01自然環(huán)境的演化節(jié)律性與差異性～結(jié)合相關(guān)高考真題-【超前培優(yōu)】備戰(zhàn)2023年高考地理之探討大學(xué)地理知識(shí)

自然環(huán)境的演化、節(jié)律性與差異性～結(jié)合相關(guān)高考真題時(shí)間是物質(zhì)存在的一種客觀形式，由過(guò)去、現(xiàn)在和將來(lái)構(gòu)成連續(xù)不斷的系統(tǒng)，是物質(zhì)變化的持續(xù)性的表現(xiàn)。時(shí)間是均勻的，在地球任何地方時(shí)間是等同的，幾乎沒(méi)有差異。但在自然環(huán)境演化方面是有差異的：各地區(qū)有各地區(qū)的演化特點(diǎn)，而且運(yùn)動(dòng)變化還有許多形式。因此，研究自然地理環(huán)境的結(jié)構(gòu)，除了考慮它的空間結(jié)構(gòu)、物質(zhì)能量結(jié)構(gòu)以外，還必須考慮它的時(shí)間結(jié)構(gòu)。自然地理系統(tǒng)的時(shí)間結(jié)構(gòu)指維持著空間結(jié)構(gòu)的自然綜合體隨時(shí)間的周期性變化模式。一個(gè)空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的自然綜合體，隨著時(shí)間的推移其內(nèi)部各種過(guò)程的方向、強(qiáng)度、形式等會(huì)發(fā)生一系列變化?！疽弧孔匀坏乩硐到y(tǒng)的發(fā)展演化過(guò)程自然地理系統(tǒng)總是沿著一定的方向向前發(fā)展。從總的背景上來(lái)說(shuō)，它的發(fā)展有賴于整個(gè)地球的發(fā)展。自然地理系統(tǒng)是地球演化到一定階段的產(chǎn)物，它形成的開(kāi)端與地球物質(zhì)分異為各個(gè)地圈有關(guān)?，F(xiàn)代自然地理系統(tǒng)是經(jīng)過(guò)地質(zhì)歷史時(shí)期的長(zhǎng)期發(fā)展而形成的。它反映出了當(dāng)前地球表面各種自然地理過(guò)程的活動(dòng)狀況及其表現(xiàn)形式，它們的發(fā)展歷史可以追溯到很早以前的地質(zhì)時(shí)期，以前的發(fā)展過(guò)程迄今在影響著甚至控制著現(xiàn)代自然地理系統(tǒng)。然而，地球歷史上發(fā)生的重大環(huán)境變化事件，大多已是地質(zhì)遺存，僅僅只能作為歷史過(guò)程中的某些環(huán)節(jié)，與現(xiàn)代自然地理系統(tǒng)缺乏直接的聯(lián)系，只有年代較近的環(huán)境變化事件才與現(xiàn)代自然地理系統(tǒng)有密切的關(guān)系。如我國(guó)的地質(zhì)歷史時(shí)期具有造山意義的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不下十余次，然而直到新生代的喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)才對(duì)現(xiàn)代地貌及氣候的形成具有現(xiàn)實(shí)意義。冥古宙：約46億年～39億年前；太古宙：39～25億年前；元古宙：25億～5.4億年前。地質(zhì)歷史上的三次大冰期，也只有晚新生代大冰期的氣候變化才是促進(jìn)現(xiàn)代自然地理系統(tǒng)形成的基本動(dòng)力。冥古宙：約46億年～39億年前；太古宙：39～25億年前；元古宙：25億～5.4億年前。一、中生代及其以前自然地理系統(tǒng)的演變地球自形成以來(lái)大約經(jīng)歷了46億年的歷史，和月球年齡（據(jù)月巖測(cè)定）大致相同。人們把40億年以前的地球發(fā)展史稱為地球的天文時(shí)期，40億年以來(lái)稱為地球的地質(zhì)時(shí)期。在距今19億~40億年期間，地球內(nèi)部熱量大量積聚，使地球物質(zhì)熔融，火山噴發(fā)十分頻繁，噴溢出大的巖漿、氣體和水蒸氣，形成了原始的巖石圈、水圈和大氣圈。原始的巖石圈主要是由玄武巖類的巖石所組成（如太平洋底的硅鎂層），沒(méi)有沉積巖。原始的大氣圈主要成分是H?O、CO?、CO、CH?和NH?等，缺乏O?，尤其是動(dòng)、植物呼吸所必需的游離氧更為缺乏。原始海洋面積可能比現(xiàn)代海洋大，但相當(dāng)淺，且為酸性礦化水，缺乏現(xiàn)在海水中所含的各種鹽類物質(zhì)。在距今6億一5億年的元古代，大陸地殼逐漸擴(kuò)大、增厚，地能對(duì)自然地理系統(tǒng)的作用減弱，太陽(yáng)能逐漸成為自然地理系統(tǒng)的主要能源，火山活動(dòng)相對(duì)減弱，大氣中CO?濃度降低，游離氧增加。從原核物進(jìn)化為真核生物，從單細(xì)胞進(jìn)化到多細(xì)胞，從異養(yǎng)生物轉(zhuǎn)化為自養(yǎng)生物，從厭氧生物進(jìn)化為喜氧生物，地球表層進(jìn)化史進(jìn)入一個(gè)新階段。由于光合作用，原始大氣的成分逐漸從還原型轉(zhuǎn)變成氧化型，大氣圈的上層形成了臭氧層，吸收對(duì)生物有殺傷力的短波紫外線，為生物在地球表層中的繁衍創(chuàng)造了有利條件，物種數(shù)量增多。植物經(jīng)歷第一次大發(fā)展，晚期出現(xiàn)了原始動(dòng)物。造山運(yùn)動(dòng)多次發(fā)生，并使小陸塊逐新拼合為泛古陸。古生代（距今2.3億一6億年）早期，泛大陸分裂，形成岡瓦納、北美，歐洲和亞洲四個(gè)大陸。氣候隨海陸范圍的改變呈現(xiàn)規(guī)律性變化：當(dāng)海侵范圍擴(kuò)大時(shí)，氣候區(qū)與之相吻合，海洋性氣候特征比較明顯，氣候的地域差異性很小；當(dāng)陸地面積增大時(shí)，氣候的干燥程度增強(qiáng)，大陸性氣候特征較明顯，到泥盆紀(jì)初期陸地面積擴(kuò)展時(shí)，氣候的地帶性和非地帶性差異已非常顯著。大陸分裂引起海侵，海生無(wú)脊椎動(dòng)物種類繁多，空前繁盛，海生植物出現(xiàn)向陸生植物過(guò)渡的跡象，魚(yú)類誕生。加里東運(yùn)動(dòng)后，古歐洲和北美合并成一個(gè)大陸。海西運(yùn)動(dòng)后，古歐美大陸和岡瓦納大陸合并。晚二疊紀(jì)，亞歐大陸形成，至此新的泛大陸宣告形成，海退現(xiàn)象相伴而生。隨著陸地面積的不斷擴(kuò)大，魚(yú)類和兩棲類動(dòng)物達(dá)到全盛，植物界從水生發(fā)展到陸生，蕨類植物達(dá)到極盛，晚古生代晚期出現(xiàn)了裸子植物。中生代（距今0.7億一2.3億年）自晚二疊紀(jì)起，泛大陸再次分裂，造山運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈。約從三疊紀(jì)中期開(kāi)始到侏羅紀(jì)中期為止，廣大地域的氣候雖然不斷變化，各地互有差異，但是主要以溫暖潮濕的氣候類型占優(yōu)勢(shì)。從侏羅紀(jì)末期開(kāi)始到白堊紀(jì)中期為止，氣候的地帶性和非地帶性分異逐漸增強(qiáng)，即氣候的地域差異性逐漸增大。當(dāng)時(shí)世界各大陸不僅有熱帶和溫帶的差別，而且還有沿海溫潤(rùn)氣候區(qū)和內(nèi)陸干燥氣候區(qū)的差異。這種氣候的地域差異性導(dǎo)致了當(dāng)時(shí)生物界的大變革：裸子植物代替了蕨類植物，爬行地球演化史中，有三次超大陸匯聚、裂解，即18.5億年的哥倫比亞超大陸、11億年的羅迪尼亞超大陸、2億年的泛大陸。動(dòng)物一度繁盛之后又走向滅絕，鳥(niǎo)類、哺乳動(dòng)物、被子植物欣欣向榮。地球演化史中，有三次超大陸匯聚、裂解，即18.5億年的哥倫比亞超大陸、11億年的羅迪尼亞超大陸、2億年的泛大陸。古代自然地理系統(tǒng)的變化，從宏觀上看，主要包括：①由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起的全球性的海陸變遷、陸地表面起伏程度的改變以及地面物質(zhì)的大規(guī)模遷移；②由于氣候變化而引起的全球性的或大范圍的冷、暖、干、濕變化，以及與其相應(yīng)的大氣環(huán)流和氣候帶的變化。通過(guò)這些變化，生物界也在變化。雖然某些發(fā)展變化過(guò)程至今仍影響著現(xiàn)代自然地理系統(tǒng)的發(fā)展，但它們作為歷史過(guò)程中的某些環(huán)節(jié)，與現(xiàn)代自然地理環(huán)境畢竟缺乏直接的聯(lián)系。因此，新生代，特別是第四紀(jì)以來(lái)自然地理系統(tǒng)的發(fā)展或變遷過(guò)程是我們討論的重點(diǎn)。典例(2022年北京卷)圖2示意寒武紀(jì)至新近紀(jì)生物多樣性和地表溫度的變化。讀圖，回答第4題。4．圖中（）A．寒武紀(jì)比奧陶紀(jì)生物種類更加豐富B．侏羅紀(jì)是哺乳類動(dòng)物的繁盛時(shí)期C．第三次物種大滅絕與地表升溫有關(guān)D．生物演化主要依賴于地球的內(nèi)能【參考答案】4.C地球生物的演化過(guò)程和影響因素由圖中生物多樣性曲線可知，奧陶紀(jì)比寒武紀(jì)生物種類豐富，A錯(cuò)誤；侏羅紀(jì)處于中生代時(shí)期，是恐龍所在的時(shí)期，而新生代才是哺乳類動(dòng)物的繁盛時(shí)期，B錯(cuò)誤；圖示第三次物種大滅絕時(shí)期地表溫度較之前石炭紀(jì)、二疊紀(jì)有很大幅度的上升，說(shuō)明第三次物種大滅絕可能與地表大幅升溫有關(guān)，C正確；生物的演化是在地球內(nèi)能、太陽(yáng)輻射能等共同影響下形成的，D錯(cuò)誤。