綜合自然地理學教案-自然地理系統(tǒng)的整體特征

其次章自然地理系統(tǒng)的整體特征理系統(tǒng)的根本特征。難點：在于整體性的生疏過程第一節(jié)系統(tǒng)概述一、系統(tǒng)概念與分類然的關系劃分二、系統(tǒng)的主要特征整體性、層次性、相關性、穩(wěn)定性與變易性傳統(tǒng)觀點的整體性整體性：自然地理綜合體各組成要素和各組成局部之間的內(nèi)在聯(lián)系。其它成分或環(huán)節(jié)的變化甚至整體的變化。則是寒溫帶氣候，無霜期短，作物只能一年一熟，種植耐寒、生長期短的作物。1000米以上，氣溫降低，降水發(fā)生相應的變化，土壤、植被也隨之轉(zhuǎn)變。量地表達整體性原理。隨著科學技術的進步和學科領域特別是系統(tǒng)論的消滅，對整體性又有了的生疏。系統(tǒng)思想的整體性，構造和功能功能整體性是系統(tǒng)對外結合內(nèi)部所表現(xiàn)的效應〔包括物質(zhì)和能量、信息等的傳輸和轉(zhuǎn)換有的功能——整體大于各局部之和。整體和局部的關系，主要表現(xiàn)在三種狀況：①系統(tǒng)的整體等于局部之和適應于由各要素機械組成的系統(tǒng)，如一筐蘋果。②整體小于局部之和這樣的系統(tǒng)往往會使整體性的能量大大下降，消滅“三個和尚沒水吃”。③整體大于各局部之和體大于局部之和的道理。3個法國兵，100個馬木留兵與100300300一個亞熱帶區(qū)域的整體特征絕不是水、熱、氣、土、林等各要素相加的結果。構造整體性此協(xié)作好，整體功能好，馬木留兵不擅長協(xié)同作戰(zhàn)，整體功能小于部門之和。構造——從字面上看，各組成局部的搭配和排列。分割的兩個方面，沒有構造的功能和沒有功能的構造都是不存在的。高整體性的功能。〔空間和時間構造〕、功能整體性時間構造是維持空間構造在狀態(tài)上一系列變化的結果。異，如從赤道到極地分為熱帶、溫帶、寒帶。時間構造是地球表層從簡潔到簡單不斷進展進化的。有物質(zhì)的機械遷移和物理過程、化學過程、生物代謝過程?！骋灿形镔|(zhì)和能量的交換、轉(zhuǎn)化。能量的輸入巖漿等。物質(zhì)輸出是構造運動、板塊間拖曳。聯(lián)系性又定量的反映了地球表層物質(zhì)的能量變換的關系。彌補了傳統(tǒng)觀點的缺乏肯定律探討地球表層的能量流淌和轉(zhuǎn)換?？隙芍灰竽芰吭谵D(zhuǎn)換過程中守恒，不限制過程所進展的方向。差異和朝著均勻方向的流淌。所以他制造了一個術語“熵”表示任何一種能量在空間分布上的均勻程度，用他的話來說，“能量密度的差異傾向于變成均等”是自然界的一個普遍規(guī)律，系統(tǒng)越有序。舉例：我國有句成語“涇渭清楚”涇河水清，渭河水渾。涇河流入渭河時，清濁不渾，比方界限清楚，是非清楚。這種有序狀態(tài)是臨時的，他們一異是朝著均勻方向流淌的。又如兩個水庫，水位的高度不同，一高一低，假設把值達最大值，也就是混亂度或無序程度最高。整個宇宙在走向混亂趨向無序，一切運動都得停頓，最終到達“熱寂。系。近年來型的耗散構造理論，成功的提醒了這一問題。創(chuàng)始人：普里高津比利時什么叫耗散構造？靠不斷地耗散外界的物質(zhì)和能量來維持，稱為耗散構造。二層意思：①開放系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界環(huán)境有物質(zhì)和能量、信息交換。②在肯定條件下，使系統(tǒng)變無序為有序。簡潔概括：消耗外界環(huán)境的物質(zhì)、能量來維持系統(tǒng)內(nèi)部的的有序構造。理論：一個開放系統(tǒng)熵的變化，用公式表示為ds=des+dis等，熵不斷的增加，只有在外界不斷輸入負熵流的狀況下，才能保持相對穩(wěn)定。有序狀態(tài)。一旦斷絕了水源，很快就變成寸草不生的沙漠。