1、综合自然地理学,罗怀良 E-mail: Phone: 89532071 四川师范大学地理与资源科学学院,目 录,绪论 第一章 自然地理环境的整体性 第二章 自然地理环境的地域分异 第三章 自然区划理论与方法 第四章 土地与土地单位 第五章 土地分类与土地结构 第六章 土地评价 第七章 土地利用/覆被变化 第八章 人类与自然环境的关系 第九章 综合自然地理学的应用研究,绪论: 综合自然地理学在地科学中的地位,一、综合自然地理学的研究对象 二、从系统论看地理学的分科 三、自然地理学的研究对象及其基本特征 四、自然地理学的分科 五、自然地理学与其他学科的关系 六、综合自然地理学的实践意义,一、综合
2、自然地理学的研究对象,1，地理学的研究对象： 地球表面的地理环境：天然环境人为环境（区别：地理环境与人类环境）（ 经济环境和社会文化环境是经济地理学和文化地理学的研究对象）2，综合自然地理学的研究对象：综合自然地理学是一门整体研究自然地理环境结构的科学。,其研究对象是自然地理环境的,整体性、,分异性、,结构和功能。,二、从系统论看地理学的分科,（一）从系统论看地理学的分科 1，系统论：系统和子系统的关系是整体和部分的关系，而整体大于部分的总和。 2，用系统论看地理学的分科 A，三分法：三个组织水平综合地理学综合自然地理学、综合经济地理学、综合人文地理学部门自然地理学、部门经济地理学、部门人文地
3、理学。 B，西方的二分法：自然地理学、人文地理学,C，苏联的二分法：1950年后影响我国自然地理学、经济地理学（人文内容附属其中） D，作为一个科学体系，可以从四个方面划分地理学：1）三分法：自然地理学、经济地理学、人文地理学（狭义，社会文化地理学）2）三层次：部门地理、一级综合地理和二级综合地理三个组织水平3）三重性：理论、应用理论、区域实践研究等三个程序。4）三时段：古地理学、历史地理学和时间地理学（现代过程的地理研究）,(二)、从地理学发展史来看地理学分科1，从19世纪末到20世纪40年代，地理学在分析思潮的影响下不断发生危机，而为应对这种分化所做的努力并未削弱分析思潮的影响。（1）区域
4、学派：区域地理被看作地理学的主体。赫特纳、哈特向。（2）人地关系学派：强调地理学的研究对象是人类与环境的关系。拉采尔（决定论）、维达尔.白兰士、白吕纳（可能论）。（3）景观学派：地表可以按发生上的相对一致和形态结构上的同一性来划分成一个个地理区域和地段，这就是景观。赫伯森、帕萨格、贝尔格、格里高里耶夫、伊萨钦科。2，大量综合问题的存在，促使综合思潮获得重视（1）多学科边缘领域的研究；（2）从控制论到系统论的思潮影响；（3）科学通论和科学学的兴起。,3，地理学的综合思潮来源于对地理环境综合研究的追求综合自然地理学：早期研究自然区划和小区域；综合经济地理学：研究区域经济结构的实体布局，即生产力的地
5、 域布局。环境地理学的形成较晚。现代地理学着重综合理论研究。其发展受到两方面传统思潮的阻力：1）古典区域学强调区域地理研究，并把通论地理学看作学习区域地理学的入门基础课。这种思潮的存在妨碍了地理学开展建立在部门分析基础上的综合理论研究。2）部门地理学家受到分析思潮的影响，否认综合地理研究方向的存在。以景观学和自然区划理论为基础建立了综合自然地理学。以区位论、生产力地域综合体和经济区划等理论研究为基础建立了综合经济地理学 。而环境的感应和行为研究促进了社会文化地理学的综合研究。环境污染和保护的研究促进了环境地理学的研究。区域地理学本身为了摆脱单纯区域描述的传统，也开展了方法论研究。,三、自然地理
