第二章土地资源构成要素分析-四川农业大学精品课程

9第二章土地资源构成要素分析土地资源的构成要素：自然、社会、经济2.1土地资源自然要素分析2.1.1气候要素特征分析气候要素：主要是指地球表面至10000-12000m高空以下的对流层的下部，即与地球表面产生直接水、热交换的大气层的各种统计状态（如积温、降水量等）和物理过程（升温、蒸发、焚风等）。影响土地资源特征的最主要的气候要素是光（太阳辐射）、温（热量）、水（降水）三个方面。1、太阳辐射太阳发射的电磁短波辐射，它是地球表面土地系统中一切过程（物理的、化学的和生物的）的能量基础。我国年太阳总辐射量大多在355-1003kJ/cm2以上，由于受纬度、海拔、云雾等影响，不同地区的太阳辐射量差异较大。低纬度地区略大于纬度区，高原区高于平原区。我国西北高原区586-670kJ/cm2，东部平原区502-544kJ/cm2，西藏高原670-837kJ/cm2，四川盆地小于418kJ/cm2。由于地球自转和公转而产生的昼夜和四季变化，导致太阳总辐射量的年变化和日变化。光照和热量是土地资源形成和发展过程的两大气候要素。光照对土地而言，主要是光照强度、光照长度和光照质量。（1）光照强度是正常人眼对0.4-0.7um可见光的平均感受程度（用hr表示）。由于作植物体的干物质总量中有90%-95%来自于光合作用。太阳的光照与作物关系密切，大多数作物生长发育需要一定的光照强度。反映光照强度使用日照时数表示，我国平均全年1200-3400h。日照时数的分布与太阳总辐射分布相似，由东→西，由南→北，低→高（2）光照长度（日长）——它是指一个地区从日出至日没之间可能日照的时数，日长随季节、纬度不同变化着，这与作物引种关系密切。长日照作物：小麦、油菜短日照作物：玉米、棉花（3）光照质量——指太阳辐射中紫外线，可见光和红外线等部分的比例。光照质量好→作物质量高，颜色鲜，果实大。对工农业均有影响。（4）光热能：主要来源于太阳的辐射能。a）太阳每年投射到地球表面的总辐射能（按左大康经验公式计算）：NbnaqQR式中：R---太阳总辐射能(kcal/cm2/year);Q----直接辐射能(kcal/cm2/year)；q----间接辐射能(kcal/cm2/year)a=0.248;b=0.752;a+b=1;n---太阳实际照射的时数;N---太阳辐射总时数。10（5）光合有效辐射能(Qq)：即能够直接利用来进行光合作用的波段的能量，主要在0.38-0.71nm之间，大致相当于蓝绿-黄红波段。光合有效辐射能占总辐射能的5%。由光热能指标大约可以推算出植物生产量（公斤/亩）。YT----潜能积累量（产量）（公斤/公顷）T-----温度系数（当t≤0℃时，T=0；当0℃≤t30℃时，T=t/30；当t≥30℃时，T=1）f----光能利用率（一般按3%计，高的按5%计，极限按10%计）。Qq-----光合有效辐射能(kcal/cm2/a)（约为总辐射能的5%）；2、热量资源气候区：东部季风区、西北干旱区，青藏高寒区气候带：寒带、温带（寒温带中温带暖温带）、亚热带（北亚热带中亚热带南亚热带）、热带（边缘热带中热带赤道热带）衡量热量的指标（1）温度：≥0℃温度：一般代表了耐寒作物的生理活性的起始温度。如冬小麦。≥5℃、≥10℃、≥15℃（2）积温：农业常用≥10℃积温。一般代表了喜温作物的生理活性的起始温度。如玉米、棉花。二者的积温数分别代表现两种作物在当地成熟的可能性，以及一定种植制度的选择和适宜性。我国平均为1600-9000℃。（3）无霜期（每年初霜期与终霜期之间的无霜天数）、生长期、与多年极端低温平均值。3、降水水分是土地利用的基本自然条件之一，光、热、水因素共同决定了一个地区气候生产力的高低。地球上的水资源分大气降水和地下水两部分。根据降水变化全国从东南到西北依次可分为湿润区、半湿润区、半干旱区和干旱区。