第二章土地资源的自然构成要素及其对土地利用的影响.doc

第二章土地资源的自然构成要素及其对土地利用的影响本章内容摘要土地资源是由地球陆地表面一定立体空间的气候、地质、地貌、土壤、水文、生物等自然要素组成，同时又时刻受到社会经济条件影响的一个复杂的自然经济综合体。在社会生产中，发挥着重要的社会经济作用。本章从土地资源各自然组成要素的特征分析入手，从侧面到整体的深入研究，可发现它们之间的紧密联系和相互作用，使对土地资源有一个全面深刻的认识，一方面为今后的土地资源划分、评价、利用、分区及生产潜力计算研究打下理论基础；同时， 将土地资源各单因素引入土地资源的区域变化，这不仅对自然区划、土地规划有重要的意义，还为土地的各业合理开发利用和管理提供了理论依据。第一节 土地资源的气候组成要素分析气候资源是土地资源的重要组成要素，主要是指地球以上10km-12km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对土地资源的影响，大气中可能造成土地资源性质和利用影响的条件较多，最重要的表现在光、温、水等几个方面3。一、 光照资源光照资源主要指太阳辐射及光照指标等(一)太阳辐射:是由太阳发射的电磁波短波辐射，部分地穿透大气层到达地球表面，其中一部分被地球表面吸收变为长波辐射，它是地球表面一切过程的能量基础。太阳辐射能量是巨大的，计算资料表明，一年内地球受太阳辐射量为7.031024kJ,约为2000亿t煤燃烧所产生的能量。到达地球表面的太阳辐射有两部分：一是太阳的平行光线直接投射到地面上，称为太阳直接辐射；另一是大气中经过短波散射（天空光）和微粒（水汽、尘埃）散射形成的散射光而投向地面，此称为散射辐射。两者之和称为总辐射，但对土地资源的影响主要是考虑其直接辐射。我国太阳总辐射量多在502.0kJ/cm2以上。由于它受纬度、海拔高度及云量等影响，低纬度区一般略高于高纬度区，高原区高于平原区。我国西北高原地区一般585.8 669.4kJ/cm2，东部平原区为502.0544.0kJ/cm2，西藏高原可达585.8836.8kJ/cm2，四川盆地小于418.4 kJ/cm2。太阳总辐射量不仅有明显的空间差异，而且有清晰的时间变化。太阳辐射是土地形成与发展的自然地理过程的能量来源，是其物质迁移与转化的动力，其最直接的表现为光照和热量。因此，太阳的辐射强度越大，生物生产量就越高。(二).影响土地资源利用的光照指标主要有光照强度、光照长度和光照质量。1.光照强度（照度）光照强度是指可见光0.4m0.7m的平均感觉，其单位为勒克斯，它和农作物的生长发育具有密切关系，多数作物的生长要求有一定的光照强度和光照质量，有些作物要求强光照或耐阴性等。目前，我国以勒克斯表示光照强度的资料还较少，一般多以日照时数表示。我国各地大多全年日照总辐射数约在1200h3400h之内，日照时数随地理位置季节天空状况和大气浑浊度等因素的变化而变化2光照长度（日长）日照长度是指一个地区从日出至日没之间可能日照的时数，简称日长。日长随季节与纬度不同而变化着。我国的夏至日由最南的12h多到最北的近18h，可能有56h的变化。日照长度对农作物影响较大，其中基本可分长日照作物与短日照作物。3.光照质量光照质量系指太阳辐射中紫外线、可见光等部分的比例，这种比例随纬度、地区大气干燥度及其季节而有所变异n 如海拔较高的干旱区，由于云量小，其土地的农业垦殖海拔高度较大，而湿润的南方虽然温度允许，但宜于农业垦殖高度低于北方，例如，河北省北部山区的农业垦殖高度可达900m，而四川盆地边缘山地的农业垦殖高度也仅是相类似的高度。n 另外，在光照质量较好的温带地区，其作物、水果、蔬菜、牧草等往往质量高、颜色鲜、果实大。山东特产烟台苹果、莱阳梨就处在该区；西北温带区，如解决水资源问题，也是果业发展的佳境区域。太阳光照条件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，多数作物的生长发育要求一定的强度和光照质量，植物体总干物质中，有90%95%是通过光合作用得来的，只有5%10%来自根部吸收的养分。太阳辐射强度越大，生物生产量就越高。光对动物的行为和生活中各种周期现象的产生有很大影响。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。光照条件对水生动物的垂直分布也有重要作用，如甲壳类，浮游动物水蚤中比较喜光的种类通常分布在水域的上层，而喜阴的种类分布在下层。