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第三篇 自然地理综合研究.doc

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资源描述

1、第三篇 自然地理综合研究第十三章 自然地理环境的组成和结构第一节 自然地理环境的范围和边界一、自然地理环境(地理景观)的一般概念(一)地理景观的含义是指由地貌、气候、水文、土壤、生物等自然地理成分有规律地组合而成的整体。有人也将它称为自然地理环境、自然地理系统或自然综合体。例如,温带地区的一座小山脉,生长的植被为落叶阔叶林,下部的土壤为棕壤,那么,这座山脉就是一个地理景观单元。相邻的几座山脉合并在一块也构成一个地理景观单元。(二)地理景观的特点1.是一个等级开放系统根据系统论观点,地理景观是一个大系统,它有确定的界限,一般来说,地理景观的上部是大气对流层,它的下部是岩石圈上层,是一个具有一定厚

2、度的大系统。这个系统与其周围环境之间经常不断地进行着物质和能量的交换,因此,地理景观是一个开放系统,并且它包含有很多次级小系统或亚系统。地理景观是一个多级开放系统。2.具有耗散结构特性所谓耗散结构是指当体系处于非平衡状态时,通过体系与外界进行物质和能量交换而形成和维持的一种在空间和时序上宏观层次呈现某种有序化了的结构。耗散结构是一种有序结构,即系统内各组成成分按一定规律排列组合,在宏观上表现出一定有序性。例如地理景观系统组成虽然复杂,但在空间上却是有序的,如大气圈、水圈、生物圈、岩石圈、土圈等都占据着特定的位置,表现出层状结构。再如,生态系统具有明显的垂直分层性等都是系统有序的表现。整个地理景

3、观随季节和昼夜的变化,也可被认为是时间上的有序性。有序性的对立面是无序性,如果体系处于无序状态,则各种物质呈均匀分布,多呈混沌状态。描述系统无序性的热力学函数叫熵(s) ,高熵对应于无序,低熵对应于有序。可见,耗散结构的系统熵是比较低的,而地理景观系统的熵也是比较低的。系统的有序性是靠环境不断向土壤输入低熵物质和能量来维持的。根据热力学第二定律,对于非平衡状态下孤立体系来说,系统熵必然单调增加,直达到最大值,体系则必然从有序状态逐渐变为无序状态,这是一个不可逆过程。如果环境向系统输入低熵物质和能量,并且输入的熵流(des)大于系统内部不可逆过程所引起的熵产生(dis) ,那么体系的总熵变(ds

4、)就会小于零,即ds=des+dis0此时,系统的熵降低,亦即向系统输入负熵流,体系的有序性增强。如果环境不向体系输入负熵流,或者输入的负熵不能抵消系统的熵产生,那么系统必然出现高熵无序结构。地理景观系统是一个开放系统,它与环境之间不断地进行物质和能量的交换,太阳能源源不断地进入景观系统,为系统输入了大量的负熵流,并且超过了熵产生,使系统的总熵越来越低,地理景观系统的有序性则越来越强。由上述分析可以看出,地理景观是一个低熵有序化了的结构,即耗散结构。3.具有地域差异性由于种种原因,地理景观在地球表面不同地域存在着差异。例如,从赤道至两极,从湿润的沿海至干燥的内陆,从山麓至高山顶部,甚至在局部地

5、段,地理景观都发生明显的变化。这种分异作用我们将它叫作景观的地域分异。根据地域分异的规模和尺度,可以分为大、中、小三种规模或尺度。本节的主要目的,就是探讨地球表面各种尺度地域分异的规律性。(三)地理景观和生态系统的区别在第八章我们已经讨论过,生态系统是在一定地域内生物群体与其生境相结合而形成的整体。即:生态系统生物群落+生境这里指的生境是直接影响生物群体的环境因素,如光、热、水、气、土等。而地理景观生物群落+生境+处境生态系统+处境所谓处境即指生态系统的立地背景,它对生物群落没有直接影响或作用,而是通过影响生境对生物发生作用的。如生物群落所处的地貌条件,根层以下的基质、地下水、生物群落以外的其

6、它间接因素等。二、地球的基本圈层1、整个地球是由一系列具有不同物理和化学性质的物质圈层所构成-地圈。大气圈,可再分为散逸层、电离层、中间层、平流层和对流层;大气圈的下垫面是海洋和陆地水构成-水圈;岩石圈(包括地壳和地幔的刚体部分) ,岩石圈的表层分布着很薄的一层沉积岩石圈及地表风化壳和土被层;岩石圈以下的地球内部是地幔的大部和地核;生物圈:在海陆表面还存在生命物质,它们组成生物圈。2、地圈的组合形式:1)在高空和地球深部的地圈,其层内理化性质较为一致,圈层之间的关系较为简单,表现为上下成层的组合形式。2)在海陆表面附近的大气圈(下部) 、水圈、岩石圈(上部)和生物圈则表现为相互交织的组合形式。