二、新生代自然地理系統(tǒng)的變化新生代時(shí)期作為自然地理系統(tǒng)發(fā)展演變的一個(gè)重要?dú)v史階段，約從中生代的白堊紀(jì)后期開(kāi)始，經(jīng)過(guò)古近紀(jì)、新近紀(jì)，延至第四紀(jì)，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)7000多萬(wàn)年。新生代以來(lái)，世界自然地理系統(tǒng)進(jìn)入到了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期?，F(xiàn)代自然地理系統(tǒng)就是通過(guò)新生代，特別是第四紀(jì)以來(lái)的變化逐步形成的。(一)海陸變遷在新生代期間，強(qiáng)烈的地殼運(yùn)動(dòng)造成了各大洲的高大山系，海陸輪廓顯著改觀。經(jīng)過(guò)古近紀(jì)、新近紀(jì)的喜馬拉雅構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，亞洲大陸南側(cè)的古地中海消失，非洲大陸與歐洲進(jìn)一步靠攏，現(xiàn)代大地貌單元基本形成。全世界大陸的平均海拔高度由新生代初期的300m，增加到現(xiàn)在的800m左右。全球海陸分布輪廓已經(jīng)和現(xiàn)代相似，只是海水所占面積比現(xiàn)在稍大，而陸地面積比現(xiàn)在稍小。第四紀(jì)期間雖然已形成現(xiàn)代全球構(gòu)造和地理面貌，但新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)卻在時(shí)時(shí)刻刻改變和塑造著新的面貌。在海洋中大洋中脊不斷向外擴(kuò)張，如太平洋板塊中脊兩側(cè)，每年向東移動(dòng)6.6cm，向西移動(dòng)最大可達(dá)11cm。環(huán)太平洋山系、阿爾卑斯-喜馬拉雅山系、青藏高原等，在喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)期間即已隆起，但第四紀(jì)以來(lái)其上升速度和幅度急劇增大。以希夏邦馬峰為例，在新近紀(jì)的2000多萬(wàn)年中上升了2000多米，而在第四紀(jì)的200萬(wàn)年中卻上升了3000多米，比新近紀(jì)上升速度快了十幾倍。施雅風(fēng)(1995)推稱，青藏高原在距今50萬(wàn)年前高原面已上升到3500m左右。1959~1961年和1979~1981年前后兩期對(duì)青藏高原公路沿線進(jìn)行的精密水準(zhǔn)測(cè)量結(jié)果表明，20年間平均上升速率為5.8mm/a，喜馬拉雅山北側(cè)平均上升速率為8.9mm/a(張青松等，1991)。中洋脊又稱中央海嶺，是縱向裂谷，有橫向斷裂，熱地幔物質(zhì)在此上升、凝固成新洋殼，并擴(kuò)張、推移。中洋脊又稱中央海嶺，是縱向裂谷，有橫向斷裂，熱地幔物質(zhì)在此上升、凝固成新洋殼，并擴(kuò)張、推移。它在大洋內(nèi)部，但又是大洋板塊的(離散型）邊界。此外，在高原整體上升過(guò)程中還有明顯的地域差異。這些山體的迅猛隆起，對(duì)生物界的分布、遷徙和全球氣候的變化起著不可估量的作用。許多較古老的山系在經(jīng)歷過(guò)準(zhǔn)平原化過(guò)程而趨于夷平之后，又發(fā)生“回春”作用，繼續(xù)上升，地勢(shì)相對(duì)高差再次增大。由于相向運(yùn)動(dòng)的板塊彼此碰撞和俯沖，不僅導(dǎo)致高大山系的隆起，而且導(dǎo)致大陸內(nèi)部斷裂運(yùn)動(dòng)的增加。具有塊斷性質(zhì)的山地，沿著斷裂帶發(fā)生差異運(yùn)動(dòng)，造成了階梯式的塊斷地形，斷塊山、斷裂谷、斷裂盆地交錯(cuò)分布，形成“層狀地貌”。許多巨大的斷陷區(qū)或拗陷區(qū)，第四紀(jì)期間也以數(shù)百米乃至上千米的幅度在下沉。如天山和祁連山都因斷裂而產(chǎn)生差異性升降運(yùn)動(dòng)，上升部分形成高山，高山之間則形成斷陷河谷或盆地。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所引起的地貌分異，往往導(dǎo)致許多自然地理要素發(fā)生變化，以致影響整個(gè)自然地理系統(tǒng)的面貌。在大陸上，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所決定的地形起伏與山系排列，強(qiáng)烈地影響到氣候要素的梯度變化，自然地理的緯度地帶性也由于地形的影響而受到干擾，巨大的山系或高原的“雨影區(qū)”出現(xiàn)了大面積的干旱荒漠；與巨大的山系相伴產(chǎn)生的盆地與平原，不斷接受各種沉積物，并且形成比較發(fā)達(dá)的河湖水系。在大洋里，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)也形成了洋中脊、裂谷、洋底火山以及各種規(guī)模的海底盆地、海底火山等復(fù)雜地形，它們對(duì)于大洋環(huán)流、大洋水的物理化學(xué)性質(zhì)、大洋生物都有很大的影響。大陸與大洋在地球上的空間配合，不僅決定了全球的氣候特征，還決定了全球自然地理環(huán)境演替過(guò)程中出現(xiàn)的各種復(fù)雜的物質(zhì)、能量交換關(guān)系。(二)氣候變化新生代氣候的變化，在很大程度上同地形的改變直接相關(guān)。阿爾卑斯構(gòu)造運(yùn)動(dòng)前期，廣大地區(qū)具有濕熱的氣候特征，熱帶的范圍相當(dāng)廣闊。之后到新近紀(jì)后期，濕熱氣候帶的范圍逐漸縮小，干旱氣候區(qū)的范圍不斷擴(kuò)大，并形成單獨(dú)的干旱氣候帶，而且在溫帶和兩極地區(qū)的氣候有變冷的趨勢(shì)，氣候的地域差異性相對(duì)增強(qiáng)，同現(xiàn)代氣候類型的分布狀況基本相似。后來(lái)由于氣候的分異進(jìn)一步加劇，中、高緯度地帶的氣候變得更冷，所以到了第四紀(jì)的更新世，在溫帶和極地區(qū)先后出現(xiàn)了3~4次大陸冰期和間冰期。在第四紀(jì)期間，高緯度地區(qū)以及中、低緯度的高山，發(fā)生了多次冰川作用，因而冰期與間冰期交替出現(xiàn)，也是第四紀(jì)的顯著特征。據(jù)研究，每百萬(wàn)年發(fā)生的冰川作用即達(dá)20次左右，冰期與間冰期的溫差約3~4℃或6~10℃不等。冰期時(shí)，高緯度地區(qū)的大陸冰蓋擴(kuò)大，中、低緯度山岳冰川下伸，古冰川的覆蓋面積為現(xiàn)代冰川的3倍。在冰川作用最強(qiáng)大的時(shí)候，大陸冰川的總面積曾達(dá)4300×10?km2，而間冰期溫暖程度不亞于甚至略高于現(xiàn)在，年均溫比目前高2~3℃。第四紀(jì)后期，即最近1萬(wàn)年以來(lái)的全新世時(shí)期，全球性氣候變暖，年均溫上升8~10℃，陸地上的冰川大量消融，世界海平面大幅度上升，中低緯山地雪線抬升1000m以上，自然地理緯度帶向極地方向遷移，各個(gè)自然地理帶的氣候、水文、土壤、動(dòng)植物都逐步接近于現(xiàn)今的面貌，現(xiàn)代自然地理系統(tǒng)經(jīng)過(guò)全新世而最終形成。全新世的氣候轉(zhuǎn)暖以及由此而引起的自然地理系統(tǒng)的變化，具有顯著的波動(dòng)性。早全新世呈轉(zhuǎn)暖趨向，但仍偏冷；中全新世為全新世最溫暖的階段，即所謂“氣候適宜期”或高溫期，但這個(gè)時(shí)期也有溫度稍稍下降的時(shí)期，各地并非都是氣候適宜；晚全新世是高溫期之后的偏涼時(shí)期，即使在這個(gè)短短的二三千年間，氣候的變化仍然比較明顯。公元8~13世紀(jì)的“小冰期”是晚全新世以來(lái)最冷的時(shí)期，山地冰川重新推進(jìn)，氣候?yàn)?zāi)害頻繁。如我國(guó)南方的柑橘樹(shù)、地中海沿岸的橄欖樹(shù)等，在這一時(shí)期都受到了較大的凍害。19世紀(jì)至20世紀(jì)上半期，氣候有了轉(zhuǎn)暖，但是到20世紀(jì)50年代又偏冷?，F(xiàn)有的研究結(jié)果還不足以證明現(xiàn)代究竟是處于間冰期，或是小冰期。隨著人類的出現(xiàn)，逐步加強(qiáng)的人類活動(dòng)對(duì)全球氣候的變化具有深刻和重要的影響。尤其是工業(yè)革命以后，由于人類大量地使用礦石燃料（煤炭、石油和天然氣），CO?及其他溫室氣體（如CH?、N?O)濃度增加，加上其他人為活動(dòng)過(guò)程，導(dǎo)致溫室效應(yīng)的加劇，從而被認(rèn)為可能會(huì)引起全球的溫度增高，并由此將產(chǎn)生一系列的環(huán)境問(wèn)題。(三)生物演進(jìn)新生代生物的進(jìn)化中，植物界以被子植物的大發(fā)展為特征，動(dòng)物界以哺乳動(dòng)物空前繁盛為標(biāo)志。被子植物開(kāi)始出現(xiàn)于早白堊紀(jì)晚期，到古近紀(jì)極度繁盛。