生物與地理環(huán)境

生物與地理環(huán)境

在高中地理教學(xué)中，生物和地理有著緊密的聯(lián)系。例如，一些問題需要結(jié)合生物和地理知識，比如：1.當?shù)厍蚶@太陽公轉(zhuǎn)到近日點時，如果下列地區(qū)溫度相同且天氣晴朗，水肥都充足，那么同種植物有機物積累最多的地區(qū)是哪個？選項包括漠河、石家莊、武漢和廣州。2.我國山東半島盛產(chǎn)梨和蘋果，珠江三角洲盛產(chǎn)甘蔗。影響它們分布的自然因素按其重要程度排列正確的是哪個？選項包括熱量、光照、降水和水源。3.地理環(huán)境中有機界和無機界聯(lián)系起來的環(huán)節(jié)是什么？選項包括地質(zhì)循環(huán)、海陸間循環(huán)、生物循環(huán)和大氣循環(huán)。4.雅魯藏布大峽谷地區(qū)的植被分布狀況是什么？決定這種分布狀況的非生物因素主要是什么？5.樹的年輪與地震、火山爆發(fā)和氣候變化有什么關(guān)系？生物是地理環(huán)境發(fā)展的產(chǎn)物，反過來生物又會對地理環(huán)境的形成和發(fā)展起著重要作用。生物和地理環(huán)境結(jié)合成一個整體，表現(xiàn)為自然地理環(huán)境的整體性。高中生物和高中地理有一些相似點，比如生物圈。生物圈是地球上所有生物及其生存環(huán)境的總稱，它占有大氣圈的底部、水圈的全部和巖石圈的上部，厚度約為20多千米。但是，生物的大部分集中在地面以上100米到水面以下200米這一薄層里，因為這一薄層可以獲得充足的太陽光能，有適于生命活動的溫度條件，有生物可以利用的大量液態(tài)水、氧氣、二氧化碳以及氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素。這一薄層可以說是生物圈的核心部分。生態(tài)系統(tǒng)中的生物不是孤立存在的，它們總是以一定的規(guī)律結(jié)合在一起形成生物群落。生物群落是指生活在一定自然區(qū)域內(nèi)、相互有直接或間接關(guān)系的各種生物的總體。由生物群落及其無機環(huán)境所構(gòu)成的自然界的任何部分，只要其中生物和它們的無機環(huán)境之間進行連續(xù)的能量和物質(zhì)交換，就稱為生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)促使自然界物質(zhì)和化學(xué)元素遷移運動、能量流動轉(zhuǎn)化，從而把地理環(huán)境中有機界和無機界聯(lián)系起來。池塘、河溪、草地、森林都是生態(tài)系統(tǒng)，而一個包括池塘、草地、森林的區(qū)域也是生態(tài)系統(tǒng)。可以看出，小的生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)合成大的生態(tài)系統(tǒng)，簡單的生態(tài)系統(tǒng)組成復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)平衡是指生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到成熟階段，物質(zhì)和能量的輸入與輸出處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，即系統(tǒng)中生產(chǎn)、消費和分解過程處于相對平衡狀態(tài)。在森林生態(tài)系統(tǒng)中，樹木靠吸取土壤營養(yǎng)物質(zhì)生長，樹葉落下后經(jīng)微生物分解變?yōu)榭衫玫臓I養(yǎng)物質(zhì)，歸還給土壤，又供植物利用。這樣，物質(zhì)就可以循環(huán)不止，森林自己養(yǎng)活自己。如果把落葉取走，就會破壞生態(tài)平衡。保持森林生態(tài)平衡，并不等于不能采伐，問題在于如何合理采伐。