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水系、地貌、植被、土壤演化過程常用的基本原理

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一、自然地理過程 主要指地球表層各自然地理系統和其他組成部分的形成與演變,如大氣的受熱過程、水循環過程、地殼物質循環過程等。例如自然地理原理的過程分析、地貌的演變過程、水系的演變過程、植被的演變過程、土壤成熟的演在過程、湖泊濕地的演變過程、大氣、水、冰川運動過程及對環境帶來的影響。、冰川等運動過程與物質遷移的變化、天氣系統的變化過程及影響、地球運動時空變化及影響。

二、依據地理過程的時空尺度將其分為四類

地理循環過程;地理演變過程;地理波動性過程;地理擴散過程。自然地理過程性問題設問形式突出地理過程的描述和分析,多從地理事物和現象發生、發展、演變的過程,強調地理事物和現象的時間和空間變化特征。時間變化關注時間的先后順序,空間的變化關注水平方向和垂直方向的分布變化。

三、過程性分析型綜合題主要的考查方向

①在一定的時間尺度,詳盡記錄地理現象隨時間變化,從中發現地理事實變化規律,以便推測該時段之前或之后的變化狀況;

②對未來可能發生的地理行為進行模擬和預測;

③研究地理過程與地理分布之間的耦合關系,從而把地理學的規律統一于時間與空間的共同基礎之上。一般以區域地理環境特征圖文材料為載體,根據材料和地理原理分析得出主要地理過程。

四、分析自然地理過程性問題運用的基本原理

(一)、大氣受熱過程:主要包括太陽輻射、大氣輻射、地面輻射、大氣逆輻射,大氣對太陽輻射的削弱過程和對地面的保溫作用過程。


A、空氣與外界交換熱量的方式

1、 傳導

依靠分子的熱運動,將熱量從一個分子傳遞給另一個分子。有溫度差異時就會有傳導。
2 、輻射

以長波方式進行。由于地面平均溫度高于大氣,輻射交換使大氣凈增熱量。
3 、對流、湍流

對流指由于地表性質差異,受熱不均等所引起的空氣大規模有規則的升降運動。對流使低層空氣熱量較快傳到高層。湍流指小規模不規則的渦旋運動。湍流使相鄰氣團之間發生混合,從而交換熱量。
4 、潛熱交換

蒸發時,水變成水汽,吸收熱量。水汽凝結,釋放潛熱,被空氣吸,地面的熱量被輸送到空氣中。地面蒸發的水分遠比凝結的水分多,通過水分相變,地面失去熱量,大氣獲得熱量。


B、大氣的熱力作用過程
一般來說,地面和空氣之間的熱量交換以輻射為主;氣層之間則以對流、湍流為主;傳導作用僅限于近地氣層;當發生大量水相變化時,潛熱交換是很強的。


(1)地面吸收太陽輻射

射向地球的太陽短波輻射,一部分被大氣吸收、散射和反射,大部分到達地面,被地面吸收,使得地面溫度升高;
(2)大氣吸收地面長波輻射

地溫升高后,地面長波輻射將熱量傳遞給近地面的大氣,一部分被大氣吸收,并產生大氣輻射,使得大氣溫度即氣溫升高;
(3)大氣逆輻射產生保溫作用

大氣增溫后,大氣輻射小分射向宇宙,大部分射向地面,該部分稱為大氣逆輻射,大氣逆輻射將熱量還給地面,起保溫作用。一方面云量越多,大氣對太陽輻射的削弱越強,另一方面,云量越多,大氣產生的逆輻射也越多,但不同時間大氣逆輻射的大小比較,應決定于到達地面的太陽輻射多少及下墊面輻射傳給大氣熱量的多少。

C、氣溫的日變化

(1)大氣的受熱過程實質就是一個熱量的傳輸過程。

當地地方時正午12時,太陽輻射最強;

當地方時約13時,地面輻射最強,地溫最高;