7、形成独特的物质体系自然地理环境。三、自然地理环境范围和边界1、定义:是地球的一个复合圈层。它镶嵌于地球的表层,表面朝向宇宙空间,像一个包围着(固体)地球的“壳” 。因此,人们也把自然地理环境称作“地理壳” 。2、自然地理环境边界(一种具有一定过渡区间的渐变界限) 。概括起来包括三类观点。第一:趋向于把自然地理环境的界限划定在一个巨大的空间范围。这类观点主要以原苏联地理学者为代表。1953 年,.伊萨钦科认为地理壳的上限在对流层顶,下限在沉积岩石圈的底界(约在地面以下 56 kg) ,在海洋深约 1112kg。第二:把自然地理环境的界限划定在较小的空间范围。这一观点以我国地理学者牛文元为代表。他

8、把自然地理环境,视之为一个开放性的系统,取名“自然地理面” 。上限放在地表向上约 50100m 的近地面边界层,而下限放在太阳能量影响地表的终止线(其深度在陆地下面约 2030 m,在海洋可达 100m 的深处) 。理由是,在近地面层空气运动以乱流处于主导地位,支配着这里与其上的大气层的物质和能量交换;在陆地上以太阳作用为外力作用的代表,自然地理面的下限不应超过外力对地球的作用深度。第三:陈传康认为地理学所研究的范围界限不应作硬性规定,而应视研究问题的性质有相应的变化。随研究范围的不同,牵涉的厚度也不同。目前大多数自然地理工作者基本采用 .伊萨钦科的划法。第二节 自然地理环境的组成一、自然地理

9、环境的组成自然地理环境其组成包括:自然地理环境的各种物质、各种能量、自然地理要素。1、物质组成,包括着地球所有的化学元素种类。物质成分概括为四大类,即固态的岩石、液态的水、气态的空气和活质有机体。它们是自然地理环境最基本的组成成分。这四类物质成分相互联系、相互渗透,普遍存在于自然地理环境中,并各以自己为主体构成了下列自然地理环境的四个基本地圈。(l)对流圈。大气圈底部对流运动最显著的大气圈层,主要由气态物质组成。这里集中了整个大气质量的 3/4 和几乎全部水汽。它的下界是海陆表面,上界随纬度、季节及其他条件不同而不同。根据观测,对流层的平均厚度在低纬度为 1718 公里,在中纬度为 1012

10、公里,在高纬度为 89 公里。一般夏季厚而冬季薄。(2)水圈。地球表层水体的总称,包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川和地下水。其中海洋面积最为宽广,占地球表面积的 70.8,平均深度 3.8 公里。水圈总体积约 13.7亿立方公里(其中陆地水仅占 2.8) 。(3)沉积岩石圈。主要由沉积岩构成,包括火成岩和变质岩等岩类。沉积岩石圈的厚度是不均匀的,平均约有 5km。它的最上面往往覆盖着一层风化壳及土壤(达几十米) ,后两者是前者的派生自然体。(4)生物圈。地表生命有机体及其生活领域的总称,包括植物、动物和微生物三大类。2、自然地理环境的能量组成 主要包括太阳辐射、地球内能以及潮汐能等。上述各种能

11、量均来自自然地理环境外部,构成为影响自然地理环境的外部因素。3、自然地理环境的要素组成 包括地貌、气候、水文、土壤和生物等。它们是自然地理环境四种基本组成成分。1)地貌。地貌是大气圈、水圈、生物圈(蕴含着外力)和岩石圈(蕴含着内力)相互作用的结果。地貌与组成它的岩石有着密切的依存关系,共同构成为岩石地貌复合体。2)气候。它是最活跃的自然地理要素之一。它的物理过程首先支配着地表的热量平衡,同时支配着海陆间的水分循环,从而影响了生物分布和陆地水文网的分布,以及它们的动态。大气过程还是各种地貌的外营力。3)水文。各种水文过程成为自然地理环境内部相互联系的纽带。4)土壤。土壤以不完全连续的状态存在于地

12、球表层。它的空间位置正处在四个基本地圈紧密交接的地带。在整个自然地理环境中,土壤是结合无机界和有机界的枢纽,是联系各自然地理要素的关键环节。5)生物。绿色植物通过光合作用将自然地理环境中的无机物合成有机物质,同时又把所截获的太阳能转化为化学能而贮藏于有机物质中。作用表现在:改变大气圈、水圈的组成,参与风化作用、土壤形成作用、地貌的改造、岩石和非金属矿产的建造等。二、自然地理环境的基本特征(l)地球的外能和内能作用显著。以太阳辐射为代表的地球外能,为自然地理环境中各种过程的主要能源。以地热和重力为代表的地球内能也进入地球表层。内外两种能量相互叠加、共同作用,支配整个自然地理环境的功能、结构及发展