被子植物以喬木為主，無(wú)論是種類和數(shù)量都較中生代有很大增加。顯花植物和草類的繁盛為哺乳動(dòng)物的發(fā)展創(chuàng)造了必要的條件。由于緯度、氣候各地不同，植物分區(qū)現(xiàn)象明顯。新生代動(dòng)物界哺乳動(dòng)物得到迅速發(fā)展。由于哺乳類動(dòng)物是具有固定體溫的熱血胎生動(dòng)物，所以它們比那些體溫隨外界溫度變化而改變的冷血卵生動(dòng)物，具有更優(yōu)越的演化條件。被子植物的繁盛，各種植被類型的出現(xiàn)，進(jìn)一步促使了哺乳類動(dòng)物大發(fā)展。起源于古近紀(jì)的哺乳類動(dòng)物，其中有許多通過(guò)不斷進(jìn)化和繁殖而延續(xù)到現(xiàn)在，但一些有袋目和食肉目動(dòng)物以及原始有蹄類動(dòng)物卻都絕種了。第四紀(jì)以來(lái)，隨著現(xiàn)代動(dòng)物群的形成，新的動(dòng)物種的出現(xiàn)，尤其是靈長(zhǎng)目動(dòng)物的迅速進(jìn)化，古猿類的一支開(kāi)始向人類方向發(fā)展。隨著人類的出現(xiàn)，自然地理系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)更加嶄新的時(shí)期——人類利用和改造被子植物：草、木本都有、果實(shí)包裹種子、有花；裸子植物：全木本、種子裸露、沒(méi)有花和果實(shí)。自然環(huán)境的時(shí)期。被子植物：草、木本都有、果實(shí)包裹種子、有花；裸子植物：全木本、種子裸露、沒(méi)有花和果實(shí)?！径孔匀坏乩硐到y(tǒng)的節(jié)律性在自然地理環(huán)境發(fā)生和發(fā)展的整個(gè)歷史時(shí)期中，各組成成分和它們之間相互作用的性質(zhì)，隨著時(shí)間推移也在不斷地發(fā)生變化。自然地理系統(tǒng)的發(fā)展演化是具有方向性和周期性特征的十分復(fù)雜的過(guò)程。在自然地理環(huán)境發(fā)生和發(fā)展的整個(gè)歷史時(shí)期中，各組成成分和它們之間相互作用的性質(zhì)隨著時(shí)間推移也在不斷地發(fā)生變化。自然地理系統(tǒng)隨時(shí)間的演變具有很強(qiáng)的規(guī)律性。伊欽科曾試圖揭示自然地理系統(tǒng)最重要的發(fā)展規(guī)律。他指出：①自然地理系統(tǒng)所有組成成分的發(fā)展都是互相聯(lián)系的，因此，在組成成分發(fā)展的同時(shí)，成分間的物質(zhì)和能量交換也得到了加強(qiáng)；②這種發(fā)展具有前進(jìn)式發(fā)展的特點(diǎn)，表現(xiàn)為新組成成分的陸續(xù)出現(xiàn)，太陽(yáng)能的逐漸積累和自然界的地域分異日益強(qiáng)化；③發(fā)展是突躍式的而非直線過(guò)程，周期現(xiàn)象并不決定主要發(fā)展方向；④緯度地帶性作為普遍規(guī)律在整個(gè)發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮了作用；⑤自然地理系統(tǒng)的發(fā)展是事物矛盾斗爭(zhēng)的結(jié)果，其中，有機(jī)體對(duì)環(huán)境的適應(yīng)和改造起著特殊的作用。目前，有關(guān)自然地理系統(tǒng)的歷史研究還不足，存在空白點(diǎn)和不完善之處，但自然地理系統(tǒng)隨時(shí)間演化的規(guī)律性，已經(jīng)在一定程度上被人們所揭示。在自然地理系統(tǒng)隨時(shí)間推移不斷向前發(fā)展過(guò)程中，存在著許多重復(fù)發(fā)生的過(guò)程和現(xiàn)象，如自然地理現(xiàn)象會(huì)重復(fù)發(fā)生，但事物一直在向前發(fā)展，表現(xiàn)為太陽(yáng)能積累和地域分異強(qiáng)化。晝夜的更替、季節(jié)的更替、冰川的進(jìn)退、海陸的升降、候鳥(niǎo)的遷徙以及生物的生死、物種的盛衰等。自然地理現(xiàn)象會(huì)重復(fù)發(fā)生，但事物一直在向前發(fā)展，表現(xiàn)為太陽(yáng)能積累和地域分異強(qiáng)化。我們把自然地理現(xiàn)象和過(guò)程，隨時(shí)間重復(fù)出現(xiàn)的變化規(guī)律，稱為自然地理系統(tǒng)的節(jié)律性，簡(jiǎn)稱節(jié)律性或韻律性。節(jié)律性是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的普遍特性，在自然界的發(fā)展過(guò)程中是普遍存在的。大到天體運(yùn)行，小至電子運(yùn)動(dòng)，無(wú)論無(wú)機(jī)物還是有機(jī)體，都不同程度地表現(xiàn)出節(jié)律性的變化。自然地理系統(tǒng)的節(jié)律性，在巖石圈、水圈、大氣圈和生物圈中都有明顯表現(xiàn)，是自然地理系統(tǒng)演化過(guò)程中普遍存在的一個(gè)基本特性。一、自然地理系統(tǒng)的節(jié)律類型為了研究的方便，將自然地理系統(tǒng)的節(jié)律分為三種類型：①由天文因素所引起的節(jié)律；②由地球本身因素所引起的節(jié)律；③由生物特性所引起的節(jié)律。(一）天文因素所引起的節(jié)律目前，人們把天文因素引起的節(jié)律分為以下幾種情況：1.由太陽(yáng)黑子活動(dòng)引起的節(jié)律太陽(yáng)黑子是日面上相當(dāng)暗的、有明顯界限的區(qū)域。它由兩部分組成，即比光球有效溫度低的本影和環(huán)繞它的稍亮又有明顯邊界的半影。黑子其實(shí)不黑，只是其溫度比周圍光盤低一些（約為4500K)，在明亮的光球反襯下，才呈現(xiàn)暗色。我國(guó)對(duì)太陽(yáng)黑子的記載有1500年的歷史。1610年伽利略用望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)黑子，但當(dāng)時(shí)對(duì)其活動(dòng)周期并不了解。1843年，業(yè)余天文學(xué)家施瓦貝發(fā)表了他在1826~1843年期間觀察到的太陽(yáng)黑子情況的短文，認(rèn)為太陽(yáng)黑子有10年的活動(dòng)周期。在這一結(jié)果的推動(dòng)下，人們發(fā)現(xiàn)了11年輪回的周期，并把這一周期稱為“施瓦貝周期”。國(guó)際上規(guī)定，以1755年的黑子數(shù)最低開(kāi)始的11年周期為第1號(hào)，依次排列出以后各個(gè)11年周期的號(hào)數(shù)。照此順序，從2020年起，太陽(yáng)黑子活動(dòng)開(kāi)始進(jìn)入第25號(hào)的11年周期。但一些事實(shí)表明，近300年來(lái)的觀測(cè)資料畢竟太少了，尚不能更完整地揭示出太陽(yáng)黑子變化的規(guī)律。如17世紀(jì)的后半葉，太陽(yáng)黑子曾一度幾乎消失，這與其后的資料不大一致。1922年，蒙德對(duì)此專門進(jìn)行了研究，后來(lái)又有一些人參考日全食時(shí)所觀測(cè)到的光環(huán)，以及高緯度地區(qū)的極光記錄等，共同推算出1645~1717年約70年中，太陽(yáng)黑子的確曾一度消失，并把這70年命名為“蒙德時(shí)期”。在這一時(shí)期，歐洲曾出現(xiàn)過(guò)一些反常的氣候狀況，而在中國(guó)，這一時(shí)期也是近500年間最寒冷的時(shí)期，特別是1650~1700年這50年間表現(xiàn)得最為突出。在此階段，太湖、漢水和淮河均結(jié)冰4次，洞庭湖結(jié)冰3次，江西省的柑橘曾兩次被全部?jī)鏊?。太?yáng)黑子亦影響太陽(yáng)常數(shù)的變化。太陽(yáng)常數(shù)對(duì)于自然地理系統(tǒng)的能量輸入是至關(guān)重要的，它隨時(shí)間的變化，將嚴(yán)重地影響地球表面的一切地理過(guò)程，因此它的變化對(duì)于自然節(jié)律的影響是不可忽視的。太陽(yáng)常數(shù)在大約11年為周期的太陽(yáng)黑子活動(dòng)中，其變化范圍約為0.5%。太陽(yáng)常數(shù)隨時(shí)間的變化，對(duì)地理系統(tǒng)的節(jié)律很重要。因?yàn)榧偃籼?yáng)常數(shù)真正發(fā)生了某種變化，那么它對(duì)于地球表面上各類地理過(guò)程的影響將是巨大的和急速的。理論計(jì)算表明，太陽(yáng)常數(shù)如果達(dá)到1%的變化，地球表面溫度的相應(yīng)變化可達(dá)1.5℃左右，這個(gè)效應(yīng)是不可低估的。關(guān)于黑子生成的機(jī)制，尚未得出一個(gè)公認(rèn)的理論，但普遍認(rèn)為它與強(qiáng)磁場(chǎng)有關(guān)。太陽(yáng)黑子的變化通過(guò)大氣環(huán)流作用，使地表的氣候變化、水文過(guò)程和生物過(guò)程均呈現(xiàn)出相應(yīng)的節(jié)律性，尤其是從世界各地氣候變化、旱澇變化的記錄和樹(shù)木年輪的分析中，明顯地反映出隨太陽(yáng)黑子活動(dòng)的變化規(guī)律。2.