自然地理学生物与环境
自然地理学《生物圈与生态系统》
二叠纪古生物
三叠纪古生物
侏 罗 纪、 白 垩 纪 生 物
新生代古生物
人类的出现
第四节 生态系统
r 生态系统是生物群落与其环境间不断进行物 质循环和能量流动而成的统一体。 即：生物群落与非生物环境共同组成的物 质-能量系统 生态系统 = 生物群落 + 环境
生物圈是最大的生态系统。它包括陆地生 态系统、海洋生态系统。
组织—维管束
Ø 分为
苔藓植物 维管植物
蕨类植物 祼子植物 被子植物
（四）后生动物
Ø 多细胞生物，起源于单细胞动物
Ø 细胞
组织
器官
器官系统
Ø 重要特征——运动
Ø 异养型——植物、动物、寄生
第二节 生物圈的结构
垂直准正态分布结构 水平连续不均匀结构 多级嵌套结构 结构特性 生物的地域分异与区系性
一 、垂直准正态分布结构
Ø 在垂直方向上，集中分布在某一 范围内，向上或向下都逐渐减少。
Ø 主要集中在海平面及地面附近
如：浅海区——1500种鱼类
850种
200-1000m，
只有150种
1000-4000m，
陆地上 0-500m， 约51.6%
约20%
500-1000m ，
1000-2000m，
陆地面积随海拔的变化
地表的光强大于地下和水下，水深或者埋深越 大光强越小，生物的生产率的高低，取决于光 合作用的强弱。生物圈结构上的亲光性反映了 太阳辐射对于生物生长发育的重要性。
温控性
Ø 热带生产率高于寒带
生物圈结构上的温控性，是指生物圈的结构特征受 到温度分布控制的性质，反映了温度或者热量对于 生物的影响。
五、生物地域分异与区系性
地理学名词解释(全)
地理学名词解释(全)1. 地理学 (Geography): 研究地球表面的自然和人文现象的学科。
主要关注地球的物理特征、自然环境、人类活动和其相互关系。
2. 自然地理学 (Physical Geography): 研究地球的自然现象和过程，包括地形、气候、土壤、水文循环、生态系统等。
3. 人文地理学 (Human Geography): 研究人类活动及其与地理环境的相互关系，包括人口、城市、经济、文化等方面。
4. 地球 (Earth): 人们生活的行星，它的物理特征包括大小、形状、地壳、地幔、地核等。
5. 大气层 (Atmosphere): 环绕地球的气体层，包括各种气候和气象现象发生的空间。
6. 地形 (Topography): 描述土地表面的形状和地貌特征，如山脉、平原、山谷等。
7. 气候(Climate): 特定地区长期的天气模式，包括温度、降水、季节变化等。
8. 生态系统 (Ecosystem): 由生物群落和环境相互作用形成的系统，包括生物多样性和能量流动等。
9. 水文循环 (Hydrological cycle): 描述水在地球上不断循环的过程，包括蒸发、降水、地表径流、蓄水等。
10. 全球变暖 (Global warming): 地球温度升高的现象，主要由人类活动引起的温室气体排放导致。
11. 大陆漂移 (Continental drift): 大陆在地球表面移动和变化的理论，由阿尔弗雷德·魏格纳提出。
12. 磁极 (Magnetic pole): 地球内部磁场较强的区域，南磁极和北磁极。
13. 地质 (Geology): 研究地球的物质组成、结构、历史和过程的学科。
14. 生物地理学 (Biogeography): 研究物种分布及其与地理环境和历史的关系。
15. 城市化 (Urbanization): 人口不断向城市迁移和集中的现象。
16. 土壤侵蚀 (Soil erosion): 土壤被水、风或人类活动侵蚀的过程，对农业和环境有害。
