1、自然地理過程模板1引言2 能量轉換與傳輸2一、能量對地貌過程的影響 3二、能量對地域分異規律的影響 3三、能量對地表物質循環的影響 33地貌過程3一、風化作用 3（一）物理風化作用 3（二）化學分化作用 3（三）生物風化作用 4二、幾種地貌過程 4（一）流域地貌過程 4（二）喀斯特作用過程 5（三）冰川作用過程 5（四）風沙作用過程 5（五）海岸帶動力作用過程4 水文過程5生物過程一、生物圈的能量流6二、生物圈的物質流 6三、土壤一植物系統中物質循環模式6 地理環境中化學元素的集散過程7一、地理環境中化學元素及其演化 7二、地理環境中化學元素的遷移 7自然地理過程分析1引言自然地理過程是自然地

2、理環境及地理要素的發生、發展及其演變。強調地理事物歲隨時間變化的特征。地理過程的研究可分為不同時域：過去的、現在的和未來的。這三者之間的關系與研究意義在于：現在的過程的研究是認識過去的鑰匙：地質時期和歷史時期的地理過程研究，有利于地現在過程的形成的認識：現在與過去地理過程的研究則是預測未來的根據。20世紀60年代初，我國著名地理學家黃秉維提出了研究自然地理學的三個方向。從 全球環境的物理過程、地球景觀化學過程和生物群落地理過程著手深入研究，在此基礎上進而綜合認識地理環境的演變規律，概括出當時世界各國自然地理研究的新趨勢。他在自然地理學一些最主要的趨勢一文中寫到：“由于地理環境中的一切過程，不是

3、物理過程，就 是化學過程或生物過程。 所以，第一個趨勢就是掌握物理學、 化學和生物學中所已經證明的 規律，根據他們來觀察自然地理學的對象、研究這些對象的發生、發展和地域分異，從而健全自然地理學的理論基礎。 第二個新趨勢就是綜合研究，研究個對象之間總的聯系， 研究一個對象與其周圍諸現象之間的聯系。此類研究包括現代過程研究，歷史因素的研究及其進一步發展的研究。第三個趨勢是吸收數學、物理學和化學的知識來建立觀測、分析、實驗的技術，其中有許多都是在其他自然歷史科學中已建立的技術。第四個趨勢是以前述理論和方法為依據，研究和預測自然過程的方向、 速度和范圍，指出利用和改造自然環境最有效的途徑。根據國內外近

4、期研究，自然地理過程的研究發展趨勢可歸納為：地質年代與歷史時期地理過程的傳統研究向機制研究發展：由定性的向定量試驗發展：有單個過程研究向過程的綜合分析發展：有中小尺度的局地地理過程向大尺度或宏觀尺度的地理環境過程研究發展：由自然地理過程學科研究想密切結合人類的活動作用的方向發展：由單純人事自然地理過程的研究向對未來的預測預報發展。2能量轉換與傳輸地球表層的能量來源由外能、內能和潮汐能。外能主要是太陽輻射能，約占所有能量來源的99.9%,是地球表層中最重要的能量來源，是自然地理過程發生、發展的直接那個動力和最基本條件。來自地球內部的能量，數量甚微，僅占地球表層能量的 0.002%。它主要是地球內

5、部主城物質中放射性同位素蛻變所產生的能量。在短時期內是緩慢不易察覺的因素，但在地質年代中，他可以通過地球內部構造運動，對自然地理過程施加重大影響。潮汐能駐主要是太陽同地球相互吸引作用產生的能量較小，它的熱效應在地表熱量平衡中意義不大，只能在潮汐活動地帶有影響。由上可知，外來能和內生能是兩個獨立的能量系統，在地球表面相互交匯，為自然地理各要素的相互作用、相互制約和相互滲透提供了動力，推動者整個自然地理過程的發展，決定著演化的強度和方向，使得自然地理面貌千姿百態。太陽能在地面的轉換主要有主要以熱能和光能兩種形式輸入地表系統。熱能的傳輸或轉化主要有無機界進行轉化，通過綠色植物動物微生物的途徑來完成。