地球受其他天體影響引起的節(jié)律指地質(zhì)歷史時(shí)期，由于地球受其他天體的影響致使軌道扁心率、地軸向軌道平面的傾角發(fā)生變化而引起自然地理系統(tǒng)的節(jié)律性。因?yàn)榈厍蜓剀壍肋\(yùn)動(dòng)的變化直接影響到太陽(yáng)輻射能在地表的分配狀況，從而引起氣候的變化。如第四紀(jì)的大陸冰川活動(dòng)，冰期與間冰期的更替，均與21000萬(wàn)年以及45000年的時(shí)間節(jié)律有關(guān)。麥克利(1976)指出，太陽(yáng)系經(jīng)過(guò)銀河系的一個(gè)旋臂時(shí)遇到密度較大的星際物質(zhì)云，可以使地球上產(chǎn)生類似冰期的氣候突變。這是因?yàn)楫?dāng)太陽(yáng)系進(jìn)入一個(gè)相當(dāng)稠密的星云區(qū)時(shí)，天體間的星際物質(zhì)可以阻止太陽(yáng)風(fēng)吹臨地球，而使地球大氣中宇宙塵埃增加，提高了地球行星反射率，輸入地球的太陽(yáng)輻射減少，氣候變冷，導(dǎo)致冰期形成。對(duì)于冰期的成因有多種解釋，但大部分是天文因素控制冰期的論點(diǎn)，主要涉及的天文因素包括銀河系、太陽(yáng)和地球軌道參數(shù)等。3.由潮汐變化引起的節(jié)律潮汐變化的節(jié)律表現(xiàn)為地表的周期性潮汐現(xiàn)象，而最明顯的是海洋表層水體周期性潮起潮落，以及海岸的節(jié)律性潮水進(jìn)退現(xiàn)象。引起潮汐現(xiàn)象太陽(yáng)系約2.5億年繞銀心轉(zhuǎn)一周，經(jīng)過(guò)一個(gè)固定旋臂時(shí)進(jìn)入星際物質(zhì)云，削弱了到達(dá)到太陽(yáng)輻射，可能是導(dǎo)致大冰期周期性出現(xiàn)的原因。的引潮力主要來(lái)自月球和太陽(yáng)對(duì)地球的引力；在地球繞軸自轉(zhuǎn)的條件下，作用于地表的引潮力不斷改變其作用中心，從而使得易于變形的海洋水體發(fā)生明顯的節(jié)律性流動(dòng)太陽(yáng)系約2.5億年繞銀心轉(zhuǎn)一周，經(jīng)過(guò)一個(gè)固定旋臂時(shí)進(jìn)入星際物質(zhì)云，削弱了到達(dá)到太陽(yáng)輻射，可能是導(dǎo)致大冰期周期性出現(xiàn)的原因。在我國(guó)，有聞名中外的錢塘江暴漲潮和深入內(nèi)陸600多千米的長(zhǎng)江潮。主要是由于潮流沿著入海河流的河道溯流而上形成的。當(dāng)潮流涌來(lái)時(shí)，潮端陡立，水花四濺，形成“滔天濁浪排空來(lái)，翻江倒海山為摧”的壯觀景象。(二)地球本身因素所引起的節(jié)律地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的周期，決定了地表對(duì)太陽(yáng)輻射的接受有明顯的日變、季變或年變。其中以晝夜更替為周期的節(jié)律和以季節(jié)為周期的節(jié)律最具有代表性。1.晝夜節(jié)律人類感覺(jué)最深刻的自然節(jié)律是晝夜的循環(huán)更替。地球繞地軸自轉(zhuǎn)，使地表大部分地區(qū)在每天24小時(shí)中都經(jīng)歷一段光明和一段黑暗，以及相應(yīng)的一段加熱和一段冷卻的時(shí)間。自然地理系統(tǒng)中的許多地理事物、地理現(xiàn)象和地理過(guò)程都隨晝夜更替而重復(fù)出現(xiàn)。舉例來(lái)說(shuō)，氣候要素中的氣溫、氣壓、云量、風(fēng)等都存在一定的日變化。光的性質(zhì)也存在日變化，晨昏長(zhǎng)波光占優(yōu)勢(shì)，中午短波光相對(duì)增加。地表水體的溫度在白天升高，在夜間降低。冰川補(bǔ)給的河流白天融冰量大，河流水位上漲；晚間融冰量小，河流水位下降。巖石的機(jī)械風(fēng)化在白天表現(xiàn)為熱脹，夜間為冷縮。植物在白天主要進(jìn)行以積累自身物質(zhì)為主的光合作用，在晚上則進(jìn)行以消耗自身物質(zhì)為主的呼吸作用。植物含水量也有日變化，白天蒸騰作用強(qiáng)，植物充水度低；晚上蒸騰減弱，植物充水度最大。無(wú)論在海水或淡水水體中，每天都可以見(jiàn)到浮游生物在白天潛入水下，而晚上升向水面。晝行性動(dòng)物“日出而作，日入而息”，夜行性動(dòng)物則相反。值得注意的是，極地區(qū)由于出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，使那里晝夜的節(jié)律性復(fù)雜化了。2.季節(jié)節(jié)律晝夜節(jié)律是地球自轉(zhuǎn)對(duì)自然地理系統(tǒng)產(chǎn)生的效應(yīng)，季節(jié)節(jié)律則是地球公轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的效應(yīng)。由于公轉(zhuǎn)，地球產(chǎn)生了季節(jié)更替，許多自然地理過(guò)程和現(xiàn)象隨之而出現(xiàn)以季節(jié)（年）為周期的節(jié)律變化。例如，氣候的夏熱冬冷，夏雨冬雪，季風(fēng)進(jìn)退；冰川運(yùn)動(dòng)夏快冬慢；河流水情冬封春解或夏洪冬枯；巖石熱季膨脹，冷季收縮；植物季相變化，春花秋實(shí)；動(dòng)物季節(jié)移棲和冬眠（動(dòng)）夏動(dòng)（眠）等。此外，自然地理系統(tǒng)的時(shí)間節(jié)律還有一些特殊的現(xiàn)象，如潮汐的周日變化就是一種節(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。像蛤蜊、藤蝎牛、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)。又如，隨月為周期的節(jié)律變化，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做出反應(yīng)，每當(dāng)夏日月圓之夜，大量的大西洋螢火蟲(chóng)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(yú)類迴游和繁殖也常以月周期進(jìn)行。(三)生物特性所引起的節(jié)律生物節(jié)律是法國(guó)天文學(xué)家梅朗于18世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)的。現(xiàn)在生物學(xué)家證實(shí)，無(wú)論是植物還是動(dòng)物，其功能的周期性變化是一切有機(jī)生命活動(dòng)基本規(guī)律的反映。生物節(jié)律指各級(jí)（分子的、細(xì)胞的、組織的、器官的、最終包括種群和生物圈的)生命過(guò)程中所發(fā)生的量變以及由此引起的質(zhì)變。生物中的生命活動(dòng)受生物特性作用所形成的節(jié)律制約。這種節(jié)律是生物生命活動(dòng)的內(nèi)在節(jié)律，是自然地理系統(tǒng)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，它的出現(xiàn)表明自然地理系統(tǒng)產(chǎn)生了新的組成物質(zhì)，是具有特殊性質(zhì)的節(jié)律。生物特性所引起的節(jié)律可分為不同的層次：1)對(duì)生物總體來(lái)說(shuō)，各種生物都要經(jīng)歷胚胎、出生、成長(zhǎng)和衰亡的過(guò)程，而它們的后代也都要重復(fù)相似的過(guò)程，這種周而復(fù)始的過(guò)程，使得各種生物得以代代相傳。這種節(jié)律周期的長(zhǎng)短，因生物種類的不同而相差很大，如草本植物與木本植物的周期相差較大，而動(dòng)物之間以及動(dòng)物與植物之間周期的差別更是非常大。2)對(duì)植物群體來(lái)說(shuō)，各種植物的生長(zhǎng)都要經(jīng)歷幾個(gè)不同的發(fā)育階段，而不同的階段又都具有特定的節(jié)律性。但是，不同植物的節(jié)律周期長(zhǎng)短也是不一樣的。3）生物群體還具有獨(dú)特的，隨時(shí)間變化的節(jié)律性，生物鐘即是典型的例子。生物不僅需要同步自已的體內(nèi)節(jié)律，還需要同步外部環(huán)境，絕大部分生物都自然地發(fā)展了各自的體內(nèi)時(shí)鐘，以預(yù)測(cè)隨時(shí)間呈周期性變化的外部環(huán)境，這就是通常所說(shuō)的生物鐘。例如，有許多花是固定開(kāi)放的，具體如表3-2所示。人體內(nèi)的生物鐘不十分明顯，但許多節(jié)律確實(shí)存在。最明顯的例子是人需要睡眠，且自然現(xiàn)象重復(fù)出現(xiàn)可能的原因：太陽(yáng)黑子、宇宙環(huán)境、引力潮汐、晝夜交替、季節(jié)變化、生物特性。睡眠—覺(jué)醒是有一定節(jié)律的，其周期大約是24小時(shí)。其次，心臟跳動(dòng)、體溫變化等，也都有固定的節(jié)律自然現(xiàn)象重復(fù)出現(xiàn)可能的原因：太陽(yáng)黑子、宇宙環(huán)境、引力潮汐、晝夜交替、季節(jié)變化、生物特性。