變無序為有序的過程。如：生物有機體光、熱、水、二氧化碳轉(zhuǎn)入無序的物質(zhì)、能量合成為糖類，變無機為有機儲存于體內(nèi)，變無序為有序過程。的陽光和雨水的滋潤，恢復原狀。說明自然地理有自組織力量。1〕信息：物質(zhì)、能量和信息是現(xiàn)代科學爭論的三大主題，前面只介紹了耗課題之一。一般理解：信息——情報、學問產(chǎn)生和交換信息，信息也能通過物質(zhì)現(xiàn)象而運動傳播。如：①天體發(fā)生的電磁波包含著天體的構成年齡、運動等各種信息。信息是事物存在形式運動狀態(tài)和規(guī)律的表征。的大腦中的反映，經(jīng)過人類的語言文字符號等形式變換以后獲得的產(chǎn)物。為有機體的一局部，排掉殘渣過程。統(tǒng)信息量的增加或熵的削減的變化。界的三種基元是物質(zhì)、能量、信息。系統(tǒng)所產(chǎn)生的整體中來把握整體性。用這些理論生疏地球表層，還處于起步階段和探究中。要求：把握整體性概念，包括不同的觀點中整體性的含義。其次節(jié)自然地理系統(tǒng)的整體性一、自然地理系統(tǒng)的概念二、自然地理系統(tǒng)的空間范圍三、自然地理系統(tǒng)的根本特征整體特征、層次有序性、開放性、穩(wěn)定性與變動性開放系統(tǒng)：地球表層同外界持續(xù)地進展物質(zhì)和能量的交換。輸入的物質(zhì)：來自宇宙隕石 宇宙塵埃；來自地球內(nèi)部 漿巖、原生水為主整個地球獲得的能量，從太陽獲得1.3*1024卡，從地球內(nèi)部鈾、鉀等放射性元陽能的一億分之一。地球內(nèi)部放射性元素釋放出的熱能。方米，1883520180億立方400噸，宇宙塵埃微粒更少。持著地球表層系統(tǒng)的穩(wěn)定進展過程。層斜插入深處?；?，是發(fā)生了變化的物質(zhì)、能量。非平衡的有序系統(tǒng)：輻射，在地表做功后，以能量較低的長波輻射溢出地表，然后再向冷源輸出。這樣太陽能的單向流在地球表層流通轉(zhuǎn)化形成了負熵流，負熵是有序的標成為具有耗散構造的開放系統(tǒng)。地球的四大循環(huán)：水分循環(huán)——大循環(huán)生物循環(huán)——合成作用、分解作用地質(zhì)循環(huán)——風化、搬運、沉積、構造才能維持肯定的有序性。第三節(jié)自然地理系統(tǒng)的組成和構造〔物質(zhì)、能量、信息〕；構造整體性：——空間構造〔垂直構造、水平構造〕，時間構造}。一、自然地理系統(tǒng)的組成地貌、水文、生物、土壤二、自然地理系統(tǒng)的構造垂直分層構造、滲透構造、地域構造垂直分層構造和重力作用分異，密度小的在頂部，密度大的在底部。〕、水體〔空中水層、雪線以上的雪圈、地表水層、地下水層〕、植物群落〔喬木層、灌木層、草本層、苔蘚層〕。按溫度分為：暖表層、溫表層、冷表層按含氧量分為：富氧表層、最小氧層、均勻?qū)訚B透構造懸浮泥沙、生物體。地域構造各要素相互作用。垂直分層組成物質(zhì)不同以某種要素為主摻雜其他要素。地球表層的地域構造取決于太陽的輻射能、地球的內(nèi)能。由于地球的球形以及太陽入射角不同使地表所獲得能量不同——地帶性原赤道到兩極更替的結果。蘇聯(lián)波格丹諾夫繪制世界海洋自然地帶圖，把大洋分11個帶與大陸自然帶比較覺察兩者完全一樣。在這些大的自然帶中還可以劃分序的多層次構造。第四節(jié)地球表層的進化過程〔水平構造、垂直構造〕和時間構造。時間構造耗散構造。原始生態(tài)系統(tǒng)陽輻射能漸漸成為主要能源，但通過太陽能進入地表后很快散失，儲存不多。生物的消滅散失狀態(tài)，從環(huán)境中獲得更多的負熵流，增加了太陽能在地球表層的儲存。自然生態(tài)系統(tǒng)力量也越強，但系統(tǒng)的這種有序性穩(wěn)定功能是在固定和轉(zhuǎn)化更多的太陽能