6、 太陽輻射在地表分布不均勻的，以至地氣系統的輻射差額在南北緯35°間有盈余，在35°以南和以北輻射差額虧損。這種能量分布不均勻，必然會引起熱量從低緯向高偉傳輸，以維持個低熱量平衡。 這種熱量傳輸主要是由大氣環流和洋流完成的。地球表層是一個龐大的開放型能量系統， 也是具有一定結構和功能的物質能量系統。 當太陽輻射輸入地球表層，除部分直接返回太空意外，絕大部分被大氣、水體、巖石、土壤等地表組分節流、吸收和散射，經過曲折的途徑、復雜過程，最后返回宇宙空間。能量的傳輸的途徑和轉化的形式是多種多樣的，然而能量的傳輸、轉化，往往伴隨著地表物質的遷移轉換和循環運動而進行的。物質是能量的載

7、體，能量是物質轉換、運動的動力。一、能量對地貌過程的影響地貌類型繁多、形態多樣，是內力和外力長期作用的結果。每當內力集聚釋放，往往會引起地殼隆起、山崩地裂、火山地震等劇烈的地殼變動，構成新的地貌骨架。地球的不同地區對地貌作用的外力種類和作用程度是不相同的。內力形成的地表地貌“骨架”在風化、 侵蝕等外力作用下，不僅改變了原有的形態，而且還發育了侵蝕地貌和堆積地貌。二、能量對地域分異規律的影響地域分異是內外力因素下形成的，特別是外力因主要是太陽輻射能在地表維度方向的分布，造成自然地域單位沿緯線延伸和沿緯度方向更替的帶狀分異。內力如構造運動引起的地勢較大起伏可引起垂直地帶性分異：海洋與陸地的分布位置

8、會引起干濕度地帶性分異。三、能量對地表物質循環的影響物質循環一般大概為地質循環、大氣循環、水分環和生物循環四大類。地質循環是地表巖石在自然條件下發生風化，進而受空氣、流水搬運遷移，匯入海洋胡泊逐漸沉積，經過長時期的地質變化形成沉積巖，或經過變質形成變質巖，以后地殼運動時上升地表又經歷風化、搬運、沉積等物質循環過程。大氣循環有緯向、經向，有全球范圍的也有海陸間的。這些循環對地球上的熱量、水分的重新分配，調節各地的溫度和濕度具有重要的意義。水循環是水的氣、 夜、 固三態的互變為中心進行的，是地表有機界和無機界相互作用的中介，進行著熱 能傳輸和物質流動。3地貌過程一、風化作用風化作用（weather

9、ing）是指地表或接近地表的堅硬巖石、 礦物與大氣、水及生物接觸 過程中產生物理、化學變化而在原地形成松散堆積物的全過程。根據風化作用的因素和性質可將其分為三種類型：物理風化作用、化學風化作用、生物風化作用。（一）物理風化作用物理風化是指巖石在外力作用下所發生的機械破碎、而沒有顯著的化學成分變化過程。地理學環境中的溫度變化、水分相態變化、干濕變化、流體作用和生物作用等均引起巖石的機械破碎。物理風化是最簡單的風化作用，在沙漠地區尤其明顯。因為那里氣溫白天高達 40-50C,晚上可降到0 c以下，巖石熱脹冷縮，這種脹縮在巖石表部和核部是不一樣的。由于不同礦物的膨脹系數不一樣，久而久之，巖石出現了裂

10、隙，由大塊變成了小塊，由小塊變成砂，由砂變為土，石頭就爛掉了。在有化學作用和生物作用參與的情況下，風化作用進行得更快，風化的過程和產物也更豐富多彩。最常見的風化現象是巖石的球狀分化，這是因為巖石的外層易發生成層裂開和鱗片狀剝落的緣故，兼之巖石內常有相互交錯的裂縫，沿裂縫風化最深，棱角磨得最圓。在懸崖陡坡上的巖石，因風化而發生崩落， 裂解下來的石塊沿山坡流動，最后在山坡腳下穩定的地方堆積下來，形成上尖下圓的錐形體，稱倒石錐。如果是一個平緩的山坡， 崩落下來的巖塊雜亂地堆積在那里，形成石灘或石海。（二）化學分化作用化學風化巖石發生化學成分的改變分解，稱為化學風化。例如，巖石中含鐵的礦物受到水和 化

