土地资源学 第二章

1第二章土地资源自然构成要素土地资源学2.1土地资源的气候要素特征分析气候要素：主要是指地球表面至10000-12000m高空以下的对流层的下部，即与地球表面产生直接水、热交换的大气层的各种统计状态（如积温、降水量等）和物理过程（升温、蒸发、焚风等）。影响土地资源特征的最主要的气候要素是光（太阳辐射）、温（热量）、水（降水）三个方面。气候从宏观尺度影响土地资源条件和土地利用分区，即光、温、水条件的差异，或热量区的划分，决定了我国东西南北的土地资源地带性分布规律，以及全国的土地利用分区。2第二章土地资源构成要素分析2.1土地资源的气候要素特征分析2.1.1太阳辐射太阳发射的电磁短波辐射，它是地球表面土地系统中一切过程（物理的、化学的和生物的）的能量基础。S=S0Pmsinh(S0=8.12J/(cm2.min))我国年太阳总辐射量大多在355-1003kJ/cm2以上，由于受纬度、海拔、云雾等影响，不同地区的太阳辐射量差异较大。低纬度地区略大于高纬度区，高原区高于平原区。我国西北高原区586-670kJ/cm2，东部平原区502-544kJ/cm2，西藏高原670-837kJ/cm2，四川盆地小于418kJ/cm2。3第二章土地资源构成要素分析2.1土地资源的气候要素特征分析2.1.1太阳辐射（续）由于地球自转和公转而产生的昼夜和四季变化，导致太阳总辐射量的年变化和日变化。日变化：白天：低→高→低夜晚：为零。年变化：夏季最高，冬季最低。4第二章土地资源构成要素分析2.1土地资源的气候要素特征分析2.1.1太阳辐射光照和热量是土地资源形成和发展过程的两大气候要素。光照对土地而言，主要是光照强度、光照长度和光照质量。（1）光照强度(单位:勒克斯)是正常人眼对0.4-0.7um可见光的平均感受程度（用hr表示）。由于作植物体的干物质总量中有90%-95%来自于光合作用。太阳的光照与作物关系密切，大多数作物生长发育需要一定的光照强度。反映光照强度使用日照时数表示，我国平均全年1200-3400h。日照时数的分布与太阳总辐射分布相似，由东→西，由南→北，低→高5第二章土地资源的自然构成要素及其对土地利用的影响2.1土地资源的气候要素特征分析2.1.1太阳辐射（续）光照长度（日长）——它是指一个地区从日出至日没之间可能日照的时数，日长随季节、纬度不同变化着，这与作物引种关系密切。长日照作物：小麦、油菜短日照作物：玉米、棉花62.1土地资源的气候要素特征分析2.1.1太阳辐射光照质量——指太阳辐射中紫外线，可见光和红外线等部分的比例。光照质量好→作物质量高，颜色鲜，果实大。对工农业均有影响。第二章土地资源的自然构成要素及其对土地利用的影响72.1土地资源的气候要素特征分析2.1.2热量资源气候区：东部季风区、西北干旱区，青藏高寒区气候带：寒带、温带（寒温带中温带暖温带）、亚热带（北亚热带中亚热带南亚热带）、热带（边缘热带中热带赤道热带)第二章土地资源的自然构成要素及其对土地利用的影响82.1.2热量资源衡量热量的指标（1）温度：≥0℃温度：一般代表了耐寒作物的生理活性的起始温度。如冬小麦。≥5℃、≥10℃、≥15℃（2）积温：农业常用≥10℃积温。一般代表了喜温作物的生理活性的起始温度。如玉米、棉花。二者的积温数分别代表现两种作物在当地成熟的可能性，以及一定种植制度的选择和适宜性。我国平均为1600-9000℃。第二章土地资源的自然构成要素及其对土地利用的影响9不同积温数与作物种植制度的适宜性一年三熟：甘蔗—水稻—水稻70008000一年三熟：小麦—水稻—水稻55005700-6100一年二熟：小麦—水稻50004500-5500两年三熟或一年二熟：花生、甘薯42004700-4800两年三熟：冬麦--玉米40004500一年一熟：春麦、莜麦、杏子、洋芋28002500-3000适宜作物种植制度及作物≥10℃积温≥0℃积温第二章土地资源的自然构成要素及其对土地利用的影响10（3）无霜期（每年终霜期与初霜期之间的无霜天数）、生长期、与多年极端低温平均值。