高考地理备考精选素材《第五章自然地理环境的整体性与差异性》(第二节自然地理环境的差异性)素材新人

自然地理环境的差异性一、最基本的地理规律——地带性规律太阳辐射不仅给地球表层输送来热量，而且引起了大气的环流运动，大气环流引起热量和水汽的输送，使得地球上不同地方得到不同的水汽，保持不同的气温，形成不同的气候。以太阳辐射为动力，气候过程、水文过程导致了地球上形成平行或近平行纬度的景观分异，这种现象就是纬度地带性。仅考虑太阳辐射的地球纬度地带，它是地球上的基本地带。实际上由于气候过程的复杂性及地形的影响，纬度带是变形的，每个气候带也并不严格地限定在图中标定的范围内。例如，“亚热带”往往可向极地或赤道方向扩展几个纬度，并且“避开”高原地区。关于各带划分的标准，各国科学家常有差异。高纬度国家的学者，与我国学者相比，往往把亚热带、温带（中纬度带）的位置定得较北。尽管辐射决定了气候带沿纬度的基本分异，但是气候过程不仅取决于辐射，而且与地貌、水文的过程与分布有关，是地球表层各圈层相互作用的结果。在低纬和高纬地区纬度地带性较明显。高纬的冰原地带、泰加林地带和低纬的热带雨林地带、萨王纳地带都表现出大致沿纬线横跨大陆的特点。在中纬度，气候景观受海陆分布、地质地貌影响较大，地带不能横跨整个大陆，且与纬线相偏离，但纬度地带性仍然是基本特征，在纬度地带内形成地带段。在中纬度大陆东岸，植被景观地带段从南到北依次为亚热带雨林、阔叶林、针阔叶混交林；在大陆西岸依次为地中海常绿硬叶林、阔叶林、针阔叶混交林；在大陆内部则表现为以大陆干旱区为中心的马蹄形分布，由内向外为荒漠—半荒漠地带段、温带草原地带段和森林草原地带段。由于人群圈是与地球表层其他圈层相互作用的，所以人类活动的分布特点也受到纬度地带性的调控。例如人口分布，以中纬度地区人口密度最大，因为这一地带不像热带那样疾病类型多，又较高纬度有更好的农业生产资源，最为适合生产力水平低下时期的人类生存和农业发展，从而形成人口分布的历史性局面。其他人文现象，也有纬度地带性的特点。世界农作系统的分布，我们可以发现它基本上受纬度地带性的调控。在人文因素共同作用下，农作物的分布不能不受到纬度地带性的调控。地球的黄赤交角变化，或者全球气候系统的演化，可引起地带位置的变化。在第四纪时期，尽管全球的气候变化引起地带位置的变化，但纬度地带性仍然存在。在第四纪冰期，每次大陆冰盖扩张的范围控制在一定的纬度范围，植被景观带的变化也基本上沿经向迁移。远古地质时期的植被等记录，表现了明显的偏离现代纬度地带的特点。板块学说认为，这正是大陆漂移、板块运动的证据。纬度地带性，也被称作水平地带性或地带性，最初由近代地理学奠基人德国人洪堡提出，1893年，俄国学者道库恰耶夫总结了俄国的土壤地带分异，最终完成了纬度地带性学说。同时，道库恰耶夫还发展了垂直地带性学说。所谓垂直地带性，描述的是山地或高原地区，随高度的增加，景观结构也发生地带性变化，并且在一定程度上重现纬度地带序列。在山体底部地下水位适中的平原地，一般出现相应的水平地带景观结构，称为它的基带。基带以上，随辐射平衡的变化和水分的分异，则出现类似于从低纬景观向高纬景观过渡的现象。垂直地带性虽然与纬度地带性有一定的对应性，但二者有显著差异。首先，山地的温度梯度约为-0.6℃/100m，这个值相当于纬度梯度的1000倍，因此每一地区的垂直地带性不可能有纬度地带性丰富。再者，每个山体或高原总是位于一定的纬度，所以它的基带不可能总是从纬度带的热带雨林景观开始。更为重要的是，由于山地的屏障作用，气流发生上升，在迎风坡的一定高度，降水达到最大；在背风坡与封闭盆地内，形成了干旱的环境，出现了不同于迎风坡的以干旱为特征的垂直地带分异。在有些山间盆地，由于逆温层的存在，可能出现带谱倒置的现象。事实上每一纬度地带、每一大的地貌类型区内，都有自己特定的垂直地带类型即带谱，其特点是有一定的带数和特定的变化序列。除了纬度地带性和垂直地带性外，人们还发现从沿海向内陆，地理景观特征呈带状分布。