總之，生物特性所引起的節(jié)律，實(shí)際上是生物感受外界環(huán)境條件變化的過(guò)程中不斷調(diào)節(jié)自身的生理運(yùn)動(dòng)所表現(xiàn)出來(lái)的自動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)境因素制約能力的一種功能。典例(2022年海南卷)1909年5月，廣東水師提督李準(zhǔn)率領(lǐng)水師官兵乘伏波艦、琛航艦巡查南海諸島。在今三沙市西沙區(qū)測(cè)繪地圖，勘察島嶼，勒石豎旗，逐一命名，其中琛航島（16°27′N，111°42′E）以琛航艦命名。李準(zhǔn)灘（7°48′N，110°28′E）位于三沙市南沙區(qū)，是為了紀(jì)念李準(zhǔn)當(dāng)年巡查南海諸島而命名（圖4）。據(jù)此完成10、11題。10．一年內(nèi)李準(zhǔn)灘的正午太陽(yáng)高度與琛航島相比，正確的是A．夏至日都達(dá)到最大值B．始終大于琛航島C．冬至日都達(dá)到最小值D．達(dá)到90°的次數(shù)多11．依據(jù)所學(xué)地理知識(shí)推斷A．琛航島的晝夜長(zhǎng)短變化幅度比李準(zhǔn)灘大B．琛航島與李準(zhǔn)灘的直線距離約1200千米C．李準(zhǔn)灘較琛航島更易受臺(tái)風(fēng)影響D．李準(zhǔn)灘附近海域表層海水鹽度較琛航島高【參考答案】11.C冬至日太陽(yáng)直射南回歸線，此時(shí)兩地與太陽(yáng)直射點(diǎn)所在緯度間距都為一年中最大，則冬至日正午太陽(yáng)高度都達(dá)到最小值，故C正確。兩地均位于北回歸線以南、赤道以北，一年中均會(huì)出現(xiàn)兩次太陽(yáng)直射（正午太陽(yáng)高度達(dá)到90°)現(xiàn)象，且各自受太陽(yáng)直射時(shí)的正午太陽(yáng)高度最大。關(guān)鍵點(diǎn)撥：某地正午太陽(yáng)高度=90°一兩地緯度間隔，則兩地緯度間隔越大，正午太陽(yáng)高度越小。注意兩地度分別為太陽(yáng)直射點(diǎn)所處緯度、所求地緯度。12.A赤道至極圈之間地區(qū)，晝夜長(zhǎng)短變化幅度與緯度呈正相關(guān)。由圖示琛航島緯度高于李準(zhǔn)灘，可判斷A正確；兩地經(jīng)度相差不大，但緯度差小于10°，則直線距離小于1110千米，B錯(cuò)誤；赤道附近因地轉(zhuǎn)偏向力小而不易形成熱帶氣旋，結(jié)合兩地緯度，可判斷C錯(cuò)誤；海域表層海水鹽度一般在副熱帶海區(qū)最高，可判斷D錯(cuò)誤。二、自然地理系統(tǒng)節(jié)律的特征自然地理系統(tǒng)的節(jié)律之間并不是相互孤立的，也不是等同的。它們之間有其內(nèi)在的關(guān)系，其作用的范圍和表現(xiàn)的方式都各具特點(diǎn)。對(duì)于節(jié)律性的研究，目的就是建立節(jié)律之間的相互關(guān)系，進(jìn)而進(jìn)行其他方面的研究。由前述自然地理系統(tǒng)節(jié)律的論述，可以看出，這些節(jié)律具有以下特征：1.層次性節(jié)律性的一個(gè)很大特點(diǎn)就是具有層次性，即大周期中包含數(shù)個(gè)小周期，小周期中又包含若干更小周期。對(duì)自然地理系統(tǒng)節(jié)律進(jìn)行研究的一個(gè)重要目的就在于識(shí)別它們的作用層次、規(guī)模以及對(duì)特定對(duì)象的作用水平。根據(jù)節(jié)律性的層次性特點(diǎn)，可以預(yù)測(cè)未來(lái)環(huán)境變化的趨勢(shì)。自然地理系統(tǒng)節(jié)律之間存在一種有序的制約排列的等級(jí)制約關(guān)系，并表現(xiàn)出一定的規(guī)律性：高一級(jí)的節(jié)律制約著低一級(jí)的節(jié)律，低一級(jí)的節(jié)律同時(shí)能反映出高一級(jí)的節(jié)律。從因素制約關(guān)系看，其有序性為：天文因素制約著地球因素和生物特性因素，地球因素制約著生物特性因素。對(duì)作用層次的另外明顯的反映表現(xiàn)在地理事物主體上。一個(gè)地理事物主體，它所反映的地理節(jié)律的層次越多，表明這一地理事物就越進(jìn)化，它所要求的地理環(huán)境條件的組合就越精巧、越狹窄和越嚴(yán)格，它的存在也就越脆弱，越不具有廣譜性。次一級(jí)的節(jié)律活動(dòng)，必須在符合高層次節(jié)律的基礎(chǔ)上，才能得到充分表現(xiàn)。因而，反映地理節(jié)律層次越多的地理事物，其對(duì)自然狀況變化的適應(yīng)能力必然也就更為巧妙，它們各自在有限的活動(dòng)范圍內(nèi)，有機(jī)地與其層次高的節(jié)律巧妙地耦合起來(lái)，不斷地向前進(jìn)化。否則，這種成分將會(huì)很快地被自然淘汰，生物發(fā)展史有很多例子充分證明了這一點(diǎn)。2.耦合性耦合：兩種運(yùn)動(dòng)或體系，通過(guò)交互作用而彼此影響，聯(lián)合起來(lái)產(chǎn)生增力，協(xié)同完成任務(wù)。在自然地理系統(tǒng)中，任何一種組分同時(shí)要受到多種層次節(jié)律的作用。這些節(jié)律在地理事物上得到巧妙的耦合，使得地理事物不斷向前進(jìn)化。耦合：兩種運(yùn)動(dòng)或體系，通過(guò)交互作用而彼此影響，聯(lián)合起來(lái)產(chǎn)生增力，協(xié)同完成任務(wù)。不同主體的地理事物，所耦合的節(jié)律層次是不一樣的，進(jìn)化程度高的地理事物所耦合的節(jié)律作用層次多，進(jìn)化程度低的地理事物所反映出來(lái)的節(jié)律作用層次就少。例如，生物受到的節(jié)律作用要比無(wú)機(jī)界的地理事物受到的節(jié)律作用層次多；生物中，動(dòng)物要比植物所耦合的節(jié)律層次高，動(dòng)物還要受生物鐘的作用等，而植物也是節(jié)律共同作用的結(jié)果，其生長(zhǎng)既受日變化的作用，又受年變化的影響，同時(shí)還受更高層次太陽(yáng)黑子活動(dòng)（以11年為周期）的影響。自然地理系統(tǒng)的節(jié)律對(duì)于特定的地理事物，其作用并不是等同的，而是有一定的作用權(quán)重；也不是雜亂無(wú)章、無(wú)規(guī)律可循的，它們各自在不同的水平上起著相應(yīng)的作用。3.變異性自然地理系統(tǒng)的節(jié)律不是一成不變的，它們也處在不斷地發(fā)展變化中，這種變化主要體現(xiàn)為：①因?yàn)橹萍s節(jié)律變化的因素本身也在發(fā)生著一定程度的變化，如地球自轉(zhuǎn)的微小變化，導(dǎo)致節(jié)律周期發(fā)生變化；②各種地理節(jié)律之間的變化所產(chǎn)生的相互影響而引起的節(jié)律變異。這種變異一方面表現(xiàn)為高級(jí)的節(jié)律若發(fā)生某種變化，勢(shì)必要影響到低一級(jí)的節(jié)律，如太陽(yáng)黑子活動(dòng)本身的變化，不僅要影響到年變化，也要影響到日變化，還要影響到生物本身的生長(zhǎng)節(jié)律，同時(shí)還會(huì)影響到自然地理系統(tǒng)的其他組成成分；另一方面表現(xiàn)為低級(jí)節(jié)律的變化在其演進(jìn)過(guò)程中所產(chǎn)生的反饋?zhàn)饔糜绊懙礁咭患?jí)的節(jié)律。例如，大氣的環(huán)流、雪的凍融、大陸的漂移、洋流的運(yùn)動(dòng)，甚至植物的季節(jié)性更替等地域上大規(guī)模的物質(zhì)遷移等，都可以對(duì)地球的轉(zhuǎn)動(dòng)施加某些影響。一般說(shuō)來(lái)，高一級(jí)節(jié)律性的影響總比低一級(jí)的節(jié)律性的影響的強(qiáng)度和范圍大得多。4.地域性地理節(jié)律在不同區(qū)域具有不同的性質(zhì)和特點(diǎn)，因而具有一定的區(qū)域特點(diǎn)。一般說(shuō)來(lái)，在緯度不同的情況下，季節(jié)節(jié)律隨緯度的增加而表現(xiàn)得越來(lái)越顯著，晝夜節(jié)律的差異，則與季節(jié)節(jié)律的變化趨勢(shì)相反。在緯度相同的情況下，一般內(nèi)陸地區(qū)的節(jié)律幅和頻率大于沿海及海洋區(qū)域，而且時(shí)相也不相同。兩極地區(qū)的地理節(jié)律具有特殊的表現(xiàn)形式，那里的晝夜節(jié)律和季節(jié)節(jié)律相重疊，兩者相互制約又相互加強(qiáng)。赤道地區(qū)則不存在季節(jié)節(jié)律，晝夜節(jié)律卻表現(xiàn)得十分突出。三、節(jié)律與振蕩地理節(jié)律提供了地理振蕩存在的線索，而這種振蕩往往是人們所忽略的重要性質(zhì)。18世紀(jì)的科學(xué)家惠更斯似乎是第一個(gè)注意到這種性質(zhì)的人。他通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了周期性趨勢(shì)的存在，并認(rèn)為這種趨勢(shì)是非線性振蕩的一個(gè)基本特性，于是揭示了這種特性在地理過(guò)程中的表現(xiàn)。節(jié)律是由振蕩產(chǎn)生的，振蕩通?？梢詤^(qū)分為線性振蕩和非線性振蕩。一個(gè)線性的振蕩如正弦波，具有純頻率的特點(diǎn)。