伍光和自然地理学笔记

自然地理学笔记第一章地球考试要求1掌握太阳系行星运动特点及地球运动的意义2掌握地球表面的基本形态和特征A掌握太阳系行星运动特点及地球运动的意义一太阳系行星运动规律很早的时候人们根据自己的直观感觉认为地球是宇宙的中心这也符合宗教的教义但是这样的地球中心说和观测的现象存在着矛盾使得一些现象无法解释当哥白尼提出日心说把地球排除出宇宙的中心以太阳取而代之以后看起来好像杂乱无章的星星世界显现出惊人的统一性受时代的局限哥白尼的体系也存在缺陷比如认为太阳是宇宙的中心等揭示太阳系行星运动真实规律的是德国天文学家开普勒15711630他经过对前人观测记录的严密分析提出著名的行星运动三定律1所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上绕太阳运动太阳位于行星轨道椭圆的二个焦点之一这是行星运动第一定律也叫轨道定律2在同样的时间内行星向径在其轨道平面上扫过的面积相等这是行星运动第二定律也叫面积定律3任何两个行星绕太阳公转的周期的平方之比等于它们与太阳的距离的立方之比为行星运动第三定律也叫周期定律设T1和T2分别表示两行星的公转周期a1和a2分别表示它们与太阳的平均距离即各自轨道的半长轴得公式二掌握地球运动的意义自转与公转一地球自转的地理意义地球转产生的自然现象是多方面的1产生了昼夜更替的现象并使地表个中国成具有一昼夜的节奏由于地球是一个不发光也不透明的球体所以在同一时间里太阳之能照亮地球表面的一半向着太阳的半球是白天由于地球不停的自转昼夜交替的周期不长这样使得地面白昼增温不至于过分炎热黑夜冷却不至于过分寒冷从而保证了地球上生命有机体的生存和发展节律性2由于自转产生了地球自转偏向力公式角速度与纬度正弦的积只影响方向不影响速度而运动物体的速度影响偏转力的大小物体静止不动偏转力也就为零影响气团洋流流水等北半球向右偏南半球向左偏3造成地球上同一时刻不同经度的地方有不同的地方时一个地方正当午时距它180度的地方正当午夜说明每隔15度精度时差相差一个小时为此人们划定了地球的时区共24个时区以本初子午线为中心东西7度30分为中时区东西各加15度为东一区西一区自西向东每过一个时区要加一个小时过了国际日期变更线要减去一日4天体引力产生潮汐由于自转相反的潮汐又阻碍它的运动4万年一昼夜延长一秒但是却具有不可忽视的意义5地球整体的自转同它的局部运动也有密切的关系可以影响大陆漂移地震潮汐摩擦洋流等此外自转产生的离心力也是影响地球形状的原因二地球公转的意义1昼夜长短的变化在太阳的照射下地球被分为昼夜两个半球向太阳的半球是昼半球背太阳的半球是夜半球昼夜两半球之间的分界线被叫做晨昏线是地球的一个大圆昼夜的长短视晨昏圈分割纬线的情况而定一般情形下纬线被晨昏圈分割成两部分位于昼半球的部分叫昼弧位于夜半球的部分叫夜弧昼弧和夜弧的弧长决定该地的昼长和夜长由于黄赤交角的存在使太阳直射点发生南北移动因此除了在赤道和春秋分日外各地的昼弧和夜弧都不等长自3月21日北半球春分日至9月23日是北半球的夏半年太阳直射北半球北半球个纬度昼弧大于夜弧昼长大于夜长纬度越高白昼越长黑夜越短北极四周太阳正日不落叫做极昼现象南半球反之6月22日是北半球的夏至日这一天北半球昼最长北极圈以北都是白昼南半球反之9月23至次年的3月21是北半球的冬半年12月22日为北半球的冬至日每年的3月21和9月23太阳直射赤道全球各地昼夜等长各为12小时2正午太阳高度的变化太阳高度是指太阳对于地平的高度角它在很大程度上决定地面或得太阳热能的多少太阳高度最大的时候地面上得热最多光束面积途径短一日之内太阳以不同的高度照射地面正午时刻它升的最高称正午太阳高度由于地球的公转在不同的日期内同一地点正午太阳高度是不同的对于地球上的四季的形成来说昼夜长短和正午太阳高度是两个主要的因素前者影响日照时间的长短后者决定辐射强度的大小气候climate希腊原意为倾斜指的就是正午太阳高度3四季由于黄赤交角的存在和地球的公转造成地球上各地昼夜长短和正午太阳高度的变化一年分成春夏秋冬四季但是严格的说只有中纬度地带才是四季分明的季节变化是半球性的现象南北两个半球没有同事来临的同一季节而总是彼此相反这是因为影响季节变化的两个主要的因素昼夜长短和正午太阳高度的变化是半球性的这两个因素影响地球所得太阳热量在南北两个半球之间的分配太阳直射的半球昼长夜短正午太阳高度较大太阳热量集中是夏季非太阳直射的半球是冬季春秋二季是夏冬之间的过渡季节如果太阳始终直射赤道全球各地昼夜等长正午太阳高度不变南北半球获得的热量始终不变也就无所谓季节变化了B掌握地球表面的基本形态和特征一海陆分布地球表面明显地分为海洋和陆地两大部分连续的广阔水体称为世界洋它是海洋的主体被海洋所环绕但突出于海洋面上的部分则称为陆地大陆是陆地的主体岛屿是陆地的组成部分在地球表面积中海洋与陆地的面积比约为251海洋占有明显的优势这种情况至少在太阳系是独一无二的故有的学者曾严肃地称地球为水球地表的海陆分布不均匀以新西兰东南为中心包括太平洋主体的半球海洋占905而陆地面积极小因而有水半球之称另外的半球以法国南特附近为中心虽然名为陆半球陆地面积占473仍然比水域小从传统的南北两半球来看陆地的23集中于北半球占该半球面积的393在南半球陆地只占总面积的191全球共有七个大陆即亚洲欧洲非洲北美洲南美洲澳大利亚和南极洲亚洲大陆和欧洲大陆虽以乌拉尔山脉乌拉尔河里海高加索山脉博斯普鲁斯海峡达达尼尔海峡为分界但实际上它们是连在一起的整体合称亚欧大陆所以也可以说全球共有六个大陆亚洲大陆与非洲大陆的分界线是苏伊士运河北美与南美以巴拿马运河为界澳大利亚和南极大陆各以自己的海岸线为界除南极洲外所有的大陆都是成对的例如北美和南美欧洲和非洲亚洲和澳大利亚仔细研究大陆的轮廓将发现每个大陆都是北部比较宽广向南逐渐变窄像一个底边位于北方的三角形甚至南极大陆也可以称为三角形其狭窄部分对着南美还应该指出南半球各大陆西边都向里凹进而东边则向外突出非洲西海岸和南美洲东海岸在形态上具有明显的相似性在1公里深的大陆坡上把这两个大陆拼接起来平均误差只有88公里用同样方法将南美非洲北美和格陵兰都拼接在一起如将西班牙做一些转动平均误差也不超过130公里这样拼接的结果给人一种强烈的印象某些大陆似乎原来是连在一起以后才分开的二十多年来板块学说的崛起和大陆漂移学说的复苏已为这一问题提供了肯定的答案地球上的海陆分布形式对南北两半球的气候有很大的影响南半球由于水面广阔气候比较温和普遍具有海洋性特征北半球温度变化的幅度比南半球高8左右二海陆起伏曲线地球上各大陆高出海平面的平均高度和各大洋底部低于海平面的平均深度存在着很悬殊的差别南极洲平均海拔2263米历来被视为世界上最高的大陆实际上它是由于地表覆有巨厚的冰盖所致以裸露地表而论亚洲大陆最高950米以下依次为北美700米非洲650米南美600米欧洲300米等太平洋平均深度达4300米是世界最深的海洋其次为印度洋3897米大西洋3626米而以北冰洋为最浅1205米同样表现出泛对称性地球上最高的山峰出现在最大的大陆上最深的海沟分布于最大的大洋中大部分陆地在海拔1000米以下平均海拔为875米海洋面积大大部分海区深度在30006000米平均深度约3800米三岛屿同样被海洋所环绕但面积远比大陆小的小块陆地称为岛屿实际上不仅海洋中有岛屿河流湖泊甚至水库中都可以形成岛屿这里主要介绍海洋中的岛屿这种岛屿可以分为大陆岛和海洋岛两类1大陆岛位于大陆附近在地质构造上与邻近的大陆有密切的联系大陆岛本来是陆地的一部分由于大陆的某些部分发生破裂或沉陷而被海水所淹没使它与大陆分离形成了岛屿但它的基础仍固定在大陆架或大陆坡上例如马达加斯加岛斯里兰卡岛科西嘉岛新地岛格陵兰岛我国的台湾岛和海南岛许多大陆岛常成列分布在大陆外围形成弧形列岛亚洲大陆东岸的弧形列岛是最典型的例子2海洋岛面积比大陆岛小与大陆在地质构造上没有直接联系从来不是大陆的一部分海洋岛又可按成因分为火山岛和珊瑚岛两类1火山岛火山岛是海底火山喷发形成的岛屿火山喷发首先形成了海底火山多次喷发使海底火山逐渐增高最后露出海面成为火山岛火山岛面积不大但地势高峻火山岛主要分布在太平洋西南部印度洋西部和大西洋中部夏威夷岛是最著名的火山岛它的基础位于深达4600m的海底而最高处又高出海平面4166m1973年1月火山爆发后才形成的位于冰岛以南的大西洋中的一座火山岛是世界上最年轻的岛屿2珊瑚岛珊瑚岛是由珊瑚礁构成的岩岛它们的分布与气候条件有着密切的关系热带亚热带浅海的暖水中生长的珊瑚死亡后残骸堆积下来新珊瑚又在其上繁殖这种珊瑚残体以35335年1米的速度增高最后露出海面即成为珊瑚礁珊瑚礁可以分为岸礁堡礁和环礁三种岸礁紧密连着大陆或岛屿的海岸堡礁与陆地之间隔开一条水带环礁呈近似圆环状但通常有缺口与海洋相通环礁中间是平静的礁湖澳大利亚东岸的大堡礁是世界上规模最大最著名的珊瑚礁沿海岸分布南北长达1900公里东西宽约2150公里落潮时露出水面涨潮时大半被淹没我国南海诸岛东沙群岛中沙群岛西沙群岛和南沙群岛都是珊瑚岛四地球表面的基本特征地球表面有海洋陆地有高耸的山脉宽广的平原和盆地大大小小的河流湖泊种类繁多的生物但是什么是它的基本特征呢前面已经提到地球各圈层在地表面附近相互渗透和相互重叠这一分布特点赋予地球表面一系列独特的性质这些独特性质同时也就是它的基本特征1太阳辐射集中分布于地表太阳能的转化亦主要在地表进行高空大气只能吸收小部分太阳辐射大部分的太阳辐射到达地球表面后只能穿透地表以下很小的厚度因此太阳辐射主要在地表发生转化并对地表的几乎所有自然过程起作用如前所述地球表层是一个远离平衡状态的有序开放系统正是太阳辐射的输入和输出平衡对于维持这个耗散结构的有序性起着主要的作用2固态液态气态物质同时并存于地表三相物质相互转化形成多种多样的物质系统海洋表面成为液气界面海底成为液固界面陆地表面成为气固界面而沿岸地带成为三相界面各界面上的物质相互渗透三相物质相互转化形成多种多样的胶体物质和溶液系统3地球表面具有其特有的由其本身发展形成的物质和现象如生物风化壳土壤层粘土矿物沉积岩各种地貌形态等等这些表层物质乃是地球表层这一有序系统的负熵增长表现4相互渗透的地表各圈层之间进行着复杂的物质能量交换和循环如水循环地质循环化学物质循环等井且在交换和循环中伴随着信息的传输地表物质能量转化过程的发展强度及速度都远比地球其他各处大表现形式也更复杂多样5地球表面存在着复杂的内部分异诚然分异过程在高空和地球内部也都存在但分异程度远不及地表强烈地球表面的内部内异在水平方向和垂直方向上都有表现分异的结果形成了不同等级的地表自然综合体6地球表面是人类社会发生发展的环境在人类的参与下使其变得更加复杂尽管随着科学技术的发展人类已有可能潜入深海或上升至宇宙空间但地表仍然是人类活动的基本场所第二章地壳考试要求1掌握矿物的概念及性质2掌握各类岩石的产状结构与相关知识3掌握构造运动的特点形式及基本构造类型A掌握矿物的概念及性质一矿物的概念矿物由化学元素在一定的地质环境中形成的具有一定的化学成分和理化性质的化合物或单质矿物是构成岩石或地壳的基本单元二矿物的性质由于矿物的化学成分不同晶体构造不同从而表现出不同的物理性质其中有些必须借助仪器测定如折光率膨胀系数等有些则可凭借感官即能识别后者是肉眼鉴定矿物的重要依据1颜色矿物具有各种颜色如赤铁矿黄铁矿孔雀石蓝铜矿黑云母等都是根据颜色命名的2条痕矿物粉末的颜色称为条痕通常是利用条痕板无釉瓷板观察矿物在其上划出的痕迹的颜色由于矿物的粉末可以消除一些杂质和物理方面的影响所以比其颜色更为固定有些矿物如赤铁矿其颜色可能有赤红黑灰等色但其条痕则为樱红色是一致的因此条痕在鉴定矿物上具有重要意义3光泽矿物表面的总光量或者矿物表面对于光线的反射形成光泽光泽有强有弱主要取决于矿物对于光线全反射的能力光泽可以分为以下几种1金属光泽矿物表面反光极强如同平滑的金属表面所呈现的光泽某些不透明矿物如黄铁矿方铅矿等均具有金属光泽2半金属光泽较金属光泽稍弱暗淡而不刺目如黑钨矿具有这种光泽3非金属光泽是一种不具金属感