自然地理学基础.docx
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自然地理学基础
自然地理环境的空间演化规律
⏹自然地理环境的地域分异规律
⏹自然环境的地域分异-自然地理环境各组成成分及整个自然综合体,按照确定的方向发生分化,以致形成多级自然区域的现象。
制约或支配这种分异的规律,称为地域分异规律。
⏹地域分异的基本因素
纬度地带性因素:
太阳能沿纬度方向分布不均及与此相关的许多自然现象沿纬度有规律的分异。
非地带性因素:
决定海陆分布、地势起伏、岩浆活动等现象的地球内能,使大地构造、地貌分区和干湿度分区不沿纬线方向延伸。
地域分异
⏹地域分异的尺度
全球性地域分异规律
1.海陆分异
大陆和大洋沿纬度分布的概括图式
⏹热力分带性(地带性分异)
太阳辐射随纬度不同而发生热力分带性,它决定着气温、气压、湿度、降水、风向等要素在地表呈带状分布。
⏹海陆起伏分异(非地带性分异)
海陆起伏曲线
大陆和大洋的地域分异规律
区域性地域分异规律
中尺度地域分异规律
小尺度地域分异规律
地域分异规律研究意义
地域分异是客观存在的,人类利用和改造自然必须考虑地理环境的客观分异规律,遵循因地制宜的原则,才能合理利用和改造自然。
综合自然地理学的应用
⏹为农业服务
综合自然区划的农业应用:
为农业服务的综合自然区划,在分析自然地理环境的地域分异时,特别重视与作物长年关系密切的光、热、水、土等自然条件及人类活动的地域特征,并从中选取对农业有重大影响的或指标作为区划依据。
土地类型研究的农业应用:
根据影响农业的土地自然因素和利用特点专门划分农业土地类型,进行农业土地类型的质量评价,制定土地利用规划或提出合理利用土地的建议。
农业自然条件和自然资源评价研究:
根据各地资源的丰度和自然资源的地域组合状况等进行农业生产安排。
⏹为工程建设服务
频繁的地震活动和强烈的断层活动等对建设项目提出特殊的要求;地表坡度、切割密度等地貌现象和崩塌、滑坡、深蚀等地貌过程影响工程质量和造价;河湖水文状况决定建设地段是否可能被淹没或冲毁;气温状况决定是否需要采暖设备及采暖时间的长短等等。
⏹为城市建设服务
城市中一种复杂的人为环境,但区域自然地理特征对于城市的产生、发展和特征始终是最重要的影响因素。
综合自然地理学可以在城市建设的许多方面做出贡献,如城镇体系布局,城市建设总体规划,以及城市用地评价等。
通过对城市用地的综合分析,并在此基础上确定土地分等,编制土地分析图和评价图,可以为合理选择城市,正确其功能区以及制定总体规划提供科学依据。
⏹为旅游业服务
旅游地评价
旅游规划
旅游生态容量的确定
⏹景观生态规划与设计
风、降水、潮汐、地表径流、土壤、植物、动物等,都是导致景观要素相互作用的主要机制。
景观要素通过广泛的能量流、矿质养分流和物种流等影响其他要素。
自然地理学的应用研究工作
地表环境评估与区划
⏹地表环境预测(略)
⏹地表环境的规划与管理
⏹地表环境的优化与调控
地表环境评估与区划
气候类型图
气候对人类的影响
❑主要气象要素对人体的直接影响:
氧气:
人类只能忍受大气氧分压20%的降低,因此一般来说,人在高于海拔2000米的地方就会出现高山反应;温度:
一般来说人体只能忍受体内±4oC的变化。
体温低于32oC就会失去知觉,高于41oC就有可能导致人体循环系统的崩溃。
热、湿的综合影响:
温度20-24oC,湿度40%-60%是体感最舒适的温湿度范围。
❑气候对人类健康的间接影响:
不同气候区和不同季节,有不同的典型疾病,其发病率也不同。
风湿病、关节炎的发病率在冷湿地区是干热地区的4倍。
❑气候或气象灾害:
不同气候区有不同气候和气象灾害,对人类生活与生产均带来影响。
人对温、湿度感觉分类
温度20~24℃,湿度40%~60%是体感最舒适的温、湿度范围。
当环境的炎热和潮湿组合时,人的感觉极不舒服。
生物环境评估指标
生物环境评估指标:
1、生物多样性:
生物多样性是指一定空间范围内多种活有机体(动物、植物和微生物)有序地结合在一起的总称。
它既是生物之间、生物与其生存环境之间复杂相互关系的体现,也是生物资源丰富程度的标志。
生物多样性一般包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
