第二章 自然地理环境的组成和结构

分子、 分子、离子 氯化物， 氯化物，碳酸盐类 生物的分解物质
粘土和泥质页岩、 沉积岩石圈的主要组成成分是粘土和泥质页岩 砂岩和灰岩等， 沉积岩石圈的主要组成成分是粘土和泥质页岩、砂岩和灰岩等，其组成要素主要 为氧、 镁等元素及其化合物SiO2、AI2O3、 为氧、硅、铝、铁、钙、氢、碳、钠、钾、镁等元素及其化合物 CaO、CO2、H2O、Fe2O3、K2O、MgO、Na2O等。 、 、 、 、 等
第二章 自然地理环境的组成与结构
物质 能量 地理要素
第一节 自然地理环境的范围和边界 第二节 自然地理环境的组成 第三节 自然地理环境的结构 自然地理环境的系统框架（补充） 第四节 自然地理环境的系统框架（补充）
重点：掌握自然地理环境的范围、边界、组成、结构， 重点：掌握自然地理环境的范围、边界、组成、结构，尤 其是时空结构的判别； 其是时空结构的判别； 难点：系统分类及判别。 难点：系统分类及判别。
相互联系， 相互联系，相互渗透
四大圈层及相应的衍生圈层（物质） 四大圈层及相应的衍生圈层（物质）
大气圈的基本组成成分为空气， 大气圈的基本组成成分为空气，主要的 组成要素为氮（ ）、氧 ）、氩 组成要素为氮（N2）、氧（O2）、氩 ）、二氧化碳 （Ar）、二氧化碳（CO2）和水汽 ）、二氧化碳（ ） （H2O）等元素态气体及其化合物，另 ）等元素态气体及其化合物， 外还有固体杂质等。 外还有固体杂质等。 对流运动，气态， 大气质量和几乎全部水汽 下界是海陆表面， 大气质量和几乎全部水汽。 对流运动，气态，3/4大气质量和几乎全部水汽。下界是海陆表面， 上界随纬度、季节等发生变化，平均10-12km。 上界随纬度、季节等发生变化，平均 。 特点：对流作用强烈，为温度随高度增加而降低。 特点：对流作用强烈，为温度随高度增加而降低。
生命有机体及其生活领域的总称， 生命有机体及其生活领域的总称，包括 植物、动物和微生物三大类；处于大气圈、 植物、动物和微生物三大类；处于大气圈、 水圈和岩石圈3个无机圈层很薄的接触带中 个无机圈层很薄的接触带中， 水圈和岩石圈 个无机圈层很薄的接触带中， 大约为地表上下约100米厚的范围。 米厚的范围。 大约为地表上下约 米厚的范围
3.8 5 16
第二节 自然地理环境的组成
二、能量组成 能量组成 地球内能 太阳辐射能（ ） 能量来源 太阳辐射能（99.98%） 其他的能量来源（宇宙射线、潮汐能、风能等等） 其他的能量来源（宇宙射线、潮汐能、风能等等） 能量结构的特点
能量来源的自然性、单向性、无限性。 1）能量来源的自然性、单向性、无限性。 储能能量大，自调功能强（性质、复杂性）。 2）储能能量大，自调功能强（性质、复杂性）。 能量传输途径和转化形式多样性。 3）能量传输途径和转化形式多样性。 能量变化的周期性和地域性。 4）能量变化的周期性和地域性。
自然地理环境的元素——组分组成结构表
范围 大气圈 生物圈 物质组成 空气 生命区域（ 生命区域 （ 包括植 动物、 物 、 动物 、 微生物 等） 盐水和淡水： 盐水和淡水 ： 海洋 河流、 水库、 、 河流 、 水库 、 冰 川 、 积雪 O、 Si、 Al、Fe等 、 、 、 等 无机物与有机物 元素组成 质量 （ T） ） 质量占比 厚度 ） 例 （％） （ km） 15 2
厚度约5公里，上面覆盖风化壳及土壤（达几十米）；整个 厚度约 公里，上面覆盖风化壳及土壤（达几十米）；整个 公里 ）； 岩石圈经常处于运动状态，造成不同地貌形态； 岩石圈经常处于运动状态，造成不同地貌形态；表面的陆地部 分为人类和陆生生物的栖息场所；岩石风化形成的成土母质， 分为人类和陆生生物的栖息场所；岩石风化形成的成土母质， 提供矿质养分。 提供矿质养分。
