逐渐脱色，形成粉砂含量高，铁、锰氧化物含量较少的灰白色的白浆层（E） （三）土壤的熟化过程（anthropogenic mellow of soil） ※土壤的熟化过程，即人为培肥土壤的过程。人们通过耕耘、灌溉、施肥和改良等方法，促进土壤的水、肥、气、热诸因素不断协调，使 土壤向有利于作物高产方向发育的过程。 ※通常把种植旱作条件下的定向培肥土壤的过程，称为是旱耕熟化过程（anthrothic soil formation） ； ※把淹水耕作，在氧化还原交替条件下的定向培肥土壤的过程，称为水耕熟化过程（anthrostagnic soil formation） 。 第三节 土壤的类型与分布 一、土壤的分类与分布规律 土壤发生学分类（soil genetic classification）:以发生学为原则的土壤分类通常将地球陆地上的土壤划分为三大类别：即地带性土壤、 隐地带性土壤和非地带性土壤（如右表） 3．土壤分布规律： ※土壤分布规律按空间范围的大小有三种研究尺度，即全球尺度、区域尺度和局地尺度。 ※全球尺度的土壤分布主要研究由气候和生物因素控制的地带性土壤在地球表面的分布规律。 ※区域尺度研究土壤在一个较大空间范围的分布格局。 ※局地尺度是在小范围内的土壤分布模式。 ※地带性土壤都是某种气候条件下的产物，因此每种土壤类型都有其特定的气候位置。在土壤带与气候带和植被带之间，大体上存在着吻 合现象。从世界土壤分布图上，就可以看出土壤发育与气候和植被之间的关系。 土壤的纬度地带性分布规律： 概念：土壤分布的纬度地带性主要是指土壤高级类别或地带性土类大致沿纬线延伸，按纬度逐渐变化的规律。主导因素：太阳辐射和热量 在地表的纬度地带性分布。 土壤的经度地带性分布规律： 概念：土壤经度地带性主要是指地带性土类大致分沿经线延伸，而按经度由沿海向内陆逐渐变化的规律。例如，在地处欧亚大陆东部的中 国温带地区，从沿海至内陆分布的土壤依次为暗棕壤－黑土－黑钙土－栗钙土－棕钙土－灰漠土－灰棕漠土。主导因素：海陆位置、大气 环流、巨地形差异。 土壤的垂直地带性分布规律： 概念：土壤的垂直分布规律是指土壤随地形高度的升降依次地、有规律地相应于生物气候的变化而变化的规律。把土壤随地形高低自基带 向上依次更替的现象，叫做土壤分布的垂直地带性。土壤垂直地带谱中，除基带以外，其中的主要土壤带称为建谱土带。主导因素：海拔 高度。土壤垂直地带谱的组成随基带的不同而不同。山体愈高，相对高度愈大，土壤垂直带谱结构愈完整。山地的坡向对土壤垂直带谱的 组成及同类土壤分布的高度也有影响。 二、主要土壤类型及其分布 （一）地带性土壤 1．热带森林土壤－砖红壤 ※砖红壤是土体中的铝硅酸盐矿物受到强烈分解，盐基不断淋失，而氧化铁、氧化铝在土壤中残留和聚集所形成的土壤，所以也称铁铝土。 ※砖红壤属酸性土壤，PH 值一般为 4.5-6.0。 ※铁铝土土壤有机质养分含量不多，大部分营养元素都贮存在活的植物体内。天然植被一旦破坏，砖红壤将变得十分贫脊。 2．热带草原土壤－燥红土 ※燥红土又称红褐土、红色草原土或稀树草原土。 ※燥红土发育在热带和亚热带干湿交替的气候条件下，也有一定的脱硅富铝铁的作用，但程度不如砖红壤强。 ※水分的欠缺使植被的生产量远低于热带森林区，但残落物的转化速度又比较快，因此生物的积累作用没有砖红壤强。 ※大面积的燥红土主要分布于非洲、大洋洲及南美洲的热带草原和稀树草原区，在亚洲和北美的干热地区也有零散分布。 3．亚热带森林土壤－红、黄壤 ※亚热带季风气候与常绿阔叶林下发育的土壤称红壤或黄壤。 ※土体因氧化铁的存在，呈明显的红色。