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78－1自然地理授课计划授课顺序周次授课章节及内容摘要学时目的与要求方式方法手段课外作业及备注讲课实验（习）习题上机12第一章绪论§1、自然地理学研究的对象§2、自然地理学研究的任务及内容√讲授22第二章地球§1、地球与宇宙√讲授32第二章地球§2、天球与天球坐标系√讲授43第三章地壳§1、地壳的物质组成§2、构造运动与地质构造√讲授53第三章地壳§2、构造运动与地质构造√讲授64第三章地壳§3、大地构造学说√讲授74第三章地壳§4、火山与地震√讲授84第四章大气和气候§1、大气的组成及热能§2、大气水分和和降水√讲授96第四章大气和气候§3、大气的运动√讲授106第四章大气和气候§3、大气的运动√讲授116第四章大气和气候§3、大气的运动√讲授127第四章大气和气候§4、主要的天气系统√讲授137第四章大气和气候§4、主要的天气系统√讲授148第四章大气和气候§5、地球上的气候带√讲授158第五章地球上的水§1、地球上的水体√讲授168第五章地球上的水§2、海洋√讲授179第五章地球上的水§2、海洋√讲授189第五章地球上的水§2、海洋√讲授1910第五章地球上的水§3、河流√讲授78－22010第五章地球上的水§3、河流√讲授2110第五章地球上的水§4、湖泊、沼泽和水库√讲授2211第五章地球上的水§5、地下水§6、冰雪√讲授2311第六章地貌§1、地貌成因与地貌类型√讲授2412第六章地貌1、地貌成因与地貌类型√讲授2512第六章地貌§2、风化作用与块体运动√讲授2612第六章地貌§2、风化作用与块体运动√讲授2713第六章地貌§3、流水地幔√讲授2813第六章地貌§3、流水地幔√讲授2914第六章地貌§4、喀斯特地貌√讲授3014第六章地貌§5、冰川地貌√讲授3114第六章地貌§6、风沙地貌与黄土地貌√讲授3215第六章地貌§7、海岸与海底地貌√讲授3315第七章土壤圈§1、土壤物质组成§2、土壤发育√讲授3416第七章土壤圈§3、土壤类型、特征及空间分布规律√讲授3516第七章土壤圈§4、土壤资源的合理利用和保护√讲授3616第八章生物群落与生态系统§1、地球上的生物与环境√讲授3717第八章生物群落与生态系统§2、种群和生物群落§3、生态系统√讲授3817第八章生物群落与生态系统§4、陆生和水生生态系统§5、社会—经济—自然复合生态系统√讲授3918第八章生物群落与生态系统§6、生物多样性及保护√讲授4018第九章自然地理综合研究§1、自然地理环境的整体性§2、自然地理环境的地域分异√讲授4118第九章自然地理综合研究§3、自然地理环境的变化§4、土地结构的研究√讲授1自然地理学讲义第一章绪论§1、自然地理学研究的对象§2、自然地理学研究的任务及内容本章重点：了解自然地理学内涵一、自然地理学的研究对象与分科（一）地理学地理学作为一门科学，其研究领域是随着时代和学科的发展而不断完善和扩展的。首先采用地理学(geography)这个词的人，是生于公元前三世纪的古希腊学者埃拉托色尼，当时的含义是“对地球的描述”(geo一地球，graphein一描述)。在2000多年后的今天，人类已经从地球的描述者变成了改变地球面目的巨大驱动力之一，因此，改善和协调人类社会、经济、文化发展与生存环境之间的关系，成为现代地理学关注的核心问题。概括地讲，现代科学意义上的地理学是研究地球表层物质系统与人类社会一经济一文化系统在组成、结构、功能、空间特征和时间动态等方面相互作用与相互依存机理的学科体系。从研究对象上看，地理环境可以分为：自然环境与人文环境。或自然环境、经济环境和社会文化环境。按照传统的学科体系的最高一级划分，地理学可以分为自然地理学和人文地理学。自然地理学(physicalgeography)研究地球表层物质系统及其要素的组成、结构、功能、空间特征、时间动态，以及各要素之间相互作用的机理。