自然環(huán)境的組成與結(jié)構(gòu)

【專家解說】：自然地理環(huán)境的物質(zhì)組成、能量組成和要素組成 自然地理環(huán)境是一個龐大的物質(zhì)系統(tǒng)。其組成包括：自然地理環(huán)境的各種物質(zhì)、各種能量以及在能量支配下物質(zhì)運動所構(gòu)成的各種動態(tài)體系，即自然地理要素。 自然地理環(huán)境的物質(zhì)組成，可能包括著地球所有的化學(xué)元素種類。然而本節(jié)的討論將不過細地涉及各種地球元素，而僅以宏觀的角度著眼于那些具有地域結(jié)構(gòu)意義的物質(zhì)成分及其構(gòu)成的物質(zhì)系統(tǒng)。 從上述觀念出發(fā)，可以把自然地理環(huán)境的物質(zhì)成分概括為四大類，即固態(tài)的巖石、液態(tài)的水、氣態(tài)的空氣和活質(zhì)有機體。它們是自然地理環(huán)境最基本的組成成分。這四類物質(zhì)成分相互聯(lián)系、相互滲透，普遍存在于自然地理環(huán)境中，并各以自己為主體構(gòu)成了下列自然地理環(huán)境的四個基本地圈。 l）對流圈。大氣圈底部對流運動最顯著的大氣圈層，主要由氣態(tài)物質(zhì)組成。這里集中了整個大氣質(zhì)量的3/4 和幾乎全部水汽。它的下界是海陸表面，上界隨緯度、季節(jié)及其他條件不同而不同。根據(jù)觀測，對流層的平均厚度在低緯度為17—18 公里，在中緯度為10—12 公里，在高緯度為8—9 公里。夏季厚而冬薄。 （2）水圈。地球表層水體的總稱，包括海洋、河流、湖泊、沼澤、冰川和地下水。其中海洋面積最為寬廣，占地球表面積的70.8％，平均深度3.8公里。水圈總體積約13.7 億立方公里。 （3）沉積巖石圈。亦稱成層巖石圈，地殼（及巖石圈）的上層，主要由沉積巖構(gòu)成，包括火成巖和變質(zhì)巖等巖類。沉積巖石圈的厚度是不均勻的，平均約有5 公里。它的最上面往往覆蓋著一層風化殼及土壤（達幾十米），后兩者是前者的派生自然體。一般地說，沉積巖石圈位于氣圈和水圈之下，露出在水圈之上的部分即構(gòu)成陸地。 （4）生物圈。地表生命有機體及其生活領(lǐng)域的總稱，包括植物、動物和微生物三大類。地球生物的活動和影響范圍雖然包括了對流層、水圈和沉積巖石圈，但主要集中在這三個無機圈層很薄的接觸帶中。組成生物圈的有機體的總質(zhì)量約有1013 噸，其中又以植物為主，它占了有機體總質(zhì)量的99％。自然地理環(huán)境的能量組成，主要包括太陽輻射、地球內(nèi)能以及潮汐能等等。其中以太陽輻射和地球內(nèi)能（地熱能及重力能）為最重要，它們共同支配著自然地理環(huán)境內(nèi)部的物質(zhì)運動。上述各種能量均來自自然地理環(huán)境外部，構(gòu)成為影響自然地理環(huán)境的外部因素。對此，我們將在本書第三章再展開論述。 自然地理環(huán)境的要素組成，包括地貌、氣候、水文、土壤和生物。它們是自然地理環(huán)境四種基本組成成分在能量的支配下相互聯(lián)系、相互作用，而產(chǎn)生的各種自然地理動態(tài)的物質(zhì)體系。它們既是物質(zhì)的，又是動態(tài)的。如果說自然地理環(huán)境的物質(zhì)組成強調(diào)物質(zhì)實體的一面，則自然地理環(huán)境的要素組成更強調(diào)物質(zhì)的運動方面。 地貌是固體地殼的表面形態(tài)。作為形態(tài)，地貌與組成它的巖石有著密切的依存關(guān)系，兩者共同構(gòu)成為巖石地貌復(fù)合體。地貌是大氣圈、水圈、生物圈（它們蘊含著外力）和巖石圈（蘊含著內(nèi)力）相互作用的結(jié)果。