例如在河流上游的高山峽谷、懸崖峭壁上，就不應(yīng)該采伐。有些山地森林是河流的主要水源林，凡有利于水土保持、水源涵養(yǎng)的地段，就應(yīng)該嚴加保護?？撤ド忠蛽嵊孪嘟Y(jié)合，盡量維持原有的生態(tài)平衡。生態(tài)平衡容易被多種自然因素或人為活動破壞，導(dǎo)致連鎖反應(yīng)，直到建立新的平衡。例如，工廠排放的含氮、磷的廢液和污水可能使池塘中養(yǎng)分劇增，引起藻類過度生長，進而促進浮游生物過度繁殖，導(dǎo)致水中氧氣消耗過多，出現(xiàn)過度缺氧現(xiàn)象，從而導(dǎo)致魚類死亡。這種情況只有在池塘內(nèi)溶解氧得到恢復(fù)后，生態(tài)系統(tǒng)才能在新的基礎(chǔ)上建立平衡。因此，生態(tài)系統(tǒng)總是在不平衡、平衡、不平衡的發(fā)展過程中進行著物質(zhì)和能量的交換，推動著自身的變化和發(fā)展。破壞生態(tài)系統(tǒng)平衡的方式是多種多樣的。人類不斷地砍伐森林、開墾草原、掠奪自然資源、排放廢棄物，都不同程度地破壞了陸地生態(tài)系統(tǒng)的平衡，引起森林資源的衰竭、草原的退化、沙漠的擴張、水土流失、氣候惡化和環(huán)境污染。這些變化又影響植被的恢復(fù)。而這種長期積累的惡性循環(huán)是不可能在短時間內(nèi)得到改善的，其結(jié)果必然使人類受到大自然的懲罰。生物與大氣圈、水圈、巖石圈的關(guān)系改造了三大圈層，地球面貌發(fā)生了根本變化，形成了適宜人類生存的地理環(huán)境。原始地球大氣的主要成分是二氧化碳、甲烷、氫、氨和水汽，而不是氮和氧?，F(xiàn)今地球大氣的成分，是生物生命活動的結(jié)果。一般認為，大氣中的氧主要是綠色植物進行光合作用的結(jié)果；大氣中的氮，一部分是由于細菌分解各種氮化合物而被釋放出來的。地表水和地下水的化學(xué)成分在相當大的程度上也受有機體的生命活動所制約。有機體在新陳代謝過程中從水中吸收某些化學(xué)元素和化合物，同時釋放另一些化學(xué)元素和化合物。例如，微生物分解有機物殘體，把二氧化碳、重碳酸鹽、鋁、鎂、磷、硫和腐殖質(zhì)運送到水中，同時從水中攫取游離氧。生物在土壤形成過程中起著主導(dǎo)作用，低等植物和微生物在母質(zhì)上著生，標志著土壤的開始，生物的出現(xiàn)使巖體風化加快，母質(zhì)肥力不斷發(fā)展。生物對母質(zhì)的改造主要有兩個過程，一是有機質(zhì)的積累過程，二是養(yǎng)分元素的富集過程。生物在陸地上的出現(xiàn)還加快了巖石的風化，促進了土壤的形成。植物的分布與地理環(huán)境緊密相關(guān)，其中氣候是影響植物分布的最重要因素。氣候條件決定了植物所得的熱量、光照和水分的數(shù)量。熱量是決定植物分布的關(guān)鍵因素。從赤道到兩極，熱量分布不均，形成了不同的植物帶。同樣道理，在高山地區(qū)，從山麓到山頂，熱量分布也不均勻，形成了垂直分布的植物帶。光照是綠色植物生活的必要條件。有些植物需要充足的陽光才能生長得好，這叫做喜光植物，例如馬尾松。有些植物只需要少量的陽光就能生長得好，這叫做喜陰植物，例如冷杉。植物爭取生活條件的一種表現(xiàn)是在熱帶雨林中的藤本植物盡量向上生長，以爭取太陽光。水在植物的生活中扮演著重要的角色。根從土壤中吸取了水分，水分又從葉子上蒸騰掉。提供營養(yǎng)的無機鹽類只有成為水溶液才能從土壤中輸入植物體內(nèi)。雖然在潮濕地區(qū)和干旱地區(qū)都有植物生長，但是植物的個體形態(tài)隨著水分供應(yīng)情況而大有差別。例如，在沼澤地上生長的植物通常具有柔嫩、碩大而鮮綠的葉子，但是根部系統(tǒng)并不發(fā)達。在沙漠地區(qū)生長的植物，葉子很小，有的葉面上還覆蓋著薄薄的蠟層，或者是葉子變成了細刺；有的植物具有非常發(fā)達的根系，以便從土壤的深處或廣大面積的土壤中吸收水分。植物對周圍