广东 庄春梅
自然地理环境是岩石圈、大气圈、水圈、土壤圈、生物圈等自然地理圈层共同组成的有机整体,而生物是这个系统中的主体和最活跃的因素。动物是生物圈中不可缺少的成员,它们直接或间接地以植物为食,是生物圈中的消费者,能够促进生态系统的物质循环。生活在一定区域的各种生物之间,通过捕食与被捕食的关系形成食物链和食物网。食物链和食物网中任何一个环节上的生物数量发生变化都会影响其他生物的生存,破坏生物之间的协调发展与平衡。因此动物在维持生态平衡中起着重要的作用。
动物,在一个地区获取食物、躲避天敌,求得生存。这个地区的自然环境影响着动物的生长习性,如动物的作息、食物。反过来,动物的行为习惯也会反作用于自然环境,最终两者之间达到一种平衡。但是如果自然环境的某一个要素发生变化,动物的生存发展也将受到影响;而动物数量以及种群质量的变化也会对区域环境产生很大的影响,这便是自然环境整体性的具体表现。
稳定的或者说变迁缓慢的自然环境会让生存其间的动物形成一些习性。例如,非洲大草原给众多的食草动物提供了广阔的生存空间,成群结队的斑马、角马、羚羊……高原地势平坦开阔,树木稀少,动物难以躲避天敌,故食草动物多群居或集体行动,擅长奔跑,防御能力强。
环境的季节性变化也会让动物形成与之对应的习性。受热带草原气候的影响,东非草原有着明显的干湿季,夏季受赤道低气压带的影响降水充沛,草类生长茂盛,为动物提供了丰富的食物来源,而到冬季受信风带的影响,降水稀少,草场枯萎,食草动物在入冬前就要进行迁徙,跨越赤道,去到水草丰美的地方。
另外,鸟类换羽、动物换毛都能体现环境变化对动物习性的影响。大多数鸟类每年秋季换羽1次,有些鸟类一年换羽2次,一次在春季,一次在秋季。由于气温变化,在秋末时鸟类开始长出丰厚的绒羽,以御寒越冬;在春季气温逐渐升高,鸟类开始换羽,为进入夏季做准备。生长在寒温带以及亚寒带地区的雪兔,毛色冬夏差异很大。冬季毛长而密,全身呈雪白色,厚密而柔软,夏季毛较短为赤褐色,毛色随着环境、季节的变化而变化,改变毛色才能融入环境,减小被天敌发现的危险。
短期内自然环境中的某一要素发生剧烈变化,则动物的生存面临极大的挑战。有些动物被迫逃离,寻找新的栖息地;有些动物无法逃离,等待它们的只能是死亡,这也导致了整个物种数量的减少甚至灭亡。全球气候变暖带来的极端天气以及人类过度开垦、砍伐等不合理行动,造成许多物种失去了家园,生态失去平衡,循着食物链产生连锁反应,受威胁的物种越来越多。
不同的地理环境孕育出不同的动物种类或者是动物的不同生长习性。水体孕育水生动物,陆地繁育陆生动物,水陆兼备的地区多繁育两栖动物。草原地区多食草动物,森林茂密的山区多食树叶野果的动物,而植被稀少的荒漠地区多耐旱动物。热带地区的动物要散热避暑,而高纬度地区的动物多驱寒保暖。例如,同属于狐属的沙漠狐和北极狐有着明显的差异。沙漠狐又叫做非洲狐,居住在阿拉伯和北非的沙漠中,是体型最小、体重最轻的狐狸,但它们长着最大的耳朵,主要是为了散热。白天,为逃避酷暑躲在地下的洞穴中。北极狐主要分布在亚欧大陆北部和北美大陆北部的苔原地带,夏天时呈棕色或灰色,一旦冬季来临,就变成全白,毛量也多了三倍厚度。短的口鼻、腿以及短耳,是为了防止热量从体内散去和减少表面暴露在严寒的天气下。
选择某一地理区域,提供相关动物的信息,要求学生基于自身对该区域的认知,运用综合思维,去探究动物繁衍生息与地理环境各要素之间的关系,主要从某一类动物的习性特点、某一类动物的数量及其变化、动物种类的多少及其变化等方面切入。
动物的生长习性,是长时间适应自然环境形成的结果。常见的有昼伏夜出、动物迁徙、鱼类洄游等,主要的目的是寻找最佳时机或者最优地区开展生命活动,或为安全的觅食,或为安全的过冬,或为安全的繁育后代。如候鸟迁徙,主要是为了避开寒冷的天气。
动物数量多少及其变化,这主要跟动物的生存环境有关,它包括自然环境的优劣、生存空间的大小、天敌数量、食物(饵料)数量、人类破坏或保护(栖息地)、人为捕杀等。
(1)地理环境条件:极大地影响了陆生动物的生存,尤其是气候。气候温暖降水充沛的地区,有利于动物的繁衍生息。而全年降水少、冬季寒冷漫长等恶劣条件下,动物难以生存。
(2)生存空间:生存条件要求相对较低的动物,往往适宜生存的地区多且广,提供给动物生存发展的空间大;相反,生存条件要求高的动物,适宜生存的地区少,动物生存发展空间小。
(3)食物:某一类动物数量的多少与它的食物成正比,而食物的多少又与当地的地理环境有关。