地方時約14時,大氣輻射最強,氣溫最高。

總體上,當大氣熱量由盈余轉為虧損這一刻,氣溫最高。特別要注意大氣熱量的收入項與支出項。



故一天中氣溫最高值出現于午后2時前后,氣溫最低值出現于日出前后。當太陽輻射大于地面輻射的時段,大氣熱量處于累積盈余時間,氣溫逐步上升,當地面輻射大于太陽輻射時問,大氣熱量逐漸損損,氣溫下降。另外,一天中受天氣因素影響,云量變化大,故到達地面的太陽輻射量變化也大,故氣溫變化曲線變幅有時很大。

(二)熱力環流的形成過程

主要包括近地面冷熱不均引起的大氣垂直運動、同一水平面上氣壓高低的變化、空氣的水平運動、等壓面的彎曲變化及熱力環流的典型案例(如山谷風、城市風、海陸風等)的形成過程。



(三)三圈環流的形成過程

主要包括全球主要氣壓帶、風帶的形成過程及低緯環流圈、中緯環流圈、高緯環流圈的形成過程等。


(四)常見的天氣系統或氣象災害的形成過程

主要包括氣旋(或低壓)、反氣旋(或高壓)、冷鋒、暖鋒、臺風、寒潮、洪澇、干旱及旱災、鋒面氣旋等常見天氣系統或氣象災害的形成過程。


(五)地殼內部物質的循環過程

主要包括巖漿轉化為巖漿巖、地表巖石轉化為沉積巖、所有巖石轉化為變質巖、所有巖石轉化為巖漿等。


(六)外力作用對地表形態的影響過程

主要包括風、海浪、流水、冰川等外力作用對地表形態的影響過程及形成的地貌(如沙丘、沖積平原、山麓沖積扇、河口三角洲、黃土高原千溝萬壑的地表形態、地上河等)的過程。


(七)水循環的過程

主要包括水循環(如海陸間水循環、海上內循環、陸上內循環等)中的蒸發、水汽輸送、降水等環節的過程,河流的春汛、夏汛、凌汛的形成過程等。


★水量平衡原理:注意徑流匯入量與蒸發量+下滲+蒸騰+人類耗水的關系。

★水鹽平衡:注意鹽分的積累速度與排出+稀釋速度關系;以及排出水鹽的地形條件(阻塞或暢通)。

★沖淤平衡 :注意補給形式、流量大小、落差、流速、沙源、含沙量、河床巖性、凹凸岸、地轉偏向力、重力、突發性地質災害等因素的影響。主意侵蝕速率與沉積速率的大小關系;出海口注意海流的侵蝕與頂托關系,海岸線及海灣地形的影響;雪線:注意冰川消融與凍結速率的關系。

★水循環:類型、環節、意義,各環節的影響因素及變化過程分析。環節:蒸發、降水、植被截留、地表徑流、植被滯流、涵養水源、下滲、地下徑流。重點關注各環節的變化影響因素。

★河流水的主要補給類型、補給季節、補給特點、影響因素。

★河流主要的水文特征----流量(降水量與補給類型)、流量變化原因分析;流速(地形地勢)、汛期(氣候與雨季);含沙量(沙源分析、風化、侵蝕、搬運、沉積、坡度、植被覆蓋率、土質、降水強度、人類活動);結冰期(最冷月平均氣溫);凌汛。

★河流的水系特征:長度(地形)、流向(地勢)、流域面積(分水嶺)、河網密度(地形)、水系形態(向心狀、放射狀、扇狀);河床深淺、河道彎曲、河流落差(地勢);流域水系演變的分析(彎曲、堰塞、改道、奪襲);關注分水嶺的遷移與流域面積的變化過程分析。

★湖泊:

湖泊類型及湖泊形成和演變過程分析(內流湖與外流胡、淡水湖與咸水湖、斷層湖、火山口湖、堰塞湖、牛軛湖、潟湖、冰川湖、熱融湖);濕地生態功能;濕地形成條件、演變成陸、泥碳化過程的分析。