（1）降水量的空间及时间变化①空间变化400mm等降水线：以北、西——我国主要牧区；以南、东——我国主要农区800mm等雨量线：以北——旱作（雨养）农业；以南——水田农业②时间变化A、一年内变化：4-9月降水量可占全年降水量的80%以上，北方一般冬春无降水；南方年降水变化率较小（10-15%），北方20-30%。B、由于降水时间变化，往往形成水旱等灾害平均每年受灾耕地面积为0.3亿hm2，占总耕地面积的1/4，在其它类型中，旱灾占62%，涝灾占24%。（2）湿润系数K11干湿程度K值干湿程度K值过湿1.5--2.3半干旱0.7--0.5湿润1.2--1.5干旱0.5--0.3润（正常）1.0极干旱0.2--0.1（3）干燥度(D):各地区干旱程度的重要指标。ΣTx---≥x℃的积温D值愈小，表示该地区湿润；反之，愈干燥。2.1.2地学要素特征分析主要是对研究区域内的地质、地貌规律的剖析，以及它们对土地资源的分布规律和土地利用的影响。地学要素为区域性因素，主要是使区域内的光、温、水、土四大要素在大的气候规律控制下进行了重新的组合分配，从而产生了不同的土地资源类型和土地利用方式。1、地形地貌A）海拔高度表现在水热条件的再分布方面：气温随海拔升高而降低；在一定范围内，降水量随海拔升高而增多，到极大值后，则随海拔升高而降低。导致不同海拔高度生态环境变化，影响农业生产上作物布局以及耕作制度等。主要体现在对人类活动的制约方面，由于随着海拔的上升，自然环境恶化的可能性增大，人类活动必然减少。3000m不宜人类居住；1000-3000m人类可以居住，但环境条件较差；绝大多数人均居住在海拔500m的地区。B）、地面坡度地面坡度对农业生产的影响：主要表现在土壤侵蚀、农田基本建设、交通运输、灌溉和机耕等，如坡度大需修梯田，超过17°不宜机耕。对建设用地的影响：地面平坦，排水良好，工程土方量少，则可省投资，反之，则投资增大。C）、地貌类型定义：具有相同形态特征的和成因的地貌单元按形态可分平原、山地、丘陵、高原和盆地五大类。不同地貌具有不同的特征，从而影响土地资源的类型、特性及其开发利用。②、丘陵：山地与平原之间的过渡类型，相对高度在200米（全国100）以下。丘陵类型丘陵区沟谷类型类型相对高度坝大于200米高丘100--200米宽谷100--200米12中丘50--100米中谷50--100米低丘20--50米(浅丘)窄谷20--50米缓丘20米狭谷小于20米③、平原指平坦稍有起伏的广阔地面，高差在20米（全国10）以内。平原类型海拔高度相对高度低平原200m20m高平原200--600m20m高原600m200m丘原200m山原20m洼地0m④山地与丘陵坡度因素、山区土地资源的垂直分布、水的问题、坡向等影响土地资源特征及利用⑤平原与农业生产山前平原（农业生产优越）、冲积平原（主要农业区和耕地、人口集中分布的地区）、湖积平原（我国重要的粮食和水产品生产基地）、滨海平原（南方：良好的农垦区，北方：农业开发利用受限）。D）、我国五种地貌类型比较13类型构造外力作用特征地面特征平原沉降沉积平坦，偶有浅丘，孤山盆地上升下降内：沉积为主外：沉积或侵蚀内：地势平坦外：分割为丘陵高原沉积面抬升古侵蚀面上升剥蚀为主古侵蚀面或沉积面部分保持平坦，其余部分崎岖丘陵轻度上升流水侵蚀为主宽谷低岭，或聚或散山地低山成山较早流水侵蚀和化学风化为主有山脉形态，但分割较碎中山高山成山较晚，上升量大冻裂作用强烈，最高山上有冰川作用尖峰峭壁，山形高峻2、地质（1）岩性及矿物组成岩性及矿物组成对土地资源的影响是通过土壤和地下水而产生的，它是土壤形成的母质来源，对土壤的性状有一定的控制作用，影响地下水资源的储存条件与水质，对土地类型演化都有一定的作用。（岩浆岩、沉积岩、变质岩）（花岗岩、石灰岩、紫色岩、黄土）（2）不同母质的土地资源特点残积物、坡积物、冲积物、洪积物、湖积物、风积物、海积物2.1.3水文及地球化学要素特征分析1、地表水①地表水类型地表水主要有河流、湖泊、冰川、沼泽等。