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综合自然地理1-4章详细思维导图。蒙吉军
编辑于2020-09-13 02:08:551.绪论
1.综合自然地理学的研究对象
自然地理环境
地理环境:自然地理环境,社会经济地理环境;社会文化环境
自然地理环境是由地球i奥层各种自然物质和能量组成,具有地理结构特征,并按照自然规律发展变化的实体系统,又称为自然地理系统
自然地理又分为天然环境与人为环境两个部分
自然地理环境是地球表层由大气圈,水圈,岩石圈,生物圈及智慧圈组成的共同整体
也被称为:自然综合体、景观圈、表成地圈、生物发生圈、自然地理系统、地球表壳……自然地理面、近地面活动……
表成体
自然地理环境中具有本身自我发展的形成物,例如生物,风化壳,土壤层,地貌形态,沉积岩等,这些物质和现象都是地球表层特有的,通常称为表成体(或表成地圈)epigeoshere
研究范围
按物质的内在联系发生显著减弱处来确定其边界
其上界以对流层的髙度为限(在极地上空约8km,赤道上空约17km,平均10km)
下界包括岩石圈的上部(陆地上约深5~6km,海洋下深4km)
上下之间包括了大气圈的对流层、地壳沉积岩石圈、水圈以及生物圈
自然地理环境基本特点
①太阳辐射集中分布于地球表层,太阳能的转化亦主要在地球表层进行
海陆表面上下是太阳辐射能对地表的几乎所有自然过程起重要作用的地方
②自然地理环境同时存在着气、固、液三相物质和三相圈层的界面
各界面上三相物质共存,又互相交换,互相渗透,形成多种多样的胶体和溶液系统。
陆地表面是固体和气体的界面
海洋表面是液体和气体的界面
海洋下界是液体和固体的界面
海洋沿岸带是三相界面
③自然地理环境具有本身自我发展的形成物
例如生物、风化壳、土壤层、地貌形态、沉积岩和黏土矿物等。
这些物质和现象都是地球表层特有的,通常称为表成体(或表成地圈)
④自然地理环境中互相渗透的各圈层间进行着复杂的物质、能量交换和循环
地球表层物质能量转化过程的强度和速度都比地球其他各处大,表现形式也更复杂多样。
⑤自然地理环境的不同部分存在着复杂的内部分异
水平、垂直方向;全球、区域、地方尺度
⑥自然地理环境的发展演化是具有方向性和周期性特点的一个非常复杂的过程。
各组成成分和它们之间相互作用的关系也在不断地发生变化。
由简单向复杂、由低级向高级、由无序向有序向前进化,依次出现了自然地理系统、生态系统和人类生态系统三大耗散结构
⑦自然地理环境是人类社会发生发展的场所。
地球表层仍是人类生活的基本环境
2.学科地位与特点
学科地位
地理科学分科的三个层次
研究整个地理环境综合特征的综合地理学,这是第一层次;
分别研究自然地理环境、社会经济环境和社会文化环境综合特征的综合自然地理学、社会经济地理学(即综合经济地理学)和社会文化地理学(即行为地理学)三门学科为第二层次
分别研究自然地理环境、经济地理环境和社会文化环境的各个成分的部门地理学为第三层次。
“三分法”、“三重性”和“三时段”
“三分法”即指地理科学分为自然地理学、经济地理学和人文地理学
“三重性”即指地理科学分为理论、应用理论和区域实践研究三个程序
“三时段”即指地理科学分为古地理学、历史地理学和时间地理学。
陈传康把自然地理学分为部门自然地理学与综合自然地理学
区域自然地理学是两者的具体体现也是实践应用的环节
学科特点
1.整体性
2.相关性
3.尺度性
4.综合性
5.动态性
6.多样性
3.发展及趋势
1.古代中外地理著作中的综合思想
公元前——18世纪中期
禹贡
管子
周礼
梦溪笔谈
水经注
郑和
古希腊
……
2.古典地理学时期的自然地理研究
3.近代自然地理迅速发展 (19世纪末~20世纪50年代)
19世纪末~20世纪50年代 关于综合研究的各个学派
景观学派
区域学派
人地关系学派
20世纪50年代末 综合自然地理思想形成两大学派
普通自然地理学派
侧重于研究地表整体结构及其变化的一般地理规律。
16.轻视了对地方性、区域的自然地理规律性研究
景观学派
强调自然地理学最根本的任务在于综合研究各类地域的地理规律性
忽视了整个地球层一般地理规律性的研究。这一缺陷恰好由普通自然地理学派的研究所弥补。
4.现代综合自然地理学的发展
新三论和老三论
“老三论”,简称SCI论
20世纪40年代兴起的系统论(System Theory)
控制论(Cybernetics)
信息论(Information Theory)
合称“新三论”或“后三论”,简称DSC论
70年代兴起的耗散结构理论(Dissipative Structure Theory)
协同论(Synergetics)
突变论(Catastrophe Theory)
5.中国综合自然地理学的研究工作
1.区域地理综合研究
2.自然地理区划研究
3.土地自然科学研究
6.综合自然地理学的研究趋势
发展趋势、重点
①模型是自然地理学的基础,从基本自然地理过程(自然原理、能量流、生物地球化学循环等)到鉴赏、应用和创新模型
②把环境过程和环境变化联系起来,聚焦于环境过程空间格局的控制
③环境变化研究涉及广泛学科继续合作
④人类活动所改变的自然地理,不仅研究人类活动对自然环境和过程的影响,而且要预测未来环境的变化
⑤将自然地理学的硏究成果应用于环境管理、决策和咨询领域
⑥保持自然地理学在全球环境硏究中的重要作用,即全球自然地理学
⑦朝向文化性的自然地理学和走向环境设计
研究趋势
1.更高层次的综合与集成
论题的综合、方法的综合、尺度的综合和理论的综合几方面
人类活动对自然地理环境施加的作用越来越大,其影响也越加显著
重视人文因素的影响及其反馈的研究
更高层次的综合和集成,包括自然、经济、社会的因素基础,物理、化学、生物的过程集成,不同尺度的区域综合等。
综合研究是区域可持续发展和全球环境变化研究的基础
2.相邻学科的交叉渗透与融合
3.3s称为重要技术手段RS GIS GPS
遥感技术、地理信息系统以及全球定位系统
4.应用研究领域不断扩展
应用硏究领域越来越多样
生态保护与环境建设、资源的综合开发利用、退化土地的整治与恢复、景观生态规划与设计、自然灾害与生态风险防范
人与自然关系的协调和区域可持续发展
基本目标是协调自然生态和社会经济的平衡发展。
4.任务及实践意义
任务
1.分析研究自然地理环境各组成哟素之间的相互关系,揭示彼此的物质能量相互转换过程的规律,以及不同空间尺度上的多种自然地理过程的相互作用
整体性研究
组成部分
能量转换
物质循环
化学元素迁徙作用
2.分析研究自然地理环境的动态结构,整体上说明变化规律,注重格局与过程的综合研究(结构,功能,动态,驱动力,过程,机制)探求进行调节与控制的途径,预期发展的演变趋势
规律探索
时间演化规律
方向性
节律性
稳定性
空间地理规律
地域分异规律
地域组合规律
3.分析研究自然地理环境的空间地理规律,进行自然区划和土地类型的研究,建设完善的区划理论体系,揭示土地结构与生态功能和环境小姨的演变过程与机制,阐明各级自然区和各种土地类型的综合特征及开发利用的方向
空间地理规律
地域分异规律
地域组合规律
区划分类
综合自然区划
土地类型学
土地变化科学
4.综合研究和评价区域自然条件与资源,进行区域生态综合评价,开展地域结构对应变换分析,推动地理学的建设发展
生态系统的综合评价
5.分析研究人类活动对自然地理环境的影响与作用,尤其人类生态系统的形成机制,变化,发展趋势,寻求合理开发,利用,治理和保护途径
人地关系,人类与自然地理环境
景观生态学
综合自然地理学 的研究运用
实践意义
1.区域科学的研究
联系实际,为社会经济发展服务
建设地理学constructive geography
有关地理环境的改造与利用和区域规划设计的综合研究
①研究区域自然地理环境的地域分异规律,进行自然区划和土地类型研究,阐明各级自然区和各种土地类型的综合特征以及开发、利用方向
②对区域自然条件和自然资源进行综合研究和评价
③人为环境的形成机制、变化和发展趋势,寻求开发利用和治理保护的途径
2.环境问题的研究
如何有效地改善和调控,使之恢复到结构最优、功能最强的状态,并能稳定保持下去
3.土地利用的研究
选址考虑
自然要素
地基承载力
水源
地下水
地震
环境保护
经济要素
经济区位
资源条件
市场潜力
自然要素与经济要素的相互作用
自然地理过程
滑坡
泥石流
物质迁徙运动
社会经济过程
人口流动
产业聚集
4.地理预测的研究
二、自然地理环境的整体性
前言
系统论
1.系统论的基本原则
1.整体性原则
2.综合性原则
对系统的研究必须从其组成,结构,功能,相互关系和历史发展等诸多方面进行综合地系统的考察
综合是相对分析而言的,分析是把一个整体分解成各个部分加以研究;综合是基于系统的观点,从整体出发,将各个部分联系起来全面的加以研究
各自然要素在特定边界约束下,通过能量流、物质流和信息流的交换和传输,形成具有定有序结构、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
