土地资源学

第二章土地资源构成要素分析•【内容提要】本主要介绍土地资源构成要素及其对土地资源的影响。•【重点内容】土地资源构成要素的相关概念；土壤学及地学要素的基本特性。•【难点内容】土地资源各要素之间的相互关系；•【教学要求】结合相关学科及专业知识能够对区域土地资源构成要素及其对土地资源的影响进行分析。•【教学方法】多媒体教学土地资源学的基本的研究思路3第二章土地资源构成要素分析本章内容将主要分析土地资源的各个构成要素对区域土地资源的空间分布、质量特征及其开发利用的影响规律。45第二章土地资源构成要素分析土地资源学1土地资源的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。气候从宏观尺度影响土地资源条件和土地利用分区，即光、温、水条件的差异，或热量区的划分，决定了我国东西南北的土地资源地带性分布规律，以及全国的土地利用分区。6第二章土地资源构成要素分析•1土地资源的气候要素特征分析•1.1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。•（1）太阳辐射光谱和太阳常数•（2）太阳辐射在大气中的减弱•①大气对太阳辐射的吸收：臭氧、氧气、水汽、二氧化碳、云雨滴及尘埃•②大气对太阳辐射的散射：空气分子或小质点•③大气对太阳辐射的反射：云层和颗粒较大的尘埃•④太阳辐射在大气中减弱的一般规律：太阳高度角、“大气质量”7第二章土地资源构成要素分析•1土地资源的气候要素特征分析•1.1太阳辐射•（3）到达地面的太阳辐射•直接辐射(S）：•散射辐射(D)：•总辐射(Q)：Q＝(S+D)81土地资源的气候要素特征分析1.1太阳辐射（3）到达地面的太阳辐射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。9第2章土地资源构成要素分析1土地资源的气候要素特征分析1.1太阳辐射（4）云和地面的反射：（5）生理辐射：可见光；用于光合作用的这部分辐射。又叫光和有效辐射。10第二章土地资源构成要素分析1土地资源的气候要素特征分析1.1太阳辐射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。日变化：白天：低→高→低夜晚：为零。年变化：夏季最高，冬季最低。中国光合年辐射量（千卡／平方厘米）12第二章土地资源构成要素分析1土地资源的气候要素特征分析1.1太阳辐射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）光照强度光照强度是正常人眼对0.4-0.7um可见光的平均感受程度，其单位是勒克斯，也可用日照时数表示。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。13第二章土地资源构成要素分析1土地资源的气候要素特征分析1.1太阳辐射（1）光照强度目前我国光照强度一般多以日照时数表示，全国各地年均变化于1200～3400h之间，日照时数因地理位置、季节、天空状况等的变化而变化，而与太阳总辐射量的分布有相似的趋势。。日照时数的分布与太阳总辐射分布相似，由东→西，由南→北，低→高光照强度对植物的光合作用有很大影响，一般情况下，强光照有利于植物的生殖生长，如棉花、谷类需要强光照；而弱光照有利于植物的营养生长，如茶叶、竹需要弱光照条件。日照时数的地区差异为植物的区域分布奠定了基础。14第二章土地资源构成要素分析1土地资源的气候要素特征分析1.1太阳辐射（续）（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。日长因纬度不同而异，我国高、低纬度地区之间日长的最大差值可达5～6h。表达方式：可照时、实照时、日照率。15第二章土地资源构成要素分析1土地资源的气候要素特征分析1.1太阳辐射（续）（2）光照长度（日长）光周期现象：核物对昼夜长短的反映统称为光期现象。日长对农作物生长发育影响较大，根据对日长要求的不同（植物按光周期进行分类）可分为短日照植物、长日照植物和中间性植物。16第二章土地资源构成要素分析1土地资源的气候要素特征分析1.1太阳辐射（续）（2）光照长度（日长）短日照植物是指可照时数小于某一时数才能开花，如果延长日照时数，就不能开花结实，如水稻、大豆，玉米、高梁等原产于热带、亚热带的植物属于此类；长日照植物是指可照时数大于某一时数才能开花，如果缩短长日照时数，就不能开花结实，如大麦、大麦、豌豆、亚麻、油菜、甜菜、胡萝卜等原产于高纬度的植物属于此类。中问性植物是指开花不受日照影响的这类植物，在长短不同的任何光照条件下能开花结实，如西红柿、水稻与大豆的某些品种属于此类。全年日照时数(小时)太阳辐射总量(千卡／cm2.年)主要分布区2800-3300160-200西藏、新疆、青海、宁夏、甘肃3000-3300140-160内蒙、宁夏南部2200-3000120-140山东、河南、东北等地1400-2200100-120湖北、湖南、两广等地1000-140080-100贵州、四川中国光能空间分布格局18第二章土地资源构成要素分析1土地资源的气候要素特征分析1.1太阳辐射（3）光照质量是指太阳辐射中紫外线、可见光和红外线等部分的比例，它随纬度、海拔高度，大气干燥度及季节的不同而异，如云量较少的高纬度干旱地区，光照质量较好，土地的农业垦殖的海拔高度较大；而湿润的南方虽然温度允许，但由于云量较多，农业垦殖的海拔高度低于高纬度的北方。19第二章土地资源构成要素分析1土地资源的气候要素特征分析1.1太阳辐射（3）光照质量光照质量对农作物的品种也有较明显的影响，如光照质量较好的温带地区，其作物(如水果、蔬菜等)往往质量高、色泽鲜、果实大，而南方多数地区则不具备此特点。