丰富，东北部海域为大西洋座头鲸的洄游区，中部山区的植物达数千种，西南部湖泊是世界著名鳄鱼保护区。

说明多米尼加生物多样性丰富的原因。

答案　海陆兼备；地处低纬，以热带气候为主；地形复杂，山区面积广；山地垂直地带性明显。

解析　结合图和材料，多米尼加生物多样性丰富的原因可从地理位置、气候、地形等方面分析。

综合测试　

一、选择题

吉林省珲春市(下图)是我国离海最近的内陆城市，位于长白山东麓，地形以山地为主，森林覆盖率约85%。据此完成1～2题。

1.关于珲春的自然环境特征叙述，正确的是(　　)

A.地形以平原为主，黑土深厚

B.夏季降水丰富，冬季降雪较少

C.季风气候显著，台风旱涝频繁

D.位于长白山上，海拔高，终年寒冷

2.森林植被的恢复，会使图们江在俄、朝两国交界处河段的(　　)

A.流量季节变化减小  B.含沙量增大

C.凌汛发生的几率增大  D.结冰期变长

答案　1.B　2.A

解析　第1题，珲春以山地为主，季风气候显著，受季风影响，夏季降水丰富，冬季处于背风地带，降雪较少；珲春位于中纬度，冬暖夏凉。据此选B。这里纬度较高，一般不会有台风影响。第2题，森林植被的恢复，影响到的一般是流量水位和含沙量，流量(水位)季节变化减小，含沙量减少，选A。

大约在4 000万年前，青藏高原开始从海底隆升。经过漫长而缓慢的抬升，现在青藏高原的平均海拔已超过4 500 m，形成了独特的自然景观。结合下图完成3～4题。

3.方框内①②③对应的内容分别是(　　)

A.太阳辐射强、气温低、空气稀薄

B.气温低、空气稀薄、太阳辐射强

C.气温低、太阳辐射强、空气稀薄

D.空气稀薄、太阳辐射强、气温低

4.从地理环境整体性的角度分析，下列现象与青藏高原地理环境不相符的是(　　)

A.地壳隆升，海拔不断升高，气候逐渐变得寒冷干燥

B.高山终年积雪，冰川广布，丰富的冰雪融水为河流提供水源

C.土壤贫瘠，多冻土，土层深厚

D.植被为高山草甸草原，动物以能抵御寒冷的牦牛为主

答案　3.B　4.C

解析　第3题，青藏高原地势高，形成降水少、成为大河的源头、气温低、空气稀薄等特征。气温低，发育了冻土和冰川，①对应气温低，②对应空气稀薄，③对应太阳辐射强。第4题，土壤贫瘠，多冻土，土层应是较薄，故C项不相符。

动物对地理环境具有很强的适应性，在地理环境各要素之间发挥着平衡功能。据此回答5～6题。

5.把非洲热带草原上的狮子、猎豹等大量捕杀，若干年后最可能出现的景象是(　　)

A.大群的羚羊、斑马生活在安宁的草原上

B.草原依然如故，没有变化

C.初期食草动物大增，后又数量锐减

D.草原退化、沙化

6.美国黄石公园的工作人员发现公园里的植被遭到严重破坏，原因是鹿的数量增长过快，那么他们应采取的有效措施是(　　)

A.允许猎杀鹿，获取更多收入

B.将鹿驱赶到黄石公园以外

C.从非洲进口食肉动物狮子、猎豹

D.从加拿大引进灰狼

答案　5.C　6.D

解析　第5题，狮子、猎豹等被大量捕杀后，虽然短时间内会使食草动物失去天敌而大量繁殖，但食草动物的增多又会因争夺食物和生存空间而减少，狮子、猎豹又会因猎物充足而数量大增，达到一个新的平衡。第6题，A、B两项是“短期”行为，C项热带草原的食肉动物难以适应美国黄石公园的环境。

青海湖是青藏高原的内流湖，湖中盛产裸鲤(湟鱼)，近年来其水位有所上升。经研究发现，该湖蒸发量与降水量呈负相关。下图示意1 000～2 000年青海湖盐度和流域内某地降水量变化。读图完成7～9题。

7.1 400～1 500年青海湖盐度的变化趋势及主要影响是(　　)