• 自然地理系统的衍生物主要有以下几种类型： 自然地理系统的衍生物主要有以下几种类型： 土壤， • （1）陆地表面岩石风化壳及其表层的土壤，主 ）陆地表面岩石风化壳及其表层的土壤 要分布于大气圈和岩石圈的界面上； 要分布于大气圈和岩石圈的界面上； • （2）覆盖于岩石圈表面的大陆冰川，分布在大 大陆冰川， ）覆盖于岩石圈表面的大陆冰川 气圈和岩石圈的界面上； 气圈和岩石圈的界面上； • （3）富含生物有机体的海底软泥、湖底腐泥和 海底软泥、 ）富含生物有机体的海底软泥 沼泽泥炭等类现代沉积物， 沼泽泥炭等类现代沉积物，分布在水圈和岩石 等类现代沉积物 圈的界面上
1、巨大的空间范围 、 外部或内部联系显著减弱之处） （外部或内部联系显著减弱之处） 2、较小的空间范围（牛文元） 、较小的空间范围（牛文元） 3、根据研究目的作相应变化 、
上界是大气圈顶部：极地上空8 10km 赤道上空16 km； 16～ 上界是大气圈顶部：极地上空8～10km；赤道上空16～ 18km 平均13km。 km； 13km 18km；平均13km。 上下间包括大气圈的对流层、地壳的沉积岩石圈；水圈； 上下间包括大气圈的对流层、地壳的沉积岩石圈；水圈； 生物界
地表辐射收入与支出的代数和，即是辐射平衡，或称净辐射值。 地表辐射收入与支出的代数和，即是辐射平衡，或称净辐射值。
同纬度大洋辐射平衡值 比陆地高84—125千焦 比陆地高 千焦 平方厘米·年 耳／平方厘米 年
地球辐射平衡
辐射平衡值（ ）的应用1 辐射平衡值（R）的应用 用作划分地表热量带的指标： 用作划分地表热量带的指标： R＜20千卡 ＜ 千卡 千卡(83.68干焦耳 ／平方厘米 年为寒带 干焦耳)／ 干焦耳 平方厘米·年为寒带 R在20一35千卡 83. 68—146.44千焦耳 ／平方厘米 年为亚寒带 在 一 千卡 千卡( 千焦耳)／ 千焦耳 平方厘米·年为亚寒带 R在35—50千卡 在 千卡(146.44—209.2千焦耳 ／平方厘米 年为温带 千焦耳)／ 千卡 千焦耳 平方厘米·年为温带 R在50一75千卡 在 一 千卡 千卡(209.2—313.8千焦耳 ／平方厘米 年为亚热带 千焦耳)／ 千焦耳 平方厘米·年为亚热带 R＞75千卡 ＞ 千卡(313. 8千焦耳 ／平方厘米·年为热带 千焦耳)／平方厘米 年为热带 千卡 千焦耳
其依据有以下几个方面： 其依据有以下几个方面： 1）大气对流层、陆地表面和整个水圈都直接参与太阳辐射引起 ）大气对流层、 的地球表面的物质循环，而且水团的底部和对流层的顶部都有生物 的地球表面的物质循环，而且水团的底部和对流层的顶部都有生物 的生存； 的生存； 2）各大陆自表面到地下 深度内， 沉积岩， ）各大陆自表面到地下5-6km深度内，一般都保存有沉积岩， 深度内 一般都保存有沉积岩 而沉积岩是由3个无机圈层的物质和有机物质相互作用形成的； 个无机圈层的物质和有机物质相互作用形成的 而沉积岩是由 个无机圈层的物质和有机物质相互作用形成的； 3）沉积岩层以下的热力条件是地热占优势，而且那里已没有空 ）沉积岩层以下的热力条件是地热占优势， 液态水和微生物存在。 气、液态水和微生物存在。
第一节 自然地理环境的范围和边界
自然地理环境：是地球表层的大气、 自然地理环境：是地球表层的大气、水、岩石、生物以及其他 岩石、 派生的自然物质共同组成的整体——自然综合体。 自然综合体。 派生的自然物质共同组成的整体 自然综合体