光照条件对于工业及第三产业的发展，城市规划与房屋建筑建设，也有重要的价值。二、热量资源如前所述，太阳的短波辐射到达地面以后，大多转变为长波辐射，这就是地球表面的热量来源，这也是土地资源利用中的一切生物化学过程主要由温度来决定的热量的来源。（一） 热量的地带性与其地理带的划分1.世界上分：寒带、温带与热带。2.我国：划分为温带、亚热带和热带三个温度带。（可参考教材表2-1）l 温带划分为寒温带、中温带与暖温带；l 亚热带划分为北亚热带、中亚热带与南亚热带；l 热带划分为边缘热带、中热带与赤道热带；l 在青藏高寒区，可以分为高原寒带、高原亚寒带与高原温带等。（二） 几个热量指标的土地利用意义为了进一步说明上述气候区划的土地资源利用的意义，可利用下列几个常用的农业气候热量指标1、0与10的温度及其积温0的温度一般代表了耐寒作物，如冬小麦、莜麦、马铃薯等的生理活性的起始温度。10的温度一般代表了喜温作物，如玉米、棉花等的生理活性的起始温度。两者各自的积温数分别代表了两种作物于当地成熟的可能性，以及一定种植制度的选择适宜性。（为了简单的进行比较，可以参考教材表22）。在我国，几条标示10积温等值线具有特殊意义当然，不同空间的相似积温也存在不等效问题。2.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4。日较差的大小影响着作物的生长，尤其是日较差越大，越有利于块根块茎作物的膨大和物质的积累。气温日较差的大小与纬度、季节等因素有关。一般高纬度气温日较差比低纬度小，热带为12，温带为89，极地34。就季节来说，夏季气温日较差大于冬季。气温日较差也因其他情况而异，如阴天的气温日较差比晴天小，干燥天气大于潮湿天气。（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）。（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。3.无霜期、生长期与多年极端低温无霜期是每年的终霜期与初霜期之间的无霜期天数，它与温度生长期有关，但两者并不相等，因为有些耐寒的越冬作物，如冬小麦，在初霜以后及终霜期以前照常生长，因此，某一地区的温度生长期的确切天数是难以准确计算的。多以无霜期作参考。多年极端低温有杀伤性低温、抑制性低温等，二者与极端低温出现的频率、持续时间长短等有关；也与小气候条件有关，特别是在一些过渡性地区，在经济作物发展与规划时，对这种气候条件要严格加以注意和研究。温度对动物的影响比起光来重要的多。因为温度直接影响动物有机体的体温，体温决定它的新陈代谢过程的强度和特点，从而影响到生长和发育等一系列生命活动。根据动物热能代谢的特点，把所有动物分为冷血动物（变温动物）和温血动物（恒温动物）。温度也可影响动物的地理分布，尤其对变温动物影响最大。温度条件对于城市规划，特别是建筑设计有重要的价值。三、降水资源降水是指从大气落到地面的液态水或固态水，包括雨、雪、冰雹等。与降水对应的水分运动是蒸发，它是指液态水转化为水汽的过程。水是土地资源及其生产潜力中最重要的因素之一。水资源分大气降水和地下水两部分，降水不仅决定土地资源的水文条件，同时直接影响地下水的成分、数量与分布等。（一）降水量的时空变化降水取决于大气环流、海陆分布与地形条件等。这种降水量的分布与其气候区划的关系十分明显。我国因属季风气候，降水量从空间和时间分布极不平衡。1.降水量的空间变化400mm等雨量线北从大兴安岭起，经通辽、张北、呼和浩特、松林、兰州、玉树、那曲至日喀则附近。这是我国降水量最重要的一条界线，对于土地资源和土地利用有着重要的意义。此线以西、以北降雨量较少，气候由半干旱逐渐向西过渡到200mm以下的干旱和荒漠区，没有灌溉就没有农业，是我国的主要牧区。该线以南、以东，季风盛行，雨量充沛，光、热、水配合较好，为湿润、半湿润区，是我国主要农业区。800mm等雨量线基本上是黄河、长江两大流域的分界线。此线以北的华北和东北区，土壤的矿质淋溶适中，旱作农业发达，此线以南的华东和华南区的土壤往往偏酸性，以水田农业为主。2.降水时间变化由于受太平洋季风和印度洋季风的影响，我国降水年际和年内变化都比较大。由于降水量与时间的变化，往往形成旱涝等灾害。(二)降水、蒸发与温度的关系这三者之间的关系综合地反映一个地区气候类型的特点，也反映了该地区总的土地利用特征，由图22可以看出，它们基本可分为四个气候类型，即季风性、干旱荒漠型、海洋气候型与地中海气候型。一般在我国以前二者为主，但没有地中海类型。