在潮湿的环境下，由于氧化铁的水化程度提高而显黄色。 ※黄壤由于土壤湿润，微生物活性减弱，表层有机质积累比红壤明显。 ※红、黄壤主要分布于亚热带大陆东岸，如美国和中国东南部就属于红、黄壤地带。 ※红、黄壤为酸性土壤，也是农业生产利用较多的一种土壤类型。 4．温带森林土壤－棕壤 ※温暖湿润的气候和落叶阔叶林植被是棕壤形成的条件。 ※棕壤的特点是粘化层（Bt 层）比较突出。表层由于有机质的染色呈暗棕色，下部淀积（B）层因少量铁质的存在一般为红棕色。 ※棕壤通常是酸性的土壤，养分丰富，保水、保肥力较强，是农业生产上价值较高的一种土壤类型。 ※棕壤主要分布于湿润的暖温带地区，在中纬度大陆东西两岸出现，如西欧和中国的辽东、山东岛。 5．温带湿草原土壤－湿草原土 ※湿草
原土壤是温带森林土壤与典型草原土壤之间的过渡类型。 ※湿草原地区的降水量大于蒸发量，因而淋溶作用较强，钙积层难以形成。地面草类生长旺盛，有机质积累很大，形成深厚的有机质层（A 层） 。 ※土壤呈中性或微酸性反应。良好的团粒结构，使湿草原土成为肥力水平较高的土壤之一。 6．温带典型草原土壤－黑钙土 ※黑钙土因其上部富含有机质的暗黑色土层与下部浅色钙积层而得名，是典型的腐殖质累积和钙化过程所形成的土壤。 ※黑钙土一般呈中性至微碱性反应。黑钙土主要分布于温带草原地区，土壤肥沃，是发展畜牧业的优良草场，也能发展较稳定的农业和林 业。 7．温带干草原土壤－栗钙土 ※栗钙土亦主要分布于温带草原地区，但分布于比黑钙土更为干旱的区域。 ※栗钙土属于碱性土。由于水分条件较差，宜发展牧业。 8．荒漠土壤－荒漠土 ※在气候极端干旱和植被极为稀疏的条件下发育形成的土壤均属荒漠土范围。 ※由于水分缺乏，土壤呈碱性反应。由于植被稀疏，土壤中的有机质含量很低，层次不明显。 ※荒漠土在地球上的分布范围比较广泛，主要分布在亚热带大陆西岸和温带大陆内部。 9．寒带森林土壤－灰化土 ※典型的灰化过程所形成的土壤称为灰化土。 ※灰化土属强酸性土壤，由于受强酸淋洗，养分元素缺乏。 ※灰化土主要分布在北半球的寒带针叶林地区，范围比较广泛，世界各高山地区都有分布。 10．苔原土壤－冰沼土 ※冰沼土是在寒冷湿润气候和苔原植被下发育的土壤。 ※冰沼土的成土过程具有以上特点： （1）土壤形成以冰冻物理风化为主，生物和化学风化作用非常微弱，粘粒含量少； （2）由于日温差大，反复融冻和干湿交替，促进了表土海绵状多孔结皮层的形成； （3）由于土壤水分处于饱和状态，土壤有机质和矿物质分解缓慢，自然肥力很低。 ※冰沼土集中分布于南北两极冰原的外缘地带，在一些高山的雪线以下也有出现，一般没有农业利用价值。 （二）隐形带性土壤 ※隐地带性土壤按其成因可分为以下三种类型： 1．水成土壤是由于土壤排水不良而形成的，潜育化过程是土壤形成的主导因素。按土壤的特点，水成土壤可分为潜育土和泥炭土两类。 2．盐成土壤 ※盐成土壤是以盐化过程为主而形成的土壤。可溶性盐由于强烈的蒸发作用积聚于土壤的表层。按其盐分组成可分为盐土和碱土两类。 3．钙成土壤 ※钙成土壤是指发良在石灰岩上的，土壤性质深受母岩影响的土壤。按发育程度分黑色石灰土和红色石灰土两类。 （三）非地带性土壤 ※非地带性土壤分布范围广，成土环境多种多样。 ※非地带性土壤的共同特征是成土时间短、母质特点突出，有一个或多个阻碍土壤向成熟方向发育的因素，使土壤处于相对年幼的阶段。 ※非地带性土壤主要可分为冲积土地、石质土和粗骨土、风沙土和火山灰土四类。 （一）土壤圈的全球变化：土地利用是人类活动对土壤圈改变的主要形式，也是影响土壤圈和全球变化的重要因素。