第八章自然地理综合研究自然地理学之综合自然地理•第一节自然地理环境的整体性•第二节自然地理环境的地域分异•第三节自然区划•第四节土地类型研究•第五节人地关系研究•综合自然地理学着重研究自然地理环境各组成要素间的物质能量关系,阐明自然地理环境的历史形成、现代过程、类型结构、地域分异和发展演变。综合自然地理学是在部门自然地理学的基础上进行综合研究,同时也为高层次的综合地理学提供基础。综合研究是发展自然地理学的最主要方向,也是带动部门自然地理学最有效的途径。•综合研究有现代过程的研究和历史过程的研究两个互相关联、互相补充的方面。地理环境中现代过程的综合研究包括:地表热量、水分的分布、转化及其在地理环境中的作用;化学元素在地理环境中的迁移过程;生物群落与其环境之间物质、能量的交换。景观学和土地科学从类型结构角度对自然综合体进行综合研究,而自然区划则从区域角度进行综合研究。•主要研究内容:①研究自然地理环境各组成成分(气候、地貌、水文、土壤、植物和动物群落等)的相互关系、彼此之间的物质和能量相互转化的过程;②研究自然地理环境的动态,从整体上阐明它的发展变化规律,探求进行调节和控制的途径,预测其演化趋势;③研究自然地理环境的地域分异规律,进行自然区划和土地类型研究,阐明各级自然区和各种土地类型的综合特征以及开发、利用方向;④对自然条件和自然资源进行综合研究和评价;⑤研究人为环境的形成机制、变化和发展趋势,寻求合理开发、利用、治理、保护的途径。第一节自然地理环境的整体性一、几个概念整体性的含义:一是指构成整体的各要素不是孤立存在的,而是相互联系、相互作用、相互制约组成一个统一的整体;二是指整体具有各孤立要素所没有的性质和功能。1.自然地理学以整体自然地理环境及其中的“一系列相互联系和相互转化的运动形式”作为研究对象,这个“整体”的名称就是自然地域综合体,或自然地理系统,或地理耗散结构。2.所谓地理系统,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。3.耗散结构自然地理环境是在内外营力的作用下发展演化的,而且演化过程引发许多随机性问题。因此自然地理环境具有非平衡有序系统的整体性。一个远离平衡的开放系统,只要在一定条件下不断地与外界交换物质和能量,就可使系统从原有的无序状态转变为有序状态。自然地理环境是远离平衡状态的开放系统,依靠不断耗散外界的物质和能量来维持其新的有序结构,故称为地理耗散结构。二、自然地理环境的整体性各自然地理要素(地貌、气候、水文、生物和土壤)作为整体的一部分不断发展变化,并在特定地理边界约束下,通过能量流、物质流和信息流的交换和传输,形成具有一定有序结构、在空间分布上相互联系、可完成一定功能的多等级动态开放系统。结构是指系统各要素的组织形式,功能是指物质、能量、信息在系统内传递转化的外部表现。系统的结构特征垂直结构:分层性水平结构:镶嵌性渗透结构:各组分之间相互渗透三、自然地理环境的物质组成与能量转化1)物质组成的三个层次:化学元素组成、物质体系(圈层)组成、要素组成。2)能量转化:太阳辐射能→热能→大气长波辐射。四、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。物质交换与能量流动主要通过4种途径来完成:地质大循环、大气环流、水分循环、生物循环。•复习思考题:什么是地理系统?第二节自然地理环境的地域分异地域分异规律(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。包括:(纬度)地带性和非(纬度)地带性两类。一、地带性分异规律(一)地带性规律学说的形成背景中国、俄罗斯、欧洲很早就已出现地带性思想的萌芽,其地带性的概念,应是指纬度带或纬度地带。(二)地带性规律学说的本质含义B.B.道库恰耶夫(1849-1903)是地带学说的创立者,其代表作《关于自然地带的学说》和《土壤的自然地带》关于纬度地带性规律的要点如下:1.太阳辐射能是自然带和自然地带形成的能量基础;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。可见他所提到的“地带”和“带”,实质上是纬度地带和纬度带。(三)地带性规律研究的近期发展1.不仅自然地理要素具有地带性特征,由这些要素形成的自然地理环境整体也具有地带性,从而形成一系列大致呈东西向延伸的地带性自然区域;2.对地带性规律的研究由陆地扩展到海洋,并在海洋上发现了大量地理地带性证据;3.