自然地理系统演化动态教学文案.ppt

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1、自然地理系统演化动态一、自然地理系统的演化图1自然地理环境演化进程示意图A生物出现B植物登陆C人类出现（负值表示距今以往的年数）1、原始环境阶段又称“前自然地理环境阶段”，是岩石圈、大气圈和水圈形成阶段。构成原始太阳系的物质包括由氢、氖、氮、氧等元素构成的气体物质约占总量的98.5％;由硅、镁、铝、硫、铁等及其氧化物和石墨等构成的土物质以及由氢、氮、氧的化合物如水、水化甲烷（NH3·7H2O）等构成的冰物质，只占总量的1.5％。1、原始环境阶段地球诞生之初，土物质和冰物质聚集成接近均质的球形体，尚无分层现象。当地球体积逐渐聚集增大，重力作用逐渐显现，比重大的土物质向球内部收缩汇聚，收缩

2、位能转化为热能，加之放射性元素蜕变中释放的热能，共同促使地球内部不断增温，以致铁镍物质熔融沉向球心，形成内核；硅酸盐类密度低、熔点高的物质相对上升，形成地壳；其余铁镁酸盐物质构成中间地幔层。固体地球部分形成圈层分化。地球圈层分化之初，由氢、氦、氧组成的原始气体仍为地球的主要组成。由于地球初期质量小、重力小，不足以俘获气态物质，氢、氦、氧等极易散失于太空，故气体稀薄。地球体积逐渐增加，重力作用增大，在圈层分化过程中，地球内部的气体成分，随地壳运动与火山活动被释放于空中并已不能轻易脱离地球，从而形成一定厚度的原始大气层，它们主要由甲烷（CH4）氨（NH3）和气态水组成。紫外线分解水，之后与

3、甲烷反应，其主要成分变作二氧化碳、氮和水汽，构成第二代大气（还原性大气）。而相当一部分水汽又转化为液态水，在地表汇集形成原始海洋——水圈。从地球的诞生，到岩石圈、气圈和水圈的初步形成大约从4.56×109年延续到3.5×109年前，这一阶段持续约1×109年，即为原始环境阶段。1、原始环境阶段2、亚自然地理环境阶段亚自然地理环境阶段开始于距今约35亿年。地史古生物资料表明，在距今约35亿年的原始海洋里，开始出现原始的原核生命体。有机生命的诞生标志着生物圈的始起，也标志着地球开始进入自然地理系统产生的阶段。海洋是生命的摇篮。从寒武纪到5亿年前的奥陶纪初，海洋无脊椎动物已大量生存，海洋已成

4、为生物世界。直到距今4亿年前泥盆纪之初，生物进化史上又发生了一次飞跃，植物开始登上陆地。至此，自然地理系统结束了亚自然地理环境发展阶段。这一阶段大约经历了30亿年的时间。3、全自然地理环境阶段全自然地理环境阶段即海洋和陆地自然地理环境进入全面发展的阶段。距今4亿年泥盆纪之初，加里东造山运动使地球上的陆地范围大增。由于地理环境的急变，生物界发生重大变革，陆生植物开始发展，全球茂密的森林植被使光合作用急剧加强，最终以氮、氧为主要成分的第三代大气（氧化大气），即作为自然地理系统组成之一的现代大气层终于形成。随着陆生动植物的发展，生物圈逐渐进入全面发展阶段。生物物种日趋进化、丰富和多样化，一个

5、完整的生物圈已告形成。从植物由海登陆的时期起，陆地风化壳也开始了成土过程。作为自然地理系统的各组成部分，均经历了从简单到复杂，从低级到高级，从不完整到完整的发展阶段，完成了从海洋到陆地，从岩石圈、大气圈、水圈、生物圈到土壤的全面进化的过程，即真正意义上的自然地理系统终于形成。到距今约350万年前后人类开始出现为止，全自然地理环境演化阶段大约经历了近4亿年。3、全自然地理环境阶段4、“人—地环境”阶段距今约350万年前后，新第三纪晚期，生物演化历史上又发生了一次重大事件，地球上最高级的生物—人类的始祖如阿法尔南方古猿出现。生物界开始进入了一个新的时期，自然地理环境随即开始了受人类活动影响

6、的新阶段。人类在劳动生产过程中，对自然地理环境的影响日益突出，人在与其生存环境的相互关系中，即人地矛盾的对立统一关系中，已经由非主要的矛盾方面逐渐转化为主要的矛盾方面。5、自然地理系统演化过程的特点自然地理系统演化过程中，圈层结构具有一定的演变顺序。在自然地理系统不断完善的过程中，其各组成部分的内部也经历了不断变化的过程。分析自然地理系统的发展过程曲线，不难发现其各个演化阶段的时间历程不均匀。自然地理系统各阶段的演化历时大约在按照10:1:0.01的比率递变。自然地理系统演化的现阶段人—地环境阶段的发展趋势尚不明了。就是说，现阶段是仍处于整个演化过程的迅速发展阶段？还是即将进入“后自然

7、地理环境”的发展速率逐渐趋缓的新阶段？人—地环境阶段究竟有多长？……二、自然地理系统的演化机制1、系统的自组织功能自组织性或自组织功能是开放系统不断发展进化的重要性质和功能。系统只有与环境发生物质、能量和信息的交换才能真正发展。系统通过内部组织结构与功能的自身调整而产生与环境影响相适应的某些变化，称之为系统对环境的适应作用。自然地理系统也不例外。生物界对自然地理系统进化具有更为强大的自组织能力。2、“盖娅假说”英国地球物理学者拉沃洛克于1969