②地表水的数量和质量我国河川径流总量2.7×104亿m3；冰川总储量3.0×104亿m3；天然湖泊8万km2；沼泽11万km2。水质从东南到西北，水矿化度逐渐增大。冰川融雪水矿化度低，是西北重要各类用水水源。③地表水对土地资源及其利用的影响地表径流影响地貌类型的形成；地表水丰缺与农业灌溉用水以及干旱、洪涝关系密切；地表径流的冲刷作用往往导致不同程度的水土流失。2、地下水在土地资源开发利用中，要考虑地下水的埋藏条件、含水层性质、供水、排水、水质和影响区域土地质量的相关因素。①地下水类型：滞水（土壤水、上层滞水）、潜水、层间水。14②地下水的排泄与供给：滞水与大气降水和蒸发作用密切；潜水的主要来源是降水；层间水分布区与补给区不一致。③地下水的水质（理化性质：多种阴阳离子）和矿化度（3g/L不能农用及饮用）。④地下水与水土资源利用对我国西北干旱区，利用地下水灌溉掌握地下水的水质、水量、分布及与地表水的关系；对东部区域要摸清地下水的水盐动态规律，发挥灌溉洗盐的效益。3、区域地球化学条件区域地球化学是研究由于地理或地质的原因，使某些地区的某些元素与一般地说的地球化学统计量相比，在土体、风化壳、潜水、甚至深层地下水中的富集或欠缺，而影响该地区的生物以致人类的健康，影响土地资源的质量与开发的一门学科。①地理因素影响主要地带性气候和地形地貌方面。影响地下水化学类型、风化壳类型、土壤盐渍化、地方性病害（如斑釉病）等。②地质因素影响影响深层地下水的化学成分（如缺硒引起的克山病）；不同的岩性山区，地下水的化学成分也与其岩石矿物质元素的的种类有关。4、地下水和地表水对土壤肥力的影响地下水和地表水对土壤肥力（土性）有利也有害。地表水：有利面是补给土壤用水的主要途径；不利面，若地表水过多，易产生湿害，养分也会随之淋失。地下水：有利面为补给土壤用水，供植物叫收作用，地下水位过高，水田会形成冷浸烂泥田，旱地会产生湿害，自然土会产生沼泽化；地下水的矿化度过大，会使土壤产生次生盐渍化，破坏土性，影响作物生长。地下水的类型：根据对土壤的影响：南方考虑次生沼泽化，北方考虑次生盐渍化。程度不同分为：类型静止地下水位特点南方北方深位地下水1-2m3-5m上层水分含量水多,不会使土壤产生沼泽化`盐渍化,补给土壤用水困难。中位地下水0.6-1m2-3m地下水可沿毛管上升到地表补给土壤,不会使土壤产生次生盐渍化和沼泽化,是较理想的地下水位,但在北方蒸发强的干旱区易造成次生盐渍化高位地下水0.6m2m水位过高,水,肥,气,热诸因素失调,易造成次生盐渍化和沼泽化2.1.4土壤要素特征分析151、土壤剖面及理化性状①土壤剖面：A、B、C层。②土壤层度与有效土层厚度（多指耕作层）：对大多数作物：最佳土层100cm，临界土层50cm，农作物最佳的耕作层厚度20-25cm。③土壤质地：（砂土、砂壤土、轻壤土、中壤土、重壤土、粘土）。农业上以壤土较好。④土壤有机质：肥力水平综合评价的重要指标。⑤可溶性盐类：Na+、Mg2+、Ca2+、CO2-、HCO-、SO42-、Cl-⑥土壤pH值：pH=7，作物生长良好；pH=5.0-7.0，多发生于南方淋溶较强的地方；pH=7.0-8.0，多数作物不受影响；pH=8.0-9.0，有些蔬菜和经济作物受一定影响；pH9.0，一般作物难以生长。酸性（碱性）指示植物。⑦土壤石灰质：15%以上，成为障碍层次。2、土壤的综合性状合土壤肥力：土壤有机质、土壤养分的含量和组。土壤水分状况：土壤水分的含量、土壤水分的排泄与补给土壤的适宜性3、我国土壤的分布土壤具有明显的地带性：纬度地带性、经度地带性和垂直地带性。在不同区域的土壤类型，由于受地方性地形、地貌、母质、水文或人为活动因素的影响而呈一定的规律的分异，称为土壤地域分异规律。纬度地带性：地带性土类大致沿纬线（东西）方向延伸，按纬度（南北）方向逐渐变化的规律。我国从南到北，砖红壤——砖红壤性红壤——红壤和黄壤——黄棕壤——棕壤——暗棕壤——漂灰土。经