俯以察地——第五章 自然地理環(huán)境的整體性和地域分異(1)

第五章 ?自然地理環(huán)境的整體性與地域分異
自然地理環(huán)境是由巖石圈、大氣圈、水圈、生物圈等圈層組成的一個復(fù)雜系統(tǒng),有崎嶇的山地、變幻的大氣、奔騰的河流、浩瀚的海洋,豐富多樣的生物……各組成要素之間存在相互作用,造就了豐富多彩的景觀,并且在不同方向上存在明顯的差異。自然地理環(huán)境如此,整個地理環(huán)境亦是如此。本章從自然地理環(huán)境的角度,了解地理學(xué)中一個重要的理論和原理——地理環(huán)境的整體性和地域分異。
5.1? 自然地理環(huán)境的整體性
唯物辯證法認(rèn)為,世界上的萬事萬物都處在普遍聯(lián)系之中。地理環(huán)境中的各要素彼此依存、相互作用,并按照一定規(guī)律組合和運(yùn)動,形成一個復(fù)雜的整體,各要素在結(jié)構(gòu)和功能上表現(xiàn)出關(guān)聯(lián)性,這就是地理學(xué)中非常重要的基本原理之一——地理環(huán)境的整體性原理。
自然地理環(huán)境的組成與能量基礎(chǔ)
自然地理環(huán)境中的物質(zhì)可以分為不同的層次來考量。元素是物質(zhì)組成的基本層次,就自然地理環(huán)境而言,大氣以氮、氧元素為主,地殼(巖石圈)以氧、硅元素為主,水圈則是以氧、氫和其中溶解的各種元素為主,生物圈則以碳、氧、氮、氫等元素為主。然而對于自然地理環(huán)境這個復(fù)雜的巨系統(tǒng)而言,僅僅停留在元素層次上是不夠的,因為這些元素并不單獨(dú)參與地理環(huán)境的組成,而是形成各種形態(tài)的物質(zhì)體系,最終成為以氣體物質(zhì)為主的大氣圈、液態(tài)水為主的水圈、固體巖石為主的巖石圈、生物有機(jī)體為主的生物圈。
這些圈層的動態(tài)變化和相互作用,使得自然地理環(huán)境具備了多種成因和形態(tài)的地貌、復(fù)雜的氣候、水文現(xiàn)象、豐富多彩的生物和土壤,這也正是自然地理環(huán)境的構(gòu)成要素,它們并不是單一的物質(zhì),而是在各種相互作用下形成的復(fù)雜物質(zhì)體系。各要素都有自己的發(fā)展規(guī)律,但并不孤立,而是相互依存、相互制約,最主要的表現(xiàn)形式就是物質(zhì)交換與能量轉(zhuǎn)化,例如,現(xiàn)代大氣的成分就是大氣圈與其他圈層長期作用的結(jié)果,大氣與陸地表面、海洋之間的熱量交換也推動了各自形成復(fù)雜的現(xiàn)象。
各大圈層之間的物質(zhì)交換是廣泛存在的。作為水圈主體的世界海洋,大量水分蒸發(fā)進(jìn)入大氣,一部分輸送到陸地,一部分又通過降水回到海洋。陸地不僅以徑流的形式彌補(bǔ)海洋的水分消耗,還會攜帶大量的懸浮物質(zhì)和溶解物質(zhì)進(jìn)入海洋,大氣中的塵埃更是會沉降到海水中,最終形成具有復(fù)雜成分和性質(zhì)的海水。巖石圈與大氣圈、水圈、生物圈進(jìn)行復(fù)雜的物質(zhì)交換,其表面也就成為了地理環(huán)境中要素相互作用的參與者,并通過風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)、堆積等過程改變自身面貌,并通過成土過程派生出土壤圈。生物與各圈層之間(或者說與環(huán)境之間)的物質(zhì)交換,使得有機(jī)質(zhì)成為了地球表層十分重要的物質(zhì),改變了整個地理環(huán)境的物質(zhì)體系。
太陽輻射是自然地理環(huán)境最主要、最穩(wěn)定的能量來源,在地理環(huán)境發(fā)展中適中占主導(dǎo)地位。進(jìn)入地理環(huán)境的太陽輻射,驅(qū)動了大氣環(huán)流、水循環(huán)、成土過程、光合作用等幾乎全部的地表過程,經(jīng)過能量轉(zhuǎn)化,最終又會返回宇宙空間,使整個地理環(huán)境(或者說地球)保持能量收支平衡。
