地学要素特征分析课件

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土地资源构成要素分析2.1.2地学要素特征分析

主要是对研究区域内的地质、地貌规律的剖析，以及它们对土地资源的分布规律和土地利用的影响。

地学要素为区域性因素，主要是使区域内的光、温、水、土四大要素在大的气候规律控制下进行了重新的组合分配，从而产生了不同的土地资源类型和土地利用方式。2

第二章土地资源构成要素分析2.1.2地学要素特征分析

主要是对研究区域内的地质、地貌规律的剖析，以及它们对土地资源的分布规律和土地利用的影响。

地学要素为区域性因素，主要是使区域内的光、温、水、土四大要素在大的气候规律控制下进行了重新的组合分配，从而产生了不同的土地资源类型和土地利用方式。

1、地质构造构造运动在整个地球演化中充当着重要的角色，它不断改造旧的、建设新的地质构造和地表地貌，控制着海陆分布、气候状况和生物的演化环境，进而影响到土地资源的利用。新构造运动的结果，造成了我国地势西高东低，大致呈三级阶梯状分布的局势。

A）地质构造与土壤分布和改良的关系地质构造

决定岩层的分布决定土壤

通常某些低产田，如沼泽地、盐碱地等大多数属构造盆地。必须了解盆地的地质构造特点，才能采取相应措施以排除地下水，降低地下水位进行改良；在丘陵山区，水土流失比较严重，必须根据地质构造地形规律来开展水土保持工作。例如，在断层、断层谷、猪背岭、逆向坡等地段，水土流失必然严重，不宜开垦种植或过度放牧，应封山育林防止冲刷。

B）、地质构造与农田水利工程的关系山坡进行工程挖方或修筑梯田时，应根据岩层节理的产状，侧坡最好与节理面相交，以防塌方。

C）、地质构造与农业合理布局

横亘东西的秦岭山脉，它不仅是我国各种自然条件的一个重要界线，而且也是农业生产上合理布局的一个重要分界线。6

土地资源的地学要素特征分析2、地形地貌A）海拔高度划分地貌类型的重要指标；

表现在水热条件的再分布方面：气温随海拔升高而降低；在一定范围内，降水量随海拔升高而增多，到极大值后，则随海拔升高而降低。导致不同海拔高度生态环境变化，影响农业生产上作物布局以及耕作制度等。

主要体现在对人类活动的制约方面，由于随着海拔的上升，自然环境恶化的可能性增大，人类活动必然减少。>3000m不宜人类居住；1000-3000m人类可以居住，但环境条件较差；绝大多数人均居住在海拔<500m的地区。是对土地的影响对其他各业的影响7

地形地貌

B）、地面坡度主要表现在土壤侵蚀、农田基本建设、交通运输、灌溉和机耕等，如坡度大需修梯田，超过17°不宜机耕。坡度坡度类型农业利用及其对应措施<3°极缓坡条件良好，十分适宜农业3°-7°缓坡适宜农业，一般可机耕8°-15°中坡适宜农业，但必须采取工程水保措施16°-25°微陡坡可农业或林业，必须采取工程与林业水保措施26°-35°陡坡只能用于林业，易产生滑坡等重力侵蚀>35°极陡坡只能用于林业，极易产生滑坡、崩塌。地面坡度对农业生产的影响388

地面坡度

地面平坦，排水良好，工程土方量少，则可省投资，反之，则投资增大。坡度（度）土地类型对土地利用及其对应措施<0.3低平地地势低，排水不良，需机耕提升提升排水0.3-2平地城镇建设的理想坡度，各项建筑、道路楞自然布置2-5平坡地铁路需坡降，工厂及大型公共建筑可布置，但需适当平整土地5-10缓坡地建筑群及主要道路沿等高线布置，次要道路不受影响，不需设人行梯道10-25中坡地建筑群受限，宜阶梯状，车道不宜垂直等高线，需设人行梯道25-50陡坡地过陡，除供园林绿化外，不宜作建筑用地，道路与等高线锐角斜交布置，应设人行梯道对建设用地的影响39C）、山系走向我国几大山系的走向对气候影。向较大。①东西走向山系，如秦岭、天山、阴山等，影响南北温度热量的交流，成为重要的温度界线；②北北东走向的山系，如大兴安岭、太行山、长白山系等，与季风方向垂直，往往形成重要的湿度界线；③北北西走向的山系，如横断山系，使它成为吸引印度洋水汽的通道。11