13、。(2)气体、固体和液体三相物质并存。自然地理环境中三相物质并存,而又以同心圈层分离形成一定界面:在陆地表面是固态圈层和气态圈层的界面,海洋表面是液态圈层与气态圈层的界面,海洋底部是液态圈层与固态圈层的界面,海洋和陆地边缘部分是特殊的气、液、固三态圈层的界面。界面之间,三相物质既相互分离,又相互接触渗透,发生着多种形式的物质交换和能量转化的过程。(3)有机界和无机界相互转化。(4)人类聚居的场所。自然地理环境是一个复杂的具有自己独特性质的物质体系自然综合体。第三节 内、外因素对自然地理环境的影响一、 外部因素对自然地理环境的影响(一)太阳辐射的影响太阳的能量来自其内部的热核反应。当太阳内部的原

14、子聚合时,原子质量转化为电磁场,便以电磁波的形式释放出能量来,到达地球外界的太阳能虽只占太阳辐射总量的二十二亿分之一,却也高达 5.5261024 焦/年,相当于 1.8851024 吨标准煤完全燃烧后所产生的全部能量。(二)月球和太阳引力的影响 在引潮力的作用下,地球便发生了潮汐变形。这种周期性的变形出现在海洋的叫海洋潮汐,出现在大气层的叫大气潮汐,出现在陆地上的叫固体潮汐。1、海洋潮汐的影响(1)海洋潮汐对地球自转具有阻碍作用。潮汐摩擦的效应。(2)海洋潮汐对生物的演化具有促进作用。由于海洋具有周期性升降的潮汐运动。潮间带,在生物的演化过程中,可成为海洋生物挣脱水域束缚的跳板。原始海生生物

15、首先在作为过渡环境的潮间带经历了锻炼,从而加快了海生生物向陆生生物的进化。(3)海洋潮汐具有巨大的能量。它是海岸及河口地貌发育的外营力之一,而且也是一种有待开发的、潜力很大的能源。2、大气潮汐的影响(l)大气潮汐会使地球表面的大气压力发生规律性的变化。这种变化在热带地区尤为明显。由大气潮汐而引起的这种气压振动,在高层大气中可形成风速 50 米/秒以上的强风,并能波及到全球上空气流。(2)大气潮汐与降水有一定的相关关系。据统计,我国青岛在 310 月间降水日数的可能性平均为 27,而另外的统计表明,在当地连续 99 次朔、望日中,有 81 次出现降水,占朔、望日数的 82。(3)大气潮汐对台风的

16、影响与其对降水的影响相类似。有人通过对 18911968 年出现在大西洋和太平洋上 1000 多个飓风和台风以及 2 000 多个热带风暴的分析,发现大西洋上的飓风、太平洋上的台风和热带风暴的生成多以朔望日为周期,其中以朔日前后生成的为最多,望日次之,上弦和下弦时生成的最少。3、固体潮汐的影响固体潮汐的潮差可达 3050 厘米。引潮力周期性地改变着地球的形状,再加上潮汐现象在地表各处影响不一,这就使得地球的重心发生周期性的摆动,地表各处的重力差异忽大忽小,破坏了地壳运动的平衡,进而有可能促使某些地区地震的酿成和发生。(三)地球自转的影响(1)产生昼夜交替现象,从而引起自然地理环境的昼夜节律性变

17、化。(2)地球绕地轴自转这一事实是确定地理坐标的基础。(3)由于地球自转的结果,所有在北半球作水平运动的物体都要发生向右偏转的效应,在南半球情况相反。(4)由于地球的自转,使潮汐变为绕地球传播的潮汐波。(5)地球自转速度的变化是造成地质时期地壳运动、海陆变迁、气候变化和生物进化的原因之一。地球自转速度的变化的地理效应:第一,当地球自转加快时,海水从两极涌向赤道,大陆面积扩大,使全球气候由温暖潮湿转向干燥寒冷。自转减速时,海水从赤道向两极运动,则出现与上述相反的情况。第二,由于地球自转加快,导致惯性离心力和惯性力的增大,便产生了自两极向赤道的经向水平力和自东(西)而西(东)的纬向水平力,使地壳表

18、面形成了纬向构造带和经向构造带。第三,地球自转速度变化引起海陆沧桑巨变,从而促使生物界从低级到高级的跃进。古生代以来,地球的自转速度有三个时期变化较大。一次在早、晚古生代之间,一次在古、中生代之间,一次在中、新生代之间。每一次变化都恰巧对应一次剧烈的地壳运动、大规模的海陆变迁以及自然界的进化。(6)地球所具有的两极稍平,赤道凸出的椭球体形状,也是由于地球自转所产生的惯性离心力的水平分力长期作用的结果。(7)地球自转速度变化使地球转动能发生变化。(四)地球公转的影响地球围绕太阳公转对自然地理环境的影响主要表现为如下几点:(1)因为地球公转的轨道与地球赤道平面具有一定的交角(黄赤交角) ,使地球上