如烟台苹果、莱阳梨等就处在该区，质量高、颜色鲜、果实大。西北温带地区，若能解决水资源问题，也是果业发展的佳境区域。20第二章土地资源构成要素分析1土地资源的气候要素特征分析1.1太阳辐射（4）光照影响光照条件除了对农业土地资源利用意义重大，光照强度和作物生长发育的关系密切，多数作为的生长发育要求一定的光照强度和光照质量。太阳辐射强度越大，生物生产潜力越大。21第二章土地资源构成要素分析1土地资源的气候要素特征分析1.1太阳辐射（4）光照影响光照对动物的意义不如动物那么明显，但光对动物的行为和生活中各种周期现象的产生却有很大影响。例如光有节奏的昼夜变化，使得一些动物白天活动，另一些动物夜间活动，还有些黄昏活动。光照对水生动物的垂直活动也有重要作用，通常分布在水域的不同层次。22第二章土地资源构成要素分析1土地资源的气候要素特征分析1.1太阳辐射（4）光照影响光照条件对工业及第三产业的发展，城市建设等也有重要的价值。良好的光照条件不仅是人类生活的必要条件，而且直接影响劳动生产率的高低，甚至产品品质的好坏，正常的光照质量具有重要的卫生价值。23第二章土地资源构成要素分析1土地资源的气候要素特征分析1.1太阳辐射（4）光照影响工业布局、居民区建设中要充分考虑光照条件，供暖的需求与光照条件密切相关，工业和居民点一般都是位于光照充足、采光良好的区域，恰当的运用光照环境进行景观设计，不仅能增添城市风光的魅力而且对房屋的价格都有明显的影响。24第二章土地资源构成要素分析1土地资源的气候要素特征分析1.1太阳辐射（5）太阳辐射强度与光合作用许多试验表明，单叶片的光合作用强度(同化二氧化碳量)在—定的光强范围内，随太阳辐射强度的增强而增加，但超过一定的太阳辐射强度以后，光合强度便保持一定的水平不再增加了，这就是所谓“光饱和现象”；光合作用达最强时的太阳辐射强度称为“光饱和点”。当太阳辐射强度再增加，会出现光合强度下降的趋势，特别是在强大阳辐射维持时间延长时，因太阳辐射的热效应使叶面过热，影响了光合过程，光饱和点因作物种类、生育时期及某些农业气象条件而不同。25第二章土地资源构成要素分析1土地资源的气候要素特征分析1.2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）271土地资源的气候要素特征分析1.2热量资源1.2.1衡量热量的指标：温度温度的纬度变化是形成地表气候带的热量基础，地表及土地资源利用的—切物理、化学和生物过程均由温度来控制。对农业生产而言，气温是作物生发育必需的条件之一，作物的整个生长发育过程均必须在合适的温度范围及足够的持续时间条件下才能完成，否则作物的生长就会受到抑制或根本无法生存。281土地资源的气候要素特征分析1.2热量资源1.2.1衡量热量的指标：温度（1）农业热量指标的土地利用意义在农业生产上较有意义的温度指标主要有：≥0℃、≥5℃、≥10℃和≥15℃的日平均气温。日平均气温≥0℃始现期和终现期一般代表田间耕作起始和结束的时间，其持续期即为农耕期；日平均气温≥5℃一般代表多数喜凉作物(如：小麦、马铃薯、甜菜和油菜等)以及大多数牧草生理活性的起始温度，其持续期即为喜凉作物生长期；291土地资源的气候要素特征分析1.2热量资源1.2.1衡量热量的指标：温度（1）农业热量指标的土地利用意义日平均气温≥10℃～般代表喜温作物(如水稻、花生、玉米、棉花、大豆、甘薯和高粱等)生理活性的起始温度，同时也是绝大多数树木树种发芽和枯萎的温度界限。由于日平均气温10℃是多数植物活跃生长的温度，故又称为活动温度，其持续期是多数作物的活跃生长期；日平均气温≥15℃是一些对低温特别敏感的喜温作物(如花生、棉花等)的安全播种温度，也是大部分热带作物组织分化的临界温度，其持续期是喜温作物的安全生长期。301土地资源的气候要素特征分析1.2热量资源1.2.1衡量热量的指标：温度（2）作物的三基点温度：最适温度最低温度最高温度311土地资源的气候要素特征分析1.2热量资源1.2.1衡量热量的指标：温度（3）气温的变化规律由于辐射平衡的日变化、年变化和随纬度的变化，使土地资源的地面气温性质产生了日变化、年变化和在空间上的变化。①气温的日变化由于太阳辐射在一天内是变化的，而使气温也表现出日变化。正午太阳辐射最强，但气温最高值不在正午，而在午后的2h左右。随后太阳辐射减弱，到夜间地温和气温都逐渐下降，一日之内气温最低值出现在日出前后，而不在午夜。一天中，气温最高值与最低值之差为气温的日较差。321土地资源的气候要素特征分析1.2热量资源1.2.1衡量热量的指标：温度（3）气温的变化规律②气温的年变化地球上各点太阳辐射的季节变化导致气温的变化。年气温最高值在北半球陆地上出现的月份一般为七月，最低值在一月。一年中月平均最高气温与月平均最低气温之差称为年较差。它的大小与纬度、地表性质等有关。在不同纬度，呈现出不同的土地利用强度（作物熟制）。331土地资源的气候要素特征分析1.2热量资源1.2.2衡量热量的指标：积温（3）气温的变化规律③气温的空间分布在对流层中，气温随海拔高度而降低，其变化程度一般用单位高度内气温的变化值来表示，如℃/100m，称为气温垂直递减率。在对流层，海拔每升高100m，气温降低0.65℃。气温垂直递减率的变化明显影响着土地类型和植被的变化等。341土地资源的气候要素特征分析1.2热量资源1.2.2衡量热量的指标：积温活动温度：指高于生长下限温度的日平均温度；有效温度：指活动温度与下限温度之差值。积温是日平均温度的累积。活动积温：作物（或昆虫）的某一生育期或全部