自然地理系统

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1、第二章自然地理系统的整体性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本特征。难点整体性的认识过程。系统论从首创至今，不过几十年的历史，然而却以不可替代的综合、整体、最优化的特性渗透于自然科学、社会科学的许多领域，解决了工业、交通运输、电力网、通讯网、环境保护、城市规划、水源利用、能源开发、社会经济等方面的许多难题。系统方法在地理科学中被广泛应用，已为大家所公认。系统论被引进地理学，用来研究地理环境的结构、功能及其演化，使地理思维在结构和方法上发生了深刻的变化，将古老的地理学从定性分析和解释引向定量分析和定

2、性解释相结合的阶段。目前虽然还未将自然地理学原理完全建立在系统论的基础上，许多关键性问题仍需进行深入探讨，但是，这种科学的方法论有助于更深刻地揭示自然地理环境的一般规律，在关于这些规律的传统解释基础上，运用系统论的基本理论作进一步阐述，以便用其新思路来探讨自然地理学的基本问题。第一节系统概述系统概述一、系统概念三、系统主要特征按系统尺度、规模和范围分按系统与环境的关系分按人与自然的关系分二、系统分类整体性层次性相关性稳定性变异性系统概述一、系统概念具有特定功能和结构的元素集合，每一个系统都是由相互联系、相互作用的事物和过程所组成。自然

3、界各种事物都是以系统形式存在着的有机整体，整个物质世界，大到宇宙天体、太阳系，小到原子、基本粒子，都是由相互联系、相互作用的若干部分组成。1、按系统尺度、规模和范围分：宇宙系统——如银河系、整个宇宙宏观系统——周围的宏观物体，如生态系统、人体系统。微观系统——如原子中电子的壳层结构和原子核结构系统,细胞中的核、质、膜都是相互联系、相互作用的系统。二、系统分类2、按系统与环境的关系分：开放系统——系统与环境之间具有物质、能量、信息的交换和流通。封闭系统——系统与环境之间只有能量的交换和流通，没有物质的交换。孤立系统——系统与环境不发生任何

4、联系和作用。系统分类3、按人与自然的关系分：自然系统——指未打上人工印记的各种客观系统，如天然生态系统。人造系统——指人工制造的各种系统，是由人工生成的各种要素组成的，如生产、交通运输、管理系统。自然与人文的复合系统——指人类利用自然和改造自然的各种系统，如水利发电系统、农业系统。系统分类三、系统主要特征（一）整体性（二）层次性（三）相关性（四）稳定性（五）变异性整体性概念的发展传统观点的整体性—内在联系性系统观点的整体性—结构功能的整体性耗散结构理论的整体性—非平衡有序系统的整体性（一）整体性系统的主要特征——整体性1、传统观点整体性

5、：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。地球表层是由地质、地貌、气候、水文、土壤、动物等成分组成，这些无机自然界与有机自然界各组成成分相互联系、相互作用，并通过自然历史过程，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其它成分或环节的变化甚至整体的变化。系统的主要特征——整体性比如：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

6、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的发展，特别是系统论的出现，对整体性又有了新的认识。系统的主要特征——整体性2、系统思想——功能和结构的整体性（1）功能整体性是系统对外界和内部所表现的效应（包括物质和能量、信息等的传输和转换）。系统论中有一个重要原理——功能超越

7、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：整体=部分之和整体<部分之和整体>部分之和系统的主要特征——整体性①系统的整体等于系统的各组成部分之和这是被严格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正确的真理。但是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、一堆沙粒等。②系统的整体小于各部分之和如果系统中各部分相互牵扯，相互扼制，甚至掺杂着一些寄生和坏死的要素，这样的系统往往使整体的能量大大下降，出现“三个和尚没水吃

8、”的情况。③系统的整体大于各部分之和如果系统中各组成要素互相协同，彼此配合，会使系统出现新质，即整体系统会出现各子系统没有的功能。系统的主要特征——整体性例如：人的双眼视觉功能大大超过两只单眼视觉功能简单相