的光泽又可分为金刚光泽光泽闪亮耀眼如金刚石闪锌矿等的光泽玻璃光泽象普通玻璃一样的光泽大约占矿物总数70的矿物如水晶萤石方解石等具此光泽此外有一些特殊的光泽如呈脂肪光泽珍珠光泽丝绢光泽土状光泽等4透明度指光线透过矿物多少的程度矿物的透明度可以分为3级1透明矿物矿物碎片边缘能清晰地透见他物如水晶冰洲石等2半透明矿物矿物碎片边缘可以模糊地透见他物或有透光现象3不透明矿物矿物碎片边缘不能透见他物如黄铁矿磁铁矿石墨等一般所说矿物的透明度与矿物的大小厚薄有关大多数矿物标本或样品表面看是不透明的但碎成小块或切成薄片却是透明的因此不能认为是不透明5硬度指矿物抵抗外力刻划压入研磨的程度根据硬度高的矿物可以刻划硬度低的矿物的道理德国摩氏FMohs选择了10种矿物作为标准将硬度分为10级这10种矿物称为摩氏硬度计注意摩氏硬度计只代表矿物硬度的相对顺序而不是绝对硬度的等级6解理在力的作用下矿物晶体按一定方向破裂并产生光滑平面的性质叫做解理沿着一定方向分裂的面叫做解理面解理是由晶体内部格架构造所决定的7断口矿物受力破裂后所出现的没有一定方向的不规则的断开面叫做断口断口出现的程度是跟解理的完善程度互为消长的即一般说来解理程度越高的矿物不易出现断口解理程度越低的矿物才容易形成断口根据断口的形状可以分为贝壳状断口锯齿状断口参差状断口平坦状断口等8脆性和延展性矿物受力极易破碎不能弯曲称为脆性这类矿物用刀尖刻划即可产生粉末大部分矿物具有脆性如方解石矿物受力发生塑性变形如锤成薄片拉成细丝这种性质称为延展性这类矿物用小刀刻划不产生粉末而是留下光亮的刻痕如金自然铜等9弹性和挠性矿物受力变形作用力失去后又恢复原状的性质称为弹性如云母屈而能伸是弹性最强的矿物矿物受力变形作用力失去后不能恢复原状的性质称为挠性10比重矿物重量与4时同体积水的重量比称为矿物的比重11磁性少数矿物如磁铁矿钛磁铁矿等具有被磁铁吸引或本身能吸引铁屑的性质一般用马蹄形磁铁或带磁性的小刀来测验矿物的磁性12电性有些矿物受热生电称热电性如电气石有些矿物受摩擦生电如琥珀有的矿物在压力和张力的交互作用下产生电荷效应称为压电效应如压电石英13发光性有些矿物在外来能量的激发下发生可见光若在外界作用消失后停止发光称为萤光如萤石加热后产生蓝色萤光有些矿物在外界作用消失后还能继续发光B掌握各类岩石的产状结构与相关知识一岩浆岩1岩浆作用在地壳深部处于高温高压状态的岩浆由于温度和压力的变化便会发生运动当岩浆沿着岩石圈破裂带上升而侵入到地壳中时称为岩浆侵入活动由此冷凝结晶而成的岩石称为侵入岩当岩浆喷出地面时称为火山活动或喷出活动由此冷却凝固而成的岩石称为火山岩或喷出岩岩浆的活动和冷凝的整个过程统称为岩浆作用2岩浆岩的矿物组成本源岩浆在其活动过程中由于受各种因素和条件的影响自身的性质也将不断发生变化如各种矿物有规律地从熔融体中先后结晶出来并因重力作用而下沉和集中从而造成熔离和结晶分异所以同一岩浆可以分化为理化性质各异的岩浆固化后成为矿物组成不同的岩石岩浆岩按其化学成分和矿物组成的不同可分为四类1超基性岩二氧化硅含量45含铁镁较多含钾钠甚少主要由橄榄石辉石组成如橄榄岩2基性岩二氧化硅含量4552主要由辉石钙斜长石和少量橄榄石和角闪石组成如辉长岩玄武岩3中性岩二氧化硅含量5265主要由角闪石长石和少量石英辉石黑云母等组成如闪长岩安山岩正长岩和粗面岩4酸性岩二氧化硅含量65含钾和钠较多而铁镁较少主要由长石石英和云母组成如花岗岩流纹岩3岩浆岩的结构与构造由于岩浆岩的形成条件和产状不同矿物的结晶程度和颗粒大小以及矿物集合体的形状和组合方式等特征也各异这些特征都充分反映在岩石的结构与构造上结构岩石中矿物颗粒本身的特点结晶程度晶粒大小晶粒形状及颗粒之间的相互关系岩浆岩常见的结构有1在喷出的熔岩表面因快速冷却而来不及结晶时常形成玻璃质结构2在熔岩体内部冷却稍为缓慢些常结晶成显微级的晶体这称为隐晶质结构3岩浆在地下缓慢冷却和从容结晶时形成肉眼明显可见的晶体这称为显晶质结构依晶体的大小又可分为粗粒中粒细粒和伟晶等结构4岩浆在侵入过程中前期因冷却较慢从中先结晶出一些粗大的晶体称为斑晶后来则冷却变快都结晶成细粒或微粒的晶体称为基质因此在基质中存在斑晶的结构称为斑状结构又称不等粒结构构造组成岩石的矿物集合体的形状大小排列和空间分布等所反映出来的构成特征岩浆岩常见的构造有1块状构造即岩石中各种矿物的排列无一定方向和特殊的组合大致呈均匀的块体在侵入岩和一些火山岩中常见2斑杂构造即岩石中矿物的成分和结构呈不均匀分布在颜色和粒度上乱杂排列常见于侵入岩体的边缘3流纹构造即岩石中保存有熔岩流动的形迹其中矿物和气孔等呈定向排列在酸性和中性喷出岩中常见以流纹岩最为典型4气孔构造即熔岩中大量气体逸出时形成大小不等的空洞喷出岩中常见5杏仁状构造即喷出岩中的气孔为次生矿物所充填在玄武岩中常见二沉积岩1沉积岩的形成沉积岩是由成层堆积的疏松沉积物经固结而成的岩石这些沉积物是包括沉积于陆地或海洋中的岩矿碎屑胶体和有机物质等的总称是形成沉积岩的物质基础2沉积岩的基本特征沉积岩的物质组成与岩浆岩最不相同之处是富含次生矿物和有机物质以及存在化石沉积岩的产状以呈层状产出为其最突出的特点岩层在垂直和水平方向上的变化皆能很好地反映出沉积物当时的沉积环境以及沉积岩形成时的性质沉积岩具有多种构造其中最突出的是层理构造和层面构造层理是指岩石的成分结构粒度颜色等性质沿垂直于层面方向变化而形成的层状构造它表明岩层是按一定的顺序和形式一层叠一层构成的简单的形式是由两种有关的岩石构成互层如砂岩与页岩或灰岩与页岩复杂的构造形式是由层次更多而且不断重复构成层系或层系组层理通常可分为1水平层理即各层之间皆呈水平排列一般认为它是形成于较平静的水域环境如湖盆海湾2波状层理即其细层呈波状起伏但其总的层面是大致平行的它是由波浪的振荡运动或介质在单向前进运动中形成的3交错层理即层面互不平行细层倾斜并相互交错它是在物质移运方向多变的情况下形成的在河流相滨海及三角洲相中可见层面构造系指上下层面中留下的与岩石成因有联系的各种印模和痕迹如上层面中的波痕雨痕干裂下层面中的槽模沟模等沉积岩的结构特征和类型对岩石的分类和命名具有重要的意义主要的结构类型有碎屑结构泥质结构化学结构和生物结构三变质岩一变质作用和变质岩的概念地壳中原有的岩石由于经受构造运动岩浆活动或地壳内的热流变化等内动力的影响使其矿物成分和结构构造发生不同程度的变化统称为变质作用由变质作用形成的岩石称为变质岩变质作用是在较高的温度和一定的压力条件下岩石基本上是在固态中进行的变化所以它既不同于表生作用也不同于岩浆作用它的岩性一方面受原岩的控制而具有一定继承性另方面也因受变质作用而具有自己的特点如含有新的变质矿物变余结构和定向构造等二变质作用的类型根据变质作用的性质范围和主导因素可分为以下变质作用类型及其所形成的各种变质岩1动力碎裂变质作用主要在构造运动引起的定向压力作用下使原岩发生碎裂变形和一定程度的重结晶作用这种变质作用主要发生于断裂带2接触热力变质作用主要因侵入体的热力烘烤使围岩的矿物发生重结晶作用形成变晶结构和新的岩石构造例如粘土岩变质成为角岩灰岩变质为大理岩砂岩变质为石英岩等这种变质岩皆分布于侵入体与围岩的接触带3交代热液变质作用由于岩浆结晶晚期析出的挥发分和热液通过与围岩的交代作用使接触带的岩石发生变质如碳酸盐岩与中酸性岩浆接触交代变质产生的矽卡岩等4区域动力变质作用由于区域性地壳活动导致较大空间的变质作用影响因素多而复杂广泛出现于古老结晶基底和造山带中使岩石形成不同程度的片理构造和不同类型的递增变质带三变质岩的结构和构造结构变晶结构原岩重结晶时具有结晶质结构统称变晶结构碎裂结构岩石在应力作用下其中矿物颗粒破碎形成外形不规则的带棱角的碎屑结构变余结构变质岩中残留的原来岩石的结构构造片理构造岩石中矿物定向排列所显示的构造是变质岩中最常见的最带有特征性的构造块状构造均一构造变余构造变质作用后保留下来的原岩构造C掌握构造运动的特点形式及基本构造类型一一构造运动的特点主要是指由于地球内动力作用所引起的地壳的机械运动即构造运动构造运动具有如下一些基本特点1构造运动具有普遍性和永恒性地壳自形成以来在地球的旋转能重力和地球内部的热能化学能的作用下以及地球外部的太阳辐射能日月引力能等作用下任何区域和任何时间都在发生运动构造运动不但过去有现在有将来也不会停止通常把新第三纪以来的地壳运动称为新构造运动2构造运动具有方向性构造运动的方向最基本的有两种水平运动和垂直运动前者是指地壳部分沿平行于地表即沿地球各地表面切线方向的运动它使岩层发生水平位移后者是指其垂直于地表即沿地球铅垂线方向的升降运动它使岩层发生隆起与拗陷水平运动和垂直运动是构成地壳整个空间变形的两个分量彼此不能截然分开但也不能等同起来看待它们在具体的空间和时间中的表现常有主次之分在一定的条件下还可彼此转化3构造运动具有非均速性构造运动的速度有快慢即使缓慢的运动其速度也不是均等的总的来说构造运动的速度在时间上和在空间上都是不均等的有强有弱的4构造运动具有不同的幅度和规模构造运动的幅度常大小不一这与运动的方向和速度有关若运动的方向在长期内保持一致而且速度又较快时其运动的幅度就增大若运动的方向变化频繁其幅度可能就小由于地壳运动的速度幅度和方式不同其波及的范围也就不同有的可影响到全球或整个大陆有的仅涉及局部区域二构造运动的形式即水平运动与垂直运动三基本构造类型1水平构造原始岩层一般是水平的它在地壳垂直运动影响下未经褶皱变动而仍保持水平或近似水平的产状者称为水平构造如第三系的红层中常见在水平构造中新岩层总是位于老岩层之上2倾斜构造倾斜构造是指岩层经构造运动后岩层层面与水平面间具有一定的夹角倾斜岩层常是褶曲的一翼断层的一盘或者由不均匀的升降运动引起的3褶皱构造岩层在侧方压应力作用下发生的弯曲叫褶曲褶曲仅指岩层的单个弯曲而岩层的连续弯曲则称为褶皱褶曲的基本类型有两种背斜和向斜背斜是核部的岩层相对较老两翼的则较新的褶曲向斜是核部的岩层相对较新两翼的则较老的褶曲4断裂构造岩石受应力作用而发生变形当应力超过一定强度时岩石便发生破裂甚至沿破裂面发生错动使岩层的连续性完整性遭到破坏的现象称为断裂构造断裂构造包括两类按断裂两侧的岩是否发生明显的滑动可分为节理断层节理是指岩石破裂后无显著位移的断裂构造断层是指岩层或岩体沿断裂面发生较大位移的断裂构造断层的要素有断层面断层线断盘和断距等按断层两盘相对移动的关系断层类型可分为正断层逆断层平推断层枢纽断层等第三章大气和气候考试要求1掌握大气的热能结构和气温分布2掌握大气湿度和掌握水汽凝结现象及大气降水3掌握自由大气中的空气运动和大气环流4掌握各气候系统特征和气候形成影响因素5掌握全球气候类型的成因特点A掌握大气的热能结构和气温分布一大气热能太阳辐射太阳通过辐射源源不断地将能量输送到地球表面日地关系是研究大气的热力状况大气运动天气和气候形成的基础太阳常数就日地平均距离来说在大气上界垂直于太阳光线的1平方厘米内1分钟内获得的太阳辐射能量称太阳常数实际上大气上界的太阳辐射并不都等于太阳常数其时空分布受日地距离太阳高度日照时间三个因素的制约1对太阳辐射的直接吸收吸收太阳辐射的物质主要是臭氧水气和液态水而吸收的辐射主要是能量比较小的低能区因此直接辐射所吸收的热量很少2对地面辐射的吸收据估计约有7595的地面长波辐射被大气吸收用于大气增温只有极少部分穿透大气散失到宇宙空间由此可见地面是大气第二热源地面长波辐射几乎全被近地面4050米厚的大气层所吸收低层空气吸收的热量又以辐射对流等方式传递到较高一层这是对流层气温随高度增加而降低的重要原因3潜热输送主要是大气中水汽凝结所释放出的热量4感热输送陆面水面与低层大气温度并不相等因此地面与大气可以存在感热交换当地面温度高于大气温度时便出现热量输送给大气的过程二气温的垂直分布对流层大气距离地面愈高所吸收的长波辐射能便愈少因此在对流层范围内气温随海拔升高而降低气温随高度变化的情况用单位高度通常取100米气温变化值来表示即100米称为气温垂直递减率简称气温直减率从整个对流层平均状况来看海拔每升高100米气温降