自然地理环境的研究范围和边界 自然地理环境的研究范围和边界
边界
1、突变的鲜明边界（行政界） 突变的鲜明边界（行政界） 渐变的模糊边界（GIS缓冲 城乡） 缓冲， 2、渐变的模糊边界（GIS缓冲，城乡）
自然地理环境的研究范围和边界 自然地理环境的研究范围和边界
物质的内在联系发生显著减弱处来确定其边界。 物质的内在联系发生显著减弱处来确定其边界。认为其上界以 对流层的高度为限（在极地上空约 对流层的高度为限（在极地上空约8km，赤道上空约 ，赤道上空约17km，平均 ， 10km）；下界包括岩石圈的上部（陆地上约深5-6km，海洋下深 ）；下界包括岩石圈的上部（陆地上约深 ）；下界包括岩石圈的上部 ， 4km）。上下之间包括了大气圈的对流层、地壳沉积岩石圈、水圈以 ）。上下之间包括了大气圈的对流层、地壳沉积岩石圈、 ）。上下之间包括了大气圈的对流层 及生物圈。 及生物圈。
水圈 沉积岩 变质岩等 整个自然 地理系统
水汽、 N2、 O2、 水汽 、 15 0.025 4.0× 10 × CO2 主要元素（C、H 主要元素 （ 、 12 ）、大量元素 大量元素、 等 ）、 大量元素 、 1.60×10 0.000008 × 微量元素 溶解性气体（ O2、 溶解性气体（ 12 6.9 ）、离子态 CO2等 ）、 离子态 1.41×10 × 气体 19 93 1.9× 10 × 100
几个基本概念
太阳总辐射表征地表单位面积所获得的太阳能的数量， 太阳总辐射表征地表单位面积所获得的太阳能的数量，包括 直接辐射和散射辐射。总辐射等值线基本沿纬线延伸， 直接辐射和散射辐射。总辐射等值线基本沿纬线延伸，受陆 地等诸多因素的影响，往往显著偏离纬线方向。 地等诸多因素的影响，往往显著偏离纬线方向。
1）对流层、水圈、陆地表层直接参与 ）对流层、水圈、 太阳辐射引起的地球表面的物质循环， 太阳辐射引起的地球表面的物质循环， 有生命物质存在。内部联系紧密。 有生命物质存在。内部联系紧密。 2）有沉积岩 。 ） 3）太阳能是主要能源 。 ）
牛文元在《自然地理新论》提出 牛文元在《自然地理新论》提出——自然地理面 自然地理面 近地表活动层） （近地表活动层）
第二节 自然地理环境的组成
1）各种物质 ）
作为一个庞大的物质系统
2）各种能量 ） 3）动态体系（地理要素） ）动态体系（地理要素）
一、物质组成 物质组成 一类是无机组分，另外一类为有机组分。 一类是无机组分，另外一类为有机组分。 无机组分有三种，它们分别是：固体岩石、 液 无机组分有三种，它们分别是：固体岩石、 态水和气态空气。 态水和气态空气。 有机组分为活质有机体。 有机组分为活质有机体。
上限——在地球大气的近地面边界层顶部即： 在地球大气的近地面边界层顶部即： 上限 在地球大气的近地面边界层顶部即 自地表向上50～ 米的高度。 自地表向上 ～100米的高度。 米的高度 下限——太阳能量影响地面以下的终止线。 太阳能量影响地面以下的终止线。 下限 太阳能量影响地面以下的终止线 一般太阳能对地表影响作用的限度陆地部分为地下 25～30米深处海洋中为 米深处海洋中为100深处。 深处。 ～ 米深处海洋中为 深处 上下限的总厚度在内75～ 米之间——自然地理 上下限的总厚度在内 ～200米之间 米之间 自然地理 面 1）近地面空气运动——乱流。 ）近地面空气运动 乱流。 乱流 2）支配物质和能量交换 。 ） 3）下限不超过外力的作用深度。 ）下限不超过外力的作用深度。