自然地理学课件

自然地理学课件第1页/共42页第一节自然地理环境的整体性一、自然综合体－地理系统－地理耗散结构

1.自然地域综合体“各种现象的一般规律和内在联系”“各自然要素相互关系”第2页/共42页2.地理系统，是指各自然地理要素通过能量流、物质流和信息流的作用结合而成的、具有一定结构和功能的整体，即一个动态的多等级开放系统。此概念由E.索恰瓦提出，他还为其定了几条逻辑原则：

第3页/共42页1）地理系统各组成要素间的相互联系具有某种自由度；

2）地理系统中各种过程或现象之间总是存在着程度不同的因果关系；

3)分异（differentiation）与整化（integration）相互补偿的原则；

4)地理系统尺度理论；

5)地理系统中存在关键要素；

6)地理系统的稳定动态。

第4页/共42页3.耗散结构：任何远离平衡的开放系统，都能在一定条件下通过与外界的物质、能量交换而发生非平衡相变，实现从无序向有序的转化，形成新的有序结构，即耗散结构。第5页/共42页

二、自然地理环境的组成与能量基础（一）物质组成

1.化学元素组成，

2.圈层组成，

3.要素组成。第6页/共42页（二）能量基础地理环境主要和稳定的能量供给来自太阳辐射，次要能源包括宇宙射线，月球－太阳重力场引起的潮汐能，构造作用转化而成的势能，太阳辐射通过蒸发作用转化而成的势能等。第7页/共42页（三）自然地理环境中的能量转化太阳辐射进入地理环境后，被大气、水、地面和土壤吸收并转化为热能，并最终返回宇宙空间，而地理环境则始终保持能量收支平衡。第8页/共42页作用于地表系统的主要能量来源

太阳的短波辐射占地表全部能量输入的99.986%，是地球表层系统的最主要的能量来源。第9页/共42页地球表层系统中能量的传输与转化-太阳能第10页/共42页地球表层系统中能量的传输与转化-地热能第11页/共42页地球表层系统中能量的传输与转化

——地球自转能第12页/共42页圈层间的能量的交换第一，大气圈与水圈之间进行着热能、动能、化学能和势能的传输与交换。第二，大气圈与岩石圈之间在进行着热能、化学能、动能的交换。第三，水圈与岩石圈之间存在着热能、动能、势能与化学能的交换。第四，生物圈与其他三个圈层之间，普遍存在着热能与化学能的交换。第13页/共42页地球表层系统的辐射平衡（Murck,1996)

太阳几乎以恒定的数量不断地向地球提供短波辐射，其中一部分直接被大气中的云、尘埃和洋面、陆面反射回地外空间，剩余的则被大气、海洋、陆地吸收，用于升高它们的温度。与此同时，大气、海洋、陆地也在不断地向地外空间发射长波辐射。从长时间平均说，地球接受的辐射能与发射出去的辐射能是相等的，因而地球表面的温度保持不变。第14页/共42页大气与地面的能量平衡

大气和地面吸收太阳辐射，同时也在发射长波辐射。地面发射的长波辐射，大部分被大气吸收，少部分散失到地外空间。大气的长波辐射是多方向的，向下的长波辐射返回地面，叫做逆辐射，向上的长波辐射有可能散失到地外空间。地面还在不断地向大气输送显热与潜热。但总体上，地面与大气都保持着能量的平衡。第15页/共42页各纬度能量平衡与极向热输送（Strahler,1997）

作为整个地球表层系统，从年平均状况来说，能量处于平衡状态。但是对于地球表层的各个部分来说，能量却不一定是平衡的。实际上，在低纬度地区是能量过剩区域；而高纬度地区是能量亏损区域。因此在地表存在着极向热输送。第16页/共42页三、地理环境各要素的物质交换物质交换是各自然地理要素间相互作用和相互联系的主要表现形式之一。物质是能量的载体，因此物质交换与能量传递总是同时进行的。第17页/共42页圈层间的主要水分循环

蒸发、蒸腾使水变为水蒸气，从水圈、岩石圈、生物圈进入大气圈，水蒸气在大气圈中随大气环流而运动，最后以降雨、降雪等形式回到水圈、岩石圈、生物圈。第18页/共42页碳循环第19页/共42页氧循环第20页/共42页氮循环第21页/共42页矿质循环第22页/共42页第二节自然地理环境的地域分异