低06由于气温受纬度地面性质气流运动等因素影响所以对流层内的气温直减率不可能到处都是065100米而是随地点季节昼夜的不同而变化一般说来在夏季和白天地面吸收大量太阳辐射地温高地面辐射强度大近地面空气层受热多气温直减率大反之在冬季和夜晚气温直减率小在一定条件下还可能呈现下层气温反比上层为低的现象气温随高度增大而上升的现象称为逆温产生逆温的原因主要有三1辐射经常发生在晴朗无云的夜间由于地面有效辐射很强近地面层气温迅速下降而高处气层降温较少从而形成自地面开始的逆温层2平流暖空气水平移动到冷地面或气层之上其下层受冷地面或气层的影响而迅速降温上层受影响较少降温较慢从而形成逆温3空气下沉常发生在山地山坡上的冷空气循山坡下沉到谷底谷底原来的较暖空气被冷空气抬挤上升从而出现温度的倒置现象这样的逆温主要是在一定的地形条件下形成的所以又称为地形逆温逆温的存在阻碍空气垂直运动妨碍烟尘污染物水汽凝结物的扩散有利于雾的形成并使能见度变坏使大气污染更为严重废气污染严重的工厂不宜建在闭塞的山谷以免地形逆温引起大气污染事故三气温的水平分布气温的水平分布通常用等温线来表示等温线就是将气温相同的地点连结起来的曲线等温线愈密表示气温水平变化愈大否则反之封闭的等温线表示存在温暖或寒冷的中心有时为了便于比较可将地面气温实际观测值或统计值订正为海平面温度然后再绘制等温线气温的水平分布状况与地理纬度海陆分布大气环流地形起伏洋流等因素有密切关系图314和图315分别是1月份和7月份世界多年平均气温分布图从中可见全球范围内的气温水平分布有如下几个特点1由于太阳辐射量随纬度的变化而不同所以等温线分布的总趋势大致与纬度平行北半球的夏季随着太阳直射点北移整个等温线系统也北移冬季则相反整个等温线系统南移这个特点在南半球辽阔的海面上表现得相当典型北半球海陆分布复杂等温线不像南半球海面上那样简单平直而是走向曲折甚至变为封闭曲线形成温暖或寒冷中心2冬季太阳辐射量的纬度差异比夏季大北半球一月份等温线密集南北温差大七月份等温线稀疏南北温差小在南半球因海洋的巨大调节作用一月与七月的等温线分布对比不像北半球那样鲜明3水体增温慢降温也慢夏季海面气温低于陆面冬季海面气温高于陆地所以冬季大陆上等温线向南弯曲海洋上等温线向北弯曲夏季情况则相反大陆上等温线向北弯曲海洋上等温线向南弯曲等温线这种弯曲在亚欧大陆和北太平洋上表现得最清楚4洋流对海面气温的分布有很大影响强大的墨西哥湾流使大西洋上的等温线呈NESW向一月份0等温线在大西洋伸展到70N附近其他洋流系统对等温线走向也有类似的影响但影响范围较小57月份最热的地方不在赤道而在2030N的撒哈拉阿拉伯加利福尼亚形成炎热中心世界绝对最高温出现在利比亚的阿济济亚那里受来自南部撒哈拉大沙漠的干热风影响气温曾达到581月份西伯利亚则形成寒冷中心在奥伊米亚康曾观测到71的极端最低温南极洲也出现过883的地面最低温度纪录B掌握大气湿度和掌握水汽凝结现象及大气降水一大气湿度的表示方法表示大气湿润程度的物理量称大气湿度它有如下几种表示方法1水汽压和饱和水汽压水汽是大气的组成部分具有压力称为水汽压当大气中的水汽含量增加时水汽压也相应增大反之水汽压减小因此水汽压可以用来表示大气中水汽含量的多少空气中水汽含量与温度高低有密切关系温度愈高空气中容纳水汽的能力愈强在一定的温度条件下一定体积的空气中所容纳的水汽数量是有一定限度的因而水汽压也有一个限度当水汽含量恰好达到这个限度叫饱和空气饱和空气的水汽压称为饱和水汽压E或称最大水汽压饱和水汽压的大小与温度有关温度愈高饱和水汽压愈大2绝对湿度和相对湿度绝对湿度单位容积空气中所含的水汽质量通常以gm表示称为绝对湿度大气中实际水汽含量与饱和时水汽含量的比数即实际水汽压e与同温度条件下饱和水汽压E之比称为相对湿度相对湿度通常用百分数表示f100当空气饱和时eE此时f100当空气未饱和时eEf100空气处于过饱和时f100相对湿度能够直接反映空气距饱和时的程度和大气中水汽的相对含量在气候资料分析中运用很广3露点温度当空气中水汽含量不变气压一定时气温下降到使空气达到饱和时的温度称为露点温度简称露点空气经常处于未饱和状态所以露点温度经常低于气温气温降低到露点是水汽凝结的必要条件二大气降水的形成形成降水必须具备两个条件一是雨滴下降速度超过上升气流速度二是雨滴降落到地面前不至于完全被蒸发这表明雨滴必须具有相当大的尺度才能形成降水因此降水的形成必须经历云滴增大为雨滴雪花及其其他降水物的过程云滴增长主要有两个过程1云滴凝结凝华增长过程在云的形成和发展阶段中因云体继续上升绝热冷却或不断有水汽输入云中使云滴周围的实际水汽压大于它的饱和水汽压云滴就因为水汽凝结或凝华而逐渐增大但是一旦云滴表面产生凝结或凝华水汽从空气中析出空气湿度减小云滴周围便不能维持过饱和状态从而使凝结停止因此在一般情况下凝结增长有一定的限度如果要想不断进行还必须有水汽的扩散转移过程也就是说云内存在着冰水云滴共存冷暖云滴共存或大小云滴共存的任意一种条件当云中水滴与冰晶共存时更容易促使云滴增长对冰而言空气已达饱和对水来说尚未饱和于是水滴将会被蒸发而冰晶将因水汽在它们上面凝华而不断增长当冰晶从空气中吸收水汽时水滴不断蒸发以保持水汽的供应这样很快就能形成大冰晶这个过程为冰晶效应2云滴的冲并增长云内的云滴大小不一相应地具有不同的运动速度下降时大云滴很快追上小云滴或者有上升气流时小云滴追上大云滴当云滴增大后横截面增大可以合并更多小云滴因此这个过程是一个加速的过程三降水的类型大气中气流上升有不同的方式导致降水的成因也有所不同根据气流上升特点降水可分以下三个基本类型1对流雨近地面气层强烈受热造成不稳定的对流运动气块强烈上升气温急剧下降水汽迅速达到饱和而产生对流雨这类降水多以暴雨形式出现并伴随雷电现象所以又称热雷雨其形成的条件是空气湿度很高热力对流运动强烈从全球范围来说赤道带全年以对流雨为主2地形雨暖湿气流在前进中遇到较高的山地阻碍被迫抬升因高度上升绝热冷却在达到凝结高度时便产生凝结降水地形雨多发生在山地迎风坡世界年降水量最多的地方基本上都和地形雨有关背风侧因水汽含量已大为减少更重要的是气流越山下沉绝热增温气温升高发生焚风效应所以背风侧降水很少形成雨影区3锋面雨两种物理性质不同的气块相接触暖湿气流循交界面滑升绝热冷却达到凝结高度时便产生云雨由于空气块的水平范围很广上升速度缓慢所以锋面雨一般具有雨区广持续时间长的特点温带地区锋面雨占有重要地位4台风雨台风中有大量上升气流可以产生强度很大的降水和对流雨的性质比较接近但是强度和范围有所不同C掌握自由大气中的空气运动和大气环流一自有大气中的空气运动1作用于空气的力有水平气压梯度力地转偏向力惯性离心力摩擦力在自由大气中空气的运动比较简单这样就不考虑摩擦力2地转风自由大气中空气作等速直线水平运动在高空自由大气中摩擦力可以忽略不计起作用的主要是气压梯度力和地转偏向力当这两种力平衡时就形成地转风高空风近似于地转风它的方向与等压线平行背风而立在北半球是高压在右低压在左在南半球是高压在左低压在右白贝罗风压率地转风是严格的平衡运动3梯度风自由大气中的空气作曲线运动时作用于空气的气压梯度力地转偏向力惯性离心力达到平衡时的风称为梯度风在高压区内岑在气压梯度极限值因为如果曲率半径小或者气压梯度很大时地转偏向力就不能与气压梯度力和离心力的合力平衡因此不能维持梯度风的存在在低压区就不存在这种情况因此风速可以很大比如台风另外在低纬度或者小尺度低压中如果气压梯度力和离心力都很大而地转偏向力很小时则出现GC的空气运动这种风已经不考虑地转偏向力的影响它可以使顺时针也可以是逆时针比如龙卷风但中心气压必须是低压才可以使GC二大气环流一全球环流1全球气压带当空气由赤道上空流向极地时开始受地转偏向力影响很小基本上按气压梯度力方向沿经圈运动往后随纬度增高偏转力加大气流逐渐具有西风的成分至纬度2030地转偏向力与气压梯度力大致平衡气流运动方向大致与纬圈平行不可能向极地运动但是上空不断有空气来补充在此堆积的空气必然作下沉运动以致近地面层空气密度增大形成动力高压带这就是副热带高压带副热带高压带与极地高压区之间是一相对的低压带称为副极地低压带这样全球近地面气层就形成了赤道低压带副热带高压带副极地低压带极地高压区2行星风系不考虑海陆和地形的影响地面盛行风的全球型式称为行星风系3经向环流假设地球不自转地表均匀这样形成一个直接热力环流圈P93二季风环流大陆和海洋之间的广大地区以一年为周期随着季节变化而方向相反的风系称为季风季风是海陆之间季风环流的简称是由大尺度的海洋和大陆之间的热力差异形成的大范围热力环流三局地环流由于局部环境比如地形起伏地表受热不均等引起的小范围气流称为局地环流1海陆风海陆风也是由于海陆热力差异引起的但影响范围局限于沿海风向转换以一天为周期白天陆地增温比海面快陆面气温高于海面因而形成热力环流下层风由海面吹向陆地叫海风上层则有反向气流夜间陆地降温快地面冷却而海面降温缓慢海面气温高于陆面海岸和附近海面间形成与白天相反的热力环流气流由陆地吹向海面为陆风陆海风的转换时间因地区和天气条件而不同一般说来陆风在上午转为海风1315时海风最盛日没以后海风逐渐减弱并转为陆风阴天海风要推迟到中午前后才出现2山谷风在山地区域日出以后山坡受热其上空气增温很快而山谷中同一高度上的空气由于距地面较远增温较慢因而产生由山谷指向山坡的气压梯度力风由山谷吹向山坡这就是谷风夜间山坡辐射冷却气温降低很快而谷中同一高度的空气冷却较慢因而形成与白天相反的热力环流下层风由山坡吹向山谷这就是山风在山地区域只要大范围气压场气压梯度比较小就能出现山谷风现象在平原与高原相接地区由于高原边缘地面气温与平原上空同高度上的气温差异也会出现类似山谷风现象3焚风气流受山地阻挡被迫抬升空气冷却水汽凝结气流越山之后顺坡下沉此时空气中水汽含量大为减少下沉气流按干绝热递减率增温以致背风坡气温比迎风坡同一高度气温为高从而形成相对干而热的风这就是焚风D掌握各气候系统特征和气候形成影响因素一气候系统p104一般来说一个完整的气候系统由5个部分组成大气圈海洋冰雪圈陆面岩石圈生物圈二气候形成影响因素包括太阳辐射大气环流地理因子海陆分布洋流地形1辐射因素地表热能的收支状况是形成气候的基本因素而太阳辐射是受纬度制约的太阳辐射因素可以说就是纬度因素2大气环流大气环流在气候形成过程中具有重要的意义它调整了热能因纬度分布不均而使差异减小通过气流的运动还同时进行水分的输送我国大部分地区呈现的冬季干燥夏季多雨就是在一定的大气环流条件下产生的比如赤道带全年以上升气流占优势水汽来源充沛气温高所以赤道带的气候具有全年高温高湿的特点副热带以下沉气流为主降水很少尤其是大陆内部或大陆西岸气候干旱由于所处的海陆位置不同盛行气流来向不一样以致纬度相同气候差异悬殊3地理因素E掌握全球气候类型的成因特点三全球气候类型气候要素随纬度呈有规律的分布地球上的气候也相应地形成纬向分布的气候带一低纬度气候1赤道多雨气候2热带海洋气候3热带干湿季气候4热带季风气候5热带干旱与半干旱气候二中纬度气候1副热带干旱与半干旱气候2副热带季风气候3副热带湿润气候4副热带夏干气候5温带海洋气候6温带季风气候7温带大陆性湿润气候8温带干旱与半干旱气候第四章海洋和陆地水考试要求1掌握全球水循环和水量平衡的基本特点2掌握海水运动基本规律和类型3掌握河流水系河川径流的有关概念及河流与地理环境的相互影响4掌握地下水的有关性质及地下水的类型5掌握冰川及对地理环境的影响A掌握全球水循环和水量平衡的基本特点一水分循环地球上的水并不是处于静止状态的海洋大气和陆地的水随时随地都通过相变和运动进行着连续的大规模的交换这种交换过程就是水分循环由于太阳辐射海面和陆面每年约有488000km3水分蒸发到空中自海洋表面蒸发的水分直接降落海洋中就形成海洋水分的内循环当海洋上蒸发的水分被气流带到陆地上空以雨雪形式降落到地面时一部分通过蒸发和蒸腾返回大气一部分渗入地下形成土壤水或潜水另一部分形成径流汇入河流最终仍注入海洋这就是水分的海陆循环内流区的水不能通过河流直接流入海洋它和海洋的水分交换比较少因此内流