自 然 地 理 学
地理学是研究地理环境的科学，其研究的空间范围既不是地球固体部分的最内部，也不是地球气体部分的最外层，而是接近地球固、液体表面，各圈层相互作用的、与人类活动密切相关的地球表层（上至大气圈对流层顶部，下至沉积岩底部）。
绪 论
一、“地球表层” 特征
● 地球表层是物质三态存在和相互转化的场所
● 地球表层是内外力相互作用的场所
● 地球表层是有机界和无机界相互转化的场所
● 地球表层是人类的生存环境
● 地球表层是循环发展的动态系统（包括地质大循环、水循环、大气循环、生物循环）
二、地理环境
地理环境是指与人类社会经济活动密切相关的地球表层环境。它包括人类社会及其周围的各种地理事物，具有独特的地理结构和形式。
地理环境包括自然（地理）环境、经济（地理）环境、社会文化环境
1. 自然环境是由地球表层中无机和有机的、静态和动态的自然界各种物质和能量所组成，具有地理结构特征并受自然规律控制。
自然环境根据其受人类社会干扰的程度不同，又可分为两部分：
● 天然环境（原生自然环境）
● 人为环境（次生自然环境）
● 天然环境（原生自然环境），即指那些只受人类间接的或轻微影响的，而原有自然面貌基本上未发生明显变化的自然地理环境。
● 人为环境（次生自然环境），即指那些自然条件经受人类直接影响和长期作用之后，自然面貌发生重大变化的地区。
2. 经济环境是经济活动的环境，包括自然资源、自然条件，产业结构及与经济有关的技术条件等。它是在自然环境的基础上由人类社会形成的一种地理环境。它主要指自然条件和自然资源经人类利用改造后形成的生产力的地域综合体，包括工业、农业、交通和城镇居民点等各种生产力实体的地域配置条件和结构状态。
3. 社会文化环境是社会活动、文化活动的环境，包括人口、社会、国家、民族、民俗、语言、文化等方面的地域分布特征和组成结构，还涉及社会上各种人群对周围事物的心理感应和相应的社会行为。社会文化环境是人类社会本身所构成的一种地理环境。
第一章 地球
一、宇宙和天体
宇宙 是一个巨大无比的物质世界，包含着无数的天体和极其广阔的空间。
天体 ：恒星、行星、环绕行星公转的卫星、流星、彗星、星云，以及存在于星际空间的气体和尘埃——星际物质,所有这些通称天体。
天体又分为自然天体和人造天体。
天文单位：地球和太阳之间的平均距离（14960×104公里）
光年：光在一年中传播的距离（94600×108公里），是量度天体距离的单位。
太阳系包括 8 个行星、50个卫星和至少50万个小行星，还有少数彗星。
二、太阳系中行星及其卫星绕太阳运动的共同特征
1.所有行星的轨道偏心率都很小，几乎接近于圆形；
2.各行星的轨道面都近似地在一个平面上，对地球轨道面（黄道面）的倾斜都不大；
3.所有行星都自西向东环绕太阳公转；除金星和天王星外，所有行星的自转方向也自西向东，即和公转方向相同；
4.除天王星外，其余行星的赤道面对轨道面的倾斜都比较小；
5.绝大多数卫星的轨道都近似圆形，其轨道面接近母星的赤道面；
6.绝大多数卫星，包括土星环在内，公转方向都和母星的公转方向相同
三、大地水准面
大地测量中所谓的地球形状，是指一种假想的，用平均海平面来表示的、平滑的封闭曲面。这个曲面叫做大地水准面。地球形状就是指大地水准面的形状。
四、地球形状和大小的地理意义
地球的形状使得地球表面不同纬度地区获得的太阳辐射能量各不相同。太阳辐射使地表增暖的程度从赤道地区向两极方向逐渐降低，从而造成地球上热量的带状分布和所有与地表热状况相关的自然现象（如气候、植被和土壤等）的地带性分布。
地球的巨大质量和体积，使它能够吸着周围的气体，保持一个具有一定质量和厚度的大气圈。而如果地球没有现在这样大和这样重，就不可能有现在这样的大气圈。因而也没有海洋和河湖，没有风，也没有生物。地表平均温度将比现在低得多，温度较差将大得多，紫外线辐射将强得多，……总而言之，我们的地球将呈现完全异样的景象。
五、地球自转和公转的地理意义
1. 自转的意义
1地球自转决定了昼夜的更替，并使地表各种过程具有一昼夜的节奏。
2 由于地球的自转，所有在北半球作水平运动的物体都发生向右偏转，在南半球则向左偏。
3地球自转造成同一时刻、不同经线上具有不同的地方时间。
4由于月球和太阳的引力，地球体发生弹性变形，在洋面上则表现为潮汐。而地球自转又使潮汐变为方向与之相反的潮汐波，并反过来对它起阻碍作用。
5地球的整体自转运动，同它的局部运动，例如地壳运动、海水运动、大气运动等，都有密切的关系。
6当地球自转加快时，离心力把海水抛向赤道，可以造成赤道和低纬区的海面上升，而中高纬度区海面则相应下降。
2. 公转的意义
地球的公转导致季节的变化
地球的公转导致昼夜长短的变化
总之，地球运动对地表温度调节、生命孕育有重要意义。
六、地球的圈层构造
地球的圈层构造可以分为内部构造和外部构造。
1. 地球的内部构造 分为三层，即地壳，地幔和地核。
三者被两个显著的不连续界面所分割：壳－幔之间为莫霍洛维奇界面（简称莫霍面），幔－核之间为古登堡界面。
地壳是指地表至莫霍洛维奇面之间厚度极不一致的岩石圈的一部分。大陆地壳厚度较大，洋壳厚度较小。
地壳分为两层：上层为花岗质层，称为硅铝层；下层为玄武质层，称为硅镁层。
陆壳除有较厚的硅铝层和硅镁层外，表面还有沉积岩层和风化物质。
洋壳主要是玄武岩质层，其上覆盖有极薄层沉积。
2. 地球的外部构造
地球的外部构造分三层，包括大气圈，水圈和生物圈。
七、水圈的功能（或地理意义）
水圈由海洋水和陆地水组成。水是地表分布最广、最重要的物质，是参与地表物质和能量转换的重要因素。水分和能量的不同组合使地球表面形成了不同的自然带、地带和自然景观类型。水溶解岩石中的营养物质，为满足生物需要创造了前提。水分循环不仅调节了气候、净化了大气，而且伴随着一切自然地理过程促进地理环境的发展和演化。
地球表面明显地分为海洋和陆地两大部分。陆地的2/3集中于北半球，占该半球面积的39.3％ ；在南半球，陆地只占总面积的19.1％。
地球上的海陆分布形式对南北两半球的气候有很大的影响。南半球由于水面广阔，气候比较温和，普遍具有海洋性特征。北半球温度变化的幅度比南半球高8℃左右。
八、地球表面的基本形态
九、地球表面的基本特征
1. 太阳辐射集中分布于地表，太阳能的转化亦主要在地表进行。高空大气只能吸收小部分太阳辐射，大量的太阳辐射到达地表后，只能穿透地表以下很小的厚度。因此太阳辐射主要在地表发生转化，并对地表的几乎所有自然过程起作用。
2. 固、液、气三态物质并存于地表。水体表面为液——气界面，水底为液——固界面，陆地表面为气——固界面，而沿岸地带成为三相界面。各界面上的物质相互渗透，三相物质相互转化，形成多种多样的物质和能量转化系统。
3. 地球表面具有其特有的、由其自身发展形成的物质和现象。如生物、风化壳、土壤层、沉积岩、各种地貌形态等。
4. 相互渗透的地表各圈层之间，进行着复杂的物质、能量交换和循环。如水循环、地质循环、生物循环、化学物质循环等，在交换和循环中伴随着信息的传输。
5.地球表面存在着复杂的内部分异。这种分异在水平方向和垂直方向上都有，其结果形成了不同等级的自然综合体。
6.地球表面是人类社会发生、发展的环境。尽管随着科学技术的发展，人类已有可能潜入深海或上升至宇宙空间，但地表仍然是人类活动的基本场所。
第二章 地 壳
一、矿物
1．矿物是在各种地质作用下形成的具有相对固定化学成分和物理性质的均质物体，是组成岩石的基本单元。
2.自然界矿物的形成方式
（1） 由气体凝华生成矿物。如从火山气体中直接结晶而成的硫黄、雄黄等。
（2）由液体或熔融体中直接结晶而成矿物。前者如石盐和石膏；后者如岩浆岩中的各种物。
（3）由胶体凝固而成矿物。如蛋白石、褐铁矿和硬锰矿等。
（4）由固体再结晶作用而成矿物。在高温高压条件下，如煤变质成为石墨，石墨变质成金刚石。
3.矿物的特征
矿物的形态、光学性质与力学性质，既是矿物的特征，也是鉴别矿物的依据。
（1）形态：矿物单体的形态有一向延伸的柱状或针状，两向延伸的板状、片状，三向延伸的立方体、八面体等。矿物集合体形态有纤维状、毛发状、鳞片状、粒状和块状等。放射状、簇状、鲕状、钟乳状、肾状等都是特殊形态的集合体。
（2） 光学性质：透明度、光泽、颜色、条痕。
透明度：透明 、不透明
光 泽：金属光泽、半金属光泽、非金属光泽（金刚、玻璃、油脂、丝绢、真珠、土状光泽等
条 痕 是硬器刻划矿物后其粉末的颜色。
（3）力学性质：硬度、解理、断口、弹性等
矿物的硬度可用摩氏硬度计确定，分十级，用下列十种标准矿物作为1～10度硬度的代表：滑石（1）、石膏（2）、方解石（3）、萤石（4）、磷灰石（5）、正长石（6）、石英（7）、黄玉（8）、刚玉（9）、金刚石（10）。
4. 几种主要的造岩矿物
石英： 成分简单（SiO2），无解理，呈贝壳状断口，玻璃光泽，硬度7，质纯者无色透明，含杂质时会有各种颜色。
长石：包括斜长石和钾长石（正长石）两类。是地壳中最大量的一类矿物。多呈长柱状、短柱状或板状，玻璃光泽，硬度6.0，比重2.61～2.65。斜长石多呈白色或灰白色，两组斜交解理；钾长石多呈肉红色或浅黄白色，有两组正交的完全解理。
云母：晶体构造呈层状，故有一向极完全的解理，易剥成具弹性的光滑透明薄片；珍珠光泽，硬度2—3，成分复杂多样。常见的有黑云母（富含铁镁，黑色）和白云母（含铁镁少，白色）两种。在酸性岩浆岩、砂岩和变质岩中常见。
普通角闪石：多呈长柱状，暗绿至黑色，硬度5.5—6，比重3.1—3.3，二向完全解理呈彼此斜交，性脆；在中性和酸性岩浆岩和某些变质岩中常见见。
普通辉石：成分与角闪石近似，但含铁镁较多而不含羟离子。单晶体呈短柱状，二向中等解理呈彼此正交，绿黑色，硬度5—6，比重3.2—3.6；常与角闪石、橄榄石、某些斜长石等共生，在基性和超基性岩浆岩中常见。
橄榄石：多呈粒状，橄榄绿色，玻璃光泽，硬度6—7，性脆；为超基性岩和基性岩的主要组成矿物。
此外，其他常见的造岩矿物有方解石（CaCO3），白云石（Ca•Mg［CO3］2）和各种粘土矿物，它们是某些沉积岩的主要造岩矿物。
二、岩石
造岩矿物按一定的结构集合而成的地质体称为岩石，依据其成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。岩石是构成地壳及地幔的主要物质。
（一）岩浆岩
岩浆岩是由岩浆在地下凝结或喷出地表凝固而成的岩石。
1. 岩浆岩分类
按其化学成分和矿物组成的不同可分为四类：
1）超基性岩——二氧化硅含量＜45％，含铁镁较多，含钾钠甚少。主要由橄榄石、辉石组成。代表岩石为橄榄岩。
2）基性岩——二氧化硅含量45—52％，主要由辉石、钙斜长石和少量橄榄石和角闪石组成。代表岩石为辉长岩、玄武岩。3）中性岩——二氧化硅含量52—65％，主要由角闪石、长石和少量石英、辉石、黑云母等组成。如闪长岩、安山岩、正长岩和粗面岩。
4）酸性岩——二氧化硅含量＞65％，含钾和钠较多而铁镁较少，主要由长石、石英和云母组成。如花岗岩、流纹岩。
2. 岩浆岩的产状、结构与构造
岩浆岩的产状
由岩浆冷凝固结而成的岩体的大小、形状及其与周围岩石的接触关系等，称为岩浆岩的产状。
根据岩体在地壳中形成的深度和方式，可分为喷出岩和侵入岩，后者又可再分为深成岩和浅成岩。
岩浆岩的结构
所谓结构是指岩石中矿物颗粒本身的特点（结晶程度、晶粒大小、晶粒形状等）及颗粒之间的相互关系所反映出来的岩石构成的特征。
岩浆岩常见的结构有：玻璃质结构、隐晶质结构、显晶质结构、斑状结构(不等粒结构)等。
所谓构造是指组成岩石的矿物集合体的形状、大小、排列和空间分布等所反映出来的岩石构成的特征。
岩浆岩常见的构造：块状构造、斑杂构造、流纹构造、气孔构造、杏仁状构造。
岩浆岩的构造
（二）沉积岩
沉积岩是由成层堆积于陆地或海洋中的碎屑、胶体和有机物质等松散沉积物固结而成的岩石。
沉积岩的形成过程一般可以分为几个作用阶段
① 先成岩石的破坏(风化作用和剥蚀作用)阶段
② 搬运作用阶段
③ 沉积作用阶段
④ 硬结成岩（压固、脱水、胶结）作用阶段
1. 沉积岩的基本特征
沉积岩具有层理
沉积岩富含次生矿物、有机质、生物化石
沉积岩具有碎屑结构与非碎屑结构之分
沉积岩具有清晰的层面构造。包括波痕、雨痕、干裂、槽模、沟模、生物遗迹等。
2沉积岩的主要类型
碎屑岩类 碎屑岩是指母岩机械风化的碎屑经胶结物胶结而成的岩石。按其结构又可分为：砾岩与角砾岩、砂岩、粉砂岩。
粘土岩类 由大量粘土矿物和其他细微物质组成，泥质结构，硬度低。
生物化学岩类 在海相或湖相环境中由化学或生物化学过程形成；具化学结构和生物结构；成分较为单一，种类繁多，常为单矿岩或矿石。
（三）变质岩
1. 变质作用和变质岩
固态原岩因温度、压力及化学活动性流体的作用而导致其矿物成分、化学组成、结构与构造的变化，统称变质作用。