自然地理学分科的依据
自然地理学分科的依据一、气候学气候学是自然地理学的一个重要分支，它研究的是地球大气系统中的气候现象和变化规律。
气候是指一定地区长期的天气状况，包括温度、湿度、降水、风向和风速等因素。
气候的变化对人类社会和自然环境都有着重要影响，了解气候变化规律对于预测天气、农业生产和环境保护等方面都具有重要意义。
二、地形学地形学是研究地球表面形态和地貌发育的学科，它关注的是地球表面的地势、地貌和地形特征。
地形是地球表面的高低起伏和形态特征，地貌是指地球表面的形态和构造特征。
地形学的研究对于了解地球的形态演化、地质构造和地球表面的变化具有重要意义。
三、水文学水文学是研究地表水和地下水的分布、循环和利用的学科。
水是地球上最重要的资源之一，它对于生物生存和人类社会发展都具有重要意义。
水文学的研究可以帮助我们了解水资源的分布和利用状况，预测洪涝和旱灾等自然灾害，制定合理的水资源管理和保护措施。
四、生物地理学生物地理学是研究生物在地球上分布和演化规律的学科。
生物是地球上的重要组成部分，它们的分布和演化受到地理环境的影响。
生物地理学的研究可以帮助我们了解不同地区的生物多样性和物种分布规律，推测古代生物的迁移和演化过程，为生物保护和生态系统管理提供科学依据。
五、土地利用学土地利用学是研究土地资源的开发、利用和管理的学科。
土地是人类社会生产和生活的基础，合理的土地利用对于可持续发展具有重要意义。
土地利用学的研究可以帮助我们了解土地资源的类型和分布、土地利用方式的优化和调整，制定合理的土地规划和管理措施。
六、生态学生态学是研究生物与环境相互作用的学科。
生态学关注的是生物与环境之间的相互关系和生态系统的结构和功能。
生态学的研究可以帮助我们了解生态系统的稳定性和脆弱性，推测生物的适应和响应机制，为生态环境保护和恢复提供科学依据。
自然地理学的各个分支学科之间相互联系，共同构成了对地球自然环境的全面认识和研究。
它们的研究成果可以帮助我们了解地球的自然现象和变化规律，为人类社会的可持续发展提供科学依据。
《自然地理学》课程教学大纲
《自然地理学》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称：自然地理学英文名称：Physical geography课程类别：专业基础课学时：128学 分：8.0适用对象：资源环境与城乡规划管理、地理科学、地理信息系统二、课程简介《自然地理基础》课程主要介绍自然地理学的研究对象和任务，地球的宇宙环境、地球的运动、地球的形状和结构，地壳及其运动、地质构造与地壳的演化，气候与气候资源，水文及水资源，地貌及地貌灾害与防治；植物及植物资源，动物及动物资源，土壤及土壤资源等地球表层各自然要素的性质和特点，各要素之间的相互联系和相互作用，自然地理环境的基本规律及其应用，人类与自然地理环境的关系等内容。
三、课程性质与教学目的自然地理基础是环境科学专业的专业基础课，它是研究地球表层（即自然地理环境）的科学，主要阐明地壳、气候、水文、地貌、植物、动物及土壤等各自然地理要素的特征、分布规律及其相互作用而形成的自然地理环境整体特征和规律，为学生今后开展自然地理学知识的教学和相关研究奠定基础。
课程的教学目的主要是培养具有自然地理学知识和能力的综合性人才，要求学生掌握自然地理学的基本知识、基本理论和基本技能，了解各自然地理要素的特征、发展变化和分布规律，进一步认识自然地理系统的整体性和区域差异性，并能在资源、环境以及城乡规划管理研究和应用中熟练地应用自然地理学知识和方法。