区的水分循环具有某种程度的独立性但它和地球上总的水分循环仍然有联系从内流区地表蒸发和蒸腾的水分可被气流携带到海洋或外流区上空降落来自海洋或外流区的气流也可在内流区形成降水水在循环中不断进行着自然更新据估计大气中的全部水量9天即可更新一次河流约需1020天土壤水约需280天淡水湖约需1100年地下水约需300年盐湖和内陆海水的更新因其规模不同而有较大的差别时间约101000年高山冰川约需数十年至数百年极地冰盖则需16000年只有海洋中的水全部更新时间最长要37000年二水量平衡所谓水量平衡是指任意区域的任意时段内收入的水量与支出的水量之差必然于该区域蓄水的变化量即水在循环过程中收支平衡从本质上说水量平衡是质量守恒原理在水循环过程中的具体体现也是地球上水循环能够持续不断进行下去的基本前提三水量平衡的特点从全球水量平衡中可以看出1海陆降水量之和等于海陆蒸发量之和说明全球水量保持平衡基本上长期不变2海洋蒸发量提供了海洋降水量的85和陆地降水量的89海洋是大气水分和陆地水的主要来源3陆地降水量中只有11来源于陆地蒸发说明大陆气团对陆地降水的作用远远不及海洋气团的作用4以P表示降水量E表示蒸发量R表示径流量海洋水量平衡式可写为PER而陆地水量平衡式可写为PER即海洋降水量等于海洋蒸发量与入海径流量之差显然海洋蒸发量大于降水量陆地降水量等于陆地蒸发量与入海径流量之和陆地上的蒸发量小于降水量海洋和陆地水最后通过径流达到平衡B掌握海水运动基本规律和类型一波浪波浪是海洋湖泊水库等宽敞水面上常见的水体运动其特点在于每个水质点作周期性运动所有的水质点相继振动便引起水面呈周期性起伏一按成因分类1风浪在风的直接作用下水面出现的波动称风浪在海洋中最为常见特点是波高大于波长属于短波性质迎风面波浪的坡度小背风面坡度大波形不对称2气压波由气压骤变或暴雨集中等因素所引起的波浪如气压急剧下降引起的风暴潮就是一种气压波风暴潮是沿海地区的一种自然灾害它和相伴的狂风巨浪可引起水位暴涨堤岸决口农田淹没房摧船毁从而酿成灾害3潮波由于潮汐涨落而引起的海面波动称为潮波是一种周期很长的波浪4海啸海啸由火山地震或风暴等引起的巨浪二波浪的运动1深水波的运动水质点之间水质点和海底无摩擦力的作用波浪运动是海水受到外界各种力的作用水质点离开平衡位置而发生的周期性振动波浪在运动时水面上每个水分子都沿直径和波高相等的圆形轨道运动波峰上的水分子运动方向和波浪前进方向一致波谷中相反波浪把能量依次向前传递水分子并不随波浪传递能量一部分还会传递给更深的层次但是水面以下圆形轨道的直径是递减的连接不同水层上的水分子在波峰和波谷的点围绕构成的曲线称为余摆线水分子的圆形轨道到了和波长相等的深度就不在存在这个深度就是波底是波浪能向深处传递的极限2浅水波受到海底较强的摩擦力作用浅水波的运动是变速椭圆运动轨道为椭圆形主要是因为波底和海底接触这时水分子的垂直运动受到限制水分子的轨道变为椭圆形所以从海面向下椭圆轨道愈来愈小愈来愈扁平当扁平达到极限时水质点仅做平行于海底的直线往复运动三近岸波1波浪的破碎当波浪进入浅水区波底会和海底接触受地形限制轨道变成椭圆形由于海底的摩擦使波峰上水分子前进的速度大于波谷中水分子后退的速度形成破浪波峰前倾前陡后缓2波浪的折射当波浪进入浅水区如波向线与等深线不垂直而成一偏角则波向线将逐渐偏转趋向于与等深线和岸线垂直这种现象为波浪的折射因为同一列波两端的水深就具有差异岸线较浅的一端因为摩擦而变慢远岸的快这样就会逐渐的偏转折射可以发生在平直海岸也可以发生在弯曲的海岸如在弯曲海岸上则使波能出现辐聚和辐散一般在海岸突出的岬角处波能出现辐聚波能集中导致侵蚀在海湾处出现辐散导致沉积四海啸由火山地震或气象因素引起的海面巨大涨落现象称为海啸海啸发生时冲上海岸的巨浪可造成极大的破坏根据成因可把海啸分为以下两类1地震海啸三种崩塌海啸火山海啸构造海啸2气象海啸由热带气旋温带气旋或寒潮过境所引起的海面异常升降现象称为气象海啸也称为风暴海啸或风暴潮二潮汐潮汐的成因引力大小不等方向不同惯性离心力引潮力潮流潮流是在引潮力的作用下产生的海水周期性的水平流动它和潮汐现象同时产生的因此凡是有潮汐的海区就必有相应的潮流而且它们的周期也是相同的潮流的运动形式有旋转流和往复流两种一是在外海区受地转偏向力的影响流向在一日或半日旋转3600二是受地形限制流向在两个相反方向变化的叫往复流世界上一些喇叭形的河口区由于受地形影响常出现怒潮如我国钱塘江历史上最大潮差达893M三洋流一洋流的概念和性质洋流即海流是指海洋中具有相对稳定的流速和流向的海水从一个海区水平地或垂直地向另一海区大规模的非周期性的运动二洋流分类按成因可分3类风海流是在风力作用下形成的密度流是由于海水密度分布不均匀引起的当摩擦力可以忽略不计时密度流又称地转流或梯度流补偿流是由于海水从一个海区大量流出而另一个海区海水流来补充而形成的补偿流可以在水平方向上发生也可在垂直方向上发生垂直方向的补偿流又可分为上升流和下降流三大洋表层环流模式与盛行风系相适应所形成的格局有以下特点1以南北回归高压带为中心形成反气旋型大洋环流2以北半球中高纬海上低压区为中心形成气旋型大洋环流3南半球中高纬海区没有气旋型大洋环流而被西风漂流所代替4在南极大陆形成绕极环流5北印度洋形成季风环流区3掌握河流水系河川径流的有关概念及河流与地理环境的相互影响一河流水系和流域降水或由地下涌出地表的水汇集在地面低洼处在重力作用下经常地或周期地沿流水本身造成的洼地流动这就是河流河流沿途接纳很多支流并形成复杂的干支流网络系统这就是水系一些河流以海洋为最后的归宿另一些河流注入内陆湖泊或沼泽或因渗漏蒸发而消失于荒漠中于是分别形成外流河和内陆河一水系复杂的干支流网络系统中干流是水系内长度最长水量最大的一条河流但有的时候也并不是完全这样如大渡河的水量比岷江大但大渡河是岷江的支流1水系及其特征河长从河源到河口的轴线总长度河网密度单位流域面积内河流的总长度称为河网密度河网密度是地表径流是否丰富的标志之一同时也是地面结构的具体表现它有许多影响因素如流域气候植被地貌因素岩石土壤的渗透率和抗蚀能力等弯曲系数河段的实际长度与该河段的直线长度的比值二流域水系的汇水区域叫流域一般以分水线所包围的集水区作为流域的范围每一条河流和每一个水系都从一定的陆地面积上获得补给这部分陆地面积便是河流和水系的流域实际上它也就是河流和水系在地面的集水区一条河流只能属于一个流域二河流的分段一条河流根据其地理地质特征一般分为河源上中下游和河口五段三河流水情要素水情要素是用以表达河流水文情势变化的主要尺度它包括水位流速流量等因此充分掌握水情要素资料是研究河流水文的重要基础四河川径流径流是水循环的基本环节又是水量平衡的基本要素它是自然地理环境中最活跃的因素从狭义的水资源角度来说在当前的技术经济条件下径流则是可资长期开发利用的水资源河川径流的运动变化又直接影响着防洪灌溉航运和发电等工程设施因而径流是人们最关心的水文现象一径流的形成和集流过程径流的形成是一个连续的过程但是可以划分为几个不同的特征阶段了解这些阶段的特点对于水文分析是重要的1停蓄阶段降水落到流域内一部分被植物截留另一部分被土壤吸收然后经过下渗进入土壤和岩石孔隙中形成地下水所以降水初期不能立即产生径流降水进行到大于上述消耗时便在一些分散洼地停蓄起来这种现象称为填洼停蓄于洼地的水也不能立即变为径流所以这个阶段叫做停蓄阶段对于径流形成而言停蓄阶段是一个耗损过程但是从增加雨水对地下水的补给和减少水土流失来说这个阶段是具有重要意义的2漫流阶段降水进行到植物截留和填洼都已达到饱和降水量超过下渗量时地表便开始出现沿天然坡向流动的细小水流即坡面漫流坡面漫流逐渐扩大范围并分别流向不同的河槽里叫漫流阶段这个阶段只有下渗起着削减径流形成的作用而土壤岩石的下渗强度从开始下渗即逐步减小一定时间后常成为稳定值这个稳定值称为稳渗率所以漫流阶段的产流强度决定于降水强度和土壤稳渗率之差各种土壤的下渗强度不同故产流情况也不一样在同样降水强度下砂质土地区产流强度较小而壤土地区产流强度较大坡面漫流是地表径流向河槽汇集的中间环节分为片流沟流和壤中流三种形式3河槽集流阶段坡面漫流的水进入河道中沿河网向下游流动使河流流量大为增加叫做河槽集流河槽集流阶段大部分河水流出河口外只有小部分渗过河谷堆积物补给地下水待洪水消退后地下水又反过来补给河流河槽集流过程在降水停止后还将继续很长时间这个阶段包括雨水由坡面进入河网最后流出出口断面的整个过程它是径流形成的最终环节上述三个阶段是指长时间连续降水下发生的典型模式在径流形成中通常将流域蓄渗过程到形成地面汇流早期的过程称为产流过程坡地汇流与河网汇流合称为流域汇流过程径流形成过程实质上是水在流域的再分配与运行过程产流过程中水以垂向运行为主它构成降雨在流域空间上的再分配过程汇流过程中水以水平侧向运行为主水平运行机制是构成降雨过程在时程上再分配的过程二正常径流量河流的正常径流量是指多年径流量的算术平均值它是一个比较稳定的数值也是一个重要的特征值但是有了平均值对于确定水利工程的规模和效益对于中长期水文预报来说还不够还要研究年径流量的多年变化规律反映年径流量年际相对变化幅度的特征值主要是年径流量的变差系数Cv值年径流量的Cv值反映年径流量总体系列离散程度Cv值大年径流的年际变化剧烈这对水利资源的利用不利而且易发生洪涝灾害Cv值小则年径流量的年际变化小有利于径流资源的利用影响年径流Cv值大小的因素主要有年径流量径流补给来源和流域面积的大小三方面1年径流量年径流量大意味着年降水量丰富降水丰富的地区水汽输送量大而稳定降水量的年际变化小同时降水量丰富的地区地表供水充分蒸发比较稳定故年径流Cv值小降水量少的地区降水集中而不稳定加之蒸发量年际变化较大致使年径流Cv值大我国河流年径流量Cv值的分布虽然也具明显的地带性但它和年径流量分布的趋势相反年径流深是从东南向西北递减而Cv值则从东南向西北增大即东南的丰水带Cv值为0203到西北缺水带Cv值增至08102补给来源我国西北华北少雨区有些河流Cv值也很小这是由于补给水源的影响所至以高山冰雪融水或地下水补给为主的河流年径流Cv值较小而以雨水补给为主的河流Cv值较大尤其是雨水变率大的地区Cv值更大因为冰川积雪融化量主要取决于气温平均气温的年际变化比较小所以冰雪融水补给为主的河流Cv值较小例如天山昆仑山祁连山一带源于冰川的河流Cv值仅0102以地下水补给为主的河流因为受地下含水层的调蓄径流量较稳定Cv值也较小3流域面积流域面积小的河流Cv值大于流域面积大的河流这是因为大河集水面积大而且流径不同的自然区域各支流径流变化情况不一丰枯年可以相互调节加之大河河床切割很深得到的地下水补给量多而稳定所以大河的Cv值较小例如长江干流汉口站Cv值为013而淮河蚌埠站的Cv则达063同理各大河干流的Cv值一般均比两岸支流小三径流的变化1年内变化径流的年内变化也称径流的年内分配或季节分配根据一年内河流水情的变化可以分为若干个水情特征时期如汛期平水枯水冰冻期2年际变化通常用径流的变差系数Cv值表示年径流的变化程度3径流年内变化的特点1循环性每年均有洪水枯水平水等现象出现北方河流枯水期还伴有结冰期出现2不重复性每年洪水枯水平水出现的日期有早有迟高低也各异3周期性径流的年内变化以一年为周期四特征径流洪水枯水五河流的补给1河流补给的形式主要有降水融水补给地下水湖泊和沼泽人工补给等2各种补给的特点1降水补给雨水是全球大多数河流最重要的补给来源降水补给为主的河流的水量及其变化与流域的降水量及其变化有着十分密切的关系我国广大地区尤其是长江以南地区的河流降水补给占绝对优势2融水补给融水补给为主的河流的水量及其变化与流域的积雪量和气温变化有关这类河流在春季气温回升时常因积雪融化而形成春汛春季气温和太阳辐射的变化不像降水量变化那样大所以春汛出现的时间较为稳定变化也较有规律3地下水补给河流从地下所获得的水量补给称地下水补给地下水补给具有稳定和均匀两大特点4湖泊与沼泽水补给湖泊沼泽水补给量的大小和变化取决于湖泊和沼泽对水量的调节作用湖泊面积愈大水量愈多调节作用就愈显著一般说来