变质作用形成的岩石即为变质岩。变质矿物、变余构造、变余结构是变质岩区别于岩浆岩和沉积岩的最重要特征。
2. 变质作用类型和常见变质岩
动力变质作用 主要在构造运动引起的定向压力作用下，使原岩发生碎裂、变形和一定程度的重结晶作用。
相应的变质岩有构造角砾岩、碎裂岩、糜棱岩、千糜岩等 。
接触热变质作用 主要因侵入体的热力烘烤，使围岩的矿物发生重结晶作用，形成变晶结构和新的岩石构造。
代表性岩石为斑点板岩、角岩、大理岩、石英岩等。
接触交代变质作用 由于岩浆结晶晚期析出的挥发分和热液，通过与围岩的交代作用，使接触带的岩石发生变质。
如碳酸盐岩与中、酸性岩浆接触交代变质产生的矽卡岩等。
区域变质作用 由于区域性地壳活动导致较大空间的变质作用。最深可达20km，最广可达几万平方公里。广泛见于古老结晶基底和造山带中。
代表岩石有板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、变粒岩、麻粒岩等。
混合岩化作用或超变质作用
在深度区域变质的基础上，由于地壳下沉或深部热流继续上升，使原岩发生局部重熔、交代、注入等混合岩化作用，从而形成岩性介于变质岩与岩浆岩之间的各种混合岩。如混合花岗岩。 三、构造运动与地质构造
（一）构造运动的特点与基本方式
由地球内力作用引起地壳乃至岩石圈变形、变位的作用，叫作构造运动。
1.构造运动的一般特点
普遍性、永恒性、方向性、非匀速性、幅度与规模差异性
2. 构造运动的基本方式
水平运动
水平运动是地壳或岩石圈块体沿大地水准面切线方线的运动。
垂直运动
垂直运动及块体的升降运动。
(二) 岩相、建造和地层接触关系
1. 岩相
岩相一般分为海相、陆相和过渡相三大类。一般来说，若地壳上升，岩相可从海相向陆相变化，若地壳下降，可从陆相变为海相。
2. 沉积建造
彼此有共生关系的地层或岩相的组合，或岩性大致相同的沉积物组合，就是沉积建造。
沉积建造的类型：地槽型建造、地台型建造、 过渡型建造
3. 地层的接触关系：1. 整合、2. 假整合、3. 不整合、4. 侵入接触、5. 侵入体的沉积接触
（三）地质构造
岩层或岩体经构造运动而发生的变形与变位称为地质构造。
1. 地质构造的形式
水平构造、倾斜构造、褶皱构造、断裂构造
（1）水平构造 水平岩层虽经垂直运动而未发生褶皱，仍保持水平或近似水平产状者，称为水平构造。
（2）倾斜构造 岩层经构造变动后层面与水平面形成夹角时，即为倾斜构造。
岩层的产状可用走向、倾向和倾角三要素来确定。
（3）褶皱构造
岩层在地应力（或构造运动）作用下发生弯曲的现象称为褶皱，其中的单个弯曲则叫褶曲。
褶曲的形态要素：翼、轴面、核、转折端、枢纽。
褶曲有两种基本类型，即背斜和向斜。
背斜：形态上凸，两翼地层倾向相背，由核部向两翼地层越来越新。
向斜：形态下凹，两翼地层相向而倾，由核部向两翼地层越来越老。
按轴面产状,褶曲可分为四类：
直立褶曲、斜歪褶曲、倒转褶曲、平卧褶曲
按褶曲的长宽比，可把褶曲分为三类：
线状褶曲：长宽比＞10
短轴褶曲：长宽比3～10
穹形褶曲（上凸）和盆状褶曲（下凹）：长宽比＜3
（4）断裂构造
岩石受应力作用而发生变形，当应力超过一定强度时，岩石便发生破裂，甚至沿破裂面发生错动，使岩层的连续性完整性受到破坏者，称为断裂构造。
按断裂的规模和破裂程度，可分为节理、断层等基本类型。
（1）节理是指岩石破裂后,破裂面两侧岩块无显著位移的裂隙。
（2）断层是指岩石破裂后，两侧岩层或岩体沿破裂面发生明显位移的构造。
断层要素：断层面、断层线、断盘和断距。
根据断层两盘相对位移的关系，断层可分为：
正断层、逆断层、平推断层和旋转（枢纽）断层。
断层面直立的断层叫直立断层。
正断层的剖面组合形式：阶梯状、地堑和地垒等。
逆断层的剖面组合形式：叠瓦状
四、主要大地构造学说
板块构造学说是在20世纪60年代末兴起的，是在大陆漂移、海底扩张学说的基础上，综合了大洋和大陆的地质研究资料发展而来，所以又称为“全球构造理论”，是当今最盛行的大地构造学说。
（一）板块构造学说
1. 板块学说的主要观点
地球的岩石圈不是整体一块，它被诸如大洋中脊、海沟、转换断层、地缝合线、大陆裂谷等巨大构造活动带分割成许多构造块体，这些块体称为板块。板块内部是比较稳定的区域，各板块之间的接合处则是相对活动的地带。地幔对流是推动板块运动的主要动力。
对全球构造基本格局起控制作用的有六大板块：太平洋板块、亚欧板块、美洲板块、非洲板块、印度洋板块和南极洲板块。此外还有许多较小的板块。
2. 板块边界的基本类型
① 扩张（增生）型板块边界：
在大洋中为洋中脊，在大陆上为裂谷带；边界两侧板块受拉张作用而相背分离运动，地幔物质裂谷上涌，造成大规模的岩浆侵入和喷出或形成新洋底。
这种板块边界是岩石圈重要的张裂带、岩浆带和地震带。
② 俯冲（汇聚）型板块边界
边界两侧板块相向运动，在此对冲、挤压、聚合、削减，其构造运动异常复杂，剧烈。又可分为两种：
（1）岛弧海沟型边界 （2）地缝合线型边界
③ 转换（平错）型板块边界
这种边界一般分布在大洋中，边界两侧板块发生相互剪切、水平错动，不增生也不削减。
（二）槽台说
1. 基本观点
地壳运动主要受垂直运动所控制，地壳此升彼降造成所谓振荡运动，而水平运动则是派生的或次要的。驱动力主要是地球物质的重力分异作用。物质上升造成隆起，而下降则造成凹陷。主要的构造单元有地槽、地台及槽台过渡带，并认为地台是由地槽演化而来的。
2. 构造单元
◆ 地槽是地壳上强烈活动的构造单元，多呈狭长带状，构造变动和岩浆活动频繁而强烈，沉积巨厚。地槽的发育，一般经过强烈下降——强烈上升两个阶段，地球上几乎所有的高大山脉皆由地槽褶皱上升而成。
◆ 地台是地壳上相对稳定的构造单元，多呈较平坦的巨大地块，以大面积的缓慢升降运动为主。地台由地槽上升后转化而成，具有两层结构，下为褶皱基底，上为沉积盖层。
五、火山与地震
火山和地震的共同特点
★ 火山和地震属于快速的构造运动，都是地球内部能量的强烈释放形式。
◆ 火山和地震不仅发生在地壳中，还涉及更深的构造圈。
◆ 火山和地震是人们可以直接感知的自然现象
◆ 火山和地震对自然地理环境和人类社会均具重大的影响。
（一）火山
岩浆喷出地表的活动称为 “火山喷发” 或“火山活动”
火山喷出物：气体、液体、固体
火山喷发的型式：
裂隙式喷发
中心式喷发 宁静式（夏威夷型）、爆炸式（培雷型）、中间型
火山的类型：根据火山活动状况可以分为
活 火 山：现在尚在活动或周期性活动的火山
死 火 山：史前曾经喷发而有史以来不再活动的火山
休眠火山：有史以来曾经有过活动，但长期以来处于
静止状态的火山
◆ 全球火山的分布
全球火山主要沿板块构造边界呈带状分布，大致可分为四个主要火山带，即：环太平洋火山带、地中海－印度尼西亚火山带、东非裂谷火山带、大西洋海岭火山带
◆ 中国的火山分布
环蒙古高原带、 环青藏高原带、 环太平洋带
(二） 地震
▲ 地壳的快速震动称为地震。地震是构造运动的一种特殊形式，发生于地壳和上地幔固体岩石中。
▲ 发生在大陆上的地震称为陆震，发生于大洋底部的称为海震。海震有可能掀动上覆的海水形成巨大的海浪，称为海啸。
▲ 地下发生地震的地方叫震源
▲ 震源在地面上的垂直投影叫震中
▲ 从震中到震源的距离叫震源深度
▲ 从观测点（如地震台）到震中的距离，叫震中距
通常把震中距＜100km的地震，叫地方震；100～1000km的叫近震；＞1000km的叫远震。
1. 地震分类
地震按震源深度可以分为：
浅源地震（深度0—70km）、中源地震（深度70—100km）、深源地震（深度超过300km）。
按照震级大小，可以把地震划分为：
超微震（震级＜1）、微震（震级1－3）、弱震（又称小震，震级3－5）、强震（又称中震，震级5－7）、大地震（指≥7级）。
◆ 全球主要地震带
① 环太平洋地震活动带 ② 地中海-喜马拉雅地震活动带
③ 大洋中脊地震活动带 ④ 东非裂谷地震活动带
◆ 中国地震区分布
1. 华北地区（含东北南部） 2.东南沿海地区
3. 西北地区 4.西南地区 5.东北深震带
六、地壳的演变（一）地质年代
地质年代有绝对地质年代和相对地质年代两种。
1. 绝对地质年代（同位素地质年代）
通过岩石或矿物中放射性同位素的测定，依据放射性元素的蜕变规律而计算出岩石的年龄，即距现在的年数。
常用的测年方法有：
U－Th－Pb（铀系法，铀－钍－铅）、 K－Ar（钾氩法）Rb－Sr（铷锶法
14C（碳 14 同位素法）
2. 相对地质年代
根据生物的发展和岩层形成的顺序，而将地壳历史划分为相应的演化阶段，以确定岩石地层或地质事件的先后顺序（或新老关系）。不表示各个时代单位的长短。
相对地质年代的确定方法依据有：地层层序法、地层（或岩石）接触关系法、标准古生物化石（或古生物群体）对比法等。
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第三章 大气与气候
第三节 大气运动和天气系统
一、影响大气的水平运动
（一）影响大气水平运动的四种力
水平气压梯度力（原动力）
地转偏向力（改变方向）
惯性离心力（改变方向）
摩擦力（减速、改变方向）
（二）自由大气中的空气运动
1. 地转风 指自由大气中空气作等速、直线水平运动。
地转风出现时，地转偏向力（A）与气压梯度力（G）平衡。
——地转风方向与水平气压梯度力的方向垂直，即平行于等压线。在北半球，背风而立，高压在右，低压在左；南半球相反。此称为白贝罗风压定律。
2. 梯度风
◆ 自由大气中，当空气作曲线运动时，水平气压梯度力G、地转偏向力A和惯性离心力C三个力达到平衡时的空气水平运动，称为梯度风。
◆ 在北半球，低压中，梯度风沿着等压线按逆时针方向吹；在高压中则相反，梯度风绕高压中心按顺时针吹。南半球的情况刚好相反。
梯度风的风向，也遵从白贝罗风压定律，即在北半球，背风而立，高压在右，低压在左，南半球则相反。
二、大气环流
★ 大气环流是指大范围内具有一定稳定性的各种气流运行的综合现象。主要表现为全球行星风系、三圈环流、季风环流等。
（一）全球环流
1. 全球气压带 7 个 纬向气压带
① 赤道低压带； ② 2个极地高压带③ 2 个 副热带高压带 ④ 2 个 副极地低 压带 2. 行星风系
行星风系是指不考虑海陆分布和地形起伏等的影响，地面盛行风的全球性型式。
行星风系主要包括三个盛行风带：
① 信风带 ② 西风带 ③ 极地东风带
3. 经向三圈环流
① 信风环流圈（Hadley环流）
② 中纬度环流圈（Ferrel环流）
③ 极地环流圈
（二）季风环流◆ 大陆与海洋之间的广大地区，以一年为周期、随着季节变化而方向相反的风系，称为季风。季风是由于海洋与大陆之间的热力差异而形成的大范围热力环流。
◆ 夏季，风由海洋吹向陆地，形成夏季风；冬季，风由陆地吹向海洋，形成冬季风。
（三）局地环流
由于局部环境如地形起伏、地表受热不均等而产生的小范围环流，叫局地环流，也称地方性风系。
1. 海陆风 2. 山谷风 3. 焚风
三、主要天气系统
大气中引起天气变化的水平或垂直分布的各种尺度的运动系统，称为天气系统。
◆ 天气过程
天气系统的发生、发展、消亡及其相应的天气演变的全过程。
◆ 天气形势
天气系统的分布状况。天气形势分析是天气预报的重要依据。
（一）气团与锋
气团及其分类
气团是指在广大区域内水平方向上温度、湿度、铅直稳定度等物理属性比较均匀的大块空气。其水平范围几百到几千公里，垂直范围几到十几公里。同一气团内部的水平温度梯度一般小于 1～2 ℃／100 km。
◆ 气团形成的条件：
① 范围广阔、地表性质比较均匀的下垫面。
② 有利空气停滞和缓行的环流条件。
地表温度和湿度状况决定了气团的大气属性。
◆ 气团变性：当气团离开源地，其物理属性逐渐改变，这种过程就称为气团变性。日常所见的气团，大多属于变性气团。
● 气团的类型
① 地理分类法（地理位置和下垫面性质）
按气团源地分成四个基本类型：冰洋气团、极地气团、热带气团、赤道气团。
按气团源地的海陆位置，又把每一基本类型分为海洋气团和大陆气团。赤道气团源地是海洋，不再分海、陆型。
② 热力分类法
凡是气团温度高于流经下垫面温度的，称为暖气团；相反，气团温度低于流经下垫面温度的，称为冷气团。
一般，由低纬度流向高纬度的是暖气团，反之为冷气团。
2. 锋及其分类
温度或密度差异很大的两个气团相遇时，在它们之间形成一个狭窄的过渡区域，称为锋。
通常把锋看成是一个几何面，称为锋面，锋面与地面的交线称为锋线。锋面和锋线合称为锋。
锋的类型
根据锋面两侧冷暖气团移动方向和结构可分为：
冷锋 暖锋 准静止锋 锢囚锋
根据形成锋的气团源地可分为：
冰洋锋 极 锋 赤道锋
3、锋面天气
锋面天气是指锋附近的云、降水、风等气象要素的分布状况。