在季风型中有温带季风（如华北），亚热带季风（如华南）和印度洋季风（如云南与藏南）。季风气候的特点是水、热同步，因此有利于发展旱作农业。图21气候类型模式图降水和蒸发在空间上的分布和时间上的变化因地理纬度、海陆位置、季风等原因有较大的差异，从而导致了土地资源的水分性质和利用在空间上的差异。如我国因海洋季风的影响，全国降水量的分布大致与海洋的远近成比例。距海洋越近，降水越多。以干燥度（最大可能蒸发量与降水量的比值）为指标，全国从东南向西北，分为湿润、半湿润、半干旱、干旱四个干湿分区。蒸发量的变化一般与气温变化相一致。一日内，午后温度升高，蒸发最大；日出前气温最低，蒸发量最小。一年内，夏季蒸发量最大，冬季最小。纬度越低，气温越高，蒸发量越大。在同温度条件下，海洋上蒸发量大于内陆，并有自海洋向内陆逐渐减少的趋势。降雨量多的地区蒸发量也大，而干旱地区，蒸发力虽大，但因缺少水源，故蒸发量也小。在降水中一般可分锋面雨、对流雨和地形雨等三种类型。锋面雨与对流雨往往与大区气候有关，但地形雨则不然。地形雨在我国这个季风气候与山地地形的条件下往往具有重要意义，在迎风的山坡面，由于带有大量水汽的气流顺坡而绝热上升因而形成地形雨；而在背风坡的一面，由于已有降水后的气团顺坡而下而产生绝热下降，因而往往形成雨影气候，其降水量大降，且温度上升。在东南季风区的山体的东南坡，在印度洋季风区的南坡一般为丰雨区，其反向坡则往往是梵风谷地。上述这种地形引起的降雨量的分异在区域的土地资源利用与评价中要充分加以注意，这种情况在我国山地十分普遍。另外，在同一地区，地形越高，降水量越大；同时，地形高低影响水资源的再分配。因此，水资源的垂直分布，也是影响土地资源利用的因素之一。（三）降水与土地利用的关系1降水对农业来说，是作物需水量与土壤水分的重要来源。a) 要保证作物的正常生长发育，必须根据不同作物对水分条件的要求，保持适时适量的水分供应。作物需水量通常是指作物田间耗水量，即生长期叶面蒸发（蒸腾）量和棵间地面蒸发量的总和（对水稻来说还包括渗漏量在内）。它一方面随不同作物而不同，另一方面受气候条件，尤其是温度、湿度条件的制约，不同作物的需水量也不相同。b) 降水分布不均或强度过大，对水土流失也有影响，暴雨对地表侵蚀作用强烈。c) 降水的形式也对农业生产有影响，例如我国内蒙古草原地区，冬春降雪过多，大雪掩盖草原，牲畜觅食困难，出现“白灾”；冰雹以急骤形式降落地面，会给作物带来严重的机械损伤。2降水对于工业的影响不如农业显著，但对某些露天作业的部门例如采矿、晒盐等的作用明显。降水影响大气湿度，湿度的大小不但对某些工业生产工艺有所影响，同时对居民有无舒适的湿热感的居住环境也有一定的关系。雨量的多少及降水强度对城市较为突出的影响要数排水措施与设施。此外，山洪的形成，江河汛期的洪水威胁等也给城市用地选择及防治工程带来问题。降水形式不同，也往往影响居民点的建筑风格，建筑设计时雪荷载、雨水渗漏情况都不可忽视。（四）风力资源除光、温、水气候条件要素外，风对土地资源性质与利用也颇有影响。大气的水平运动称为风。风是土地形成、演化的重要营力，风灾如台风、寒潮、龙卷风、焚风等都会对农业生产产生很大的危害。风蚀作用与风沙天气对土地水土流失和沙化影响显著。尤其是季风对土地资源性质与利用颇有影响，而中国季风气候异常发达。由于季风的影响，使中国广大的亚热带地区，不但不象世界同纬度的许多地区土地资源的类型与利用多为荒漠或干草原，而形成温暖湿润气候，使土地资源的水分性质较好，利用多为农业。夏季的干热风、龙卷风、台风、冰雹等，不仅能损害或毁灭性的影响土地资源生产潜力，破坏性极大。风于土地利用的关系：1. 风对农业生产的意义，主要在于保证作物呼吸、土壤呼吸，对作物的光合效率，主要是CO2供给方面有一定影响；对田间热量的传播，作物散热，花粉传播等也有作用。2. 风对城市规划与建设有着多方面的影响，如防风、通风、工程的抗风设计；对城市用地的功能分区、卫生防护带的配置，也有影响。风向、风速、风向频率是重要的气候指标。具体地说，在城市规划布局中，为了减轻工业排放的有害气体与尘埃对生活区的危害，工业区应布置在盛行风向的下风方向，居住区应在其上风方向，并要考虑风速的作用，风速越大，污染物扩散越快，危害也就越小。第二节 土地资源的地学组成要素分析土地资源的地学因素主要集中于地球表面的地质与地貌形态，它是区域土壤形成的物质基础，也是导致区域水热条件重新分配的主要原因。它与一个区域的土地利用关系非常密切。一.