A.升高　湖面结冰期延长

B.降低　利于湖面结冰

C.升高　裸鲤数量减少

D.降低　水生浮游植物增加

8.近年来青海湖盐度呈减小趋势，对此解释不正确的是(　　)

A.流域内降水量增加

B.流域内蒸发量减小

C.高山冰雪融化量增大

D.流域面积增加，入湖水量增多

9.青海湖进入结冰期后(　　)

①湖区水禽减少　②水生生物生长缓慢或停止生长　③鱼类缺氧大量死亡　④湖水变得混浊

A.①②  B.②③ 

C.③④  D.①④

答案　7.C　8.D　9.A

解析　第7题，读图可知，1 400～1 500年，青海湖降水量总体呈减少趋势，盐度总体呈上升趋势，B、D错误；盐度高的水域冰点低，湖面结冰期缩短，A错误；盐度升高，不利于裸鲤的生长，裸鲤的数量会减少，C正确。第8题，影响湖水盐度的因素主要有：蒸发、降水、径流等。流域内降水量增加、蒸发量减小、高山冰雪融化量增大，都会使青海湖盐度减小；分水岭没有变化，一般流域面积不会发生大的变化，故选D。第9题，青海湖进入结冰期后，水面没有浮游生物，且鱼类无法露出水面，水禽无法捕食，湖区水禽减少，①正确；湖面结冰，阻挡光线，水生植物光合作用减弱，生长缓慢或停止生长，②正确；进入结冰期，只是湖面结冰，不是整体湖水冰冻，青海湖深且水量大，温度低时，鱼的呼吸及代谢都很缓慢，耗氧量较低，鱼类不会大量死亡，③错误；水面结冰，微生物及其他生物活动相对缓慢或停止，有机物产生少，会使湖水变清，④错误。

黄山短尾猴以植物的树叶、果实为食，尤其喜食嫩芽、嫩叶。栖息地依赖于植物的物候期，其海拔范围随季节变化有明显的差异。近年来人类开垦种植茶园、竹林及人工投食现象，使短尾猴的栖息地呈碎片化趋势。短尾猴生存能力减弱，婴猴死亡率逐渐升高。下图示意黄山短尾猴各季节栖息地的海拔范围与林带的关系(图中a、b、c、d代表四季)。读图回答10～12题。

10.近年来，黄山短尾猴的生存能力减弱，婴猴死亡率逐渐升高的原因是(　　)

①生存空间限制　②人为投食现象严重　③人类活动增强，环境污染严重　④种群间基因交流少

A.①②③  B.①②④ 

C.①③④  D.②③④

11.图中季节d，黄山短尾猴栖息地范围最广的主要原因是(　　)

A.海拔高，气候凉爽  B.植被结构单一

C.食物短缺  D.躲避人类活动的干扰

12.判断图中a所代表的季节(　　)

A.春季  B.夏季 

C.秋季  D.冬季

答案　10.B　11.C　12.D

解析　第10题，因为人类开垦种植茶园、竹林及人工投食现象，使短尾猴的栖息地呈碎片化趋势，即导致生存空间限制，人为投食现象严重，栖息地呈碎片化导致种群间基因交流少，导致抗疾病压力小，所以B正确。第11题，d是春季，此时段食物短缺使得黄山短尾猴活动空间变大，冬季大量树木落叶，春季随着天气转暖，各种植物开始复苏发芽，为觅食所以短尾猴活动范围逐渐扩大，所以C正确。第12题，a季节是冬季，短尾猴选择在海拔较低、植被茂密食物更丰富气温更适宜的地区活动，所以D正确。 故选D。

二、非选择题

13.(2021·鲁鄂新起点联考)阅读图文资料，完成下列要求。

美国西部的大盆地内多沙漠和盐湖。大盐湖是美国最大的内陆咸水湖。末次冰期时，它曾经是一个比现在大20倍的淡水湖。冰后期变成内陆湖，最后留下的形成了现在的大盐湖、犹他湖、塞维尔湖和拉什湖。下图示意大盐湖所在区域的自然环境。

(1)从气候变化的角度，说明大盐湖由淡水湖演化成内陆湖的过程。

(2)如果未来气候持续变暖，推测大盆地内盐湖的变化。

(3)分析大盐湖的演化对周围地区自然环境的影响。

答案　(1)末次冰期时，气温较低，周围高山冰川广布，夏季有大量冰川融水注入湖盆。冰后期随着全球气温升高，冰川消退，夏季湖水补给减少，加之蒸发加剧，湖水水位下降，外流通道被切断，大盐湖演化成内陆湖。