3.层次性原则
4.功能结构原则
5.动态性原则
2.自然地理系统论的基本属性
1.整体性
各要素相互制约、相互联系中形成一个特殊的自然综合体。
作为整体的一部分在发展变化着
2.相关性
各个部分相互联系,相互作用
各部分的相关性构成系统特有的网络关系,即系统结构
3.有序性
自然地理系统内部有机联系的反映
自然地理系统和周围系统(例如地质环境和宇宙环境)形成了一个更大的系统
而其本身又可分为低级的子系统
这些系统互相镶嵌,可区分为一系列不同层次或组织水平的系统,低一级组织水平的系统是高一级组织水平系统的组成部分
高一级组织水平的系统控制低一级子系统的性质和发展,低级子系统的变化也会影响高级组织水平的系统。
4.动态性
系统内部存在物质,能量和信息的复杂运动
系统的整体性、相关性和有序性也只能在系统自身复杂的运动中表现出来。
5.开放性
系统与环境之间既有能量也有物质交流,信息输入输出,输入输入动态平衡,系统达到稳定
从系统论来看,自然地理环境中的能量转换与物质循环是自然地理系统的功能
1.自然地理环境整体性认识的发展
1.自然综合体-内在联系的整体性
地理要素具有相互联系来认识整体
2.自然地理系统-结构和功能的整体性
地理环境结构与功能 来认识整体性
自然地理系统的整体性就是地球表层物质系统的整体性结构和由此产生的整体功能及其时间演化的规律
从系统论来看,自然地理环境中的能量转换与物质循环是自然地理系统的功能
3.耗散结构理论-非平衡有序系统的整体性
地理环境是一个非平衡的、有序开放系统的角度来认识整体性
依靠耗散外界的物质与能量来维持有序结构的非平衡的新的系统
耗散结构是指一个远离平衡的开放系统,只要通过不断与外界交换物质与能量,在外界条件变化达到一个阀值,可能从原来无序混沌的状态转变为一种在时间上空间上或功能上的有序状态
这种在远离平衡情况下形成的新的有序结构,依靠不断地耗散外界的物质和能量来维持,故称耗散结构。
比利时 布鲁塞尔学派的领导人普利高津1969年在论文“结构、耗散和生命”中提出的。该论文着眼于系统与外界环境的相互联系、相互作用上,研究对象是开放系统。
地理系统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。// 地理耗散结构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。
2.自然地理环境的组成
1.自然地理环境的物质组成
1.大气对流圈
対流圈
对流层位于大气的最低层,从地球表面开始向高空伸展,到平流层的起点为止。
大气圈底部对流运动最显著的圈层,主要由气态混合物组成,集中了整个大气质量的3/4和几乎全部水汽。
平均厚度约为10~12公里,它的厚度不一, 其厚度在地球两极上空为8公里,在赤道上空为17公里。
其下界是海陆表面,上界随纬度、季节等不同而不同。
在低纬度地区平均高度为17~18公里
在中纬度地区平均为10~12公里
高纬度地区平均为8~9公里
夏季高于冬季
1. 特点是对流作用强盛,温度随高度增高而降低。
大气圈
因重力关系而围绕着地球的一层混合气体,是地球最外部的气体圈层,包围着海洋和陆地,大气圈没有确切的上界
1. 大气层随高度不同表现出不同的特点,分为对流层、平流层(其中的臭氧层)、中间层、电离层和散逸层
2.水圈
由地球表面上下,液态、气体和固态的水形成一个几乎连续的、但不规则的圈层。
地球表层水体的总称,由世界大洋、河流、湖泊、冰川、沼泽和地下水等组成。
主要为液态,但其中含有多种可溶性盐类、有机体和溶解气体。
水是地球表面分布最广和最重要的物质,是参与自然地理环境物质能量转化的重要因素
水分循环可调节气候,净化大气;水溶解岩石中的固体,为满足生命需要创造了前提。
3.沉积岩石圈
位于岩石圈的表层,厚度平均约有5km,其上面往往覆盖着一层风化壳及土壤(达几十米),太阳辐射进入只能达数十米深。
运动状态,形成等级不同的地形地貌
表面的陆地部分是人类和陆生生物的栖息场所,低洼处成为海洋、湖塘的聚集场所
1. 岩石风化物质提供了成土母质,满足植物对矿质养分的需要等。
4.生物圈
地球表层生命有机体及其生存环境的整体,其范围与自然地理环境十分近似。
在地球表面上到平流层、下到10多千米深的地壳,形成一个有生物存在的包层
。绝大多数生物生活在陆地之上和海洋表面以下各约100m厚的范围内。
具备了生命存在的4个条件:阳光、水、适宜的温度和营养成分
最显著的特征是整体性
即任何一个地方的生命现象都不是孤立的,都跟生物圈的其余部分存在着历史的和现实的联系
生物有机体参与各种地理过程的形成和发展,作为自然景观的组成成分,并常常成为景观最突出的特征。
2.自然地理环境的能量组成
1.太阳辐射能
太阳辐射能推动大气环流、水分循环、生命活动及所有自然地理过程的持续发展,是自然地理环境最重要的能量来源
太阳辐射
太阳不断地向宇宙空间辐射巨额能量,其表面温度高达6000K,可视为一个理想的黑体。
太阳内部由H元素组成,此外还有Na、Mg、Ca等等,这些原子之中潜藏着巨大的能量,当这些原子核之间聚合时,就可以把潜能以电磁波的形式释放出来,
输入地球的太阳能 大部分被自然地理环境吸收 31%反射;4%平流层吸收;65%自然地理环境吸收
反射包括云层反射,散射,地面反射
全球尺度上输入输出是平衡的;局地尺度输入输出不平衡。输入输出的差额叫做辐射平衡
太阳辐射能的地理分布特征
太阳总辐射的地理分布特征
总辐射等值线基本沿纬线延伸,自北半球回归高压带向两极逐渐减少,以赤道为轴,南北对称分布
辐射平衡的地理分布特征
大洋的反射率低于陆地,同纬度大洋的的反射平衡比陆地高,辐射平衡等值线基本与纬线平衡
陆地辐射平衡值较小// 且等值线常因下垫面的复杂变化而偏离纬线甚至呈闭合状
地理分布具有随纬度增加而减少的变化趋势
平均在40°处,全球辐射能的收支由低纬区域的盈余过渡到高纬区域的亏损
随时间有明显的日变化和年变化的节律周期
辐射平衡
定义
一定区域辐射能的输入和输出的差额称为辐射平衡。
辐射平衡值表示了该地太阳能的净收入。
1. 对于自然地理过程来说,辐射平衡是比太阳总辐射更为直接的动力基础
有效辐射
1. 单位时间内离开表面单位面积的总辐射能,有效辐射不仅包括表面的自身辐射E,而且还包括投入辐射中被表面反射的部分
辐射平衡的应用——自然地理过程的动力因素
1.作为划分地表热量的指标
寒带(<20)亚寒带,温带,亚热带,热带
P32
2.确定干燥指数
Aridity index
A=R/Lr
辐射平衡值与蒸发年降水量消耗热量之比//蒸发力R/L与降水量r之比
A为干燥指数(aridity index),R为辐射平衡,L为蒸发潜热,r为降水量。
干旱区,降水量极少,A趋向极大;过湿区,辐射热主要消耗于蒸发。
A≈1时,辐射热状况与蒸发过程、土壤充气过程都配合很好时,各种生物发展的条件才最佳。
2.地球内能:地热,重力
3.潮汐能
是在日月引潮力作用下产生的能量.在引潮力的作用下,使地球的岩石圈、水圈和大气圈分别产生了周期性的运动和变化。
固体潮汐
固体地球在日、月引潮力作用下引起的弹性塑性形变
海洋潮汐
海水在日、月引潮力作用下引起的海面周期性的升降、涨落与进退,称海洋潮汐,简称海潮。
塑造海岸地貌
为人类的航海、捕捞和晒盐提供了方便
蕴含的巨大能量还可被开发利用
大气潮汐
大气各要素(如气压场、大气风场、地球磁场等)受引潮力的作用而产生的周期性变化(如8、12、24小时)
宇宙射线……
3.自然地理环境的组成要素 能量支配下 物质运动所构成的各种动态体系
自然地理环境物质组成(大气对流圈、水圈、岩石圈、生物圈)包括了三个无机组成成分和一个有机组成成分,各物质成分在太阳辐射能为主的能量驱动下发生动态变化,形成了各种自然地理环境的组成要素。各要素相互联系制约依存。正是这种以物质交换和能量转化为特征的各要素相互联系和相互作用,使自然地理环境成为一个统一的整体
自然地理环境形成各种成因和形态的地貌,热量水分及其组合丰富多彩的气候,差万别的海洋河湖水文特征,以及差别悬殊的植被、动物界和土壤等特征
要素可以是物质的,也可以是一种现象,但都必然是动态的。
1.地貌
2.气候
3.水文
4.生物
5.土壤
3.自然地理环境中的能量转换
自然地理环境各组成成分之间,以及各自然综合体之间的相互联系、相互作用是通过能量转换(energy transformation)和物质循环(matter cycle)来实现的。从系统论的角度看,这就是自然地理系统的功能。
1.太阳辐射在无机界的转换
1.地表垂直方向热力梯度
地表吸收太阳辐射→海洋、陆地表面温度升高→温度升高,以长波向外辐射能量→H2O、CO2和O3吸收长波辐射→地表的热量就转送给大气
地面是大气的主要热源
接近地表处,还通过水的蒸发、热的传导来传送热量
在高空,则通过湍流、涡旋把水汽和热进一步向上混合,
形成了从地表向上的热力梯度
2.高低纬度间热量交换