根据锋面性质，锋面天气可分为冷锋天气、暖锋天气、准静止锋天气和锢囚锋天气。
（二）气旋与反气旋
1. 气旋
气旋是由锋面上或不同密度空气分界面上发生波动形成的，占有三度空间、中心气压比四周低的水平空气漩涡。
北半球气旋空气按反时针方向自外围向中心运动。
根据气旋产生的地理位置，可将其分为温带气旋和热带气旋两种类型。
温带气旋即锋面气旋，分布在中纬度地区。主要出现在东亚、北美、地中海等地区。
热带气旋 是形成于热带海洋上的一种具有暖心结构的气旋性涡旋。中心附近平均最大风力小于8级的热带气旋称热带低压；最大风力8～9级者称热带风暴， 10～11级者称强热带风暴，大于12级称为台风。
2. 反气旋
指占有三度空间的，中心气压比四周高的大型空气涡旋。气流运动由中心向四周旋转运动，旋转方向为北半球顺时针，南半球逆时针。其水平尺度比气旋大。
● 根据温压结构，反气旋可分为两类：
冷性反气旋（冷高压） 暖性反气旋（暖高压）
● 根据反气旋的生成地区不同，还可分为：
极地反气旋、温带反气旋、副热带反气旋等。
第四节 气候的形成
一、气候和气候系统
（一）气候的概念
气候是指某地区多年间大气的一般状态及其变化特征。它既反映平均情况，也反映极端情况，是各种天气现象的多年综合。它以稳定性高，空间尺度大，范畴广而区别于天气。
（二）气候系统
气候系统包括形成气候及其变化的特性和过程。
气候系统的特性包括：
热力学性质——气温、水温、冰温和地温
运动学特性——风、洋流及相应的垂直运动和冰块的运动
含水性——空气的含水量或湿度、云量和云中含水量、地下水、湖泊水位，雪的含水量，陆冰与海冰的含水量；
静力学特性——大气和海洋的压力和密度，空气成分、海水盐度，以及系统的几何边界和物理常数。
完整的气候系统的组成：
大气圈——是气候系统的主体，也是系统最易变化和最敏感的部分。
海洋——是气候系统的热量储存库，海洋热力和动力学惯性使它具有“低通滤波”的作用。
冰雪圈——包括全球的冰层和积雪，计有大陆冰盖、高山冰川、地面雪被、多年冻土、海冰、湖冰和河冰。是气候变化的指示器，又对气候长期变化产生反馈，在地球热平衡中起重要作用。
陆面（岩石圈）——山脉、地表岩石、沉积物、土壤等
生物圈——地球生命物质构成的圈层。包括陆地和海洋中的植物，空气、海洋和陆地生活的动物，以及人类本身。
二、气候的形成的影响因素
（一） 气候形成的辐射因子
太阳辐射是气候系统的能源，又是一切大气物理过程和现象形成的基本动力，在气候形成中起着主导作用。不同地区的气候差异及气候季节交替，主要由太阳辐射能在地球表面时空分布不均及其变化引起。而太阳辐射的时空分布受地理纬度制约，因此气候形成的辐射因子是一种纬度因素。
（二）气候形成的环流因子
地表太阳辐射能量分布不均引起的大气环流是热量和水分的转移者，也是气团形成的基本原因。它促使不同性质气团发生移动，而气团的水平交换是不同地区气候形成及其变化的重要方式。因此，在不同纬度的不同环流形势下形成的气候类型也不相同。
1. 大气环流与热量输送和水分循环
● 大气环流导致的热量的纬向输送，缓和了赤道与极地的温度差异。
● 大气环流导致的热量的海陆输送，调节了海陆间的热量分布。
● 大气环流导致的水分循环，对全球的水分平衡有重要作用。
2. 大气环流与海温异常
海温变化存在着明显的年际震荡，最著名的事例，就是厄尔尼诺现象。
◆ 厄尔尼诺（El Nino）是西班牙语 “圣婴” 音译，原指每年圣诞节前后，沿厄瓜多尔和秘鲁沿岸出现一股弱暖洋流，取代了沿岸原有冷海水的现象。现在，厄尔尼诺一词是指赤道太平洋东部海洋表层水温持续异常增温的现象（暖水事件）。
◆ 赤道地区大洋的东侧是下层冷海水上升作用最为强烈的地区。在赤道东太平洋地区强烈的冷海水上翻，使得其海洋表层温度与赤道西太平洋地区的“暖地”之间形成强烈的对比。在赤道东太平洋冷水域的上空大气强烈下沉，赤道西太平洋印度尼西亚海洋大陆上空大气对流强烈，大气以上升为主，这样就形成一个闭合的东西向环流圈，称为沃克环流。
在正常情况下，赤道太平洋海面盛行赤道东风，而东南太平洋吹东南信风，大洋东侧表层的暖海水被吹送到西太平洋，其下层的冷海水则不断向上补充表层流失的暖海水，结果使西太平洋海平面上升，热量聚积。西太平洋海平面通常比东部高 40 cm，表层海水年平均温为29℃，而东部沿岸受下层上涌冷海水的影响，仅有24℃左右，东西两侧相差3～6℃。
厄尔尼诺现象◆ 当洋流运动异常或大气环流变化而导致赤道东风和东南信风减弱时，赤道太平洋海面西高东低的温度分布将会被破坏，赤道逆流增强，西太平洋温暖的海水向东延伸，从而使东太平洋补充表层的下层冷海水减少，表层海水温度上升，形成厄尔尼诺。
厄尔尼诺现象
★厄尔尼诺引发气候异常
◆ 当厄尔尼诺发生时，热带中、东太平洋海温迅速升高，主要降水区由印度尼西亚地区东移至日界线附近，直接导致该海域和南美太平洋沿岸哥伦比亚、厄瓜多尔和秘鲁等地异常多雨。厄尔尼诺还会抑制西太平洋和北大西洋热带风暴生成，使得东北太平洋飓风增多。
◆ 另一方面，厄尔尼诺事件又使热带西太平洋降雨减少，造成南亚、印度尼西亚、马来西亚、东南亚和澳大利亚等地大范围的严重干旱。厄尔尼诺还会导致加拿大西部、美国北部出现暖冬，使美国南部冬季潮湿多雨。
★ 厄尔尼诺对海洋生物的影响
东南信风减弱，表层海水倒流，赤道东太平洋秘鲁、智利沿岸海域的海水不再上翻，海面温度升高，营养盐大幅度减少，从而导致鱼类的大量死亡，以及鸟类的大量减少。厄尔尼诺是大气、海洋相互作用，导致生态平衡破坏而造成的：大气环流（东南信风）的改变，引起洋流（赤道洋流）的变化，从而导致海洋生态系统的破坏
图114
★ 厄尔尼诺对我国气候的影响
① 使来自东南部海洋上的夏季风强度减弱，造成夏季降雨带的位置偏南，出现南方暴雨成灾、北方干旱少雨的异常现象；
② 长江中下游地区进入梅雨期偏晚；
③ 东部地区秋季容易出现北少南多的降雨分布；
④ 容易出现暖冬；
⑤ 在西北太平洋和南海地区生成的热带气旋或台风数量偏少。
拉尼娜现象◆ 拉尼娜是西班牙语 “圣女” 的音译，又称“反厄尔尼诺”，是指赤道太平洋中部和东部海洋表层水温持续异常降温的现象（冷水事件）。
◆ 当赤道东风和东南信风增强时，东太平洋更多表层的暖海水被吹送到西太平洋，导致更多的下层冷海水补充上表层，表层海水温度因而下降，结果使太平洋东西两侧表层海水的温差加大，形成拉尼娜。
★ 南方涛动（ Southern Oscillation ）
◆ 南方涛动是指在热带太平洋与热带印度洋之间气压变化呈反相关的振荡现象。这种气压一边高一边低、如同跷跷板一样。
厄尔尼诺现象、拉尼娜现象与南方涛动现象之间有密切的对应关系。
★ 南方涛动指数（SOI）
SOI＝P T－P D
P T: 赤道东太平洋海平面气压
P D: 印度尼西亚海平面气压
◆ 常采用赤道太平洋的大溪地岛与澳洲达尔文之间的气压差作为标准，判断是否发生了厄尔尼诺或拉尼娜现象。
大溪地岛气压－达尔文气压＝负值时，就认为将会发生厄尔尼诺现象。
大溪地岛气压－达尔文气压＝正值，则拉尼娜现象将要发生了。
（三）气候形成的地理因子
地理环境使地球气候既具有纬度地带性，又具有非地带性特征。
① 海陆分布对气候的影响 海陆分布打破了气候的纬度地带性分布规律，形成了同一纬度区带的海洋性气候与大陆性气候。
② 洋流对气候的影响 洋流可以将低纬度区的热量传输到高纬度区，又能从高纬度区向低纬度区输送海冰和冷水。洋流的热量输送对大陆东西岸的气温差异起着很大的作用；冷暖洋流对所经之地的降水也有较大影响。
③ 地形对气候的影响 海拔高度、地表形态、坡向等影响水热条件的再分配，从而对气候产生影响。
三、世界气候类型
（一）低纬度气候 可分为五类
1、赤道多雨气候 2、热带海洋性气候
3、热带干湿季气候 4、热带季风气候
5、热带干旱与半干旱气候
（二）中纬度气候
1. 副热带干旱与半干旱气候 2. 副热带季风气候
3. 副热带湿润气候
4. 副热带夏干气候（地中海气候）
5. 温带海洋性气候 6. 温带季风气候
7. 温带大陆性湿润气候 8. 温带干旱与半干旱气候
（三）高纬度气候
1. 副极地大陆性气候 2.极地长寒气候（苔原气候）
3. 极地冰原气候
（四）高地气候
（五）城市气候
第四章 海洋和陆地水
一、海及其特点
大洋的边缘因为接近或伸入陆地而或多或少与大洋主体相分离的部分称为海。
海总是与陆地（大陆、岛屿）对大洋的分隔相联系的。海从属于洋，或者说是洋的组成部分。海的面积和深度都远小于洋。河水的注入使海的许多重要特征，如海水物理化学性质、生物发育状况等均有别于洋。海基本上没有自己独立的洋流系统和潮汐，不具有洋那样明显的垂直分层。
二、海的分类
依据海与大洋分离的情况和其它地理标志，分为:
（1）内海（或称地中海）
（2）边缘海
（3）外海
（4）岛间海
三、海水的运动
（一）潮汐与潮流
1. 潮汐现象
潮汐指由月球和太阳引力引起的海面周期性升降现象。在潮汐现象中，海面上升叫涨潮，海面下降叫落潮；涨潮时的最高水位为高潮，落潮时最低水位为低潮；相邻二次高潮或低潮的时间间隔，称为潮期，相邻高潮和低潮的水位差，叫潮差。潮差以朔望月为周期变化。潮差最大时，叫大潮；潮差最小时，叫小潮。
根据潮汐的周期变化，基本上可以分为半日潮、混合潮和全日潮三种类型。
半日潮：一个太阴日有两次高潮和两次低潮，相邻两次高潮或低潮的潮位和涨、落潮的时间差不多 ( 6小时12.5分)。
全日潮：一个太阴日内只有一次高潮和一次低潮。
混合潮：一月内有些日子出现两次高潮和两次低潮，但潮位和涨、落潮时间差别很大；而另一些日子则出现一次高潮和一次低潮。
2. 潮流
指海水在月球和太阳的引潮力作用下所形成的周期性水平运动。随涨潮而产生的潮流叫涨潮流，随落潮而产生的潮流叫落潮流。潮流同样也分为半日潮流、混合潮流和全日潮流。
若以潮流流向变化分类，潮流分为回转流和往复流两种。
二、海洋中的波浪
（一）波浪及其类型
海洋中的波浪是指海水质点以其原有平衡位置为中心，在垂直方向上作周期性圆周运动的现象。
波浪包括四个要素：波峰、波谷、波长和波高
波峰是静水面以上的波浪部分；波谷是静水面以下波浪部分；波顶是波峰的最高点；波底是波谷的最低点；波高是波顶与波底间的垂直距离；波长是两相邻波顶或波底间的水平距离。
★ 波浪的成因分类：
① 风浪和涌浪 ② 海啸 ③ 潮波
④ 气压波 ⑤ 船行波
海啸：由火山爆发、海底地震引起海底大面积升降及沿海地带山崩和滑坡等造成的巨浪，称为地震海啸。由于强烈的大气扰动（如台风、强低压等）引起海水异常升降产生的巨浪，称为风暴潮。
地震海啸与风暴潮产生的原因虽不相同，但它们产生的现象和破坏力却是类似的，所以，一般将二者统称为海啸。
（二）波浪的折射
波浪的前进方向常与海岸斜交，这样，同一波列两端的水深就可能有较大差异。近岸较浅一端因受海底摩擦阻力影响而减速，离岸远而较深一端在深水处继续保持原速前进，最后使波向发生转折，波峰线与海岸线平行，这就是波浪折射。
波浪前进方向不垂直于海岸时，可造成水体沿海岸流动，形成沿岸流。它对海岸地貌的形成发育有一定影响。
三、洋流
洋流（海流）: 海水速度相对稳定、沿着一定方向有规律的水平流动。洋流是海水的主要运动形式。
风力是洋流的主要动力，地球偏转力、海陆分布和海底起伏等，也有不同程度的影响。
地球偏转力使洋流在北半球发生右偏，南半球发生左偏；大陆的障碍使任何洋流都不可能环绕地球流动，岛屿或大陆的突出部分，可以使洋流发生分支。洋流对气候也发生影响，许多沿海地区的温度和降水状况，都与附近的洋流有关。
（一）洋流的成因和分类
★ 按成因，洋流可分为摩擦流、重力－气压梯度流和潮流三类。
★按水温，可把洋流分为暖流和寒流。
洋流产生的主要原因是风力作用和海水密度差异。
（二）洋流模式 （三种模式）
1）亚热带环流：以南北回归线高压带为中心，北半球为顺时针环流，南半球为逆时针流动。
2）亚极地环流：以纬度60°为中心，北半球形成反时针环流，南半球形成顺时针环流。
3）赤道环流：在赤道无风带两侧，北半球部分的洋面流为反时针方向，南半球部分则是顺时针方向。形成了两个赤道环流。
四、海洋资源
海洋是地球上最大的沉积场所，也是水生生物最广阔的生活场所。从任何意义上都可以说，海洋是一个巨大的资源宝库。所谓海洋资源，主要是指与海水本身有着直接关系的物质和能量。例如，溶解于海水中的化学元素（化学资源），海洋生物资源，海底矿产资源，由海水运动所产生的能量（动力资源），以及贮藏在海水中的热量，等等。
五、海洋对地理环境的影响
海洋是地球上真正的生命摇篮，最早的生命即产生于海洋。而目前，仍有大量生物生活在海洋，并且形成了最大的生态系统——海洋生态系统。
海洋是到达地球表面的太阳能的主要接收者，也是主要的蓄积者。海洋借助自己与大气的物质和能量交换过程间接影响气候和受气候影响的各种自然现象。
