第三章自然地理环境的组成与结构

层次性

自稳定性


开放系统具有在一定范围内自我调节的能力，以保持和恢复 原有的结构、功能和有序状态 系统的自稳定性是一种开放中的稳定性 系统的自稳定性是一种动态中的稳定性 系统能够保持相对稳定是因为系统内部存在负反馈机制 系统从一种组织状态自发地变成另外一种组织状态的过程， 称为系统的自组织性 一个系统之所以能够通过涨落和自组织达到有序，主要与系 统内部存在正反馈机制有关
三、自然地理系统的时间结构
自然地理系统的时间结构指维持着空间结构的 自然综合体随时间的周期性变化模式 时间结构实质上就是自然综合体的动态结构
四、自然地理系统的功能
自然地理系统的功能（function of the earth surface system）指系统与外部环境相互联系和相互作用 中表现出来的性质、能力、功效等 圈层间的相互作用
二、自然地理环境的要素组成

地貌 气候 水文 生物 土壤
三、自然地理环境的能量组成与能量转化 自然地理环境的能量组成包括太阳辐射、地球 内能、潮汐、宇宙射线、由构造作用转化而来 的势能以及固体物质位移转化而成的动能、太 阳辐射能通过蒸发转化而成的势能和在降水、 河流、洋流作用、空气流动转变成机械能。 太阳能是地理环境中物理化学过程和生物过程 最重要的热量来源
二、系统的分类
对系统的基本认识


系统的要素是组成系统的实体 每个要素具有一系列性质 两个或两个以上的要素和属性之间存在着各种关系，它们确 定了系统的组织结构
在热力学中，根据系统与环境的关系（功能类型）， 将系统分为


孤立系统 （isolated system） 封闭系统 （closed system） 开放系统 （open system）
一、系统的基本概念
系统是由相互关联、相互制约的若干要素组成的、具 有确定结果和功能的有机整体，它具有模糊的或确切 的边界，从而与其周围的环境区分开来 系统与环境相互作用中表现出来的性质、能力和功效 就是系统的功能，它体现了一个系统对其它系统的作 用。 系统的结构制约着系统的功能，功能的变化反过来促 进系统结构的改变

考察自然地理环境的组成结构就是要建立一个综合的垂直自然剖面
自然地理系统的地域结构指自然地理环境各不同自然综合体 之间相互联系所构成的格局

地域结构取决于地带性和非地带性分异规律的综合作用
自然地理系统组成结构侧重反映自然综合体内部各组成要素 之间的联系，旨在揭示自然地理环境的整体性 自然地理系统地域结构侧重反映不同等级自然综合体之间的 关系，旨在揭示自然地理环境的差异性
从系统学的角度来看，地表附近的各圈层，如大气圈 的下部、水圈、生物圈和岩石圈的上部，相互交织、 相互联系并相互制约构成的具有独特地理意义的物体 体系称为自然综合体或自然地理系统 确定自然地理环境的空间位置，即确定它的范围和边 界却是一个非常棘手的科研课题
概括起来主要有三类不同的观点

第一类观点趋向于把自然地理环境界限划定在一个巨大的空间 范围
的地表终止线 牛文元称之为“自然地理面”

第三种观点为我国地理学家陈传康所提出，认为所研究的范围 和界限不应该做硬性规定，应视研究问题的性质而确定。
第二节 自然地理环境的组成
一、自然地理环境的物质组成 最基本的层次是化学元素组成 物质体系是自然地理环境最基本的物质组成成分



大气圈 水圈 岩石圈 生物圈
第三章 自然地理环境的组成与结构
第一节 第二节 第三节 第四节 自然地理环境的边界和范围 自然地理环境的组成 自然地理环境的系统框架 自然地理系统的结构与功能
第五节 自然地理系统的时空尺度
第一节 自然地理环境的边界和范围
地球是由一系列具有不同物理和化学性质的物质圈层 所组成

地球的内部结构可分为地壳、地幔和地核 岩石圈表层土壤圈 地球的外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈
自然地理系统结构具有如下特征

分层性 交织性 集中性 综合性 差异性 多级性
二、自然wk.baidu.com理环境的空间结构
自然地理系统的空间结构指在时间上稳定的自然地理要素及 自然综合体的分布格局，包括既有联系又有区别的两个方面， 即组成结构和区域结构 自然地理系统的组成结构指的是自然地理环境各组成要素相 互联系所形成的格局
自然地理系统是一个开放系统
三、系统的性质
整体性



整体性是系统论的基本观点，也是综合自然地理学研究的基 本出发点。 自然地理系统中，各种现象和过程不是孤立的，偶然的堆砌， 而是相互联系，相互制约着，形成了新的具有整体性的综合 体 自然综合体整体性的强弱，取决于各组分结构的完备性和功 能的协调性 系统有大有小，大小不等的系统形成一种层次结构 自然地理系统的许多联系都是按照等级秩序或层次性进行的

海—气相互作用 陆—气相互作用 海—陆相互作用
圈层间的物理、化学和生物过程
第五节 自然地理系统的时空尺度
一、时间尺度

几十亿—几百万年 几十万—几千年 几百—几年 几个季度—几天 几小时—几秒 全球尺度 区域尺度 地方尺度 局地尺度
二、空间尺度

自组织性


四、自然地理系统研究的原则

整体性原则 综合性原则 层次性原则 功能结构性原则 动态性原则
第四节 自然地理系统的结构与功能
一、自然地理系统结构的一般特征
系统内部各要素之间的相对稳定的联系方式、组织秩序 和时空关系等内在表现形式称为系统的结构（structure）。 自然地理系统结构指自然地理环境各组成要素之间以及 各组成部分之间的组合格局 系统的结构包括空间结构和时间结构



太阳能在大气圈中的转化 太阳能在水圈的转化 岩石圈表层的辐射能转化 有机体中的热转化
四、自然地理环境的特点

外能和内能作用显著 气态、液态与固态三相物质并存 有机界和无机界相互转化和生命的存在 人类聚居的场所
第三节 自然地理环境的系统框架
系统论是包括一般系统论、信息论、控制论、突变理 论、耗散结构理论和协调学等一系列新型理论和方法 的综合性理论体系。 自然地理学，已经借助系统论的逻辑性和精确性以及 系统分析的确定方法，用精确的定量的关系来表述自 然地理环境的组成、结构、自然地理过程和一般原理。 系统论认为，现实世界归根到底是由一系列大小不同、 复杂程度有别、等级高低不同、彼此交错重叠的系统 组成的一个多级次的网络系统。 自然地理系统是由岩石、大气、水、生物等物质圈层 相互联系、相互渗透和相互作用组成一个巨大的物质 系统。各自然地理要素通过能量流、物质流和信息流 的作用，结合成为具有一定结构、可完成一定功能的 整体。
其中一部分人认为自然地理环境的上界为臭氧层的高度，下界为 构造力停止作用的地方,即普通震源所在的深度。
另外一部分学者认为下限在沉积岩石圈的底界，而上限为对流层。 大多数自然地理工作者接受这个界限。

第二类观点把自然地理环境的范围划定在较小的范围内
上限在地表向上约50-100米的近地面边界层，下限为太阳能影响