19、产生昼夜长短的变化和春夏秋冬的季节更替。(2)地球公转过程中昼夜长短和正午太阳高度的变化及其分布,地球公转的效应涉及到自然地带的性质及分布。(3)地球公转的轨道是一个椭圆,太阳位于这个椭圆的一个焦点上。结果使得天文四季不等长:春季:春分夏至 92 天、夏季:夏至秋分 94 天、秋季:秋分冬至 90 天、冬季:冬至春分 89 天(4)地球轨道偏心率的大小,决定着地球轨道的形状。二、 地球内部因素对自然地理环境的影响包括地球内部的物质状态和地球内能两大方面。其重要作用在于参与塑造地壳的外部形态,奠定自然地理环境的基本骨架。(一)地球内部物质状态的影响一般认为地球内部结构具有三层模式:地壳、地幔和地

20、核。在此基础上,进一步划出了岩石圈和软流圈。整个地壳和地幔上部(其下界约在地表以下 6070 公里)的物质具有刚性,这部分为岩石圈;其下的地幔物质塑性较大,这部分为软流圈;在 250 公里左右的深度,地幔物质又恢复到较为刚性的状态;处于 2 900 公里深度以下的地核。(二)地球内能的作用从自然地理学的观点来看,具有显著地理意义的地球内能应该包括地热和重力。地热是地球内部的热能。它是地球组成物质中各种放射性元素核反应所释出的能量,以热的形式贮存在地球内部。第四节 自然地理环境的内部联系一、自然地理环境的整体性自然地理环境内部的各组成要素以及各组成部分(即各自然综合体)之间也存在着复杂的相互联系

21、。任何一个成分的运动都必然的要与其他成分的运动发生联系,并相互制约。整体性是自然地理环境内部联系的实质,又是综合自然地理学研究的基本出发点。二、自然地理环境的物质循环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、相互作用是通过物质循环和能量转换实现的。从系统论的角度看,这就是系统的功能。自然地理环境物质循环和能量转换过程的总和称为整体功能,是整体性的核心。1、大气循环大气循环是以大气环流的形式进行的,它包括了行星风系(环流) 、季风环流和局地环流三种不同尺度的模式。其中行星风系支配着全球性的大气循环。大气循环的原动力是太阳辐射。大气循环成为自然地理环境中传输物质和能量的有效途径之一

22、。大气循环最显著的作用是重新分配地表的热量和水分。2、水分循环 水分在自然地理环境中的循环有两种主要的方式:一是通过水本身的相变,即从液态或固态转换成气态,随着空气的运动输送到远方,在适当的条件下,再由气态转换成液态或固态返回地表;一是液态水在热力梯度或势能梯度的作用下,通过洋流或陆地上河川径流进行物质和能量的大规模传输。这两种形式的水分循环是不可分割的。3、地质循环 地质循环由四个基本过程所构成。第一是风化过程:风化作用的结果,使坚硬的岩石成为松散的物质,增强了透水性和通气性,矿质养分元素以可溶性盐的形式被释放出来,并形成一些次生的粘土矿物。第二是输运过程:风化作用的产物,在太阳能和重力能提

23、供动力的前提下,通过各种渠道,输运到远离产生这些物质的地方,实现了地表物质的重新分配。第三是沉积过程:被输运并聚集在海洋底部和陆地下陷部位的松散沉积物,在改变深度、温度和压力等条件下逐渐密实,改变了原来的结构和成分,并通过岩化作用形成岩石。最后为构造过程:由于地球内能的作用,产生地壳的抬升、下陷、断裂、褶曲、火山、地震等现象,同时也发生大规模的水平运动。4、生物循环(1)生物有机体可以把太阳辐射能转化为化学潜能。据估计,陆生植物每年积累的能量约 8.91020 焦之巨,大致相同的数量也被海洋植物所固定。(2)生物循环引起化学元素的迁移,在生物循环过程中的化学元素迁移的特点是经历了无机物有机物无

24、机物的反复转化过程。(3)生物循环可以改变大气的组成成分,并保持大气圈中气体的相对平衡。(4)生物循环影响并改造水圈中的化学成分。(5)生物循环还把太阳能引进成土过程,使分散在岩石风化壳、水圈和大气中的营养元素在地表积聚,有机体本身则是土壤中有机成分的来源,从而使土层产生肥力,促进土壤的形成和发展。(6)生物循环参与了某些岩石和矿物的形成。煤和石油。三、 自然地理环境的地球化学作用1、元素的地球化学迁移自然地理环境中化学元素的这种由一种存在形式转变为另一种存在形式,并伴随着一定的空间位移的运动过程,属于元素的地球化学迁移。2.迁移的外界因素(1)温度、 (2)压力、 (3)浓度。四、 自然地理

25、环境的水热作用1、自然地理环境的水热关系热和水这对矛盾是推动自然综合体演化的基本矛盾。2、水热关系与自然地理环境的水平结构自然地理环境这种地域差异性,突出地表现为它具有一定演替规律的水平结构,即水平自然地带的分布规律。第五节 自然地理环境的时间演化规律一、 自然地理环境发展的方向性自然地理环境沿着一定方向而发展,它的发展依赖于整个地球的发展。1.生物从海向陆发展的方向性 原始生物首先出现在海洋中。因为:(l)海水对于原始生物具有保护作用,鉴于高能紫外辐射对有机体的危害,原始生命只能在 510 米以下水深处发育;(2)海水提供了大量从陆地源源流入的各种生物所必需的营养物质;(3)海水的理化条件比

