第一节 自然环境的整体性
一、教学目标
1.掌握自然环境要素间的物质和能置交换； 2.掌握自然环境的整体功能；
3.掌握自然环境的统一演化和要素组合； 4.掌握自然环境对干扰的整体响应。 二、教学重难点
掌握自然环境的整体功能。 三、教学方法 讲授法、案例分析法。 四、教学过程 [新课导入]：
钦查群岛是南美秘鲁的“鸟岛”，位于太平洋中西部沿岸，东南距皮斯科23公里。由北钦查岛、中钦查岛、南钦查岛3小岛组成。“水肥必有鱼，鱼多鸟必众，鸟众鱼必多”的壮观景象令人感叹。
有人作过一番估计，在这里的一个小岛上就生活着600多万只海鸟。有被当地人称为“持枪鸟”的鲣鸟，还有纤巧细弱的北极燕鸥，各种各样的海鸟种类不一而足。它们与热爱大自然的秘鲁人民共同生活在一起。这些海鸟每天吃掉的鱼虾多达1000吨。鸟鸣时，伴随着阵阵海涛声，奏出了一首首旋律雄壮的“大自然交响曲”。
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[新课教学]：
师：“水肥必有鱼，鱼多鸟必众，鸟众鱼必多”这句话应该怎么样解释呢？
是不是应该这样说：
群岛附近海域受上升补偿流影响，营养盐上泛浮游生物繁盛，饵料丰富使得鱼类密集；鱼类为海鸟提供了充足的食物吸引众多海鸟，海鸟的鸟粪落入海水（岛上鸟粪滑入海水）海水营养盐增多，又为浮游生物提供营养物间接为鱼类提供了饵料。这种因果关系就是我们今天要学习的主要内容。
现在我们来看第一部分——自然环境要素间的物质和能置交换。 一、自然环境要素间的物质和能置交换
案例
生物循环将自然环境要素联系为整体
生物循环是指生态系统中生物和环境间的物质流动过程，周而复始的生物循环改变了各环境要素的性质。
地球早期大气的主要成分是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨，没有氧和氮。现今地球大气组成，是生物循环的结果。陆地水中溶解的元素在相当程度上也受生物循环制约。生物从陆地水中选择性吸收化学元素，改变了陆地水中的元素组成。生物循环改变了陆地水的循环过程。石灰岩等沉积岩以及煤炭、石油等化石能源都是生物循环的产物。生物循环影响着岩石的风化，促进了土壤的形成。
据有关资料，自地球上有生命以来，创造的生物物质已达4x10 ²²千克，相当于对流层大气质量的1万倍、水圈质量的30倍和沉积岩质量的16倍。自然环境中的物质已多次被生物加工。地球上生物循环的出现，将自然环境要素联系为一个整体，使地球面貌发生了根本的改变，从而形成了适宜人类生存的自然环境。 师：
请同学们看这个案例的第一段，“周而复始的生物循环改变了各环境要素的性质”中的
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环境要素都有什么呢？ 生：
大气、水、土壤、生物、岩石和地貌。 师：
那你认为这些要素是彼此孤立、互不相关的么？ 生：
不是。 师：
既然说这些要素并不是彼此孤立、互不相关的，那他们是通过什么方式进行物质迁移和能量交换的呢？是不是其中一种方式案例中已经明确的给出了？ 生：
生物循环。 师：
既然说到循环，我们还学习过什么循环呢？ 生：
水循环、岩石圈物质循环。 教师总结：
1.自然环境由大气、水、土壤、生物、岩石及地貌等要素组成。
2.这些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。
3.自然环境要素间的物质、能量交换是自然环境整体性的基础。 【过渡】下面我们来看第二个案例。 二、自然环境的整体功能
案例
坡面土壤厚度的稳定性
坡面土壤表层常常发生流水侵蚀。岩石不断风化，为土壤形成提供原料。流水侵蚀和岩石风化共同控制着土壤厚度。一般说来，如果流水侵蚀强烈，土壤薄，下覆岩石受环境影响加剧，风化加速。相反，如果流水侵蚀较弱，在厚厚的土壤的保护下，岩石就不易风化。表面上看，流水对土壤的侵蚀很明显，一次降水过程就能观察到；而土壤的形成速度比较慢，短时间内难以察觉，土壤厚度似乎应该变薄。但事实上，在自然状态下植被生长良好的坡面，
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经过多年的土壤侵蚀与土壤形成过程，土壤厚度一般没有明显变化。通过土壤与水、土壤与岩石间的物质交换，土壤厚度及自然环境具有相对的稳定性。 师：
案例中说“在自然状态下植被生长良好的坡面，经过多年的土壤侵蚀与土壤形成过程，土壤厚度一般没有明显变化”这体现了自然环境的什么功能呢？ 生：
稳定功能。 师：