湖泊沼泽补给的河流水量变化缓慢而且稳定5人工补给从水量多的河流湖泊中把水引入水量缺乏的河流向河流中排放废水等都属于人工补给范围五河流与地理环境的相互影响河流是所在流域内自然地理总背景下的产物河水是以不同形态和经过不同转化途径的降水为补给来源的显然只有进入河床的水量足以保持经常流动即在足以补偿蒸发和渗漏所造成的损耗时才能够形成河流湿润地区河网密集径流充沛而干燥地区河网稀疏径流贫乏说明河流的地理分布受着气候的严格控制实际上河流的水文特征包括水源的补给形式及其比例水位流量及其季节变化结冰与否及结冰期长短等等无一不受气候条件制约例如降水量多寡决定着径流补给来源的丰缺蒸发量大小反映着径流损耗的多少降水的时空分布降水强度降水中心位置及其移动方向影响着径流过程和洪峰流量气温风和饱和差也因对降水蒸发有影响而对径流间接起作用因此可以说河流是气候的镜子除气候条件外其他自然地理要素也对径流发生影响如流域海拔高度坡度和切割密度直接影响着径流汇聚条件地表物质组成决定着径流下渗状况植被则通过对降水的截留影响径流等等另一方面河流对地理环境也有显著的影响河流是地球水分循环的一个重要的不可缺少的环节内陆河流把水分从高山输送到内陆盆地底部或湖泊中实现水分小循环外流河把大量水分由陆地带入海洋弥补海水的蒸发损耗实现水分大循环同时热量和矿物质也随水分一起输送南北向河流把温度较高的水送往高纬地区或者相反对流域气温都具有调节作用而固体物质的随河水迁移则使地表的高处不断夷平和低处不断被充填所以河流既是山地景观的创造者又是大小冲积平原的奠基者还是内陆和海洋盆地中盐类的积累者荒漠地区绝大多数绿洲的形成与河流有密切的联系流入干旱区的河流不仅给那里带来水分而且使荒漠河岸林和灌溉农业得以发展从而形成了生机勃勃的绿洲景观河流对于人类社会的发展也具有重要意义它在交通运输灌溉发电和水产事业等方面都为人类带来了重要财富D掌握地下水的有关性质及地下水的类型一地下水的物理性质和化学成分一地下水的物理性质1温度2颜色3透明度4比重5导电性6放射性7嗅感和味感二地下水的化学成分气体及一些离子三地下水的总矿化度和硬度1总矿化度水的总矿化度是指水中离子分子和各种化合物的总含量通常是以水烘干后所得的残渣来确定单位为gl水在蒸发时部分离子被破坏有机物被氧化所以残渣总量与离子总量并不一致计算时应考虑上述因素以便对分析结果作适当的订正2硬度水中钙镁离子的总量称为水的总硬度当水煮沸时一部分钙镁离子的重碳酸盐因失去CO2而成为碳酸盐沉淀沉淀的部分叫做暂时硬度总硬度减去暂时硬度即为永久硬度二地下水的类型地下水按埋藏条件的分类一上层滞水上层滞水是存在于包气带中局部隔水层之上的重力水一般分布范围不广补给区与分布区基本上一致主要补给来源为大气降水和地下水主要的耗损形式则是蒸发和渗透上层滞水接近地表受气候水文条件影响较大故水量不大而季变化强烈上层滞水矿化度比较低但最容易受到污染二潜水潜水是埋藏在地表下第一个稳定隔水层上具有自由表面的重力水这个自由表面就是潜水面从地表到潜水面的距离称为潜水的埋藏深度潜水面到下伏隔水层之间的岩层称为含水层而隔水层就是含水层的底板潜水面以上通常没有隔水层大气降水凝结水或地表水可以通过包气带补给潜水所以大多数情况下潜水的补给区和分布区是一致的潜水面的位置随补给来源的变化而发生季节性升降潜水面的形状可以是倾斜的水平的或低凹的曲面三承压水充满于两个隔水层之间的水称承压水承压水水头高于上部隔水层隔水顶板在地形条件适宜时其天然露头或经人工凿井喷出地表称自流水隔水顶板妨碍了含水层直接从地表得到补给故自流水的补给区和分布区常不一致承压水的形成主要取决于地质构造条件只要有适合的地质构造无论孔隙水裂隙水或岩溶水都可以形成承压水最适宜于承压水形成的是向斜构造和单斜构造E掌握冰川及对地理环境的影响冰川对地理环境的影响表现在许多方面在极地和中低纬高山冰川区冰川本身是自然地理要素之一并形成独特的冰川景观规模较小的冰川只对附近地区的气候发生影响巨大的冰川如南极和格陵兰冰盖则对广大地区甚至全球气候发生影响作为一种特殊的下垫面冰盖的扩展将大大增强地球的反射率从而促使地球进一步变冷并影响气团性质和环流特征在地球水圈的水分循环中冰川也有重要的作用据计算目前全球冰川的平均年消融量约3000km3这一数字近乎全世界河流水量的三倍冰盖消融量的增减将直接影响海平面的升降大气降水到达地面后由于蒸发蒸腾和渗透等原因只有一部分转变为地表径流冰川表面不存在蒸腾蒸发量及渗透量都非常小所以到达冰川表面的降水几乎可以全部转化为地表径流冰川不仅是河流的补给来源还是其调节者冰川冰从积累区向消融区运动的结果使长期处于固态的水转化为液态但是低温而湿润的年份冰川消融将受到抑制高温干旱年份消融则将加强这样冰川就对径流起到了调节作用冰川推进时将毁灭它所覆盖的地区的植被动物被迫迁移土壤发育过程亦将中断自然地带将相应向低纬和低海拔地区移动冰川退缩时植被土壤将逐渐重新发育自然地带相应向高纬和高海拔地区移动冰川的侵蚀和堆积作用显著改变地表形态形成特殊的冰川地貌在古冰盖掩覆过的地区如欧洲和北美这种冰川地貌可以占据成千上万平方公里的广大范围在山岳地区冰川地貌显示出许多独有的特征这将在以后的章节中阐述第五章地貌考试要求1掌握地貌的成因及对地理环境的影响2掌握风化作用及相关知识3掌握流水地貌发育及类型4掌握喀斯特地貌风沙地貌和海岸地貌相关知识A掌握地貌的成因及对地理环境的影响一地貌的成因一气候与地貌发育气候地貌的地带性地貌形成的外力主要受气候因素的控制也受其他自然因素水文植被土壤等的影响在不同的气候条件下由于水热条件不同外力的性质强度和组合状况皆有所差异从而形成不同的地貌类型和地貌类型组合地貌组合研究不同气候条件下所形成的地貌组合特点以及现代气候与现代地貌形成过程之间的关系是气候地貌的主要内容气候主要以影响地貌外营力1气候地貌的地带性由于气候具有地带性水平地带性和垂直带性因此地貌也相应有明显的地带性与垂直带性在寒冷气候区降雪量大于消融量的条件下冰雪逐年积累发育成冰川在外力组合中以冰川作用占主导地位其次是冻融风化块体运动和冰融水的作用等这里以冰川地貌为主要特征山地经冰川等作用后形成角峰刃脊冰斗和冰川谷等地貌使原来在流水作用下发育的比较浑圆的山岭变得尖峭锐利在降雪量较小不足以补偿消融量的条件下则不能形成冰川而是发育为多年冻土和冻土地貌多年冻土的分布大致与冰缘气候带相吻合冰缘气候带的主导外力是冻融作用在温湿气候区以流水作用为主导化学风化作用块体运动也较普遍主要形成流水地貌常见岭脊凸起山坡下凹和缓的山丘在干旱气候区以风和间隙性洪流作用为主要外力主要形成风沙地貌和间隙性洪流作用地貌干旱荒漠地区的地表可根据其组成物质的不同划分为岩漠砾漠沙漠和泥漠等荒漠类型岩漠是地表岩石裸露或有一些岩屑覆盖的地区主要分布在山麓地带地表覆盖砾石的称砾漠又称戈壁或石漠主要也分布在山麓地带砾漠是由松散的堆积物组成当细小颗粒被强劲的风力吹走后留下粗大的砾石而形成的沙漠表面覆盖大片流沙发育着各种沙丘沙漠分布在砾漠之外是沙质堆积物经风改造而成的泥漠地表覆盖粘土等细粒物质分布在低洼地区如土层中含盐很多则称为盐漠气候地貌的垂直带性也和气候的垂直带性基本一致从其所处的水平地带开始向高处递变如有些高山深谷地区下部气候温暖主要形成流水地貌和重力地貌上部气候寒冷主要发育冰川地貌和冰缘地貌气候地带性和地貌地带性之间也有一定的差异例如在湿热气候带内由于可溶性岩石和非可溶性岩石的差别而形成不同的地貌带2气候地貌叠置性由于地质时期的气候变迁可以引起同一地区主导外力与外力组合的变化这样在同一地区可以出现各地质历史时期不同气候条件下形成的不同地貌叠置在一起的现象这称为气候地貌的叠置性二地壳运动与地貌发育地壳运动按其方向可分为垂直运动和水平运动地壳运动这里主要指新构造运动它对地貌发育的影响特别显著由于新构造运动发生的时间还不太长所以它所造成的地貌多数仍保存到今天地壳大面积的上升运动在上升地区的中部地面绝对高度虽然增加但地表变形微弱只有在它的边缘地带才能引起河流下切和溯源侵蚀使地形起伏和切割深度变化较大由地壳大幅度上升和河流急剧下切形成的高山深谷导致山地气候的垂直分异而气候的变化又可反过来影响山地地貌的发育和垂直分异如我国金沙江地区就是如此在上升区与下降区之间地貌表现上既有逐渐过渡的形式如高大的山地逐渐变为低山丘陵然后变为平原也有突变的形式如山地突然以陡峭的山坡直接下落到坦荡的平原区在地壳强烈下降的地区平原上松散堆积物的厚度可达数百米至千米以上在地壳运动强烈的地段可在短距离内发生显著性的差异性升降运动如天山最高峰达7000多米而在吐鲁番盆地由于强烈的沉降运动最低点在海面以下154米在太平洋西岸一些岛弧的外缘有深达万米左右的海沟是地球上起伏最大的地方这与太平洋板块的活动有关也是地震强烈而频繁的地带地壳的水平运动也是地貌发育的内动力之一例如区域性的水平运动所产生的平移断层可造成平行岭谷的错动水平位移改变水系的格局甚至使河流堵塞成为堰塞湖至于全球性的板块构造运动可使地壳发生大规模的水平运动对地貌发育的影响更为重要板块学说对大陆和海洋的形成和发展以及许多大地貌的特征成因和分布规律等都提供了有力的解释三地表组成物质与地貌发育组成地表物质的岩性和地质构造对地貌发育有明显的影响它们是构成地貌的物质基础岩性对地貌发育的影响主要是岩石的抗蚀性即抵抗风化作用和其他外力剥蚀作用的强度抗蚀性是岩石性质的综合反映通常坚硬岩石抗蚀性强常构成山岭和崖壁抗蚀性差的岩石如页岩泥灰岩等硬度不大常形成和缓起伏的低丘岗地岩石的可溶性对地貌发育的影响更为明显如石灰岩等可溶性岩石分布区在湿热气候条件下形成典型的岩溶地貌疏松堆积物对地貌发育的影响应注意分析它的机械成分和化学性质以及层理结构等特点如陕北黄土以粉沙为主并含有一定数量的粘粒和钙质垂直节理发育干燥时陡壁可直立不坠但在雨季易受坡面流水和沟谷流水的侵蚀切割黄土还受地下水的潜蚀作用形成一些潜蚀地貌在分析岩性对地貌发育的影响时必须考虑当地的自然地理条件和其他地质条件同样一种岩石在干燥区和湿润区其抗蚀性可以有很大的差异例如石灰岩在湿热地区深受岩溶作用的影响但在干燥区往往可以成为抗蚀性较强的岩石松散堆积物的表面若有良好的植被覆盖流水侵蚀作用微弱植被受到破坏时则水土流失严重四人类活动的影响最后应当指出人类在其生产活动中对地表的改造和利用也在不同性质和不同程度上给地貌发育带来一定的影响总上所述地貌的发育是各种内力和外力在地表相互作用的过程内力作用的总趋势是增加地面的起伏外力作用的总趋势是削高填低减少地面的起伏因此内力的隆起和外力的剥蚀内力的下沉和外力的堆积彼此是相互联系相互制约的在一定程度上是协调发展的但是在不同地区不同时间和不同的时空结构层次中各种内力和外力的组合配合形式各不相同因而地貌形成发育的过程方向规模和表现形式等也不一样这便导致了地貌类型的多样性和地貌区域的差异性B掌握风化作用及相关知识一风化作用风化是指地壳表层岩石和矿物在太阳辐射大气水及生物作用下使物理性质和化学性质发生变化并形成新物质的过程风化作用的类型物理风化化学风化生物风化二风化壳的概念三特点P1891分布是不连续的2组成粘土和碎屑为主也包括少量残存液体3结构疏松表层分散性强分解程度高中下层相反4具有垂直分带性如发育和保存较好的红色风化壳自下而上可分为若干个带层微风化带风化裂隙发育岩石结构开始破坏成为疏松岩石带中度风化带岩石结构大部分被破坏成为夹碎屑的粘土带强度风化带成为夹有新生块体的粘土带其最上部为土壤层含植物根较多有机质较丰富四发育类型发育阶段1物理风化为主的阶段成分与基岩基本相同多分布在极地与高寒气候带2化学风化为主的阶段迁移氯化物硫酸盐碳酸盐硅铝酸盐初期阶段氯化物淋失硫酸盐次之富集硅铝硫酸盐碳酸盐型风化壳半干旱半湿润地区中期阶段氯化物硫酸盐碳酸盐大量淋失硅铝酸盐分解为高岭土等粘土矿物硅铝相对富集硅铝粘土型高岭土型风化壳温带森林带晚期阶段进行的彻底可以迁移分解的残留下难以迁移的铁铝化合物富含三氧化二铁铁铝型风化壳或者转红壤型风化壳热带湿热地区C掌握流水地貌发育及类型由地表流水作用侵蚀搬运和堆积塑造的各