11、學風化空氣作用，氧化成紅褐色的氧化鐵：空氣中的二氧化碳和水氣結合成碳酸，能溶蝕石灰巖：某些礦物吸收水分后體積膨脹：水和巖層中的礦物作用， 改變原來礦物的分子結構，形成新礦物。這些作用可使巖石硬度減弱、密度變小或體積膨脹，促使巖石分解。化學風化是地殼表面巖石在水及水溶液的作用下發生化學分解的作用。主要有溶解、水化、水解、氧化和碳酸化等幾種。如各種碳酸鹽巖可以溶解于含有CO2水中。水化是指水直接參加到礦物中去， 使某些礦物變成含水礦物， 如硬石膏變為石膏等。 氧化是指巖石在空氣 和水中游離氧的作用下，使其中低價元素轉變為高價元素、低價化合物轉變為高價化合物，如黃鐵礦中的低價鐵變為含高價鐵的褐鐵礦等

12、。水解是指礦物與離解的水相遇引起分解的作用。 如花崗巖中的正長石在濕熱氣候條件下，形成 KOH 溶液及 SiO 2膠體， 隨水流失：另外形成不溶于水的高嶺石。巖石的化學風化和物理風化是互相聯系和互相促進的，但在炎熱多雨的氣候條件下，化學風化特別顯著。（三）生物風化作用生物風化作用是指受生物生長及活動影響而產生的風化作用。生物風化是指受生物生長及活動影響而產生的風化作用，是生物活動對巖石的破壞作用，一方面引起巖石的機械破壞，如樹根生長對于巖石的壓力可達10 千克每平方，這能使根深入巖石裂縫，劈開巖石：另一方面植物根分泌出的有機酸，也可以使巖石分解破壞。此外， 植物死亡分解可以形成腐殖酸，這種酸分

13、解巖石的能力也很強。生物風化作用的意義不僅在于引起巖石的機械和化學破壞，還在于它形成了一種既有礦物質又有有機質的物質土壤二、幾種主要地貌過程（一）流域地貌過程坡面侵蝕發育坡面構造不同、 形態的分異、坡面堆積物的厚度和成分的不同以及外營力性質的差別，其過程有很大區別。坡面上主要發生四種地貌過程：流體運動（如坡面漫流） ，塊體運動（如滑坡），流變體運動（如冰川、泥石流）和熱力作用引起的土溜。不同的地理環境，破面的地貌過程是有差異的，因此坡面的形態也有差異。河流過程水的侵蝕、 搬運和堆積作用是經常變化和更替的。對一條河流來說，在正常情況下，上游以侵蝕作用為主，下游以堆積作用為主。如果河流水量減少，泥

14、沙物質增多，在河流上游妒也可以堆積作用為主。如果海面下降，下游段也可轉化為侵蝕作用為主。在同一時間，同一地段內，侵蝕和堆積作用也能同時進行，搬運作用則是聯結二者的紐帶。河流依靠自身的動能對其邊界產生的沖刷、破壞作用，包括沖蝕、磨蝕和溶蝕作用。按作用的方向分為：下蝕、旁蝕和溯源侵蝕。河水具有動能，流動的河水對地表巖石進行機械沖刷并使其逐漸剝離，河水中挾帶的砂、礫石也不斷對之摩擦和撞擊，當河流流經可溶性巖石分布地區時，河水可溶解巖石。侵蝕作用的強弱和變化決定于河床水流的強度及組成河流邊界的抗沖能力。按作用的方向分為下蝕作用、旁蝕作用和溯源侵蝕3 種。河流把侵蝕河床基巖和谷坡巖層的產物移動到他處的作

15、用。其中大部分是不溶于水的機械搬運，小部分是溶于水中的化學搬運。被機械搬運的碎屑物有 3種運動方式：懸移，顆粒懸浮于水中隨水流而搬運，其懸移物稱為懸移質：推移，顆粒依附于床面，隨水流作滑動或滾動，其推移物稱為推移質：躍移，這是介于上述兩者之間的過渡狀態，顆粒時而被懸移，時而被推移，以跳躍的方式前進，其躍移物被稱為躍移質。物質的搬運方式隨水動力的大小變化，當水動力減小時，某些懸移質變為躍移質，某些躍移質變為推移質，當水動力增大，變化情況相反。被河流攜帶的物質停止搬運而發生的沉積作用，也稱沉積作用。 沉積下來的碎屑物則稱為沖積物，形成的堆積地貌最為主要的是沖積平原。（二）喀斯特作用過程按發育演化，