它是一種簡(jiǎn)單的諧波運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩種能量狀態(tài)在守恒原則下，由一種變到另一種（如水循環(huán)中的動(dòng)能與勢(shì)能的轉(zhuǎn)換)，并且在每一個(gè)瞬非線性：變量間的數(shù)學(xué)關(guān)系不是直線，而是曲線或不確定屬性，是自然界復(fù)雜性的表現(xiàn)。間，它們互相轉(zhuǎn)換的速率線性地取決于所儲(chǔ)存的能量時(shí)，此種純頻率的線性振蕩非線性：變量間的數(shù)學(xué)關(guān)系不是直線，而是曲線或不確定屬性，是自然界復(fù)雜性的表現(xiàn)。非線性振蕩有著不同于正弦波的波形表現(xiàn)，常見(jiàn)的形式為張弛振蕩。此處一個(gè)穩(wěn)定的上升變量（或下降變量）在通過(guò)一個(gè)特定的閾值后，又會(huì)重新回復(fù)到先前的初始數(shù)值，并重復(fù)前一次的運(yùn)動(dòng)形態(tài)。除此以外，在非線性振蕩類型中還有更為復(fù)雜的表現(xiàn)，稱為有限周期型。它所表現(xiàn)出的非對(duì)稱性，正是從一種能量?jī)?chǔ)存到另一種能量?jī)?chǔ)存時(shí)的轉(zhuǎn)換速率與其所儲(chǔ)存能量的數(shù)量，不呈線性比例關(guān)系所造成的。在自然地理系統(tǒng)中有相當(dāng)多的地理過(guò)程表現(xiàn)為具有周期性的振蕩行為，有的屬于線性振蕩，有的屬于非線性振蕩。最常見(jiàn)的例子如氣溫的日變化和年變化過(guò)程、太陽(yáng)輻射的日變化過(guò)程等。正因?yàn)橛辛斯?jié)律性的基礎(chǔ)，所謂的地理模擬、預(yù)測(cè)和決策才具備了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。在自然地理系統(tǒng)的各種組分中，為了識(shí)別其中所包含的那些長(zhǎng)期趨勢(shì)和有規(guī)律的趨勢(shì)，并通過(guò)它們得到那些具有非規(guī)律性變化的隨機(jī)成分，就應(yīng)當(dāng)具備一定的理論基礎(chǔ)和有效的數(shù)學(xué)處理方法。在地理時(shí)間過(guò)程分析中，可以使用諧波分析、生命歷程模式（羅吉斯諦曲線）、質(zhì)量衰減模式（放射性元素蛻變規(guī)則）、周期過(guò)程分析（韻律分析及譜分析等）、微分方程分析、差分方程分析、馬爾科夫過(guò)程分析及有關(guān)的事件序列的隨機(jī)分析等各種方法。通過(guò)這種分析，可以分離并且識(shí)別出有關(guān)的趨勢(shì)或周期性成分的表現(xiàn)，在此基礎(chǔ)上，加上一些必要的數(shù)學(xué)處理，以逼近將來(lái)所要發(fā)生的地理行為。一旦我們掌握了具有趨勢(shì)性的時(shí)間變化規(guī)律，即可能成功地預(yù)測(cè)今后各個(gè)時(shí)期該地理過(guò)程的確切表現(xiàn)。四、地理隨機(jī)現(xiàn)象模擬在自然地理系統(tǒng)、地理過(guò)程和地理結(jié)構(gòu)研究中，不少輸入變量和狀態(tài)變量等，隨時(shí)間總是在做不確定或隨機(jī)的變化，均可被看作以獨(dú)立時(shí)間變量表示的隨機(jī)現(xiàn)象。一般地，將這些地理事件或地理現(xiàn)象隨時(shí)間的變化稱為隨機(jī)過(guò)程和現(xiàn)象。隨著時(shí)間的改變，地理空間中的信息擴(kuò)散或其他地理事件的隨機(jī)傳布將會(huì)產(chǎn)生不同的表現(xiàn)形式和新的空間分布格局。(一)地理隨機(jī)事件的蒙特卡洛模擬在地理學(xué)的時(shí)間過(guò)程分析中，蒙特卡洛方法作為優(yōu)于其他時(shí)間序列方法的有效手段而經(jīng)常應(yīng)用于隨機(jī)事件時(shí)間演化的求解上。蒙特卡洛方法又稱統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方法或隨機(jī)模擬方法，是通過(guò)隨機(jī)變量的統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)分析及其隨機(jī)模擬求解，獲得近似結(jié)果的常用方法。如果應(yīng)用蒙特卡洛方法進(jìn)行定積分，則有∫?1f(x)d(x)(0＜f(x)＜1)由此可知，數(shù)值域(0,1)上均勻分布的隨機(jī)數(shù)ε、η，并對(duì)每一對(duì)這樣的隨機(jī)數(shù)(ε、η）進(jìn)行檢驗(yàn)，看f(ε)＜η是否成立。如果上述檢驗(yàn)?zāi)軌虺闪?，則點(diǎn)落在函數(shù)Y=f（x）曲線下方的區(qū)域S內(nèi)。假定在N個(gè)觀察值中有P個(gè)落入S區(qū)內(nèi)，則有P/N≈從0到1對(duì)【f(x)dx】進(jìn)行積分其計(jì)算誤差不大于C/√N(yùn)(C為常數(shù))。在理論地理過(guò)程學(xué)中，蒙特卡洛方法可用來(lái)解決各類時(shí)間過(guò)程的隨機(jī)模擬問(wèn)題。在地理決策中，期待效益通常顯示它是影響決策的主要成分之一。在土地利用研究的理論與實(shí)踐中，分析空間變化的時(shí)間過(guò)程，應(yīng)用蒙特卡洛模擬是行之有隨機(jī)模擬：分析一個(gè)系統(tǒng)時(shí)，先構(gòu)造一個(gè)與該系統(tǒng)相似的模型，在模型上實(shí)驗(yàn)來(lái)研究。效的。其中所發(fā)展的一些模型的功能已超出了信息擴(kuò)散的范圍，深入到學(xué)習(xí)行為的概念之中。隨機(jī)模擬：分析一個(gè)系統(tǒng)時(shí)，先構(gòu)造一個(gè)與該系統(tǒng)相似的模型，在模型上實(shí)驗(yàn)來(lái)研究。人們通過(guò)此方法，可以更合理地解釋在真實(shí)狀況下土地利用變化的途徑。目前，在瑞典，關(guān)于草原的改善以及奶牛飼草的質(zhì)量保持等類問(wèn)題，由于采用了這一理論，獲得了普遍的贊譽(yù)；美國(guó)應(yīng)用這種方法在農(nóng)田灌溉的決策上進(jìn)行了事件的真實(shí)逼近，而在我國(guó)也成功地將蒙特卡洛模擬運(yùn)用于提高農(nóng)田有效利用水分的農(nóng)田系統(tǒng)工程中。(二)馬爾科夫過(guò)程模擬在某一時(shí)刻發(fā)生的事件，只在有限的時(shí)段內(nèi)產(chǎn)生影響的隨機(jī)過(guò)程，稱為馬爾科夫過(guò)程。更明確地說(shuō)，馬爾科夫過(guò)程是“在某時(shí)刻的事件，僅僅只受過(guò)去有限時(shí)間內(nèi)某事件影響的隨機(jī)過(guò)程”，其定義為：｛x?；t∈T｝為一隨機(jī)過(guò)程，如果對(duì)于任意正整數(shù)n和t?<t?<…<t??1<t?，都有P(x??∈A|x?1=x1,x?2=x2……x???1=x??1)=P(x??∈A|x???1=x??1)成立，則稱此隨機(jī)過(guò)程為馬爾科夫過(guò)程。其中，A是時(shí)刻隨機(jī)變量x??的某個(gè)取值集合。P(x??∈A|x?1=x1,x?2=x2……x???1=x??1)是一個(gè)條件概率，它的直觀意義可以理解為，當(dāng)隨機(jī)過(guò)程的時(shí)刻t1的隨時(shí)變量x?1取值為x1，t2時(shí)刻的隨機(jī)變量x?2，取值為x2，……，t??1時(shí)刻的隨機(jī)變量x???1，取值為x??1時(shí)，t?時(shí)刻的隨機(jī)變量x?在集合A中取值的概率。P(x??∈A|x???1=x??1)也是一個(gè)條件概率，它的直觀意義可以理解為t??1時(shí)刻的隨機(jī)變量x???1，取值為x??1時(shí)，t?時(shí)刻的隨機(jī)變量x??在集合A中取值的概率。等式反映了馬爾科夫過(guò)程的一種性質(zhì)，即時(shí)刻t?的隨機(jī)變量x??的取值概率特征，只與最接近的t??1時(shí)刻的隨機(jī)變量取值有關(guān)，而與t1，t2，…，t??2時(shí)刻的隨機(jī)變量的取值無(wú)關(guān)。絕大多數(shù)的馬爾科夫過(guò)程都假定這種隨機(jī)事件系列不會(huì)在地理過(guò)程中發(fā)生突然變化，即在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，序列中所含的任一部分，都具有相同的轉(zhuǎn)移概率特性。此種馬爾科夫過(guò)程叫做遍歷過(guò)程。目前使用馬爾科夫過(guò)程刻畫地理系列時(shí)，大都限于這種遍歷過(guò)程。曾有人應(yīng)用吸收型的馬爾科夫鏈研究城市的土地利用。隨著城市的發(fā)展，它必然占據(jù)相當(dāng)數(shù)量的農(nóng)田，一旦農(nóng)田被城市建設(shè)利用后，這部分土地幾乎沒(méi)有可能重新恢復(fù)到原始的農(nóng)田狀態(tài)，這就使此類問(wèn)題變成了相當(dāng)?shù)湫偷奈招瓦^(guò)程。