自然地理環(huán)境的節(jié)律性

第二節(jié)

自然地理環(huán)境的節(jié)律性

自然地理過程（及其現(xiàn)象）隨時(shí)間重復(fù)出現(xiàn)的變化規(guī)律稱為自然地理環(huán)境的節(jié)律性，簡(jiǎn)稱節(jié)律性或節(jié)奏性、韻律性。節(jié)律性是自然界一種特殊的（時(shí)間）循環(huán)。顯然，它是在發(fā)展背景上的重復(fù)，是遞進(jìn)中的循環(huán)。

自然地理環(huán)境的節(jié)律性可概括為三類型：一是周期性節(jié)律，二是旋回性節(jié)律；三是階段性節(jié)律。第二節(jié)

自然地理環(huán)境的節(jié)律性一、周期性節(jié)律二、旋回性節(jié)律三、階段性節(jié)律一、周期性節(jié)律周期性節(jié)律是自然地理過程按嚴(yán)格的時(shí)間間隔重復(fù)的變化規(guī)律。它發(fā)生在地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)及地表光、熱、水的周期性變化基礎(chǔ)上。具體而言，周期性節(jié)律主要發(fā)生在一定地區(qū)的晝夜更替日周期和季節(jié)更替年周期基礎(chǔ)上。前者稱晝夜節(jié)律，后者稱季節(jié)節(jié)律。1.晝夜節(jié)律2.季節(jié)節(jié)律

1.晝夜節(jié)律

2.季節(jié)節(jié)律

其它周期性節(jié)律自然地理環(huán)境的周期性節(jié)律并不限于晝夜節(jié)律和季節(jié)節(jié)律。1、潮汐的周日變化潮汐的周日變化也是一種周期性節(jié)律。海洋中很多動(dòng)物覓食的時(shí)間安排同潮汐的節(jié)律是一致的。像哈蜊、藤壺、蝎牛、牡蠣等生物，漲潮時(shí)就積極地尋找食物，而落潮時(shí)就躲在緊閉的硬殼內(nèi)。月節(jié)律變化——以周月為基礎(chǔ)的周期性節(jié)。海洋生物似乎都以某種方式對(duì)月相變化或月球引力變化作出反應(yīng)。例如：每當(dāng)夏日月圓之夜，大量的大西洋螢火蟲就聚集在百慕大群島附近；螻蠣滿月前后群集飛在特定的海域，以利繁殖和存活；魚類泅游和繁殖也常以月周期進(jìn)行。周期性節(jié)律特點(diǎn)

總之，自然地理過程和現(xiàn)象的晝夜節(jié)律和季節(jié)節(jié)律主要根源在于地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以及由此而引起的能量輸入與轉(zhuǎn)換的節(jié)律性變化。時(shí)間結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上是自然綜合體的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)。當(dāng)我們確定自然綜合體的穩(wěn)定性時(shí)，決不能因此否定它的動(dòng)態(tài)性，這種動(dòng)態(tài)就是空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的自然綜合體的周期性節(jié)律變化。

二、旋回性節(jié)律

旋回性節(jié)律是以不等長(zhǎng)的時(shí)間間隔為重復(fù)周期的自然演化規(guī)律。比較于周期性節(jié)律，這是更高一級(jí)、更為復(fù)雜的自然節(jié)律。在自然界中，地質(zhì)旋回和氣候旋回是旋回性節(jié)律的典型范例。

1.地質(zhì)旋回2.氣侯旋回1.地質(zhì)旋回(2)如早古生代-2億年。晚古生代-1.75億年，中生代-1.55億年。

2.氣侯旋回

（1）世紀(jì)內(nèi)旋回。

（2）超世紀(jì)旋回。

（3）冰期-間冰期旋回

暖干—冷濕—冷干—暖濕—暖干的順序變化，從干到濕以10年為周期，從暖到冷以20年為周期，兩者結(jié)合起來從暖干再到暖干的周期是40年。

太陽在銀河系中所處環(huán)境有關(guān)。

少，氣候變冷，導(dǎo)致冰期形成。

三、階段性節(jié)律

生物自身特性所形成的節(jié)律具有階段性的特點(diǎn)。這是指生物類群在周期性或旋回性變化的背景上，以一定階段為周期表現(xiàn)出的突變性的重復(fù)。按節(jié)律的性質(zhì)可劃分為以下兩類。l.生物生長(zhǎng)節(jié)律

2.生物進(jìn)化節(jié)律

l.生物生長(zhǎng)節(jié)律每種生物的生命運(yùn)動(dòng)，無論是單細(xì)胞生物的、高等動(dòng)植物的或是人類的，其生長(zhǎng)過程總是經(jīng)歷著個(gè)體的出生、成長(zhǎng)和衰亡，而子代個(gè)體又重復(fù)這一類似的過程。這樣，一定區(qū)域的生物類群便遵循著各自的生命長(zhǎng)短呈階段性的節(jié)律變化。例如一年生植物的

生長(zhǎng)節(jié)律。每一個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)，其生長(zhǎng)過程符合羅吉斯蒂曲線即S形曲線（圖5.3）。多年的記錄就反映出階段性的節(jié)律重復(fù)。