种地貌如冲沟河谷冲积扇三角洲等统称流水地貌侵蚀包括下切侵蚀侧蚀溯源侵蚀面状线状一坡面流水是雨水或冰雪融水直接在地表形成的薄层片流和细流出现的时间很短雨水在坡地上聚成薄薄的水层因而能比较均匀地冲刷地表松散物质被冲刷下来的物质成为江河泥沙的主要来源坡面流水的侵蚀强度主要受降水强度降水持续时间坡度坡长坡面组成物质和植被等的影响在一定的地形条件下如果地表物质疏松植被稀疏降水量多且强度大坡面流水的侵蚀就强烈二沟谷流水地貌沟谷规模短小纵剖面上陡下缓多陡坎壶穴横剖面多呈V形但在水平岩层分布的地区由于产状水平并富有垂直节理常形成直立或阶梯状的沟坡规模较大的沟谷在沟头有汇水盆集水盆沟口往往具有冲出锥冲积锥三河流地貌一河谷的发育河谷是由河流作用造成的长度远远超过宽度的狭长形凹地河流在陆地表面分布很广特别在湿润地区更为普遍因此河谷是最常见的地貌形态河谷包括谷坡与谷底两部分谷坡即河谷两侧的斜坡谷坡上有时发育河流阶地谷底通常可分为河床和河漫滩两部分谷坡的塑造除受河流作用以外还受风化重力坡面流水和沟谷流水等作用而谷底的塑造主要受河流作用的控制因此河谷是以河流作用为主并包括坡面流水和沟谷流水等长期作用的产物在河谷发育的初期其纵剖面的坡度较大河流以下蚀为主谷地深切成v形谷或峡谷由于河流总有一定的弯曲因此在下蚀过程中必然会有旁蚀在凹岸进行冲刷凸岸发生堆积再加上河流的侧蚀作用因此河谷从逐渐由峡谷变为宽谷二河床与河漫滩河床与河漫滩都位于河谷的谷底河床是指河流平水期河水占据的河槽而河漫滩是指洪水时期为洪水淹没的河床侧旁的谷底部分广阔的河漫滩平原是一种冲积平原或泛滥平原在有松散堆积物的平原或河漫滩上由于河流在凹岸不断侵蚀凸岸不断堆积使河流愈来愈弯曲而形成能自由摆动的河曲曲流称自由河曲如长江的下荆江段自由河曲就非常典型在自由河曲的发展过程中上下凹岸间的曲流颈逐渐被河流旁蚀而变窄曲流颈一旦被洪水冲决就产生自然的裁弯取直被裁去的河湾与河流隔绝形成牛轭湖三三角洲1河口三角洲河流注入海洋或湖泊处常形成平面上呈三角形的堆积体称三角洲河口三角洲是在河流和海洋的共同作用下以河流挟带的丰富泥沙为主并在河口地区的陆上和相邻的水下形成的堆积体快速沉积作用是三角洲沉积的基本特征因此三角洲沉积体向海方向延伸形成三角洲平原根据三角洲的形态特征可分为下面几种类型1鸟足状三角洲此类河口均为弱潮河口河流作用占主导地位河流含沙量大河流在河口段出现汊流美国的密西西比河三角洲发育最为典型2尖头状三角洲河流作用居于相对优势只有一条主流河流有一定的输沙量3扇形三角洲河流与海洋动力强度大致相等含沙量大岔道众多并且摆动4多岛型三角洲在潮汐作用较强的地区河流输沙量小如湄公河三角洲就属于这一类型另外在强潮海岸潮汐起侵蚀和破坏作用其河口一般无三角洲发育我国浙江和福建沿海潮差很大一些河流如钱塘江闽江等河口都形成三角港三角湾四河流阶地原先河谷的谷底由于河流下切侵蚀而相对抬升到洪水位以上呈阶梯状顺河谷分布于河谷两侧即为河流阶地简称阶地河流阶地的类型可以根据不同原则来划分根据阶地的组成物质和结构可分为三类侵蚀阶地堆积阶地和基座阶地1侵蚀阶地多由基岩构成没有或很少有冲积物覆盖所以又称石质阶地侵蚀阶地多发育在山区河谷中由于当时水流流速大侵蚀力强所以很少沉积2堆积阶地阶地全为河流冲积物所组成在河流中下游最为常见它的形成过程首先是河流侵蚀展宽谷地同时发生大量堆积然后河流下蚀形成阶地唯后期的切割深度一般不超过冲积层的厚度3基座阶地阶地上部由冲积物组成下部为基岩的阶地称为基座阶地它主要是由于后期河流下蚀深度超过了原冲积层的厚度切至基岩内部而成的这种阶地分布相当广泛阶地形成的原因主要有构造运动海面变化和气候变迁等D掌握喀斯特地貌风沙地貌和海岸地貌相关知识喀斯特地貌喀斯特作用概念地表喀斯特地貌地下喀斯特地貌风沙地貌一风沙作用风沙作用指气流沿地表流动时对地面物质的侵蚀搬运和堆积等过程二风沙地貌的形成条件风沙地貌是风对地表侵蚀堆积的结果因此地表特征风动力状况是风沙作用及形成风沙地貌的基本条件三风沙地貌风沙地貌分为风蚀地貌和风积地貌两类海岸地貌二海岸地貌1海蚀地貌变形波浪及其形成的拍岸浪对海岸进行撞击冲刷波浪挟带的碎屑物质的研磨以及海水对海岸带基岩的溶蚀统称为海蚀作用海蚀作用在海岸带形成各种海蚀地貌主要海蚀地貌如下1海蚀穴在有潮汐的海滨GC面与陆地接触处波浪的冲掏作用形成槽形凹穴断续沿海岸线分布称为海蚀穴2海蚀崖海蚀穴被拍岸浪冲蚀扩大顶部基岩崩塌海岸后退时形成陡壁称为海蚀崖3海蚀拱桥与海蚀柱两个相反方向的海蚀穴被蚀穿而互相贯通称为海蚀拱桥或海穹海蚀崖后退过程中遗留的柱状岩体称为海蚀柱4海蚀台波浪冲掏崖壁形成海蚀穴悬空的崖壁在重力作用下崩塌崩塌下来的石块遭受侵蚀搬运海浪又重新冲掏崖壁下部形成新的海蚀穴这种过程不断进行即形成海蚀台在其宽度增大到波浪的冲蚀作用范围之外时才停止发展2海积地貌海岸带的松散物质如波浪侵袭陆地造成的海蚀产物河流冲积物海生生物的贝壳残骸等在波浪变形作用力推动下移动并进一步被研磨和分选便形成海滨沉积物由于地形气候等影响而使波浪力减弱海滨沉积物就会堆积下来形成各种海积地貌1横向移动为主的海积地貌2纵向移动为主的海积地貌第六章土壤圈考试要求1掌握土壤的含义及在地理环境中的作用2掌握土壤的物质组成和特性及组成物质间的相互作用3掌握成土因素对土壤形成的作用及土壤空间分布规律4掌握土壤资源的合理利用和保护A掌握土壤的含义及在地理环境中的作用1土壤是覆盖在地球陆地表面上能够生长植物的疏松层土壤不仅具有自己发生发展的历史而且是一个从形态物质组成结构和功能上可以剖析的物质实体它被看作是一个独立的历史自然体在自然环境中土壤是运动着的物质能量系统它包括物质能量的输入转化迁移和传递过程同时它又是一个开放系统与环境之间不断地进行物质能量的交换和转化2土壤是地理环境统一体中一个组成要素土壤形成开始于有有机体生长的陆地表面岩石风化物上这些有机体在生命活动中进一步分解了岩石并从中吸收和集中必需的矿质养料同时使陆地表层富有植物营养元素和岩石所没有的含氮有机化合物所以土壤与岩石有本质的区别在土壤的形成过程中土壤还与水圈大气圈不断进行物质能量交换土壤在地理环境中总是处于大气圈水圈岩石圈生物圈之间的界面上而且成为它们相互作用的产物它反过来又对这些圈层产生影响于是土壤圈表现出以下几个方面的功能1对生物圈的影响支持和调节生物过程提供植物生长的养分水分与适宜的理化条件决定自然植被的分布土壤圈中的各种限制因素对生物起不良的影响2对大气圈的影响影响大气圈的化学组成水分与热量平衡吸收氧气释放CO2CH4H2S氮氧化物和氨气这对全球大气变化有明显的影响3对水圈的影响影响降水在陆地和水体的重新分配影响元素的表生地球化学行为水平分异及水圈的化学组成4对岩石圈的影响作为地球的保护层对岩石圈具有一定的保护作用以减少其遭受各种外营力的破坏由于土壤圈所处的特殊地位它成为地球上生物与非生物发生强烈交互作用的基地土壤圈内的各种土壤类型特征与性质都是过去和现在大气岩石水和生物圈相互作用的记录与反映它们对研究土壤圈在自然与人为作用影响下的变化与发展具有重要意义B掌握土壤的物质组成和特性及组成物质间的相互作用一土壤物质组成土壤的组成是很复杂的总的来说它是一种多相的分散体系即由矿物质有机质水分和空气等四种不同性质的物质按不同的配置和比例组合而成的这些物质彼此相互联系相互制约地构成一个整体一土壤中的矿物组成土壤矿物质是土壤中最基本的组分在大多数土壤中其重量可占土壤固体物质总重量的90以上故被称为土壤的骨架它主要由成土母质继承和发展而来的而这母质又来源于岩石土壤矿物质按其性质和成因可分为原生矿物和次生矿物两类前者是指母岩经机械风化破碎而成的碎屑物质绝大多数是那些化学性质相对稳定的矿物如石英及其他碎粒次生矿物是化学风化和成土作用中形成的矿物种类很多二土壤有机质土壤有机质是指土壤中所有由动植物来源的物质的总称它是土壤固体物质的一个组成部分数量虽比矿物质少得多但它是组成土壤的重要物质基础在成土过程尤其是肥力发展过程中起着极其重要的作用进入土壤中的有机质可分为两大类一类为普通的有机质包括动植物的残体及其分解的中间产物如蛋白质树脂糖类有机酸等等另一类为特殊有机质腐殖质它是由动植物残体通过微生物的作用发生复杂的转化而成的有机胶体物质为土壤中特有的次生有机物质三土壤水分土壤是由土粒和团聚体构成的疏松多孔体颗粒之间存在大小不等的孔隙它们是土壤水分和空气的通道和贮存库土壤水分和空气都具有较大的流动性而且彼此之间所占的体积和数量是互相消长的土壤水分是土壤重要的组成部分和肥力因素之一四土壤空气是土壤孔隙中存在的各种气体混合物主要来自于大气组成和大气基本相似但是在量上有所不同比如二氧化碳比大气比重高氧气含量比大气低土壤水分和空气都具有较大的流动性而且彼此之间所占的体积和数量是互相消长的二土壤的特性1基本特性和本质属性是具有肥力土壤肥力是指天然植物或作物在生长发育过程中土壤能同时地和不断地供应和调节所需的水分养分空气和热量的能力肥力的高低取决于土体中水肥气热四个肥力因素之间整体功能的协调程度以及能否满足植物生长发育过程中行为特征的要求2土壤的另一个重要特点是在合理的经营管理之下土壤的肥力不但不会因利用而耗损反而会不断得到改良所以土壤是属于一种永续性的可更新的自然资源相反在掠夺式的经营之下则引起土壤肥力的衰退单位面积产量下降以致使整个环境状况的恶化因此土壤虽是个永续性的资源如果没有合理的利用和定向的培育这个特点也会丧失的为此必须十分重视土壤资源的合理利用和保护问题3在自然环境中土壤是个相对独立的亚系统其内部进行着多种复杂的物理化学和生物的作用过程同时土壤也是个开放系统与周围环境之间不断地进行着物质能量的交换和转化如原生矿物的分解和次生矿物的形成土壤有机质的分解与合成养分的释放与积累土壤胶体的分散与凝聚土壤溶液的保蓄与流失土壤空气的输入与输出土壤热流量的增减等等因此土壤与整个地理环境常处于一定的相互协调状态C掌握成土因素对土壤形成的作用及土壤空间分布规律俄国土壤学奠基人BB道库恰耶夫从土壤发生学观点提出了土壤形成因素学说他认为土壤的发生发展与自然界的各成土因素都有联系即它是母质气候生物地貌和时间等成土因素共同作用的产物一成土因素在土壤形成中的作用一土壤发育的母质因素1土壤母质是岩石风化的产物是形成土壤的物质基础会影响成土过程的速度和方向和自然肥力2多数土壤的属性继承了母质的特性3不同母质对土壤次生矿物也有影响4不同母质形成的土壤养分状况不相同5母质影响土壤的质地6在一些土壤形成过程中母质因素起到重要的作用二土壤发育的气候因素气候对土壤形成的影响主要是通过温度降水湿度和蒸发等因素而起作用即水热条件及其动态的综合1气候控制着土壤形成的方向及其地理分布气候因素决定着成土过程的水热条件直接影响到土壤中的水气热的状况和变化气候不仅直接参与母质的风化和物质的淋溶过程而更重要的是在颇大程度上控制着植物和微生物的生长影响土壤中有机质的积累与分解决定着养分物质的生物小循环的速率和规模所以气候是土壤形成和发育的重要因素控制着土壤中物理化学和生物等作用过程的总趋势在不同气候条件下发育的土壤便有很大的差异2气候影响次生粘土矿物的形成一般情况下是降水量和温度的影响3气候影响岩石矿物风化强度风化速度与温度有关4气候影响土壤有机质的积累和分解也是温度与水分的影响5气候影响土壤微生物的数量和种类6土壤中物质的迁移是随着水分和热量的增加而提高的三土壤发育的生物因素生物是促进土壤发生发展的最活跃的因素通过生物的循环才能把大量的太阳能纳入成土过程才能使分散于岩石圈水圈和大气圈的多种养分物质聚集于土壤之中才能使土壤具有肥力并使之不断更新因此成土过程实质上就是母质在一定条件下为生物不断改造的过程没有生物的作用便没有土壤的形成尤其是陆生植物与土壤彼此之间具有一定的从属性四土壤发育的地形因素地貌在成土中的作用主要表现在两方面一是地貌的组成物质即成土母质和岩石的性质对成土的直接影响另一是地貌的形态特征对其他成土因素和土壤本身的物质和能量再分配的影响五土壤发育的时间因素时间因素是有别于其他成土因素的一类特殊因素实