不同的土地利用对土 壤的影响是不同的。 1．农业用地的影响 2．非农业用地的影响 随着社会经济的发展，非农业用地正常的扩大是必需的。但对于土壤圈的影响，无疑这部分土壤圈永久性地或准 永久性地丧失了它的生产、环境和生态功能。非农业用地区又往往是人类生产和生活最为集中的地区，也是环境污染最为突出的地区，其 结果是必然造成土壤污染。 （二）土壤圈变化的反馈与响应 1．土壤（或土地）退化的概念 一般是指在人类活动和各种自然因素的长期作用下，土壤（或土地）生态平衡遭到破坏，从而导致土壤 （或土地）质量变劣，土地生产力降低，土地承载力变弱的过程。土壤退化是自然因素和人为因素合影响的结果，自然因素是土壤退化的 基础和潜在因子，而人类活动才是土壤退化的诱发因子。 2．土壤退化现状（1）土壤侵蚀 二、土壤圈未来变化的预测 1．土壤圈对全球气候增暖的响应 ※如果北半球冻原地带温度上升，大量的永冻土可能融冻，在此情况下，有机质分解加强，向大气圈释放的 CO2、CH4、氮氧化物将增加， 地表土壤沼泽化增强，北方泰加林地带因温度上升，其南部界可能向北收缩。北半球的半湿润半干旱地区可能经受更极端的天气、干旱和 更热的夏季，使得土壤更易于退化。 ※气候变暖可能使海平面上升，淹没滨海许多地区，包括一些重要湿地。同时使得这些滨海地区的生物多样性遭到破坏，并导致这些地区 的土壤盐碱化增强。 2．如果像某些国际组织所预测的那样，世界
人口持续增长而未能得到有效控制，那么日益增长的人口将对环境和土壤资源带来日益增强 的压力，导致土壤侵蚀、次生盐碱化、酸化、污染、肥力与生产力下降等问题，人类对土壤变化的负面影响将更为突出。 第七章 生物圈与生态系统 一、生物圈 1、概念：地球上所有生物及其生活环境的总称。 2、范围：平流层下层；对流层；水圈。岩石圈上层：地面以上最大高度 23Km，地面以下最深 12Km。 二、生物多样性概念：地球上动物、植物、微生物的纷繁多样性和它们的遗传及变异。 三、生态系统的概念：在一定空间范围内的全部生物和非生物成分之间，构成一个不可分割的，具有能量转换、物质循环和代谢功能的生 态学单位。 ■四 1 2 网 3 生态系统的功能 生态系统的生物生产 生态系统中的能量流动 生物之间通过吃与被吃的食性关系，相互结成一个整体。 （2）营养级 生态系统内能量流是单向的 ■1） 2）气相型循环和沉积型循环 4、物质循环过程 2、物质循环的库与流 1）库（pool） ：物质在循环过程中被暂时固定、存储的 3、生态系统内能流与物流的关系：能量流是物 食物链上的每一个环节就是一个营养级。 （3）食物 食物网与生态系统的平衡。 （4）生物学金字塔 林德曼效应：也叫十分之一定律，即每个营养级的能量大约有 1/10 传递到下一个营 （2）土壤化学退化 （3）土壤物理退化 （4）土壤荒漠化 （1）食物链 养级。 （5）能量流动的特点 地质大循环和生物小循环 生态系统中的物质循环：参与合成生物有机体的各种营养元素在生物和非生物环境之间进行的循环过程。1、物质循环的类型 能量流；物质流；信息流 场所。2）流（flow） ：物质在库与库之间的准一运动状态。 质流的动力；物质流是能量流的载体 第四节 生态系统的反馈调节和生态平衡 碳循环、氮循环、磷循环、硫循环、氧循环、水循环 一、生态平衡：又称“自然平衡” ，就是在一定时间内，一个成熟的生态系统在生产、消费和分解之间，即物质和能量的输入输出之间， 接近平衡状态。 二、生态系统的反馈调节 反馈：当生态系统中某一成分发生变化的时候，它必然会引起其它成分出现一系列的相应变化，这些变化最终又反过来影响最初发生变化 的那种成分。 