100天：作物生长受限制；100-130天：可种植喜凉作物（东北三江、松嫩平原）180-200天：黄淮海部分地区全年无霜第二章土地资源的自然构成要素及其对土地利用的影响112.1土地资源的气候要素特征分析2.1.3降水水分是土地利用的基本自然条件之一，光、热、水因素共同决定了一个地区气候生产力的高低。地球上的水资源分大气降水和地下水两部分。根据降水变化全国从东南到西北依次可分为湿润区、半湿润区、半干旱区和干旱区。122.1土地资源的气候要素特征分析2.1.3降水（1）降水量的空间及时间变化①空间变化400mm等降水线以北、西——我国主要牧区以南、东——我国主要农区800mm等雨量线以北——旱作（雨养）农业以南——水田农业②时间变化A、一年内变化：4-9月降水量可占全年降水量的80%以上，北方一般冬春无降水；南方年降水变化率较小（10-15%），北方20-30%。B、由于降水时间变化，往往形成水旱等灾害平均每年受灾耕地面积为0.3亿hm2，占总耕地面积的1/4，在其它类型中，旱灾占62%，涝灾占24%。（2）降水可分锋面雨、对流雨和地形雨等。132.2土地资源的地学要素特征分析主要是对研究区域内的地质、地貌规律的剖析，以及它们对土地资源的分布规律和土地利用的影响。地学要素为区域性因素，主要是使区域内的光、温、水、土四大要素在大的气候规律控制下进行了重新的组合分配，从而产生了不同的土地资源类型和土地利用方式。第二章土地资源的自然构成要素及其对土地利用的影响142.2土地资源的地学要素特征分析（1）地形地貌æ海拔高度æ地面坡度æ地貌类型：具有共同形态特征的和成因的地貌单元。按形态可分平原、山地、丘陵、高原和盆地五大类。不同地貌具有不同的特征，从而影响土地资源的类型、特性及其开发利用。15æ海拔高度A、海拔高度是划分地貌类型的重要指标；B、海拔高度对土地的影响表现在水热条件的再分布方面：气温随海拔升高而降低；在一定范围内，降水量随海拔升高而增多，到极大值后，则随海拔升高而降低。由于水热再分布，必然导致不同海拔高度生态环境变化，从而影响农业生产上作物布局以及耕作制度等。C、海拔对其他各业的影响主要体现在对人类活动的制约方面，由于随着海拔的上升，自然环境恶化的可能性增大，人类活动必然减少。3000m不宜人类居住；1000-3000m人类可以居住，但环境条件较差；绝大多数人均居住在海拔500m的地区。16æ地面坡度A、地面坡度对农业生产的影响主要表现在土壤侵蚀、农田基本建设、交通运输、灌溉和机耕等，如坡度大需修梯田，超过17°不宜机耕。坡度坡度类型农业利用及其对应措施3°极缓坡条件良好，十分适宜农业3°-7°缓坡适宜农业，一般可机耕8°-15°中坡适宜农业，但必须采取工程水保措施16°-25°微陡坡可农业或林业，必须采取工程与林业水保措施26°-35°陡坡只能用于林业，易产生滑坡等重力侵蚀35°极陡坡只能用于林业，极易产生滑坡、崩塌。17æ地面坡度B、对建设用地：地面平坦，排水良好，工程土方量少，则可省投资，反之，则投资增大。坡度（%）土地类型对土地利用及其对应措施0.3低平地地势低，排水不良，需机耕提升提升排水0.3-2平地城镇建设的理想坡度，各项建筑、道路楞自然布置2-5平坡地铁路需坡降，工厂及大型公共建筑可布置，但需适当平整土地5-10缓坡地建筑群及主要道路沿等高线布置，次要道路不受影响，不需设人行梯道10-25中坡地建筑群受限，宜阶梯状，车道不宜垂直等高线，需设人行梯道25-50陡坡地过陡，除供园林绿化外，不宜作建筑用地，道路与等高线锐角斜交布置，应设人行梯道18地貌类型A、山地与丘陵：坡度因素、山区土地资源的垂直分布、水的问题、坡向等影响土地资源特征及利用B、平原：山前平原（农业生产优越）、冲积平原（主要农业区和耕地、人口集中分布的地区）、湖积平原（我国重要的粮食和水产品生产基地）、滨海平原（南方：良好的农垦区，北方：农业开发利用受限）。