第3章 自然地理环境的时间演化.doc

综合自然地理学Integrated Physical GeographyКомплексная Физическая География 第3章自然地理环境的时间演化规律Integrated Physical Geography 第3章 自然地理环境的时间演化规律 提纲：一、自然地理环境发展的方向性二、自然地理环境的节律性三、自然地理环境的稳定性四、自然地理环境的发展演化五、自然地理环境时间演化基本特点Integrated Physical Geography 第3章 自然地理环境的时间演化规律 自然地理环境的演化? 从低级向高级? 从简单到复杂? 不断发展变化第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography 1. 岩石圈发展的方向性（1）地壳的演化? 地槽区（活动区）? 地台区（相对稳定区）? 地洼区（新的活动区）第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography （2）地貌的发展 戴维斯（Davis）地貌侵蚀循环理论: 幼年期→青年期→壮年期→老年期（3）风化壳的发育及土壤的形成 波雷诺夫（Полынов）的风化发育阶段: 物理风化-化学风化 富钙阶段→富硅铝阶段→富铝铁阶段Integrated Physical Geography 2. 大气圈发展的方向性 ? 原始大气：H2O、CO、CO2、N2、NH3和CH4 ? CO2大气：O2 、CO2逐渐增多 ? 现代大气：N2、O2大气3. 水圈发展的方向性 ? 水圈中水体总量逐渐增大 ? 海水性质由酸性到弱碱性变化 ? 海水含盐浓度逐渐增大第3章 自然地理环境的时间演化规律 第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography 第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography (1)生命起源 无机物→ 简单有机物→ 复杂有机物→ 多分子体系→ 原始生命??从无机小分子物质→有机小分子物质??从有机小分子物质→有机高分子物质??从有机高分子物质→多分子体系??从多分子体系→原始生命第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography （2）生物进化第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography ??植物演化: 藻类→蕨类→ 裸子植物→ 被子植物第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography ??动物演化单细胞动物→无脊椎动物→鱼类→两栖类→爬行类→哺乳动物→人类第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography 提纲： 一、自然地理环境发展的方向性二、自然地理环境的节律性三、自然地理环境的稳定性四、自然地理环境的发展演化五、自然地理环境时间演化基本特点第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography 节律性(节奏性、韵律性，rhythm，ритм)： 自然地理过程（及其现象）随时间重复出现的变化规律，称为自然地理环境的节律性，简称节律性，或节奏性、韵律性?? 周期性节律 旋回性节律 阶段性节律第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography 1. 周期性节律 ? 昼夜节律 ? 月节律 ? 季节节律第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography 2. 旋回性节律 地理现象重复出现的时间间隔长度不定，或者是按不等的时间间隔重复出现的现象。

地质旋回?? 气候旋回第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography （1）地质旋回 岩层的沉积层序非常鲜明地反映了地质旋回的节律性例如：地层剖面由老渐新 反复出现： 砾岩 - 砂岩 –页岩 - 石灰岩 反映：从海退到海侵或从地壳上升到下降的旋回节律第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography 地质旋回节律延续时间很长例如： 加里东时期：延续2亿年，前半期地壳沉降占优势，后半期地壳上升占优势，随着沉降发生海侵或褶皱运动 海西时期：延续时间稍短，为125百万年，前半期也以沉降占优势，后半期以上升占优势第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography （2）气候旋回气候的变迁 6亿多年来，地球气候史是以温暖时期和寒冷时期交替演变为其基本特点的另外,还有干-湿变化 纪内旋回?? 超世纪旋回?? 冰期一间冰期旋回第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography ?? 世纪内旋回 波动周期较短，在几年至几十年范围内。

常见周期：22-23及35年 竺可桢：中国温度的升降 有50-100年周期第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography 王绍武：中国20世纪气候趋势：降水：干→湿 10年周期气温：暖→冷 20年周期气温∩降水：暖干-冷湿- 冷干-暖湿-暖干 40年周期第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography ? 超世纪旋回 周期长短超过100年以上 如:周期1800-1900年的超世纪气候旋回分两个阶段： 寒湿气候阶段，300-500年，期间冰川扩展，河流水量增加，湖泊水位上升； 干热气候阶段，1000年以上，期间冰川后退，河流变浅，湖泊水位下降 竺可桢，中国5000气候变迁，有400年，800年和1200年，1700年的周期第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography ?冰期-间冰期旋回 波动周期在1万年以上，甚至超过100万年的气候旋回，第四纪初期极地和温带的冰川作用很普遍。

第四纪——冰川作用由一系列冰期和间冰期组成 冰期：气候寒冷，冰川覆盖面积扩大 间冰期：气候温暖，冰川覆盖面积缩小 阿尔卑斯—— 四次冰期：固茨、明德、里斯、雨木三次间冰期第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography 3. 阶段性节律 生物类群在周期性或旋回性变化的背景上，以一定阶段为周期表现出的突变性的重复1）生物生长节律 罗辑斯蒂曲线 （S曲线）第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography （2）生物进化节律阶段性的突变和跃升第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography 提纲：一、自然地理环境发展的方向性二、自然地理环境的节律性三、自然地理环境的稳定性四、自然地理环境的发展演化五、自然地理环境时间演化基本特点第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography 稳定性 指自然地理环境的影响条件发生变动，或人为干扰的情况下，自然地理环境的状态并不会变动过大，或变动后经自我调节机制的作用，使其逐渐恢复原态的性质第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography 1.正反馈和负反馈 如A事物增加，B事物也随之增加， 正因果关系 若A事物增加，B事物随之减少， 负因果关系第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography （1）正反馈（positive feedback） 如果回返信息使系统输入或过程原因在原来变化方向上得到放大，进一步偏离初始状态，称为正反馈。

当反馈环中一个要素发生变化，通过反馈环中各环节的连锁反应，加强这种变化趋势，使其脱离初始状态 自我增强的作用第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography （2）负反馈（negative feedback） 如果回返信息使系统输入或过程原因在原来变化的方向上得到抑制或缩小，趋向回到初始状态，称为负反馈 当反馈环中一个要素发生变化，通过反馈环中各要素的连锁反应，减弱了这种变动，使变化趋于稳定自我调节作用第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography 第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography 正反馈是使偏差增强负反馈则使偏差抵消第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography 2. 正、负反馈的关系? 正反馈的自我增强作用和负反馈的自我调 节作用，系统必然是在变动与稳定、增 长与衰减间的变化之中 负反馈的自我调节作用强于正反馈环的自 我增强作时，系统趋于稳定。

正反馈的自我增强作用超过负反馈环的自 我调节作用时，系统的稳定遭到破坏， 脱离初始状态第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography 第3章 自然地理环境的时间演化规律 Integrated Physical Geography ? 自然地理环境不同等级的自然单元都是在历史发 展过程中形成和不断向前演化的 稳定只是代表整个演化过程的一个阶段整个地 球表层是不断向前发展，是由简单到复杂的不可 逆过程自然地理环境在某阶段是稳定的，但自 然历史的长河又是发展的 负反馈的自我调节作用不会引起自然环境演化的 终止，负反馈环的自我调节作用在演化过程中， 虽然是起“保守”作用，但它的作用有一定限度， 当某些变动超。