辐射平衡地理分布不平衡,大气环流和大洋洋流。
由于辐射平衡地理分布不平衡,低纬度能量过剩,而高纬度能量不足,这样就形成了经向的热力梯度→造成了经向的大气环流→成为大规模能量交换的推动者→低纬不致过热,高纬不致过冷。
高低纬度。在海洋上空形成的高、低压中心产生长久持续的风力。海水受这种风力的影响,在科氏力和大陆轮廓的影响下,形成了世界大洋洋流系统,其中从低纬到高纬的暖流把热量带到了高纬。
大气和洋流的大规模运动,是太阳能由热能变成动能的结果,而大气和洋流的运动又进一步推动着热能的交换
3.海陆热量交换
海陆环流
由于海洋与大陆增温冷却的不同,形成了冬季大陆高压、海洋低压和夏季大陆低压、海洋高压的海陆间周期性转换方向的热力梯度,引起了海陆环流,对海陆间的热量交换起着重要的作用。夏季温暖湿润的季风登陆,将热能和水汽带到大陆,并形成降水。
太阳能在无机界的转换中,水的蒸发起着巨大的作用。 由于蒸发的汽化潜热很大,通过蒸发可将大量能量转移给大气
水圈与大气圈
广大水面通过蒸发途径将热量传输给大气
水圈与岩石圈
通过大气圈气流活动来实现
河流
太阳能在无机界的交换,使得地表、水体、大气组成一个相互影响、相互作用的能量系统
2.太阳辐射在有机界的转换 太阳能→化学能
1.第一能流:食物链
林曼德效率-能量金字塔 十分之一定律”(10 Percent rule)
林德曼研究了靠天然生态系统固定的能量及分配到生态系统各群体中的比例关系,提出了生态学中的所谓“十分之一定律”(10 Percent rule),也叫“林德曼效率”,就是能量金字塔。形象地说明了生态系统中能量传递的规律。
把生态系统中的各个营养级的能量数值绘制成一个塔,塔基为生产者,往上为较少的初级消费者(植食动物),再往上为更少的次级消费者(一级食肉动物),再往上为更少的三级消费者(二级食肉动物),塔顶是数量最少的顶级消费者。
以绿色植物为基础,以食草动物开始,能量逐级转移、耗散,最终全部散失到环境中
植物-食草动物-食肉动物
2.第二能流:腐烂链/分解链
从死亡的有机体被微生物利用开始的一种食物链。
动植物死亡尸体-微生物-土壤动物
有机碎屑-浮游动物-鱼类
分解和分化过程,死后被微生物分解成水二氧化碳与能量
3.第三能流:储存矿化
当一部分物质和能量没有被消耗,而是转入了储存和矿化过程
这部分能量最终还是要腐化,被分解而还原于环境,完成生态系统的能流过程
大量地质时代的植物动物死亡埋藏地下形成化石燃料,经过燃烧风化能量再次转换
在有机界太阳能转化为化学能,在植物光合作用下,太阳能被固定下
太阳能在有机界的转化,实际上是通过能量转移,将无机界与有机界联系起来,它不仅进行能量的储存,也通过腐烂链的分解释放能量,并且以热的形式重新返回太空,完成能量的循环。
4.自然地理环境中的物质循环
1.大气循环
1.行星风系
其形成源于太阳能在不同纬度空间的差异,形成纬度气压差。行星风系的直接影响是形成不同的气候带,引起地表的植物土壤植被的地带性分异
2.季风环流
形成原因
海陆热力性质的差异
青藏高原大地形的作用
行星风系的季节性南北移动
作用
地球表层的水分循环连接成为一个完整的动态系统
直接调节了大陆的干湿状况
形成了季风气候。
3.局地环流
2.水分循环
水分蒸发-水汽传输-凝结降雨-地表径流
水循环按照循环路径分为小循环与大循环,大循环是海陆间循环,小循环是陆地内循环,海洋内循环
水循环的作用
1.联系四大圈层,联系所有水体
2.是巨大的能量交换与物质循环过程,使得地表从太阳获得的辐射能重新分布
③水分循环是岩石圈风化壳产生机械输运作用,促使地表各种化学元素迁移的主要动因
④水分循环是陆地上雕塑各种地貌形态形成各种水域的重要机制
⑤水分循环是维持生物生命活动,形成地表生态系统中水胶体系的基本条件,是沟通无机界与有机界物质联系的纽带
⑥使水资源成为再生性的能源
3.地质循环
1.风化剥蚀作用
风化作用
物理风化,生物风化,化学风化
剥蚀作用
流水侵蚀,冰山兵蚀,风的吹蚀,海水海蚀,地下水潜蚀
2.搬运作用
3.沉积作用
4.构造作用
由于地球内能的释放,驱使地壳上升,下降,断裂,皱褶,和板块的水平移动,火山喷发与地震
风化→风化壳→剥蚀→相互促进 加剧对地表岩石的破坏→风化剥蚀产物 在搬运过程中 →沉积物→陆相沉积和海相沉积→沉积岩
4.生物循环
生物小循环
是指植物营养元素在生物体和土壤之间的迁移转化过程。植物根系依靠溶质势从成土母质、土壤溶液吸收可溶态营养元素,输送到植物躯体各部,在叶部合成绿色有机物,植物被动物吞食会成为动物躯体的组成部分,同时动植物新陈代谢过程会以代谢产物或残体的形式归还土壤。土壤中的这些有机物又在微生物作用下,再转化为可溶态营养元素,被土壤胶体吸附保存,以供下一代植物吸收。
两种途径
一种途径是植物和微生物活质作为岩石风化壳及其衍生物土壤与大气之间的物质联系环节,直接参与地质循环、水分循环和大气循环运动过程,并通过自身的生物物理和生物化学作用,促进水分循环以及水迁移元素和空气迁移元素在地球表层的循环
1. 另一种是通过各种生物的生命活动与其无机环境进行物质交换(包括能量转化),即新陈代谢,促使自然地理系统的无机物和有机物在更广泛的范围内进行循环,其实质是生物地球化学元素的循环。生物循环集中表现在生物的新陈代谢过程中,
生物新城代谢同化与异化过程
同化异化是新陈代谢的两种形式,同化是生物输入、处理、贮存外部环境的物质能量过程。外界物质变成有机质,将外部能量转化为生物体内能量,不断充实自己,同时改造外部环境。 异化生物有机体的物质能量对外界环境的输出过程。在此过程中,实现了有机质向无机质的转化。
同化结果是把外界物质变成有机质,将外部能量转化为生物体内能量
异化是把有机质转化为无机质
生物循环的作用P42
1.植物光合作用吧太阳能转化为生物能化学能,奠定一切生物活动的基础
2.生物作为土壤-植物-大气之间的联系环节,是能量与物质交换的一个重要通道
3.生物循环对于能量存储消耗,化学元素的迁徙,碳氮氧循环有重要的作用
4.实现能量物质有机界与无机界的转换
5.生物地球化学循环
生物地球化学循环bio-geo-chemical cycles
自然地理环境中微观的物质循环
生物有机体的基本元素在生态系统之间输入和输出
生物有机体与无机环境之间进行的交换过程
气体循环 全球性
碳
氮
氧
循环物质主要储存在大气圈和水圈中
沉积型循环 区域
硫
磷
循环物质主要储存在岩石圈和土壤圈中
生物地球化学元素
1.碳的循环
1.光合作用:二氧化碳-碳水化合物 植物呼吸作用:释放二氧化碳
2.动物采食植物,吸入碳水化合物,经过呼吸作用,// 排泄物与遗物,C重回大气,再次被植物吸收
3.矿物燃料的C通过燃烧与植物利用,加入生态学系统的C循环
2.氮的循环
N不活跃元素 转化为氨离子,硝酸离子等才能被植物吸收,成为硝化作用
生物固氮
高能固氮
工业固氮
3.磷的循环
4.硫的循环
5.化学元素迁徙对自然地理环境的影响
1.化学元素在自然地理环境中的分布
各大圈层中各元素的分布背景:地壳,水圈,有机体,岩石圈,大气圈
基本元素:C ,N ,O ,H,Mg,Ca,Na,P.S,K,Cl,Si,Fe
关键元素(能量元素):N,H,O,C
2.化学元素的迁徙
1.迁徙方式
1.水迁徙
水迁徙是指化学元素在地表水,地下水中呈简单离子,络合离子,分子形态,胶体形态和悬浮物进行迁徙
2.大气迁徙
3.生物迁徙
生物迁徙是化学元素被生物吸收,随着生物循环而运动,生物对化学元素选择性吸收,使地表化学元素重新筛选分配
生物吸收系数Ax
Ax=Lx\nx (Lx是植物灰分中x元素的含量, nx是该植物生长土壤或岩石中x元素的含量
水、大气、生物迁移三者的关系
在地表环境中,化学元素通过大气、水体与生物的迁移过程,虽然各自条件不同,元素迁移的方式不一样,但它们之间相互制约、紧密相关而联成一体。
元素在地表水或地下水中的迁移不仅与生物迁移紧密相连
生物作用又不断地改变着水环境的介质状况与氧化还原条件
生物和水
大气迁移则在更大的区域范围内把元素的水迁移与生物迁移连接在一起,使元素的迁移循环过程变得更加复杂,以致成为全球变化的一个根源
大气
2.地表化学元素迁徙的影响因素
1.内在元素
元素自身的性质,与其他元素之间的键合能力
地表环境中的天然络合物与胶体
2.地球化学环境
不同的酸碱环境,氧化条件
不同酸碱环境、条件、元素迁移能力不同
不同元素迁移能力不同
3.地表的自然地理条件
地表的水热条件,地貌形态,气流变化,生物活力等自然地理条件的影响
4.人为影响
人类的生产活动
产生新元素与同位素
3.地表化学元素的地域分异
地表化学元素的集散
生物地球化学省bio-geo-chemical province
环境中的某些元素缺乏或过剩引起的生物效应的地区
中国土壤微量元素的地域分异规律
与南热北寒,东湿西干地理特征相吻合
地表元素迁移的能量来源具有地带性,地表元素的迁移能力以及地表元素的分布特征也必然会呈现很强的地带性与地域分异特征。
