土壤地理学课件第二讲土壤地理学的地学基础.ppt

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1、土壤地理学,第二讲 2010.9.13,内 容,土壤地理学的地学基础 1.地学 2.地质学基础 3.地貌学基础 4.气候学基础 5.植被生态学基础 6.自然地理学基础,地球的形状与结构,地球的形状：地球是一个扁球体 1）不是指真实形状，而是指大地水准面形状。 2）大地水准面，是全球静止海面，是陆地上海拔的起算面。,3）地球是一个不规则的扁球体： 纬线不是正圆，经线不是真正椭圆。 南北半球并不对称，几何中心也不在赤 道平面上。 4）地球巨大体积1万亿Km3，质量为5.981021t。,地壳：地表至第一个不连续面之间的圈层。厚度24.4公里。1909年，奥地利地震学家莫霍洛维奇发现。（莫霍面） 不

2、连续面：在地震学里把地球深处地震波传播速度发生急剧变化的地方,地幔：从莫霍面到2900公里深处的第二个不连续面之间的圈层。美国地震学家古登堡1914年发现。（古登堡面） 上地幔：莫霍面到1000公里。主要物质是橄榄岩（橄榄岩带）。其中有软流圈，岩石温度接近熔点。 下地幔：组成物质为镁、铁及金属氧化物（金属矿带）,地核：从古登堡面到地球中心。 外地核：2900-5150公里。物质可能是液态 内地核：5150公里深处有一不连续面。丹麦地震学家莱曼1936年发现（莱曼面）。物质是铁、镍为主的金属,1.地 学,地学是地球科学的简称 地球科学是以地球系统(包括大气圈、水圈、岩石圈、生物圈和日地空间)的过

3、程与变化及其相互作用为研究对象的基础学科。主要包括地理学(含土壤学与遥感)、地质学、地球物理学、地球化学、大气科学、海洋科学和空间物理学等分支学科。,地球科学是人类认识、利用和改造人类目前唯一生存环境-地球的基础科学,国家自然科学基金委员会有五个处管理地球科学,地球科学一处: 范围： 地理学、土壤学、遥感地理信息系统、环境地理学 地球科学二处: 范围： 地质学、地球化学与环境地质学 地球科学三处: 范围： 地球物理学、空间物理学、大地测量学 地球科学四处: 范围： 海洋科学、极地科学 地球科学五处: 范围： 气象学、大气物理学、大气环境与大气化学,地球系统,地球系统的范围： 岩石圈、土壤圈、水

4、圈、大气圈和生物圈,什么是岩石圈？,地球最外层平均厚度约100千米的带有弹性的坚硬岩石。由地壳和上地幔顶部组成。这就是岩石圈。 岩石圈下面是软流圈。 岩石圈不是一块。 板块学说,板块学说,地球岩石圈层被洋中脊、海沟、转换断层等构造活动带分割形成的不连续板状岩石圈块体。 板块构造学说认为，岩石圈并非整体一块，而是分裂成许多块，这些大块岩石称为板块。板块之中还有次一级的小板块 . 1968年法国的勒皮雄首先将全球岩石圈分为六大板块，即太平洋板块、欧亚板块、印度洋板块、非洲板块、美洲板块和南极洲板块。,板块构造学说是指构成地球固态外壳的巨大板块的运动学说。板块运动常导致地震、火山和其它大地质事件。从

5、本质上来讲，板块决定了地球的地质历史,什么是土壤圈?,土壤圈是一层被覆于地球陆地表面与大气圈、水圈、岩石圈、和生物圈相交界并进行物质循环和能量交换的圈层。土壤圈是联系有机界和无机界的中心环节，也是与人类关系最密切的一种环境要素。土壤圈的平均厚度一般认为是5米 。,什么是大气圈?,是地球外圈中最外部的气体圈层，它包围着海洋和陆地。 大气圈没有确切的上界，在2000 16000 公里高空仍有稀薄的气体和基本粒子。 在地下，土壤和某些岩石中也会有少量空气，它们也可认为是大气圈的一个组成部分。,什么是生物圈?,1.生物圈是地球的一个外层圈，它包括地球上有生命存在和由生命过程变化和转变的空气、陆地、岩石

6、圈和水 。 2.地球表层中的全部生物和适于生物生存的范围，它包括岩石圈上层、水圈的全部和大气圈下层 。,生物圈的范围很难测量。高等生物鸟一般在650到2000米的高度飞行（但是也有鸟可以飞到8000米以上，最高的纪录是黑白兀鹫高到11300米，斑头雁可以飞跃珠穆朗玛峰），鱼可以生活在波多黎各海沟（-8372米）。牦牛生活在3200至5400米的高原上。微生物可以生活在极深的地壳内部。有些微生物可以生活在至少9000米以下。,生物圈概念的提出,生物圈的要领是由奥地利地质学家休斯（E.Suess）在1875年首次提出的，是指地球上有生命活动的领域及其居住环境的整体。它在地面以上达到大致23千米的高