反馈有两种类型： 1．负反馈 2、正反馈 负反馈的作用是使生态系统达到和保持平衡，反馈的结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。 正反馈的作用与负反馈相反，即生态系统中某一成分的变化所引起的其它一系列的变化，反过来加速最初发生的变化。因此 例：如果湖泊受到污染，鱼类就会死，鱼体死亡腐烂后又会进一步加重污染并引起更多鱼类死亡。 正反馈使生态系统远离平衡状态。 作用。 第五节 一、概述 生态系统的主要类型 因此，正反馈具有极大的破坏作用，但是它常常是爆发性的，所经历的时间也很短。从长远看，生态系统中的负反馈和自我调节将起主要 1、影响陆地生态系统分布的因素：纬度、经度、海拔。 2、陆地生态系统的分布规律：纬度地带性；经度地带性；垂直地带性 二、森林生态系统 1、热带雨林生态系统 1）气候特征：全年高温，年平均气温在 26 摄氏度以上；全年多雨，年雨量可达 3000 毫米以上，且全年雨量分配平均；日温差和年温差 小；相对湿度高。 2）土壤的特征：富铝化作用和淋熔作用强烈，红壤或砖红壤；养分主要集中在表土，底土贫脊，且为酸性；土层深厚，有些地区可达 50 米。 3）分布区域：热带雨林占现存森林面积的一半，是目前地球上面积最大、对维持人类生存环境起作用最大的森林生态系统。热带雨林分 布于赤道两侧 20。以内地区：非洲刚果盆地及西非沿岸；南美洲的亚马逊河流域；东南亚印尼、菲律宾棉兰老岛，我国热带雨林分布：云 南、台湾、海南 4）植被特征：种类组成极为丰富 组成热带雨林的高等植物有 45000 以上。全世界的有花植物近 25 万种，其中有 17 万种生长在热带。 群落结构复杂；乔木的特殊构造；无明显季相交替 2、亚热带常绿阔叶林与常绿硬叶林生态系统 1）分布区域：亚热带常绿阔叶林位于南北纬 25。－40。大陆东岸，其中我国的常绿阔叶林分布面积最大、发育最为典型。 2）气候特征：亚热带常绿阔叶林分布于亚热带湿润气候地区，具明显的季风特征。夏季炎热而潮湿，冬季干寒，水热同期，年雨量在 1000 ｍｍ以上。降水分配不均，冬季降水少，但无明显干旱。亚热带常绿叶林是在地中海气候下发育的一种植被类型。 3、夏绿阔叶林生
态系统 1）分布区域：北美大西洋沿岸；西欧和中欧海洋性气候的温暖区域；亚洲东部，包括中国、朝鲜和日本。在南半球，由于没有适宜的条 件，夏绿阔叶林分布极少。 2）气候特征：夏绿阔叶林是温带湿润气候下的地带性植被类型之一。我国的夏绿叶阔叶林分布区，由于受到季风的明显影响，气候夏热 冬寒比较显著，且雨水多半集中在夏季。 3）群落特征：革质叶占多数，表面光泽，有蜡质层，且常与光线照射方向垂直，所以也称照叶林；群落外貌终年常绿，一般呈暗绿色， 林相整齐，由于树冠浑圆，林冠呈微波状起伏；群落的结构可分为乔木层、灌木层和草本层三个基本层次；植物净生产量接近海洋全部年 产量。 4、北方针叶林生态系统（又称泰加林或北方针叶林） 1）分布区域：主要分布于北半球高纬地区，面积仅次于热带雨林。北方界限就是整个森林的北方界限，在欧亚大陆它从大西洋岸延伸到 太平洋岸，连续成非常宽广的地带。 2）气候特征：地处寒温带年平均气温在 0℃以下，最暖月平均温度在 10℃以上，夏季温和湿润，冬季严寒。 3）群落特征：北方针叶林种类组成较贫乏，主要由云杉、冷杉、松、落叶松等柏类植物组成，往往是单一树种构成的纯林。北方针叶林 优势土壤为棕色针叶林土，土层浅薄，灰化作用占优势，生物生产量不如阔叶林高。 三、草原生态系统 1、热带稀树草原生态系统：又称萨王纳群落。 