元素的迁移能力和速度是随地表水热状况、生物地球化学条件的变化而改变的,因此化学元素迁移的结果往往导致地表化学元素的地域分异:在此处分散、流失,在彼处浓集、积累
土壤作为现代自然景观演化过程的一面镜子,是成土母质、水热条件、生物作用与人类开发过程的综合反映,因此土壤中各种化学元素自然背景含量的区域变化,可以比较客观地反映出不同区域元素迁移过程的变化规律
4.地表化学元素集散的实践意义
1.土地利用
地球化学景观geochemical landscape
地球化学景观是指自然地理景观与化学元素迁移规律相联系,构成地球化学景观。
地球化学景观是组成自然景观的一个重要方面,是化学组成有共同特点、化学地理过程在时间和空间上将各个组成部分联成有机整体的特定区域。地球化学景观着重分析景观的化学组成、元素和化合物的迁移转化的特点及各个组成部分之间的地球化学联系。对于自然景观则全面地分析景观的形态、结构、组成及整个自然地理过程。
景观地球化学
景观是指地球表面任一地区的气候、地质、地貌、土壤、水文、动植物等自然地理条件的综合情况。景观地球化学就是研究化学元素在景观中的分布、迁移和富集规律
有利研究农业,提高土壤肥力,满足生物小循环
2.食物安全
3.公共健康
生物地球化学省,生物地球化学病,水土空气植物中缺碘引起的甲亢
4.矿产勘查
5.环境修复
三.自然地理环境的时间演化规律
1.自然地理环境发展的方向性
自然地理环境发展的方向性是指随着时间的推移,发展不断复杂化,从一个质的状态进入另一种新质的状态,新的形态总是不断代替旧的形态。
岩石圈发展的方向性
1.地壳演化的大地构造具有明显的方向性
地洼学说
地质学家陈国达1956年创立了地洼学说。
地壳构造演化经理三个阶段:地槽区(活动区)-地台区(相对稳定区)-地洼区(新的活动区)。活动区与稳定区可以相互转换,这种转换是从低级到高级,简单到复杂的螺旋式向前发展。
2.地貌随着时间的发展也具有方向性
侵蚀循环学说(地理轮回说)
侵蚀循环学说是美国地理学家戴维斯于1884~1899年间提出的一种地形发育理论。他认为地块开始上升与被逐渐剥蚀夷平,并降低到起伏不大的地面或接近基面的准平原之间,存在着连续的剥蚀过程和地表形态
假定地壳抬升后再没有上升、下降运动及大的气候变化,由流水逐渐夷平地表
以下蚀为主的V型河谷的河流青年期
侧蚀为主的壮年期
侵蚀微弱、谷地间地面降低成缓坡的老年期
整个地表被磨蚀成几乎是起伏不大的平原,即准平原
然后地壳再上升进入第二个轮回,往复下去。
地理循环不是封闭的循环,而是有方向性前进运动的螺旋循环
3.风化壳的发育及土壤的形成过程也具有方向性
风化发育阶段学说
波雷诺夫
不同的化学元素在化学风化过程中迁移能力的差异,大致分为4个阶段
①基岩初期以物理风化为主,化学风化微弱,元素很少迁移,岩屑型风化壳是发育初期的代表;
②化学风化的早期阶段,主要是氯化物和硫酸盐被淋溶,碳酸盐相对难溶常在原地富集,称为富钙阶段
③化学风化的中期阶段,风化壳进一步发育,不仅Cl、SO大量迁移,CO也大量淋失,由于Si与Al相对富集,故称富硅铝阶段;
④风化壳发育到晚期,化学风化进行得比较彻底,可迁移的元素基本都被析出,几乎丧失了全部盐类和呈胶体状态的SiO2,残留下难以迁移的铁铝化合物,称为富铝铁阶段
大气圈发展的方向性
1.原始大气
蕴藏在地球内部的各种气体元素随着火山爆发大量逸出地表,并被地球重力吸附,形成了原始的大气圈。
主要由H2O、CO、CO2、N2、NH3和CH4所组成
2.二氧化碳大气
大约距今19~10亿年前
3.现代大气
1. 以N2、O2为主的现代大气。
水圈发展的方向性
1.水圈的总体水量逐渐增大
现在普遍认为,水圈(大洋)是由火山活动所释放的物质形成的。
还有一部分水汽可能是陨石冲击地球时所释放的
地壳逐渐冷却,但大部分则以尘埃为凝结核变成雨滴降落地面,形成小溪、河流和湖泊,最终在地球表面相对低凹处形成原始海洋
2.海水性质由酸性到弱碱性的变化
前太古代的原始海洋水中溶有大量Cl、Fˉ、HCO3、H2S等组分,因此具有明显的酸性特点,pH为2~3
元古代和太古代时期,水圈中海洋水的pH逐渐增大,从强酸性演变为弱酸性。
侵蚀着硅铝酸盐岩石,从其中淋溶出碱金属和碱土金属元素,使大量K、Na、Ca2+、Mg2等金属离子进入海洋,导致海水的pH逐渐增加,
至元古代末原始的酸性海洋水已演变接近于中性
显生宙,海洋水的pH继续增加,最后演变为现代的弱碱性(pH=8.4)
3.海水含盐度逐渐增大
地表径流携带陆地表面风化作用产生的大量盐类元素汇入大海,使海水盐分不断增加
海洋水分不断蒸发,而盐类几乎不会蒸发,
大洋底部随着海底火山喷发,也会不断地给海洋增加盐类
海洋生物大量吸收海水中的CaCO3形成骨骼和贝壳而最终沉积在海底,使海水中的CO3(2-)含量大为减少,而氯化物逐渐积累使得盐浓度↑
生物圈发展的方向性
1.生命起源的方向性
生命起源的化学进化过程,即由非生命物质经一系列复杂的变化,逐步变成原始生命的过程
1.从无机小分子物质生成有机小分子物质
在原始地球条件下,原始大气成分在宇宙射线强烈的紫外线和频繁的闪电等能量的作用下,合成了各种氨基酸等小分子有机物,完成了从无机物向简单有机物的转化。
氨基酸等小分子有机物经雨水作用最后汇集在原始海洋中,不断积累,使原始海洋含有了丰富的氨基酸、核苷酸、单糖等有机物,为生命的诞生准备了必要的物质条件
2.从有机小分子物质变成有机高分子物质
原始海洋中的氨基酸、核苷酸、单糖等有机小分子物质经过极其漫长的积累和相互作用,在适当条件下,氨基酸通过缩合作用形成原始的蛋白质分子,核苷酸则通过聚合作用形成原始的核酸分子
氨基酸→缩合→蛋白质
核苷酸→聚合→核酸
重要的物质基础
3.从有机高分子物质组成多分子体系
能够从周围海洋中吸收营养物质来扩充和建造自己,同时又能把“废物”排出去,具有原始的物质交换作用而成为原始生命的萌芽
4.从多分子体系演变为原始生命
具有多分子体系特点的团聚体在原始海洋中不断演变
形成了能把同化作用和异化作用统一于一体的、具有原始的新陈代谢作用并能进行繁殖的原始生命
2.生物进化的方向性
生物进化过程,即由原始生命继续演化,从简单到复杂,从低等到高等,从水生到陆生,经过漫长的过程直到发展为现今纷繁复杂的生物界
1.植物演化的方向性
从藻类→裸蕨植物→蕨类植物→裸子植物→被子植物
由低级到高级、由简单到复杂、由水生到陆生的方向性
2.动物演化的方向性
单细胞动物→多细胞动物→无脊椎动物→鱼类→两栖类→爬行类→哺乳动物→人类
2自然地理环境发展的节律性
自然地理过程或现象随时间的演化而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(rhythm),或节奏性、韵律性。自然地理环境发展的节律性可概括为三种类型:周期性节律、旋回性节律和阶段性节律。
1.周期性节律
由于地球自转和公转运动的周期,决定了地表接受到的太阳辐射有明显、严格的昼夜变化和季节变化。我们把这种自然地理过程或现象按严格的时间间隔重复的变化规律称为周期性节律。每一个节律重复,自然地理环境保持着稳定的空间结构;
昼夜节律
由于地球绕地轴自转,使地球大部分地区在每天24小时都有昼和夜的交替,以及相应的加热和冷却的交替,对此自然地理环境的各种成分亦作岀了积极的响应,表现在许多自然地理过程和现象都随着昼夜交替而重复出现。
昼夜节律的显著程度随纬度的增加而减小
季节节律
由于地球的公转,使地球大部分地区出现了季节的更替,许多自然地理过程和现象随之出现了以季节(年)为周期的节律变化。
显著程度随纬度的增加而增加,在赤道地区基本不存在季节节律,而昼夜节律却十分突出。
2.旋回性节律
指地理现象重复出现的时间间隔长度不定,或者是按不等的时间间隔重复出现。每一个节律的重复,自然地理环境的空间结构会发生巨大的改组
地质旋回(
岩层的沉积层序
气候旋回
气候的变迁
世纪内旋回
波动周期较短,在几年至几十年范围内。气候上常见的有22~23年周期及35年的周期。
超世纪旋回
周期长短超过100年以上,如周期为1800~1900年的超世纪气候旋回。
寒湿气候阶段长300~500
干热气候阶段长达1000年以上
冰期-间冰期旋回
波动周期在1万年以上,甚至超过100万年的气候旋回
3.阶段性节律
生物生长节律
生命活动受生物特性作用所形成的节律制约,生物特性所引起的生物节律(biological rhythm)可分为生物总体层层次、植物群体、生物群体等。生物特性所引起的节律,实际上是生物感受外界环境条件变化的过程中不断调节自身的生理运动所表现出来的自动调节环境因素制约能力的一种功能。
①对生物的总体来说,各种生物都要经历胚胎、出生、成长和衰亡的过程,其后代也都要重复相似的过程。每一个生长期内,其生长过程符合逻辑斯蒂曲线(logistic curve),又称“S形曲线”。这种节律周期的长短,因生物种类的不同而相差很大,如草本植物与木本植物的周期相差较大,而动物之间以及动物与植物之间周期的差别更是非常大。