7、度，在地面以下延伸至12千米的深处，它包括平流层的下层、整个对流层以及岩石圈和水圈。但绝大多数生物通常生存于地球陆地之上和海洋表面之下各约100米厚的范围内。,生物圈主要由生命物质、生物生成性物质和生物惰性物质三部分组成。生命物质又称活质，是生物有机体的总和。生物生成性物质是由生命物质所组成的有机矿质作用和有机作用的生成物，如煤、石油、泥炭和土壤腐殖质等；生物惰性物质是指大气低层的气体、沉积岩、粘土矿物和水。,什么是水圈？,水圈是指地球上被水和冰雪所占有或覆盖而构成的圈层。 考虑到大气水分与地下水，水圈的上限可为对流层顶，下限为深层地下水所及的深度。,地球科学的发展趋势,1，从系统层次认识地球

8、 2，形成以不同空间尺度、时间尺度的基本地球过程研究为重点 3，深入研究地球系统各圈层的基本过程与变化及其相互作用，以及人类活动的影响 4，研究资源、能源、环境、生态、灾害和地球信息的基础问题，为经济、社会的可持续发展提供科学依据,5，计算机模拟技术、穿越圈层的示踪剂、获取覆盖全球信息的能力成为开展地球系统科学研究的重要条件,国家自然科学基金委员会关于地球科学支持的重点项目（2007年）,1，全球变化及其区域响应 2，地球环境演变与生命过程 3，地球深部过程与大陆动力学 4，成矿成藏过程、机理与分布 5，陆地表层系统变化过程与机理 6，水循环与水资源 7，人类活动对环境变化的影响及其调控原理,

9、8，海洋资源、环境与生态系统 9，天气与气候系统变化过程与机制,其中与土壤地理有关的是： 陆地表层系统变化过程与机理-2007年支持 土壤演化过程中的物质迁移与转化规律；土壤C、N转化过程及其微生物学机理； 生态地理区划与区域生态系统功能,地球科学一处支持的范围： 自然地理学、人文地理学、土壤学、遥感与地理信息系统、环境地理学,关于地球系统科学,地球系统科学是20世纪80年代推出的一门新的具有全球观点的集成研究方法。 目标：描述和认识地球系统的环境特征；描述和认识地球系统变化的过程；描述和认识人类活动对地球系统的影响,对象：时间尺度： 几百万年几十亿年；几千年-几十万年。这是固体地球科学研究的

10、对象； 几十年-几百年的全球变化问题是当前人类面临的最大挑战，是研究的空白，是要融合固体地球科学、大气科学、海洋科学和生物科学的知识，从本质上认识全球变化 几天几个季度；几秒几小时。这是大气科学、生物科学和海洋科学研究的范围,全球联合研究项目,1，全球碳项目：格局与变率；过程、控制与相互作用；碳得未来 2，全球变化与食物系统： 3，水资源：,关于地球科学文化,“地球科学文化”是以地球科学和地球系统科学为基础，以人类学、历史史学、伦理学、经济学等人文内涵为依托，以启迪人类思想理念为对象，以优化人类行为决策为中枢，以创造一个有别于传统工业革命的自然观和方法论为途径，以谋求人类可持续发展为宗旨，以协

11、调人与自然和谐发展为目标的文化意识形态,为什么提出地球科学文化？,仅有地球科学是不够的，还要发展培养我们的地球科学文化。文化的力量虽然不能改变世界，但可以改变人，改变人们对世界的看法。仅靠科学技术不行，还必须调整我们的文化价值观念，改变我们的生活习惯和行为方式地球科学的文化功能主要体现在以下方面： 1环境道德的提示功能 2资源危机的预警功能 3人类纷争的转移功能 4人地和谐的塑造功能,2.地质学基础,是地学的主要分支之一，它是研究地球在历史时期所发生的事件和演变的一门科学，目前研究的重点是地壳 . 1).基础地质学： 研究地壳的物质组成的-地壳是由岩石（沉积岩、岩浆岩、变质岩）构成的，岩石是由

12、矿物构成的，绝大部分矿物都是晶体（原子（离子）按点阵形式排列构成的物质就是晶体。 结晶学、矿物学、岩石学,研究地质作用的动力地质学，包括：构造地质学 褶皱、断裂、地质力学、大地构造学、火山学、冰川学、地貌学等 喀斯特地貌 丹霞地貌 雅丹地貌 研究地壳历史的历史地质学，包括：古生物学、地层学、地史学、古地理学、古气候学等,2、应用地质学： 矿床学、石油地质学、煤田地质学、水文地质学、工程地质学、地震地质学、找矿勘探地质学等 随着计算机和遥测技术等技术手段的应用，还有深部地质学、海洋地质学、同位素地质学、数学地质学、遥测地质学等。,矿物与岩石,矿物：广泛分布于地壳中的自然生成的具有相对固定的化学组

13、成和物理性质的天然单质或者化合物。是岩石和矿石的基本单位。 已知有3000多种。 绝大多数是是固体无机物。少数是液态（天然汞等）、气态（硫化氢等）,常见矿物,1。石英：稳定、硬度大、在地壳中含量仅次于长石 主要成分二氧化硅，常含有少量杂质成分如Al2O3、CaO、MgO等，半透明或不透明晶体，一般乳白色，质地坚硬. 二氧化硅结晶完美时是水晶；二氧化硅胶化脱水后是玛瑙；二氧化硅含水的胶体凝固后就是蛋白石,2。磁铁矿：成分Fe3O4 3。赤铁矿：成分Fe2O3 4。褐铁矿：成分Fe2O3.nH2O 5。软锰矿：成分MnO2,6。黄铁矿：成分FeS2 7.。方解石：CaCO3 8。白云石：CaMg(

