第十一章 地球环境及其变迁
第一节自然地理环境的整体性与地域分异规律
1．1 自然地理环境的整体性
地球环境指人类在其中生存与发展的地球表层，即自然地理环境。地球环境是由地质、地貌、气候、水文、植被、动物界和土壤等组成的一个整体，这些要素并非简单地汇集在一起，或偶然地在空间上结合起来，而是在相互制约和相互联系中形成一个特殊的自然综合体。各自然地理要素也不是孤立存在和发展，而是作为整体的一部分在发展变化。各自然地理要素在特定地理边界约束下，通过能量流、物质流和信息流的交换和传输，形成具有一定有序结构、在空间分布上相互联系、可完成一定功能的多等级动态开放系统。
（1）自然地理环境的整体结构
“整体大于部分之和”，自然地理环境作为一个整体系统，除包含所有自然地理要素外，还具有各要素相互作用所产生的一些新属性。系统可分为不同层次或组织水平，任何系统都既从属于更高级的系统，同时其本身又包含若干低级的系统。系统各部分之间特殊的网络关系，形成系统的结构。作为系统有机联系的反映，系统还具有有序性。系统的上述基本特征，都是通过系统内部物质、能量和信息的运动得以表现的，因而动态性也是系统的基本特征之一。
按照耗散结构理论的解释，自然地理环境是一个远离平衡态的开放系统，要素之间存在着非线性关系，它通过与外界不断交换物质与能量，有可能在一定条件下形成新的稳定的有序结构，即地理耗散结构。它具有一定的抵抗外界干扰的能力，可吸收外界环境的一般性涨落。其结构水平愈高，涨落回归能力即保持系统稳定性的能力愈强。但在发生巨涨落时，这一结构将崩溃或解体，并逐步形成新的耗散结构形式。
自然地理环境作为一个整体，其发展演化是具有方向性特征的一个十分复杂的过程。这种复杂性主要表现在新的组成成分或要素的出现，以及由此导致的结构复杂化，沉积过程加强，岩石圈厚度增加，水圈含盐量增加和离子成分发生有规律的变化，大气成分发生质的变化，地貌复杂化和气候多样化，生物从低级形式向高级形式发展，新物种产生和一些旧物种灭绝，地域分异越来越显著，等等。
总结自然地理环境最重要的发展规律，首先要看到，自然地理环境所有组成成分的发展都是互相联系的。因此，在组成成分发展的同时，成分间的物质和能量交换也得到了加强。其次，这种发展具有前进式发展的特点，表现为新组成成分的陆续出现，太阳能的逐渐积累和自然界的地域分异日益强化。第三，发展是突跃式的而非直线过程，周期现象并不决定主要发展方向。第四，纬度地带性作为普通规律在整个发展过程中发挥了作用。最后，自然地理环境的发展是事物矛盾斗争的结果。其中，有机体对环境的适应和改造起着特殊的作用。
（2）自然地理环境发展的节律性
自然地理环境的发展还具有一定的节律性。节律性是指由自然地理过程的循环和振荡引起的随时间推移而有规律演替的现象。
自然地理过程或现象的节律性，无论在以气温、降水和气压等表征的大气过程，以河流径流量和湖泊水位等表征的水文过程中，生物现象中，还是在海侵与海退、冰川进退、地貌形成，沉积岩形成过程中，都可观察或观测到。节律的时间可短可长，有昼夜节律、年节律、世纪节律、超世纪节律，甚至以几百万年为周期的地质节律，等等。由太阳活动性的变化引起的节律有11年、22～23年、80～90年、160～200年等；因轨道变化、偏心率变化和地轴对轨道面倾角变化等引起的具有天文特征的节律有2.1×104～2.5×104年、4.1×104～4.5×104年、9×104年，37×104年等，与地、日、月系统天体位移有关的节律有1、2、4、9、19、111、1850，3000～4000年等。地质节律中，2×106、4×106～6×106、8×106～9×106、15×106～20×106、30×106～40×106年等地理现象的节律性表现得非常复杂。各种不同的节律叠加在一起，互相干涉，有时并不存在明显的等周期性。各类节律具有不等的功能，各自然地理要素接受外部所有这些节律必将模糊单个节律的精确性。另一方面，任何长周期节律都作为中短周期节律的背景对其有制约作用，长周期节律发生变化，中短周期节律也会受到影响而发生变化。