(2)气候持续变暖，蒸发加剧，湖泊蒸发量远大于补给量，水位下降、湖面萎缩，有些盐湖演化成盐沼，甚至完全干涸。

(3)湖面缩小导致周围地区更加干旱，荒漠化加剧；生物多样性减少；植被减少，大风天数增多；湖床裸露，增加了新沙源，沙尘暴天气多发；周围区域温差增大等。

解析　第(1)题，注意“气候变化”的角度限定。根据材料从“末次冰期、冰后期”大盐湖气温导致的湖泊水量收支两方面分析。第(2)题，抓住“变暖”执因索果依次推理即可，但要推断出盐湖演化的结果，即“盐沼、甚至干涸”。第(3)题，运用自然环境的整体性原理，以“大盐湖的演化”为“因”，以气候、植被、地貌、生物等要素为“果”建立前因后果的联系。

14.(2021·重庆预测卷一)阅读图文资料，完成下列要求。

下图为我国某区域图，图中铁路沿线地区沙漠、雪山、碧水、草原相映成趣。

(1)从气候、地形、水文、植被要素的相互联系，说明该地区“沙漠、雪山、碧水、草原”景观形成的原因。

(2)运用地理环境整体性的原理，简述R河上游来水量减少对下游生态环境的影响。

(3)分析图示地区气候的形成原因并从气候对地貌、水文、植被等要素的影响，说明地理环境的整体性特征。

答案　(1)深居内陆，海洋水汽难以到达，降水稀少，形成沙漠景观；有众多海拔超过5 000 m的高山，夏季气温低于0 ℃，有冰川分布，形成雪山景观；夏季高山冰雪融水和山地降水发育成河流湖泊，河流沿线绿洲(草原)广布。

(2)导致气候更加干旱，风沙危害频发；地下水减少，地下水位下降；植被退化，生物多样性减少；沙漠化面积扩大。

(3)位于中纬度大陆内部，深居内陆，距海远，形成冬冷夏热、降水稀少的温带大陆性气候。气候干旱，使外力以风力作用为主，风化作用和风力作用强烈，形成大片沙漠和砾漠；由于水分不足，主要靠高山冰雪融水和山地降水补给，地表径流很少，多季节性河流；植被稀少，多耐旱植物，从而形成了该地的地理环境整体性特征。

解析　第(1)题，结合区域特征和地理环境的整体性可知，雪山的成因和气温低有关，上图是我国河西走廊局部区域图，区域中有海拔较高的祁连山，所以由于海拔高，有高山冰雪，形成雪山景观；而沙漠的形成主要是受当地降水的影响，是我国河西走廊局部区域，当地为温带大陆性气候，海洋水汽受到重重山岭的阻挡难以到达，所以气候干旱，形成沙漠景观；而碧水形成要有水，当地地处西北内陆，河流的主要补给类型为高山冰雪融水，所以冰雪融水发育成河流湖泊景观，河流沿线由于有水源补给，有利于植被生长，形成绿洲(草原)。第(2)题，该地地处内陆地区，河流带来的水资源是当地植被生长的主要水源补给，上游河流来水减少，导致下游地区水量减少，气候更加干旱，风沙频繁；下渗减少，地下水水位下降，植被水源补给不足，植被退化，生物多样性减少，缺少植被的固沙作用，沙漠化面积扩大等。第(3)题，据以上分析可知，该地位于中纬度大陆内部，深居内陆，距海远，气温变化大，水汽难以到达，形成冬冷夏热、降水稀少的温带大陆性气候。注意从气候对地貌、水文、植被等要素的影响分析自然环境的整体性，地处内陆地区，气候干旱，流水作用少，使外力以风力作用为主，风化作用和风力作用强烈，形成大片沙漠和砾漠；由于降水少，水分不足，主要靠高山冰雪融水和山地降水补给，水源补给量有限，地表径流很少，且冬季没有融水补给，冬季多断流，多季节性河流；缺少水源的补给，无法满足植被的生长需要，植被稀少，多耐旱植物，从而形成了该地的地理环境整体性特征。