通常从物种的丰富程度,以及物种的优势和均匀程度两方面来衡量一个区域的生物多样性状况。
2、净初级生物生产率:
绿色植物被称为生态系统的初级生产者。
其生产量称为初级生产量。
植物在地表单位面积和单位时间内,经光合作用生产的有机物质的速率,减去植物呼吸作用消耗有机质的速率,叫做净初级生产率。
净初级生产率的高低,综合反映了地表无机环境的优劣,同时也决定了生态系统的结构与功能,决定了人类生活的物质基础。
生物环境分级评价结果
地形、地貌与地质环境评估与区划
地形、地貌与地质环境评估的途径
海拔高度:
生物的生产量、人口、经济密度,都随着海拔高度增大而减小。
地面组成:
从地面组成的元素含量高低,来估价人类生活的元素地球化学环境,将人类的元素地球化学环境划分为好、一般和差。
地质灾害:
地质灾害如地震、火山、滑坡、崩塌、泥石流等,严重威胁着人类的生产与生活环境。
地面起伏:
地面起伏越大,人类生活越不方便,根据地面起伏度的大小,将人类生活的适宜度划分为四级:
小于100米为适宜,100-500米为一般,500-1000米为不适宜,大于1000米为很不适宜。
地貌部位:
不同的地貌部位其环境条件也是不同的。
海拔高度对人类生活的影响分级
海拔高度(米)
分级
适宜程度
>5000
5
对多数人不适宜
5000-3500
4
有所不适
3500-1000
3
一般
1000-500
2
适宜
<500
1
最适宜
地面元素组成与人类的元素地球化学环境
地球表层存在很多种元素,根据它们与人体、生物的关系,可以将其划分为必需元素、非必需元素和有毒元素。
由于不同地区的地面组成物质的不同,导致了元素在各个地区的分布不平衡,对人类的身体健康产生一定的影响。
如果要评价一个地区地面物质组成对人类环境有利或不利,适宜或不适宜,就要从这些元素的含量高低以及对人体有害还是有利来评价。
地面起伏分级及其对人类生活的影响
地面起伏对人类的生产、生活有着重要的影响。
对大多数人来说,在平坦的地面生活要比在高低不平的地面生活更方便些。
用地面高度值的标准差,可以在一定程度上反映地面的起伏程度,可以称之为地面起伏度。
根据地面起伏度,可以评价其对人类生活的适宜度。
地面起伏(米)
分级
人类生活适宜度
<100
1
适宜
100-500
2
一般
500-1000
3
不适宜
>1000
4
很不适宜
水资源特性与水资源分布特征
水资源特性
补给的循环性
不可替代性
变化的复杂性
利用的广泛性
利害双重性
水资源分布特征
地球上的水体总量约有1.36×1010km3,其中97.22%为海水,而淡水仅占2.78%。
淡水中又有77.14%为冰,而可供人类直接利用,占人类用水总量4/5的河水却只有1250km3,仅占淡水的0.003%,地球总水量的0.0001%。
就人类可利用的淡水资源而言,人均可达5×106L,完全可以满足人类对水的需要。
问题的关键不是水量不够,而是水资源在区域分布上的不平衡,导致某些地区缺水出现水荒,某些地区水过多出现水灾,而另一些更为不幸的地区则受到水荒和水灾的双重威胁。
水资源评价
水资源评价就是对一个地区水资源的数量、质量、时空分布特征和开发利用条件的全面分析评价。
科学地评价水资源状况是合理开发利用水资源的前提,可为水资源的规划、管理和保护提供科学依据。
水圈的组成
地球上各种形式的水体通过水循环彼此相互联系,相互影响,构成一个完整的水圈。
从广义上说,水圈中的水对人类都有着直接或间接的利用价值,都可以视为水资源。
但就目前的技术、经济条件而言,对含盐量较高的海水、分布在极地和高山、高原的冰川,以及埋藏在地下较大深度的地下水,还无法进行大规模的开发和利用。
因此,通常所说的水资源是指陆地上可供人类生产、生活直接利用的地表淡水和埋藏较浅的地下淡水资源。
这部分水量尚不足地球总储水量的万分之一。
土地分等与土地评估的依据
土地适宜性是指在一定的条件下,土地对某种经济利用的适宜程度。
① 多宜性,即同时适宜于农、林、牧等多种生产;
② 双宜性,即同时适宜于农、林、牧等之中的两种生产;
③ 单宜性,即只适宜于农、林、牧等之中的一种生产;
④ 不宜性,即在目前的经济技术条件下还不具备利用的价值。
土地限制性是指某种或某些不利因素对土地适宜性和生产潜力的抑制程度。
土地经济效益是衡量土地质量高低的主要依据之一,它是指在一定的经济、技术条件下,土地能够提供的有效收益。