②对植物群体来说,各种植物的生长都要经历几个不同的发育阶段,不同阶段具有特定的节律性,但不同植物的节律周期长短不一
③生物群体还具有独特的随时间变化的节律性,如“生物钟”。生物不仅需要同步自己的体内节律,还需要同步外部环境,绝大部分生物都自然地发展了各自的“体内时钟”,以预测随时间呈周期性变化的外部环境
生物进化节律
生物门类的灭绝和新生相伴而生,生物门类从诞生、发展、繁荣、衰退到灭绝具有明显的阶段性节律。伴随着某些生物门类的灭绝,总会出现新物种的大爆炸,高级取代低级,跃进性的进化发展。
逻辑地斯曲线
1.曲线渐近于K值,即平衡密度;
2.曲线上升是平滑的。逻辑斯谛曲线可划分5个时期:
(1)开始期:由于种群个体数很少,密度增长缓慢。/生物生长缓慢 (2)加速期:随个体数增加,密度增长逐渐加快。 (3)转折期:当个体数达到饱和密度一半时,密度增长最快。 (4)减速期:个体数超过K/2以后,密度增长逐渐变慢。 (5)饱和期:种群个体数达到K值而饱和。
3.自然地理环境发展的稳定性
1.正反馈与负反馈
如果回返信息使系统输入或过程原因在原来变化方向上得到放大,进一步偏离初始状态,称为正反馈。也就是说正反馈是当反馈环中一个要素发生变化,通过反馈环中各环节的连锁反应,加强这种变化趋势,使其脱离初始状态。这种在变动中自我增强的作用是正反馈的作用。
回返信息使系统输入或过程原因在原来变化的方向上得到抑制或缩小,趋向回到初始状态,称为负反馈。也就是说负反馈是当反馈环中一个要素发生变化,通过反馈环中各要素的连锁反应,减弱了这种变动,使变化趋于稳定。这种在变动中自我调节作用是负反馈的作用。
2.正反馈与负反馈的关系
,正负反馈是并存的。负反馈使系统保持原先的存在状态;正反馈则使系统朝着一定的方向演化
系统的状态往往是在若干种正反馈和负反馈支配下变化发展的,形成复杂的反馈响应机制
。由于正反馈的自我增强作用和负反馈的自我调节作用,系统必然处在变动与稳定、增长与衰减的变化之中。
当负反馈占优势时,(自我调节作用强于自我增强作用),系统保持稳定状态;当正反馈占优势时,(自我增强作用超过自我调节作用),使系统发生自组织演化,最终达到一种新的稳定状态。
系统的稳定性不仅决定于负反馈,而是负反馈与正反馈相互冲突中负反馈占优势的结果。
自然地理环境的稳定性:是指其影响条件发生变动,或在人为干扰的影响下,自然地理环境的状态并不会变动过大,或变动后经自我调节机制的作用,使其逐渐恢复原态的性质。这里所说的干扰既包括自然地理系统环境条件的改变,如太阳活动、小行星撞击、地球自转和公转参数的变化、地球内能的积累和释放、人类利用自然和改造自然的实践活动等,也包括自然地理系统内部某些要素数量和质量的变化。这种自我调节,在很大程度上取决于组成它的各个组成成分,以及各自然综合体之间的相互联系的性质。
反馈/反馈环(feedback):是指系统的输出信息反过来又影响系统输入的现象。根据输出信息对系统输入的影响,系统的反馈可分为正反馈(positive feedback)和负反馈(negative feedback)两种类型。正负反馈同时并存。正反馈是变动中自我增强的作用,使系统朝着一定的方向演化。负反馈是变动中自我调节的作用,负反馈使系统保持原先的存在状态
4自然地理环境的发展演化
1.古代自然地理一般发展过程
2.新生代自然地理发展趋势
5.自然地理环境时间演化的基本特点
1.从简单到复杂,从无序到有序
2.从自然地理系统到生态系统再到人类生态系统
地球表层形成了三大耗散结构
自然地理系统(physical geographic system
生态系统(ecosystem)
人类生态系统(human ecosysten)
3.物质能量依次在三大耗散结构中流通
自然地理系统→生态系统→人类生态系统。当一个系统从另一个系统中获取负熵时,必然引起后一系统总熵的增加。
自然地理环境的 空间地理规律
地域分异规律
基本概念
概念
自然地理环境各组成成分及整个自然综合体,按照确定的方向发生分化,以致形成多级自然区域的现象,称为自然地理环境的地域分异
制约或者支配这种分异的规律,称为地域分异规律。
地域分异是自然地理环境的基本特征之一,自然地理环境不可能存在两个自然特征完全一致的区域
地域分异在社会经济环境中亦有表现(如农业区位论的杜能环
基本因素
纬度地带因素/地带性因素 zonal factor
太阳能沿纬度方向分布不均及与此相关的许多自然现象沿纬度有规律的分异,这种分异因素称为纬度地带性因素
非地带性因素 azonal factor
决定海陆分布、地势起伏和岩浆活动等现象的地球内能,使得大地构造、地貌分区和干湿度分区不沿纬线方向延伸,相对“地带性”而言,称为非地带性因素。
尺度
大尺度的地域分异规律包括全球性分异、全大陆(或全海洋)分异和区域性分异
全球性
海陆分异-非地带因素 主要沿经线方向延伸、按经度从沿海向内陆发生变化
热力分带性-地带性因素 太阳辐射引起的自然现象按纬线方向延伸,南北方向发生更替
海陆起伏分异-非地带因素
大陆外形格局-非地带因素
(二)大陆和大洋的地域分异规律
大陆 贯穿整个大陆的
纬度地带性/地带性 地带性因素
经度省性 非地带性因素
水平地带性
大洋
大洋表层 地带性因素
大洋底层 非地带性
(三)区域性地域分异规律
区域性(大地构造-地貌分异引起的景观分异) 非地带性
省性分异(provincial differentiation)
带段性分异(belted zone differentiation
中尺度分异包括由高原、山地和平地内部地貌分异引起的区域分异,地方气候差异引起的地域分异,以及垂直带性分异
高原、山地和平原内部的地势地貌分异引起的区域分异
地方气候差别引起的区域分异
垂直带性
概念
(1)垂直带性与纬度地带性有相似之处/差别/受其影响:基带
(2)垂直带受经度省性的影响也很明显
(3)垂直带谱
(4)中国垂直带结构类型的特征
隐域性
显域性(zonality
隐域性(intrazonality)
小尺度分异又称为地方性分异或局地分异,主要由局部地形的差别、小气候的差别、岩性土质的差别和人类活动的影响产生的分异。
定义
地方性分异因素
(1)地貌部位引起的分异
(2)小气候引起的分异
(3)岩性、土质和排水条件引起的分异
(4)人类活动引起的分异
地方性分异规律
系列性
系列性
单元景观
生境
处境
微域性
微域性
景观
景观
组合型景观
重复型景观
土地类型的质和量的对比关系
坡向性
大尺度分异形成等级高、范围大的区域,在其背景下,中、小尺度的分异又形成级别渐低、范围渐小的区域,使
地球表面形成一个由多等级区域单位构成的复杂的镶嵌体系。
地域分异规律相互关系
不同层次的分异规律
基本的分异规律
地带性因素
全球范围的热力分带、
大陆的纬度地带性
大洋表层自然带
太阳能沿纬度分布不均
非地带性-地区内能
全球范围内的海陆分布
经度省性
大洋底层区域性分异
岩浆活动、构造运动等地球内能的分异作用
区域性分异是在两基本分异因素的相互作用下形成的 基本分异因素相互作用下派生的分异规律
地带性因素
带段性是地带性因素在非地带性因素作用下产生的变型
非地带性因素
省性分异是受非地带性因素叠加了地带性因素的影响
垂直带性也是地带性因素与非地带性因素相互作用的结果
地方性分异是在地带性与非地带性相互作用的背景上,在地带内部或在自然区内部的分异规律。
1.大陆地域分异的平面结构(纬度地带性与经度省性的关系) 大陆水平地带更替
大陆水平自然带的更替规律
①南半球和北半球的地带谱基本上是对称的
②环球分布的自然带只限于赤道、高纬度和极地,其他纬度出现了东西递变的非纬度地带性变化,即从沿岸森林、经草原到内陆荒漠的干湿度地带变化
③海洋性地带谱中,基本上都是各种类型的森林地带,到两极过渡为苔原地带。
④大陆性地带谱主要出现于大陆内部,自荒漠带开始,经草原、泰加林和苔原地带过渡到极地冰雪严寒地带。泰加林作为在温带大陆性气候条件下生长的森林,在西岸发生尖灭,在东岸变窄。
⑤在寒、暖流发生分流的大陆西岸,出现特殊的海洋性地带—地中海地带,这里有冬湿夏干的地中海气候及与之相应的常绿硬叶林。
原因
大陆水平地带更替是纬度地带性与经度省性综合作用的结果,纬度地带性主要决定了温度(热量),经度省性决定了干湿度,因此水平地带更替与水热系数密切相关的。水热对比关系是水平地带更替的主要原因。
辐射干燥指数A=R/Lr,并确定了A与各自然地带分布的关系:苔原(<0.35)、森林(0.35~1.1)、草原(1.1~2.3)、半荒漠(2.3~3.4)、荒漠(>3.4)
同时森林景观的各种不同类型便是R的绝对值区分出来的
将净辐射和干燥指数结合起来,发现了全球水平地带分布规律和地理地带周期律
但在具体场合下,有些地方热力分异具有更大的意义,因此水平地带具有更强的纬度地带性质
些地方水分分异具有更显著的作用,使水平地带具有更强的干湿度地带性质;
有些地方则存在着过渡状况,水平地带界线斜交于纬线和经线。