(八)海水運動的形成過程及其對地理環境的影響過程

主要包括北印度洋季風洋流等大洋表層洋流分布規律的形成過程、海洋漁場的形成過程等。


(九)主要地質構造及其構造地貌的形成過程

主要包括褶皺、斷層、火山、海溝、大洋中脊、海嶺等地質構造或構造地貌的形成過程。



(十)地質災害的發生過程

主要包括地震、滑坡、泥石流等地質災害的發生過程。


(十一)影響植物生長的自然因素

①氣候:熱量、光照、降水量、蒸發量、氣溫日較差、濕度、風力、風向、氣象災害。

②地形:類型、坡度、坡向、面積及變化;

③土壤:深厚或淺薄、肥沃或貧′瘠、疏松或板結、酸性或堿性、礦物質和有機質含量、土壤含水。

④水分:地表水和地下水(水源)

(十二)植物群落演替的影響因素

①氣候變化

氣候的干濕度變化是主要的演替動力。

②土壤

由于土壤條件向一定方向改變而引起的群落演替。

③動物

由于動物的作用而引起的群落演。例如,原來以禾本科植物為優勢的草原,植株較高種類較多,在經常放牧或過渡放牧之后,即變成以細葉莎草為優勢成分的低矮草原。

④災害

如火災的發生引起的群落演替。

⑤人為因素

指在人為因素干擾之下,引起的群落演替。

⑥內因動態演替

是指群落內部的植物體改變了生態環境而引起的演替。

(十三)影響土壤形成的因素




A地形對土壤的影響

①多山地、山脊:坡度較大,地表物質的遷移速度快,土層薄。

②山谷:河流發育,下滲多,土層厚,有機質較豐富,土壤肥沃。

③高海拔:太陽輻射強,低溫,地下水位高,凍土廣布

④山前沖積扇:礦物養分含量高,土層厚,水氣組合較好,地下水位低,土壤肥沃

⑤地形平坦:土層深厚,氣候、生物條件穩定,外力侵蝕速率慢

⑥陽坡:太陽輻射多,氣溫高,蒸發旺盛,土壤含水率低(祁連山);迎風坡:降水多,下滲多,含水量大,土質粘重。

B氣候對土壤的影響:水分和熱量條件決定母質的分解速度,影響土壤的形成速度、厚度和化學性質等。

一般來說,高溫多雨地區化學風化作用強烈,巖石風化速度相對較快,土壤較厚,且多呈酸性;寒冷干旱地區巖石風化速度相對較慢,土壤往往比較薄,多呈堿性。

氣候主要通過溫度和降水全面影響成土過程中的物理、化學和生物作用的強度和方向。其中,熱帶雨林氣候由于全年高溫多雨,植物生長旺盛,微生物分解快,雨水淋溶作用強,導致土壤的有機質被吸收消耗多,積累少。

高緯高寒氣候區,植物生長慢,有機質吸收慢,積累多。

干旱氣候區,植物少,腐殖質少,有機質來源少 ,積累少。

C生物因素:土壤中生活的植物、動物和 微生物不僅對土壤性質具有重要影響,而且影響到土壤肥力和自凈能力。土壤微生物分解植物和動物的殘體,向土壤釋放有機物。植物的根系和土壤動物可以疏松土壤,幫助水分和空氣滲透到更深的土層中。

微生物在土壤中的主要作用如下:分解有機質,作物的殘根敗葉和施入土壤中的有機肥料,只有經過土壤微生物的作用,才能腐爛分解,釋放出營養元素,供作物利用;并且形成腐殖質,改善土壤的理化性質,分解礦物質。

D時間發展:土壤發育時間越長,土壤層越厚,土層分化越明顯




案例分析——低緯地區植被豐富區土壤貧瘠問題

①有機質積累問題:熱帶雨林,四季常綠,枯枝落葉較少,有機質來源少;

②有機質消耗問題:生物繁茂,生長旺盛,有機質消耗大;

③有機質流失問題:降水強度大,淋溶與侵蝕強度大,有機質淋溶流失多;