四、教学内容及要求第一章 绪论（一）目的与要求1.掌握自然地理学的研究对象2.了解自然地理学的分科3.熟悉自然地理学的任务（二）教学内容第一节 地理学的研究对象1.主要内容地理学的研究对象。
2.基本概念和知识点地理环境。
3.问题地理环境包括的三种环境及其含义。
第二节 自然地理学的研究对象1.主要内容天然环境和人为环境、自然地理环境的形成、自然地理环境的范围和边界、自然地理环境的组成、自然地理环境的基本特征。
2.基本概念和知识点天然环境、人为环境、地圈，自然地理环境的物质组成、自然地理环境的要素组成、自然地理环境的基本特征。
研究生地理知识点归纳总结
研究生地理知识点归纳总结地理学作为一门关注地球自然环境和人类活动的学科，旨在研究地球表层的自然、社会以及人文现象。
研究生地理学在本科地理学知识基础上，进一步深化对地理学领域的研究与理解。
本文将对研究生地理学知识点进行归纳总结，帮助研究生学习和掌握地理学的核心内容和关键概念。
一、自然地理学知识点自然地理学是地理学的主要分支，研究地球自然环境及其空间分布规律。
以下是自然地理学的重要知识点归纳：1. 地形地貌：包括山地、高原、平原以及各种地貌类型的形成与发展过程。
其中，地质作用、水、风等自然力量对地貌形成的影响是重要内容。
2. 气候与气象：研究地球大气的构成、循环和气候变化规律。
了解气象学的基本概念和气象要素的测量与记录，掌握气象图解分析方法。
3. 水文地理学：涉及地表水、地下水的分布、循环和利用。
了解河流、湖泊、冰川、雪山等水体的形成与演变。
4. 生态地理学：研究地球上各种生态系统的空间分布和相互关系，包括森林、草原、沙漠、湿地等生态系统的特点和生物多样性。
5. 生物地理学：探讨生物的地理分布规律，理解物种形成、迁徙和适应环境的机制。
二、人文地理学知识点人文地理学关注的是地球上人类活动的空间分布及其规律。
以下是人文地理学的重要知识点归纳：1. 人口地理学：研究人口数量、分布、结构及其变化的原因和影响。
掌握人口统计指标和人口密度、人口迁移的基本概念。
2. 城市地理学：研究城市的产生、演化和特征。
了解城市化进程和城市规划，认识城市的功能区划和城市环境问题。
3. 经济地理学：研究地球上经济活动的空间分布和经济格局的形成。
了解农业、工业、商业等经济活动的地理特点和影响因素。
4. 农业地理学：研究农业的区域分布、农作物的种植条件和农业发展的地理问题。
了解农业生产方式的演变和农地利用规划。
5. 文化地理学：探讨地理环境与文化现象之间的关系，理解文化的地理分布和地理背景对文化传承的影响。
三、地理信息系统地理信息系统（GIS）是地理学的重要工具，用于地理数据的收集、储存、处理和分析。
自然地理学知识点
自然地理学知识整理题型：填空题1分*16=16分名词解释3分*7=21分作图题6分*3=18分简答题6分*6=36分论述题9分*1=9分二○一○年十二月➢绪论★1·地球表层的空间界限：大多数学者：上界为对流层顶，下界为沉积岩底部，包括大气圈的对流层，岩石圈的沉积岩部分，整个水圈和生物圈，共十几千米。
★2·地球表层的特征：P40-411 太阳能集中分布于地表，太阳能转化主要发生在地表。
2 固液气三态并存于地表，且相互转化。
3 具有其特有的,由其本身发展形成的物质和现象。
（生物，土壤层）--这是负熵增长的表现。
4，圈层间，进行着复杂的物质能量交换和循环。
5，地球表面存在着复杂的内部分异。
6，人类活动的基本场所。
★3·环境：是指主体或研究对象以外的，围绕主体占据一定空间，构成主体生存条件的一切事物的总和。
环境是相对于主体而言的，是一个相对的概念。
