第3章 自然地理系统的组成与结构

第三章 自然地理系统的组成和结构自然地理系统的整体性是指该系统内部的各组成 部分和各组成要素之间，通过能量流、物质流和信 息流相互联系、相互作用，共同构成一个具有特定 功能的有机整体的特性。 整体性首先体现在其组成要素的整体性上，其 次则体现在其要素间的组织结构性质上；此外，整 体性还体现在系统的外在与内在联系及其所具有的 功能上。

第一节

自然地理系统的组成

一、最基本的物质组成 二、基本物质体系(四大圈层) 三、组成要素

第一节

自然地理系统的组成

一、最基本的物质组成

最基本的层次是由化学元素组成。 大气:氮(78.09%)、氧(20.95%)、氩(0.93),二氧化 碳(0.03 %),其它元素极微少。 水体:氢和氧(96.5%),其余常量及微量元素(3.5%)。 岩石:氧(46.60%),硅(27.72%),铝、铁、钙、钠、 钾、镁六种元素(24.00%),其余所有元素(2.00%)。

二、基本物质体系

固态、液态和气态三态物质(三相物质)共存是地 球表层所有物质的组成特征；

基于地球表层(自然地理系统)的物质形态体系将 自然地理系统划分为四大圈层。自然地理系统的基本物质体系，即是由气体组成的 大气圈、以水体为主组成的水圈、以岩石为主的岩 石圈和以生物有机体组成的生物圈等四大圈层。

二、基本物质体系1、大气圈

大气圈中的大气是多种物质的混合体，由干洁空气、 水汽、悬浮尘粒和杂质组成。世界气象组织(WMO)根据气温从地面到高空垂直 方向的分布，将整个大气层分为对流层、平流层、 以及高空的中间层、暖层和散逸层五个圈层。

二、基本物质体系 大气圈对自然地理系统的意义对流层

对流层：与水圈、岩石圈表层以及生物圈处于经常的相互 作用中，也是太阳辐射能主要的转换贮存空间。平流层：其中、下部为厚约20km的臭氧层，阻碍波长小于 0.29μm的紫外光通过，对地表生物尤其是微生物有重要 保护作用。平流层还保护地球少受大部分陨石的袭击。 电离层对无线电波的反射作用是人类现代化通讯信息传播 的保证。

二、基本物质体系2、水圈

地球上的水以气态、液态和固态三种形式存在于空 中、地表和地下，成为海洋水、河流水、湖泊水、 沼泽水、土壤水、地下水、冰川水、大气水以及存 在动植物有机体中的生物水。这些水体，通过水循 环组成一个统一的相互联系的包围地球的水圈。

二、基本物质体系 水圈对自然地理系统的意义

水是地表分布最广和生物赖以生存的重要的物质，是参与自然地理环境物质、能量转化的重要成分。

水分循环调节气

候，净化大气。水分和热量的不同 组合使地球上形成不同的自然地带。

水溶解岩石中的固体物质，为生物提供各种养分创 造了前提条件。

二、基本物质体系3、岩石圈 主要由沉积岩、岩浆岩和变质岩组成的固体圈层。

岩石圈对自然地理系统的意义 岩石圈的不同类型、不同规模的运动造成相应的不同等级

的地貌形态，使地表变得起伏不平，为自然地理环境中的

外力作用创造前提。

二、基本物质体系 岩石圈对自然地理系统的意义 岩石圈的低洼处是海洋、湖泊等水体聚集的场所。高

处陆地部分是人类及各种陆生生物的栖居生活场所。 岩石的风化壳物质为成土作用提供基础，最终形成土

壤层，并以其丰富的矿物质养分满足植物的需要。 岩石圈蕴藏的多种矿藏为人类的生产活动与社会的发

展提供物质基础。

二、基本物质体系4、生物圈

地球表层有生物存在且生物生命活动影响所及的空间为生 物圈。 用系统论的观点来说，生物圈是指地球上所有活着的有机 体连同与这些有机体相互作用着的环境构成的生物圈。 生物圈不是独立于地球其它圈层之外的，单纯由某一形态 物质所组成的圈层，它是岩石圈、水圈和大气圈的交集。

二、基本物质体系 生物圈与大气圈、水圈和岩石圈之间有着极为密切 的依存联系

生命活动与生物进化要有稳定的太阳能源，须经过一定的 大气层的传递与“过滤”才能为生物所安全利用。一定合 适气压的大气为生物的生命活动提供氧气与二氧化碳。 生物圈必须依赖水的存在，水是维系生命的基础物质，又 是生物体进行物质与能量循环的介质。 岩石圈与水圈能提供的营养物质和比较合适的其它环境因 素，才能维持生命的发展和生物圈的演化。

三、组成要素

四大圈层之间的相互作用，形成了地貌、气候、 水文、生物及土壤，即自然地理系统的组成要素， 简称自然地理要素。 地貌、气候和水文是决定自然地理系统差异的基 础要素、本质要素；土壤与生物则是以前三者为 基础的派生要素，是使自然地理环境差异表现更 丰富、更为复杂的要素。

三、组成要素 自然地理要素在自然地理系统中的意义 地貌是经过转化的太阳能以外营力形式与地球内营力相

互作用的结果，它构成自然地理系统的空间基础。 气候是多年内大气的平均状态和极端状态的综合的表现。

太阳辐射、下垫面性质和大气环流是决定气候特征的重 要因子。 水文是指地表环境中各类水体的性质、形态、动态及其

时空分布特征的综合表现。

三、组成要素 自然

地理要素在自然地理系统中的意义 生物是地球环境中的后生成分，自生物出现以后，自然

地理系统才日趋完整，生物在其中的重要性日益加强。 土壤是自然地理系统中各要素相互作用下形成的派生要

素。

第二节 自然地理系统的结构自然地理系统的结构是指自然地理系统各组成要素之 间以及各组成部分之间的组合格局。

一、自然地理系统结构的一般特征(1)分层性：自然地理系统的结构表现为分层性或者说是圈 层性，这是由于地球本身的圈层性特点所决定的。分层性 是自然地理系统最普遍的结构特征。 (2)交织性：自然地理系统的四个基本组成部分相互重迭、 相互渗透，彼此交织在一起成为一个整体。

一、自然地理系统结构的一般特征(3)集中性：海陆表面特别是陆地表面是大气圈、水圈和 岩石圈相互直接接触的部分，各种物质的相互作用和交换，

以及能量的转换在这里最为活跃。(4)综合性：综合性是自然地理系统结构的基本特征。任 何一种自然地理现象都是多种自然地理要素综合作用的结 果。特别是大范围的自然地理系统其综合性更为强烈。

一、自然地理系统结构的一般特征(5)差异性：在地球表面的不同地区，由于种种自然要素的 差别，形成不同结构的自然地理系统，从而产生了地域差 异现象。可见自然地理系统结构的综合性与差异性特征的 统一，也决定了自然地理现象的复杂多样性。

(6)多级性：自然地理系统作为一个多层次多等级的自然综 合体即体现了其多级性特征。它的最高等级应是以大气圈 对流层、水圈、沉积岩石圈和生物圈共同组成的全球自然 地理系统.

二、自然地理系统的空间结构

自然地理系统的空间结构: 是指在时间上相对稳定 的自然地理要素及由其组成的自然综合体在地球表 面上的分布格局。

时间上相对稳定的含义是，地球表面各自然地理要素的状 态不是绝对不变的，但它们的变化(演变)过程相当漫长， 通常要用地质时间的概念来衡量。

自然地理系统的空间结构包括既有联系又有区别的 两个方面，即组成结构和地域结构。