但是，地貌要素反過來又影響著其他各個要素的發(fā)展。因為地貌是大氣、水和生物作用的場所，地表形態(tài)的差異必然引起各種自然地理過程和現(xiàn)象的變化。因此，巖石地貌復(fù)合體是自然地理環(huán)境要素組成的基本部分。 氣候是長期的大氣狀態(tài)和大氣現(xiàn)象的綜合。它是最活躍的自 然地理要素之一。大氣蘊含著最終來自太陽的熱能，它的物理過程首先支配著地表的熱量平衡，同時支配著海陸間的水分循環(huán)，從而影響了生物分布和陸地水文網(wǎng)的分布，以及它們的動態(tài)。風化殼和土壤覆蓋層的形成，受著大氣過程各種作用的影響。大氣過程還是各種地貌的外營力。 水文也是最活躍的自然地理要素之一。水體所起的一種重要的環(huán)境作用，在于其潛熱特性。巨大的水體（如海洋）貯藏著大量的熱能。水與大氣相互聯(lián)系，決定著自然地理環(huán)境中水熱的配置。地球重力賦予水一定的功能，使之起著某種對地表形態(tài)的塑造作用。水還滋養(yǎng)著整個地球的生物界，沒有水就沒有生命。因此，各種水文過程實質(zhì)成為自然地理環(huán)境內(nèi)部相互聯(lián)系的紐帶。 土壤既是自然地理環(huán)境派生的自然體，也是它的一個組成要素。土壤以不完全連續(xù)的狀態(tài)存在于地球表層（可稱為土壤圈或土被）。它的空間位置正處在四個基本地圈緊密交接的地帶。在整個自然地理環(huán)境中，土壤是結(jié)合無機界和有機界的樞紐，是聯(lián)系各自然地理要素的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 生物是行星地球的特殊物質(zhì)，作為自然地理環(huán)境的組成要素，它也起著特殊的不可替代的作用。首先，綠色植物通過光合作用將自然地理環(huán)境中的無機物合成有機物質(zhì)，同時又把所截獲的太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而貯藏于有機物質(zhì)中。通過食物鏈的聯(lián)系，植物、動物和微生物共同改造著周圍環(huán)境。其作用表現(xiàn)在：改變大氣圈、水圈的組成，參與風化作用、土壤形成作用、地貌的改造、巖石和非金屬礦產(chǎn)的建造等等。人類作為生物的特殊部分，既有自然屬性的一面，又有社會屬性的一面。因此，在自然地理環(huán)境的組成中，人類起著十分特殊的作用。 總之，自然地理環(huán)境的各種物質(zhì)成分在以太陽能和地球內(nèi)能為主的各種環(huán)境能量的作用下，形成了各種自然地理組成要素。每一組成要素都按著自身的規(guī)律存在和發(fā)展著，但是，其中沒有一個要素是孤立的。換言之，沒有一個要素不受其他要素的影響和給予其他要素以影響，因此，各個要素相互聯(lián)系、相互作用使自然地理環(huán)境組成為一個特殊的物質(zhì)體系 自然地理環(huán)境的結(jié)構(gòu) 一、自然地理環(huán)境結(jié)構(gòu)的一般特性 自然地理環(huán)境的結(jié)構(gòu)是指自然地理環(huán)境各組成要素之間以及各組成部分之間的組合格局。作為一個完整的物質(zhì)體系的自然地理環(huán)境，由于各組成要素或組成部分之間相互聯(lián)系的形式及過程不同，從而形成了不同的結(jié)構(gòu)。自然地理環(huán)境的結(jié)構(gòu)是復(fù)雜的，而又是有規(guī)律的。物質(zhì)運動規(guī)律賦予它鮮明的結(jié)構(gòu)特性。這些特性是自然地理環(huán)境結(jié)構(gòu)狀況的一般歸納?，F(xiàn)分述如下。 