14、CO3)2 碳酸钙与碳酸镁所组成的矿物 .颜色多为白色、灰色、肉色、无色、绿色、棕色、黑色、暗粉红色等，透明到半透明,9。正长石：K(AlSi3O8) 是地壳中分布最广的矿物族，除部分超基性岩外，有结晶岩石都富含长石。广泛分布于酸性和碱性成分的岩浆岩、火山碎屑岩中.,10。云母：云母族矿物的总称。为K.Mg.Al等铝硅酸盐.钾、铝、镁 、铁 、锂等层状结构铝硅酸盐的总称 。最常见的矿物种有黑云母、白云母 、金云母、锂云母、绢云母等,岩 石,岩石：由一种或者多种矿物有规律的组合而成的矿物集合体，是地质作用下形成的地壳物质。 根据成因可分为：岩浆岩、沉积岩、变质岩,岩浆岩,由不同岩浆冷凝、结晶而形

15、成的岩石。 岩浆的温度大约800-1250度。人们推测代表3000米以下的岩浆温度可达1500-2500度,岩浆岩的分类,1，超基性岩：二氧化硅的含量低于45%，为硅酸不饱和岩石。如橄榄岩,2，基性岩： 二氧化硅含量45%-52%。 不含石英。如玄武岩,3，中性岩：二氧化硅含量52%-65%。不含橄榄石。如闪长岩,4，酸性岩：二氧化硅含量超过65%，如花岗岩 是一种岩浆在地表以下凝 却形成的火成岩，主要成 分是长石和石英,5，脉岩类：沿某些深成岩的裂缝充填的特殊岩石 6，火山玻璃岩：如珍珠岩 7，火山碎屑岩：如凝灰岩,沉积岩,地表或者近地表先成岩经风化、剥蚀以及生物和火山作用的产物在原地或者经

16、外力搬运沉积后，又经成岩作用而成的岩石 根据结构沉积岩可分为碎屑岩、黏土岩、化学岩和生物化学岩,碎屑岩可分为沉积碎屑岩、火山碎屑岩 沉积碎屑岩可分为砾岩、砂岩、粉砂岩 砾岩-粒径大于 2毫米的圆状和次圆状的砾石占岩石总量30以上的碎屑岩,砂岩-沉积岩，主要由砂粒胶结而成，其中砂粒含量大于50%。绝大部分砂岩是由石英或长石组成的,黏土岩大约是沉积岩的60%，分布广泛 黏土岩的矿物成分主要是大于50%的黏土 可分三类：黏土、页岩、泥岩 黏土：土状岩石，松软，不固结 页岩：固结很好，良好层理，层理厚度小于0.1厘米 泥岩：固结很好，不具层理,变质岩,是指受到地球内部力量（温度、压力、应力的变化、化学

17、成分等）改造而成的新型岩石 或者说是在高温高压和矿物质的混合作用下由一种石头自然变质成的另一种石头。质变可能是重结晶、纹理改变或颜色改变。 固态岩石在地球内部的压力和温度作用下，发生物质成分的迁移和重结晶，形成新的矿物组合。如普通石灰石由于重结晶变成大理石。,变质岩分类,区域变质岩类 热接触变质岩类 接触交代变质岩类 动力变质岩类,由动力变质作用所形成,如压碎角砾岩、碎裂岩、碎斑岩等。,气液变质岩类,由气液变质作用形成,如云英岩、次生石英岩、蛇纹岩等。 冲击变质岩类。由冲击变质作用所形成,原岩受变质作用程度不同，变质情况也不同，可分为低级变质、中级和高级变质。变质级别越高，变质程度越深。沉积岩

18、粘土质岩石在低级作用下，形成板岩；在中级变质时形成云母片岩；在高级变质作用下形成片麻岩。,3.地貌学基础,研究地球表面的形态特征、成因、分布及其演变规律的学科，又称地形学。它是地理学的分支，亦是地质学的一部分 根据形成地表起伏形态主导营力，可划分为气候地貌学、构造地貌学,地貌与地形,地貌：地球表面各种形态的总称；地貌是固体地壳的表面形态。 有人认为地貌与地形是同义语；也有人认为地貌表示地形的类型，而地形表示高低的变化,地貌 形成因素 1）营力因素 内营力（地球内部放射能与重力能，使地壳发生垂直、水平、褶皱、裂断、岩浆、地震等运动）。 外营力（太阳能引起岩石风化、流水、冰川、海洋生物等）,2）岩

19、石因素： 岩石是地貌的物质基础，其成分、结构与构造影响其软硬，从而影响其风化，进一步影响地貌形态,3）构造因素 地质构造是反映地壳运动和岩石构造的地质体。 不同构造对地貌发育影响很大。如板块内部、板块构造边界很不同，岩层平缓与褶皱地区也不同。,4）时间因素 地貌是时间产物。 5）人类活动因素 随着科学发展，人类作用越来越重要，如劈山开路，围海造田，修堤筑坝，开凿运河等等。,地貌组合形态有大有小，根据其规模大小可将地貌组合形态分为如下几类： 星体地貌 例如，陆地和海洋（占据面积在几十万和几百万km2以上） 巨地貌 例如，山系（占据面积在几万和几十万km2以上）,大地貌 例如，山脉（占据面积在几百

