土地利用与规划辅导2自然条件与土地利用和保护

1、土地利用与规划第一章 辅导（上）第一章 自然条件与土地利用和保护一、太阳辐射与作物生长1、太阳辐射是地球上所有生命和活动的源泉。从太阳方向直接投射来的辐射，称之为太阳直接辐射。地面接受太阳直接辐射的多 少，称为太阳直接辐射强度。太阳直接辐射穿过大气层时，由于大气的吸收、散射和反射而被减弱。大气透明度和云的年变化对太阳直接辐射强度的年变化有很大影响。投射到水平面上的天空散射辐射来自整个天空。 碧空条件下， 水平面上的天空散射辐 射强度，主要决定于太阳高度和大气透明系数，云对天空散射辐射强度的影响也很大。太阳直接辐射与天空散射辐射之和称之为太阳总辐射，或简称总辐射。在碧空条件下，水平面上太阳直接辐

2、射强度随太阳高度的增加而增加。 即使在有云时， 总辐射强度主要地也是决定于太阳高度。因此，太阳总辐射强度的日、年变化，均表现与 太阳高度角变化的一致。太阳辐射总量是指某一接受表面，在一日、一月、一年或任一时段内，所接受的太阳辐 射能。它可以分别指太阳直接辐射总量、天空散射辐射总量或太阳总辐射总量。2、绿色植物对辐射具有选择性吸收。对绿色植物生长发育有作用的辐射波长范围大致在300750纳米以内，这一部分辐射，称之为生理辐射。太阳辐射强度对光合作用的影响很大，因而对作物植株生长量和经济产量都有很大影 响，此外，对作物的品质和发育也有影响。3、光饱和点因作物种类、生育时期以及某些农业气象条件而不同

3、。例如， 喜阳植物和在太阳直射光下生长的叶片，光饱和点较高。 尤其是荒漠植物和高 山植物，甚至在中午太阳直接辐射照射下也不会达到饱和点。一些耐荫植物和生长在散 射光下的叶片，往往在中午太阳直接辐射强度的十分之一或更低的强度下，便达到了光 饱和状态。作物光补偿点随作物种类、 作物生育期以及某些农业气象条件而变动。 阳生植物光补偿点可达太阳辐射常数值的 5%，而荫生植物可降到 0.3%。阳地植物在荫蔽条件 通过一段时间，它的补偿点也会降低。光补偿点的降低，可以看成是植物对弱光的一 种适应。在高温下，呼吸作用加强；光呼吸型作物，在增加光强时，也会使光呼吸增 强。呼吸强度的增加，将使光补偿点提高。强光

4、有利于作物繁殖器官的发育，相对的弱光却有利于营养生长。4、阳辐射强度还对作物品质有影响。植物对昼夜长短的反应，统称为光周期现象。目前，光能利用率是很低的。亩产 500 公斤的水稻，按经济产量计算其太阳总辐 射能利用率只有 0.5%；如按生物学产量计算其生理辐射能利用率，也不过 2%。因此， 提高作物光能利用率是一项重要的工作。5、日照条件对人的居住环影响很大。在规划设计中应很好地应用日照原理，合理 地确定建筑的朝向、间距以及研究房屋体形和房屋阴影造成的影响，为居民创造良好 的日照条件。前后两列房屋之间为保证后排房屋在规定的时日获得所需日照量而保持的一定间 距称为日照间距。日照量的标准包括日照时

5、间和日照质量。日照标准的拟定设计因素 较多，目前尚无统一的规定。一般要求在冬至日中无前后至少有 2 小时的连续日照时 间。住宅的朝向主要与日照的时间、 太阳辐射强度、 常年主导风向、 地形等因素有关。二、温度条件与土地利用植物在整个生命期中所发生的一切生理生化作用， 都必须在一定的环境温度条件下 进行。从低纬到高纬，从低海拔到高海拔，相应地生长着不同的植物种类。需要热量 多、不耐寒的植物分布在较低的纬度和低海拔处；需要热量较少、比较耐寒的植物分 布在较高的纬度和高海拔处。1、在时间上，气温有四季变化和昼夜变化，除了这些周期性的变化外，还有非周 期性的变化。2、 气温日变化的特点是具有一个最高值

6、和一个最低值。通常最高温度出现在14 15时，最低温度出现在日出前后。3、气温年变化受纬度、距海远近、云量和雨季等因子的影响。4、在 50米以下的近地气层中， 温度的垂直分布有很明显的日变化。 气温垂直梯度 是指高度每变化 100米时，气温的变化数值。5、当土壤温度降低到0C以下时，土壤中水分结成冰。冰固结了土粒，使土壤变得非常坚硬，这就是土壤冻结。冻结后的土壤称为冻土。土壤冻结时，冰晶体扩大能使土 粒破裂，空隙增大。解冻后，土壤变得比较疏松，将有利于土壤中空气流通和提 高水分渗透性。6、土壤解冻时不单是由上而下一个方向进行，往往由上而下和由下而上两方面同时 进行。这是由于土壤深层热量上传使冻