④有機質分解問題:氣溫高,生物循環快,微生物分解作用強。

例題分析

例1、閱讀圖文材料,完成下列要求。

黑方臺位于甘肅省永靖縣,起初為荒無人煙的干旱黃土臺塬,塬邊無泉眼排泄,亦未發生過滑坡。后因修建劉家峽水電站,庫區居民移民至此。人們抽取黃河水發展農業生產,長期漫灌致使黑方臺上出現了落水泂、黃土沉降,塬邊出現眾多泉眼,發生了數百次山體滑坡。圖為黑方臺某處臺塬邊緣滑坡失穩模式圖。


(1)從水循環角度,說明臺塬邊緣飽和黃土層泉水出露的過程。

(2)結合圖,分析臺塬邊緣黃土滑坡的成因。

(3)列舉兩項黑方臺滑坡治理的農業措施,并說明理由。

參考答案

(1)大水漫灌,地表水下滲;黏土層阻礙地下水下滲,使下層黃土層水分飽和;受重力(水壓)影響,地下水在臺塬邊緣出露為泉。

(2)臺塬邊緣,坡度較陡;黃土中垂直裂縫發育,易產生滑動面;地下水增多,黃土穩定性下降。

(3)農業措施:發展節水農業(或答:推廣噴灌、滴灌技術);優化農業結構(或答:種植耐旱作物,控制種植規模等);理由:減少灌溉用水,控制下滲量,維持黃土穩定。

試題分析

本題以甘肅省永靖縣黑方臺為背景材料,涉及水循環、滑坡的成因、農業措施等知識點,考查了學生獲取和解讀地理信息、調動和運用相關地理知識的能力。

(1)據材料可知,人們抽取黃河水發展農業生產,長期漫灌致使黑方臺上出現了落水泂、黃土沉降,塬邊出現眾多泉眼。因此其過程為:大水漫灌,地表水增多,黃土臺塬地形較平坦,地表水下滲;讀圖可知,基巖上方有粘土層,黏土層阻礙地下水下滲,使下層黃土層水分飽和;受重力(水壓)影響,地下水在臺塬邊緣薄弱處出露為泉。

(2)臺塬邊緣,相對高差大,坡度較陡;黃土中垂直裂縫發育,沉積過程中受重力作用影響,土粒間的上下間距變得愈來愈緊密,而土粒間的左右間距卻保持原狀不變,易產生滑動面;長期漫灌,地表水下滲,地下水增多,黃土穩定性下降,形成臺塬邊緣黃土滑坡。

(3)黑方臺滑坡的人為原因主要與長期的大水漫灌有關,使得黃土穩定性下降,因此農業措施的治理應減少大水漫灌,具體農業措施可從灌溉措施和農業結構等方面來分析:發展節水農業,例如推廣噴灌、滴灌技術;優化農業結構,種植耐旱作物,控制種植規模等;理由:節水農業和耐旱作物可減少灌溉用水,控制下滲量,維持黃土穩定。

例2閱讀圖文材料,完成下列要求。

折多河位于四川省西部大斷裂帶區域。地質歷史時期,古河流階地抬升,折多河南支河段上游河道由平直型逐漸演變成彎曲型,河流兩側出現大量的河漫灘。斷裂帶強烈的垂直運動和水平錯位,迅速切斷原河道,堵塞水流,導致河流遷移改道,原河道被切斷的部位就形成了池塘狀的積水洼地——斷塞塘。下圖示意地質歷史時期折多河河道變遷,其中斷層線附近均分布有若干斷塞塘。


(1)從侵蝕作用的角度,分析折多河上游河道由平直型演變成彎曲型的原因。

(2)說明該地多分布有斷塞塘的條件。

(3)根據折多河河道變遷和斷層活動狀態,推測折多河南支未來改道方向,并說明理由。

參考答案

(1)折多河南支河段下游位置河床抬升,河流落差減小,河流下切侵蝕減弱,側蝕作用增強,河道由平直變成彎曲。

(2)圖示區域斷層線附近有河流穿過斷層線;該地位于四川省西部大斷裂帶地區,地殼運動強烈;原河道被切斷堵塞。

(3)改道方向:向南方向改道;原因:地質歷史時期,當地北部地表隆起明顯,且圖示河道改道趨勢是向南方向改道,所以河流可能仍向南方向改道。

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