(4)天敌:任何动物都处在食物链的某个环节中,时刻面临着天敌的捕食或者是人类的捕杀。动物具有躲避天敌的能力,某一地区天敌越多,动物数量越少,但不至于灭绝。而人类如果毫无节制的滥捕滥杀,则会导致动物的灭绝。
(5)栖息地的变化:稳定的生态环境有利于动物的繁衍生息。而地球自身演变带来的环境变化,不论是地表形态的升降,还是干湿冷暖的变化,都会引发栖息地内环境的变化,最终影响动物的生存发展。人类活动,如砍伐森林、开垦土地、开采矿产等都在破坏植被,导致动物因食物不足而死亡。当然,人类设立自然保护区,对动物的生存起到明显的保护作用,有利于物种的恢复。
水生动物生活的水域,饵料来源于浮游生物,包括以海藻为主的浮游植物和鱼虾等浮游动物。水中的肉食性动物是它们的天敌,而人类的干扰也极大地威胁着它们的生存。
(1)水域面积的大小关系到水生动物的活动空间。水域辽阔活动空间大,不容易遭受天敌的猎食和人类的捕捞,此外提供的饵料会更加充足。一般情况,中低纬度海区,水温较高,海洋生物生长速度快,成熟早,繁殖旺盛,易存活,数量上会比较多;高纬度海区,水温偏低,海洋动物生长缓慢,繁殖速度慢,易死亡,数量较少。
(2)饵料丰富的地区,由于特殊的条件,营养盐类、有机质丰富,利于浮游生物的生长,为鱼类的生存提供了丰富的饵料,水生动物尤其是鱼类会特别丰富。也促进了其他以鱼类为食物的动物繁殖。
不同种类的动物,满足它们生存的条件有所不同,如果一个地区物种丰富,这个地区基本上是以下三种情况。①该地区水热条件好;②该地区地域辽阔,经纬度跨度大,气候类型多样;③地处山区,高差大,垂直地带性显著。
外来物种入侵是指生物物种由原产地通过自然或人为的途径迁移到新的生态环境的过程。有针对性地引进优良动植物品种,既可丰富生物多样性,又能带来诸多效益;但若引种不当或缺乏管理则会引发较大的负面影响,主要表现在由于缺乏天敌的制约,肆意繁殖,侵占本土物种的生存空间和生存资源,造成本地物种质量下降和濒危。
【例1】(2016年全国卷Ⅰ)某科考队8月考察堪察加半岛,考察中发现,堪察加半岛北部发育苔原,南部生长森林;东西向气候区域差异显著;大型植食性和肉食性野生动物数量较少,但冬眠、杂食性且善捕鱼的熊的数量较多;大量来自海洋的鲑鱼溯河流而上,成为熊的重要食物。下图示意堪察加半岛的地形。
(1)分析堪察加半岛大型植食性和肉食性野生动物数量较少的原因。
(2)某科考队员欲近距离拍摄熊,推测他在甲地选择拍摄点的理由。
【参考答案】(1)纬度高,冬季寒冷漫长,生存条件恶劣,不适合动植物的生存。动植物生长缓慢,食物供应量少;环境空间差别大,适宜生存的空间小。
(2)河流附近,熊出没的概率大;且有森林,便于隐蔽;降水较少,晴天较多,利于拍摄。
【例2】(2017年全国卷Ⅲ)白斑狗鱼肉质细嫩,营养丰富,有“鱼中软黄金”之称,白斑狗鱼是肉食性鱼类,适宜在16℃以下的水域产卵繁殖,分布于亚洲、欧洲和北美洲的北部冷水水域,栖息环境多为水质清澈、水草丛生的河流,在我国仅见于新疆的额尔齐斯河流域(下图)。额尔齐斯河是我国唯一属北冰洋水系的河流。
(1)分析图示额尔齐斯河流域适合白斑狗鱼生长繁殖的自然条件。
(2)说明白斑狗鱼产量低的原因。
【参考答案】(1)河流发源于高山,额尔齐斯河上游地区水质好;主要靠高山冰雪融水补给,且纬度高,水温低,满足鱼产卵的要求;干流处等高线稀疏,地势低平,流速平缓,利于水草生长和鱼类的生长。
(2)生长繁殖的环境要求特殊,适宜生长繁殖的水域少;水中生物量低,饵料少;水温低,生长缓慢。
【例3】哈得孙湾是位于加拿大东北部近乎封闭的内陆浅海湾,其水域面积为81.9万平方千米,平均水深只有100米左右(孟加拉湾平均水深达2 600米)。该地区生活着上千只北极熊,它们以海冰为平台捕捉海豹作为主食。当海冰融化后,北极熊“食不果腹”,不得不到陆地上觅食,并不断发生伤人事件。哈得孙湾通常10月开始结冰,结冰时间早于同纬度其他海域,直至来年5月开始融冰,7—8月完全消融。下图为哈得孙湾在北美洲的地理位置示意图和哈得孙湾地理事物分布图。
(1)与阿拉斯加半岛北部沿海相比,分析哈得孙湾西部海域北极熊生存的不利条件。
(2)说明全球变暖对生存在哈得孙湾的北极熊的影响。
【参考答案】与阿拉斯加相比,哈得孙纬度较低,水温相对较高,海水结冰期较短,北极熊捕食海豹的时间短;海湾周边人类活动较多,影响北极熊的生存环境,导致其栖息地减少。(2)结冰期缩短,北极熊捕食海豹的时间缩短;海冰面积的减少,导致北极熊栖息地减少,生存空间变小;北极熊因不能适应变暖的气候而发生变异、退化甚至死亡。