由于地球表层物质系统及其组成要素的运动与变化过程主要由自然力量和人化了的自然力量所驱动，受自然规律的支配，所以，自然地理学通常归属于自然科学的范畴。人文地理学(humangeography)研究人类社会一经济一文化系统及其要素的组成、结构、功能、空间特征、时间动态和人地关系的原理‘由于社会一经济文化系统及其组成要素的运动和变化过程主要由人为力量所驱动，在很大程度上受人类所创造的社会形态、经济制度、文化传统等发展规律的支配，所以，人文地理学通常归属于人文科学的范畴。地理学举科体系示意图同时依据地理学的研究层次可将地理学分为三个主要层次：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；部门地理学。（二）自然地理学的研究对象1、自然地理学的研究对象自然地理学(physicalgeography)研究地球表层物质系统及其要素的组成、结构、功能、空间特征、时间动态，以及各要素之间相互作用的机理。或者说，自然地理学是以人类赖以生存的地球表层自然系统的区域特征与空间分布、变化规律为研究对象的。2地球表层系统由固态、液态、气态（三相）三态物质组成，岩石圈、大气圈、水圈、生物圈交叉（四大圈层），无机界、有机界与人文界相互作用、相互影响（三大界）而构成的一个系统。自然地理学与地球表层系统的关系自然地理学所研究的地球表层是一个开放系统，称为地球表层系统(简称为地表系统，theearthsurface-stem)t它是地球上大气、水体、岩石、生物相互接触、相互渗透的部分，也是人类生存与活动直接影响的部分。根据前苏联地理学家A.I'.伊萨钦科的观点，地表系统的上边界是大气对流层的顶部，距地球固体表面的距离在极地上空约8km，赤道上空约18km，平均在10km左右。对流层的性质如温度的垂直和水平分布、水分的循环、大气的化学组成等在很大程度上受到地表岩石、水体、生物，以及人类活动的强烈影响。地表系统的下边界是岩石圈上部沉积岩层达到的深度，距地球固体表面的距离约4-5km。沉积岩的形成与陆地表面水体、大气、生物等要素对先成岩石的作用密切相关，其性质则受到大陆和海洋沉积环境的影响。地表系统上边界以外的大气上层和下边界以外的岩石圈下层及岩石圈以下的地慢部分和地核，便构成了地表系统的环境。在那里，大气、水体、岩石、生物等要素之间的相互联系与相互作用程度显著减弱。地表系统的边界是个相对的概念，且具有逐渐过渡的性质，随着人类活动对地球环境的影响范围与影响强度的增加，地表系统的边界呈扩张的趋势。根据比利时物理学家I.普里高津的耗散结构理论，开放系统由于不断与环境交换能量和物质，能够自组织地形成有序、稳定的结构，这样的系统称为耗散结构((dissipativestructure),太阳辐射能是地表系统的主要外部能派，地表系统通过吸收这种低熵的能量，并不断排出高熵的热能，获得负熵流，从而降低了系统的总熵，并使系统远离热力学平衡态，形成从属于太阳辐射能流的耗散结构，它具有稳定的组成、结构、功能和时空有序的特点。作为地球表层系统，他主要有以下两个方面的特征。首先是一个能量交换方面的充分开放系统地球表层的能量来源于两个方面：其一是宇宙，包括到达地球上的太阳光能和各种宇宙射线，其中，宇宙射线的能量大约为太阳光能的数十亿分之几；其二是地球内部，主要是从地球深部获得的热能(地热)，这种能量一般仅及太阳光能的万分之几(表2-1)。由此可见，太阳光能是地球表层的主要能源。地球系统（地球科学或地球系统科学）地球表层系统（地球表层系统科学，核心学科：地理科学）地球内部系统（核心学科：地质科学）地外系统（核心学科：天文学）地球表层人文系统（核心学科：人文地理学）地球表层自然系统（核心学科：自然地理学）3太阳光穿透大气层向地表系统的输入，将地表系统内的各子系统通过能量的流动联系起来，在这种能流过程中，辐射能被转换成机械能、热能、化学能和生物能等，驱动着各种物理过程(大气环流、水循环、地表的侵蚀)、化学过程(化学元素的迁移与转化、土壤养分循环)和生物过程(光合作用、呼吸作用、食物链)的进行。