例如，阔叶林带等地带性植被群落，仅发生于湿润的大陆东岸，而在大陆腹地出现草原和荒漠景观。在许多地方，尤其是中纬度地区，景观序列的更替表现出近于平行经线方向。这种现象称作经度地带性。经度地带性的起因在于大气环流对水汽输送的沿程分异。在迎风海岸，离海越远，气流中水汽愈少，降水愈少，气候趋于干旱；在背风海岸，呈现相反序列。总之，景观呈现随经度的序列变化。美洲大陆西岸自然植被类型的变化，它显示出经度地带性规律。值得一提的是，经度地带性很不规则，受大地地貌结构（地文省）的影响很大，例如我国东北—西南向的地貌台阶与我国气候类型区关系很大，成为我国半干旱—半湿润地区的分界地带，这种现象还带来了人文景观的分异，中国人口的重要分界线——胡焕庸线，基本上平行于地质地貌界线，这可解释为环境的极大差异，引起了该线两侧农业生产潜力的巨大差异，进而引起人口和民族生活方式的分异。经度地带性这种因海陆分布及大气环流原因引起的变异是普遍存在的，但也有并不平行于经度线的，因此有的学者主张称其为非地带性或干湿度地带性。为对称起见，称这种由于大气环流引起的、以水分分异为直接形式、并在世界上大多地区近平行于经线的分异为经度地带性。尽管它有时不是垂直经向的，如南亚季风引起的分异。多数学者将非地带性用于专指经度地带规律以外的主要由大地地貌（地文省）引起的大尺度地域分异。大地貌结构作为下垫面引起大气环流的变形，产生了非地带性。这种地带性现象形态更为复杂化。一些学者认为，由于地貌结构引起的非地带性，可以解释为纬度地带性、经度地带性和高度地带性的复合物。青藏高原总体上看具有非地带性分异特点，然而它的年均温从南向北降低，年降水量从东南向西北递减，垂直方向依海拔变化，非地带性在三个方向上被分解（郑度，1979）。地理现象的地带性规律是普遍存在的，其起因是地理过程，但地理过程的作用是复杂的和递阶的，太阳辐射的纬度分异和受地球表层各圈层相互作用形成的大气环流是地带性分异的首要因子。值得注意的是，地带性规律是统计性规律。自然地理学约定平亢地上发育的土壤植被景观，可作为一个自然地带的标志性土壤植被景观。所谓平亢地是指那些地面高而平坦，排水良好，没有强烈侵蚀与强烈堆积，地下水距地表较深，不影响土壤发育，土壤颗粒粗细适中的地域。在平亢地上发育的土壤植被是“显域”的。在自然带中，由于地貌、岩性差异或地下水深等影响而造成的与平亢地不同的土壤植被，称为“隐域”景观，这样的地貌部位称隐域部位。有人进而提出地带性规律包括隐域性。可以认为，地域中与基本统计特征有明显偏离的景观为隐域景观。二、地域分异性作为地带性规律的发展，地域分异规律被认为是地理学中更基本的规律。由地带性现象可知，某个地区、全球或地球表层分异为带状序列。这就是一种地域分异现象。所谓地域，是地理学中的一个抽象概念，它把地球表层表达成二维空间，在这个空间上有各种地理过程发生并且可以定义一个景观结构。简单地讲地域分异律，它的意义是地域由于地理过程的作用，可以识别为具有不同景观结构和地理性质的单元或区域，这些单元之间既有一定的共性又可互相区别。地域分异律在地理学中是普遍存在的。首先全球分异为大陆与海洋，大陆分异为各自然地带、自然亚地带、自然区等等。在一个局部环境或区域中，地域分异也是存在的，温带湖泊内部沿岸带存在地域（或空间）分异，其生物群落和沉积物特征与空间位置有特定的关系。在空间经济现象中，区位现象也是一种地域分异现象。在一个空间范围内，只有一个中心市场，空间产业形成环状的区位带。有的学者（如景贵和）认为，地域分异可分为四级规律：①全球性分异，如全球热量带；②大陆、大洋的分异，如大陆纬度自然带；③区域性分异，如干湿度分异和带段性、垂直带性；④地方性分异，主要是土地的分异。原则上我们可以把这种认识推广到全部地理现象。第一、二种分异，是全球尺度的分异，第三种是区域尺度的，第四种是局地尺度的。分异的地域在空间过渡关系上，或多或少地带有突变性。土地是占有一定空间的地理景观，它的分异可以显示出地域分异的基本特点。