7、土层底部也开始解冻。在土壤刚开始解冻时，由 于土壤还未化通，上面化冻后的水分不能下渗而造成地面泥泞，通常称之为返浆，返浆 时很多田间作业 无法进行。7、对于植物的每一个生命过程来说，都有三个基点温度：最适温度、最低温度和最 高温度。一般来说，从最低温度到最高温度的范围内，温度每上升10C，合成干物质的速率增长一倍。实践证明，同样的温度条件下，不同作物的干物质增长量是不一致的。8、对农业生产有指示或临界意义的温度，称为农业指标温度或界限温度。该温度的 出现日期、持续日数和持续时期中积温的多少，对一个地方的作物布局、耕作制度、品 种搭配和季节安排等， 都具有十分重要的指示意义。 农业气象工作中，

8、重要的界限温度 （按 日平均温度）有0C农耕期、5C作物生长期、10C生长活跃期和15C（喜温作物）等。9、当温度累积到一定的总和时，才能完成作物的发育周期。这一温度总和称为积温，它表明作物在其全生长期或某一发育期内对热量的总要求。以0C为起点温度，0C以上温度的总和称为正积温，0°C以下温度的总和称为负积温。10、积温有两种，一是活动积温，一是有效积温。这两种积温的计算都用生物学零度 为生物学下限温度，是指作物有效生长的下限温度。11、以温度为指标，可把全球划分为不同的气候带，在不同的气候带，植被类型、土 壤和适种作物不同。三、降水与土地利用和保护1、表示降水特征的变量有降水量、降

9、水强度和降水变率。2、蒸发包括水面蒸发和土壤蒸发。 水面蒸发速度和蒸发面上的水气压有关。 蒸发速度 还因温度的增加而增加。3、土壤表面的蒸发，与水面蒸发情况不同。它与土壤的结构和土壤水分含量有关。土 壤水分的蒸发可以分为三个阶段：第一阶段，蒸发发生于土表，第二阶段，土表开始变 干，蒸发速度减慢，第三阶段，蒸发发生于较深的土层中。4、有植物覆盖的土表，因植物遮荫，白天土表温度较低，土壤蒸发比裸露土壤小。但 是，土壤水分为植物根系吸收，然后通过植物的蒸腾转变为水气进入空气中，故土壤水 分的总散失量比裸地多。5、通过植物体表蒸发水分的过程称为蒸腾。植物通过根毛吸进水分，然后经输导组织到达叶片及其它器

10、官，再经气孔及植物体表面蒸发到空气中。6、植物的地面覆盖密度、根密度和深度的增加，都可使蒸腾速度加大。7、植物的需水量，指植物蒸腾和植被下土壤表面蒸发的总耗水量， 即农田总蒸发量。8、水是城市赖以生存与发展的资源。从城市分布看，城市往往临近河流或地下水丰富的区域。目前，水资源已经成为 城市发展的限制性因素。城市给水水源可分为地下水源及地表水源两大类。地表水是城市主要的水源。城市给水水源保护：应从区域着手，在区域的开发规划中考虑。要对河流、地下 水进行常年的监测；对开采是否过量，水质是否污染，进行观测与报告；对流域进行 水土保护工作；在城市总体规划布局时，对与水资源有污染的企业的布置及污水处理

11、的措施严格审批控制。在城市总体规划或区域范围较大的市域规划中应划定水源的保护地及保护范围。 保 护区可以分一级、二级保护区及准保护区。取水点周围要禁止捕捞、泊船、游泳等。 取水点上游 100m 以内不得有工业及生活污水排入。9、地表水是水资源的重要组成部分， 地表水包括河流、 湖泊、水库、冰川积雪等。就人类可以利用的地下水资源来说，地下水可分为上层滞水、潜水和承压水。尽管存在着各种各样的水资源，但一般可以水量、水质和水的保证率来表示一个 地区的水资源状况，水资源的这三个要素也关系到一个地区的土地资源开发利用与管 理。一个地区的土地开发利用与管理， 受当地水资源总量的制约。 仅有水资源总量还 不

