第九章 地域分异、自然区划和土地类型第一节 地域分异规律

一、景观及其地域分异的基本因素

自然地理环境是由地貌、气候、水文、土壤和生物等成分(Component) 组合而成的一个整体。这些成分是由各自的许多要素(element)所组成, 各要素又是由许多组分(inpredient)组合而成的。因此,自然地理环境可以分成多级的子系统,或者说它是由各个子系统组合而成的自然地理系统。

自然地理环境或自然地理系统这个客体,在地理学的文献中有的称为自然综合体或景观(广义的理解,它不是指狭义的某个自然综合体的地域等级单位)。这些名称都为彼此通用的同义语。但自然地理系统和生态系统两个概念是有差别的。通常,生态系统是指生物群体及其生境相结合而成的整体。所谓生境是指直接影响生物群体的那些环境因素的综合,即生态因子的总和。而起间接作用和影响的一些因素,如生物群落所处的地貌条件、根层以下的基质、地下水以及群落外界的其他间接因素等,总称为处境,即生态系统的立地背景。生态系统的整体仅以生物有机体为中心,即包括生产者、消费者和分解者所组成的生物界,是联系那直接有关的生态因子来进行研究的,整体中不包括处境在内。另一方面,生态系统与生物地理群落的概念基本相同。

自然地理系统或景观的研究是以自然地域为中心,通过有机界与无机界相互作用的过程,把那些处境、生境和生物群落综合联系起来进行整体性的、地域性的考察。所以,生态系统与自然地理系统两者之间既有一定的重叠部分,也有一定的不重叠部分。两者的研究可以相互补充,相互促进。

无论生态系统或自然地理系统都是一个复杂的、随时间发生变化的动态系统。系统与外界存在着物质与能量的相互交换。一方面,经常有各种物质和能量通过各种外部作用进入系统内部,这叫输入。物质和能量的输入可以改变系统内部的有序性。通常,一个系统内部有不同的特点:可以是有序的, 也可以是无序的。描述一个系统的无序性的概念叫混乱度,也称为熵。熵越大,这个系统就越混乱,即愈无秩序;反之,则称为负熵,即指其有序性。负熵增大,即信息伴随物质能量进入系统内后便可增加其有序性。可见,系统的秩序是依靠外界物质能量的输入来维持的。一个开放系统若没有外界物质能量的输入,根据热力学第二定律,这个系统便向无序性发展,混乱度增大;若有外界物质和能量的输入,便可增加其有序性。

另一方面,系统本身也对外界以一定的作用。通过系统处理后的一些物质能量流出到系统之外,叫做输出。在一定的时间尺度内,若系统的输入等于输出,就出现平衡。这对生态系统来就是生态平衡,对环境系统来说就是

环境平衡。如生态平衡即是维持该系统的有序性。保持开放系统有序性的能力,称为稳定性或协调性。也就是说,要维持系统的稳定,就需要输入负熵以保持其有序性。这样的开放系统叫做耗散结构。

一个系统越复杂,它的内稳性越大,越能保持其平衡。反之,系统越简单,内稳性就越小,越不易保持平衡。这是因为系统除具有各成分的特征外, 更重要的是它们之间还有相互作用。这种相互作用越复杂,彼此调节的能力就越强;反之,则较弱。这个调节的相互作用,称为反馈联系。即当系统中某个成分发生变化时,其他成分可通过彼此的相互联系和相互影响,去改变已经发生变化的那个成分。反馈可产生一个作用循环,表现出可逆的反向影响。这种影响可以是直接的,也可以通过中间环节来实现,后者称间接迴线影响。最常见的反馈是负反馈。它对外界因素所引起的变化,通过内部的迴线影响对其起阻碍作用。负反馈使系统具有自动调节的能力,以保持本身的稳定。若系统中的负反馈较多,其内稳性就较大。相反,当系统出现正反馈时,就将形成“雪崩”反应。例如两个性质相似的景观,其中一个的植被被破坏而另一个则未受影响,它们对暴雨的反应就不相同,一个起加速侵蚀的作用,另一个起阻碍侵蚀的作用。因此同样的输入便有不同的输出。