26、较稳定,保证有机体在有利环境中进行经常的新陈代谢作用,并使静止或消极漂浮的有机物得以广泛分布。2. 植物演化的方向性远在距今 30 亿年前,作为低等植物的蓝绿藻就出现了。元古代,不仅蓝绿藻类大量繁殖,而且出现了绿藻等其他藻类。寒武纪,陆地上首次出现原始的蕨类植物裸蕨。在志留纪,裸蕨目植物空前发展。蕨类植物主要是靠孢子进行繁殖。中生代,成为裸子植物时代,裸子植物是以种子进行繁殖的。新生代,被子植物繁殖,并且出现了各种植被类型。植物其发展演化的总趋势是:藻类蕨类裸子植物被子植物。3. 动物发展的方向性20 亿年以前,即太古代时期,开始出现单细胞动物。元古代,在海洋中开始出现无脊椎动物。早古生代,是

27、无脊椎动物时代了。晚古生代,在志留纪出现了鱼类,泥盆纪出现了两栖类动物和陆生爬行动物。中生代,爬行动物空前繁盛,并且开始出现原始鸟类和原始哺乳动物。新生代爬行动物的盛世被哺乳动物所取代。第四纪,出现了地球生物史一次重大的飞跃:人类由猿类分化出来。动物的发展趋势经历了从单细胞动物无脊椎动物鱼类两栖类爬行类哺乳动物人类的进化过程。二、 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。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。1、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

28、变化规律。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。2、气侯旋回 气候的变迁也呈现一种旋回性节律。6 亿多年来的地球气候史是以温暖时期和寒冷时期交替演变为其基本特点的。气候旋回又可分为世纪内旋回、超世纪旋回和冰期-间冰期旋回三种。3、阶段性节律 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。1).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。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

29、的突变和跃升。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。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;近 6 亿年来古生物发展经历了 6 个大阶段,间有 5 次大灭绝。三、 自然地理环境的稳定性1、周期性节律过程中,每一个节律重复,自然地理环境保持着稳定的空间结构。2、旋回性节律过程,每一个节律重复,自然地理环境的空间结构会发生巨大的改组。也就是说,自然地理环境不断向前演化的历史进程中,在一段相当长的阶段内维持着相对的稳定状态。在这样的阶段内,各自然地理要素之间有着平稳

30、的联系,物质及能量的输入和输出处于动态平衡,自然地理环境的结构与功能保持着稳定的状态;外界变动或人为干扰所致的不稳定影响受到自然地理环境自我调节机制的制约,使得自然地理环境总是力图恢复原态,维持稳定。3、自然地理环境是具有自我调节能力。所谓反馈是指信息反馈,就是将输出又回输到原系统中去。反馈分为负反馈和正反馈。如果反馈的结果是抑制系统偏离原状态的就是负反馈。控制系统有一理想状态或调整点,在这个点的附近,系统保持着稳定状态。负反馈能制止或扭转某种脱离调整点的趋势,使系统回到调整点来。如果谷底河道侵蚀增加,则谷坡角度增大,坡面侵蚀随之加强,导致更多的坡面组成物质进入河床,河床的堆积加强使河道侵蚀受

31、到抑制,这样系统便回复到稳定状态。正反馈与之相反,反馈的结果加剧了系统偏离调整点的趋势,使其脱离原状态。第十四 章 自然地理环境的地域分异规律19 世纪 A.洪堡及其后 B.B.道库恰耶夫最初揭示植物和土壤的地带性特征。一、地域分异的基本因素和类型景观在地球表面的千变万化的根本原因有两个,即太阳辐射能和地球内能,这两个因素在地球表面相互作用,决定了地域分异的两个最基本、最普遍的规律性,即地带性分异和非地带性分异。(一)太阳辐射能与纬度地带性(地带性)所谓纬度地带性(简称地带性)是指景观各组成成分和景观的性质沿纬度作用规律的更替,并且形成一系列东西延伸的地域单位。例如,从赤道向两极景观发生有规律

32、的变化,植被从热带雨林变化到苔原,土壤则从砖红壤变化到冰沼土,而且植被带和土壤带大致呈东西方向延伸。这就是纬度地带性的具体表现。景观发生这种分异的根本原因是太阳光线在地球表面有不同的入射角而引起太阳辐射沿纬度方向呈不均匀分布造成的。因为太阳辐射能是景观发生变化的最主要的动力,它影响一切化学过程、物理过程和生物过程,使地表景观出现相应的分异。(二)地球内能与非纬度地带性(非地带性)这里所说的非地带性是指除纬度地带性以外的分异规律而言,包括过去我们所说的经度地带性和垂直地带性。它们在地球表面的分异不沿纬度发生更替,也不沿纬线方向延伸。造成景观非地带性分异的主要原因是地球内能的作用。地球内能的积累与