突破了单纯考虑热量的局限性,发现了水分尤其是水热组合关系在地带和亚地带地域分异中的重要作用(见布迪科和格里高里耶夫建立的地理地带性表);4.揭示了沿岸和内陆腹地纬度地带谱全然不同的事实,修正了自然地带环球分布的观念;5.确认了非地带性区域内仍有地带性分异存在(称为带段性分异);6.出现许多量化和模型化研究。这方面的研究很活跃。地理地带性表二、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: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。(二)陆地干湿度分带性陆地干湿度分带性,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密切的联系。(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虽不大,其作用却不可忽视。在有些地区,地方风也是一个重要的地域分异因素。所有地方气候都可导致特殊自然地理环境的形成。(五)垂直带性分异这是山地特有的地域分异现象。其特点就是出现垂直带谱。垂直带谱的性质: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,即森林带缺失或其带幅狭窄。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的雪线高度。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;但垂直带不是纬度地带的缩影。例如,苔原和泰加林两个纬度地带在垂直带谱中不出现。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。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之间具有从属关系。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。四、地域分异规律的相互关系地带性与非地带性规律互不从属,共同对一区域起作用,相互制约,相互干扰,导致地域分异现象表现得十分复杂。1.自然地带之间的相互关系马克耶夫以欧亚大陆作为理想大陆,划分出27个自然带,并对其相互关系做了图解,认为自然地带的更替有五个特点:①南北两半球地带谱基本对称;②环球分布的自然地带只限于极地、高纬和赤道区域,其他纬度区则出现干湿度分带;③除寒流经过地外,大陆两岸基本上分布各种森林地带,表现为海洋性地带谱;④大陆内部为大陆性地带谱,即荒漠→草原→泰加林→苔原→极地冰雪带;⑤在寒暖流发生分歧的沿岸区,出现地中海地带(气候冬湿夏干,常绿硬叶阔叶林+典型褐土)。2.自然地带分布与水热条件的关系(见图8-3,据布迪科和格里高里耶夫):辐射干燥指数K辐射平衡值R3.水平地带与垂直带的关系由低纬向高纬的纬度地带性变化,与山地自下而上的垂直带性变化,都以温度递减为主要原因;一个水平地带既是由此向高纬更替的起始地带,又是山地垂直带的基带。但两类带谱完全不同,其原因是:①温度的纬度变化缘于太阳辐射的纬度变化,温度的垂直变化则是山地因海拔高度不同接受地面长波辐射不同所致;②降水量的纬度分布与垂直分布遵循不同的规律;③山地地貌的复杂性导致气候特征趋向复杂化,使得垂直带中出现一系列纬度地带不可能具有的特征,如极地冰雪带不可能向低纬方向伸入其他地带,但高山冰雪带则可一直下伸到森林带。又如,我国青藏高原研究者在20世纪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林带开始至高山冰雪带,缺失温带落叶阔叶林带和苔原带(图8-4,图8-5)。关于水平地带与垂直带的关系,马克耶夫提出了两类垂直带谱(海洋性和大陆性),指出苔原带在山地垂直带中表现不明显,常被阿尔卑斯带(高山草甸带)代替,有较强的理想色彩。综上所述,地域分异表现形式多样,相互关系复杂,它们共同作用于地表,形成水平地域结构、垂直结构及水平地带与垂直带相结合的多维空间结构(图8-8)。几个总体上的重要概念显域性地域:反映地带性特征为主的地域。隐域性:由地势起伏导致水平地域结构发生异化的现象。隐域性地域:反映非地带性特征为主的地域,如沼泽、低地、冲积平原等。•复习思考题:请论述自然地理环境的地域分异规律的内涵、尺度以及相互间的关系?第二节完