20、和几千km2以上） 中地貌 例如，河谷盆地（占据面积在几十km2） 小地貌 例如，单个洪积扇 微地貌 例如，沙波纹,地貌形态特征描述,1.面积 2.高度和深度 根据地貌高度和深度，陆地地貌可分为低地貌（020m）和高地貌（200m）； 海洋地貌可分为：浅海地貌（0200m），次深海地貌（2003000m），深海地貌（30006000m），超深海地貌（6000m）。,3.垂直切割深度 一个地貌单元内最高点与最低点之间的高差。 根据地貌的垂直切割深度，可将地貌分为：平原（200m）,4.地面坡度 根据地面的平均坡度将地貌形态分为: 平坦平原（24o)。,古风化壳与古土壤,地质时期形成的风化壳与土壤

21、，称为古风化壳和古土壤。根据它们产出位置，分为两类：埋藏风化壳、古土壤与残余风化壳、古土壤。 根据古风化壳和古土壤的形成特征可以研究地貌的形成和演化。,黄土高原黄土地层中夹有许多层古土壤，以兰州黄河北的九州台黄土剖面为例，150万年形成的318m的黄土中夹有40余条古土壤，其中距地表约50m的一层棕褐色古土壤与华北森林草原环境下形成的褐色古土壤相似，根据年代测定，这层古土壤形成于14080ka B. P.，这说明距今14080ka时，兰州时温暖湿润的森林草原景观，环境远较现代温带半干旱草原为好。,海拔4200m以上的青藏高原上发现一种棕色古土壤，据分析该古土壤在特征和成分上与亚热带环境下形成的

22、红壤接近， 华北黄土高原地区的黄土层中也夹有一条红色古土壤条带，它形成于距今56万年前后，青藏高原上红色古土壤的特征也与其相似，说明两者的形成时代应是相同的，这样在56万年前后青藏高原的高度仅在2000m左右，56万年来青藏高原累计隆起了约2000m，可谓强烈。,坡 地,坡度大于2度的地面称为坡地 坡地分类： 、根据坡度，分为： 极陡坡 3535是坡地上松散物质的休止角 陡 坡 153515以下的坡地坡面侵蚀减弱 缓 坡 515 5以下的坡地坡面侵蚀基本停止或极弱 极缓坡 25 、根据坡长，分为： 长 坡 500米 中 坡 50500米 短 坡 50米,坡积物,坡麓地带由片状水流堆积下来的松散

23、沉积物称坡积物，它构成的地貌叫坡积裙 坡积物特征： 磨圆度与分选性差 自裙顶至前缘，物质由粗变细 在垂直方向上由层理 岩性较单一,夷平面,横切一切时代形成的地层与构造的，由剥蚀夷平作用形成的平坦地形称夷平面,沟谷侵蚀地貌,1、纹沟：由细小的网状流水侵蚀而成，流路经常变化 2、细沟：由坡地上的细股水流侵蚀而成，宽度与深度相等或略大于深度，有固定的位置 3、切沟：是由侵蚀能力较强的有一定水量的水流侵蚀而成。 4、冲沟：是由下切能很强的水流侵蚀而成的，深度较大，长度多在数千米至数十千米 5、坳沟：是冲沟发展到一定程度以后，纵剖面的坡度比较平缓，沟床上有沉积物覆盖。,沟谷堆积地貌（洪积扇）,由暂时性的

24、沟谷水流搬运的大量碎屑物质在沟谷出山口后，由于坡度的变化，水流的挟沙力降低而沉积下来形成的堆积物称为洪积物。形成的地貌多呈扇型，称为冲出堆和洪积扇。,洪积扇结构,扇顶相：砾石组成，含沙透体，有层理，分选性较差，磨圆较差。 扇中相：主要由沙，粉砂，亚粘土组成，含细纱透镜体，有清楚的层理。 扇缘相：主要由细的亚粘土，粘土和部分粉砂组成，清晰层理，由于地下水出露，常为干旱地区的绿洲所地,洪积扇反映气候变化 气候变化水量变化，含沙量变化洪积扇的发育 冰期冷干水量减少，含沙量增加,泥石流,山区发生的一种含有较多泥沙，石块等固体物质的特殊洪流，它爆发短暂，来势凶猛，具有强大的破坏力。固体物质的含量一般大于

25、15%，最高可达80%。 形成条件 有丰富的碎屑物质可供泥石流形成时组成固体物质 有充分的水分条件：暴雨，冰雪融化，冰湖溃决 有比较陡的沟谷纵剖面，以利于加速泥石流的流动,弯曲型河床（曲流）,形成原因的假说至少有30种。假说大多数是从最小能量损耗原理出发的，还没有人提出有充分根据的曲流形成理论。 1）自由曲流，一般出现在冲积平原地区，河床不受河谷基岸的约束，可以自由摆动 2）深切曲流，发育在山地地区，河床的弯曲与河谷的弯曲一致。,河漫滩,河床两侧高出平均水位之上而又常被洪水淹没的平坦谷底部分。 结构 二元结构，下部一般由粒径较粗大的砾石或砂组成，是河床水流冲积而成的称为河床相物质。上部一般粒径

