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论述自然环境的整体性1论述自然地理环境的整体性董志伟（保山学院资源环境学院，11级地理教育班,,学号：110660104）摘要：自然地理环境，它由许多要素组成的，其中包括五大要素：地貌、水文、生物、气候、土壤。在地理环境中，各个要素不是简单的汇集在一起的，或是在空间的偶然结合，它们是在相互影响、相互制约、相互联系的情况下，形成的一个特殊的自然综合体或是自然地理系统。自然地理环境由地球表层中无机、有机的、静态和动态的自然界各种物质和能量所组成，具有地理结构特征并受自然规律控制的环境整体（系统）。各自然地理要素也不是孤立的存在和发展，而是作为整体的一部分发展变化的，然而自然地理环境是否具有整体性，还应该从自然地理环境的定义、内容、组成要素及发展过程来进行深层次的研究。1引言自然环境五大要素的变化是相互联系，其中某一方面变化，另一方面或多方面也随之发生变化，但各要素的变化始终趋于稳定，变化有导致自然环境恶劣，也有改善自然环境，其变化伴随着各要素的变化，然而某一方面变化另一方面变化不明显，但也有相应变化。系统是物质存在的普片方式和属性。整个物质世界，都是由显示出可识别的相互联系和相互作用的若干部分组成，具有层次结构和动态特征，同时与环境相互作用的系统。地球表层的自然地理环境是由地球上的六大要素组成的，在自然地理环境中，这些要素并不是简单的汇集在一起或在空间的偶然结合，而是相互制约和相互联系的，形成一个特殊的自然综合体或自然地理系统。本文以中国的典型气候和四川盆地为例，系统的论述自然地理环境的整体性，因而，各自然地理环境不是孤立存在和发展的，而是作为整体不但变化发展的。自然环境的整体性各学者都有相应研究在此通过对系统的概述和自然环境的范围作出表述并介绍系统的相关特征来进一步论述自然环境的整体性。通过自然环境各要素的特征和联系论述自然环境整体性的特征。2自然地理系统2.1自然地理环境的含义自然地理环境是指人类生存的自然地域空间，是地球气象、固相和液相三种物质的交界面，是有机界和无机界相互转化的场所，是人类赖以生存的自然界，是人类社会存在和发展的自然基础。自然地理环境是由地球表层中无机、有机、静态和动态的各种物质和能量组成，具有地理结构特征并受自然规律控制的环境整体，根据其受人类社会的冲击和干扰的程度不同可分为：天然环境（原生自然环境）、人为环境。天然环境指那些只受到人类间接影响而自然面貌未发生根本变化的地理环境例如（极地、高山、荒漠等等）。人为环境则指那些在人类影响下自然面貌已发生重大变化的地区。论述自然环境的整体性22.2自然地理环境的范围概述自然地理环境范围可以根据环境主体特征划分，有单类环境和综合环境之分，单类可分为气候、水体、植被、土壤等等，其边界可以根据各理化指标确定，如大气根据温度变化可分为对流、平流、中间、暖层和散逸层，划分标准各不相同，范围差异也比较大。综合的称之为自然区划，是根据各因素综合差异进行区分的，比如中国可以分为东、中、西三部分就是根据气候、地貌、生态系统类型等来划分的，其边界通常由大的山脉、河流充当。以上两类环境的边界，因为自然环境的渐变特征，通常都比较模糊，如中国南北分界——秦岭，就宽达几十上百公里，所以自然地理环境的范围和边界通常具有宏观和中观特性，在小尺度上不能非常精确。2.3自然地理系统特征系统指具有特定功能和结构的元素集合。每一个系统都是有相互联系、相互作用的事物和过程组成。系统具有整体性、相关性、稳定性与变异性等特征。现代系统理论认为，整体性是系统最主要的特征，整个物质世界四一个开放的系统，它是由若干相互联系、相互作用的要素组成具有特定功能的有机整体。整体性指系统具有各个组成部分所没有的整体功能，即“整体大于部分之和”。3系统物质的组成3.1自然地理系统物质组成自然地理系统是一个巨大的物质系统，其组成的物质和能量及在物质运动下构成的各种动态的物质体系。