最后，地表系统将接受到的能量，以大致相等的数量和热辐射的形式辐射输出系统之外，从而维持系统能量收支的大致平衡和系统的稳定。由于地表系统与其环境之间不断进行着能量的交换，并且能量交换的数量是巨大的，所以，它在能量方面是充分开放的。对于地表系统能量收支动态的研究已成为当代地球科学研究的前沿领域，旨在鉴别自然本身的变化和由人类活动引起的变化。随着模拟地表能量——大气——水体系统的大气环流模型的日趋精确化，将使人类在理解和预测地表系统未来的能量平衡状态方面取得显著的进展。此外，20世纪90年代后期作为地球观测系统一部分的太阳同步极地轨道卫星的发射，标志着对地球表层能量开放系统的监测进入到一个新的阶段。其次是物质交换方面的微弱开放系统地表系统与环境之间物质交换的数量与系统内的物质总量相比是很少的，因此，可以认为，地表系统在物质资源方面的开放程度较低。这主要基于以下的事实:自地球形成以来，除了偶尔的流星、陨石、宇宙尘埃的进入和系统内空气分子、某些大气化学物质及少量水分的逸散之外，没有大量的物质通过上边界输入或输出地表系统；同样，除了火山喷发物质的进入和水的渗出，以及漫长地质过程导致的岩石循环等以外，也没有大量的物质通过下边界输入或输出地表系统。可见，地球表层的物质资源是有限的，无论人类如何利用强大的技术力量改造和重组地表物质，系统的物质基础是相对稳定少变的。地表物质资源的有限性要求人类社会更节约、更有效和尽量循环地利用各种自然资源，以保证代际之间资源的合理分配，实现“满足当前的需要，而不危及下一代满足其需要的能力”的发展，即可持续发展(sustainabledevelopment)。这就要求人类在生产和消费过程中，尽可能地延长原生资源和物质从摇篮到坟墓(废物)的利用时间，如使产品具有尽可能长的使用寿命；尽可能地减少单位社会服务或单位产品的资源投入量，如制造耗材少的产品；尽可能地提高废物的重复利用率，如污水的处理和回用，固体废弃物的回收利用。关于可持续发展的理论和实现可持续发展的途径与手段的研究，正在成为自然地理学、环境科学以及其他一些学科的前沿领域。2、自然地理学的研究内容（1）人类赖以生存的地球表层自然环境的组成、结构及其区域分布规律（2）人类赖以生存的地球表层自然环境的成因与变化规律（3）人类赖以生存的地球表层自然环境系统的运行机制（物质循环、能量转换、信息传输）（4）人类与地球表层自然环境的相互作用、相互影响（5）地球表层自然环境的评估、预测、规划、管理、优化、调控（三）自然地理学的分科依据自然地理学研究对象的复杂性和对其研究的领域分化，目前自然地理学主要有以下几个分科：(1)部门自然地理学(sectorialphysicalgeography)。分别研究组成地球表层物质系统的各种自然要素与过程本身，强调以某个要素为核心的分析与综合，包括的学科主要有地貌学、4气候学、水文地理学、土壤地理学和生物地理学。与部门自然地理学相关联的基础自然科学包括·天文学，地质学，海洋学，气象学，水文学，植物学，动物学，土壤学，生态学，地球化学，大地测量学等(见图1-1)。(2)区域自然地理学(regionalphysicalgeography)。研究地球表层物质系统的某个地域和地域组合的自然特征与过程，强调具体区域的个体性，如北美洲自然地理、中国自然地理、莱茵河流域自然地理等。(3)综合自然地理学(integratedphysicalgeography)。主要研究地球表层物质系统的形成历史、现代过程、类型特征、地域分异和发展演变，它是自然地理学的理论研究部分，强调综合性。随着本学科和相邻学科的发展，对地球表层进行整体性的研究，即研究地表系统的组成、结构、功能、空间特征、时间动态，以及各种自然要素与过程之间、人与生存环境之间相互作用的机理，已成为综合自然地理学的主要研究方向。（四）当代自然地理学的研究领域传统的自然地理学主要采用定性描述的方法，分别研究地球表层的各种自然要素，如地形、气候、水文、土壤、生物等和自然综合体的空间分布