26、较细，多由粉沙，亚粘土组成，是洪水期流速较慢的水流沉积形成的，称为河漫滩相物质。,河流阶地,河谷中分布于河床两侧谷坡上的，由河流作用形成的高出于一般洪水位之上的阶梯状平坦地形 形成阶地的因素主要是构造运动、气候变化、基面升降和河流系统本身的波动。,冲积平原,冲积平原的形成有两个重要的条件：长期的构造下降，丰富的河流泥沙 冲积平原的形成 山麓洪积作用 河流冲积作用 湖积作用 洪积作用 风积作用,岩溶地貌,狭义：发生在石灰岩、白岩、石膏、岩盐等可溶性岩石中的岩溶现象称真岩溶 广义：在由非可溶性岩石组成的地区，由于独特的外力作用也可以形成类似于可溶性岩石地区的地貌现象。这称为假Karst（岩溶），如

27、：黄土Karst、热力Karst。,.地表岩溶地貌,1、沟、石芽、石林 地表水流沿石灰岩坡上流动，溶蚀和侵蚀出的许多凹槽称为溶沟。 溶沟之间的相对突出部分称为石芽一般的石芽较低，多为12m。 在条件适宜的地区石芽的高度可在10m以上，这种比较高的石芽称石林。云南 南石林的高度可达2030m。 石芽可以出现在地表，也可以出现在地下，形成埋藏石芽。,2.漏斗（岩溶漏斗） 岩溶地区一种碗碟状的圆形洼地，直径数十米以上，深数米至十几米，底部常有水道把其汇水排走。 3.岩溶洼地 四周由低山丘陵所包围的封闭洼地。其形状与漏斗相似。但规模大得多。其底部比较平坦，直径在100m以上，最大可达12km。,地下岩

28、溶地貌,溶洞是地下水沿可溶性岩体的各种构造面（层面、节理面或断层面），通过溶蚀和侵蚀而形成的地下洞室。,冰川地貌,冰川类型 山岳冰川。呈线状，一般分布在中低纬度高山地区。 山麓冰川。由山谷冰川超越山地范围，流出山口，在山前平地汇合而成。 大陆冰川。规模最大的一类冰川，面积可达数百万平方公里。 高原冰川。一般发育在中低纬地区的高原上，是大陆冰川和山地冰川的过渡类型。,冰川地貌,一、冰斗 冰斗呈半圆形，三面环以陡峭的岩壁，开口处为一高起的陡坎。,二、冰川槽谷 一般呈U型，故又称U型谷，是冰川地貌中最为明显的地貌类型之一,三、悬谷。 由干、支冰川的侵蚀能力不同所造成的支冰川谷底高于干冰川谷底的地貌特

29、征，是山地冰川地貌所特有的特征。 四、羊背石（鼻形地形） 在冰川槽谷的底部，常分布着成群由比较坚硬均一的岩石组成的像羊群一样的微微突起的基岩小石，称为羊背石。,风沙地貌（干旱区地貌）,沙粒起动的临界风速 临界起动风速：沙粒要运动主要从气流中获取足够的能量以克服起阻力，因此，只有当风速达到一定条件时，它才能运动。使一个沙粒开始脱离静止状态发生运动的风速称为临界起动风速，一切超过起动临界风速的风，谓之起沙风。,影响临界起动风速因素： 沙粒粒径； 地表的性质，植被和水份状态； 风本身的性质，主要指风中含沙量的大小。,沙粒运动方式 悬移：沙土颗粒保持一定时间悬浮于空气中，并以与气流相同的速度向前运移，

30、此即为悬移运动。小于0.05mm的粉沙和粘土物质可发生悬移运动，并随风悬移数千里之外。 跃移：0.10.15mm直径的沙粒最易跃移。 蠕移：0.52.0mm直径的沙粒一般属于蠕移。,输沙量,输沙量：单位时间内通过单位面积沙的量（g/cm2） 决定输沙量的因素是风速和高度。 当风速达到或超过沙粒的起动速度以后（我国的沙漠沙粒径0.10.25mm对裸露的沙质地表来说，当距地表2m高处的风速达到4m/s左右，或者气象台站风标风速大于等于5m/s沙子就可起动），沙粒被起动，空气中夹杂大量颗粒，这时的风称为风沙流,风蚀地貌,风棱石 石窗（风蚀壁龛） 风蚀蘑菇和风蚀柱 风蚀垄槽（雅丹地貌） 风蚀洼地 风蚀

31、谷地与风蚀城堡,风积地貌,风搬运的沙土物质，在一定条件下堆积下来形成的各种地貌称为风积地貌 1）横向沙丘：沙丘长轴方向与风向垂直 沙堆：沙堆是一种特殊的沙丘形态。它主要是风沙流遇到障碍物（灌丛、地形变化）时，风速减弱，大量沙粒堆积在植物根部形成的。蝌蚪状沙丘是沙堆形成的最初形态。,新月形沙丘：该类型沙丘在平面上呈月牙形，这种沙丘一般不太大，多在38m，很少超过15m。典型的新月形沙丘多零星分布在沙漠的边缘地区。,新月形沙丘链：在沙源比较丰富的地区，这些新月形沙丘大小不同，移动速度各异，当移动较快的新月形沙丘赶上移动较慢的新月形沙丘时，他们两翼相互连接就可以形成延伸很长的垂直于形成风向的链状地形