地质构造对土地资源的影响构造运动在整个地球演化中充当着重要的角色，它不断改造旧的、建设新的地质构造和地表地貌，控制着海陆分布、气候状况和生物的演化环境，进而影响到土地资源的利用。新构造运动的结果造成了我国地势西高东低，大致呈三级阶梯状分布的局势。构造运动形成的地质构造主要指褶皱构造和断裂构造，它影响着地下水的储存分布和运动。地质构造还影响水利、程建筑基础的稳定性。（一） 地质构造与土壤分布和改良的关系1、 土壤分布：不同的岩层形成不同的土壤，地质构造决定岩层的分布，也就决定着土壤的分布。土壤分布一般是按照各种褶皱构造在地面上岩层露头的反映规律分布2、 土壤改良：改良某些低产田必须了解地质构造地形规律（二） 地质构造与农田水利工程的关系山区农田基本建设与地质构造的关系密切：如（1）山坡进行挖方或修筑梯田应根据岩层节理的产状（2）背斜轴部节理发育，岩石多碎裂容易漏水，不适于灌溉渠道的位置（3）向斜谷轴部蓄水性较好，是打井取水的好地方。（三） 地质构造与农业合理布局地质构造支配着地形，地形又影响着农业布局。农业规划须考虑地区的地质构造特点，综合其他因素统一布局。二、 地貌类型对土地资源的影响小范围内土地资源的差异受地形条件的制约，山地丘陵和平原洼地对土地资源性质与利用影响都较大。（一） 山地与丘陵山地与丘陵分布是由于地壳运动相对上升而造成的正地形，其地表特征决定着土地资源的性质与利用潜力。、海拔高度海拔高度对农业生产的影响主要是随海拔高度而变化的生态环境对作物布局与耕作制度的一定影响。一般海拔高度升高，积温减少，生长期缩短。其熟制也呈减少趋势，海拔高度大的地区与海拔低的地区比较，其作物生长期推迟，成熟晚，在土地利用中，可利用这种变化，因地制宜布局，延长农产品的供应期，发挥其产品短缺期价格高的超额利润效益。海拔高度对其他产业的影响，主要表现在海拔高度升高，自然环境恶化可能性大，人类活动减少、山系走向对土地环境的影响我国几大山系的走向对气候影响较大、地面坡度地面相对起伏大小不仅影响水土流失、农田水利化和机械化，也影响城市建设和交通道路的布局。4、坡形坡向对土地性质和利用也有影响除影响土地侵蚀外还影响接收的太阳辐射和热量。（二）平原平原是指地壳运动相对下降而形成的负地形，由于在其上沉积物的堆积形式不同，我们可进一步划分出扇形地平原、冲积平原、湖积平原和滨海平原等，一般它们多为主要的农业区和城镇。1.扇形地平原一般沿山麓分布，所以也称之为山麓平原，它是河流在山区坡降大，水动力大，带有大量的悬浮物质，出山口进入平原后，坡度变小，河水的相对负载力减低，因而将携带的泥沙倾泻于平原边缘，根据其颗粒粒径的大小，有规律的距出山口的远近逐渐沉积下来而形成扇形平原。土地利用上可根据具体情况，因地制宜进行农林牧及居民点的分配。2.冲积平原河流到达平原以后，由于平原坡度变小，河水中所携带的悬浮物质进一步沉积，形成广大的冲积平原，地势平坦水资源丰富土地肥沃，都是我国的耕地和人口集中分布的地区。3.湖积平原在地质构造的沉降低洼区，由于流水补给而形成湖泊，一般均为静水沉积，质地粘重，肥力较高，淡水湖盆在我国多有良好的渔业与农田。4.滨海平原滨海平原一般均产生于沉降性海岸，其中包括河流三角洲和海积平原两种。河流三角洲是河流携带的泥沙在入河口附近的沉积；海积平原主要是河流泥沙进入大海以后又为潮汐、海流与海浪将其泥沙推回近海平原，其中有海岸沙堤、泻湖与海滩等。在我国南方降水量丰富的三角洲地区如长江三角洲与珠江三角洲，降水量丰富，是良好的农业垦殖与海产垦殖区。北方地区，年降水量少，土壤脱盐较差，淡水资源有限，农业开发受到限制，但对海产品养殖和盐业生产有广阔前景。对三角洲和海积平原的土地资源开发要给以充分注意，一方面是我国现有的后备土地资源不多，必须考虑开发这些地区；另一方面是这些地区往往靠近大城市与工业区，特别是靠近沿海开发区，相对来说，开发效益较大。地貌类型不同，对城市环境条件保护也有一定影响，对工业布局有一定的控制作用。三、 地表物质组成对土地资源的影响对任何一类土地资源的优劣来说，其岩性与矿物质影响均很大，因此，土壤学将它称之为土壤发生的母岩或母质，它对土地资源的性状来说也有相类似的地位。（一）地表物质的岩石、母质类型岩石的类型：岩石、矿物风化的残积物质是指在山地和丘陵区岩石风化后未经搬运的物质，地表岩石可分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类：1.火成岩类其中表现其风化过程及风化后的产物性状差异比较明显者为花岗岩类与玄武岩类。（1）花岗岩类包括流纹岩和伟晶花岗岩在内。由于其矿物组成为石英、长石与云母等，其风化特点是：第一，物理风化快。