首先，一定的土地具有一定的水文、地貌、土壤与生物群落及气候特征，所以土地在地理过程的驱动下分异为各种土地类型。早在战国时代，《管子·地员》就认识到地域分异的普遍性，将全国土地分为5类25型。基于地域分异，现代土地类型分类一般按植被、土壤、地貌特征将土地分为由低至高的三级：相（土地元素）、限区（土地单元）和地方（土地系统）。由此可见，地域的差异是递阶的，每一级的分异保持一定的地理过程一致性；不仅如此，地域分异不是无限制的，相是土地分异的最小单位，它具有一致的地貌、岩性、土质、植被丛。一个相中可能有几种植物，它们以随机的方式生长在一个土地环境中。继续划分相以下的土地类型是没有土地学意义的，因为它内部的差异不足以标志植物群丛或土质等方面在自然地理过程方面有什么稳定的差异。相的存在表明地域分异相对于特定的地理观察来说，是有最小极限的，如城市内部土地利用分异为中心商业区（CBD）、混合区、居住带；居住带又分异为不同阶层的亚区（Sector），亚区之间的人口迁移，具有人口社会学上的意义，但大量的经常发生的从一个居民楼到另一个居民楼的搬迁，不具有人口学的意义，虽然对搬迁者来说可能是十分重要的。我们一般地把地域分异的最小单位称作相。如在遥感观察下，一个像元就是相，它构成从遥感图像识别景观的基础。地域分异的单元会形成有序的组合，这种组合构成了空间结构，也构成了空间结构的各种类型。环形地域结构称杜能型，它是杜能首先提出的。常见的另一种空间结构——克里斯特勒型，也称中心地结构。常见的土地类型空间结构。现代地理学和景观生态学将空间结构组成单元划分为葩嵌（Patch，也译作嵌块、镶嵌块等）、廓道（Corri-dor）和基底。葩嵌是空间结构中较小的均质单元，它对空间结构的性质有引导活化作用，如城市对区域空间结构的引导作用是空间结构中的“红花”。廓道是空间中的线性的或带状的部分，它具有通道作用或障碍作用，是空间中的“绿叶”，它与葩嵌共同构造了空间结构的格局。基底是连续的空间背景条件，是空间结构的“土壤”。对杜能型来说，中心市场是葩嵌，环形和扇形是廓道，余下的是基底。对于克里斯泰勒结构来说，中心是葩嵌，多边形是廓道，余下的是基底。在本章中我们会看到，忽视廓道的韦伯结构和更为特殊的廖什结构，必须指出的是，葩嵌、廓道和基底往往是相对而言的，不同的地物，在不同的观察下表现为不同的空间单元。在本章中我们会进一步理解这一问题。尽管分异地域从统计的尺度看带有某种突变性，但细致地观察会发现，分异的地域之间存在着界限过渡现象。引用物理学观点，也可以叫作景观界限测不准。我们知道，生物生活有一定的耐性范围，当生境条件有变化时，生物仍然能生存。所以当我们以某几种植物或植物群丛作为地域标志时，就会发现由于耐性定律的作用，不同地域的标志植物生活于同一地域（带）中，观察者不能发现一条界限将两种地域依标志植物分开。如果我们严格地定义地域空间界限，我们就不能严格地定义标志植物群丛、水文、土壤等特征，地域界限也就测不准。类似的现象，也存在于人文地理现象中，城市与农村的界限，产业带界限测不准，产生了地域之间的过渡带，这种过渡带被称作“生态环境脆弱带”（ecotone）、“交错带”等等。本书称“缘带”。缘带的地理过程不稳定，如气候类型区的边缘带，因大气（圈）运动的波动，在气候类型区的交界地带，不同气候类型区的天气系统交替出现，从而出现景观现象不稳定，并且表现为多自然灾害区。如我国的淮河是一条气候界限，淮河流域成为灾害多发区与之不无关系。在城市与农村的交接部，形成的缘带称“城市边缘带”，这一带人口流动最为频繁，在西方形成特有的贫民区，出现许多社会问题。在我国，流动的农村人口一般也集聚于这一地带，带来许多特殊问题。关于缘带的研究，正在成为现代地理学的热点之一。必须指出，地域界限测不准，决不意味着地理界线都是模糊的。如国境线、时区线等都是明确的。界线是一种人为的约定，我们可以严格地规定它，测量上的困难并不能制约理论的约定，一般地讲地理界线模糊是没有意义的。地域景观界限测不准，并且形成缘带，有其特定的含义。三、垂