32、，这称为新月形沙丘链。 抛物线形沙丘：其形态与新月形沙丘相似，是一种固定和半固定的沙丘。,格状沙丘：格状沙丘是由纵横交叉的沙梁组成的，平面上呈网格状。形成是由两个近乎垂直的优势风向的风作用下形成的。主风向形成较大明显的主梁，次风向形成较低矮的沙埂,2）纵向沙丘 新月形沙垄和纵向沙垄： 复合纵向沙垄：最明显特点是其上有许多新月形沙丘和新月形沙丘链。 多向风形成的沙丘（金字塔沙丘）：其最大的特点是在平面图上类似多角星，故又称星状沙丘。,荒 漠,盐漠 砾漠 沙漠 泥漠,黄土地貌,1）狭义的黄土：在干旱和半干旱的荒漠草原、草原和稀树森林草原环境中，经风沙搬运沉积的粉尘物质，在生物化学作用下形成的无层理

33、、黄色粉质、富含碳酸盐并具有大孔隙的土状物质称为黄土。 特征：a. 呈灰黄色或棕黄色；b. 质地均一，以粉沙颗粒为主（0.050.005mm），占总重量的50以上；c. 结构疏松、多孔隙；d. 无沉积层理；e. 富含CaCO3，达10左右；f. 垂直节理发育；g. 湿陷性强。,广义的黄土：黄色的粉土状沉积物称为黄土。它包括典型黄土（狭义的黄土）和黄土状土。黄土状土的特征：a. 具有层理；b. 含有砾石等；c. 无明显的碳酸盐富集。,黄土流水侵蚀地貌,细沟：为坡面沟蚀作用而形成，横断面宽约1015cm，深仅数厘米，横断面形态不明显； 浅沟：比细沟的冲刷力强，横断面呈三角形，沟约0.51m 切沟：

34、为沟蚀和潜蚀作用形成，其横断面呈梯形，纵剖面上游较陡下游较缓，接近均衡剖面，其深达数十米，宽度不等； 河沟：为河流作用而形成，有经常性的流水，它一般已切穿整个黄土层，横断面呈梯形，常有河流阶地。,黄土沟间地貌,主要为黄土堆积作用形成。 黄土塬：黄土高原经现代沟谷分割后存留下来的高原面，即塬。塬面平坦，边缘地带平均坡度小于5度，水土流失轻微，是比较平坦的古地形面经风蚀作用而成,黄土梁：长条状的黄土丘陵，长几百米至数十公里，宽度仅几十米到数百米，其脊线起伏较小，横剖面成穹形，坡度为20度左右，梁的形成，或是基底控制，或是流水侵蚀；,黄土峁：孤立的黄土丘为黄土峁，呈圆穹状，峁坡为凸形坡，坡度20度左

35、右，两个峁之间的鞍形地面称墕；,黄土墹：黄土覆盖河谷后形成的长条状凹地，即黄土墹； 黄土坪：指出现在谷坡两侧梁峁边缘的局部平坦地形。是现代沟谷切割黄土墹形成的。,古土壤,地质时期和历史时期形成的土壤称古土壤。 特征 颜色较暗、呈棕、棕红、褐或黑色； 具有显著的土壤发生层； 粘土含量高； 有明显的盐类淋溶与淀积。 古土壤意义 土壤是生物气候化学作用的结果。一般是在较好植被覆盖下形成，不同的植被气候条件形成不同的土壤。根据土壤的类型可恢复其形成时期的气候。,河口地貌,三角洲的地貌发育条件： 1）海面变动： 2）泥沙来源：主要取决于年输沙量与河流年径流量的比值； 3）动力因素：河流动力和海洋动力。

36、4）地形条件：,4.气候学基础,研究气候的特征、分布、形成和变化及其与人类活动的相互关系的学科 几个概念 气候：是长期大气过程和大气现象的综合。 气体：自然界气态物质的集合体。 大气：围绕地球的厚层气体。 大气圈：大气形成了一个连续的圈层。 气象：大气圈中各种物理过程形成的各种风、雪、雨、雾等物理现象。,现代气候学主要研究： 气候形成。研究太阳辐射、大气环流、下垫面状况在气候形成中的作用，以及人类活动和地球天文参数变化对气候的影响，如辐射气候、动力气候、物理气候、季风气候、污染气候等的研究。 气候分布。研究各地气候的物征和差异、各种气候要素的分布规律，如对气候分类和气候区划、区域气候、近地层气

37、候、高空气候、海洋气候等研究。,气候变迁。研究地球形成以来各个时期和未来的气候特征和变化规律，如对地质时期气候、历史气候、现代气候、气候预测等的研究。 气候与其他自然因素的关系。研究气候与地形、水文、植被、土壤等之间的相互作用和相互关系，如小气候、地形气候、水文气候、植被气候和土壤气候等的研究。,应用气候。研究气候对人类生产活动、生活活动以及军事等的影响，如对气候资源利用、气候灾害防御、大气环境分析和评价，以及农业气候、工业气候、建筑气候、航空气候、城市气候、医疗气候、军事气候等的研究。 气候与人类的关系。研究人类对气候的影响,气候形成三大因素,太阳辐射大气活动的能量之源，大气过程的主宰力量。