因矿物组成多，易于物理风化，所以土层厚，这在北方山区为一大优势，但在南方山区就不突出，因为南方山地的水热条件是足以进行深层的化学风化的，常有球状风化现象，所以常可见到圆滑山脊及夹有大小“石蛋”的地形。第二，风化产物为微酸性。在北方山区就适于果树、板栗等生长，往往形成北方山区与丘陵的特产区；但南方降水量大，这种岩性本质的微酸性及石英砂性（SiO2含量一般为6575）反而助长了岩性风化物的淋溶与贫瘠。第三，花岗岩区由于岩性节理较少，且节理方向性差（与沉积相比），所以其风化壳有利于地下潜水与风化壳裂隙水的保存，因此，一般在花岗岩山地多为富水区。从以上比较就可以看出，花岗岩类的风化产物对我国南北方的土地资源效果是不完全一样的。（2）玄武岩类包括辉岩和辉长岩等，由于其矿物组成以辉石、斜长石、角闪石等深色矿物为主，含钙、铁等矿物质丰富，物理风化速度慢，因此，在北方山地和丘陵区一般风化层薄，不易利用.相反，在南方高温多雨地区，化学风化强烈，土层深厚，质地粘细，含盐基丰富，土壤性状肥沃，多为较肥沃的农业用地。2.沉积岩类 沉积岩类一般矿物组成比较单一，组织微密，成岩条件与地面环境条件比较一致，所以风化比较慢。对土地资源影响较大者，有以下几类：(1)砂岩类包括砾岩，一般风化慢，故风化层薄；矿物以SiO2为主，风化物颗粒较粗，易于透水、透气，养分贫乏。(2)石灰岩类包括白云岩在内，矿物成分以碳酸盐类为主，物理风化慢，土层薄，没有贮存裂隙水、土层滞水与地下潜水等的条件，因而石灰岩区不仅土层干旱，而且地下潜水缺乏，往往造成农业用水与生活用水均困难的严重局面，多为生产和生活上的穷困地区。在地形较低或水分充足的地区，石灰岩化学风化以溶蚀为主，因此溶蚀裂隙和溶洞多，风化物内含盐基丰富，土地的保蓄能力强，可以出现相当肥沃的土壤；而且，由于水流的溶解，常常有石芽、石林、溶蚀盆地、天然桥等岩溶地形，可开发为旅游用地。(3)紫色砂页岩一般形成于侏罗纪，白垩纪等地质时期，由于以泥质为主，易于风化。特别是含有一定量的磷、钾、钙等矿质养分，所以在南方高温多雨地区多为优质的农业用地与经济果木用地，但在北方丘陵区，风化慢、雨水少，使其养料优势难以发挥。3.变质岩类它是火成岩类或沉积岩类经过地质过程变化而来，在土地资源意义突出者有石英岩和片麻岩。(1)石英岩类包括一些硅质胶结岩类在内，它们风化速度慢，一般情况下是以基岩裸露而形成裸岩，难以被农、林、牧业方面应用。(2)片麻岩类其特征同于花岗岩类，所以也称之为花岗岩-片麻岩类，由于矿物组成复杂，加上经过变质作用，一般容易风化，尤其是角闪片麻岩、云母片麻岩形成的土层尚厚，土壤较肥，适于发展农业用地。母质的类型：母质是指岩石、矿物经各种风化作用使之成为疏松的、粗细不同的矿物质颗粒。它是影响土地的物质基础。因此，其影响土地资源的特性和利用方式、利用效应。1.残积母质：是指岩石矿物风化后残留原地的物质，多分布于山地丘陵比较平缓的高地部位2.坡积母质：是指山坡上部的风化物在重力和水力的作用下搬运到山坡的中下部，甚至山麓的堆积物。3.洪积母质：是指山洪将山上的岩石矿物风化物搬运到山前的坡麓山口和平原边缘处沉积而成的沉积物。4冲积母质：是指河流长距离搬运的沉积物在下游的冲击平原和三角洲地势平坦沉积层深厚，养分丰富，水分充足是重要的农业区，但地下水位高矿化度大的地区，常形成盐渍化。5湖积母质：是指湖泊静水沉积物富含有机质土壤肥沃。6风积母质：是指风将其他成因的堆积物搬运沉积而成，养分贫乏。7海积母质：是指海迁的沉积物养分含量丰富，盐分含量高，多为水产养殖用地。（二）岩性及矿物质组成对土壤性质的影响1土壤的机械组成主要是由母质的机械组成决定2母质的矿物化学成分影响着成土过程的速度性质和方向3不同母质形成的土壤养分情况不同4不同母质发育的土壤其矿物组成也有差别5母质的透水性有显著影响（三）岩性及矿物质组成对土地资源利用的影响1影响农作物布局及其生产力2影响城市建设：地表组成物质岩性及矿物成分对各建筑物的稳定性和工程设置的经济性影响显著3影响水资源：对地下水资源的质量作用明显第三节 土地资源的水文组成要素土地资源的水文条件，包括地表水及水文地质，它不仅是土地资源的重要组成因素，而且是与土地资源的利用与开发紧密相关。水通过正常条件的三相转换循环，既成为天气云雨变化的根源，又是地球物质和能量迁移与转化的重要媒介。同时，也是自然环境重要的外营力，制约着土地资源的形成与发展。水是一种重要的生态条件，也是生物体重要的组成部分。没有水，就没有生命。