6、学的研究对象及其基本特征1，自然地理学的研究对象地理环境。其厚度随研究范围和时间尺度而变化。2，地球表层具有六大特征（1）太阳辐射：分布，转化。（2）三相物质和三个圈层的界面。（3）本身发展的形成物：生物、风化壳、土壤层、地貌形态、沉积岩和粘土矿物等。（4）圈层间存在复杂的物质、能量交换和循环，化学物质循环、地质循环等。（5）既是一个整体，又存在复杂的内部分异。（6）人类社会发展的场所。,四、自然地理学的分科 1，自然地理学分为部门自然地理学与综合自然地理学部门自然地理学属于分析科学，也是边缘科学。综合自然地理学的主要内容：地域分异规律、土地科学和自然区划理论三部分内容。 2，区域自然地理学既
7、包括部门自然地理，又包括区域综合自然地理。 五，自然地理学与其他学科的关系 1，与环境科学的关系：环境科学环境地学。 2，自然地理学与经济地理学的关系：自然地理条件和自然规律分析。 3，综合地理学与自然地理学的关系：综合地理学包括区域和理论（理论地理学）两个部分。理论地理学包括四个方面：地理系统学说、自然条件和资源的评价学说、人与自然关系的研究、建设地理学。人文科学出现了逻辑化的趋势，人文科学因出现了一些具有自然科学性质的学科，从而大大提高了理论水平。 六、综合自然地理学的实践意义：厂址选择、航卫片综合判读、旅游（建筑景观学）、农业、区域开发等。,第一章 自然地理环境的整体性,一、自然地理环境
8、整体性认识的发展二、自然地理环境的组成及能量基础三、自然地理环境的空间结构四、地理环境各要素的物质交换五、自然地理环境的发展演化,第一节 自然地理环境整体性认识的发展,一、自然 综合体学说阶段特点：从自然自然地理环境要素具有相互联系来认识整体性。300年前萌芽整体性和自然综合体思想。贝尔格、格里高里耶夫、卡列斯尼克和伊萨钦科等吸收前人的理论，发展了自然综合体的思想，并建立了严格的地理体系。 二、地理系统学说阶段特点：从地理环境的结构和功能来认识其整体性。素恰瓦1963年提出地理系统的概念。地理系统是在空间分布上相互联系，并作为整体的部分发展、变化的各地理组成成分相互制约的动态系统。地理系统学说
9、的逻辑原理：自由度原则、因果关系程度原则、分异和整化相互补偿原则、因次理论或尺度理论、关键要素、稳定动态。,负熵的积累是自然地理过程发展的基本条件；太阳辐射对地理系统具有头等重要意义；行星尺度地理系统（地球内热和旋转时形成的能）关于负熵进入地理系统并在系统内成为很复杂的要素，这是地理系统学说最重要的部分。三、耗散结构理论阶段特点：从地理环境是一个非平衡有序开发系统的角度认识其整体性。,耗散结构理论的核心内容：任何远离平衡的开放系统都能在一定条件下通过外界的物质、能量交换发生非平衡相变，实现从无序向有序的转化，形成新的有序结构，即耗散结构。,自然地理环境的基本特征决定了它是一个远离平衡的开放系统
10、，即地理耗散结构。,第二节 自然地理环境的组成及能量基础,一、自然地理环境的组成1，大气圈；2，水圈；3，岩石圈（地壳）；4，生物圈；自然地理环境各组成要素在任何情况下都是相互联系和相互作用的。 二、地理环境的能量基础1，开放系统可通过自然界输入负熵以抵消系统内部的熵产生，使系统维持稳定态。而在总熵变呈负数时，系统将进一步向有序化方向发展。2，地理环境的能量来源（1）地球内能：一种核转变能。曾占重要地位，目前对地理环境的发展仅具有局部意义。,（2）太阳辐射能其作用越来越重要，占据主导地位在现代地理环境的能量收入中占99.98%，而地球内能仅占0.02%，可以忽略不计。 （3）其它能量来源A，宇
11、宙射线；B，日、月潮汐能；C，构造作用转化而成的势能和固体物质流动转变而成动能。D，蒸发作用转化而成的势能和水与空气流动转变而成机械能。3，负熵流使自然地理环境这一巨大的开放系统不断由低级到高级、由简单到复杂和由相对无序到相对有序发展,三、太阳辐射的地理分布特征 1，太阳总辐射的分布特征1）太阳总辐射的分布因纬度而异。沿纬线延伸。2）太阳总辐射自北半球回归高压带向两极逐渐减少，并且近似以赤道为轴线，在南北半球呈对称分布。3）由于陆地诸多因素的影响，太阳总辐射等值线的分布往往显著偏离纬线方向。 2，辐射平衡是自然地理过程的更直接的动力基础。辐射平衡（净辐射值）=地表辐射收入支出1）同纬度大洋辐射