1）分布区域：主要分布在具有明显干湿季的地区：非洲东部；巴西高原的大部分澳大利亚和印度半岛等 2）气候特征：湿季盛行由赤道来的潮湿气团，带来一定的降水，干季盛行由信风带来的干燥热带大陆气团。年降雨量 500－1500ｍｍ，全 年高温。 3）群落特征 2、温带草原生态系统：草原（Steppe）是温带夏绿旱生性多年生草本群落类型。 1）分布区域：欧亚大陆：从匈牙利入东经过黑海沿岸、中亚、蒙古，一直延伸到我国的黄土高原和松嫩平原。北美大草原：从加拿大中 部到美国中部。南美草原：阿根廷、乌拉圭的大部分领土也有草原分布。 2）气候特征：大陆性气候特征明显，年降水量 250－450ｍｍ，且集中在夏秋两季，蒸发量大于降水量。 3）群落特征：以多年生旱生禾草植物占优势，几乎没有乔木和灌木；具有明显的季相更替，在整个生长期内，可有多个以不同种类优势 开花的时期。 4）草原类型：草甸草原 又称杂类草草原，是草原群落中最湿润的类型。 气候：处于半湿润区。土壤：优势土壤类型为草甸黑土或暗栗钙土。群落：种类组成丰富，覆盖度大，生产量较高。我国草甸草原的分布： 东北平原和内蒙古的东北部，位于草原向森林过渡的地区。 典型草原（干草原）是草原中的典型类型，在草原区占有最大的面积。我国典型草原分布：内蒙古高原和鄂尔多斯高原大部、东北平原西 南部及黄土高原中西部。气候：属半干旱区，年降水量约为 250-300ｍｍ，土壤：优势土壤类型为栗钙土。 荒漠草原 高寒草原 是草原中旱生程度最强的一类。是草原向荒漠过渡的一类草原。 是适应高海拔地区寒冷干旱气候的一种特殊类型。我国高寒草原主要分布在青藏高原。 四、荒漠生态系统 1、分布区域：撒哈拉－阿拉伯区热带亚热带荒漠、亚洲温带荒漠、南非荒漠、美洲荒漠、澳大利亚荒漠。 2、群落特征：荒漠植被的生活型组成十分多样；深根植物在此相当普遍，它们的地下器官所占重量比值很大，草本植物地下部分占总重 量的 80-95%，木本植物地下部分也占到 65%。 五、湿地与水域生态系统 1、湿地概念 湿地（wetland） ：介于陆地与水生环境之间的过渡带。泛指暂时或长期覆盖水深不超过 2 米的低地、土壤充水较多的草甸、 以及低潮时水深不过 6 米的沿海地区，包括各种咸水淡水沼泽地、湿草甸、湖泊、河流以及泛洪平原、河口三角洲、泥炭地、湖海滩涂、 河边洼地或漫滩、湿草原等。 2、湿地－地球之肾 1）是地球上具有多种功能的生态系统；2）是自然界生物多样性最丰富和人类社会赖以生存发展的发祥之地；3）具有 蓄洪防旱、控制土壤侵蚀等多种功能；4）在调节气候、补充地下水、降解污染等方面有重要作用。 湿地是地球上具有多种独特功能的生态系统，它不仅为人类提供大量食物、原料和水资源，而且在维持生态平衡、保持生物多样性和珍稀 物种资料以及涵养水源、蓄洪防旱、降解污染调节气候、补充地下水、控制土壤侵蚀等方面均起到重要作用。湿地覆盖地球表面仅为 6%， 却为地球上 20%的己知物种提供了生存环境，湿
地具有不可替代的生态功能，享有“地球之肾”的美誉。 3、湿地类型：沼泽湿地（三江平原、大小兴安岭、若尔盖高原、海滨、湖滨、河流沿岸等） ；湖泊湿地（东部平原地区湖泊、蒙新高原地 区湖泊、云贵高原地区湖泊、青藏高原地区湖泊、东北平原地区与山区湖泊）河流湿地；浅海、滩涂湿地；人工湿地。 4、淡水湿地生态系统：淡水湖泊生态系统；淡水沼泽生态系统。 5、海洋生态系统 ■六、农业生态系统 1、概念 2、组成 3、特点 区域性 ■七、城市生态系统 1、概念 2、构成 城市生态系统是以人为中心的自然、经济和社会复合的人工生态系统。 