海洋是气温的重要调节者。海洋中运动着的水体——洋流与气候的关系非常密切。从地球低纬区输送到高纬区的热量，约有一半是由洋流完成的。濒临寒流的海岸，气温比同纬度内陆地区低；接近暖流的海岸，气温则比同纬度内陆地区高。洋流影响降水的地理分布。暖流影响区降水往往比较多；寒流影响区降水比较少。
第六节 河 流
一、河流、水系和流域
（一）河流、水系和流域的概念
河流是陆地表面上经常或间歇有水流动的线形水道。降水、冰雪融水或由地下涌出地表的水，在重力作用下经常地或周期性地沿线形伸展的凹地向低处流动，形成河流 。
水系：河流沿途接纳很多支流，并形成复杂的干支流网络系统，即为水系 。
一些河流以海洋为最后的归宿，称为外流河；另一些河流注入内陆湖泊或沼泽，或因渗漏、蒸发而消失于荒漠中，即为内陆河。
流域：每一条河流和每一个水系都从一定的陆地面积上获得补给，这部分陆地面积便是河流和水系的流域 ，也就是河流和水系在地面的集水区。
分水岭：划分相邻水系或河流的山岭或河间高地。分水岭的最高点的连线称为分水线或分水界。
对于任何河流或水系来说，分水线之内的范围，就是它的流域。
（二）水系形式
1. 从水系与岩层构造、沉积物性质等的关系来看，水系形式可分为树枝状、格状和长方形等类型。
2. 从水系干支流配置关系或它们构成的几何形态来看，有：扇状水系、羽状水系、梳状水系、平行水系
3. 还可根据水系流向的相互关系划分水系类型，如向心水系、辐散状水系等。
（三）河流的纵横断面
1. 落差
河源与河口的高度差，称为河流的总落差。某一河段的落差是这一河段两端的高度差。
2. 河流的比降
单位河长的落差，称为河流的比降。通常以小数或千分数表示。
3. 河流纵断面
以落差为纵轴，距河口的距离为横轴，据实测高度值定出各点的坐标，连接各点即得到河流的纵断面图。它能够很好地反映河流比降的变化。影响河流纵断面变化的因素：岩性、地貌类型、河流年龄等。
4. 横断面
河槽中垂直于流向并以河床为下界、水面为上界的断面。由于地转偏向力和弯曲河道中河水离心力的影响，水面具有横比降。由于流速分布不均匀，水面还发生凹凸变形。所以河水面几乎不可能是一个严格的平面。
（四）河流的分段
河流可以分为河源、上游、中游、下游和河口五段。
河源是指河流源地，通常与山地冰川、高原湖泊、沼泽和泉水相联系
上游比降大，流速大，冲刷占优势，河槽多为基岩或砾石
中游比降和流速减小，流量加大，冲刷、堆积大致均衡，河床位置比较稳定，河流侧蚀有所发展，河槽多为粗砂。
下游比降平缓，河谷宽广，河道弯曲，流速小而流量大，淤积占优势，多浅滩或沙洲，河槽多细砂或淤泥。
河口是河流入海、入湖或汇入更高级河流处，经常有泥沙堆积，有时分汊现象显著，在入海、湖处形成三角洲。
二、河川径流
（一）径流的形成和集流过程
1.停蓄阶段
降水落到流域内，一部分被植物截留，另一部分经过下渗，进入土壤和岩石孔隙中，形成地下水。所以降水初期不能立即产生径流。
降水进行到大于上述消耗时，便在一些分散洼地停蓄起来，称为填洼。停蓄于洼地的水也不能立即变为径流，所以这个阶段叫做停蓄阶段。
2.漫流阶段
当植物截留和填洼都达到饱和、降水量超过下渗量时，地表便开始出现沿斜坡流动的细小水流，即坡面漫流。坡面漫流逐渐扩大范围，并分别流向不同的河槽里。
漫流阶段的产流强度，决定于降水强度和土壤稳渗率之差。在同样降水强度下，砂质土地区产流强度较小，而壤土地区产流强度较大。
3. 河槽集流阶段
坡面漫流的水进入河道中，沿河网向下游流动，使河流流量大为增加，叫做河槽集流。河槽集流阶段，大部分河水流出河口外，只有小部分渗过河谷堆积物补给地下水，待洪水消退后，地下水又反过来补给河流。
河槽集流过程在降水停止后还将继续很长时间。这个阶段包括雨水由坡面进入河网，最后流出出口断面的整个过程，它是径流形成的最终环节。
（二）径流的变化
1.年内变化
根据一年内河流水情的变化特征，可以分为若干个水情特征时期，如汛期、平水期、枯水期或冰冻期。
河流处于高水位的时期称为汛期。汛期径流量大，洪峰起伏变化急剧，是全年最重要的水情阶段。枯水期是河流处于低水位的时期。枯水期河水主要依靠地下水补给，流量和水位变化很小。平水期是河流处于中常水位的时期。
2.年际变化
径流量的年际变化往往是由降水量的年际变化引起的。
三、河流的补给
（一）河流补给的形式
雨水、冰川和积雪融水、地下水、湖泊和沼泽，都可以构成河流的水源。
（二）各种补给的特点
1.降水补给 雨水是全球大多数河流最重要的补给来源。降水补给为主的河流的水量及其变化，与流域的降水量及其变化有着十分密切的关系。
2.融水补给 融水补给为主的河流的水量及其变化，与流域的积雪量和气温变化有关。这类河流在春季气温回升时，常因积雪融化而形成春汛。高山冰川的融水补给时间略迟，常和雨水一起形成夏季洪峰。
3.地下水补给 河流从地下所获得的水量补给，称地下水补给。地下水是河流较经常的水源，一般约占河流径流总量的15—30％。地下水补给具有稳定和均匀两大特点。
4.湖泊与沼泽水补给 湖泊、沼泽水补给量的大小和变化，取决于湖泊和沼泽对水量的调节作用。湖泊面积愈大，水量愈多，调节作用就愈显著。一般说来，湖泊沼泽补给的河流，水量变化缓慢而且稳定。
5.人工补给 从水量多的河流、湖泊中，把水引入水量缺乏的河流，向河流中排放废水等，都属于人工补给范围。
四、河流与地理环境的相互影响
河流的地理分布受着气候的严格控制。河流的水文特征，包括水源的补给形式及其比例，水位、流量及其季节变化，结冰与否及结冰期长短等，无一不受气候条件制约。此外，其它自然地理要素对河流也有明显影响，流域海拔高度、坡度和切割密度直接影响着径流汇聚条件；地表物质组成决定着径流下渗状况；植被则通过对降水的截留影响径流；等等。
河流对地理环境也有显著的影响。河流对其流域的气温有调节作用；河流搬运固体物质，起着削高填低的作用。所以河流既是地表景观的创造者，还是内陆和海洋盆地中盐类的供给者。
河流对于人类社会的发展也具有重要意义。它在交通运输、灌溉、发电和水产事业等方面都为人类带来了重要财富。
第七节 湖泊与沼泽
一、湖泊
（一）湖泊的成因和类型
地面上洼地积水形成比较宽广的水域称为湖泊。湖盆是形成湖泊的必要地貌条件，水是形成湖泊的物质基础。
1. 湖泊的成因分类
（1）内力作用形成的湖
构造湖 火山口湖 堰塞湖（熔岩堰塞湖与山崩堰塞湖）
(2) 外力形成的湖泊
河成湖(牛轭湖) 风成湖 冰成湖 海成湖 岩溶湖
2. 湖泊的其它分类
▲ 按照湖水的来源，分为海迹湖和陆面湖两大类。
▲ 依据湖水与径流的关系，分为内陆湖和外流湖。
▲ 根据湖水的矿化程度，分为淡水湖和咸水湖。
▲ 按湖水温度状况，分为热带湖、温带湖和极地湖等。
▲ 以湖水存在的时间久暂，分为间歇湖、常年湖。
二、沼泽
（一）沼泽的成因
沼泽：通常把比较平坦或稍为低洼而过度湿润的地面称为沼泽。沼泽中生长各种喜湿植物，并有泥炭层。在沼泽物质中，水占85—95％，干物质（主要是泥炭）只占5—10％。
水分条件是沼泽形成的首要因素。只有过多的水分才能引起喜湿植物的侵入，导致土壤通气状况恶化，并在生物作用下形成泥炭层。
沼泽形成过程基本上有两种情况，即水体沼泽化和陆地沼泽化。
1. 水体沼泽化 沿湖岸水生植物或漂浮植毡向湖中央生长，使全湖布满植物，大量有机物质堆积于湖底，形成泥炭，湖渐变浅，最后形成沼泽。低洼平原的河流沿岸沼泽化过程与此相似。当河水不深、流速也不大时，水生植物从岸边生长，造成泥炭堆积，最终导致河流沿岸的沼泽化。
2.陆地沼泽化： 陆地沼泽化表现为多种形式，但基本形式是森林沼泽化和草甸沼泽化两种。在过湿区域的森林砍伐迹地或火烧迹地上，草本植物大量繁殖，一方面阻碍木本植物的生长，另一方面又成为苔藓植物的温床，最后形成苔藓沼泽，这是森林沼泽化。地表长期处于过湿状态，特别是河水泛滥及邻近水体沼泽化的影响，使潜水位升高或地下水出露地表，造成草甸的过度湿润，以致低洼处水分积聚，土壤中形成嫌气环境，死亡有机质在嫌气细菌作用下，缓慢分解而形成泥炭层，这是草甸沼泽化。
一、岩石的水理性质
松散岩石存在着孔隙，坚硬岩石中有裂隙，易溶岩石有孔洞。水以不同形式存在于这些空隙中。岩石与水作用时，表现出不同的容水性、持水性、给水性、透水性等，这就是岩石的水理性质。
（一）容水性
指岩石容纳水量的性能，用容水度表示。容水度是单位体积的岩土所能容纳的最大水量。
（二）持水性
指在重力作用下， 岩土依靠分子力和毛管力在其空隙中保持一定水量的性能，用持水度表示。持水度是岩土在重力水排出后所保持的水体积与岩土总体积之比。
岩土组成颗粒越小，持水性能越好。
（三）给水性
指在重力作用下， 饱水岩石自由流出一定水量的性能，用给水度表示。 给水度是从饱水岩土中流出的水体积与岩土体积之比。粗粒岩石给水度大，细粒岩石给水度小。
（四）透水性
是指岩石的透水性能。 主要取决于孔隙的大小和连通性，以及孔隙的多少。
粘土孔隙度有时虽然可达50％以上，但透水性很差，砂的孔隙度一般只有30％，但孔隙大，故透水性良好。
二、地下水的动态
（一）地下水动态
地下水流量、水位、温度和化学成分，在各种因素影响下发生日变化和季节变化，称为地下水的动态。
（二）影响地下水动态的因素
气候是影响地下水动态的最积极的因素之一。降水、蒸发、气温的周期性变化引起地下水相应的变化；暴雨、干旱等则造成地下水的突然性变化。
河湖水位升降，海岸附近涨落潮，在地表水与地下水之间有水力联系时，也常引起地下水位的变化。
地壳的升降运动引起侵蚀基准面位置的变化，也必然引起地下水动态的改变。
植物的蒸腾作用使地下水位产生以昼夜为周期的升降。
人为因素对地下水动态的影响是多方面的，抽水、排水工程可以降低地下水位，农田灌溉、修建水库可使地下水位增高。
三、地下水按埋藏条件的分类
岩石中水的存在形式多样，按物理性质上的差异可以分为气态水、吸着水、薄膜水、毛管水、重力水和固态水等。
重力水在重力作用下向下运动，聚积于不透水层之上，使这一带岩石的所有空隙都充满水分，故这一带岩石称饱水带。饱水带以上的部分，除存在吸着水、薄膜水、毛管水外，大部分空隙充满空气，所以称包气带。包气带和饱水带之间的界限，就是潜水面。
地下水按埋藏条件可分为上层滞水、潜水和承压水三类。
1. 上层滞水：存在于包气带中局部隔水层上的重力水。
特点：分布范围小，水量小而季节变化剧烈；补给区与分布区一致；补给源是大气降水和地表水；耗损形式是蒸发和渗透。
上层滞水的动态主要决定于气候、隔水层的范围、厚度、隔水性等条件。上层滞水矿化度比较低，但最容易受到污染。
2. 潜水：指埋藏在地表以下第一个稳定隔水层之上，具有自由表面（潜水面）的重力水。从地表到潜水面的距离称为潜水的埋藏深度。潜水面到下伏隔水层之间的岩层称为含水层，而隔水层就是含水层的底板。
特点：潜水面不承受静水压力；补给区与分布区一致；动态变化较不稳定，有明显的季节变化；潜水补给条件好，水量丰富；水质容易遭污染。
河、湖水面常常高于附近的潜水面，因此，河水、湖水常常补给沿岸的潜水。潜水与河流水面间往往形成互相补给的关系，这种现象称为河流与地下水的水力联系。
3. 承压水：指充满于两个稳定隔水层之间的具有压力的地下水。
特点：承压水隔水顶板妨碍了含水层直接从地表得到补给，故补给区和分布区常不一致；动态变化较稳定，没有明显的季节变化；补给条件较差，大规模开发后，水的补充和恢复较缓慢；水质不易遭污染。
第九节 冰川
一、成冰作用与冰川类型
冰川是指发生在陆地上，由大气固态降水演变而成的，通常处于运动状态的天然冰体。冰川是极地气候和高山冰雪气候的产物。
（一）成冰作用：是指积雪转化为粒雪，再经过变质作用形成冰川冰的过程。
重结晶、渗浸和冻结成冰，是成冰作用的三个基本类型；渗浸－重结晶及渗浸－冻结作用则是两个过渡类型。
（二）冰川类型
通常按照冰川的形态、规模及所处的地形条件把冰川分为山岳冰川（悬冰川、冰斗冰川、山谷冰川） 、大陆冰川、高原冰川和山麓冰川。
冰川分布的高度受着雪线高度的严格制约。任何地区如果地表没有高出雪线就不可能形成冰川 。
雪线：多年积雪区和季节积雪区之间的界限。气温、降水量和地形是影响雪线高度的三个主要因素 。
二、冰川对地理环境的影响
在极地和中低纬高山冰川区，冰川本身是自然地理要素之一，并形成独特的冰川景观。
规模较小的冰川只对附近地区的气候发生影响，巨大的冰川对广大地区甚至全球气候发生影响。作为一种特殊的下垫面，冰盖的扩展将大大增强地球的反射率，从而促使地球进一步变冷，并影响气团性质和环流特征。
在地球水圈的水分循环中，冰川也有重要的作用。冰盖消融量的增减，将直接影响海平面的升降。
冰川不仅是河流的补给来源，还是其调节者。
冰川推进时，将毁灭它所覆盖的地区的植被，动物被迫迁移，土壤发育过程亦将中断。自然地带将相应向低纬和低海拔地区移动。冰川退缩时，植被、土壤将逐渐重新发育，自然地带相应向高纬和高海拔地区移动。
冰川的侵蚀和堆积作用显著改变地表形态，形成特殊的冰川地貌。