如果承認(rèn)這種結(jié)論的正確性，對(duì)于馬爾科夫過(guò)程而言，如欲達(dá)到其穩(wěn)定態(tài)，那只有等到全部土地都變?yōu)槌鞘杏玫貢r(shí)才可能實(shí)現(xiàn)。這當(dāng)然不符合實(shí)際，因?yàn)槌鞘胁荒軣o(wú)限制地占用農(nóng)田，而且隨著城市的不斷發(fā)展，由農(nóng)田變?yōu)槌鞘械母怕室嗖粫?huì)保持常數(shù)而不發(fā)生變化，它的數(shù)值應(yīng)該變得越來(lái)越小。馬爾科夫過(guò)程的時(shí)間序列分析，已為不少學(xué)者應(yīng)用到地理學(xué)的實(shí)際研究當(dāng)中，并且獲得了滿意的結(jié)果。在應(yīng)用中，必須保持兩個(gè)合理的基本假設(shè)：①傳遞矩陣在整個(gè)時(shí)間過(guò)程中保持不變，并以此進(jìn)行預(yù)測(cè)；②在移向另一狀態(tài)時(shí)，具有動(dòng)態(tài)平衡的傾向。在此基礎(chǔ)上，科爾曼研究了英格蘭西北部農(nóng)產(chǎn)品加工問(wèn)題；帕威爾等則研究了威爾士的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)變遷，都取得了很大的成功。我們應(yīng)從他們的分析中，得到啟發(fā)和借鑒，以服務(wù)于更加深入的理論研究。五、地理突變現(xiàn)象對(duì)地理過(guò)程的一般表現(xiàn)，可以概括為兩種基本類型。1.漸變型表明事件隨時(shí)間的變化是緩慢的、連續(xù)的和漸變的。達(dá)爾文的著名學(xué)說(shuō)“進(jìn)化論”，就是在承認(rèn)自然漸變與連續(xù)性的前提下得到的。在此種情況下，一般的時(shí)間序列分析原理及方法，都可被用來(lái)描述這一類過(guò)程的特性。在理論地理學(xué)中，漸變型的時(shí)間過(guò)程具有三個(gè)十分明顯的性質(zhì)：①在地理事件中，占據(jù)相當(dāng)大數(shù)量的時(shí)間過(guò)程均屬于這種漸變型的時(shí)間過(guò)程；②一旦發(fā)現(xiàn)了漸變過(guò)程的基本規(guī)律，即可用它相當(dāng)準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)未來(lái)的行為，它是實(shí)現(xiàn)地理預(yù)測(cè)和地理模擬的基礎(chǔ)；③一般漸變型的地理過(guò)程，均可應(yīng)用微分方程的數(shù)學(xué)工具加以精確的表達(dá)。至于那種純粹的個(gè)體不連續(xù)但整體變化有規(guī)律的地理事件，則可應(yīng)用概率論和離散數(shù)學(xué)的方法加以解析。2.突變型所表現(xiàn)出的行為常常是突發(fā)性的飛躍，對(duì)此無(wú)法使用處理離散過(guò)程的數(shù)學(xué)工具精確地加以解析。如地震、火山、暴風(fēng)雨、泥石流、雪崩、滑坡等現(xiàn)象，人們只能大致確定或預(yù)報(bào)這些現(xiàn)象可能發(fā)生的地點(diǎn)、時(shí)間，但對(duì)其發(fā)展和消失的過(guò)程還難以進(jìn)行精確預(yù)測(cè)。事實(shí)上，在很早以前人們就認(rèn)識(shí)到了這種現(xiàn)象。法國(guó)科學(xué)家居維葉大約在200年以前，就在地學(xué)中首先使用災(zāi)變這一術(shù)語(yǔ)描述自然界中的突變現(xiàn)象，如地層的斷裂、古生物的滅絕、火山的爆發(fā)等。但他“即使沒(méi)有緩慢作用的原因，也可以產(chǎn)生突然作用的結(jié)果”的論斷，割斷了量變與質(zhì)變的聯(lián)系，具有不全面性。直到1972年，法國(guó)數(shù)學(xué)家托姆在專著《結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和形態(tài)發(fā)生學(xué)》中，才突破“微小的、連續(xù)的、不斷地施以觸發(fā)力的作用，能否引起結(jié)果的突然變化”這一命題，精確地認(rèn)識(shí)了它的機(jī)制，并被科學(xué)界命名為“突變論”。突變論的主要功績(jī)?cè)谟冢褲u變型與突變型的產(chǎn)生原因有機(jī)地歸納到一個(gè)統(tǒng)一的基礎(chǔ)之上，并且可以以相當(dāng)精確的方式表達(dá)該理論基礎(chǔ)，從而使自然界中兩類時(shí)間過(guò)程類型，從互相對(duì)立到互相包容，從互相爭(zhēng)論到互相補(bǔ)充，使人們?cè)诟咭患?jí)的層次上認(rèn)識(shí)了自然過(guò)程的本質(zhì)。此外，突變理論也為自然界的突變現(xiàn)象提供了解決方法。通過(guò)建立一組模型，不僅可以解釋突變的成因和機(jī)制，還可預(yù)見(jiàn)與控制突變。截至目前，盡管突變論的理論體系與解析方法不盡完善，但其觀點(diǎn)與思路，無(wú)疑開(kāi)創(chuàng)了一條更接近現(xiàn)實(shí)世界和更深刻認(rèn)識(shí)現(xiàn)實(shí)世界的道路。經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的論證，托姆獲得了一個(gè)重要的數(shù)學(xué)定理：當(dāng)那些導(dǎo)致突變的連續(xù)變化因素少于四個(gè)時(shí)，自然界中各種形式的突變過(guò)程，均可以納入到七種最基本的數(shù)學(xué)模型之中。從而他以巧妙的思維，把原先認(rèn)為不可能以嚴(yán)密數(shù)學(xué)方式表達(dá)的自然現(xiàn)象，統(tǒng)一到一個(gè)比較全面、比較合理、可以從質(zhì)的方面去認(rèn)識(shí)的理論體系之中。作為解決地理突變現(xiàn)象的工具，能合理地解釋地理現(xiàn)象中的跳躍現(xiàn)象，把地理學(xué)所涉及的漸變導(dǎo)致變化的因素少于四個(gè)時(shí)，可以把初始參數(shù)和變量輸入數(shù)學(xué)模型得出預(yù)測(cè)結(jié)果。天氣預(yù)報(bào)不準(zhǔn)、地震預(yù)測(cè)不到，在于影響因素過(guò)多且有未知，計(jì)算量龐大。過(guò)程和突變過(guò)程較好地聯(lián)系在一起，而后才有可能在更高的層次上統(tǒng)一刻畫地理過(guò)程的行為本質(zhì)。導(dǎo)致變化的因素少于四個(gè)時(shí)，可以把初始參數(shù)和變量輸入數(shù)學(xué)模型得出預(yù)測(cè)結(jié)果。天氣預(yù)報(bào)不準(zhǔn)、地震預(yù)測(cè)不到，在于影響因素過(guò)多且有未知，計(jì)算量龐大。典例(2021年全國(guó)甲卷)珊瑚礁是由造礁珊瑚和其他生物骨骼共同形成的生物質(zhì)石灰?guī)r，主要分布在熱帶淺水海域，造礁珊瑚一般生活在距海面25米以內(nèi)海域，圖2示意珊瑚礁發(fā)育的一種模式的不同階段。據(jù)此完成9～11題。9、判斷圖示珊瑚礁的發(fā)育階段依次是（）A.②①④③B.③①④②C.②④①③D.③④①②10.圖2所示④階段珊瑚礁的形成過(guò)程中，海平面可能（）A.先升后降B.先降后升C.持續(xù)上升D.持續(xù)下降11.西太平洋35°N附近海域也分布有珊瑚礁，主要原因是這里()A.島嶼眾多B.受副熱帶高壓控制C.受暖流影響D.受東亞季風(fēng)影響【答案】9.C10.A11.C9題詳解：珊瑚環(huán)礁的形成過(guò)程：首先，在島嶼（尤其是火山島嶼）沿岸形成環(huán)繞海岸并與島嶼相連的岸礁；第二階段，島嶼略微下沉，珊瑚則與沉降速率保持同步向上生長(zhǎng)，由于外緣海況條件好，珊瑚礁增長(zhǎng)快于內(nèi)側(cè)，結(jié)果珊瑚礁與海岸分開(kāi)，中間隔以潟湖，形成堡礁；第三階段，島嶼全部沉降入海，珊瑚仍向上生長(zhǎng)，形成環(huán)繞鴻湖的環(huán)礁。讀圖觀察可看出②是海底火山噴發(fā)出露海面，形成火山島：④是造礁珊瑚和其他生物骨骼在淺海岸邊沉積形成岸礁；①是海平面下降，繼續(xù)接受沉積，形成堡礁；③繼續(xù)接受沉積，珊瑚礁變厚。ABD錯(cuò)誤，C正確。10題詳解：珊瑚礁與地殼運(yùn)動(dòng)有關(guān)，正常情況下，珊瑚礁形成于距海面25米以內(nèi)的海域，高出海面者是地殼上升或海平面下降的反應(yīng)，反之，標(biāo)志著海平面上升。圖④首先是海平面上升，島嶼（地殼）下降，造礁珊瑚和其他生物骨骼在海面以下25m以內(nèi)的淺海岸邊沉積；之后海平面下降，珊瑚礁出露海面。BCD錯(cuò)誤，A正確。11題詳解：據(jù)材料可知，珊瑚主要分布在熱帶海域，西太平洋北緯35°海域地處中緯度，沿岸有暖流經(jīng)過(guò)，提高了該海域的水溫，能滿足珊瑚生長(zhǎng)的條件，所以分布有珊瑚礁，C正確；島嶼眾多不是珊瑚礁形成的唯一條件，A錯(cuò)誤；副熱帶高壓主要影響降水，不是珊瑚礁的形成條件，B錯(cuò)誤；北緯35°以南海域也受東亞季風(fēng)影響，D錯(cuò)誤?！军c(diǎn)睛】珊瑚礁形成條件：1、水溫。23～27°C是造礁珊瑚生長(zhǎng)發(fā)育的最佳水溫。2、鹽度。