33、释放,通过构造运动、岩浆入侵和火山喷发等作用改变地表形态,产生大地构造的区域性差异,进而直接或间接导致水热条件和其他成分在区域上发生一定的分异。从而使纬度地带性出现异常,表现出非地带性分异。(三)地域分异基本因素和类型的对立统一由上述可以看出,两种地域分异基本因素和类型是相互对立的,相互矛盾的。因为,太阳辐射力图使景观出现纬度地带性分布,而地球内能的作用则力图使景观打破纬度地带性分布,出现非地带性分异。但是对于地表某一地域或某一景观单位来说,以上两种地域分异基本因素都在同时发生作用,只不过有些景观单位或景观中的不同成分或要素主要反映出地带性特征,而有些则主要反映出非地带性特征而已。这两个基本因

34、素相互作用共同制约着地理景观的各种分异规律。所以,对各成分地域分异规律的全面研究,不是以地带性或非地带性某一方面所能代替的,只有同时对这两个方面进行探讨,才能真正阐明它们的地域分异特点,只有在具体时间、地点和形成条件下,才能区分两种分异间的相对重要性。三、全球性的地域分异全球性地域分异是指从整个地球表层来看景观的大尺度地域分异规律。可分为下列三种表现形式:(一)热力分带性由于太阳辐射能在地球表面的分布随纬度不同而不同,使景观发生纬度地带性分异的现象叫热力分带性。这种分带性具有全球规模,在大气圈中表现最为明显,自高纬到低纬依次出现寒带、温带、亚热带和热带。在不同的热量带地理过程不同,形成不同地理

35、景观,并横贯海陆呈带状分布。(二)海陆对比性由于地球内能的积累与释放,使地球表面形态崎岖不平,洼地积水,大陆露出水面,形成一些大陆和海洋。由于大陆和海洋的物理化学性质不同,产生强烈的对比,例如海洋的水具有流动性,较大的热容量等,而大陆不具有流动性,热容量较小等产生强烈对比。由此使大陆和海洋在气候、水文、生物等方面都有强烈的差异,形成对比明显的海洋景观和陆地景观。(三)海陆起伏性由于大陆构造上的原因,海陆起伏颇为悬殊,陆地最高峰为喜马拉雅山的海拔为8848.13m,海洋的最低点是太平洋的马里亚纳海沟,海拔为-11022m。两者相差近 20000米。海拔高度不同,气候、水文、土壤、植物等都要发生相

36、应的变化,形成不同景观、出现全球性的垂直分异。上述三种地域分异形式中,前一种属于地带性的分异,后两种属非地带性分异。四、全大陆和全海洋的地域分异大陆与海洋对比性强烈,形成完全不同的景观特征,这是大尺度全球范围内的地域分异表现形式。就是在大陆和海洋内部同样存在形形色色的地域分异规律。现简单介绍之。(一)全大陆的地域分异1.纬度地带性规律(1)含义:指自然地理各组成成分及其景观大致按纬线方向延伸并按纬度方向有规律变化的现象。(2)基本因素是太阳能按纬度呈带状分布所引起的温度、降水、蒸发、气候、风化等呈带状分布的结果。(3)举例自然地理各要素的地带性分异:如从赤道至极地可将气候为赤道带、热带、亚热带

37、、暖温带、中温带、寒温带、亚寒带、寒带等。植被从赤道至极地可分为热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带阔叶落叶林、亚寒带针叶林和寒带苔原等。土壤从赤道至极地可分为砖红壤、砖红壤性红壤、红壤和黄壤、黄棕壤、棕壤、暗棕壤、灰化土和冰沼土等土壤类型。不同气候带的地貌特点不同。这是因为地貌虽然是地球内力作用的产物,但在不同气候带所受外力削蚀作用不同,也必然表现出地带性的特点。如冰川地貌、冻土地貌主要分布在高纬地区,流水地貌主要分布在降水丰沛的热带亚热带地区等等。景观的地带性分异:景观的各个组成成分具有明显的地带性,决定了作为这些组成综合的“景观”也必然具有地带性分异。例如,在赤道带,高温多雨、径流丰沛、土壤

38、淋溶作用强烈,风化壳和土层深厚,形成砖红壤,发育了茂密的热带雨林,这就是赤道带景观特征。而在亚寒带,严寒少雨、冻土层深厚、风化壳薄,形成灰化土,发育了泰加林,这就是亚寒带的景观特征。(4)不同纬度的地带性差异在低纬和高纬,气候因素起着主导作用,致使其景观地带性横跨整个大陆,并在另一大陆同一纬度常重复出现,成为比较完整的全大陆纬度地带性景观。例如,赤道雨林带、亚寒带泰加林带、寒带苔原带等,在世界上几乎呈连续分布或断断续续的带状分布。在中纬度地带,大陆的东岸和西岸可出现不同的景观特征,也就是说,中纬度地带的景观纬度地带不呈连续分布。原因是海陆关系的强烈对比使大陆西东两侧出现了不同的气候类型。大陆内