第五章 地貌
第一节
地貌成因与地貌类型
地貌或称地形，指地球表面由地球内外动力相互作用而成的多种多样的外貌或形态。
地貌形成的动力
内力是指地球内部能量（物质运动）所产生的作用力，主要表现为地壳运动、岩浆活动和地震。
外力是指太阳能、重力能、潮汐力等通过大气、水流、冰川及生物等作用产生的力。其主要表现为剥蚀作用、搬运作用、堆积作用等。
一、地貌成因（地貌形成发育的影响因素）
（一）构造运动与地貌发育
构造运动构成地球表面的巨大起伏，因而成为形成地表宏观地貌特征的决定性因素。
（二） 地貌形成的气候因素
髙纬和高山寒冷气候：冰川、冰缘（冻融）作用为主，形成各种冰川地貌、冰缘冻融地貌。
温湿气候：流水作用为主，形成各种流水地貌类型。
干旱气候：风的作用为主，形成各种风蚀、风积地貌。
山地气候： 1）湿润而又足够高的山地以冰川作用和流水作用组合及相应地貌类型占优势。
2）干旱区山地高、中、低山带分别以冰川冰缘作用、流水作用和干燥剥蚀作用为主要外动力并形成相应的地貌类型。
（三）岩性对地貌形成的影响
各种岩石因其矿物成分、硬度、胶结程度、结构与产状不同，抗风化与抗外力剥蚀的能力常表现出很大的差别，形成的地貌类型或地貌轮廓往往很不相同。
（四）人类活动对地貌的影响
一是通过改变地貌发育条件加速或延缓某种地貌过程。二是直接干预地貌过程，甚至改变地貌发育方向。
二、 基本地貌类型
1. 地貌等级划分
一级为大陆和海洋盆地
二级为大陆上的山地、平原，海洋中的洋中脊、深海平原
三级为分水岭、河谷、山间盆地等。
高一级的地貌由低一级的地貌组合而成。高级地貌类型的形成以内力作用为主，而低级地貌类型多与外力作用有关。
2. 基本地貌类型可分为山地和平原两类。
山地
山地是山岭、山间谷地和山间盆地的总称，是地壳上升背景下由外力切割而成。根据绝对高度，山地可分为极高山、高山、中山和低山四类。
丘陵是山地与平原间的过渡类型，不受绝对高度限制，但相对高度一般不大于100m。
平原
平原是一种广阔、平坦、地势起伏很小的地貌形态类型。依据表面形态特征，有平坦平原、倾斜平原、凹形平原、起伏平原之分；依据成因，可有熔岩平原、喀斯特平原、冲积平原、海成平原等类型。依据海拔高度，可分为低平原（小于200m)和高平原（高原）两类。
当平原周围被山地环绕时，平原及面向平原的山坡共同组成一种新的地貌类型——盆地。
三、 地貌在地理环境中的作用
（一）导致地表热量的重新分配和温度分布状况复杂化
（二）改变降水量分布格局
（三）地貌对生物界的影响
（四）地貌对自然界地域分异的影响
（五）地貌对土地类型分化的影响
第二节
风化作用与块体运动
一、风化作用
风化作用（风化）是指地壳表层岩石和矿物在太阳辐射、大气、水及生物作用下，使物理性质和化学性质发生变化，并形成新物质的过程。
（一）风化作用的类型
1. 物理风化
物理风化又称机械风化或崩解。物理风化是一个岩石由整体破裂为碎屑，裂隙、孔隙和比面积增加，物理性质发生显著变化而化学性质不变的过程。
2.化学风化
化学风化是指岩石和矿物在大气、水和生物等作用下受到化学分解，使化学成分和矿物成分发生变化。
化学风化的方式可归纳为水化、水解、溶解、氧化等几种。
３．生物风化作用
生物物理风化作用 是指生物对岩石矿物的机械破坏作用。
生物化学风化作用 是指生物通过新陈代谢和生物死亡后的遗体腐烂分解而对岩石矿物进行的化学风化作用。
（二）风化壳
被风化了的岩石圈的疏松表层称为风化壳。风化作用能达到的深度，也就是风化壳的厚度，
风化壳形成的基本条件
● 有利于风化作用持续进行的气候、岩性和构造条件。如高温多雨，温度较差大，岩石节理、裂隙发育，构造破碎强烈等。
● 有利于风化产物停积的地貌、水文、植被等条件。如地势起伏不大，植被覆盖较好，地表流水侵蚀较弱，地下水活动显著等。
风化壳的基本特征：
１）空间分布上不连续，厚度差异也很大。
２）在剖面上风化程度从上至下逐渐变弱，颗粒由细变粗，具有明显的垂直分带性；但不具有类似沉积岩的层理。
３）完整的风化壳可分为强度风化、中度风化和微风化三个层带。
风化壳的基本类型及其分布
① 富铝型酸性风化壳——主要分布于热带部分地区。铝和铁都非常富集，常形成铝和镍等风化矿床。
② 硅铝铁型酸性风化壳——广泛地分布于热带和亚热带地区。硅和铝形成高岭土类粘土矿物。
③ 硅铝粘土型弱酸性风化壳——分布于湿润的温带森林区。风化壳颜色主要呈棕色或黄色。
④ 碳酸盐型中性至微碱性风化壳——分布在水分较少的半湿润或半干旱的森林草原和草原地区。颜色不深，厚度不大，主要含钙质。
⑤ 富钙碱性风化壳——分布在干旱地区。风化壳颜色浅、土层薄、含碎屑。
⑥ 岩屑型风化壳——分布在寒带、高山区及荒漠地区，物理风化为主，岩石在原地崩解破裂。碎屑成分基本与母岩相同。
二、块体运动与重力地貌
岩体和土体在重力作用及地表水、地下水影响下沿坡向下运动称为块体体运动，大致可分为崩落、滑落与蠕动三类，并发育相应的重力地貌。
（一）崩落与崩塌地貌
陡峭斜坡上土体、岩体、岩层，由于重力作用而发生突然的、快速的下移运动，称为崩落或崩塌。
崩落形成两种地貌，即山坡上部的崩塌崖壁与坡麓的倒石堆。
崩落形成的必要条件：
① 地貌条件 山坡坡度和相对高度。坡度陡，崩落速度快；相对高度越大，崩落发育规模越大。
② 地质条件 主要指岩石的岩性、结构和构造。
③ 气候条件 在温度变化较大的地区，物理风化作用促使岩石风化破碎，产生崩塌。此外，崩塌多发生在雨季，也说明了气候条件对崩塌作用的影响。
④ 水文条件 地下水活动引起坡体变化，地表水冲刷坡麓，导致岩体、土体失稳。
（二）滑落与滑坡地貌
由岩体、土体或碎屑堆积物，在重力作用下，沿滑动面发生整体下滑的现象叫作滑坡。滑坡由滑坡体和滑动面组成。滑坡体、滑动面都可形成滑坡地貌。
滑坡产生的条件
（1）地下水和地表水 （2）岩性与地质构造
（3）斜坡形态
滑坡的诱发因素
（1）地震 （2）斜坡形态的改变
（3）大气降水和地下水的变化
（4）地表水对坡麓的冲蚀
（5）人为活动对坡体稳定性的破坏
（三）蠕动
坡面上的岩屑、土体在重力作用下，顺坡发生极缓慢移动的现象称为蠕动。
15°—30°的坡地最易发生蠕动。土屑蠕动的原因主要是土层的冻融交替、干湿变化和温度升降等。
蠕动可造成坡面土层或碎屑层发生弯曲及斜坡上的物体变形。
第三节 流水地貌
一、坡面流水与沟谷流水地貌
（一）坡面流水地貌
雨水或冰雪融水在坡面直接形成薄层片流，片流受坡面微小起伏影响汇聚成没有固定流路的网状细流，因而坡面流水对地表的侵蚀比较均匀。
一般来说，在分水岭的顶部地面较平坦，片流较小，冲刷能力微弱，成为微弱侵蚀带；坡面的中段，坡度较陡，流量较大，冲刷强度也大；到了坡麓地段，因坡度变缓，流速变小，便出现堆积。
影响因素： 气候条件、地表物质、地形条件
（二）沟谷流水地貌
坡面细流顺坡而下时，流速、流量加大，并转变为线状集流，形成冲刷能力增强的沟谷水流，并形成沟谷地貌。
沟谷的发育与形态
细沟→切沟→冲沟→坳沟
沟谷地貌组合
集水盆、沟谷主干、洪积扇
（三）泥石流
指山地沟谷中由大量的沙、土、石块等固体物质与水组成的一种特殊洪流。
◆形成条件：① 大量的松散固体物质；② 暴雨和洪水；
③ 陡峻的沟谷。
◆地貌：上游多崩塌、滑坡；中游形成峡谷；下游出口处，稀性泥石流形成泥石流扇，而粘性泥石流则形成砾石垄岗。
类 型 固 体 含 量 容 重
稀性泥石流 15 — 40％ 1.2 —1.8 t/m3
粘性泥石流 40 — 60％ ＞1.8 t/m3
三、河流地貌
（一） 河谷的发育
河谷——由河流作用塑造而成的长条状凹地。
河谷的基本地貌形态：河床、河漫滩、河谷阶地。
河谷的发育
◆峡谷：呈V形，下蚀为主，谷底几乎为河床占据。
◆宽谷：呈宽 V形，侧蚀为主，形成曲流河床，河床左右不对称，发育河漫滩。
◆成熟河谷： 为宽浅 U 形，以河流堆积作用为主，形成泛滥平原。
（二）河床与河漫滩
河床是指河流平水期河水占据的谷底部分
河漫滩是指洪水时期为洪水淹没的河床以外的谷底部分。广阔的大型河漫滩称为 “ 泛滥平原 ” 。
河漫滩的发育
① 滨河床浅滩阶段
最原始的河漫滩是出现在年青时期的 V 形谷内，由于河流的侧向侵蚀，使谷坡逐渐后退，谷底开始展宽，在河弯的凸岸处形成狭窄的和由粗大砾石所组成的滨河床浅滩。
② 雏形河漫滩阶段
随着侧向侵蚀作用的不断进行，凹岸继续后退，凸岸处雏形浅滩不断扩大加高，以致在河流平水期也大片露出，发展成为雏形河漫滩。
这时，因河谷仍比较窄，洪水时水深和流速仍然较大，在谷底的堆积物仍以粗粒的推移质如砾石和砂等为主，而悬移质如泥和粉沙则被水流带往下游。
③ 河漫滩阶段
雏形河漫滩形成以后，谷底进一步扩宽，滩面再度淤高，洪水时由于滩面水深变浅而流速减小，洪水中的大量悬移质就可以在那里沉积下来，构成由粉砂及粘土组成的沉积层。这样雏形河漫滩就发展成为真正的河漫滩。
（三）三角洲
１．河口三角洲
河口三角洲河流注入海洋或湖泊处，常形成平面上呈三角形的堆积体，称三角洲。
三角洲沉积从平面上和剖面上都可以分为三个带。即三角洲平原带、三角洲前缘带和前三角洲带
根据三角洲的形态特征，可分为下面几种类型：
（1）鸟足状三角洲 （2）尖头状三角洲
（3）扇形三角洲 （4）多岛型三角洲
２．洪积扇
干旱半干旱区的季节性或突发性洪流在河流出山口因比降突减、水流分散、水流减少而形成的扇形堆积地貌。
（四）河流阶地
由于河流下蚀，过去不同时期的谷底便相对高出洪水期水面，呈阶梯状分布在谷坡上，称为阶地。
阶地的类型 侵蚀阶地、堆积阶地、基座阶地
第四节 喀斯特地貌
◆凡是水对可溶性岩石以化学过程（溶解和沉淀）为主，机械过程（流水侵蚀与沉积，以及重力崩塌和堆积等）为辅的破坏和改造作用，称为喀斯特作用。由这种作用形成的地貌叫喀斯特地貌。
一、岩溶作用（喀斯特地貌形成的条件）
（一）岩溶作用的化学过程
水中含有CO2时，水对石灰岩的溶解能力就大为提高。CO2与水化合成碳酸，碳酸电解析出 H+，与石灰岩中的CO32－ 作用形成离子状态的溶解物质 Ca2＋ 和 HCO3- 并随水流失。
（二）岩性与构造条件
可溶性岩石可分为碳酸盐类（石灰岩、白云岩、泥灰岩等）、硫酸盐类（石膏、硬石膏）和卤化物盐类（岩盐、钾盐）。卤化物盐类的溶解度最大，硫酸盐类次之，碳酸盐类最小。
在碳酸盐岩中，就溶解能力而言，石灰岩＞白云岩＞泥灰岩。因此，石灰岩区喀斯特地貌发育，尤其是节理发育、层厚、质纯和位于区域性断裂带的石灰岩，喀斯特作用最强。
（三）水动力条件
水的溶蚀能力、岩石化学性质及透水性对岩溶过程起着决定性作用。湿热气候区地表水与地下水流量大且活动性强，故岩溶作用强，反之干旱高寒区岩溶作用很弱。
在长期稳定、河流深切的地区，地下水垂直分带比较明显。包气带地下水垂直向下运动，形成落水洞；浅饱水带地下水以水平流动为主，常发育水平溶洞与暗河。
二、喀斯特地貌类型
（一）地表喀斯特地貌
1. 石芽与溶沟
2. 漏斗（溶斗）与溶蚀洼地
3. 落水洞
4. 岩溶盆地与岩溶平原
5. 峰丛、峰林、孤峰与残丘
（二）地下喀斯特地貌
1. 溶洞与地下河
溶洞中发育有：钟乳石、石笋、石柱、石幔等
2. 暗湖
三、喀斯特地貌发育过程
在理想状态下，岩溶区地貌的发育过程大致如下。
① 首先发育地面的石芽、溶沟、漏斗和落水洞。地表水部分转入地下，循裂隙进行溶蚀。
② 随着裂隙的不断扩大，岩体内形成许多独立的洞穴系统，无统一的地下水面。随地下洞穴发育，独立洞穴归并，地下水位渐趋一致，地下水位以上出现干溶洞，附近发育地下河。地面缺水、支离破碎。
③ 由于长期溶蚀和侵蚀，地面逐渐蚀低，较浅的溶洞与地下河因崩塌而出露地表，地下河逐渐转变为地面河。随崩塌范围扩大，破碎地面就出现大型的溶蚀洼地和峰林等地貌。
④ 最后，地下河道及溶洞的大量崩塌形成了地表水系，岩溶盆地不断蚀低扩大，地面广布石灰岩残余堆积物，形成溶蚀平原，但石灰岩残丘及孤峰仍有存在。
第五节 冰川与冰缘地貌
一、冰川地貌
（一）冰川作用
1. 冰蚀作用
磨蚀作用 在冰川滑动过程中，它们不断锉磨冰川床，这种作用通常称为磨蚀作用
拔蚀作用 冰川下面因节理发育而松动了的岩块和冰冻结在一起，冰川运动时岩块被拔起带走，这就是拔蚀（掘蚀、挖蚀）作用。
2. 搬运作用
◆ 被冰川搬运的碎屑物统称为冰碛物，巨大的砾石称为漂砾。
◆ 冰碛物分为 6 种：表碛、侧碛、中碛、底碛、内碛、终碛。大陆冰川只有底碛和终碛两种。
3. 堆积作用
冰碛物结构疏松，堆积杂乱，无层理，磨圆度极差，表面有擦痕。
（二）冰川地貌
1. 冰蚀地貌
冰斗、刃脊、角峰、冰川槽谷（U形谷）、羊背石、悬谷、冰蚀三角面、峡湾等。
冰斗呈围椅状，三面环以峭壁，出口处有冰槛，底部是一个洼地。冰斗发育于雪线附近，冰斗底部高度可指示雪线高度。
2. 冰碛地貌 冰碛丘陵、侧碛堤、终碛堤、鼓丘等