2.水平地带和垂直地带性的关系
垂直带分异的基本前提是气温随海拔增加而降低,且降低速度与由赤道向两极的变化相比要快得多。
不同纬度地带具有不同的垂直带谱,其中的基带把垂直带与水平地带联系起来
海洋性
垂直带才可基本上重复水平自然地带系统
大陆性
中纬度特殊干旱、半干旱大陆性垂直带谱,基带从草原或荒漠开始,向上由于降水增加,局部转变为森林带,因此称为草原荒漠垂直带性谱。
3.高原地带性分异规律
“三维带性”
前提:高原地带乃是高原边缘山系某个上部垂直带,因为地貌形态由山地转变为高原面、宽广的山间盆地或谷地面极大扩展后的一种平面表现形式 本质上是由山地垂直带在高原面上扩展而成
1.热量背景不同
①高原地带与同纬度低海拔水平地带的本质差别在于两者具有完全不同的热量背景。后者的热量状况决定于该地带所处的地理纬度,而高原地带的热量特征则同时取决于高原的海拔和纬度位置。因此,高原地带较之同纬度的低海拔自然地带,总是具有“偏向极地”的热量特征,植物区系也表现出偏向极地的性质。
2.地貌由山地转为高原
②高原地带乃是高原边缘山系某个上部垂直带,因为地貌形态由山地转变为高原面、宽广的山间盆地或谷地面极大扩展后的一种平面表现形式。因此,地貌形态由山地转变为高原是形成高原地带性的前提。例如,藏南谷地灌丛草原地带,无非是雅鲁藏布江两侧谷坡垂直带中的灌丛草原带在这个纵谷中的扩展。
3.扩展了的垂直带进一步成为高原内部山地垂直带谱的基带
③扩展了的垂直带,由于在地面上占据了比较广阔的面积,因而表现为水平地带,并成为高原内部山地进一步发生垂直分异的基础,即高原内部山地垂直带谱的基带。例如,青南高寒地带即是唐古拉山北坡垂直带的基带,柴达木山地荒漠地带是祁连山南坡和东昆仑山北坡垂直带的基带
4.任何处于垂直带谱自下而上第二带及其以上的带,只要有可能扩展成为水平地带,即可视为高原地带
④既然髙原地带在本质上是由山地垂直带在高原面上扩展而成,那么除了低海拔平原区的纬度地带和经度省性外,任何处于垂直带谱自下而上第二带及其以上的带,只要有可能扩展成为水平地带,即可视为高原地带。由此可见,就有一个高原地带最低高度限制问题需研究。
5.高原地带上也发生水平的分异。不是因高度变化而造成的温度差别,而是纬度辐射因素和降水量的地区分布差异
⑤在广大的高原上,打着垂直带烙印的高原地带,同任何纬度地带性和经度省性一样,必然发生水平方向的分异。这种分异的原因不是或至少主要不是因高度变化而造成的温度差别,而是纬度辐射因素和降水量的地区分布差异。因此,这是一种十足的水平分异。青藏高原大部分地区的地带性分异即属这一类型。
6.自然地带从边缘向内部辐合
⑥高原地带的展布。既然所有高原地带都是边缘山脉垂直带扩展而成,它们就很少可能在单一方向上发生更替,而必然表现为自高原边缘向内部辐合。但是,因为任何高原都不可能是圆形,内部山脉走向不一致,地势屏障作用不同,大气环流系统存在区域差异等等,导致高原地带分布图式的复杂化,地带辐合中心不可能正好是高原的地理中心。自然地带从边缘向内部辐合,乃是高原地带性规律的重要特征之一。
Eg:鄂尔多斯自然区划
研究意义----合理利用和改造自然
中国农业发展纲要”为不同地区规定粮食产量的主要根据之一就是地带性规律。
自然区划工作与农业生产、交通、工程建设的密切关系
山地利用必须考虑整个垂直带谱系列,每一垂直带的利用都只是合理利用山地的一个环节,任一垂直带都不能充分反映整个山地自然条件和资源的多样性。
山地农业的发展也具有明显的垂直带分异。
山区的某些背风谷地比较干旱,而中山带的夷平面由于降水量增多,却可能相当湿润,上下垂直带在降水上的这种差别,可以互相调节。干旱年份上部垂直带丰收,丰水年份下部垂直带丰收,因而可以互相平衡,减轻早涝灾害对总产量的影响
集约化农业地域类型的形成就考虑到了景观组合状况与大农业的相互配合关系。如珠江三角洲的桑基鱼塘就是一个很好的例子。
在牧业地区,处境的镶嵌结合还有利于倒场放牧。
地域组合规律
地域组合规律 rule of regional combination
局部水平的组合性
由于地方地形的影响,各单元景观(残积单元景观、水上单元景观和水下单元景观等)发生相互作用和空间联系(如水的流动、空气运动及生物的迁移等),形成独具特色的不同单元景观的有规律的组合
其结果是形成一个比单元景观更为复杂的异质性单元—自然区(图4.6)。
地带水平的组合性
地带水平的组合性是根据自然区间的相互作用和空间联系,把地带性部位上与大气候相适应的植被与土壤一致的自然区合并成自然地带。
其相互联系是土壤-植被-大气(SPAC)的垂直联系以及 相邻自然区和自然区之间的热、水交换,以及动、植物种属之间的传播和分布。
区域水平的组合性
区域水平的组合性是由于大规模的热量交换和水分循环的影响,使各不同的地带段发生相互作用和空间联系,形成地带段的特有组合,其结果是组成比地带段更为复杂的异质性单位——自然地域。
大地构造-地势单元往往加强这种组合性,使这种组合有更清楚的界线。
区域水平的组合,由于形成历史上的原因,常常在动物区系和植物区系上有明显的反映
由单元景观合并成自然区,自然区组成自然地带,再由地带段组合成自然区域
大尺度地域分异
全球性
海陆分异-非地带因素 主要沿经线方向延伸、按经度从沿海向内陆发生变化
海陆分布的形成主要是地幔软流圈长期对流的结果
重力说、地壳均衡说、大陆漂移说、海底扩张说和板块构造说都曾给予解释
海陆分异的基本因素是地球的内能
①海洋面积比大陆大得多,海洋面积占71%,大陆面积仅占29%
②海陆分布在各纬度不均匀,陆地大部集中于北半球(,占北半球的39%,是造成南北半球气候差异的重要原因。
③若把地球表层分为陆半球和水半球,陆半球的海洋也比陆地所占面积大,占52.7%,水半球的海洋则占90.5%。
由于世界上两个最大的大洋—太平洋和大西洋是近于南北走向的,所以由海陆引起的分异主要是沿经线方向延伸,按经度从沿海向内陆发生变化的。
热力分带性-地带性因素 太阳辐射引起的自然现象按纬线方向延伸,南北方向发生更替
地表热能主要来自太阳能,地球获得太阳能的数量决定于日地距离、太阳光线对该地区的入射角及太阳光线经过大气圈时所发生的变化。
低纬度处入射角大,高纬度处入射角小,因而太阳辐射能量在高、中、低纬的分布也就不同
太阳辐射随纬度不同而发生的热力分带性
不论在大陆还是在海洋,这种热力分带性都有明显的表现,它决定着气温、气压、湿度、降水和风向等要素在地表呈带状分布。
太阳辐射引起的自然现象按纬线方向延伸,南北方向发生更替
海陆起伏分异-非地带因素
海陆起伏曲线
地壳形态可分为六类
山地和高原
平原和丘陵
大陆棚或大陆架(0~200m)
大陆坡(200~2500m)
大洋盆地
深海沟
大陆外形格局-非地带因素

所有大陆的外形多呈三角形,且尖端指向南方。
环太平洋构成地震火山带
西太平洋为岛弧分布区
海沟主要分布于大陆边缘
南北大陆之间基本上为“地中海”带,连同亚洲大陆南部的“古地中海区”,也是活动造山带、地震火山分布带。
(二)大陆和大洋的地域分异规律
大陆 贯穿整个大陆的
纬度地带性/地带性 地带性因素
纬度地带性是指自然地理环境组成成分及自然综合体大致按纬线方向延伸而按纬度方向有规律的变化。
是地带性分异因素——太阳能按纬度方向呈带状分布所引起的温度、降水、蒸发、气候、风化和成土过程、植被等呈带状分布的结果
这些组成成分相互作用组成的自然地理综合体,按纬线方向延伸而按纬度方向有规律变化,在自然地理学中很早就称之为地带性规律,所以地带性(zonality)就是指纬度地带性
经度省性 非地带性因素
又称为干湿度地带性,是指自然地理环境各组成成分和整个自然综合体,从沿海向内陆按经度方向发生有规律的更替。
经度省性的形成取决于地球内能的非地带性因素。
水平地带性
水平地带性与垂直带性对立,是纬度地带性和经度省性共同作用的产物。
水平地带性的分布图式可分三类
①某些大平原或低山丘陵区,特别是大陆内部的大平原,呈现纬度地带性分异,如欧亚大陆内部的南北分异。
②干湿度占优势的地方,呈现“经度省性”,如北美大陆西部。
③当海陆分界线与纬线斜交,而且热量分异和干湿分异同时起作用时,水平地带可与纬线斜交,如中国华北、东北的水平地带
大洋
大洋表层 地带性因素
大洋表层自然综合体按纬线方向延伸而按纬度方向有规律的变化
气候地带性即太阳辐射、温度、风向和降水等的地带性引起的大洋的温度、洋流、盐度和含氧量差异,以致海洋生物也有相应的区别
按照大洋生物群可划分为7个自然带:南北极带、南北温带、南北热带、赤道带。
海洋自然带比陆地自然带更加平直
大洋底层 非地带性
这种更替实际上是水下自然综合体随深度及距岸远近而发生的有规律的变化。
海底地形是大洋底层自然区域分异的直接因素
大洋底层的非地带性规律
在底部中央为基本上呈南北延伸的大洋中脊和岩浆溢出带,而两旁为大洋盆地
大洋底部从海平面到海底分化为大陆架、大陆坡、大洋盆地和深海沟等海底地貌类型,由此导致海洋景观发生相应变化。
(三)区域性地域分异规律
区域性(大地构造-地貌分异引起的景观分异) 非地带性