一、地表水地表流水是促使地壳，特别是温湿地带地壳变化、发展的一个强有力的地质动力，也是土地利用、人类生存的重要水源之一。（一）地表水的类型地表水系指存在于河流、湖泊、冰川和沼泽等水体的水分，也称陆地水。1. 河流河流是地面流水不断汇集的结果。从水文方面可以分为常年性河流与间歇性河流，河床类型上可分为下切性河流、地上性河流及介于二者之间的半地上、半地下河流，从河流补给类型上分，则可分为雨水补给型、冰雪补给型和地下水补给型， 为了改变河川径流在地区分布与时间分布上的不均匀性，就需要采取一系列的蓄水、引水、排水和提水等工程措施。2.湖泊是土地上较封闭的天然水域，是经常充满水的陆上洼地，也是湖盆与运动水体及水中物质互为作用的综合体。按其水质可分为淡水湖、咸水湖和盐湖，具有调蓄洪水、发展农、渔等重要作用；湖泊可以用作水力发电、航运、灌溉和发展多种营经、还能调节径流、改善气候、美化环境，对农业生产和人民生活有着多方面的好处3.冰川是由积雪变质成冰并能自行呈固体移动的水体，广泛分布于我国西南、西北的高山地带，依冰体温度可分为冷冰川和暖冰川。后者在我国很少，但因其消融强度高，故对土地利用作用大，依其分布地带又可分为大陆性冰川和海洋性冰川，前者多为冷冰川，后者多为暖冰川。4.沼泽沼泽是一种特殊的自然综合体，其地表经常过湿或有薄层积水，其上主要生长着湿生植物或沼泽植物，土层严重潜育化或有泥炭的形成与积累。（二）地表水的数量和质量地表水是土地资源中水的重要组成部分，其质、量直接影响土地资源利用。我国河川径流资源丰富，总的特点是南方多，北方少，沿海多，内陆少，耕地数量与水资源数量间的分布不平衡这一情况决定了南北方地表水开发利用程度不一。我国现代冰川面积约5.7万km2，总储水量近3.0万亿m3，年融水量约504.6亿m3；全国天然湖泊在1km2以上的有2800多个，总面积8.0万km2；沼泽总面积约11.0万km2，其中大部分为可开垦的荒地。地表水质由于我国自然条件复杂，季节变化明显，随着时空变化差异较大，东南沿海向西北大陆，水矿化度逐渐提高，硬度增加。冰川融水矿化度低、硬度小，是西部干旱区各业用水的优质水源。二、地下水地下水是水资源的重要组成部分，特别地表水源不足时更是如此。地下水可包括上层潜水与深层承压水两个方面。在土地资源研究与开发中，首先要考虑上层潜水，它是供水、排水和影响区域土地质量的重要因素。地下水对农业的影响主要从水量、水质和埋深几个方面来进行评价，它直接决定着地下水供给的保证率，使用范围与开发成本，一般说来，水量愈丰实，供应保证率越高。（一） 地下水的类型、补给及排泄条件1 地下水类型:按其埋藏状况可分三种类型（参考教材图23）（1） 包气带水。地表以下一定深度存在着地下水面。地下水面以上称为包气带，以下称为饱水带。包气带水是指存在于包气带中的地下水，主要包括土壤水和上层滞水（2） 潜水。是埋藏于地面以下第一个稳定隔水层之上的重力水。（3） 承压水。是指充满于两个稳定隔水层之间含水层中的地下水，具承压性是他的主要特点。2 地下水的补给与排泄（1）上层滞水主要接受大气降水的补给以蒸发方式排泄；（2）潜水在其分布范围内都可以接受大气降水的补给，地表水位高于地下水时，其可以补给地下水，在干旱少雨的沙漠地区凝结水是潜水的重要补给来源。排泄方式有：水平方向的径流排泄；竖直方向的蒸发排泄 （3）承压水主要接受大气降水和地表水的入渗补给，有时也可获得相邻含水层的越层补给。排泄主要以泉和渗流的形式，还有人工开采排泄。（二）地下水的水位和水质潜水水位是指常年平均水位，对土地利用来说通常可分:高水位（0.5m、中等水位（0.5m2.0m）低水位（3.0m）等如高水位区，若水质好和水源充足者即可发展水稻与水产养殖，中等水位是较为理想的蔬菜种植区，因为这种水位正值土壤的毛管水上升高度内，可以减少灌溉定额与灌水次数，但要根据其潜水水质而定，如地下水矿化度高，则易产生土壤盐渍化。地下水的水质主要是指地下水的理化性质。地下水矿化度系指地下水中含有各种阴阳离子的总量分级含盐量（g/L）水质应用淡水1可以饮用及灌溉微淡水13可勉强饮用，勉强阶段性灌溉咸水310无特殊措施，不宜农用盐水1050不宜农用，可作工业用卤水50不宜农用，可作工业用表21潜水矿化度分级及应用指标地下水的水质可依表21的分级，其分布规律基本和地表水一致 （三）。地下水资源的合理开发利用地下水资源是储存在地下的一种流动的、不断受补给和排浅或开采的自然资源，它与气象和水等因素密切有关。在评价地下水资源时，常采用补给量、储存量和开采量三个基本概念。