➢第一章地球1·天体的概念广义的天体宇宙间各种物质客体通称天体，表现为多种存在形式：一部分物质以电磁波、星际物质等形式弥散在空间；另一部分则积聚、堆积成团，表现为各种堆积形态的积聚实体，如恒星、行星、彗星、星云等，称为积聚态天体。
通常将包括星际物质和各种积聚态天体在内的宇宙物质，统称为天体，而不包括电磁波。
★2·太阳系八大行星的名称、排序、运动特征、显著特点3·日地距离：1.496×108 km，一个天文单位。
★4·地球形状的地理意义地球的球形形状使得太阳辐射在地表分布不均，由赤道向两极递减，并由此形成地球上的温度带。
这是地域分异规律得以产生的一个根本原因，也是地理学研究的基本出发点和立脚点。
★5·地球大小的地理意义版本一: 地球的大小适中。
如果太大，超过太阳质量的0.07，则产生热核反应，演变为恒星；如果质量太小，则无法吸引大气，不会产生大气圈，地球就会像月球一样，不会孕育出生命，而且将会被小行星、流星和彗星撞击得千疮百孔。
自然地理学 学科
自然地理学学科自然地理学：（一）定义自然地理学是一门研究地球上的自然力量如气候、地质活动、生物进化、历史变迁等与地理环境关系的学科。
地理学的特点是强调多学科的协同，其实质是认识自然环境的地理研究。
（二）内容1. 大气环境：主要研究大气环境及天气灾害的关系；2. 水文过程：研究不同水分元素在水循环过程中的转变规律；3. 土壤环境：研究水、气等自然性质如前环境及催化作用；4. 生物环境：研究生物的适应性及物种的分布规律；5. 景观演变：研究地貌演变的历史变化；6. 地理学模型：利用专业的研究方法和工具建立理论模型，研究地理领域中各种现象和动态关系。
（三）发展由于自然环境及其特性、复杂性的变化、不断深化的多学科交叉、社会科学和技术的飞速发展，自然地理学正在快速发展，同时也带动着相关学科的发展。
1.自然环境和资源管理：通过社会发展的综合考虑，从而合理利用自然资源，改善地球自然环境；2.绿色发展：强化绿色经济理念，构建更具生态可持续性的城乡空间结构；3.生态系统服务：研究社会经济发展及其环境问题的协调性，探索经济活动与生物多样性的协同关系；4.自然灾害分析：积极预测识别自然灾害，建立防控预报等技术，以适应灾害体系与社会经济发展的要求；5.地理信息系统：结合数学、计算机等数理软件，把地学问题转化为地理信息系统，进一步分析和识别地球大小规模的自然问题；6.环境生态科学：广泛应用生态科学知识到自然地理学，提出环境质量的综合评价及治理方法。
（四）应用1. 自然地理学主要用于研究和认识自然环境运行规律，为具体土壤及植被配置提供理论基础；2. 用于规划和预测各种天气、气候变化，降低自然灾害对人类造成的影响；3. 用于人类活动对自然影响的研究和评估，以期采取有效的保护措施；4. 用于资源的高效开发和利用，以实现有效的可持续发展；5. 用于环境保护，制定环境治理的政策方案；6. 用于区域统一整体规划设计，促进区域发展和人文繁荣。
自然地理学（刘南威）生物部分课后问题答案
自然地理学（刘南威）生物部分课后问题答案第七章第一节植物与环境1.试述植物在自然地理环境中的地位和作用。
植物是自然地理环境的组成要素，是不可替代的。
通过光合作用把有机界和无机界联合成一个有机的整体；通过食物链的联系改造自然地理环境。
2.何谓生态因素、生存条件和生境？在植物与环境的相互关系中如何达到辨证的统一？生态因素：对植物产生一定影响，包括有利和不利影响的因素，生存条件：在生态因素中，对植物生活不可缺少的，称为生存条件，如氧、二氧化碳、光、热、水、无机盐类等六个因素。
生境：所有生态因子构成生物的生态环境，特定生物体或群落栖息地的生态环境称为生境。
在植物与环境的相互关系中，植物具有主动性，环境具有可变性。
在环境发生改变时，植物会适应这种改变，植物与环境一直处于这种状态。