相应于一定大地构造单元的地势地貌分异
每一大地构造区域不仅具有地质发展史和地质构造的组合共同性,而且具有岩性组合的共同性,有时可能以一种或几种岩性的组合占优势,并且有共同的地貌表现,如大山系、大平原或大高原。
可以着重利用那些具有地势地貌分异共同性的大地构造作分区方案
,但不能忽视大地构造单位可能具有埋藏特点而与地表的地势地貌分区不相符的情况。
大地构造地貌分异可形成不同等级的区域单位。
省性分异(provincial differentiation)
(米尔科夫)把“省性”理解为地带性条件下的非地带性,即地带性单位内的非地带性分异,尤其偏重于自然地带范围内的非地带性分异
省性可在任何级别的地带性单位中得到表现,因此具有不同的等级规模
热量带范围内的省性分异是最大一级的省性,苏联地理学家格拉西莫夫称其为“相性”。
热量带内的气候省性通过干湿度差异对其他自然地理要素和自然地理综合体的特点产生巨大的影响
洋流的分布差异,实际上也可视为大洋热量带内省性分异的表现
地带性单位内的大地构造地貌分异是地质地貌的省性分异。
省性在自然地带内也有明显表现
带段性分异(belted zone differentiation
非地带性区域单位内的地带性分异
在自然地带内有明显的表现,故称为带段性
带段性自然地带都不能横跨整个大陆,而仅成为自然地带的一段,因而它不是整个大陆的地域分异,而是大陆内部区域性的地域分异。
带段性在温带纬度上的表现最为典型,在大陆边缘和大陆内都有不同的表现。
大陆东岸的带段性十分明显,不仅与大陆内部的地带段不同,而且与大陆西岸也不同。
。大陆内部地带段性的表现是围绕大陆的干旱中心,大致呈马蹄形分布
大陆西岸由于海陆相互影响的性质不同,带段表现较为特别。
大陆东西两岸带段性的差异,主要是受大陆东西两侧洋流的不同性质(暖流和寒流)和流经路线不同所致。
中尺度
高原、山地和平原内部的地势地貌分异引起的区域分异
由地质构造形成的大高原、平原和山地内部仍然有分异。例
任何大平原和大高原都绝不可能具有几何平面性质,其内部不可避免地出现地势起伏
同样,任何高大的山系,也都不可能保持一成不变的海拔、相对高度和完全一致的山体特征,也会发生地势地貌分异
地方气候差别引起的区域分异
海岸气候、湖区气候、森林气候、城市气候等都属于地方气候。在地方气候的影响下,往往形成特殊自然地理环境,可见地方气候对地域分异是有一定影响的
海岸气候的特点是相对湿度较高,也有些地方海岸气候比较特殊
湖泊
湖泊气候,湖泊的存在,由于蒸发的影响使气候比较温暖润湿,同周围陆地的局地性气候不同
由于湖泊与陆地热力差异,使湖面气温变化和缓,湿度大,多夜雨,形成以昼夜为周期变化风向的湖陆风
湖区的冬季和夜间近地面大气层不稳定,多雷暴天气森林地区,可以使空气相对湿度和温度发生变化,虽然不一定增加降水量,但森林可通过保持水土、调节河流流量以及保持自然环境和生态等的影响而在自然环境的区域分异中起重要作用
城市气候
形成的主要原因是由于下垫面发生了变化,绿色植被大部分被建筑物、沥青或水泥路代替。另外,居民的生产、生活使热源大幅增加,工业生产使大量工业烟尘和微粒进入大气。
主要特点
①气温高,形成所谓“城市热岛”
②湿度低、气温髙和地面蒸发少;
③风速小、下垫面糙度大,形成“乡村风”
④凝结核多、热岛效应强、下垫面糙度大、上升气流强烈,有利于增加降水,产生“雨岛效应”
地方性风
区域在平流天气影响下,受到地形影响,可以产生特殊的地方性风。地方性风对自然地理环境的地域分异有特殊的影响,如焚风、布拉风、峡谷风等。
地方气候差异可以引起其他自然地理成分及自然综合体的地方性分异,有时甚至会起主导作用。
垂直带性
概念
指自然地理综合体及其组成成分大致沿等高线方向延伸,而随山势高度发生带状更替的规律。山地达到一定高度以后才可能有垂直带的表现。基带以上垂直带出现的高度,温带一般大于800m;热带一般在1000m以上。
垂直带的划分通常以植被和土壤为主导标志。
垂直带形成的根本前提是构造隆起和山地地势,直接原因是山地气候条件(水热及其对比关系)随高度发生的垂直变化。
垂直带是在山势构造上升及纬度地带性因素与经度省性因素共同作用下形成的,它不同于纬度地带性规律,也不同于经度省性规律,而是属于中尺度的地域分异规律。
(1)垂直带性与纬度地带性有相似之处/差别/受其影响:基带
直接原因都是因水热对比关系不同而引起的变化
然而两者产生的原因是有差别的。
太阳辐射入射角随纬度发生的变化引起太阳辐射按纬度分布差异是地带性产生的主要原因
而水热对比关系随绝对高度发生变化是垂直带产生的主要原因
由于远离作为大气热源的地面所引起的
同高度自由大气间的热交换是山地热量损失的主要因素
两者变化速率也不一样,
一般垂直方向上每上升100m下降0.6℃
而水平方向上却要向北变化100多km,才能降低0.6℃
纬度递减率是高度递减率的1‰
垂直带受纬度地带的影响:每一纬度带只要山势隆起达到一定高度,都可以是垂直带的基带。
(2)垂直带受经度省性的影响也很明显
(3)垂直带谱
山体各垂直带的更替顺序及其组合形式称为垂直带谱(或垂直结构)。
往往垂直带谱既反映纬度地带性的影响,又反映经度省性的影响。
不同的纬度地带,垂直带的数量及同一类型的垂直带出现的高度不同。
在低纬度垂直带的数量多,而向高纬度逐渐减少,
在不同纬度地带内,同一类型垂直带出现的高度从赤道向两极逐渐降低
高山冰雪带的出现是衡量垂直带发育完备的标志:通常,在每一个纬度地带内,山体的高度超过雪线以上者,才能有本纬度地带内完整的垂直带谱
雪线:永久冰雪带的下界,其高度受当地气温和降水的影响,一般气温高的地方雪线也高,而降水多的地方雪线也低,因此雪线高度常常是气温与降水综合作用的结果。
另一个重要界线是郁闭森林分布的上界,常称之为树线(tree line)或森林上限。
在其下发育着以乔木为主的郁闭的森林;
以上则是无林带,发育着灌丛或草甸,常形成垫状植物带
森林上限的高度,除了决定于气温和降水外,强风对它也有影响。
最热月份平均气温10℃的等值线与森林上限相吻合,最热月份平均气温大于10℃的地方为森林带,小于10℃的地方为无林带。
(4)中国垂直带结构类型的特征
发育在不同地域山体的垂直带具有各自特殊的带谱性质、类型组合和结构特征,不同水平地带的垂直带的各类型之间,亦存在着一定的联系,反映出它们在三度空间上的规律变化
①东部季风区垂直带结构类型特征。
东部季风区的垂直带均以山地森林各分带为主体,而且一般由两个以上森林类型所组成。
植被多属中生类型,生物化学风化占优势,发育各类森林土壤,呈酸性反应
每一个温度带的垂直带谱结构都反映着该水平地带的特征。
②西北干旱区垂直带结构类型特征
由于水分状况的不同,垂直带带谱结构的基带由灌丛草原向干草原、荒漠草原、荒漠过渡,而山顶都有草甸。
土壤由栗钙土向棕钙上、灰漠土、灰棕漠土过渡。
植物种类中,旱中生或旱生种类逐渐占优势,土壤黏化过程明显,碳酸钙累积更丰。
垂直带的阴阳坡之间的差别很明显。
在这些地区,针叶林常常形不成完整的林带,森林和草甸、草原植被交替存在。这是大陆性垂直带结构类型中的特征之一。。
在半干旱区,落叶阔叶林、针叶林带和草原带各占一定位置;干旱区以草原带和高山草甸带占优势,森林除针叶林带外,没有落叶阔叶林带出现;极干旱区则以荒漠带和草原带为主。
③高寒区垂直带结构类型特征。
青藏高寒区以垂直分布现象非常显著为特点,垂直带与水平自然地域紧密结合,独具特色
东南部山地,受湿润气流影响较大,垂直带以山地森林各分带为主体,与东部季风区相类似,不同的是由于海拔较高,森林以上各分带发育。
腹地和西北部,寒冻、干旱剥蚀作用普遍,物理风化强烈,发育着高山草甸土、草原土、荒漠土等高山土壤,质地粗疏,呈中性至碱性反应
植被以寒旱化或旱生类型为主,以高山草甸、草原或荒漠带占优势
各垂直带类型有一定的区域变化
从边缘至内部,随着海拔增高,垂直带结构由繁及简,分带数目由多至少。
深入高原内部,随着海拔的增加和干旱的增强,垂直带的基带和优势分带为山地高山草原带。
由于地势和海拔引起的温度水分条件的不同,青藏高寒区的山地发育着不同的垂直带,其优势垂直分带或基带在高原面上连接、展布,反映出自然地域的水平分异,反过来又制约着其上垂直带的一系列特点(
隐域性
显域性(zonality
把地表各水平分布的自然地带和亚地带在地带性因素和非地带性因素相互作用下所具有的明显的自然地理综合特征的现象
把反映地带性特征为主的地域称为显域性地域
隐域性(intrazonality)
把地表那些具有特殊表现形式的某些低平地域,如荒漠、草甸、沼泽、盐碱地的分布规律性称为隐域性(intrazonality)
反映非地带特征为主的某些低平地域称为隐域性地域。
标志地域分异隐域性的草甸土和草甸植被、沼泽地和沼泽植被、盐碱地和盐碱植被分别分布于不同的自然地带,它们同那些适应当地水热条件、分布于一定的自然地带而表征水平地带性的显域性土壤和植被截然不同,就好像是水平地带性分异规律性被其掩盖或隐藏起来了