16、喀斯特地貌可分出以下6種：地表水沿灰巖內的節理面或裂隙面等發生溶蝕，形成溶溝（或溶槽） ，原先成層分布的 石灰巖被溶溝分開成石柱或石筍：地表水沿灰巖裂縫向下滲流和溶蝕，超過100米后形成落水洞：從落水洞下落的地下水到含水層后發生橫向流動，形成溶洞：隨地下洞穴的東北師范大學專業課作業 形成地表發生塌陷，塌陷的深度大面積小，稱坍陷漏斗，深度小面積大則 稱陷塘：地下水的溶蝕與塌陷作用長期相結合地作用，形成坡立谷和天生橋：地面上升，原 溶洞和地下河等被抬出地表成干谷和石林，地下水的溶蝕作用在舊日的溶洞和地下河之云南路南的石林是上述第一階段（溶溝階段）的產物。（三）冰川作用過程冰川作用包括成冰作用、冰川

17、侵蝕和冰川沉積3個方面。冰川作用之初，冰斗之間相隔一定的距離，隨著冰川作用的發展，冰斗不斷擴大，斗壁后退，相鄰的冰斗不斷靠近，最后在冰斗之間發育了象魚鰭一樣的山脊，稱為鰭脊或刃脊。如果三個或多個冰斗在同一山頭進行向源侵蝕，可形成錐形的孤 立山峰稱作角峰.冰蝕谷是由山谷冰川剝蝕而形成的寬闊、平直、橫剖面呈“ U”字 型的谷地。冰蝕谷一般起源于冰期前的河谷或山谷。在冰川的挖掘和鋰磨作用下谷地變直并加深、加寬，谷壁變陡，谷底變平，橫剖面變為“ U”字型。在谷底和谷坡巖上，可能有冰擦痕和磨光面.冰床上突起的基巖，由 于冰川的磨蝕和挖掘作用，變成略微突起的一系列小丘，猶如羊群伏于地上稱作羊背石。羊背石的

18、長軸方向與冰川流動方向一致，背流坡陡，迎流坡較緩，表面常有冰擦痕和磨光面。冰斗由雪線附近的積雪洼地發展而成。呈圍椅狀的半圓形積雪洼地， 隨著冰凍分化作用的進行，基巖迅速凍裂破碎，崩解后的巖塊隨著冰川運動而被搬走。洼地隨之被不斷拓寬、蝕深，積雪洼地便發展成為冰斗。 冰斗的高度大致標致著古雪線的高度，根據冰斗位置的變遷，由助于了解氣候的變化。（四）風沙作用過程風及風攜帶的沙（風沙流）對地表松散碎屑物的侵蝕、搬運和堆積的過程，統稱為風沙作用，包括風沙的侵蝕作用、搬運作用和堆積作用。風沙的運動風吹楊地表莎粒， 形成風沙流，風與風沙流對地表物質的吹蝕、搬運和堆積稱為風沙作用。作為地貌因素，風的作用有下列

19、特點：作用具有面的性質：只能帶動極小的巖石碎屑：有效的影響所能達到的范圍僅限于疏松土層的未被水分或植物固結的地區。在干旱的荒漠地區的活動表現最為顯著，成為塑造地貌的主要營力。風沙流中的含沙量80%集中在近地面10cm 以下氣流層內，90%以上的沙量距砂子地表30cm 的高度內通過的。一般干燥裸露的沙質地表，沙粒氣風速度為45m/s。風沙作用是指風沙對地表的作用。 風將沙粒吹離地表，使砂粒以懸移，躍移和蠕移等方式被氣流搬運：再堆積到地面上的過程。風及風攜帶的沙（風沙流）對地表松散碎屑物的侵蝕、搬運和堆積的過程，統稱為風沙作用，包括風沙的侵蝕作用、搬運作用和堆積作用。（五）海岸帶動力作用過程陸地與