3.分别阐述光、热、水、大气、土壤、地形、动物、植物等因素对植物的影响。
光对植物的影响主要在以下三个方面：光谱成分，光照强度，光照时间。
光谱成分：不同波长的光对植物的生长有不同影响，如蓝紫光是支配细胞分化最重要的光线；紫外线能够使植物体内某些生长激素的形成受到抑制，从而也就抑制了茎的伸长，蓝光有利于蛋白质和有机酸的合成。
光照强度：植物体重的增加与光照强度密切有关。
植物体内的各种器官和组织能保持发育上的正常比例，也与一定的光照强度直接相联系。
光照时间：植物对光周期的不同反应，可将植物分为长日照植物、短日照植物和中间性植物。
温度对植物的影响：温度对植物生长发育的影响，主要通过对植物体内各种生理生化过程的影响而实现的。
过低的温度和过高的温度都能够直接妨碍植物对水分和矿质营养物的吸收。
水分对植物的影响：主要影响植物对营养物质的吸收、运输、光合作用、呼吸作用的进行和细胞内一系列的生化过程。
大气对植物的影响：化学成分里：影响植物的呼吸和光合作用。
空气运动：影响植物花粉的传播，对植物的生存产生影响。
土壤对植物的影响：由于土壤颗粒的大小影响植物对土壤中无机养分的吸收。
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动态系统。
一、生态系统的组成和结构
➢ 组成成分
非生物环境 生产者：能以简单的无机物制造有机物的自养生
物。 消费者：直接或间接以生产者制造的有机物为食
物的异养生物。植食动物与肉食动物 分解者：把动植物残体的复杂有机物分解为生产
微分方程形式: dN rN (1 N )
dt
K
种内关系积分方程形式： Nt
K 1 e rt
◆
种内竞争——决斗，优胜劣汰
婚配制度——一夫多妻制
空间领域——王者领地
生物群落：
• 群落——多种生物在一定空间共生，形成 完整、有序的生物体系——生物多样性。
• 植被——一定区域全部植物群落的总体。
➢ 生物群落基本特征
2、举例：鲨鱼、鲸、海豚。
1、概念：是指同一种生物的若干个体 在不同环境条件下长期生活，形成了不 同的适应特征和适应方式。
2、举例：芦苇。
生物适应的实现——通过改变生物的形态构造、生理生态机 能或行为。
生物适应对策： k-对策——提高竞争能力（虎、狮、乔木） r-对策——提高繁殖力、扩散力（昆虫、鱼、草）
生物量：在单位面积上净初级生产量日积月累所 形成的有机物质数量
生态系统生产力的差异性
空间差异、随群落演替阶段的差异
消费者动物的次级生产
• 次级生产——动物性有机物质的生产 • 动物种群的能量收支状况：
C = A +FU，其中C为摄入量，A为同化量，FU为排 泄量
A = P +R，其中P为次级生产量，R为呼吸消耗 P = C – FU – R
生态因素：环境中影响生物的形态、生理 和分布等的因素叫生态因素。
阳光
非生物因素
温度
（水、土、光、气、热）
生态因素
水
种间关系
生物因素
种内关系
生态因子特征
1、综合性——相互作用与影响（植物与动物） 2、非等价性——生态因子主次之分（鱼——水） 3、不可替代性——次要生态因子但不可或缺 （鸟——天） 4、适宜与限制（温度、水、食物） —最适宜生存环境
第七章 生物与环境
第一节 地球上的生物界 第二节 生物与环境 第三节 生物种群与生物群落 第四节 生态系统 第五节 陆地和水域生态系统 第六节 社会－经济－自然复合生态系统（自学） 第七节 生物多样性及其保护
小结与思考
第一节 地球上的生物界
生物五界系统
第二节 生物与环境
一、生态因素及其特征 二、生态因素与生物 三、生物对环境的适应
第三节 生物种群和生物群落