同種生物的生命周期則大致相同。不論生命周期長(zhǎng)短如何，它們無一不遵循著生物生長(zhǎng)的階段性節(jié)律。

2.生物進(jìn)化節(jié)律

地球生物界的進(jìn)化不是勻速漸變的，而是表現(xiàn)為階段性的突變和躍升。表5.3顯示了地球生物進(jìn)化的過程。生物各門類從誕生、發(fā)展、繁榮到滅絕或衰退具有明顯的階段性節(jié)律。

2.生物進(jìn)化節(jié)律(1)古生物發(fā)展經(jīng)歷了6個(gè)大階段，間有5次大滅絕。(2)地球生物進(jìn)化這種階段性節(jié)律的解釋。

(1)古生物發(fā)展經(jīng)歷了6個(gè)大階段，間有5次大滅絕。A.在5.7億年前的寒武紀(jì)突然出現(xiàn)了大量的、門類眾多的和較高級(jí)的動(dòng)物。已發(fā)現(xiàn)的這一時(shí)期的動(dòng)物化石有2500多種，除脊椎動(dòng)物外，幾乎所有的門類都已出現(xiàn)，其中最多的是節(jié)肢動(dòng)物中的三葉蟲。這些在分類學(xué)上互不相關(guān)的動(dòng)物門類（如節(jié)肢動(dòng)物、腕足動(dòng)物、軟體動(dòng)物、海綿動(dòng)物和棘皮動(dòng)物等）都一下子具有了硬骨骼組織。

B.在晚古生代的泥盆紀(jì)地球生物又發(fā)生突發(fā)性進(jìn)化，出現(xiàn)了相當(dāng)繁盛的以魚類為代表的脊椎動(dòng)物群類和以裸蕨為代表的陸生植物群類。泥盆紀(jì)陸生植物的迅速繁殖是很突然的。裸蕨到泥盆紀(jì)晚期完全滅絕，原始的甲胄魚類也消失了。

C.到了石炭-二疊紀(jì)又成了兩棲類和蕨類的天下。二疊紀(jì)末期，在古生代曾盛極一時(shí)的多種生物門類又一次出現(xiàn)大滅絕。D.在晚二疊世初露頭角的裸子植物，到了中生代突然迅速地發(fā)展起來，統(tǒng)領(lǐng)了中生代的植物界。爬行動(dòng)物的高度發(fā)展也取代了兩棲類成為中生代動(dòng)物界的代表。

E.在晚白堊世發(fā)生了被子植物的突然爆發(fā)性變化和巨型爬行動(dòng)物完全絕跡，植物界進(jìn)入了被子植物時(shí)代，動(dòng)物界則以哺乳類動(dòng)物的空前發(fā)展為特征。緊接著在第四紀(jì)又進(jìn)入了人類時(shí)代。概括而言，生物進(jìn)化的階段性節(jié)律表現(xiàn)為短期內(nèi)某些生物門類突發(fā)性地迅速繁殖，然后進(jìn)入鼎盛時(shí)期；這一時(shí)代結(jié)束時(shí)，大量不同生物門類和不同生態(tài)位的動(dòng)植物發(fā)生死亡，甚至滅絕;接著又是新物種大量涌現(xiàn)，高級(jí)取代低級(jí)，強(qiáng)者淘汰弱者，如此多次反復(fù)地發(fā)生，階段性躍進(jìn)地發(fā)展。(2)地球生物進(jìn)化這種階段性節(jié)律的解釋。1.羅普（Raup，1971）指出了生物大滅絕與生態(tài)條件是無關(guān)的。

2.多學(xué)者傾向于從宇宙環(huán)境的變化尋找生物突變的根本原因。

1.羅普（Raup，1971）指出了生物大滅絕與生態(tài)條件是無關(guān)的。如有孔蟲中蜓?類、腕足動(dòng)物的長(zhǎng)身貝、菊石及恐龍都發(fā)展了可適應(yīng)多種生態(tài)條件的類別。但是所有這些生物都按門類突然消失。這表明生物大滅絕的決定性因素可能是對(duì)遺傳機(jī)理發(fā)生作用，而不是對(duì)生態(tài)的適應(yīng)特性起作用。此外，氣候劇烈變化的冰期與生物滅絕事件并不相對(duì)應(yīng)。

2.多學(xué)者傾向于從宇宙環(huán)境的變化尋找生物突變的根本原因霍伊爾（Hoyle，1981）

徐道一（1983）

霍伊爾（Hoyle，1981）提出了地球上的基因物質(zhì)有可能是由彗星等天體帶到地球的假說。按此假說，大量生物的新種屬的發(fā)生，有可能與地球在銀河系中的運(yùn)動(dòng)和宇宙空間的有機(jī)物質(zhì)有關(guān)。當(dāng)來到地球上的新基因物質(zhì)增加時(shí)，對(duì)形成多種新的生物自然會(huì)起到重要的促進(jìn)作用。

徐道一（1983）生物變革時(shí)期與太陽系在銀河系的運(yùn)行軌道可能有一定聯(lián)系。由于地球在星際空間所處位置不同、空間微粒密度不同、宇宙線強(qiáng)度不同，因此對(duì)太陽