造礁珊瑚生長(zhǎng)在鹽度為27~40的海水中，最佳鹽度范圍是34~36。3、水深。一般認(rèn)為造礁珊瑚生長(zhǎng)的水深范圍是0~50米，最佳水深為20米以淺。4、光照。一般熱帶光照強(qiáng)，時(shí)間長(zhǎng)，有利于珊瑚礁的發(fā)育。5、風(fēng)和風(fēng)浪。一般迎風(fēng)浪一側(cè)礁發(fā)育較好。新月形和馬蹄形礁體的凸面是迎風(fēng)迎浪的6、河流。河流入海處，海水鹽度低，泥沙含量大，混濁度高，海水透明度低，會(huì)使珊瑚室息而死，所以有大量泥沙入海的河口處一般不發(fā)育岸礁，如海南島的岸礁在河口區(qū)缺失。7、海平面變動(dòng)。當(dāng)海面穩(wěn)定時(shí)，珊瑚礁平鋪發(fā)展，但厚度不大：當(dāng)海面上升或海底下沉?xí)r，形成的礁層厚度較大，礁體可發(fā)育成塔形、柱形，也有的礁體可深溺于海面以下成為溺礁。當(dāng)海面下降或地殼上升時(shí)，形成的礁層厚度也不大，也有的礁體可高出海面成為隆起礁?！救康赜蚍之惖某梢蚝鸵?guī)模自然地理系統(tǒng)作為一個(gè)獨(dú)特的物質(zhì)能量系統(tǒng)，一方面其各組成要素之間相互聯(lián)系、相互制約和相互滲透，具有明顯的整體特征；另一方面，這個(gè)整體在不同地區(qū)又具有顯著的地域差異。系統(tǒng)的整體性和內(nèi)部差異性是對(duì)立統(tǒng)一的兩個(gè)方面，這種差異性不僅體現(xiàn)在自然地理系統(tǒng)各個(gè)組成成分上，也反映在自然地理組合體的空間分異方面。地球表層任何地理現(xiàn)象、效應(yīng)、事物、過(guò)程，均發(fā)生在以地理空間為背景的基礎(chǔ)上，因此，地理學(xué)從其形成到發(fā)展的過(guò)程中，一直注重地理空間現(xiàn)象的分異，結(jié)構(gòu)和分布的研究。自然地理地帶性和地域分異規(guī)律是地理學(xué)在20世紀(jì)最重大的成果之一。早在18世紀(jì)末，德國(guó)地理學(xué)家洪堡發(fā)現(xiàn)并闡述了世界植被分布規(guī)律，認(rèn)識(shí)到氣候、植被和動(dòng)物界的分布從屬于緯度地帶性。19世紀(jì)末20世紀(jì)初，俄國(guó)土壤學(xué)家道庫(kù)恰耶夫提出了自然地帶學(xué)說(shuō)，有關(guān)地域分異的研究，已由局部到整體、由現(xiàn)象到本質(zhì)不斷深化。盡管目前人們對(duì)地域分異規(guī)律的認(rèn)識(shí)仍存在分歧，但對(duì)本質(zhì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)基本趨于一致。每個(gè)人在日常生活中或是從旅行中都會(huì)獲得對(duì)自然地理系統(tǒng)地域分異現(xiàn)象的感性認(rèn)識(shí)。在我國(guó)，從較炎熱的華南到溫涼的東北，從多雨的東南沿海到干旱的西北內(nèi)陸，從高山的山麓攀地域分異指地表事物不同；分異因素是導(dǎo)致其不同的原因；分異規(guī)律指其排布次序。登到山頂，甚至在局部地段微小的地勢(shì)起伏，都可以觀察到自然地理系統(tǒng)各組成部分及特征發(fā)生有規(guī)律的變化地域分異指地表事物不同；分異因素是導(dǎo)致其不同的原因；分異規(guī)律指其排布次序。一、基本概念自然地理環(huán)境各組成成分，及其所組成的自然綜合體，沿地表按一定方向發(fā)生水平分化的現(xiàn)象稱為地域分異。導(dǎo)致地域分化和各種差異的原因及因素，稱為地域分異因素。地域分異因素在地球表面作用的結(jié)果和具體表現(xiàn)出的客觀規(guī)律，稱作地域分異規(guī)律。地域分異按其研究范圍的不同，又有廣義和狹義之分，廣義的地域分異指陸地表面和海洋表面的各級(jí)自然綜合體及其組成要素，按一定的方向發(fā)生水平分化的現(xiàn)象，狹義的僅指陸地表面自然綜合體及其組成要素的分異。地域分異規(guī)律是自然地理環(huán)境中客觀存在的基本規(guī)律，有關(guān)地域分異規(guī)律的理論是指導(dǎo)自然地理研究的理論基礎(chǔ)，人類在生產(chǎn)實(shí)踐中，為了合理利用自然資源，有效地改造自然環(huán)境，就必須遵循因地制宜的原則。而因地制宜，在地理學(xué)中就是根據(jù)地球表層客觀存在的地域分異規(guī)律，采取適宜的措施。二、地域分異因素影響地域分異的基本要素有兩個(gè)：①來(lái)自地球外部的太陽(yáng)輻射，陽(yáng)光在地球表面具有不同的入射角，導(dǎo)致太陽(yáng)輻射通量密度的差異，不同緯度地區(qū)接受的太陽(yáng)輻射能量分布不均，而引起的自然地理現(xiàn)象和過(guò)程，隨緯度的變化而發(fā)生有規(guī)律的更替，形成沿緯向分布的不同自然帶，這種地域分異因素稱為地帶性分異因素(或緯向分異因素、緯度地帶性分異因素)。②來(lái)自地球內(nèi)部由地球內(nèi)能所引起的海陸分布、地勢(shì)起伏、巖漿活動(dòng)和構(gòu)造作用等，導(dǎo)致不沿緯度方向的分異，稱為非地帶性分異因素（或非緯度地帶性分異因素）。地帶性因素和非地帶性因素的能量都來(lái)自自然地理系統(tǒng)外部，前者來(lái)自太陽(yáng)輻射能，后者來(lái)自地球內(nèi)能。兩種能源本身互不聯(lián)系，互不從屬，均作為外部條件對(duì)自然地理環(huán)境起作用，使自然地理成分同時(shí)具有地帶性和非地帶性特征。自然地理成分的某一方面，反映地帶性因素還是非地帶性因素，以及反映影響的程度是否充分，則取決于成分的內(nèi)在特征和具體的外因影響。同一成分在不同地點(diǎn)、時(shí)間所反映的這兩種外部因素影響程度也可以各不相同。地帶性因素和非地帶性因素是地球表面自然地理環(huán)境的基本地域分異因素，它決定自然地理現(xiàn)象的大規(guī)模分異。自然演化是從同到不同，其變動(dòng)的能量要么來(lái)自太陽(yáng)輻射(受緯度影響），要么來(lái)自地球內(nèi)能。在兩種基本地域分異因素共同作用下，還有派生的自然演化是從同到不同，其變動(dòng)的能量要么來(lái)自太陽(yáng)輻射(受緯度影響），要么來(lái)自地球內(nèi)能。分異規(guī)律和分異因素含義不同。地帶性分異規(guī)律指自然地理環(huán)境及其組成成分的特征，在地帶性因素作用下，隨緯度變化而發(fā)生變化的規(guī)律，不同自然地理要素甚至同一自然地理要素的不同方面，其地帶性分異規(guī)律的表現(xiàn)都可以有很大差別；非地帶性分異規(guī)律指自然地理環(huán)境及其組成成分的特征，在非地帶性因素制約下發(fā)生變化的規(guī)律，是海陸分布、大地構(gòu)造和地貌特征直接和間接影響的結(jié)果，其表現(xiàn)是復(fù)雜多樣的，不僅地質(zhì)、地貌具有非地帶性特征，氣候、土壤和生物界也可表現(xiàn)非地帶性特點(diǎn)。但是，自然地理環(huán)境各組成成分，及其所組成的自然綜合體的分布，常常不是由地帶性規(guī)律或非地帶性規(guī)律中的某一方面決定，而是由兩種規(guī)律共同決定的，只有通過(guò)對(duì)具體情況的具體分析，才能準(zhǔn)確衡量?jī)烧叩南鄬?duì)重要性。典例(2021年1月浙江卷)洞庭湖區(qū)水域與陸地交錯(cuò)，從陸地到水底分布著森林、灌叢、草甸和水生植物等植被類型。完成3、4題。3.洞庭湖區(qū)的植被分布，反映了自然地理環(huán)境的（）A.垂直分異規(guī)律B.地方性分異規(guī)律C.緯度地帶分異規(guī)律D.經(jīng)度地帶分異規(guī)律4.影響洞庭湖區(qū)植被差異的主要因素有（）①地形②水分③熱量④土壤A.①②B.②③C.③④D.①④【答案】3.B4.A【分析】本題考查非地帶性地域分異現(xiàn)象。3.洞庭湖區(qū)從陸地到水底分布著森林、灌叢、草甸和水生植物等植被類型，是洞庭湖區(qū)獨(dú)特的自然環(huán)境條件影響下形成的，屬于小尺度的地域分異，反映了自然地理環(huán)境的地方性分異規(guī)律。故B正確，ACD錯(cuò)誤。4.從陸地到水底，地形從出露地表到隱于水下，水分從少到多，這是導(dǎo)致洞庭湖區(qū)植被差異的主要因素，①②正確；熱量和土壤條件沒(méi)有明顯的差異。故A①②正確，BCD錯(cuò)誤。三、地域分異的規(guī)模自然地理系統(tǒng)中，不同的地域分異因素所造成的分異現(xiàn)象，在空間范圍上有較大差別，因此，地域分異具有不同的規(guī)?；虺叨取ｊP(guān)于尺度的劃分目前尚不統(tǒng)一，一般有三種分法，即三級(jí)尺度、四級(jí)尺度和五級(jí)尺度。1.三級(jí)尺度英美地理學(xué)家多采用全球尺度、區(qū)域尺度和局地尺度三級(jí)，我國(guó)也有學(xué)者在闡述地域分異規(guī)律時(shí)，將其分為大、中、小三種尺度。用大尺度來(lái)衡量大范圍的地域分異；用中尺度來(lái)衡量中等范圍的地域分異；用小尺度衡量小范圍的地域分異。例如，地理現(xiàn)象隨緯度變化而發(fā)生的分異、海陸間的差異，屬于大尺度分異；河谷內(nèi)部、丘陵陰陽(yáng)坡的差異，屬于小尺度分異；具有足夠高度的山脈的垂直帶性差異，屬于中尺度分異。明確概念：自然帶隨