物质构成的四大圈层在能量的支配下相互作用、相互联系，从而产生各种自然地理动态误会体系——地貌、气候、水文、生物和土壤，成为地球表层的组成要素。3.2自然地理环境的五大要素自然地理环境组成包括化学元素组成。圈层组成。要素组成和能量组成。下面着重介绍的是自然地理环境的要素组成。自然地理环境的要素组成，包括地貌、气候、水文、土壤和生物等。(1)地貌概述:地貌是固体地壳的表面形态。地貌亦称地形，指地球硬表面由地貌内外动力的相互作用塑造而成的各种各样的外貌或形态。地貌的特征、成因、分布及演变规律均受外动力与内动力的制约。内力是指地球内部放射能等引起的作用力。内力作用造成地壳的水平运动和垂直运动，并引起岩层的褶皱、断裂、岩浆活动和地震等。除火山喷发、地震等现象外，地球上巨型、大型的地貌，主要是由内力作用所造成的。内力作用的总趋势是加大地表起伏，形成地球表面的巨大起伏形态;对于地貌形成的因素，简单说几点。生物因素：生物因素对地貌发育的影响主要表现在岩石风化、土壤形成、水土保持及生物遗体经过地质作用后形成具有生物活动痕迹的各种地貌景观；气候因素:大多数地貌外动力都受气候因素的控制。气候水热组合状况不同导致外动力性质、强度和组合状况发生差异，最终将形成不同的地貌类型及地貌组合;人类活动的影响：人类活动对地貌发育的影响通常有两种方式，一是通过改变地貌发育条件加速或延缓某种地貌过程；二是直接干预地貌过程，甚至改变地貌发育方向。地貌形态与组成它的岩石有着密切的依存关系，两者共同构成岩石地貌复合体。地貌论述自然环境的整体性3是大气圈、水圈、生物圈（它们蕴含着外力）和岩石圈（蕴含着内力）相互作用的结果。地表形态的差异必然引起各种自然地理过程和现象的变化。因此岩石地貌复合体是自然地理环境要素组成的基本部分。(2)气候概述:气候是长期的大气过程和大气现象的综合，是最活跃的自然地理要素之一。大气、水体（海洋）、陆地、冰雪、生物共同组成气候系统。大气是气候系统最易变的成分，蕴含着来自太阳的热能。大气的物理过程首先支配着地表的热量平衡，同时支配着海陆间的水分循环，影响陆地水文网的分布，从而影响了生物分布及其动态。风化壳和土壤覆盖层的形成受到大气过程各种作用的影响。大气过程还是各种地貌的外营力。气候是指某一地区多年间大气的一般状态及其变化特征。它既反映平均状况，也反映极端情况，是各种天气现象的多年综合。(3)水文概述:自然地理环境中，水的各种现象的发生、发展及其相互关系和规律性，称为水文。水文是最活跃的自然地理要素之一。水体所起的一种重要的环境作用，在于其潜热特性。巨大的水体（如海洋）贮藏着大量的热能。水与大气相互联系，决定着自然地理环境中水热的配置。地球重力赋予水一定的功能，使之起着某种对地表形态的塑造作用。水还滋养整个地球的生物界，没有水就没有生命。因此，各种水文过程实质上成为自然地理环境内部相互联系的纽带。陆地水文以河流为重要研究对象，兼及湖泊、沼泽、冰川和积雪。海洋水文特征及海洋—大气的能量和物质交换影响及于全球气候。生物（4）生物概述：生物虽非原始地球所固有，但自从生物出现于地理环境中以来，其地位日趋重要和作用十分特殊是人们所公认的。在自然界的物质循环和能量交换中扮演着十分重要的角色。生物与环境的关系：生物受环境影响的同时，也对环境产生一定反作用，影响着周围的环境。（5）土壤概述：土壤是自然地理环境中各要素相互作用下形成的派生要素，但绝不是一个可以忽略的要素。土壤是有机界和无机界相互联系的纽带，自然土壤中生长发育的绿色植物以其光合作用改造了地理环境，创造和积累了大量有机物质，农业土壤则保证了作物的收成，对人类文明有不可磨灭的功绩。土壤的发育，离不开生物与岩石的相互作用，也离不开大气与水的参与。实际上，土壤是一定的水、气条件下生物与岩石相互作用，经过一系列物理、化学和生物过程形成的。3.3自然环境的整体性与物质循环关系（图1）热量交换，结果是使海洋上空大气的运动变化无常，形成丰富多彩的天气现象。动量交换，表现在大气通过风应力向海洋提供动量，从而形成海浪和洋流，并导致大围内的能量与物质输送。