开采地下水进行工农业利用或饮用时，要对地下水的水质、水量、分布规律以及地表水的相互转化关系研究清楚，做到合理开发利用。深、中、浅要合理分布，防止盲目开采或超采带来的严重后果。灌溉定额也要有所控制。有的地方灌水量过大，地下水位上升，致使土壤次生盐渍化和沼泽化。因此，要研究和解决土壤盐渍化和沼泽化问题，就必须掌握当地的具体水文地质条件，研究地下水状况，否则难以凑效。地下水是一种可以得到补偿的资源，只要注意防止污染，开发利用得当，可以长期使用。三水文条件对农用土地资源的影响1水分是构成土壤肥力的重要因素之一2水源条件是是实现农业集约生产的保证3水分状况影响土地开发利用4水力对土地资源的破坏作用（1）。水土流失（2）水灾四、水文条件对城市土地利用的影响水文要素对城市土地利用的具体影响和作用，主要反映在城市分布位置、用地布置、市政工程建设以及环境景观、地基稳定性等方面6。（一）地表水的主要作用与影响包括：第一，河川湖海等地表水体的分布，是城市形成发展的基本条件，沿河设城是古代城址选择的通例。第二，城市规划布局要求考虑水污染的危害、环境保护，第三，河流的供水状况对沿河城市规划建设有重大影响，按一般要求，百年一遇洪水位以上0.5米1米的地段，才可作为城市建设用地（一） （二） 地下水对城市土地利用的影响，1水源功能影响，2地下水埋藏深度影响地面建筑物的基础稳定性，影响城市用地与建筑物的具体布局。3地下水质不佳，如氯离子和硫酸离子含量高将对硅酸盐水泥产生一定的腐蚀，甚至会影响到建筑物基础的稳定性，出现灾害。第四节 土地资源的植被组成要素分析植被是指一定地区内植物群落的总体，它包括森林、草原或草地及农田栽培作物。植被中各种植物是地球上第一性生产力的缔造者，它们通过光合作用将地表上的光能及无机物质转化成化学能贮存在所的有机物质中，变成可供动物和人类可以食用和利用的产品，是土地资源生产力的代表。对生态平衡有着重大的影响。因此，植被作为土地重要的构成因素，既是土地资源质量的代表，又是其综合特征的反映，并可指示出土地演替的方向。一、植被群落（一）植被类型植被是地球表面的植物覆盖，地表上的植被类型多种多样，植被类型的分布是受水、热、土等因素直接控制的，它们从群落和分布与气候类型及土壤类型有近似的联系，各地区的植被都有其严格组成及其结构群体（参考教材表211；图24）。(二)植被生态要素地球表面任何一个生态系统，都由生物和非生物环境两大部分组成。生物部分主要包括初级生产者，即全部绿色植物或某些能进行光合作用的细菌。因此，植被是一个重要的生态要素。它在水分的物质地质大循环的基础上起着重要的生物小循环作用。包括能量流与物质流，如图29所示。自然界的四大基本循环大气循环、地质循环、水分循环、生物循环的各个环节都表现为物质的迁移，能量的转换。但从土地肥力角度看，地质大循环表现为养分的释放与淋失，而生物小循环则是在地质大循环过程中对养分的吸收与累积过程。（三）植被生态系统生产力植被是土地资源生产力的代表。（四）植被要素的稳定性植被是土地构成要素中不稳定的，易变得要素二、植被要素特征对土地资源性质与利用的影响（一）植被对土地性状的影响植被对土地特性与利用的作用主要体现在植被类型、植物生产力和生态调节功能等方面。如（1）针叶林下，因为残落物含有较多的单宁和树脂，而含钙、镁等盐基离子较少,在真菌的作用下形成较多的酸，导致酸性淋溶过程的强烈发展，形成强酸性土壤，养分贫乏，例东北大兴安岭北端的漂灰土。(2) 阔叶林的残落物含的单宁和树脂较少，而含有较丰富的钙、镁等盐基元素，因此，凋落物分解时产生的有机酸多被盐基中和，削弱了酸性淋溶过程，所以在阔叶林的影响下，多半只能形成棕壤型的土壤。(3) 草本植被地上部分或一年生的地下部分每年全部死亡残留于地表层，就地分解，成为土壤腐殖质。除草甸草原，由于气候干旱生长较差外，草甸草本植物年复一年的死亡分解，逐渐形成深厚的腐殖质累积层和良好的团粒结构，而且腐殖质以胡敏酸为主，品质较高，象东北的黑土或草甸土类型。因此，一般草本植被比森林植被下土壤具有较高的肥力。（二）植被对土地生态系统的调节功能 1、关于其生态功能，主要通过研究森林与草原的物质，能量迁移与转化过程而确定。例如，从自然界的气体循环上看，森林通过光合作用不断吸收二氧化碳，并释放出氧气来维持生态平衡。据估计，空气中60的氧气都来自森林植被，每年为人类吸收处理的CO2近千亿吨，森林还有保蓄水分和调节水分的功能，据有关资料比较，有林区比无林区湿度要大1020，降水量要多3.826，减少蒸发3.35.3，010cm地温，在春秋季节提高0.53，夏季降低0.52，有利于促进作物的生长发育，尤其对盐渍土的改良利用是一项重要的生物措施。