鼓丘是高数十米、长几百米的流线型丘陵。平面上呈蛋形，长轴与冰流方向平行。迎冰面陡，背冰面缓。
3. 冰水堆积地貌
冰水扇、冰水河谷沉积平原、季候泥、冰砾阜与冰砾阜阶地、锅穴、蛇形丘等。
4. 冰面地貌
冰瀑、冰裂隙、冰川弧拱、冰面河、冰面湖、冰蘑菇、冰塔林。
二、冰缘地貌（冻土地貌）
（一）冻土的一般概念
凡处于零温或负温，并含有冰的各种土体或岩体，称为冻土。温度状况相同但不含冰的，则称为寒土。
冻土按其处于冻结状态的时间长短，可以分为季节冻土和多年冻土两类。
多年冻土可分为上下两层，上层为夏融冬冻的活动层，下层为多年冻结层。
（二）冰缘地貌（冻土地貌）
1. 石海与石河
2. 构造土(多边形土、石环）
3. 冻胀丘和冰锥
4. 热融地貌
热融地貌是指由热融作用产生的地貌。热融地貌分为热融滑塌和热融沉陷两种。
第六节 风沙地貌与黄土地貌
一、风沙作用
风和风沙流对地表物质所发生的侵蚀、搬运和堆积作用，称为风沙作用。
（一）风蚀作用（吹蚀、磨蚀）
吹蚀作用：风直接把地表松散物质或岩石表面的
风化产物吹走
磨蚀作用：风挟带的沙子对地表物质的冲击、磨擦，
一般在接近地面处比较强烈。
（二）搬运作用
风的搬运作用以贴近地面（离地面30cm高度内）的沙子搬运为主，绝大部分沙子是以跃移方式搬运。
（三）风积作用
风沙搬运过程中，当风速变弱或遇到障碍物以及地面结构、下垫面性质改变时，就会发生砂土堆积，即风积作用。
风积物的主要类型有风沙堆积和风成黄土。
风积物的主要特征：粒级多为粘土到沙；粒度均一，分选好，磨圆度高。
二、风沙地貌
（一）风蚀地貌
1. 风棱石与石窝
2. 风蚀柱与风蚀蘑菇
3. 风蚀洼地与风蚀盆地
4. 风蚀谷与风蚀残丘
5. 雅丹地貌
（二）风积地貌
风积地貌：主要指在沙漠里、由风积作用所形成的各种沙丘形态。
按沙丘形态与风向之间的关系可分为：
（1）垂直于风向的横向沙丘—新月形沙丘、沙丘链和复合型沙丘链等
（2）平行于风向的纵向沙丘—新月形沙垄、沙垄和复合型沙垄等
（3）多风向作用下的沙丘形态—金字塔沙丘
● 新月形沙丘的特点
新月型沙丘是一种最简单的横向沙丘形态。
平面形态：呈新月形，沙丘的两侧有顺着风向向前伸出的两个角（翼）；
剖面形态：有两个不对称的斜坡，迎风坡凸而平缓，坡度为10°～ 20°；背风坡凹入而较陡，坡度为28°～33°，相当于沙子的最大休止角。
高度：通常高数米～数十米，但也有超过百米者。其宽度一般为长度的10多倍。
（三） 沙丘的移动
1）沙丘移动方向： 与年合成风向一致。
2）移动方式： 前进式、往复前进式、往复式。
3）移动速度： 取决于风速和沙丘高度。沙丘移动速度与其高度成反比，而与输沙量成正比，和风速的三次方成正比。
另外，沙丘移动还受植被、沙丘的水分和下伏地面等因素的影响。沙丘上植物的生长，使风速减小，从而使沙丘移动速度减慢；在地面湿润情况下，沙丘移动速度要比干燥时小，等等。
三、黄土与黄土地貌
黄土是第四纪时期、主要由风力搬运堆积形成的一种灰黄色或棕黄色的特殊的土状堆积物。
1. 黄土的特性
◆ 黄土质地均一，以粉砂为主（粒径0.05～0.005mm，含量＞60％）。
◆ 富含碳酸钙（10—16％），常见钙质结核（形态像马铃薯或生姜，称为砂姜石）。
◆ 结构疏松（孔隙度40—55％）。多孔性是黄土区别于其他土状堆积物的主要特征之一。
◆ 无沉积层理，但垂直节理发育，直立性强，深厚的黄土层常形成陡峻的崖壁。
◆ 具有湿陷性（遇水浸湿后发生强烈的沉陷和变形）。
黄土地貌
◆ 黄土沟谷地貌
细沟、切沟、冲沟、坳沟、河谷
◆ 黄土沟间地貌
黄土塬、黄土梁、黄土峁
第五节 海岸与海底地貌
海岸与海底地貌
第七节
一、海岸地貌
海岸带是海洋与陆地相互作用的地带，通常分为海岸、潮间带与水下岸坡三个部分：
海岸是岸线以上狭长的陆地部分，以激浪作用到达处为上界。
潮间带位于高、低潮间，高潮时淹没，低潮时出露。
水下岸坡则指低潮线以下直到波浪有效作用下界。
★ 海蚀地貌
变形波浪及其形成的拍岸浪对海岸进行撞击、冲刷、波浪携带的碎屑物质的研磨，以及海水对海岸带基岩的溶蚀，统称为海蚀作用。
海蚀作用形成各种海蚀地貌，主要地貌类型有：
1. 海蚀穴 2. 海蚀崖
3. 海蚀拱桥与海蚀柱 4. 海蚀台
二、海岸的分类
1. 岩岸（山地海岸）
2. 砂岸（包括粉砂淤泥质海岸）
3. 生物海岸（生物礁海岸、红树林海岸）
三、海底地貌
海底地貌可分为洋底和大陆边缘两大部分，其中洋底又可分为大洋中脊和大洋盆地。
海地地貌类型：大陆架、大陆坡、大陆隆、边缘海沟、弧后盆地、深海平原、大洋隆起、大洋中脊
第六章 土壤圈
第一节土壤圈的物质组成及特性
一、土壤及土壤肥力的概念
◆土壤是地球陆地表面的风化产物经生物改造作用形成的具有肥力的薄的疏松物质层，是（天然或栽培）植物的立地条件和生长发育的基地。土壤是重要的自然资源。
◆土壤肥力是指土壤可以为植物生长提供和协调养分、水分、空气和热量的能力，是土壤的基本属性和本质特性。
二、土壤圈在地理环境中的地位和作用
土壤是地理环境统一体中的一个组成要素，它的形成始于有机体生长的地表岩石风化层，有机体在生命活动中进一步分解岩石，并从中吸收和集中必需的矿质养料，使陆地表层富集了植物营养元素和含氮的有机化合物。
土壤与岩石的本质区别在于它具有肥力。土壤圈在地理环境中占据一定不变的位置，处于大气圈、水圈、生物圈和岩石圈之间的界面上，是地球各圈层中最活跃最富生命力的圈层之一，土壤圈与其它圈层之间不断进行物质循环与能量平衡。
1）土壤圈与生物圈进行养分元素的循环，土壤的理化性质决定了自然植被的分布。
2）土壤圈与水圈进行水分循环与平衡，影响降水在陆地和水域的重新分配，影响元素的表生地球化学迁移过程及水平分布，也影响水圈的化学组成。
3）土壤圈与大气圈进行着气体交换，影响大气圈的化学组成、水分与热量平衡和全球大气变化。
4）土壤圈与岩石圈进行着金属元素与微量元素的循环。土被覆盖在岩石圈表面，对其具有一定的保护作用，减少各种外营力的破坏。
土壤圈是一个运动的开放的物质与能量系统，与地理环境不断进行物质和能量的交换和转化。地理环境中的水分、养分、空气和热量的输入，改变了土壤的理化性质，形成不同的土壤类型；土壤中水分、养分、空气和热量的输出，也可引起地理环境变化。土壤是地理环境中生命的发展条件，它与有机体共同构成陆地生物圈的原始结构单元，即生物地理群落。它在能量的积累和再分配、保持有机体生命所必需的营养元素循环等方面起着全球性的作用。
土壤圈是联络各地理环境要素的枢纽，是无机界与有机界联系的中心环节。
土壤圈对地理环境作用方面的研究主要有：
1）土壤圈与地球生命作用，包括土壤圈物质循环的能量变化，生物转化，水循环，碳、氮、硫、磷循环及环境效应。
2）土壤圈与人类生存条件，包括土壤资源区域性开发与管理，土壤对农林牧业适宜性评价，营养元素的空间调控等。
3）土壤圈与自然环境，包括重金属元素在土壤圈中的空间分布、迁移、转化及生存效应，土壤污染物质的来源、分布、变化、迁移、浓集对生物环境的影响和调控；土壤在复合农业生态系统中的功能及优化模式。
4）土壤圈与全球土壤变化，包括自然与人为条件下土壤圈内不同土壤类型的演变；现代成土过程基本特性变化预测；土地退化，土壤痕量气体的通量及其对温室效应的影响。
5）土壤圈物质的组成与性质，包括土壤胶体表面的性质，土壤中有害物质的化学行为，土壤水分性质，植物营养元素的化学性质，根际主要微生物的生理生态性质，土壤有机质组成、性质，土壤生态系统的结构、功能等。
随着社会经济的发展及自然资源的日益短缺，土壤不单纯只为农业生产服务，在全球变化、环境保护、持续农业、城市发展等方面正在发挥越来越重要的作用。土壤在生态系统中的重要作用是，保持生物的活性、生产性，调节水体和溶质的流动，过虑、缓冲、降解、固定并解毒无机和有机化合物、城市和工业产生的有害物质及大量降尘，储存并循环生物圈及地表内的养分及其它元素，支撑社会经济构架，保护人类的文明遗产。
三、土壤形态
土壤形态是指土壤和土壤剖面所显示的各个土层的外表性状，包括土壤颜色、质地、结构、紧实度、孔隙度和剖面构造等。
（一）土壤剖面与土壤发生层次
土壤剖面是从地面向下一直到母质层的土壤垂直断面。它由形态上和性质上各不相同的土层组合而成，并按一定的上下层次排列，构成一个相互关联的整体。
土壤中这些层次的数量、组合特点和显现程度等综合特征，称为剖面构造或土壤构造。不同的土壤具有不同的剖面构造特征。它们是在土壤形成过程中物质发生移动和转化、淋溶与积聚等作用造成的结果。因此，土壤剖面又称为发生剖面，其中的层次称为土壤发生层。
1. 自然土壤剖面发生层的划分和命名
1967年国际土壤学会提出把土壤剖面划分为六个主要发生层：有机层（O），腐殖质层（A），淋溶层（E），淀积层（B），母质层（C），母岩层（R）。
2. 耕作土壤剖面
（1）耕作层（表土层）
（2）犁底层（亚表土层）
（3）心土层（生土层）
（4）底土层（死土层）
（二）土壤的一般形态特征
土壤的一般形态特征除了剖面构造外，还包括土壤颜色、质地、结构、紧实度、干湿度、孔隙度等。
四、土壤物质组成
土壤是由固相、液相、气相三相物质——即矿物质、有机质、水分和空气等，按不同的配置和比例组合而成，是一种多相的有机体系。
★ 土壤有机质对土壤肥力的作用
① 土壤有机质含有丰富的植物所需的营养元素和多种微量元素，不断供应植物吸收利用。
② 土壤有机质具有较大的代换能力，可以大量吸收和保存植物养分，以免淋溶损失。
③ 土壤有机酸和氨基酸等是络合剂，与钙、镁、铁、鋁形成稳定络合物，能提高无机磷酸盐的溶解性。
④ 有活化土壤微量元素的作用。
⑤ 有缓冲土壤酸碱性的能力。
⑥ 能改变土壤的耕作性能。
⑦ 腐殖质色暗，可增加土壤吸热能力，同时其导热性弱，有利于保温。
★ 土壤水分类型
吸湿水
毛管水（毛管悬着水、毛管上升水）
重力水
第二节
土壤形成与地理环境间的关系
一、成土因素学说
土壤是成土母质在一定水热条件和生物的作用下，并经过一系列物理、化学和生物化学过程形成的。
19世纪末，俄国土壤学家 道库恰耶夫从土壤发生学的角度提出，土壤是独立的自然综合体，它的发生、发展与自然界的各成土因素都有联系，即它是母质、气候、生物、地貌和时间等成土因素共同作用的产物。从而创立了成土因素学说。
道库恰耶夫成土因素学说的基本观点
1）土壤是母质、气候、生物、地形和时间综合作用的结果。
2）成土因素始终是同时存在，同等重要并不可替代地参与了土壤的形成过程。
3）土壤永远受制于成土因素的发展变化；土壤是一个运动着的和有生有灭或有进有退的自然体。
4）土壤形成因素存在着地理分布规律，特别是由极地经温带至赤道的地带性变化规律。
二、成土因素对土壤形成的作用
（一）土壤发育的母质因素
岩石的风化产物称母质，它是土壤发育的物质基础。
1）母质特性决定了土壤的属性
2）不同母质对土壤次生矿物也有影响
3）不同的母质形成的土壤养分状况不同
4）母质影响土壤质地
（二）土壤发育的气候因素
1）气候是影响土壤地理分布的基本因素
2）气候影响次生粘土矿物的形成
3）气候影响岩石矿物风化强度
4）气候对土壤有机质的积累和分解起重要作用
5）气候影响土壤微生物的数量和种类
（三）土壤发育的生物因素
土壤形成的生物因素包括植物、土壤微生物和土壤动物，它们是土壤有机质的制造者和分解者，是土壤发生发展过程中的最活跃因素。
（四）土壤发育的地形因素
1）不同地形影响地表水热条件的重新分配
2）地形支配地表径流
3）地形影响成土母质的分配
4）地形影响土壤发育过程
（五）土壤发育的时间因素
在一定的时间范围内，随着时间的增加，土壤的成熟度逐步增加。但由于气候等条件的变化，时间越长，土壤的复杂性以及土壤的叠置性越强。
一般来说，发育程度较高的土壤所经历的时间大多比发育程度低的土壤为长。
（六）人类生产活动对土壤形成和演变的影响
人类生产活动对土壤形成和性质的影响是有意识有目的的，是在认识土壤客观性质的基础上，对土壤进行利用、改造、定向培肥，创造不同熟化程度的耕作土壤。人类活动对土壤的影响是通过改变某一成土因素和各因素之间的比例关系来调整土壤的发育方向的。
三、土壤形成的基本规律
自然土壤形成的基本规律是物质的地质大循环与生物小循环过程矛盾的统一。
1. 地质大循环 是指结晶岩石矿物在外力作用下发生风化变成细碎而可溶的物质，被流水搬运迁移到海洋，经过漫长的地质年代变成沉积岩，当地壳上升，沉积岩又露出海面成为陆地，再次受到风化淋溶。
2. 生物小循环 是指植物吸收利用大循环释放出的可溶性养分，通过生理活动制造成植物的活有机体，当植物有机体死亡之后，在微生物的分解作用之下，又重新变为可被植物吸收利用的可溶性矿质养料。
生物小循环是在地质大循环的基础上进行的。有了地质大循环才有生物小循环，有了生物小循环才有土壤的形成。