物质交换，通过蒸发与降水实现水分交换是海—气界面物质交换的最主要过程。其它要素也如此相同。（例如实例图1）论述自然环境的整体性44自然环境的整体性概述4.1整体性的一般概念整体性是系统各组成要素相互作用、相互协调、长期演变的结构，而单独各部分又不具备统一的结构、功能和效应。自然地理系统的整体性指其各要素以及各组成部分之间的内在联系性。自然地理系统是复杂的开放巨系统，是一个与人类生存与发展密切相关的自然物质和能量系统，主要包括气候、土壤、水文、地貌和生物五大系统。每个系统又包括数目众多、层次和规模不等的子系统，各个系统之间存在着广泛的联系，例植物通过截留降水、涵养水源、植物蒸腾等方式调节气候，植被通过减少地表径流增加水分下渗、抑制水土流失等方式对地貌发育和水文状况产生影响，植被还是土壤形成发育的重要因素，对土壤的组成和性质有深刻的影响。4.2自然环境整体性的主要表现特征自然地理环境具有统一的演化过程。例如：（如图2实例所示）意义：自然地理环境具有统一的变化过程，保证了自然地理要素之间的协调。但某一要素发生变化时，其它要素也随之改变，整体上保持稳定，符合自然环境整体性规律。（图2）地理要素“牵一发而动全身”。例如：（如图3实例所示）意义：遵循自然地理环境的整体性规律，并以此指导人们的生产、生活实践。（图3）首先表现为组成要素的网络结构其次为任何一个组成要素具不具备自然地理系统的结构和功能，结构就是系统内部的物质流、能量流、信息流和流通渠道，而功能指物质、能量、信息在系统内传递转化的外部表现。第三，要素的单独作用和作为自然地理系统整体的一员在整体中所起的协同作用完全不同。自然地理环境的整体性还表现在某一地理要素的变化导致其他要素乃至整个地理环境的改变，如图4下表示森林破坏后对地理环境的影响论述自然环境的整体性5（图4）4.3自然环境具有整体性的观点理环境整体性的理论在观念上经历了三个发展阶段，自然综合体阶段、地理系统阶段和地理耗散结构阶段。自然综合体阶段，特别是A．洪堡明确地把“认识多种多样的统一”，研究地球表面“各种现象的一般规律和内部联系”当做自然地理学的任务，这时自然地理环境整体性突现为各自然要素是相互联系、相互渗透、相互制约的！接着E．索恰瓦提出了地理系统学说。所谓地理系统，是指各自然地理要素通过能量流、物质流和信息流的作用结合而成的、具有一定结构和功能的整体，即一个动态的多等级开放系统。伊萨钦科则表述为：在空间分布上相互联系，并作为整体的部分发展变化的各组成成分相互制约的动态系统。继地理系统学说倡导用系统论观点和方法研究地理环境之后，耗散结构理论也被许多学者应用于自然地理环境的综合研究。耗散结构理论的核心内容是：任何远离平衡的开放系统，都能在一定条件下通过与外界的物质、能量交换而发生非平衡相变，实现从无序向有序的转化，形成新的有序结构，即耗散结构。自然地理环境的基本特征决定了它是远离平衡状态的开放系统，因此应是地理耗散结构。地理耗散结构具有一定的抵抗外界干扰的能力，可吸收外界环境的一般性涨落。其结构水平愈高，涨落回归能力即保持系统稳定性的能力愈强。综上所述，地理环境整体性观念的三个发展阶段分别以从要素相互联系，环境结构与功能和非平衡开放系统角度认识自然地理环境的整体性为特征的，故此人教版的教材首先是地理要素间进行物质与能量的交换实现相互联系的整体；地理系统中的要素相互作用从而产生新的功能；自然地理环境属于地理耗散结构，因此自然地理环境具有统一的演化过程。5小结（1）自然地理环境各组成成分及其所组成的自然综合体是一个系统，系统具有特定功能和结构。每个系统都是相互联系、相互作用的事物和过程所组成。系统具有整体性、层次性、相关性、稳定性与变异性等特征。（2）自然地理系统是自然地理环境各组成成分，通过能量流、物质流、信息流相互联系、森林面积下降降低森林留降水的功能缺乏枯枝落叶的补给河流水位变化加剧，洪涝增多土壤肥力下降水土流失加剧地面沟壑纵横岩石裸露，风化速度加快吸收二氧化碳减少空气变