同时，森林在净化空气、减少噪音、防止水土流失、防风固沙方面的功能作用也十分明显。草原在生态保护方面的功能，从总体上讲不如森林，但草灌植物比树木更能耐恶劣环境，在一些生态环境脆弱地带，其具有森林不可替代的作用。2、不同的植被类型对于人类的生存与发展也有着不同的意义。众所周知，森林是林业之本；牧草是畜牧业之基础；农田植被是种植业的产物，是农业生产的核心所在3、1）植被生态条件对于农村土地利用来说，重在提高生物产量，保护土壤肥力，使土地生产力不断提高。2）对于城市土地利用来说，重在发挥植被的生态功能，使其有助于环境污染的净化，并可对环境质量进行监测。（三）植被的重要指示意义。例如，针叶树种的年轮厚度几百年来一直被用来鉴定过去气候的变化；海州香薷指示土壤中含有多量的铜，灰毛紫穗槐（AmorPha canesces）是方铅矿的指示植物；唐菖蒲、杳、葡萄对氟化氢非常敏感，而唐菖蒲能感受到1/10亿的氟化物，紫花苜蓿、棉花、地衣、对SiO2很敏感，牡丹对臭氧，复叶槭，油松对氯，向日葵对氨都有监测作用；芨芨草在内蒙古鄂尔多斯地区的潜水深度通常为1m3m，水质多为微咸水；铁芒萁（Dicranopieris dichotoma）是强酸性土壤的指示植物，而蜈蚣草（Pteris vittata）是钙质土的指示体，海蓬子和盐蒿则主要是硫酸盐氯化物盐土（土壤含盐量1030）的标志。通过植被对气候、水分、矿藏、污染、酸碱与盐化等指示作用，可有助于我们对土地资源的气候变迁或气候带、寻找矿藏、浅层地下淡水、适于开垦的湿润地段，判断空气中存在何种污染物，了解土壤特性及盐化程度，对于工农业生产、营林工作多有重大的实践意义。综上所述，植被是人类的绿色保姆，是生态系统中的生产者和物质循环与能量流动的杠杆，它将太阳能转化成化学能，通过光合作用将环境中的无机物转化成有机物，成为人类衣食住行和各种社会生产活动都离不开的直接与间接资源。但是，随着人口与农业、畜牧业的发展，产生了相应的环境问题。由于大量砍伐森林，破坏草原，盲目开发，引起水土流失、草场退化、旱涝灾害、土壤沙漠化、盐渍化、沼泽化以及动物的灭绝和流行病的传播等。人类受到了自然的惩罚，今后应引起全社会的高度重视。第五节土地资源的土壤组成要素分析土壤是陆地上能生长植物的疏松表层，是在生物、气候、地形、母质、时间等五大成土因素综合作用下形成的一个独立的历史自然综合体。也是地理环境统一体中的一个组成要素。一 。土壤的基本物质组成土壤是由固相（包括矿物质，有机质，和活的生物有机体），液相（土壤水分或溶液），气相（土壤空气）等三相物质，五种成分组成。（具体参考教材图25） 较理想的土壤中矿物质约占3845，有机质约占512，土壤空隙约占50。二土壤圈及其在地球表层中的 地位和功能（一）土壤圈的概念及其在地球表层中的位置1概念：土壤以不完全连续的状态存在于陆地表面称为土壤圈，其是地球上大气圈，水圈，生物圈及其岩石圈交界面上的一个圈层。2 地位 既是地球各圈层间物质与能量交换的枢纽，又是地球各圈层间相互作用的产物对各圈层的物质能量流动及信息传送起着维持与调节作用。（二）土壤的功能 （具体请参考教材57页60页）三土壤形状对土地利用的影响土壤基础物质及其功能（包括多 水肥气热 的储存，供应能力和转化强度)实际上是反映土壤肥力水平的“体质”；整个土体各层得空隙组成和水肥气热状况反映土壤肥力水平的“体型”（一） （一） 土壤体质对土地利用的影响土壤因物质组成和结构不同而具有不同的物理，化学，物理化学和生物学特性具有不同的肥力水平。 1 1 土壤矿物质 其来自于岩石和母质1） 1） 不同矿物学组成对土地利用的影响 土壤矿物按其成因类型，可分为原生矿物和次生矿物。不同矿物学类型其成分结构不同，含有养分数量，种类、以及释放速度也有很大差异。其对土壤的保肥供肥性、耕性影响极大。2） 2） 土壤质地 通常是指土壤中不同大小颗粒的组合比例。大小不同的土粒在土壤中占有不同的比率，形成不同的土壤机械组成。土壤质地对土壤的耕性、孔隙性、保蓄性、供给性、通透性等性能有影响。通常分为砂质土、壤质土、和黏土三大类，若干级l 砂质土。大孔隙多 毛管孔隙少，因此，砂质土通气透水行强，保水蓄水能力弱，热容量小，温度变化大，易受干旱威胁。优点是易耕作，适耕期长，供肥快。总的特点是”发小苗不发老苗”l 黏质土 。透水通气性差，蓄水保肥性好。但不易耕作，适耕期短，耕作质量差。总的特点是:发老苗而不发小苗l 壤质土。 兼有砂质和壤质土的优点。2