自然地理环境的节律性

第二节

自然地理环境的节律性

自然地理过程（及其现象）随时间重复出现的变化规律称为自然地理环境的节律性，简称节律性或节奏性、韵律性。节律性是自然界一种特殊的（时间）循环。显然，它是在发展背景上的重复，是递进中的循环。

自然地理环境的节律性可概括为三类型：一是周期性节律，二是旋回性节律；三是阶段性节律。第二节

自然地理环境的节律性一、周期性节律二、旋回性节律三、阶段性节律一、周期性节律周期性节律是自然地理过程按严格的时间间隔重复的变化规律。它发生在地球自转和公转及地表光、热、水的周期性变化基础上。具体而言，周期性节律主要发生在一定地区的昼夜更替日周期和季节更替年周期基础上。前者称昼夜节律，后者称季节节律。1.昼夜节律2.季节节律

1.昼夜节律

2.季节节律

其它周期性节律自然地理环境的周期性节律并不限于昼夜节律和季节节律。1、潮汐的周日变化潮汐的周日变化也是一种周期性节律。海洋中很多动物觅食的时间安排同潮汐的节律是一致的。像哈蜊、藤壶、蝎牛、牡蛎等生物，涨潮时就积极地寻找食物，而落潮时就躲在紧闭的硬壳内。月节律变化——以周月为基础的周期性节。海洋生物似乎都以某种方式对月相变化或月球引力变化作出反应。例如：每当夏日月圆之夜，大量的大西洋萤火虫就聚集在百慕大群岛附近；蝼蛎满月前后群集飞在特定的海域，以利繁殖和存活；鱼类泅游和繁殖也常以月周期进行。周期性节律特点

总之，自然地理过程和现象的昼夜节律和季节节律主要根源在于地球自转和公转运动，以及由此而引起的能量输入与转换的节律性变化。时间结构实质上是自然综合体的动态结构。当我们确定自然综合体的稳定性时，决不能因此否定它的动态性，这种动态就是空间结构稳定的自然综合体的周期性节律变化。

二、旋回性节律

旋回性节律是以不等长的时间间隔为重复周期的自然演化规律。比较于周期性节律，这是更高一级、更为复杂的自然节律。在自然界中，地质旋回和气候旋回是旋回性节律的典型范例。

1.地质旋回2.气侯旋回1.地质旋回(2)如早古生代-2亿年。晚古生代-1.75亿年，中生代-1.55亿年。

2.气侯旋回

（1）世纪内旋回。

（2）超世纪旋回。

（3）冰期-间冰期旋回

暖干—冷湿—冷干—暖湿—暖干的顺序变化，从干到湿以10年为周期，从暖到冷以20年为周期，两者结合起来从暖干再到暖干的周期是40年。

太阳在银河系中所处环境有关。

少，气候变冷，导致冰期形成。

三、阶段性节律

生物自身特性所形成的节律具有阶段性的特点。这是指生物类群在周期性或旋回性变化的背景上，以一定阶段为周期表现出的突变性的重复。按节律的性质可划分为以下两类。l.生物生长节律

2.生物进化节律

l.生物生长节律每种生物的生命运动，无论是单细胞生物的、高等动植物的或是人类的，其生长过程总是经历着个体的出生、成长和衰亡，而子代个体又重复这一类似的过程。这样，一定区域的生物类群便遵循着各自的生命长短呈阶段性的节律变化。例如一年生植物的

生长节律。每一个生长期内，其生长过程符合罗吉斯蒂曲线即S形曲线（图5.3）。多年的记录就反映出阶段性的节律重复。

同种生物的生命周期则大致相同。不论生命周期长短如何，它们无一不遵循着生物生长的阶段性节律。

2.生物进化节律

地球生物界的进化不是匀速渐变的，而是表现为阶段性的突变和跃升。表5.3显示了地球生物进化的过程。生物各门类从诞生、发展、繁荣到灭绝或衰退具有明显的阶段性节律。

2.生物进化节律(1)古生物发展经历了6个大阶段，间有5次大灭绝。(2)地球生物进化这种阶段性节律的解释。

(1)古生物发展经历了6个大阶段，间有5次大灭绝。A.在5.7亿年前的寒武纪突然出现了大量的、门类众多的和较高级的动物。已发现的这一时期的动物化石有2500多种，除脊椎动物外，几乎所有的门类都已出现，其中最多的是节肢动物中的三叶虫。这些在分类学上互不相关的动物门类（如节肢动物、腕足动物、软体动物、海绵动物和棘皮动物等）都一下子具有了硬骨骼组织。

B.在晚古生代的泥盆纪地球生物又发生突发性进化，出现了相当繁盛的以鱼类为代表的脊椎动物群类和以裸蕨为代表的陆生植物群类。泥盆纪陆生植物的迅速繁殖是很突然的。裸蕨到泥盆纪晚期完全灭绝，原始的甲胄鱼类也消失了。

C.到了石炭-二叠纪又成了两栖类和蕨类的天下。二叠纪末期，在古生代曾盛极一时的多种生物门类又一次出现大灭绝。D.在晚二叠世初露头角的裸子植物，到了中生代突然迅速地发展起来，统领了中生代的植物界。爬行动物的高度发展也取代了两栖类成为中生代动物界的代表。

E.在晚白垩世发生了被子植物的突然爆发性变化和巨型爬行动物完全绝迹，植物界进入了被子植物时代，动物界则以哺乳类动物的空前发展为特征。紧接着在第四纪又进入了人类时代。概括而言，生物进化的阶段性节律表现为短期内某些生物门类突发性地迅速繁殖，然后进入鼎盛时期；这一时代结束时，大量不同生物门类和不同生态位的动植物发生死亡，甚至灭绝;接着又是新物种大量涌现，高级取代低级，强者淘汰弱者，如此多次反复地发生，阶段性跃进地发展。(2)地球生物进化这种阶段性节律的解释。1.罗普（Raup，1971）指出了生物大灭绝与生态条件是无关的。

2.多学者倾向于从宇宙环境的变化寻找生物突变的根本原因。

1.罗普（Raup，1971）指出了生物大灭绝与生态条件是无关的。如有孔虫中蜓?类、腕足动物的长身贝、菊石及恐龙都发展了可适应多种生态条件的类别。但是所有这些生物都按门类突然消失。这表明生物大灭绝的决定性因素可能是对遗传机理发生作用，而不是对生态的适应特性起作用。此外，气候剧烈变化的冰期与生物灭绝事件并不相对应。

2.多学者倾向于从宇宙环境的变化寻找生物突变的根本原因霍伊尔（Hoyle，1981）

徐道一（1983）

霍伊尔（Hoyle，1981）提出了地球上的基因物质有可能是由彗星等天体带到地球的假说。按此假说，大量生物的新种属的发生，有可能与地球在银河系中的运动和宇宙空间的有机物质有关。当来到地球上的新基因物质增加时，对形成多种新的生物自然会起到重要的促进作用。

徐道一（1983）生物变革时期与太阳系在银河系的运行轨道可能有一定联系。由于地球在星际空间所处位置不同、空间微粒密度不同、宇宙线强度不同，因此对太阳