形成的根本原因是地势相对高度的差异,在各种水平自然地带内,地势相对高度的变化可直接改变地表水和地下潜水的分布状况,引起一系列自然地理现象和过程相应发生地域差异,从而形成隐域处境。
隐域性可看做是水平地域分异中派生的规律,是叠加了地带性因素影响的非地带性现象
垂直带性也可视为另种隐域现象,因为由于地势起伏引起的垂直地带性本身是非地带性现象,而各带谱的特征又反映出水平地域分异的规律。
小尺度的地域性分异规律——地方性分异
定义
大中尺度的地域分异是由纬度地带性、经度省性及垂直带性“三维规律”支配的,而在局部地区的小范围内,其分异则突出地受到地方性所支配。
地方性(locality)是指在地带性和非地带性规律共同作用的基础上,自然地理环境由于局部因素引起的小范围的地域分异规律性。地方性分异是自然地理环境中最普遍和最低级的地域分异。有关地方性的研究具有更为普遍的实际意义
在中尺度地域分异的背景上,引起地方性分异的局部因素主要是地貌部位的差别、小气候的差别、岩性土质排水条件的差别以及人类活动的影响。
地方性分异因素
(1)地貌部位引起的分异
地貌形态部位,在局部范围内地形的高度、坡形、坡向、坡度及其组合关系决定了不同地貌部位环境的差别
河谷向分水岭过渡,地貌形态的垂直更替依次是:河床→河漫滩→亠阶地(包括阶坡、阶面,并可能有数级)→山麓面→谷坡→山坡→山顶等,均为不同的地貌部位
地貌部位的差别是小尺度地域分异的重要因素,可以导致物质与能量的重新分配,从而影响着植被和土壤的地方性分异。
影响水热条件形成不同的小气候
不同地貌部位可以导致地质地貌外动力作用的方式、强度以及物质迁移过程的差异性,加剧或延缓地表的侵蚀、搬运和堆积作用,造成局部地域分异;
不同的地貌部位其地表排水条件和地下水埋藏条件也有较大差异。
地貌部位不同对植被分布影响明显
自然地理环境中高地较干,低地较湿,所以植被按照生态序列沿斜坡排列,从高处较喜干的种类到低处较喜湿的种类,或从高处的贫瘠种类到低处的养分较多的种类,构成一个生态系列
。在干早区,地貌形态微小的变化都会引起植被明显的变化,体现了干旱区植被生长对水分的极大维系性
地貌部位不同也影响着土壤的特性。
不同的地貌部位具有不同的成土母质类型和矿物组成成分,影响到土壤的机械组成和地球化学分异过程。
不同地貌部位还引起土壤水分状况和土壤温度的差异,从而使土壤形成过程表现出地方性分异
(2)小气候引起的分异
小气候(microclimate反映了近地面层的光、热、风、水分等方面的综合状况
影响小气候的因素主要有地貌部位、植被类型、土壤性质、周围环境和人类活动等
地貌部位的差别对小气候的影响最为重要,主要表现在不同坡向和坡度的地貌部位会引起气温、降水、日照、通风条件和霜冻的差异。
地貌部位对小气候的影响,在北半球中纬度地区南、北坡的分异可通过南、北坡植被分布的差异表现出来。另外,迎风坡和背风坡的差异亦可通过植被差异表现出来
受地貌影响
小气候引起的地方性分异不如地貌部位明显,但其对地域分异的影响却更为直接。
因为日照、降水、通风条件不同,直接影响到局部地段成土母质的风化程度,使土壤质地、土层厚度、土壤水分蒸发出现地域差异,从而引起植被的分异、土壤微生物和一些小动物的变化,对动植物的种类和生态系统产生影响
从景观生态学角度讲,地貌部位和小气候的结合构成不同的生境条件,演变成不同的生物群落,最终在空间上造成小范围地域分异。
气候引起的分异还可通过相邻环境(如水塘、林地、高大建筑、地理屏障等)的影响而引起。
小湖泊、水库、水塘等水体对邻近地区的影响,由于两者增温、冷却快慢不同,空气中水汽含量不同,使邻近地区小气候发生变化
(3)岩性、土质和排水条件引起的分异
在地貌部位和小气候相同的地段,由于岩性、土质和排水条件等的差别,也会形成不同的景观。
另外,在同一地貌部位范围内,由于岩性、土质和排水条件等的微域差异,也可引起局部的地域分异,形成不同的景观形态单位。
(4)人类活动引起的分异
人类活动对自然地理环境的地方性分异作用显著
现代人类活动已成为一种重要的地貌营力,改变着自然地理环境的面貌
城市群的兴起、开发区的建设、修建梯田(如哈尼梯田)、拦河大坝(如三峡大坝)、桑基鱼塘(如珠三角水网洼地)、露天采矿、灌溉渠系、围海造田等,
不仅改变了这些地方的地貌形态和组成要素(如植被、土壤、小气候和水文等),而且改变了原有自然地理过程(如径流过程、侵蚀过程、堆积过程等)
城乡分异是人类活动引起的地方性分异现象之一,也是现代土地利用分异中最普遍、深刻的分异规律。
城市化的发展,不仅造成人口向城市集中,而且造成土地利用在农业和非农业上的分异,乡村土地利用因距城市远近不同而产生的分异和城市内部土地利用的多样性
地方性分异规律
系列性
1.系列性:由于地方地形的影响,自然环境各组成成分及单元自然综合体按确定方向从高到低或从低到高有规律的依次更替的现象。系列性在不同的自然地带内有不同的表现,但任何自然地带都存在这种垂直分化系列,来表现地带内的地方性分异规律。
单元景观
在一定的地形部位 上有同一种岩石或沉积物,生长有同一种植被,具有同一种土壤和同一种类型的土壤水和潜水的地段。
是构成地球化学景观的基本单位,也是区域划分的最小单位。在该单位内物质的水平分异不大,而垂直分异可以是显著的。
自下而上,可以划分出潜水层、风化壳、土壤、植被、大气层等不同层次,在各个要素中又可以划分出许多发生层次。每一个具体的单元景观都有特殊的层次组合,即单元景观结构。
。每一个单元景观都通过普遍进行于地表的自然界化学元素的迁移过程同邻近的单元景观联系起来,因此,根据化学元素的迁移特性,可以把单元景观分为残积景观、水上景观和水下景观三种基本类型。
残积单元景观分布在分水岭上,水下单元景观分布在局部的积水区,从局部分水岭到局部积水区组成完整的地球化学联系
残积处境
残积景观又称自成景观,分布在平缓分水岭地段,其地球化学特性很少受水上景观和水下景观的影响。
潜水埋藏很深,因此对土壤和植物影响不大
进入景观的物质和能量主要来自大气降水降尘、太阳辐射等,缺少从侧方以径流形式输入的物质,但存在着通过径流和渗流输出物质的过程;
风化壳和土壤多属于地带性类型,并具有残积性质,上部有淋溶层,下部有淀积层,在不同地带,元素的淋溶程度、淀积层的深度、成分都不相同;
阻碍物质淋溶的因素是蒸发、植物选择性吸收、土壤胶体的吸收作用
物质迁移是在氧化条件下进行的,主要受元素淋溶作用和元素的生物累计作用两种矛盾统一的过程所支配
水上处境
分布在地形较低、潜水面不深的地段上的景观。为从属单元景观。自成景观和从属景观构成的统一整体,即为地球化学景观。
水下处境
分布在湖泊、沼泽等被地表水覆盖的低洼地段的景观。为从属单元景观。
生境
指生物及其群体定居地段的所有生态因子的总体,这些生态因子对生物生活起直接的作用,如光、热、水、空气
处境
指该地段在地形中的位置(地形要素、绝对高度、相对高度、坡向、地表坡度)及地面组成物质所决定的各种条件的总和
不同处境获得不同数量的太阳能,地面组成物质也不同,潜水深度、水分平衡、矿物质收支都不样。
1.虽然处境对生物生活起间接作用,但它会通过改变大气圈低层的光、热、水、气及土壤而影响生境
微域性
由于受小地形和成土母质的影响,在小范围内最简单的自然地理单元既重复出现又相互更替或呈斑点状相间分布的现象。微域性在半湿润或半干旱地区,在没有切割的平原地形中表现最明显。在地植物学中,这一现象很早就被发现,并称之为小复合体性或复合体性。这种微域性表现的是自然地理最小单元即景观的分布规律
景观
景观
是最基本、最低级的自然综合体,是地貌部位、小气候、岩性或土质、地表或地下排水条件、土壤和生物群落等自然地理要素内在联系最緊密的地段,是一种综合性最强、差异性最小的自然地理单元。
组合型景观
不同类型的景观在一定的地域内有规律地结合,便形成组合型景观。
景观组合有两种基本形式:递变阶梯式组合和递变环带式组合。
前一种组合(a)多出现在山麓、丘陵坡地、平原区的缓起伏平地以及沿海地区
1.后一种组合(b)多出现在孤立突起的山顶、浑圆状的山丘和湖盆地区。景观的组合形式不限于这两种
重复型景观
组合型景观按照一定的规律,在一定的范围内重复出现,这种地域单位称为重复型景观,这种性质又称为复区性。
土地类型的质和量的对比关系
微域性指由于受小地形和成土母质的影响,在小范围内最简单的自然地理单元重复出现的现象,微域性的这种组合分布图式,称为土地类型的质和量的对比关系。
“质的对比关系”是指在一定范围内的土地类型组成,及土地类型之间的差别和关系;
1.量的对比关系”则指每一种土地类型在该范围内所占的面积及其比例。
坡向性
影响涉及小气候,水文状况、植被及土壤状况
南北坡所组成的自然地理最小单元有明显的差异。
南坡比平亢地具有更南方的特点,北坡比平亢地具有更北方的特点。这种现象不论在中纬度还是在高纬地区都有明显的反映
阿略兴)称这种坡向的作用为先期适应法则
北方的喜湿植物过渡到南方的向北坡和谷底,南方的植物在向北推进时过渡到更温热的向南坡地。