39、部和沿海地区的气候特点也不相同,因此在中纬度地区,地带性往往带幅较短,不呈连续的带状分布,这就是下边我们将要讨的干湿度地带性或经度地带性。2.干湿度地带性规律(经度地带性、经度省性)(1)含义:是指景观各组成成分和景观从沿海向内陆按经度方向发生有规律更替的现象。(2)基本因素主要与非地带因素有关,如海陆相对位置引起的海陆环境及冷洋流的影响都能使沿海和大陆内部发生干湿变化,大范围的地势分异(大山系、大高原的分异等)往往能够加强干湿分异或干湿度地带性。(3)举例在北美洲中西部地区,地势自东向西逐渐升高,在夏季东南风经过长途跋涉,水汽的含量已大大减少。在 95w 以后,降水量逐渐递减,属于半湿润、半

40、干旱和干旱气候,并且东西更替,南北延伸,表现出干湿地带性。其它的自然要素如植被、土壤也相应地发生变化。自东向西依次为森林草原淋溶黑土、高草原黑钙土、矮草原粟钙土、荒漠草原灰钙土等。如下图:3.水平地带性含义:是指陆地景观及其组成成分的纬度地带性、干湿地带性和它们的复合地带性规律。事实上,水平地带性的这三种表现形式既是纬度地带性的又是干湿度地带性的,只不过这两种因素的影响程度不同而已。水平地带性分布图式A.某些大平原或低山丘陵分布区,特别是大陆内部的大平原,呈现纬度地带性分异。例如欧亚大陆内部自北而南依次分布着泰加林灰化土带、森林草原灰色森林土带、温带草原黑钙土、粟钙土带、温带荒漠荒漠土带。它们

41、都大致呈东西延伸,南北更替,表现出比较明显的纬度地带性。B.干湿度分布占优势的地方,呈现“经度地带性”分异。例如北美洲西部。C.当海陆分布线与纬线斜交,纬度地带性和干湿地带性同时起作用时,水平地带的分布也常与纬线、经线斜交。例如,我国华北和东北地区,地带分布大致呈东北西南走向延伸,自南而北依次出现,暖湿带落叶阔叶林棕壤、褐土带、温带针阔林暗棕壤带和寒温带针叶林灰化土带等。(3)大规模构造体系对水平地带性的影响大规模的构造体系往往是大气环境的障碍因素,影响水平地带的延伸方向和更替规律,山体愈高大、愈连续,这种影响愈显著。例如,在中纬度地区纬向构造体系的间距大致为 8 纬度。如我国的阴山天山构造带

42、、秦岭昆仑山构造带,喜马拉雅山构造带、南岭构造带等。这些纬度构造带往往南北两侧的气候发生变化,加强纬度地带性分异,成为重要的地理界线。如天山构造带便为西部中温带和暖温带的重要分界线;秦岭山脉为我国暖温带和亚热带的重要地理界线。经向构造体往往导致东西两侧降水发生强烈变化,干湿度发生明显分异,加强干湿度分异或经度地带性分异。如纵贯南北美洲的科迪勒拉安第斯山脉,欧亚分界的乌拉尔山脉,我国的横断山脉等,使背向侧往往呈明显的经纬地带性分异。(二)全海洋的地域分异1.地带性分异地带性分异的原因大洋表层(0-200 米水深)的地带性分异主要是太阳能按纬度分布不均引起大洋的温度、盐度和含盐量不同,以致海洋生物

43、也出现相应的区别,从而引起大洋表层景观按纬线延伸,按纬度有规律的变化。海洋自然带的划分及其特点根据地理纬度、海洋气候、海水温度和化学特点以及生物特性可将海洋划分为七个海洋自然带,即大洋表层北极带、大洋表层北温带、大洋表层北热带、大洋表层赤道带、大洋表层南热带、大洋表层南温带、大洋表层南极带。现以北太平洋为例说明之。A.大洋表层北温带(从白令海峡起直到 40N 左右):终年受极地气团影响,水温低(冬季大部分在 0-10,夏季大部分在 10-19) ,盐度较小,含氧量较多,水团垂直交换强,水中营养盐类丰富,因此本带浮游生物的量很高,日本海和千岛群岛东南附近沿海,浮游生物量常超过 500mg/m3,

44、为鱼类提供了大量饵料,所以该带鱼类的种类丰富。世界著名的渔场都分布在这里。B.大洋表层北热带(40N 到 10N-18N):全年主要受热带气团控制,为副热带高压区,广大海域垂直交换弱,因此深层水的营养盐类不易上涌,含氧量少。故本带浮游生物以及有经济价值的鱼类都比较少。只是在太平洋东侧加利福尼亚沿岸,由于有寒流经过,海水上涌,营养盐类丰富,鱼类较多。C.赤道带(10N-18N 到 0S-8S):这里海水温度很高,且变幅较小,因有北赤道流和赤道逆流存在,引起海水的垂直交换,使下层营养盐类上升,生物养料比较丰富,鱼类繁多。2.非地带性分异主要表现在大洋底层自然带的经度分异。大洋底部的地形往往呈南北分