38、（外部因素） 大气环流输送热量和水分的机制，是直接控制气候过程的因素。（本身） 地理环境下垫面的影响、人类活动的影响。只有地理条件才是气候特征的决定因素。,气候带与气候型划分,有多种方法:主要实验分类法和成因分类法两类。 实验分类法：根据大量观测记录，以某些气候要素的长期统计平均值及其季节变化，与自然界的植物分布、土壤水分平衡、水文情况及自然景观等相对照来划分气候带和气候型。柯本、桑斯威特、沃耶伊柯夫和杜库洽夫等为代表。,成因分类法：根据气候形成的辐射因子、环流因子和下垫面因子划分气候带和气候型。一般是先从辐射和环流来划分气候带；然后再就大陆东西岸位置、海陆影响、地形等因子与环流相结合来确定气

39、候型。阿里索夫、弗隆、特尔真和斯查勒等为代表。,气候带大致与纬圈平行，环绕地球呈带状分布的气候分类单位，是地球上最大的气候区域单位。从低纬度到高纬度，气候带按一定顺序分布。,1.柯本气候分类法,利用温度、雨量的年平均值与其年变化设计的一种气候分类法。 首先对植物的分布与气候的关系作研究，找出植物分布与气候分布的联系，归纳出几个实验式作为区分气候的标准。,本法优点： 标准严格，界限明确，应用便利，并且较其他分类法更适合于景观带，故被广泛应用。 缺点：1.对于干燥气候的标准大半是人为。 2.高度可以影响温度，这种分类法未能全面考。由于高度因素造成了许多不合理地方。 3.对于小范围地区不适宜应用。,

40、2.斯查勒气候分类法,斯查勒首先根据气团源地、分布、锋的位置和它们的季节变化对全球气候分为三大带，再按桑斯维特气候分类原则中计算可能蒸散量EP（又称需水量）和水分平衡的方法，用年总可能蒸散量Ev、土壤缺水量D、土壤储水量S 和土壤多余水量R 等项来确定气候带和气候型的界限，将全球气候分为三个气候带，13 个气候型和若干副型，高地气候则另列一类,3、中国科学院中国气候区划 （1959年）,用日均温大于等于10稳定期积温作为热量代表，运用积温法计算的干燥度作为水分的代表，还尽可能利用日照资料作为区划参考。根据热量标准，把全国划成6个气候带和一个高原气候区； 1) 赤道季风气候带：于北纬10以南诸岛

41、，气温年平均超过26，年雨量在1000毫米以上，四季分配均匀，生长各种热带植物，重要的有椰子、木瓜、菠萝密等。,2) 热带季风气候；最冷不低于15，极端最低多年平均气温不低于5，极端最低气温一般不低于o，大致终年无霜。雷州半岛湛江以南属之。热带季雨林为低地主要植物，主要为樟料等，橡胶、槟榔、咖啡等都能生长。稻可一年三熟，土壤红壤化。,3)副热带季风气候：最冷候气温在0度至15。天然植物为副热带季雨林、季风常绿阔叶林和混生常绿阔叶树的落叶林。 4)暖温带季风气候：最冷候气温在010，是副热带与温带的过渡地带。由于夏热，棉花、葡萄生长良好，但冬冷历害。常绿阔叶树已不见。盛产水果。土壤有棕色森林土、

42、褐色土等。,5)温带季风气候：最冷气温在-30至-10，稻、玉米、蓖麻都能生长。小麦、大豆在某些部分可成为主要作物，但冬冷而不宜冬作。 6)寒温带季风气候；最冷气温低于-30，只能勉强栽培马铃薯、乔麦和谷子。天然植物为稀疏的落叶松。,7)高原气候：青藏高原位于我国西部，约在北纬2840。N之间，拔海高，很大部分日均温不高出l0，相当大地方不适于林木生长。有些地方最热候气温低于5，甚至低于0，所以寒冷程度可和寒带平地相比，但是气温变化小，日变大，和寒带平均不同。光照丰富，辐射强盛是有利条件。天然植被土壤型类的垂直分布，极为明显。,4。气候分类法分析,1.关于柯本分类中干燥带的划分问题： 柯本用年

43、平均降水量与年平均温度的经验公式来计算干燥指标，这比较牵强。实际上气候的干燥程度与气温和降水的关系并不那么简单。再者，干燥气候并不能与A、C、D、E 等四带相提并论，后者是按气温来分带的，大体上具有与纬线相平行的地带性，而干燥气候的形成有多种原因。干燥气候只能作为A、C、D 带内的一种气候型，并不能单独列为一个气候带。,2.关于柯本分类中高度因素的问题： 柯本在进行气候分类时只注意气温和降水量等数值的比较，忽视了高地气温、降水的垂直变化与水平纬度地带的差异。 柯本气候分类法的一个最大缺点是只注意气候要素数值的分析和气候表面特征的描述，忽视了气候的发生发展和形成过程。,3.关于斯查勒气候分类法