城市社会：城市居民（人口结构、劳动结构、智力结构） ； 城市组织（政治组织、经济组织、文化组织） 城市空间：人工环境；自然环境（土地、空气、水文、地质、生物） 。 3、特征 第八章 第一节 城市生态系统中流经的能量呈倒金字塔型；城市生态系统中网络大多具有社会属性，如社会关系、经济关系；城市生态系统不 自然地域系统 概述 会达到特定的稳定状态。 在人类的参与下，利用农业生物群落和非生物环境之间以及农业生物种群之间的相互关系，进行能量转换和物质循环。 生物成分：农业生物、林业生物、牧业生物、渔业生物、虫菌业生物。 环境成分：自然环境；人工环境 受人类控制：净生产量高；组成要素简单，自我稳定性较差；是开放系统；同时受自然和社会经济双重规律制约；具有明显的 一、自然地理环境的地域性 地域分异：自然地理环境各组成要素或自然综合体沿地表按确定方向有规律地发生分化所引起的差异。支配这种分化现象的客观规律也就 称为地域分异规律。 ★二、地域分异的基本因素与基本规律 形成地域分异的因素：太阳辐射；地球内能 1．地带性由于地球形状和地球的运动特征引起地球上太阳辐射分布不均而产生有规律的分异。 自然地理地带的形成是以能量差异为基础的，太阳辐射能的空间分布规律是制约自然地理地带规律的基本因素：太阳高度角、黄赤交角、 季节变化 地球表面的热量分带：热带、亚热带、温带、亚寒带和寒带。 2．非地带性是指由于地球的海陆分布，使自然地理要素或自然综合大致沿经线延伸，按经度发生有规律的排列。 非地带性分异有大、中、小尺度。大尺度地域分异包括海陆分布的、大陆与海洋的起伏以及干湿度地带性等；中尺度地域分异包括由地貌 类型差异而引起的分异现象；小尺度分异涉及岩性、沉积物和处境的差异。在我国，非地带性的典型表现就是分异出这样的三大区域。东 部隆陷区；西北差异上升区；青藏高原新褶皱高隆区。三大区域分别发展着迥然不同的自然景观，成为我国自然地理环境结构的基本特色。 第二节 纬向地带性与经向地带性 一、纬度地带性表现为自然地理要素或自然综合体大致沿纬线延伸，按纬度发生有规律的排列，而产生南北向的分化。在热量分带的基础 上，各自然要素表现出明显的纬向地带性。对应于一定的热量带，气候、水文、风化壳和土壤、生物群落都具有相应于该热量带热力特征 的性质，于是产生了各自然要素或自然综合体沿纬度的地域分化。 1、降水的纬度地带性 2、植被的纬度地带性（植物的纬向地带性最为鲜明，不同地带具有显著不同的植被外貌和典型植被型。植被的种类、组成、群落构造、 生物质储量、生产率等也都受到地带性规律的制约。 ） 3、土壤的纬度地带性（土壤的纬向地带性表现在土壤的水热和盐分状况、淋溶程度、腐殖质含量、种类和组成等方面。与此相联系，风 化过程和风化壳类型也具有明显的地带性差别） 二、经度地带性 表现为自然地理要素或自然综合体大致沿经线方向延伸，按经度由海向陆发生有规律的东西向分化。产生经向地带性的具体因素主要是由 于海洋和大陆两大体系对太阳辐射的不同反映，从而导致大陆东西两岸与内陆水热条件及其组合的不同。一般来说，大陆降水由沿海向内 陆递减，气候也就由湿润到干旱递变。 从全球范围看，世界海陆基本上是东西相间排列的。在同一热量带内大陆东西两岸及内陆水分条件不同，自然地理环境便发生明显的经向 地带性分化。自然要素以及自然综合体东西向表现出诸如森林－森林草原－草原－半荒漠、荒漠等不同景观的规律性更替。 第三节 垂直地带性 一、垂直地带性的概念：垂直地带性是指自然地理要素及自然综合大致沿等高线方向延伸，随地势高度发生垂直更替的规律。它同时受到 两种基本地域分异因素作用，是叠加了地带性影响的非地带性在地面