景观作为一种系统除具有整体性外,另一重要的特点是具有地域性,即地域分异的规律性。它是指地理环境各组成成分及整个景观在地表按一定的层次发生分化并按确定的方向发生有规律分布的现象。例如,从赤道至两极,从湿润的沿海至干燥的内陆,从山麓至高山顶部,甚至在局部地段(如山坡和谷底)中,都可以观察到不同属性的地理环境发生有规律的变化。这些现象的成因、特性、表现形式和彼之间的关系等,是地理学研究的重要内容之一。它既有重要的理论意义也有重要的实践意义。本章仅讨论景观或自然地理环境的地域分异规律性。它是其他地理环境地域分异的基础。

地域分异具有不同的规模或尺度。通常可分为大、中、小三种: 1.大尺度分异,包括:

  1. 全球性尺度;

  2. 全大陆、全海洋尺度;

  3. 区域性尺度。

  1. 中尺度分异,如山地中垂直带的分异等。

  2. 小尺度分异,如局部地段中处境引起的分异等。

这些不同尺度的分异各有自己的成因和具体的规律性。但彼此不是孤立的,而是存在一定的联系。一般来说,高级分异规律是下级分异的背景。而低级分异的有规律联系又是构成高级分异的基础。例如,山地垂直带是在地带性与非地带性地域分异规律的背景上独自形成的,它们在地带性与非地带性规律的控制下具有自己的组成、结构等特征。然而,通过对各个山地垂直带的对比分析又可反映出地带性与非地带性的地域差异。因此,地球表层在各种不同尺度的地域分异规律作用下,分异出大小不等的许多地域单位。这

些地域单位构成一个多级次、多类别的复杂的镶嵌体系,在空间上也具有一定的分布规律性。

形成地域分异的基本因素有两种:一是太阳辐射能;一是地球内能。它们在空间上或时间上的影响都是不平衡的。两者在地球表层自然界中的特殊表现,便决定了地域分异的两个最基本、最普遍的规律性,即地带性与非地带性。

纬度地带性(简称为地带性)的具体成因是太阳光线在地球表面具有不同的入射角而引起太阳辐射沿纬度方向呈不均匀的分布。地带性的表现是地球表层许多自然地理现象和过程由赤道向两极呈有规律的变化。在古代,人们便形成了气候带的概念。19 世纪德国地理学家 A.洪堡把气候与植物联系起来发展成为植物气候带。到 19 世纪末 20 世纪初,俄国 B.B.道库恰耶夫联系各种自然现象的基础上提出了自然地带学说。地带性是地域分异中基本的但不是唯一的分异规律。它常受其他因素的干扰而复杂化。

由地球内能的作用而产生地表形态和大地构造的区域性差异,也直接或间接地导致水热条件和其他成分在区域上发生一定的分异,也有一定的规律性。如海与陆的分异及由沿海至内陆的干湿变化和大地构造-地貌的分异而引起的自然区域的差异。这种分异的成因和表现均与纬度地带性不同,故称为非纬度地带性,简称非地带性。

通常认为,无论是地带性的或非地带性的地域分异都是地表最主要的分异规律。两者的力能都是来源于自然地理系统的外部,彼此互不从属。它们皆作为外部条件或因素对各自然地理成分和景观起作用,使景观和各自然地理成分同时具有地带性和非地带性的特征。当然,这两种分异因素和规律对不同成分的作用和影响可以有很大的差异,甚至对同一成分的不同要素或不同等级单位也有不同的作用和影响。因此不能简单地认为,气候就是地带性的而地貌就是非地带性的表现。其实,气候既有地带性的也有非地带的表现;同样,地貌和其他成分亦具有这两种表现。各自然地理成分中哪一方面反映地带性特征,哪一方面反映非地带性特征,反映的程度如何,皆取决于各成分内在的特性和外部因素的具体影响情况。为此,必须区别分异因素(作用的原因)、成分或要素(作用的对象)、分异规律性(作用的表现方式和后果)之间的不同含义。所以,对各成分地域分异规律的全面研究,不是以地带性或非地带性某一方面所能代替的,只有同时对这两个方面进行探讨, 才能真正阐明它们的地域分布特点;只有在具体的时间、地点和形成条件下,才能区分两种分异间的相对重要性。

此外必须注意,地带性是纬度地带性的简称,它有确定的含义和具体的内容。有些人只从字义上理解,把地带性包括纬度的、经度的和垂直的三种分布,这是不妥当的。