1.分層性 地球的圈層構(gòu)造特性規(guī)定了自然地理環(huán)境結(jié)構(gòu)的分層性。大氣、水體和巖石由于它們的密度差異，在地球重力的作用下相對集中于自然地理環(huán)境的一定部位，并自上而下依次形成具有相對獨立性的圈層，即對流層、水圈和沉積巖石圈。生物圈的分布決定于生物自身的生理特性，它重疊于上述三個圈層之中。 除了按基本組成成分的集中程度而區(qū)分不同層次之外，在自然地理環(huán)境內(nèi)部仍可進一步細分出一系列更小的層次。如對流層可分為貼地層、摩擦層、中層、上層和對流層頂?shù)?；海洋可分為表層（?00 米）、次深層（深200—2 000 米）和深層（深2 000 米以下）等；植被可分為喬木層、灌木層、草本層和苔蘚層等；土壤可分為枯枝落葉層、有機質(zhì)層、淋溶層、淀積層和母質(zhì)層，等等。 可以說，分層性是自然地理環(huán)境最普遍的結(jié)構(gòu)特性。任何一個自然綜合體都必然由不同高度層次的物質(zhì)成分所組成。 2.交織性 自然地理環(huán)境的四個基本組成成分相互重疊、相互滲透，彼此交織為一整體。其中每一個基本組成成分都以自己的物質(zhì)加入到所有其他組成成分的組成之中。例如，空氣除構(gòu)成大氣圈的主體外，還滲入到水體、土體和生物體中；水圈的水除了組成海洋和陸地的江河湖澤等水域外，還滲入到大氣、土壤、巖石和生物體中；巖石圈的成分也滲入到大氣、各種水體和生物體中；生物體更是與所有三個無機圈層完全交織在一起。與其他地球圈層比較，這種交織性正是自然地理環(huán)境結(jié)構(gòu)的個性。 3.集中性 海陸表面是大氣圈、水圈和巖石圈相互直接接觸的部分。各種物質(zhì)成分相互滲透和相互作用在這里最為顯著，物質(zhì)交換和能量轉(zhuǎn)化在這里最為活躍，一系列派生的自然體也在這里誕生?？傊?，在海陸表面各種自然地理過程和現(xiàn)象最為集中。沿著這里到自然地理環(huán)境的邊緣方向，各種自然地理過程和現(xiàn)象逐漸分散而減弱。 4.綜合性 綜合性是自然地理環(huán)境空間結(jié)構(gòu)的基本特性，其最鮮明的體現(xiàn)是自然綜合體的形成。任何自然綜合體，其組成成分都不是單方面地起作用，而是相互聯(lián)系、相互制約綜合地起作用。在組成上，自然綜合體內(nèi)部沒有任何一種組成成分可以認為是主要的和決定性的。在功能上，自然綜合體以一個整體與外界發(fā)生聯(lián)系。各種自然地理成分的綜合作用在海陸表面最為明顯，從這里到自然地理環(huán)境的邊緣方向，這種綜合特性不斷減弱而消失。 5.差異性 自然地理環(huán)境各個部分具有很大的差異性。也就是說，自然綜合體的地域分異顯著。翻越一座高山或從海岸往內(nèi)陸跨越一定距離，都可以觀察到各處自然地理現(xiàn)象和過程的差異，更不要說 從赤道穿越到極地了。海陸表面（特別是陸地表面）這種地域差異現(xiàn)象尤其鮮明。從這里到自然地理環(huán)境邊緣的方向，地域差異性逐漸減弱 整個自然地理環(huán)境實際上是不同層次的自然綜合體的有機組合。因此它可劃分為一系列不同等級的結(jié)構(gòu)單位。一般認為：最高級的自然綜合體即地理圈，包括對流圈、水圈、沉積巖石圈和生物圈的整體；第二級自然綜合體包括大陸和海洋兩大部分；第三級自然綜合體是大陸或海洋的較大范圍，包括各大洲和各大洋。其下還可依次劃出各不同的等級。最低級的自然綜合體是自然地理環(huán)境的局部地段，原蘇聯(lián)地理學(xué)家稱之為“相”。各級自然綜合體等級越高，其重復(fù)性越小，水平范圍和垂直厚度也越大；反之，等級越低，重復(fù)性越大，水平范圍和垂直厚度也越小。