种群及其一般特征：
种群——占据着一定空间或地区的同一种生 物群体
➢ 数量和密度 ➢ 年龄和性比 ➢ 个体的空间分布——随机分布、均匀分布、
成群分布
出生率和死亡率
种群增长
连续增长模型（指数增长）
微分方程形式: dN rN; dt
积分方程形式: Nt N0ert
◆ 逻辑斯谛（Logistic）增长模型
春季开花
4、光对植物开花的影响
秋季开花
动物 鱼背腹颜色、鸟、蛾
日照长度——生物节律 植物——长（高纬）、短（低纬）日照 动物——生殖、换毛、迁移
1、分布：广东蜜桔、日本红富士
植物
温
2、形态：冷则针形叶；热则阔叶。
度
1、生存范围：—20~500C
动物 2、体形：寒则耳尾小；热则尖嘴
猴腮
3、动物的冬眠、夏眠：蜗牛、蛇。
3、风对动物的直接作用主要是影响动物的行 为。随风觅食。
1、基地和营养库：土壤供应和调节植 物水分、养料和空气。
植物
2、物质交换：土壤供应植物水分和营 养，植物代谢和枯枝落叶促成土壤形成 和影响其理化性质。
3、土壤酸碱度：影响矿质盐类溶解度，
土
进而影响其被植物吸收利用的有效性。
壤
4、土壤中易溶性盐类含量过高会限制一 般植物的生存。
1、水是限制陆生生物分布的重要因素
水
沙漠：仅少数动植物
2、举例：
热带雨林：森林茂密， 动植物种类多
化 学 成 分
空 气空
气 运 动
1、氧气是动植物呼吸所需的物质；二 氧化碳是植物光合作用的原料之一。
2、绿色植物对大气污染具有净化作用
1、风是植物孢子、花粉、种子和果实传播 的动力。
2、风的有害作用是使植物变形，向风一侧蒸 腾萎蔫，形成不对称的旗形树冠；
动物
1、土壤温度和湿度变化幅度小，常 成为动物极好的隐蔽所。
2、动物行为：温度和湿度变化时，可 致土栖动物发生垂直迁移活动。
种 内
生关 物系
因 素
种 间 关 系
蜜蜂、蚂蚁
种内互助 狼群、牛群
鲈鱼、蛙 种内斗争
共生 竞争
雄猴、雄海象
寄生
捕食
PICTURE
趋同适应
生 物 适 应 趋异适应
1、概念：指亲缘关系相当疏远的不同 种类生物，由于长期生活在相同或相似 的环境中，通过变异和选择，形成相同 或相似的适应特征和适应方式的现象。
一定的种类组成 优势种、建群种、伴生种
一定的群落外貌
植物长期受一定的环境综合影响所表现出 的生长形态（阔叶林与针叶林）
一定的群落结构 • 垂直结构：指群落的成层现象 • 水平结构：指群落的水平空间配置状况 • 生态结构：指群落的以层片为单元的三 维空间配置状况
第四节 生态系统
• 概念：一定空间内生物成分（生物群落） 和非生物成分（物理环境）通过物质循 环和能量流动、相互作用、互相依赖而 形成的一个生态学
形态结构（群落结构） 营养结构
• 食物链 • 食物网 • 营养级－指处于食物链某一环节上的所有生物
种的总和。
二、生态系统的功能
有机物质生产
绿色植物的初级生产
初级生产量：初级生产者所固定的太阳能或所制 造的有机物质的数量。（总初级生产量、净初级 生产量、总初级生产效率）
• 次级生产效率
次级生产效率高于初级生产效率 海洋动物次级生产效率高于陆地
能量流动
– 能量的单向流动
自养生态系统 异养生态系统
– 能量传递效率 – 生态金字塔
生产力金字塔 生物个体数目金字塔 生物量金字塔
—限制因子——限制生物生存和繁殖的关键性因子，接近 或超过某种生物的耐受范围，就成为其的限制因子。
※生态幅——生物对生态因子的耐受范围
广生态幅生物（杂食）与狭生态幅生物（单食）
植 物
阳 光
1、植物需要光合作用，故阳光对植物 的生理和分布起决定性作用
喜光植物
2、光对陆生植物分布的影响
喜阴植物
3、光对海洋生物的影响