192.2土地资源的地学要素特征分析我国五种地貌类型比较类型构造外力作用特征地面特征平原沉降沉积平坦，偶有浅丘，孤山盆地上升下降内：沉积为主外：沉积或侵蚀内：地势平坦外：分割为丘陵高原沉积面抬升古侵蚀面上升剥蚀为主古侵蚀面或沉积面部分保持平坦，其余部分崎岖丘陵轻度上升流水侵蚀为主宽谷低岭，，或聚或散山地低山成山较早流水侵蚀和化学风化为主有山脉形态，但分割较碎中山高山成山较晚，上升量大冻裂作用强烈，最高山上有冰川作用尖峰峭壁，山形高峻202.2土地资源的地学要素特征分析1、地质$岩性及矿物组成$不同母质的土地资源特点岩性及矿物组成对土地资源的影响是通过土壤和地下水而产生的，它是土壤形成的母质来源，对土壤的性状有一定的控制作用，影响地下水资源的储存条件与水质，对土地类型演化都有一定的作用。（岩浆岩、沉积岩、变质岩）（花岗岩、石灰岩、紫色岩、黄土）残积物、坡积物、冲积物、洪积物、湖积物、风积物、海积物第二章土地资源的自然构成要素及其对土地利用的影响212.3土地资源的水文及地球化学要素特征分析（1）地表水①地表水类型地表水主要有河流、湖泊、冰川、沼泽等。②地表水的数量和质量我国河川径流总量2.7×104亿m3；冰川总储量3.0×104亿m3；天然湖泊8万km2；沼泽11万km2。水质从东南到西北，水矿化度逐渐增大。冰川融雪水矿化度低，是西北重要各类用水水源。③地表水对土地资源及其利用的影响地表径流影响地貌类型的形成；地表水丰缺与农业灌溉用水以及干旱、洪涝关系密切；地表径流的冲刷作用往往导致不同程度的水土流失。第二章土地资源的自然构成要素及其对土地利用的影响222.3土地资源的水文及地球化学要素特征分析（2）地下水在土地资源开发利用中，要考虑地下水的埋藏条件、含水层性质、供水、排水、水质和影响区域土地质量的相关因素。①地下水类型：包气带水（土壤水、上层滞水）、潜水、层间水。②地下水的排泄与供给：包气带水与大气降水和蒸发作用密切；潜水的主要来源是降水；层间水分布区与补给区不一致。③地下水的水质（理化性质：多种阴阳离子）和矿化度（3g/L不能农用及饮用）。④地下水与水土资源利用对我国西北干旱区，利用地下水灌溉掌握地下水的水质、水量、分布及与地表水的关系；对东部区域要摸清地下水的水盐动态规律，发挥灌溉洗盐的效益。第二章土地资源的自然构成要素及其对土地利用的影响232.3土地资源的水文及地球化学要素特征分析（3）区域地球化学条件区域地球化学是研究由于地理或地质的原因，使某些地区的某些元素与一般地说的地球化学统计量相比，在土体、风化壳、潜水、甚至深层地下水中的富集或欠缺，而影响该地区的生物以致人类的健康，影响土地资源的质量与开发的一门学科。①地理因素影响主要地带性气候和地形地貌方面。影响地下水化学类型、风化壳类型、土壤盐渍化、地方性病害（如斑釉病）等。②地质因素影响影响深层地下水的化学成分（如缺硒引起的克山病）；不同的岩性山区，地下水的化学成分也与其岩石矿物质元素的的种类有关。第二章土地资源的自然构成要素及其对土地利用的影响242.4土地资源的土壤要素特征分析（1）土壤剖面及理化性状①土壤剖面：A、B、C层。②土壤层度与有效土层厚度（多指耕作层）：对大多数作物：最佳土层100cm，临界土层50cm，农作物最佳的耕作层厚度20-25cm。③土壤质地：（砂土、砂壤土、轻壤土、中壤土、重壤土、粘土）。农业上以壤土较好。④土壤有机质：肥力水平综合评价的重要指标。⑤可溶性盐类：Na+、Mg2+、Ca2+、CO2-、HCO-、SO42-、Cl-第二章土地资源的自然构成要素及其对土地利用的影响25⑥土壤pH值：pH=7，作物生长良好；pH=5.0-7.0，多发生于南方淋溶较强的地方；pH=7.0-8.0，多数作物不受影响；pH=8.0-9.0，有些蔬菜和经济作物受一定影响；pH9.0，一般作物难以生长。酸性（碱性）指示植物。⑦土壤石灰质：