通過復(fù)雜的物質(zhì)能量運(yùn)動,地球表層形成了一個具有一定結(jié)構(gòu)和功能的系統(tǒng),被稱為地理系統(tǒng)或地表系統(tǒng)(geosystem)。熱力學(xué)第二定律告訴我們,在自然過程中任何孤立系統(tǒng)的演化都是熵增過程,而地理系統(tǒng)的存在依賴于與外界的物質(zhì)和能量交換,以維持其有序結(jié)構(gòu),因此是一個遠(yuǎn)離平衡的開放系統(tǒng),稱為耗散結(jié)構(gòu)。自然地理環(huán)境乃至整個地球表層這樣的特征是地理環(huán)境整體性的形成條件。
自然地理環(huán)境的整體性的表現(xiàn)
自然地理環(huán)境各組成要素或各組成部分相互聯(lián)系、相互制約和相互滲透,組成一個有機(jī)整體。各組成要素之間所具有的相互聯(lián)系性和其結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)聯(lián)性,就是自然地理環(huán)境的整體性原理。某一要素或部分的變化,會影響其他要素或部分甚至整體的改變。
在不同尺度的地域上都有整體性的表現(xiàn),大到全球尺度的海陸對比,小到地方性的森林系統(tǒng)。除了組成要素上的整體性,還包括某一級地域與構(gòu)成它的次一級地域之間的相互聯(lián)系及結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)聯(lián)。


作為一個有機(jī)整體,自然地理環(huán)境具有組成要素不具備的統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)和功能,產(chǎn)生整體性效應(yīng)。比如,形成土壤的功能、生產(chǎn)有機(jī)物的功能等;東亞季風(fēng)的形成,也是大陸與大洋組合后產(chǎn)生的新功能。自然地理系統(tǒng)整體性的強(qiáng)弱,取決于各組分的完備性和功能的協(xié)調(diào)性。整體性強(qiáng),系統(tǒng)抗干擾的能力強(qiáng),穩(wěn)定性就好;反之,則表現(xiàn)為組分和結(jié)構(gòu)簡單,功能不協(xié)調(diào)。
隨著時間的推移,自然地理環(huán)境發(fā)展的方向、強(qiáng)度、形式會發(fā)生變化。周期性的日變化、年變化是在現(xiàn)有的地球系統(tǒng)整體運(yùn)動中產(chǎn)生的,一般不會導(dǎo)致自然地理環(huán)境的演替。當(dāng)演變強(qiáng)度超過穩(wěn)定閾限時,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)就會遭到破壞,重新建立起新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),產(chǎn)生新的功能,形成新的平衡。這便形成了自然地理系統(tǒng)整體性的演替。
整體性不僅是自然地理環(huán)境的特征,更是整個地理環(huán)境的基本性質(zhì)和特性,而地理學(xué)的特性也使得整體性原理應(yīng)當(dāng)作為地理學(xué)(起碼是自然地理學(xué))的基本原理之一。
對整體性原理的深入認(rèn)識,能夠?qū)ξ覀儷@得將使我們獲得更多、更系統(tǒng)的關(guān)于如何使相對獨(dú)立的要素或次級地域整化為整體的地理環(huán)境、使低級的系統(tǒng)演化發(fā)展為高級的系統(tǒng),及其它們?nèi)绾味ㄏ虬l(fā)展的理性知識。而這樣的認(rèn)識一方面可以豐富和簡史現(xiàn)有的地理學(xué)的基礎(chǔ)理論,另一方面可以使地理學(xué)在解決人類的生存與發(fā)展等諸多綜合性問題中更好地發(fā)揮其獨(dú)特的作用。
在應(yīng)用這一原理時,應(yīng)當(dāng)與具體地理環(huán)境的具體問題有機(jī)地結(jié)合起來,做到具體問題具體分析,并且把握主導(dǎo)因素,不能生拉硬拽、牽強(qiáng)附會。