44、他对季风气候没有足够重视。在东亚、南亚和澳大利亚北部是世界季风气候最发达的区域，在应用动力方法进行世界气候分类时，季风这个因子是不容忽视的。斯查勒气候分类中把我国的副热带季风气候、温带季风气候与北美东部的副热带湿润气候、温带大陆性湿润气候等同起来。又把我国南方的热带季风气候与非洲、南美洲的热带干湿季候等同起来，这是不妥。,气候型特征,气候型是由于自然地理环境差异引起的，在地球上不呈带状分布。 在一个气候带内，根据气候的各种特征差异，可以划分出几种气候型，同样的气候型也可以分布在不同的气候带内。 如，海洋性气候就有温带海洋性气候和热带海洋性气候。沙漠气候也分布在热带、副热带和温带。,基本的气候型

45、,大陆性气候和海洋性气候是两种最基本的气候型，其他气候型都可以从这两种型演变而来。 例如，海岸气候就是大陆性气候与海洋性气候的过渡型； 季风气候则是大陆性气候与海洋性气候的混合型； 沙漠气候是大陆性气候的极端情况； 草原气候则是大陆性气候到沙漠气候的过渡情况； 山地气候虽然成因和特点都比较特殊，其特点也可以从大陆性气候和海洋性气候的类比中得到。,主要气候型,1.大陆性气候型与海洋性气候型 大陆性气候型：日温差大，春温高于秋温，降水少且分配不均，日照强，风小，非周期性变化。 海洋性气候特点：日温差小，秋温高于春温，降水多且分配均匀，日照强，风大。 2.季风气候型和地中海气候型 季风气候型：冬冷干

46、夏湿热，冬天具有大陆性，夏天具有海洋性，在大陆东岸。 地中海气候型：冬暖湿夏热干，冬天具有海洋性，夏天具有大陆性，在大陆西岸。,3.沙漠气候型和草原气候型 沙漠气候型：降水稀少，阳光强烈，日温差很大，气候干燥，成云致雨机会少，植被缺乏。 草原气候型：温带草原，冬寒夏暖，年降雨量小于450mm；热带草原，夏湿热冬暖干，年降雨量在200750mm之间，降水只能满足草本植物生长，不能满足禾本类作物需要。,4.高原气候型与高山气候型 高原气候型：冬天是个冷源，夏天是个热源，太阳辐射强，降水少，温差大，气候单调，属大陆性气候。 高山气候型：高山面积小，随高度升高，气温降低，0.65/100m，降水多（特

47、别在迎风坡）有效辐射大，风大，气候丰富，属海洋性气候。,山地垂直气候带,1.山地垂直气候带因所在地的纬度和山地本身的高差而异。 在低纬山地，山麓为赤道或热带气候，随着海拔高度的增加，地表热量和水分条件逐渐变化，直到雪线以上，可划分的垂直气候带数目较多。如果山地高差较小，气候垂直带的分异也就相应减少。 2.山地垂直气候带具有所在地大气候类型的“烙印”。,3.湿润气候区山地垂直气候的分异，热量垂直差异为决定因素。干旱、半干旱气候区山地垂直气候带分异，与热量和湿润状况都有密切关系。这种地区的干燥度都是山麓大，随着海拔的增高，干燥度逐渐减小。,4.同一山地还因坡向、坡度及地形起伏、凹凸等局地条件不同，

48、气候的垂直变化各不相同 5.山地垂直气候带与随纬度而异的水平气候带在成因和特征上都有所不同，不能把两者等同起来。,局地气候,1，森林气候 2，农田气候 3，城市气候- 热岛效应 干岛效应 混浊岛效应,气候系统,1974年在斯德哥尔摩召开的WMO-ICSU联席会上，明确提出了这一概念： 气候系统指的是大气圈同水圈、冰雪圈、岩石圈、生物圈之间相互作用的整体。,5.植被生态学基础,植被与植物群落 -某一地区内植物群落的总体 ；植被是生长在一个区域内的植物覆盖，是该区域所有植物群落及其时空配置的总和。植物群落则是由生长在一起且彼此存在相互联系的众多植物种类及其个体组成的群体 。 植被分类系统 植被类型

49、及其特点,植被分类系统,植被分类主要以植物群落本身特征和群落所处的生态条件作为分类的依据，但对于不同等级单位采用的具体特征和指标则有偏重，高级单位偏重群落的生态外貌，中低级单位偏重群落的种类组成和群落结构以及生态条件,一。森林 1.落叶针叶林 2.常绿针叶林 3.针叶与阔叶混交林 4.落叶阔叶林 5.常绿与落叶阔叶混交林 6.常绿阔叶林 7.硬叶常绿阔叶林 8.雨林 9.季雨林 10.红树林 11.珊瑚岛阔叶林 12.竹林与竹丛,二。灌丛 三。荒漠 四。草原 五。草甸与草丛 六。高山植被 七。沼泽与水生植被 八。农业植被,1 热带雨林： 1）耐阴、喜湿、喜高温常绿植物 2）有丰富的附生植物与木质藤本植物 3）种类丰富1 hm2范围内乔木40-100种 4）结构复杂 5）净初级生产力22t/hm2/a,.2 季雨林 1）气候干湿季节