12、平衡值陆地：反射率2）大洋辐射平衡等值线基本与纬线平行，而陆地常偏离甚至呈闭合环：下垫面。辐射平衡值（R）在一些国家已经普遍被用作划分地表热量带的指标。,3、辐射干燥指数（A/K）A = R / L*rA 辐射干燥指数；R 辐射平衡值；L 蒸发潜热； r 降水量。（1）辐射平衡值与蒸发年降水量所消耗的热量之比；（2）蒸发力（R/L）与降水量r之比。湿润地区，A值小；干旱地区，A则大。苔原：3.4.格里高里耶夫和布迪科把辐射平衡与辐射干燥指数结合起来，发现了全球水平地带的分布规律和地理地带的周期律。,四、自然地理环境中的能量循环和转化太阳能作为地理环境中物理化学过程和生物过程最重要的来源，进入地
13、理环境后被大气、水、地面和土壤吸收并转化为热能，在时空上进行重新分配，经过多次转化将最终返回宇宙空间。 1，太阳能在大气圈中的转化收支平衡 2，太阳能在水圈中的转化水圈与大气圈之间；通过大气圈与岩石圈进行热量交换。 3，岩石圈表层的辐射能转化消耗：大气圈、土壤（热交换）；蒸发和消融；进入有机体。 4，有机体中的热能转化水分蒸腾、自身增温；分解过程速度光合作用。时间愈久，自然地理环境中积累的有机物质及储存其中的太阳辐射能就愈多。,第三节 自然地理环境的空间结构,一、分层结构（垂直方向上）原因：地球重力和物质密度。自然界的分层结构不具有严格的几何意义：层界面不平整、层厚不一致、不可能大面积连续分布
14、。 二、渗透结构（垂直方向上）生物圈、任何地圈中都包含大量的属于其他地圈的物质。 三、地域结构或水平结构（水平方向上）自然地理环境整体或组成要素都在水平方向和垂直方向上按照一定的规律发生分异，并形成若干次级自然综合体。地域结构取决于两类地域分异因素（能源）：地带性因素（太阳辐射能）和非地带性因素（地球内能）。,第四节 地理环境各要素的物质交换,一、对流层的物质交换对流层的现代组成和物理性质都是大气对流层与其他自然地理环境要素相互作用的结果。大气环流。 二、水圈的物质交换由于太阳能和重力的作用，水不断从一个地理要素转入另一个要素。水的相态变化和在地理环境要素间不断转移，乃是自然地理过程统一性和自
15、然环境整体性的有力证据。,三、岩石圈的物质交换岩石圈被水和大气圈中的氧、二氧化碳等渗透。其参与地理环境要素间的物质交换和循环。其他地理环境要素对岩石圈的作用主要表现为风化、剥蚀、沉积物的堆积和成土作用。四、有机界与其他地圈的物质交换有机体的躯体全部由无机物中的化学元素组成。另一方面，有机体又改变了水、大气和岩石圈的组成。有机体的全部活动都无例外地同所有自然地理要素相联系。,第五节 自然地理环境的发展演化,自然地理环境不断由简单到复杂发展，而且这种发展具有不可逆性质，并将最终造成其结构与特征的根本改变。 一、古代自然地理环境的一般发展过程 1，由构造运动引起的海陆变迁、陆地表面起伏程度的改变以及
16、地面物质的大规模迁移。 2，作为气候变化表现形式的全球冷暖干湿变化、大气环流形势和气候带的改变。 3，作为上述各种变化之结果的生物界的发展。 二、新生代自然地理环境的发展趋势现代自然地理环境就是通过新生代，特别是第四纪以来的发展变化逐步形成的。构造运动、第四纪冰川。,三、自然地理环境的发展规律自然地理环境的发展演变是具有方向性和周期性特征的一个十分复杂的过程。伊萨钦科曾指出自然地理环境的发展规律。 四、关于自然地理环境发展的节律性 节律性：自然地理过程的循环和震荡引起的随时间的推移而有规律演替的现象。（周期性）自然地理过程或现象具有节律性。各种不同的节律叠加在一起，互相干涉。任何长周期节律都作为中短周期节律的背景而对其有制约作用，长周期节律发生变化将使中短周期节律受到影响而发生相应变化。,