在土壤形成过程中，这两个循环过程是同时并存、互相联系和相互作用的，从而推动土壤不停地运动和发展。地质大循环使岩石风化为成土母质，并释放、淋溶出植物生命过程所需要的营养元素。生物小循环是植物营养元素的积累过程，它可以不断地从地质大循环中获得一系列生物所必需的养料元素，由于有机质的积累、分解和腐殖质的形成，发生和发展了土壤肥力，使岩石风化产物脱离了母质阶段，形成了土壤。
四、主要成土过程
根据成土过程中物质和能量的交换、迁移、转化、累积的特点，土壤形成可分为如下几个过程。
1）原始成土过程
在裸露的岩石表面或薄层的岩石风化物上着生细菌、真菌等微生物，继后生长藻类，再后生长地衣、苔藓，它们开始积累有机质，并为高等植物生长创造了条件。这是土壤发育的最初阶段，是在低等植物和微生物参与下进行的，形成的原始土壤初具肥力。（如发育在青藏高原等地高山寒漠土）
2）灰化过程
灰化过程是指土体亚表层 SiO2残留、R2O3及腐殖质淋溶及淀积的过程。
在寒温带针叶林植被条件下，由于有机酸（富里酸）溶液的下渗淋溶作用，在上部土体中，除石英外，碱金属和碱土金属淋失，铁铝胶体淀积于土体下部，结果形成一个灰白色土层，称灰化层。这是灰化土的典型特征。
3）粘化过程
粘化过程是指土体中粘土矿物的生成和聚积的过程。主要在暖湿气候条件下，化学风化作用强烈，大量的原生矿物分解和次生粘土矿物形成，或表层粘粒向下机械淋洗，在土体中下部明显聚积，形成一个较粘重的层次。
4）富铝化过程是指土壤形成中土体脱硅富铝铁的过程。
在热带、亚热带湿热气候条件下，土壤形成过程中原生矿物强烈分解，不但盐基离子强烈淋失，硅酸盐也大量淋失，次生粘土矿物中的铁和铝发生分离，不断形成氧化物而大量累积,常形成铝土矿和铁盘。由于铁的染色作用，土体呈红色。如砖红壤。
5）钙化过程 是指碳酸盐在土体中淋溶、淀积的过程。在干旱半干旱气候条件下，淋溶作用较弱，易溶性盐类如氯、硫、钠、钾等大量淋失，钙、镁等盐类部分淋失，而硅铁铝氧化物基本未迁移。土壤溶液和地下水均为钙离子所饱和，从土壤表层向下迁移的钙便在一定深度上又积聚起来，形成钙积层。如黑钙土、栗钙土、棕钙土等。
6）盐渍化过程
是土体上部易溶性盐类的聚集过程。在干旱和半干旱地区，成土母质中的易溶性盐类，随水搬运至排水不畅的洼地，在蒸发作用下，使盐分向土体表层集中，形成盐积层。
7）碱化过程是指土壤吸收性复合体上交换性钠占阳离子交换量的30%以上，PH值大于9，呈碱性反应，并引起土壤物理性质恶化的过程。
8）潜育化过程是指低洼积水地区土体发生的还原过程。由于土层长期被水浸润，空气缺乏，处于脱氧状态，有机质在分解过程中产生较多的还原物质，高价铁锰转化为亚铁锰，形成一个颜色呈现蓝灰或青灰色的还原层。
9）潴育化过程是指土壤形成中的氧化还原过程。主要发生在直接受地下水浸润的土层中。由于地下水雨季升高，旱季下降，土层干湿交替，引起土壤中铁锰物质处于还原和氧化的交替过程。在土壤渍水时，铁锰被还原迁移，土体水位下降时，铁锰氧化淀积，形成一个有锈纹斑、黑色铁锰结核的土层。
10）白浆化过程是指土壤表层由于土体上层滞水而发生的潴育漂洗过程。发生在质地粘重或冻层顶托、水分较多的地方。土壤表层经常处于周期性滯水状态，引起铁锰的还原淋溶。其中一部分低价铁锰淋出土壤并逐渐脱色形成白浆层，另一部分低价铁锰旱季时就地氧化形成结核。
11）腐殖化过程是指在生物因素作用下，土体中尤其是土体表层进行的腐殖质累积过程。它是土壤形成中最为普遍的一种成土过程。腐殖质化的结果使土体发生分化，在土体上部形成一个暗色的腐殖质层。
12）泥炭化过程是指有机质以植物残体形式的累积过程。主要发生在地下水位接近地表，或地表有积水的沼泽地段，湿生植物因嫌气环境不能彻底分解而累积于地表，形成了泥炭，有时可保留有机体的组织原状。
13）土壤的人为熟化过程是指在人类合理耕作、利用改良及定向培育下，使土壤向着肥力提高的方向发展的过程。人类通过耕作培肥和改良措施，消除土体的障碍因子，调节土壤水肥气热条件和补充土壤养分，使土壤具有适合作物生长熟化程度的人为表土层。
第三节
土壤分类及空间分布规律
二、土壤空间分布规律
土壤分布的地带性规律，是指广域土壤与大气和生物条件相适应的分布规律。它包括由于气候和生物条件、纬度、经度及海拔高度变化等所引起的土壤地带性分布规律。（一）土壤分布与地理环境间的关系
土壤是特定的历史——地理因子的产物，它的形成、发展和变化与地理环境有密切的关系。土壤类型是随着空间转移而变化，是以三维空间（经度、纬度、高度三个方向）形态存在的。
在一定区域范围内，土壤带受纬度控制则形成纬度地带性，受经度控制则形成经度地带性（干湿度地带性），受高度控制可形成垂直地带性。
在三种土壤地带性中，纬度地带性是干湿度地带和垂直地带性的基础。纬度地带性和干湿度地带性共同制约着土壤水平分布规律；垂直地带性决定山地和高原的土壤分布规律。
（二）土壤的水平分布规律
土壤的水平分布主要包括纬度地带性和干湿度地带性。
1. 纬度地带性分布规律
土壤分布的纬度地带性，是因太阳辐射从赤道向极地递减，气候、生物等成土因子也按纬度方向呈有规律的变化，导致地带性土壤大致呈平行于纬线并依纬度呈带状分布的规律。
纬度地带性分布有两种表现形式：
一是全球性的土壤纬度地带分布，大致沿纬线延伸而横跨全大陆，这就是由北而南的冰沼土带、灰化土带和砖红壤带。
二是区域性的土壤纬度地带分布，由于地区性因素影响，使有些土带出现间断 、尖灭、偏斜，以中纬地区表现的最为典型。
2. 干湿度地带性分布规律
土壤分布的干湿地带性，是因海陆分布的态势不同，水分条件和生物因素从沿海至内陆发生有规律的变化，土壤带谱也从沿海至内陆呈大致平行于经线的带状分布规律。一般是从沿海至内陆依次出现湿润森林土类，半湿润的森林草原土类，半干旱的草原土类及干旱的荒漠土类，以中纬地区表现最为典型。
（三）土壤的垂直分布规律
土壤分布的垂直带性，是指随山体海拔升高，热量递减，降水在一定高度内递增，超出一定高度后降低，引起植被等成土因素按海拔高度发生有规律的变化，土壤类型也相应呈垂直分带现象。
在相似的经度上，从低纬到高纬土壤垂直带谱由繁变简，同类土壤的分布高度有由高降低的趋势。
在相似的纬度上，由湿润到半湿润、半干旱及干旱地区，山地土壤垂直带谱由复杂趋向简单，同类土壤的分布高度则逐渐升高。
在相似或相同的地理位置，山体越高，相对高差越大，土壤垂直带谱越完整。
第五节
土壤资源的合理利用和保护
一、土壤资源的概念
土壤资源是指具有农林牧业生产性能的土壤类型的总称，是人类生活和生产最重要的自然资源，是陆地生态系统的重要组成部分。
土壤资源的特点
1）土壤资源具有一定的生产力
2）土壤资源具有可更新性和可培育性
3）土壤资源的空间存在形式具有地域分异规律
4）土壤资源位置有其固定性，面积有其有限性，同时具有其他资源不能代替的性质。
二、土壤资源开发利用中存在的问题
1. 耕地逐年减少，人地矛盾突出
2. 土壤侵蚀严重，水土流失加剧
3. 土壤退化，生产力下降
4. 土壤盐碱化
5. 土地沙化
6. 土壤污染
三、土壤资源的合理利用和保护
（一）扩大耕地面积、盘活土地存量
（二）综合整治，合理布局
（三）改造土壤资源的障碍因素（防治土壤侵蚀、改良盐碱地、改良沙土地、防治土壤污染、培肥土壤提高单位面积产量）
生物圈是指在地球上存在着生物并受其生命活动影响的区域，包括大气圈下层、整个水圈和岩石圈上层，厚度约达20km。
第七章 生物群落与生态系统
一、生物五界系统
原核生物界、原生生物界、植物界、真菌界、动物界
第一节 地球上的生物界
一、几个概念
◆ 生态环境：是指生物有机体或生物群体所在空间内一切事物和要素的总和。包括非生物的所有自然要素，以及主体生物之外的其它一切动植物。
◆ 生态因子：指对生物的生长、发育、繁殖、行为和分布有影响的环境要素。
◆ 生存条件：指生态因子中生物生存不可或缺的那些因子；例如：光、热、水、气、土等。
◆ 生物之间的关系：竞争、寄生、捕食、合作等等。
第二节 生物与环境
二、生态因子作用的一般特点
1）综合性：各个生态因子并不是孤立地、单独地对生物发生作用，而是相互制约、相互影响并综合在一起对生物产生影响。
2）非等价性：对生物起作用的诸因子是非等价的。有起关键作用的主导因子，也有起次要作用的因子。
3）不可代替性：生态因子虽非等价，但都不可缺少，一个因子的缺失不能用另一个因子来代替。
4）限制性：生态因子对生物的生存并非总是适宜的，因为地球上各种生态因子的变动幅度很大，而每种生物所能耐受的范围却有一定的限度。
第三节 生物种群和生物群落
生物种群：地球上任何一种动物或植物都是由许多个体组成，这些个体在地表总是占据着一定的地区。占据着一定空间或地区的同一种生物的个体群叫做种群。
一、种群及其一般特征
种群的数量和密度
种群的年龄结构和性比
种群中个体的水平分布格局
种群的出生率和死亡率
种群增长
种群内部关系
◆ 生物群落是在一定时间内居住于一定生境中的不同种群所组成的生物系统。它虽然是由植物、动物和微生物等各种生物有机体组成，但仍是一个具有一定成分和外貌比较一致的组合体。一个群落中的不同种群不是杂乱无章地散布，而是有序、协调地生活在一起。
◆ 在一定地段的自然环境条件下，由彼此在发展中有密切联系的动物、植物和微生物有规律地组合成的生物群体，叫做生物群落。
二、生物群落
三、群落物种多样性
群落物种多样性：指群落中物种数目的多少(丰富度)和各物种个体数目的多少(均匀度)。组成群落的物种越丰富，多样性越大；各个物种的个体在物种间分配越均匀，多样性越大。
物种多样性大，群落中生物间的营养关系复杂，每个种便具有更加自由和宽广的食物选择范围，生存的可能性也越大；即使一部分要素失调也不致破坏群落的整体结构，保证了群落的稳定性和抵抗外力干扰的程度（种类多样性导致群落稳定性原则）。
凡是个体数量多、生物量大、枝叶覆盖地面程度大、生活能力强、对生境具有明显影响的生物种类叫做优势种；优势种中的最优势者，即盖度最大、生物量最大、占有最大空间，并在建造群落、改造环境和在物质与能量交换中作用最突出的生物种叫做建群种。群落中其他次要的种类称作伴生种。
四、生物群落的演替
在一定地段上一个群落被性质上不同的另一个群落所替代的现象叫做生物群落演替。
群落的演替按发生的基质状况可分为原生演替和次生演替。
群落的演替还因其发展方向不同分为顺行（进展）演替与逆行（倒退）演替。
一个地区的植物群落，若没有外来因素的干扰，通过顺行演替，最后会发展成为与当地环境条件相适应的、结构稳定的群落，这种演替到最后阶段的群落叫做“演替顶极”或“顶极群落”。
与此有关的概念：先锋植物群落、演替系列群落
第四节 生态系统的概念
一、生态系统的概念
生态系统：在一定空间内生物成分（生物群落）和非生物成分（物理环境）通过物质循环和能量流动相互作用、相互依存而形成的一个生态学功能单位。
在自然界，任何生物群落都不是孤立存在的，它们总是通过能量和物质的交换与其生存的环境不可分割地相互联系相互作用着，共同形成一种统一的整体，这样的整体就是生态系统。
生态系统是一个开放系统。生态系统与外界环境之间存在着能量和物质的交换，其行为经常受到外部环境的影响。
生态系统是一个控制系统或反馈系统。 生态系统并不是完全被动地接受环境的影响，在正常情况下（即在一定限度内），其本身都具有反馈机能，使它能够自动调节，逐渐修复与调整因外界干扰而受到的损伤，维持正常的结构与功能，保持其相对平衡状态。
二、生态系统的性质（或特点）
生态系统还是一个动态系统，其演化要经历一个由简单到复杂、由不成熟到成熟的发育过程，它的早期阶段与晚期阶段具有许多不同的特征。生态系统的这一发展规律为预测未来提供了重要的科学依据。
三、生态系统的组分
非生物成分、 生产者、消费者、分解者
四、生态系统的结构
1. 食物链：在生态系统中以生产者植物为起点，一些生物有机体以吃和被吃的关系，即通过食物的关系彼此联结而形成的一个能量与物质流通的系列，即为食物链。
2. 食物网：各个食物链彼此交织、错综联结形成复杂的能量与物质流通的网络。是生态系统的营养结构。
3. 营养级：在食物网中从生产者植物起到顶部食肉动物止，在各食物链上凡属同一级环节上的所有生物种就是一个营养级。
五、生态系统的功能
像其它系统都执行着一定的功能一样，生态系统也有其基本功能，这就是单向的能量流动、循环式的物质流动和信息的传递。
能量流动的过程
1. 输入：
起 点：从生产者固定太阳能开始
输入数量：生产者固定的太阳能的总量就是流经这个生态系统的总能量
2. 传递：
生产者 初级消费者 各级消费者 腐生生物分解死亡动植物残体，能量释放到环境中
渠道：沿食物链和食物网
3. 散失：生产者、消费者、分解者的呼吸作用（以及排泄作用）
能量流动的特点
1. 能量流动是单向的,不可逆的
2. 能量流动是逐级递减的，后一营养级所获能量约为前一级能量的10％，这就是林德曼的“百分之十定律”。