20、海洋相互作用的一定寬度的地帶，其上界起始于風暴潮線，下界是波浪作用下界、亦即波浪擾動海底泥沙的下限處。由海洋向陸地的過渡地帶。世界海岸線全長44104km ， 它是陸地和海洋的分界線。由于潮位變化和風引起的增水- 減水作用，海岸線是變動的，水位升高便被淹沒、水位的狹長地帶即是海岸帶。海水作用影響岸地貌的主要因素是組城海岸的物質、海水運動、氣候條件 以及人類活動等。海岸地貌外營力包括波浪、潮汐、海流等海洋動力作用。波浪式不定向的、不定期的臨時海面運動，海流是一種恒有而定向的海水運動，潮汐則是周期性的海面升降運動。波狼運動是控制海岸發育，演化的主要因素。海水對陸地的破壞作用稱為海蝕。海水通過沖刷、

21、研磨、 溶解等作用使海岸線只見后退。影響海蝕的因素甚多，如波浪的強度、海流的方向、海岸形態、沿岸巖石性質、巖層構造、海岸區域的穩定性。巖石海岸一般水下岸坡坡度大、波浪能直接沖擊岸邊，另一方面波浪沖擊巖石裂縫和節理，濕空氣受壓，空氣有對巖石施加壓力。海水的搬運有向陸、向海和沿岸三種類型。波浪在浪列線以上至與陸地接觸的濱線之間的作用最明顯。海岸帶的松散物質，如波浪邊形后發生的推動力作用下移動，逐漸研磨，分選成海濱沉積物、海底沉積物。堆積物粒徑的大小與低流、海流速度密切相關。4 水文過程水量轉化過程是水在地球上循環的具體表現，由水氣到降水，由降水轉變為地表水、土壤水與地下水，由土壤水經過植物吸收變為

22、植物水分并在蒸騰作用下轉變為大氣中水等都是水量轉化的具體過程。蒸發、水分截流、水分滲入、蒸騰、徑流的形成過程子過程組成等。5生物過程一、生物圈的能量流能量沿生態系統的食物鏈進行再分配，每一營養級將上一級轉換來的能量分為固定、損耗和還原三大部分。在此過程中能量逐級損失，產量逐漸下降，最終能量全部消散非生物環 境，構成生態系統能量流的第一條途徑。第二途徑是腐化過程，即死亡的生物有機體、排泄物和遺棄不能利用的部分能量被分解者還原CO2/HO和無機鹽，并將這些有機物中包含的化學能轉變為熱能消散于非生物環境中。二、生物圈的物質流生物生長發育所需要的元素大約40種，他們在生態環境中都具有沿著一定的途徑從周

23、圍環境一一生物體一一周圍環境的反復運動過程。以碳循環為例，綠色植物從空氣中獲得二氧化碳，經過光合作用轉化為葡萄糖，再綜合成為植物體的碳化合物，經過食物鏈的傳遞，成為動物體的碳化合物。植物和動物的呼吸作用把攝入體內的一部分碳轉化為二氧化碳釋放入大氣，另一部分則構成生物的機體或在機體內貯存。動、植物死后，殘體中的碳，通過微生物的分解作用也成為二氧化碳而最終排入大氣。大氣中的二氧化碳這樣循環一次約需20年。一部分（約千分之一）動、植物殘體在被分解之前即被沉積物所掩埋而成為有機沉積物。這些沉積物經過悠長的年代，在熱能和壓力作用下轉變成礦物燃料煤、石油和天然氣等。當它們在風化過程中或作為燃料燃燒時，其中的碳氧化成為二氧化碳排入大氣。人類消耗大量礦物燃料對 碳循環發生重大影響。三、土壤一植物系統中物質循環模式土壤一一植物系統中養分循環的基本途徑包括： 成土母質被風化與礦物質養分的輸 入: 從圈通過降水過程和沉降過程所形成的養分輸入：降水過程及人工灌溉造成土壤中養 分被 淋溶流失：動物啃食與遷徙，以及人類獲取與投放所引起的養分循環及其變化：被植 物吸 收并暫時固化的養分在土壤中或巖石圈表層的貯存等。土壤一一植物系統中養分循環 的基 本模式是植物根系依靠溶質從成土母質、土壤溶液吸收可溶態營養元素、輸