际上它就是一个强度因子反映出土壤在各成土条件的共同作用下所经历的阶段和效果具有不同年龄不同发育历史的土壤应归入不同的土壤类别并表现出不同的土壤属性土壤的年龄通常可分绝对年龄与相对年龄从土壤开始形成时起直至当前这段时间称为其绝对年龄相对年龄则指土壤发育的某个阶段或发育程度可作为成土过程的强度及发育阶段更替速度的指标六人类活动对土壤形成的作用人类生产活动对土壤形成和性质的影响是有意识有目的的主要是影响土壤发育的方向和强度二土壤空间分布规律一土壤的水平分布规律1纬度地带性规律一种是全球土壤横跨全大陆如冰沼土灰化土和砖红壤二是区域性土壤常发生中断尖灭偏斜等2干湿度分异规律由沿海到内陆为湿润森林土类半湿润的森林草原土类半干旱的草原土类和干旱的荒漠土类以中纬度表现得最为典型二垂直分布规律土壤的垂直带性在山地土壤中当山体达足够高度时热量由下而上迅速递减降水则在一定高度内递增并超过这高程后即行降低因而引起植被等成土因素以及土壤的性质和类型亦随高度而发生垂直分带和有规律的更替这种现象称为垂直带性山地土壤各类型的垂直排列顺序等结构型式称为土壤垂直带谱土壤垂直带的结构随山体所在的地理位置山体高度山体坡向和山体形态的不同而呈有规律的变化纵观我国主要山地土壤垂直带谱可看出如下特点1地理位置不同亦即基带土壤不同土壤垂直带谱的组成亦不同而在相同的生物气候土壤区内土壤垂直带谱的组成和排列规律较接近2在相似的经度上从低纬到高纬土壤垂直带谱有由繁变简同类土壤的分布高度有由高降低的趋势例如地处热带海拔1879米的海南岛五指山垂直带谱由五个土壤垂直带组成而位于温带海拔2170米的长白山有四个垂直带而大兴安岭则只有23个垂直带又如山地暗棕壤带在台湾的玉山南亚热带位于海拔2800米的高度在暖温带的河北雾灵山则在2000米的高度在长白山和大兴安岭只在1200米的高度3在相似的纬度上从湿润地区经半湿润半干旱地区到干旱地区山地土壤垂直带谱先是趋于复杂最后又趋向于简单而同类土壤的分布高度则逐渐升高以暖温带为例位于东部湿润地区海拔1100米的千山仅有山地棕壤和山地暗棕壤二个土壤垂直带位于半湿润地区海拔不过2050米的雾灵山除山地棕壤山地暗棕壤两个垂直带与千山相同外在雾灵山的下部增加了反映半湿润森林草原气候特征的褐土和山地淋溶褐土两个垂直带它的顶部增加了一个山地草甸土带而纬度和海拔与雾灵山相当的甘肃云雾山海拔2050米由于地处半干旱地区在山地褐土带下虽增加了一个反映半干旱草原景观的山地栗钙土与黑垆土带但森林土壤消失了垂直带数目相应减少再往西到昆仑山中段海拔高度为5200米由于地处干旱地区除了山体中部出现荒漠草原土壤带外山上山下都是荒漠土垂直带谱更为简单4在相同或相似的地理位置山体越高相对高差越大土壤垂直带谱越完整我国喜马拉雅山系中的许多山脉土壤垂直带谱之完整为世界所罕见据近期考察资料最完整的土壤垂直带谱是喜马拉雅山东段最高峰南迦巴瓦峰南坡的土壤垂直带谱它比珠穆朗玛峰还多了一个黄色赤红壤带5山地坡向不同土壤垂直带谱组成及同类土壤分布高度也有差别特别是有些山地界于两个水平地带之间不同坡向基带完全不同因而坡向的影响尤为显著一般情况是山地下部两坡建谱土壤类型各异向上逐渐趋于一致但同一土带分布高度仍然有别在阳坡分布高度较阴坡高在干旱地区较湿润地区高例如海南岛五指山其北坡为湿润热带地区基带土壤为砖红壤西南坡处于半干旱地区基带土壤为燥红壤两坡建谱土类均为山地黄壤但其分布下限有明显的差异云南哀牢山迎风坡黄壤下限为1600米而背风坡则上升到1800米6山体形态对土壤垂直带谱的展布形式也有明显的影响高原边缘地区多出现镶边式又称单面山式垂直带谱例如我国青藏高原边缘山地及太行山等位于同一水平地带内的山体两面具有类同的垂直带谱则形成猪背式的垂直带谱如贺兰山与六盘山等孤山孤峰其周围的垂直带谱类同形成圆锥式垂直带谱例如泰山三耕作土壤分布规律同心圆式阶梯式棋盘式框式分布D掌握土壤资源的合理利用和保护P272一土壤资源存在的问题1耕地逐年减少人地矛盾突出耕地面积减少是一个世界性的问题目前全世界有1500万个居民点其中包括500600个规模较大的城市若以每个居民点占地10公顷计则共占地15亿公顷从19701980年经济合作与发达国家组织农地的13被改作城市美国为28法国为10意大利为25英国为122土壤侵蚀危害由于植被破坏利用不当土壤侵蚀现象已越来越严重据估计世界有14的耕地土壤受到不同程度的水蚀和风蚀许多地区普遍出现土壤肥力下降现象水土流失不仅对农林业生产造成严重的威胁同时对水利交通工矿事业等带来巨大危害3土壤资源退化肥力下降由于土壤侵蚀和垦殖利用不合理使土壤退化生产力下降土壤退化实际包括了土壤环境以及土壤物理化学和生物学等特性劣化综合表征如表现在有机质含量下降营养元素短缺土壤结构破坏土壤侵蚀土层变薄土壤板结土壤碱化沙化诸方面劣化表征4土壤盐碱化沙化加剧世界各大洲干旱半干旱地区均有不同程度的盐碱土分布其面积约占干旱区面积的39主要分布在亚欧大陆北美洲大陆西部非洲大陆北部此外在滨海地区和旱作土壤灌溉区也有滨海盐土和次生盐土发生土壤沙化也是干旱半干旱地区土壤资源的一种退化现象联合国环境规划暑估计沙漠化威胁着世界土地表面积的13约4800万平方公里据联合国的统计资料表明沙漠化土地正以每年57万平方公里的速度扩展例如非洲撒哈拉沙漠每年南侵约3050公里沙漠前缘长达3500公里5土壤受污染日益严重农田生态恶化随着工农业生产的发展工业三废剧增以及农药化肥的大量使用加之管理不善进入土壤的有害物质逐年增多致使有毒有害物质在土壤中的含量达到危害植物正常生长发育的程度并通过食物链的传递从而影响到人类的健康土壤污染造成巨大危害例如日本富通川流域由于利用含镉废水灌溉稻田污染了土壤和稻米曾使几千人受到镉中毒而得骨痛病其他工业发达国家也普遍存在土壤污染问题如德国的工厂排放出的二氧化硫废气借助风力越过北海到达北欧上空氧化为三氧化硫遇湿空气变成酸雨降落引起挪威瑞典的土壤酸化可见土壤污染已成为当今世界环境的严重问题二土壤资源的利用与保护1利用和保护相结合防治土壤的侵蚀今后在开发利用土壤资源时应注意利用和保护相结合土壤资源保护主要是防止土壤侵蚀防治土壤沙化培肥土壤提高有机质和养分的含量改善生态系统使土壤资源显现出应有的生态效益和社会经济效益防治土壤侵蚀可采取工程措施和生物措施相结合的方法进行如采用等高耕作深耕松土施用肥料免耕法以及采用固沙剂等方法均可起到防治土壤侵蚀的作用不管采取哪种措施都要考虑经济效益和生态效益相结合例如植树要选栽速生优质木材树种或经济林木种草首先考虑能起水土保持作用的优质牧草或绿肥2采用多种措施改良盐碱土及沙土改良盐碱土和防止次生盐渍化是遍及各大洲许多国家的一个重要问题改良盐碱土必须是抗旱治涝治盐碱相结合其主要措施有1冲洗即利用灌溉水溶解并排去土壤中过多的盐碱成分2排水排水不仅能排走土壤的盐分并能降低或控制地下水位使土壤逐渐脱盐地下水逐渐淡化从而防止土壤返盐3井灌井排利用机井灌排加强土壤水分的垂直下降运动促进地面水与地下水的循环使土壤向脱盐方向发展4合理耕作合理耕作包括合理施肥可改善土壤结构加速盐碱土的改良过程5生物措施在一些盐碱土区可采用各种饲料作物或绿肥或采用水稻或其他农作物轮作都能起到加速脱盐和提高盐碱土的肥力等效果6化学改良措施例如施用酸性肥料硫酸钙或石灰石粉与石油工业副产品树脂酸混合施用改良盐碱化土壤都能起较好的改良效果在沙漠化的治理上应与区域性的环境保护结合起来采取综合性的措施进行针对性的治理其主要任务是防风固沙在此基础上再采取渗粘土引洪漫淤施用有机肥料施用固沙剂等办法进行改良此外对洪涝旱风酸粘沙贫瘠等多种问题影响农业生产的低产田应因地制宜采取综合性的改良措施使其成为高产稳产的农田3培肥土壤提高单位面积产量提高土壤的质量首先要大力发展农田基本建设农田基本建设的中心任务是提高土壤的肥力培肥土壤实践证明增施有机肥实行秸秆还田种植绿肥加强水肥科学管理是改良低产田成为中产田中产田成为高产田的主要措施目前土壤的潜在生产力还是比较高的例如小麦平均单产全世界为17吨公顷欧洲为30吨公顷亚洲为12吨公顷非洲只有10吨公顷又如水稻平均单产全世界为24吨公顷澳大利亚为56吨公顷欧洲为48吨公顷亚洲为24吨公顷非洲只有18吨公顷可挖掘的潜力很大对于可耕地较少的欧亚两洲来说农业发展的重点更应放在挖掘和提高单位面积的产量上4防治结合减少土壤污染首先控制污染源这可通过制订环境保护法土壤环境容量农田水质标准农用污泥中有毒物质控制标准等以控制和消除土壤污染源同时采取相应的农业技术措施进行治理如施用石灰提高土壤的pH值而使镉铜锌汞等形成氢氧化物沉淀科学的增施磷肥可减轻过量的铜锌镍等对作物生长的危害施用有机肥可促进土壤对有毒物质的吸附和降解污水经处理后再灌等措施在污染较重的块地可采用客土法等方法来减轻土壤的污染5扩大耕地面积限制乱占农业用地扩大耕地面积主要靠开垦荒地世界各大洲都有一些荒地可垦欧洲和亚洲可扩大的耕地面积的潜力较小其发展农业的重点应放在提高土壤资源的生产潜力上相反非洲南美澳大利亚及新西兰可耕地面积还很大发展农业的重点可放在扩大耕地面积上随着世界人口的激增和城市化的发展世界各国的人口中心有侵占最肥沃的农业土壤的趋势为了社会的长远利益发展城市工业交通要全盘考虑土地利用制订周密合理的规划尽量限制乱占农业用地6综合整治合理布局要充分发挥土壤资源的优势就要因地制宜地合理安排农业生产布局和结构使农林牧都能协调发展否则不仅对农业生产产生不利的影响而且还会破坏土壤资源如农业开垦不考虑林业的发展就会引起水土流失农业开垦不考虑牧场问题将会影响畜牧业的发展甚至导致沙漠化反过去也影响农业生产因此必须根据不同土壤资源的特点正确合理安排好农林牧业促进农业生产全面地稳定地协调地发展获取较高的经济效益创造一个良好的生态环境和生活环境第七章生物群落与生态系统考试要求1掌握各种生态因子对生物的影响2掌握生物群落和生态系统的有关知识3掌握社会经济自然复合生态系统特征和利用4掌握生物多样性的概念和保护A掌握各种生态因子对生物的影响1掌握各种生态因子对生物的影响一光1光的性质对植物的生态作用最为明显波长如红光能促进叶绿素的形成2光照强度对生物的影响各种植物对光的需要量和适应范围是不同的因此可以把植物分成阳性植物阴性植物耐阴植物全日照下生长最好动物夜行性昼行性晨昏性3光周期对生物的影响A地球上不同纬度地区在植物生长季节里每天昼夜长短比例不同对植物的开花结实具有明显的影响这叫做光周期现象根据植物对光周期反应的不同可分为长日照植物短日照植物和中间性植物长日照植物在生长过程中有一段时间每天需要有12小时以上的光照时数才能开花光照时间越长开花越早短日照植物每天光照时数在12小时以下才能开花在一定范围内黑暗期越长开花越早中间性植物对光照长短没有严格要求只要生存条件适宜就可开花结实在农业生产和园艺植物栽培中花期的控制以及引种工作中研究植物的光周期现象具有重要的意义B日照长度和植物分布和起源的关系C光照时间对动物的影响长日照动物短中间型动物只要食物充足都可繁殖二温度与生物1各种生物对温度都有一定的适应范围故有广温性生物与狭温性生物之别后者又分为喜冷和喜热的狭温性生物无论哪一类生物其生命的最适温度范围通常并不在最低和最高温度的正中间而是在靠近上限耐受温度的一端植物一般生活在045的温度范围内在这个范围内随着温度上升生长加快温度降低生长减慢当温度超过最低和最高限度时就停止生长甚至受到伤害大多数动物生活在250温度范围内但因种类不同适应温度范围也有变化一般说来比较低等的动物较高等动物对高温和低温都具有较大适应能力但各种动物忍受高温的能力都比忍受低温的能力差得多即低温在某些方面对生物的破坏不如高温大因为低温一般不引起蛋白质和酶的性质发生根本改变2对动物的影响A体型法则比例法则P283B温度对动物行为的影响在于使动物主动选择最适宜的温度环境而避开不良环境或产生一些实用高温低温的生活方式在夏季炎热干燥的草原和沙漠地区鸟类主要于晨昏较凉爽的时刻活动日中即隐伏不动它们的巢窝多筑在植物的东边或东北边以免遭下午太阳西晒当冬季来临一些动物以