由于能量传递效率的限制，顺着营养级序列向上，能量或生产力便梯级般地递减，出现“金字塔”特点；生物的个体和生物量也顺序向上递减，形成个体数目“金字塔”和生物量“金字塔”，三者总称“生态金字塔。”
因此，食物链一般不超过五个营养级，到第五营养级时，可利用的能量已减少到不能维持其生存的程度了。
生态系统的物质循环
生物有机体在生活过程中所需的无机元素及其化合物首先被植物从空气、水、土壤中吸收利用，然后以有机物的形式从一个营养级传递到下一个营养级。动植物有机体死亡后被微生物分解，它们又以无机形式的矿质元素归还到环境中，再次被植物重新吸收利用。这样，物质就不同于能量的单向流动，而是在生态系统内一次又一次地被利用，即发生循环。这就是生态系统的物质循环或生物地球化学循环。
六、生态平衡
当生态系统处于相对稳定状态时，生物之间和生物与环境之间出现高度的相互适应，种群结构与数量比例能够长久维持，能量和物质的输入与输出接近平衡，结构与功能之间的关系协调，这种状态就叫做生态平衡。生态平衡是动态平衡。
生态系统按人类的影响程度：分为自然生态系统和人工生态系统。
根据自然环境特征和生物的生态特征：分为陆地生态系统和水域生态系统。
第五节 陆地和水域生态系统
1. 陆地生态系统的主要特征
陆地生态系统类型众多。
具有较高的平均生物生产量和巨大的生物积累量。
环境的多变还使陆地生态系统的动态变化也比较明显，包括季节性变化和各种类型的演替。
陆地生态系统具有相当明显的地带性分布规律。
2. 陆地生态系统的分布规律
（1）纬度地带性分布。与热量气候带相适应，植被或生态系统具有顺纬度方向延伸成带而南北依次更替的分布规律。它是最大最重要的分布规律。
（2）干湿度带性（经度地带性）分布。由于海陆分布和大气环流等因素的作用，从沿海到内陆降水量逐渐减少。因此在同一热量带，以水分为主导因素，使植被或各生态系统大致沿经线方向延伸成带而东西依次更替的分布规律。
植被或生态系统分布的纬度地带性与干湿度带性合称为水平地带性。
（3）垂直地带性分布。在山地，从山麓到山顶，随海拔升高，气温逐渐降低，风速和太阳辐射逐渐加强，而降水量一般先是逐渐增加，随后又趋减少。这些因素的综合作用，使生物群落和土壤类型从下而上也逐渐发生变化，出现了植被或生态系统随海拔升高而呈带状依次更替的分布规律，叫做垂直地带性。它与纬度地带性和经度地带性合称为“三向地带性”。但山地垂直地带性规律是受水平地带性制约的。3. 陆地生态系统的主要类型
（1）热带雨林生态系统
（2）热带稀树草原生态系统
（3）亚热带常绿阔叶林生态系统
（4）温带落叶阔叶林生态系统
（5）北方针叶林生态系统
（6）温带草原生态系统
（7）荒漠生态系统
（8）冻原生态系统
4. 水域生态系统的主要特征与类型
（1）淡水生态系统
根据水的运动分为流水与静水两个淡水生态系统。
流水生态系统：奔流于陆地上的长江大河和溪流是典型的流水生态系统。它一方面把各个不同的陆地生态系统乃至与海洋生态系统联系起来，另一方面它也把自然生态系统与人工生态系统（农田、城市等）联为一体。而且还给人类提供了丰富的水源和航运、渔业条件。
不同自然区域的河流或同一河流的不同段落，环境不同，生物种群和生产力也不一样。
（2）海洋生态系统
广阔的海洋由于各部分的深度、光照、盐分和生物种群结构不同，可进一步划分为海岸带、浅海带和远洋带等，它们之中又包括许多次级生态系统。
海岸带生态系统（包括河口湾与红树林两个独特的次级生态系统）。
一、农业生态系统
农业生态系统是指在人类生产活动的干预下，一定区域的农业生物群体与其周围自然和社会经济因素彼此联系、相互作用而共同建立起的固定、转化太阳能，获取一系列农副产品的人工生态系统。
在这个系统中，人既是其组成成分，也是系统的调节者与控制者。因此，具有与自然生态系统不同的显著特点。
农业生态系统的主要特征
１. 生物成分发生显著变化
２. 系统结构明显简化
３. 农业生态系统是一个能量和物质大量流通的开放系统
４. 农业生态系统的生物生产量一般较高
５. 农业生态系统具有明显的地域性特点
６. 人是农业生态系统的核心，社会因素起重要的导向作用
二、城市生态系统
城市生态系统是人类通过社会经济活动在改造和适应自然环境的基础上建立起来的一种典型的社会—经济—自然复合生态系统或人工生态系统。这里经济发达，社会活动频繁，人口密集，同时也是科技文化、交通贸易的中心。所以城市生态系统是以人为主体，充分利用空间和集约政治、经济、人口、科技文化的地域大系统。
城市生态系统的特点
１. 城市生态系统是以人为主体的生态系统。
２. 食物链简化。
３. 能量和物质流量巨大、转换迅速的开放系统。
４. 依赖性强，独立性弱，自我调节能力小。
５. 是人类对陆地自然生态系统影响最强烈、改造最彻底的地方。
第七节 生物多样性及其保护
一、生物多样性概念
生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物（动物、植物、微生物）物种及其遗传变异和生态系统的复杂性等的总称。或者说，生物多样性是生物和它们组成的系统的总体多样性和变异性。
——它包含三个主要层次：
1. 遗传多样性
2. 物种多样性
3. 生态系统多样性
（一）遗传多样性
遗传多样性也称基因多样性：是指存在于生物个体内、单个物种内以及物种之间的遗传变异的总和。一个物种的遗传多样性丰富，对环境的适应能力就强，进化潜力就大；反之，遗传多样性贫乏的物种在进化中的适宜性就差。
（二）物种多样性
物种多样性是指某一区域内生物种类的丰富度或物种的总数目。
物种多样性越丰富，生态系统越稳定；当生态系统丧失某些物种使多样性降低时，就可能导致系统功能失调，出现不稳定现象，甚至使整个系统瓦解。
（三）生态系统多样性
生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态学过程的多样化以及生态系统内生境差异和生态学过程变化的多样性。
基因的多样性导致了物种多样性，物种和生态系统的多样性包含与显示了基因的多样性；物种多样性与生境多样性构成了生态系统的多样性，而生态系统的多样性对于维持物种和基因多样性也是必不可少的。
生物多样性保护的措施
（一）就地保护：是指将有价值的自然生态系统和野生生物物种及其生境在原地划出一定面积，以建立自然保护区和保护点的方式将其严格保护起来，借此保护生态系统内生物的繁衍与进化，维持生态系统的结构和物质能量流动与其它生态学过程的正常进行，即系统整体得到保护。因此自然保护区是保护生物多样性最有效的措施。
（二）迁地保护：由于某些动植物物种受到高度威胁，处于严重濒危状态，必需紧急拯救，可将保护对象的部分种群迁出原地以外，在动物园、植物园、水族馆、畜牧场、引种繁育中心等人工保护中心，进行驯养和繁育，使其种群数量不断有所扩大。
（三）离体保存：利用现代技术，特别是低温技术，将农作物、家畜、家禽及其野生亲缘种等生物体的一部分进行长期储存以保存物种的种质。常用的方法是建立植物种子库、动物细胞库等。
第八章
自然地理综合研究
第一节
自然地理环境的整体性
一、自然综合体、地理系统、地理耗散结构
自然综合体（地理综合体），是指各种自然地理要素相互联系、相互制约、有规律地结合成统一的整体。
地理系统 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。是“在空间分布上相互联系，并作为整体的部分发展变化的各组成成分相互制约的动态系统”。
耗散结构理论： 指任何远离平衡的开放系统，都能在一定条件下通过与外界的物质、能量交换而发生非平衡相变，实现从无序到有序的转变，形成新的有序结构—耗散结构。地理耗散结构具有一定的抵抗外界干扰的能力，可吸收外界环境的一般性涨落。其结构水平越高，涨落回归能力即保持系统稳定性能力越强。
二、自然地理环境的能量基础
地理环境主要的和稳定的能量供给来自太阳能。
地理环境的次要能源包括宇宙射线、潮汐能，构造作用转化而成的势能，太阳辐射通过蒸发作用转化而成的势能等。此外还有进入地理环境的地球内部核辐射能。
所谓地理分异规律：也称空间地理规律，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。一般公认的地域分异规律包括纬度地带性和非纬度地带性两类，分别简称地带性规律和非地带性规律（气候干湿分异和垂直带性分异）。
第二节
自然地理环境的地域分异
一 地带性分异规律
纬度地带性（简称为地带性）的具体成因是太阳光线在地球表面具有不同的入射角而引起太阳辐射沿纬度方向呈不均匀的分布。地带性的表现是地球表层许多自然地理现象和过程由赤道向两极呈有规律的变化。
道库恰耶夫“地带性学说”的要点可概括为：
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 地带性规律并非惟一的空间地理规律，客观上应存在另一种规律。
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。海陆分异，海底地貌分异，陆地上大至沿海—内陆间的分异，小至区域地质、地貌、岩性分异，以及山地、高原的垂直分异，均属非地带性分异范畴。
（一）海陆分异
海陆分异是地球上最大尺度的非地带性地域分异，形成了地球表面两个最大的自然地域系统：海洋地域系统和陆地地域系统。
（二）陆地干湿度分带性
陆地自然界的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。
（三）具有构造-地貌成因的区域性分异
（四）具有地方气候背景的地域分异
（五）垂直带性分异
这是山地特有的地域分异现象。当山地具有足够的海拔和相对高度时，随着地面高度的增加，气温递降，一定范围内降水量递增，不同高度层带水热组合特征各异，首先形成气候垂直带，进而导致其他地理要素发生相应变化，形成地貌、植被、土壤等垂直带和自然景观垂直带。
山麓所在的水平地带就是垂直带的基带。基带以上各垂直带按一定顺序排列，则构成垂直带谱。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；反之基带为荒漠或半荒漠，则垂直带谱成大陆性特征。
（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雪线高度。雪线受太阳辐射和固体降水量的影响。
（4）山地垂直带在数千米高度内就能完成水平地带需要的数千公里才能完成的地带更替。但垂直带遵循自身的发育规律，不是纬度地带的缩影。
（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差别。
三、地域分异规律的相互关系
从分异的表现形式或地域结构来看，空间上主要有水平结构、垂直结构，以及水平与垂直相结合的多维空间结构。在大陆的水平结构中，主要表现有纬度地带性和干湿度地带性两种基本形式。前者是由地带性分异因素形成的，后者是由非地带性分异因素形成的。
从地域分异的成因来看，由地带性分异因素和非地带性分异因素形成的地带性差异和非地带性差异，是最基本的地域分异规律性。
无论起因于地带性分异还是非地带性分异，水热组合关系的变化都是促使自然地带在水平方向上发生更替的直接原因。当热量分异起主要作用时，水平地带强烈表现为纬度地带性质，当水分分异起主要作用时，水平地带实际上成为干湿度地带。
水平地带与垂直地带关系复杂。垂直地带不是水平地带的浓缩，这是因为：第一，温度的纬度变化缘于太阳辐射的纬度变化，温度的垂直变化是因海拔愈高接受地面长波辐射愈少所致。第二，降水量的纬度分布与垂直分布遵循完全不同的规律。第三，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。
第三节 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。它是以地域分异规律学说为理论依据划分自然区，并力求反映实际的方法。
自然区划是以地域分异规律为指导，根据区域发展的统一性、区域空间的完整性和区域综合自然特征的一致性，逐级划分或合并自然地域单位，并按这些地域单位的从属关系建立一定形式的地域等级系统的研究方法。
一、自然区划原则
发生统一性原则：保证每一个自然区具有发生上的统一性。
相对一致性原则：保证每个自然区的自然地理特征具有相对一致性。
空间连续性原则：亦称区域共轭性原则，要求所划分的区域作为个体要保持空间连续性，不可分离，也不可重复。
综合性原则与主导因素原则：进行区划时必须全面分析区域整体特征和各自然要素的区间差异性、区内相对一致性，以及作为其根源的地域分异，尤其是主导因素。
二、自然区划方法
顺序划分法
顺序合并法
部门区划叠置法
地理相关分析法
主导标志法