这是我们自然环境的整体功能的一部分，整体功能中还包括生产功能。通读第81页的第二段，找同学来用自己的话来解释一下生产功能。 学生回答。 教师总结：
自然环境作的整体功能中包括生产功能、稳定功能。 1.生产功能：
自然环境具有合成有机物的生产功能。生产功能主要依赖于光合作用。在光合作用过程中，植物提供叶绿素，大气提供热量和二氧化碳，土壤及水圈、岩石圈提供水分及营养盐。生物、大气、水、土壤、岩石及地貌的不同组合，生产功能的强弱有明显差异。
2.稳定功能：
自然环境要素通过物质和能量交换，使自然环境具有能够自我调节、保持性质稳定的功能。自然环境的生产功能、稳定功能等，保证了人类的生存和发展。协调人地关系，必须充分考虑不同区域自然环境生产功能和稳定功能的差异。
自然环境消减二氧化碳的方法：
①植物与大气的碳交换，把碳保存在植物体及土壤中。
②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，这是消减大气中二氧化碳含量增加的最主要途径。这样，通过自然环境要素间的碳交换，部分实现了大气中二氧化碳含量的相对稳定。 三、自然环境的统一演化和要素组合 师：
自然环境要素每时每刻都在演化，如地貌的侵蚀变化。在流水侵蚀下，高原的峡谷不断拓宽，高原面萎缩，逐步演化为山地；山地逐步侵蚀为丘陵，进而演化成平原。自然环境的
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演化，是要素间物质交换的结果，正是水与岩石的物质交换导致了流水地貌的演化。那请问一个要素发生变化，别的要素也会发生变化么？ 生：
一个要素的演化必然伴随着其他各个要素的演化，各个要素的演化是统一的。例如，山地演化为丘陵的过程中，坡面变缓，地表径流减少，水土流失减弱，在成土过程作用下土壤逐渐变厚，植被也更为发育，大气湿度也有所增加。 师：
回答的非常好，所以说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协调，形成了阶段性的自然环境要素组合。下面来看一下案例，加深一下对知识点的理解。 案例
湖泊演变为陆地的过程
湖泊淤积，逐步变浅，面积萎缩。同时，水量逐步减少，生物由水生生物演变为湿生生物，最后演变为陆生生物，湖底底泥转化为土壤，小气候也逐渐干燥。湖泊演变为陆地的过程是地貌、气候、生物、土壤、水等要素的统一变化过程。在这一变化过程中，依次出现不同的自然环境要素组合。 四、自然环境对干扰的整体响应
案例
森林过度采伐导致东北自然环境的整体变化
东北林区北部为寒温带针叶林，南部为针阔叶混交林和温带落叶阔叶林。经过100多年的大规模采伐，至20世纪末，东北林海发生了很大的变化——森林面积锐减。森林面积锐减，一方面造成土壤缺乏枯枝落叶的补给，且水土流失加剧，土壤肥力下降；另一方面降低了森林滞留降水的功能，导致降水时易形成洪水，无降水时河流水量锐减甚至断流。水土流失加剧使地面沟谷纵横，土层变薄，岩石裸露，岩石的风化速度加快。
自20世纪末，随着天然林保护工程的实施，东北林区得到了有效的保护，森林逐渐恢复。 师：
正是因为经过了100多年的砍伐，使森林面积锐减，导致水土流失加剧，土壤肥力下降。这是不是指的是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和能量交换，使得其他要素发生连锁变化，最终导致整个自然环境发生改变。 陡峭山地逐步侵蚀为浑圆丘陵的演化过程中，植被同步由灌草演化为森林，这一过程可能需要上千万年；而遭受火灾干扰后，损毁植被由灌草演化为森林可能只需几十年。这说明
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了什么？ 生：
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。 师：
现在人类对自然环境的干扰在不断地加强，这对人类会有什么影响呢？ 生：
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。环境的快速变化往往不利于人类的适应。 [课堂小结]：
我们今天学习了自然环境的整体性，其中包括自然环境要素间的物质和能置交换，自然环境的整体功能，自然环境的统一演化和要素组合，和自然环境对干扰的整体响应。 [板书设计]：
一、自然环境要素间的物质和能置交换； 二、自然环境的整体功能；
三、自然环境的统一演化和要素组合； 四、自然环境对干扰的整体响应。
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