冬眠的方式度过严寒如旱獭黄鼠等根据动物的热能代谢特点将其划分为变温动物或冷血动物和恒温动物或温血动物两大类前者几乎完全缺少对体温的调节机制它们的体温随环境温度的变化而改变通常与环境温度相差无几如鱼类两栖类爬行类和昆虫等后者具有比较完善的调节体温的机制使体温相对恒定一般不受环境温度变化的影响对环境的适应能力较强如哺乳类和鸟类3温度影响生物的地理分布温度还是影响动植物地理分布的重要因素温暖的热带和亚热带有利于生物的生存其种类较多寒冷地带和高山地区种类较少如爬行类在欧洲南部有82种中部22种北部只有6种印度的植物约有20000多种亚洲北极地带只有200余种三水与生物各种生物在对环境的长期适应过程中产生了许多有效地吸收水分或防止体内水分丧失的特征例如在荒漠地区的干河道或冲积谷中有些植物根系很深能直接利用地下水如骆驼刺等是所谓潜水植物有些植物形成窄叶或全部退化成针状鳞片状以及在干季落叶防止水分蒸腾仙人掌类植物具有发达的贮水薄壁组织可以在体内保持大量水分根据各种植物需水程度不同可分为水生植物湿生植物中生植物和旱生植物等生态类型前两类生长在水域环境中普遍见于湖泊沼泽河流等旱生植物生长在干燥的陆地上主要分布于荒漠和草原地区而一般常见的树木与农作物属中生植物动物对于旱环境适应的方式也是多种多样的迁移是干旱地区许多鸟类和兽类或某些昆虫在水分缺乏食物不足时回避不良环境的常见方式例如在非洲大草原旱季到来时大型草食性动物便开始迁徙保持体内水分是另一种适应干旱的方式骆驼的血液含有一种特别的蛋白质可以保持血液水分同时它的肾脏还可以使尿浓缩减少水分丧失使骆驼可以适应十分干旱的环境骆驼对脱水还有高度的耐受性即使17天不喝水身体脱水达体重的27仍能照常行走夏眠是许多沙漠动物在夏季空气湿度急剧下降或食物水分减少时度过旱季的特殊适应方式四空气与生物包括空气的组成和运动风是植物孢子花粉种子和果实传播的动力地球上有10的显花植物借风力授粉风力可促使环境中氧二氧化碳和水汽的均匀分布并加速其循环形成有利于植物和动物正常生活的环境大气中的污染物也往往由于风力的扩散作用降低对生物的危害程度风的有害影响主要是使植物变形特别是在干风的作用下植物体向风一侧蒸腾大量水分使体内水分平衡受到破坏叶片萎蔫枝条枯死形成不对称的旗形树冠或使树干弯曲这种现象在海滨山区森林上限等地方比较常见强风还引起树木的风倒和风折我国东南沿海地区每年夏秋季节受强台风袭击的地方经济植物香蕉甘蔗橡胶等受害严重作物也常因刮风倒伏造成减产风对动物的直接作用主要是影响动物的行为活动随风带来的气味常是许多嗅觉灵敏的哺乳动物寻找食物和回避敌害时定位的重要因素所以食肉兽类在搜索捕获物时通常是迎风行动在海洋沿岸岛屿和高山上风力强劲的地方有翅昆虫很少而无翅昆虫占绝大多数这是风对动物的形态构造发生的影响五土壤与生物六生物之间的关系地球上没有任何一种生物单独地生存于非生物环境中它总是程度不同地受到周围植物动物和微生物的影响对某一特定的生物来说周围这些对它产生影响的生物便成为一个很重要的生态因素了生物之间的关系十分复杂有种内关系和种间关系有直接影响和间接影响还有有利的与不利的作用等等归纳起来主要有下列六种形式1互助在两个相互作用的物种或种群中彼此均受到利益但是它们并不须互相依赖可以单独生存例如单独活动的麝香牛很容易受到狼群的攻击但成群的麝香牛跟狼群相遇时所有的雄牛头朝外围成一圈把雌牛和小牛围在圈内保护起来这是种内互助现象非洲稀树草原上放牧动物群与野生植食动物群羚羊长颈鹿狒狒等常混生在一起每一种动物都为该组合提供其独特的报警系统然而其中的每一种动物都可脱离该组合而独立生存这是种间互助现象昆虫和鸟类采食植物的花蜜又传播植物的孢子和花粉则是动物与植物间的互助2互惠共生两个不同物种的有机体密切地结合在一起在共同的生活中互相依赖均获得一定的利益但是彼此不能分开而单独地生存固氮的根瘤菌与豆科植物白蚁与其肠内生活的鞭毛虫之间的关系都是共生现象的典型例子3共栖两种生物生活在一起其中一方受益另一方并不受害也无利的关系即共栖海洋中一些小鱼隐藏在水母或海葵的触手之间来回游弋穿梭自如既能得到庇护又可从宿主获得一些残食此外森林中居于上层的乔木因遮荫而为下层阴性植物提供了适宜的生活环境则是通过改变环境而使一方受益的间接作用的共栖现象4竞争对于食物生存空间和其他条件具有相似要求的不同物种或同种的不同个体为了生存相互间都力求抑制对方从而给双方都带来不利影响其结果起初双方都受损伤但最后是一方获胜而另一方被淘汰竞争多发生在彼此共同需要的资源和空间有限而物种的个体密度过大的情况中竞争可分为种内竞争和种间竞争鸟类为占据地盘营巢繁殖争夺掩蔽处争吃同一种食物以及雄性个体间为求偶而常常发生同种不同个体间的种内竞争草原上的蚱蜢鼠类羊和其他野生植食动物为饲草而竞争可视为种间竞争的关系5捕食是捕食者生物袭击并捕杀被捕食者生物的现象捕食者因获得食物而受益被捕食者则受到抑制或死亡例如植食动物吃草和狮子捕食羚羊捕食作用并不总是有害的它有点像天然的质量控制法那样淘汰了有病的或其他方面不理想的个体通过捕食作用还可以控制生物的个体数量维持生物种群间和生物与环境负荷间的平衡6寄生一个物种的个体寄生物生活在另一物种个体寄主的体内或体表并从其组织中吸取营养但并不经常导致寄主生物的死亡B掌握生物群落和生态系统的有关知识一生物群落概念p297在自然界任何生物种都不是孤立地生存总有许多其它生物种与之同群共居形成一个完整的生物群体正如种群是个体的集合体一样群落是种群的集合体是一个比种群更复杂更高一级的生命组织层次群落因其组成成分中生物类别不同而有不同名称如果在一定地段上共同生活在一起的植物种以多种多样的方式彼此发生作用形成一种有规律的组合这种多植物种的组合就叫做植物群落它是不同种类植物松散地组织起来的单位河漫滩上的一块草地山坡上的一片松林湖岸浅水处的一片芦苇丛乃至一块人工管育的稻田都是植物群落其类型繁杂多样其面积差别悬殊彼此之间的边界明显或不明显动物同植物一样也常常是以群落的形式组合在一起共同生活着只是由于动物的流动性很大群落的组合更松散在科学研究上多以种群为对象而很少应用动物群落一词1群落的组成边缘效应优势种建群种2群落的外貌概念3群落的结构垂直水平4群落的动态植物群落的季节变化生物群落的演替二生态系统1概念p3062生态系统的组分3生态系统的结构营养结构食物链食物网营养级4生态系统的功能有机物质的生产能量流动5生态系统的反馈调节与生态平衡概念P319C掌握社会经济自然复合生态系统特征和利用在一定的社会经济和科学技术条件下经过人的干预把自然生态系统分别改造成为农业生态系统和城市生态系统这些人工生态系统与自然生态系统在组成成分结构和功能方面有其基本相似的一面但也有它们的独特性它既服从自然规律的制约也受社会性质和经济规律的制约1农业生态系统2城市生态系统D掌握生物多样性的概念和保护一概念二保护第八章自然地理综合研究考试要求1掌握自然地理环境的地域分异规律2掌握人地关系的内涵人与地理环境的协调发展A掌握自然地理环境的地域分异规律一地带性分异规律的表现由于地球作为一个行星所具有的形状和运动特性以及它在宇宙中的位置致使太阳辐射在地表分布不匀而引起的地域分异称为地带性太阳辐射能的地带性分布直接间接地反应在地球表面各种过程中1纬向地带性首先反映在大气过程中热量带影响气压带和风带的分布不同气压带和风带的降水量及降水季节不同可见气温与降水都与纬度相关其中起主导作用的是气温因而地球表面就存在自赤道到两极的东西向延伸南北向更替的气候带气候的纬向地带性分异往往成为导致其他自然要素纬向地带性分异的主导因素2土壤和生物首先是植物的纬向地带性更是地带分异的集中表现和具体反映不同地域的特定水热组合长期与地表物质作用就形成该地域中有代表性的植被和土壤类型土壤的纬向地带性表现在土壤的水热和盐分状况淋溶程度腐殖质含量种类和组成等方面与此相联系风化过程和风化壳类型也具有明显的地带性差别植物的纬向地带性最为鲜明不同地带具有显著不同的植被外貌和典型植被型植被的种类组成群落构造生物质储量生产率等也都受到地带性规律的制约不同的植物带内有相应的动物生活着热带森林的猩猩河马亚热带森林的猕猴灵鼠温带森林的松鼠黑熊寒带森林的麇鹿紫貂以及极地冰原带的北极熊海豹等都具有鲜明的纬向地带性差异3大气降水是地表水来源的主要形式由于不同气候带内降水量和降水季节不同因而地表水资源分布及水文过程具有地带性特征诸如径流的补给形式流量的大小流量的年变化湖泊的热力状况沉积类型化学成分沼泽的沼泽化程度泥炭堆积程度沼泽类型等等都具有明显的纬向地带分异4地貌纬向地带性往往被人们所忽视但是由于地貌的外营力因素具有纬向地带性因此决定于外力作用的地貌特征都具有一定的纬向地带性地貌的纬向地带性分异尤其与气候带相适应在不同气候带内有不同的水热组合促使外力作用的性质和强度发生变化例如寒冷气候以融冻风化为主冰川作用突出干旱气候以物理风化为主风力作用间歇性流水作用强烈等等因此一些外力地貌如高纬地区的冰川和冰缘地貌冻土地貌等也表现出一定的纬向地带性分异5不仅陆地表面存在着纬向自然带在海洋表面由于水温盐度以及海洋生物洋流等都具有纬向地带性差别因此在海洋上也可分出一系列纬向自然带二非地带性一海陆分异二干湿度分异三具有构造地貌成因的地域分异四具有地方气候背景的地域分异1海岸气候的特点是相对湿度高也有些地方海岸气候比较特殊如非洲大陆西岸2湖泊沿岸由于湖水的蒸发影响气候比较温暖湿润可形成带有偏低纬度特征的地方气候3森林和灌区气候同海岸气候相类似4城市气候5地方风影响地方气候五垂直带分异B掌握人地关系的内涵人与地理环境的协调发展一掌握人地关系的内涵人与地理环境的相互作用人地关系的内涵人地协调发展人对自然地理环境的影响地理环境对人类的反馈二人地关系的协调发展人口资源环境问题可持续发展是整个人类社会发展的目标协调人与自然的关系是实现这一目标的基本手段而人地关系的协调需要从全球国家和地区等不同尺度和层次上进行人口经济发展资源环境和生态等可持续发展的核心问题以及它们之间的相互关系无不表现出明显的区域差异不同的地域其人口资源环境和发展的内涵也不同区域尺度的可持续发展研究是地理学更能发挥优势的领域地球上凡是有人类居住的地区以人类和人类的经济社会活动为一方以地球表层包括岩石大气水土壤生物为主体的人类赖以生存的地理环境为另一方组成相互联系相互作用的综合体即人地系统人地系统包括人对地的依赖性和人的能动作用它随着人类社会的发展而变化历史经验表明人和地之间应保持和谐协调的关系人类应当自觉地按照客观规律去利用和改造地妥善处理好两者的关系才能达到可持续发展的目标那么如何构建人与自然相和谐的社会呢我们认为在处理人与自然关系上应倡导三种态度倡导一种尊重自然善待自然的伦理态度我们必须意识到自然环境不是我们欲望的函数而是我们赖以生存的母体我们的生存无不依赖于自然生态系统这个系统中的所有资源如土壤空气水气候森林草原和各类动植物对我们来说都是生死攸关我们必须学会尊重自然善待自然自觉充当维护自然稳定与和谐的调节者从一个号令自然的主人到一个善待自然的朋友倡导一种拜自然为师循自然之道的理性态度纵观许多古文明的兴衰我们发现这些文明之所以从强盛走向衰落是因为他们在文明发展过程中很少或根本没有遵循生态规律对自然界肆意开发和掠夺从而导致自然生态系统的崩溃最终酿成文明的衰败美索不达米亚文明如此玛雅文明如此哈巴拉文明也如此从自然界中学习我们的生存和发展之道现存的环境问题往往是我们对自然无知或知之甚少的结果它的最终解决需要我们到自然生态系统中去发现和掌握生态规律只有这样我们才能摆脱目前的困境倡导一种保护自然拯救自然的实践态度几千年来文明人足迹所过之处常常留下一片沙漠这是文明的悲剧人类在不断吞噬自然的躯体同时也在品尝自己所酿造的苦酒今天我们比任何时候都能领略到气候变化的威胁有数据显示全球气温自1800年以来一直缓慢上升20世纪是过去600年间最热的一个世纪我们必须以人类的良知远见和气魄采取坚实的行动来弥补我们的前人以及我们自己对自然所犯下的过错保护自然修复自然维护自然生态系统的平衡应当是我们义不容辞的责任