第二章自然地理系统的整体特征(教案)

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1、第二章自然地理系统的整体特征重点：讲明自然地理环境的整体性，阐述各组成成分间的相互关系及自然地理系统的基木特征。难点：在于整体性的认识过程第一节系统概述一、系统概念与分类系统、按系统的尺度规模和范围分类、按系统与环境的关系划分、按人与自然的关系划分二、系统的主要特征整体性、层次性、相关性、稳定性与变易性1.传统观点的整体性整体性：自然地理综合体各组成要素和各组成部分之间的内在联系。具体地讲地球表层是由地质、地貌、气候、水文、土壤、动物等成分组成，这些无机口然界与有机口然界各组成成分相互联系、相互作用，并通过门然历史过程，形成自然地理综合体，这个综合体中任何一个成分或环节的变化都会影响

2、其它成分或环节的变化甚至整体的变化。比如：我们所处的是暖温带落叶阔叶林带，作物为一年两熟，如果气候寒冷则是寒温带气候，无霜期短，作物只能一年一熟，种植耐寒、生长期短的作物。同样，地貌因素发生变化，也会引起一系列变化，再如华北平原如发生地壳运动,抬升1000米以上，气温降低，降水发生相应的变化，土壤、植被也随之改变。传统观点：是以自然综合体学说为基础，用因果法则，揭示自然地理环境动态特征，一个因素变化会影响另外的因素，体现在自然综合体内各要素的内在联系性,传统观点的整体性是内在联系的整体性。但是传统的观点是定性的描述，不能定量地表达整体性原理。随着科学技术的进步和新学科领域特别是系统论

3、的出现,对整体性又有了新的认识。2.系统思想的整体性，结构和功能1）功能整体性是系统对外结合内部所表现的效应（包括物质和能量、信息等的传输和转换）。系统论中冇一个重要原理——功能超越性原理，整体系统会出现子系统没有的功能——整体大于各部分之和。整体和部分的关系，主要表现在三种情况：①系统的整体等于部分Z和这是严格的和精确的数学多次证明的命题，几何和代数从来就把这种关系当作绝对的正确的真理，但这一命题只是对那些联系不紧密的松散系统才成立，只适应于由各要素机械组成的系统，如一筐苹果。②整体小于部分之和如果系统屮各部分相互牵扯，互相遏制，茯至掺杂着一些寄生和坏死的要素,这样的系统往往会使整

4、体性的能量大大卜•降，出现“三个和尚没水吃”O③整体大于各部分之和系统屮各种要素互相协同，彼此配合，会使系统出现新质。如正常人的一•双眼睛是两个眼睛的视力之和。乂如：拿破仑是一位了不起的政治家、军事家。在现代军事思想屮，他的战例述是很有价值的，他曾打过很多冇名的胜仗，说明整体大于部分Z和的道理。有一种少数民族叫马木留兵，马木留兵英勇善战，个人拚杀技术较好，法国兵在当吋曾打过胜仗，3个马木留兵绝对战胜3个法国兵，100个马木留兵与100个法国兵势均力敌，而300法国兵绝对能够战胜300个马木留兵。这是因为法国兵在大兵团作战屮，彼此配合得很好。而马木留兵不善于协同作战，这就是整体性起了作

5、用。整体出现的功能是任何一个部分所没有的功能。同样，配合好的球队也说明了整体功能的作用，又如：一个生物体的整体功能远远人于各细胞之和,-个亚热带区域的整体特征绝不是水、热、气、土、林等各要素相加的结果。2）结构整体性系统理论指出：系统的整体功能决定于各组成元素的相互结合的方式，通常所说的结构。因此，整体功能取决于系统的结构，从以上例了中可看出法国兵彼此配合好，整体功能好，马木留兵不善于协同作战，整体功能小于部门之和。结构——从字面上看，各组成部分的搭配和排列。所以结构和功能是密切相连的，结构是完成功能的框架和渠道。也就是说物质、能量和信息的传输和转换是通过系统的结构而实现的。反过来，

6、物质、能量、信息的传输和转换则是维持结构存在和发展的基础。结构和功能是相互联系的不可分割的两个方面，没有结构的功能和没有功能的结构都是不存在的。研究整体性既要研究整体功能认识它的综合效应，乂要研究这种功能是由什么样的结构所决定的。研究系统是怎样随结构、功能的变化而变化的，目的是捉高整体性的功能。3）地球表层系统的整体性：结构整体性（空间和时间结构）、功能整体性吋间结构是维持空间结构在状态上一系列变化的结果。空间结构是各组成要素的分布格局。空间结构包描垂直结构和水平结构，垂直结构包括大气圈、水圈、岩右圈。水平结构是各组成成分在水平方向上发生分异，如从赤道到极地分为热带、温带、寒带。时间

7、结构是地球表层从简单到复杂不断发展进化的。功能：物质的循环和能量的转换是地球表层最重要的功能。从地球表层内部看，各组成成分之间物质和能量交换分为两种方式。垂直方向：岩石——地下水——地表水一一土壤一一空气以及贯穿于各成分的生物。水平方向：各组成部分有物质的机械迁移和物理过程、化学过程、生物代谢过程。地球表面冇了这些结构和功能，才冇可能把四个圈层融合成一个统一的动态系统，决定着地球表层的整体性。从地球表层的外部联系看：地球表层与外部系统（高层大气、宇宙、地幔