12、能完全代表一个地区的水资源状况，水量的年际与年内分布的均匀程度是衡量水资 源状况的重要变量，也制约着土地利用方式与管理。水质关系到水资源可被利用的程 度和用途。对于饮用水水质标准，应该是不含传染病菌和有毒物质或这些有害物质的浓度不 至于致病，再就是水中溶解的化学元素不损害身体健康，最好是含对人体健康有利的 矿质元素。对于灌溉用水的水质，应符合作物正常生长，不污染土壤和地下水、保证 农产品品质。四、风对农业生产和城市建设的影响 1、风对农业生产的影响风经过地表，将颗粒大小和质量不同的沙粒吹离地表以悬移、跃移和推移三种方式进入气流，称为风蚀。悬移是指土粒在风力作用下，以悬浮状态在空气中的移动。沙尘

13、暴就是呈悬浮状态 的微细I:粒，在风的作用下移动很远的距离.跃移是指土粒在风力作用下，以跳跃形式在空气中的移动。跃移是主要的土粒移动 方式。推移是指在风力推动作用下，土粒沿地面以滚动方式进行的移动。悬移的土粒细，其沉积物一般就是我们所说的黄土。跃移或推移的一般是沙粒。由沙粒沉积形成的沙丘、沙垄等各种地貌形态称为 风沙地，风沙地上的土壤称为 风 沙土。2、风对城市建设的影响在气候因素中当属风速和风向对城市规划与布局的影响最大。风对城市规划与建设有着多方面的影响，如防风、通风、工程的抗风设计等。在城市规划布局中，为了减轻工业排放的有害气体对居住区的危害，一般工业区应按当地盛行风向位于居住区下风向，

14、盛行风向是按照城市不同风向的最大频率来确定的。在分析、确定城市盛行风向和进行用地分布时， 特别要注意微风与静风的频率。 在一 些位于盆地或峡谷的城市，静风往往占有相当比例。如果只按盛行风向作为分布用地的依 据，而忽视静风的影响，则有可能加剧环境污染之害。为了有利于城市的自然通风，在城市布局，道路走向和绿地分布等方面，考虑与城市 盛行风向的关系，而留出楔形绿地、风道等开敞空间。除了大气候风外，城市地区由于地形的不同特点，所受太阳辐射的强弱不一，以及热 量聚散速度的差异，而会形成局部地区的空气环流，即地方风，如城市风、山谷风、海陆 风等。在城市局部地段，当在静风或大气候风微弱的情况下， 也会由于地

15、面设施（如散热量 大的工业、建筑地区和绿地、水面等）不同，在温差热力作用下，出现小范围的空气环流， 这将有利于该地区的自然通风。自然通风是借助于风压或热压的作用使空气流动， 使室内外得以交换。在一般情况下, 上述两种压差同时存在，而风压差往往是主要风源。实验表明，建筑物高度越高，深度 越小，长度越大时，背面漩涡区就越大，对建筑的通风有利，但对其背后的房屋通风不 利。居住区的自然通风，由于与气候情况、地形地貌、建筑的组合以及其他地面设施的相互影响，情况复杂多变，在规划设计中要分清情况。实验表明，建筑间距越大，自然 通风效果越好。为了提高自然通风的效果，还必须选择建筑合适的朝向。首先应使建筑朝向夏

16、季 的主导风向。五、岩石、矿物的风化物质和I】地特性1岩石矿物风化残积物的土地特性残积物是指在山地和丘陵区岩石风化后未经搬运的物质，因此，这种风化物的性质 与其原生的岩石的矿物性状关系密切。首先，这类物质一般分布在丘陵山区，地面起伏，具有坡度，易发生水土流失第二，残积物的性质较多地继承了其下伏母岩的矿物学性质，可以按岩石类型把山 地分成“石灰岩山区”、“花岗岩山区”、“紫色砂页岩山区”、“玄武岩山区”等等, 因地制宜，栽培不同作物。2、沉积物与土地特性沉积物包括坡积物、洪积物、冲积物、风积物等。这些物质的共同特点是都经受了 一定的搬运，物质疏松深厚。由于这些运积物被分选的程度不一样，从坡积物到洪积 物，到冲积物，到风积物，物质的分选程度越来越高，物质的均匀程度增加。根据物 质组成，这些运积物可被分为沙质运积物、壤质运积物和粘质运积物。沙质运积物一 般分布在河流故道和风沙区，易随风流动，漏水漏肥，保蓄能力差。壤质运积物一般 分布在广大的冲积平原和黄土高原，具有较好的物理性质，通气透水，且具有一定的 保蓄能力。粘质运积物一般分布在河间洼地、扇缘洼地或湖积平原，物质粘重，耕性 差，虽然保肥保水能力强，但通透性差，易滞水积涝。相对来说，运积物比残积物的地面坡度较小，所以一