土地生态效益是指某种生产利用条件下土地生态系统的质量。
综合自然区划
自然区划是根据一定地域自然地理特征的相似性和差异性逐级划分或合并自然地域单位,并按这些地域单位彼此间的从属关系,建立一定形式的地域等级系统的研究方法。
自然区划的原则:
发生一致性原则;
形态类似性原则;
区域共轭性原则;
综合分析与主导因素相结合的原则
地带性与非地带性相结合的原则。
地表环境的规划与管理
⏹环境规划概述
⏹环境规划编制
⏹环境管理及其特征
⏹环境管理的任务与内容
⏹环境管理的手段
⏹环境监测管理信息系统
环境规划的概念
环境规划:
是国民经济和社会发展规划的有机组成部分,是环境决策在时间和空间上的具体安排,有明确的环境目标,提出防止环境污染与破坏以及解决环境问题的有效措施,以改善生态环境,促进环境与经济、社会的协调发展。
环境规划的特点
地域性:
地理环境的地域差异,要求环境规划必须根据地域的环境特点进行,使之具可操作性。
协调性:
环境规划必须与国民经济和社会发展规划结合起来,协调好发展与保护的关系。
动态性:
环境规划的目标、内容等是在不断变化的,应不断地加以补充和修改。
综合性:
环境规划的对象是地表环境,地表环境是一个复杂的综合体;环境规划是多学科的综合。
环境规划编制的原则
生态平衡原则
各部分相互联系、互相制约的原则
极限性原则环境中所有资源都是有限的,环境对污染和破坏的承载力也是有限的。
整体性原则环境系统中相互联系和相互制约的各个因素或变量构成有机的统一体。
区域性原则地球表层环境具有区域性,应因地制宜地进行规划。
预防为主的原则坚持以防为主,防治结合,全面规划,合理布局,突出重点,兼顾一般的原则,把工作重点转向环境综合整治。
环境管理的任务
(1)合理地开发和利用自然资源,维护生态平衡,以达到持续或永久利用的目的。
(2)重视环境污染的防治和生态环境的优化重建,为人类生存和发展提供高质量优美环境。
(3)通过调控自然环境系统的物质流、能量流和信息流,使其结构更优、功能达到最大,朝着人类所预期的方向发展。
(4)人类在环境管理中扮演着管理者和被管理者的双重角色,起着决定性作用。
因此,要采取有力措施调整和改变人类某些不合理的行为和活动,以减少对生态环境的污染和破坏。
(5)制定切实有效的环境保护政策、法律、条例、规划等,提出具体监督、贯彻、实行的途径和措施。
(6)开展环境科学研究,为环境保护事业培养管理人才。
同时,加强有关环境的宣传教育,以提高公众的环境参与意识。
环境管理的手段
法律手段:
法律手段是环境管理的一种强制性措施——立法与执法。
经济手段:
采取排污收费、经济处罚、赔偿损失、奖励综合利用等经济措施,充分发挥经济规律在环境管理中的作用。
行政手段:
行政手段主要是指国家和地方各级政府,根据国家行政法规所赋予的组织和指挥权力,对资源、环境的保护工作实施行政决策和管理。
技术手段:
环境问题解决的好坏,在很大程度上取决于科学技术。
因此,没有先进的科学技术,就很难对环境实施有效的管理。
教育手段:
通过各种形式和渠道,广泛开展环境保护的宣传教育工作,使公众了解环境保护的重要意义和任务,激发保护环境的热情和积极性,把保护和热爱环境变成自觉行动,从而形成强大的社会舆论,制止浪费资源、破坏环境的行为。
环境监测管理信息系统
环境监测管理信息系统--以现代数据库技术为核心,把环境信息存储在计算机中,在计算机软、硬件的支持下,实现对环境信息的输入、输出、修改、增加、删除、传输、保密、检索、计算等多种数据库技术的基本操作,并结合统计数学、优化管理分析、预测评价模型、规划决策模型、制图输出等应用软件,构成一个复杂而有序的、具有完整功能的技术系统。
地表环境的优化调控
⏹优化调控
地表环境的优化调控,就是通过人类有目的的干预,使地表环境朝着更加有利于人类的方向发展,达到人类所预期的地表环境目标。
实质:
是人类不断协调人与环境之间关系的过程,通过地表环境的优化,达到人与环境之间关系高度协调与统一
难点:
地表环境是一个极其复杂的大系统,人类对自然环境发展演化的规律还缺乏足够的认识;人类对环境的调控能力还相当有限,特别是难以对长时间大范围的自然环境系统实施调控。
⏹优化调控的途径
物质流的调控
能量流的调控
信息流的调控
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