所谓地域分异规律,也称空间地理规律，是指自然地理环境整体及其组成要素在某个确定方向上保持特征的相对一致性，而在另一确定方向上表现出差异性，因而发生更替的规律。一般公认的地理分异规律包括地带性和非地带性两类。第23页/共42页一、地带性分异规律（一）地带性规律学说的形成背景（二）地带性规律学说的本质含义

B.B.道库恰耶夫是地带学说的创立者，其地带学说可以概括为以下几个要点：第24页/共42页

实际上地球上的热量带有7个，即热带、南亚热带、北亚热带、南温带、北温带、南寒带、北寒带。由于热量的不同，导致了各个地带的地表环境不同。当然有些热量带可进一步细分。纬度地带性规律是全球尺度的地域分异规律。1.太阳辐射能是自然带和自然地带形成的能量基础；

第25页/共42页2.由宇宙－行星因素如日地距离、地球形状和黄赤交角等引起的太阳辐射能在地表不同纬度区域的不均匀分布，是形成自然带和地带的动力学原因。

3.带和地带只在理想状况下呈东西方向延伸，并具有环球分布特点，同时沿南北方向发生更替；

4.地带性规律并非唯一的空间地理规律，客观上应存在另一种规律。由此可以看出，道库恰耶夫的地带和带，实质上是纬度地带和纬度带。第26页/共42页（三）地带性规律研究的近期发展第27页/共42页二、非地带性规律地球的内能是非地带性地域分异的能量基础。非地带性分异主要包括：（一）海陆分异海陆分异是地球表面最大尺度的非地带性地域分异——海陆分异的外在表现形式。第28页/共42页（二）陆地干湿度分带性陆地自然界的干湿度分带性，主要是指在热量背景相同或近似的各纬度区域内部，以年降水量由沿海向大陆腹地方向递减为契机，所引发的区域自然景观及其各组成要素的变化。干湿度分带性与大陆广狭和海岸带走向有着密切的联系。经度地带性概念不能反映地域分异的客观实际，不具备科学性，主张予以摈弃。第29页/共42页植被随干燥度的变化

干湿度分带性是大陆尺度的地域分异规律，在宽广的大陆上，尤其是季风大陆区，比较明显。由于降水的分带性，导致了植被、土壤也呈现出类似的分带性。植被由沿海地区的森林向陆地逐渐变为森林草原、草原、荒漠。植被类型与干燥度之间的关系见下图。第30页/共42页（三）具有构造－地貌成因的区域性分异一个大地构造单位首先形成一个地貌区，在这个地貌区内还可发生次级分异并形成次级自然区。（四）具有地方气候背景的地域分异近海岸区、湖区、森林区、灌区和城市都有其气候特点这类地方气候造成的地域分异，涉及范围不大，但是作用却不可忽视。在有些地区，地方风也是一个重要的地域分异因素。第31页/共42页（五）垂直带性分异这是山地特有的地域分异现象。第32页/共42页

1.基带为海洋性纬度地带，垂直带谱也将具有海洋性特征，即各类森林带在带谱中占显著优势；反之，如基带为荒漠或半荒漠带，则垂直带谱呈大陆性特征。

2.垂直带谱中不出现比基带纬度和海拔偏低的带。

3.垂直带谱上部是否出现高山冰雪带，取决于山地海拔是否突破当地雪线高度。

4.山地垂直带在数千米高度内完成了水平地带需要数千千米才能完成的地带更替。

5.同一山地的不同地段和坡向，带谱组成或同一垂直带的分布高度都有很大的差别。第33页/共42页我国青藏高原研究者在20世70年代发现，珠穆朗玛峰地区作为热带北缘山地，其垂直带从热带季雨带开始至高山冰雪带，引人瞩目地缺失温带落叶阔叶林带和苔原带，见下图：第34页/共42页第35页/共42页π.C.马克耶夫所提出的两类垂直带有较强的理想色彩：第36页/共42页第37页/共42页三、地域分异的尺度全球性地域分异大尺度分异全海洋和全大陆地域分异区域性地域分异中尺度分异小尺度分异不同尺度的地域分异间，具有从属关系。大尺度分异构成较小尺度分异的背景，小尺度分异则是大尺度分异的基础第38页/共42页四、地域分异规律的相互关系

1.π.C.马克耶夫以欧亚大陆作为