45、异,中部为大洋中脊,向两侧依次出现大洋盆地、海沟、大陆架等地貌形态,在不同洋底地形带、光照、水温、生物、水质及其下部的海底软泥都有明显的分异。五、区域性地域分异区域性地域分异是在全大陆和全海洋范围内更次一级的地域分异。我们着重讲全大陆范围内的次级分布。它包括大地构造地貌分异、省性分异及带段性分异。(一)大地构造地貌分异概念:是指相应于一定大地构造单元上的区域地貌分异。地球上的大陆是由不同的大地构造单元组成的。大地构造单元是众多地质构造(如褶皱、断层等)有规律组合的具有一定地貌特征的区域。在同一大地构造单元内部,具有:相同的地质发展历史;地质构造具有发生学联系;共同的岩性组合;共同的地貌表现特点

46、。在不同的大地构造单元上,地势地貌、岩性组成、土壤、生物都可能出现明显地差异。所以,大地构造单元反映了全大陆范围的次一级地域分异。显然分异的主导因素主要是地球内营力作用于地表的结果,因此它是非地带性分异。举例,根据大地构造,如我国可以分为东部多字型构造季风区、西北高原干旱区和青藏高原寒区。在每一个大地构造地貌分异区内,还可分成一些规模较小的大地构造地貌单元,如西北高原干旱区可以分为黄土高原,塔里木盆地、内蒙古高原、准噶尔盆地等大地构造地貌单元。当然这些单元还可以继续划分为更小的单元。如四川盆地还可以进一步划分为川东、川北、川中、川南和川西规模更小的大地构造地貌差异。(二)省性分异概念:指在地带

47、性分异基础上的非地带性分异。分异主导因素:主要是海陆分布的强烈对比,影响大气环流,使大陆沿海到内陆,或大陆的东西两侧出现不同气候特征,进而影响景观的差异。另外洋流对省性分异地有重要作用,它可以加强大陆东西两岸的气候差异和景观差异。这种分异主要因素影响的结果,使大陆地带性分异又表现出某些经向地带性的特点。因此这种分异是在地带性和非地带性两种分异因素共同作用下所形成的。3.举例例如热带的气候省性可以分为西岸信风气候、内陆干旱气候和东岸热带季风气候。在亚热带可以分为西岸地中海气候、内陆亚热带荒漠和草原气候、东岸夏湿冬干的亚热带季风气候。温带可以分为西岸西风气候,大陆温带荒漠和草原气候、东岸温带季风湿

48、润气候。在上述省性分异中,还可以进一步划分次一级省性分异区:例如,我国的东部亚热带湿润地区是欧亚大陆亚热带东岸的季风气候区,属于高一级的省性分异。这个省性区自北而南有三个纬度地带性区,即北亚热带、中亚热带和南亚热带季风区。在这每一个亚热带纬度地带中又可分为更次一级的省性分异区。如中亚热带自然地带可分为:东部浙闽沿海区:受台风侵袭范围,降水比较均匀,夏秋有暴雨。中部湘赣区:在副热带高压控制下时常出现优旱,受寒潮影响较大,春季常出现“倒春寒” 。西部川贵区:降水比较均匀,但降水强度不大,常出现云雾天气和较阴湿的气候。云南高原区:受寒潮影响较弱,受西南季风的影响较大。气候的省性对当地水文、地貌、土壤

49、、植物和景观都有明显的影响,使之出现相应的水文、地貌、土壤、植被和景观的省性分异。(三)带段性分异概念:是指非地带性分异基础上的地带性分异。主导分异因素:是太阳辐射引起的气候地带性分异因素,但它是在非地带性因素的基础上的地带性表现,所以,带段性分异可以被看作是地带性和非地带性两种分异因素共 用的产物。举例:我国东部季风大区内,可以分为大致呈东西延伸、南北更替的热带、亚热带、温带等不同气候热量带。这就是一种高级规模的带段性。高级规模的带段性还可以分出次一级的带段性。例如,在我国亚热带带段性分异区内,又可分为南亚热带、中亚热带和北亚热带,它们也大致呈东西方向延伸,按南北方向更替。我国的温带也可分为暖温带、温带和寒温带三个次一级带段性分异区单位。六、中尺度的地域分异中尺度地域分异规律也叫地方性的分异规律,是指在地方性分异因素的控制下所出现的分异规律,它包括高地和平原内部的地势地貌分异,地方性气候引起的地域分异和垂直带性。(一)地势地貌分异1.含义:是指在大地构造地貌分异构成的大平原、高原和山地等单位内部,由于地方性的地势条件和地貌过程的差异引起的次一级分异。2.

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