按形态可分平原、山地、丘陵、高原和盆地五大类。不同地貌具有不同的特征，从而影响土地资源的类型、特性及其开发利用。地形地貌D）、地貌类型具有相同形态特征的和成因的地貌单元是平原山地山地12

海拔高度对农业生产的影响主要是随海拔高度而变化的生态环境对作物布局与耕作制度的一定影响。首先表现在随海拔高度升高，积温减少，生长期缩短，土地利用强度下降。在我国北方地区，每升高100m，≥10℃积温持续日数减少3～6d，≥10℃积温减少150～200℃。因此，在作物或品种的分布上，一般喜温作物分布高度低，喜凉作物分布高度高。同一作物若不同纬度都能种植，一般随纬度增加而降低；干旱区比湿润区分布高度要高。由于生长期的变短，其熟制也呈减少趋势，例如豫西伏牛山地区，500m以下的地区，作物多数一年两熟，而500m以上地区作物为两年三熟或一年一熟。海拔高度大的地区与海拔低的地区比较，其作物生长期推迟，成熟晚，在土地利用中，可利用这种变化，因地制宜布局，延长农产品的供应期，发挥其产品短缺期价格高的超额利润效益。其次是，在一定范围内，降水量也随海拔的升高而增多，但降雨量在一定高度上达到极大值后，则又随海拔高度的继续增加而下降。14

地形地貌②、丘陵：山地与平原之间的过渡类型，相对高度在200米

（全国100）

以下。丘陵区15

地形地貌③、平原指平坦稍有起伏的广阔地面，高差在20米

（

全国10）

以内。平原类型

海拔高度

相对高度低平原

<200m<20m高平原

200--600m<20m高

原

>600m<200m丘

原

>200m山原洼

地

<0m<20m平原平原平原平原是指地壳运动相对下降而形成的负地形。根据其成因及其沉积物的堆积形式不同，可以进一步划分出扇形地平原、冲积平原、湖积平原和滨海平原等，一般它们多为主要的农业区和城镇用地区。

1．扇形地平原一般沿山麓分布，所以也称之为山麓平原，在山区由于坡降大，水动力大，河流带有大量的悬浮物质，出山口进入平原后，坡度变小，河水的相对负载力减低，因而将携带的泥沙倾泻于平原边缘，根据其颗粒粒径的大小，有规律的距出山口的远近逐渐沉积下来而形成扇形平原。一般扇顶物质粗，含有大量的卵石和石砾，地形高，坡度大，到扇形中、下部，其物质逐渐变细，坡度逐渐变小，面积逐渐扩大，海拔逐渐变低。扇形地平原区一般水资源丰富、排水条件好、土层深厚，土地利用上可根据具体情况，因地制宜进行农林牧及居民点的分配。2．冲积平原河流到达平原以后，由于平原坡度变小，河水中所携带的悬浮物质进一步沉积，形成广大的冲积平原，如我国的松辽平原、黄淮海平原、江汉平原、长江中下游平原等。由于冲积平原地势平坦，水资源丰富，土地月巴沃，故均为我国的耕地和人口集中分布的地区。

3．湖积平原在地质构造的沉降低洼区，由于流水补给而形成湖泊，一般均为静水沉积，质地黏重，肥力较高。如洞庭湖、鄱阳湖、太湖、白洋淀、微山湖等淡水湖盆都是我国重要的粮食和水产品生产基地；西北干旱地区的内陆湖泊往往有盐化特征，因此湖积平原多用于牧业。湖泊的一个共同地质发展历史都是以淤泥填塞而最后干涸。目前，我国一些湖泊水量迅速减少，或受到严重的污染，必须保护这些宝贵的土地资源。4．滨海平原滨海平原一般均产生于沉降性海岸，其中包括河流三角洲和海积平原两种。河流三角洲是河流携带的泥沙在人河口附近的沉积；海积平原主要是河流泥沙进人大海以后又受潮汐、海流与海浪的影响将泥沙推回近海平原，其中有海岸沙堤、泻湖与海滩等。在我国南方长江三角洲、珠江三角洲等地区，降水量丰富，土壤自然脱盐良好，是良好的农业垦殖与海产品垦殖区。而北方地区，如黄河的现代三角洲，年降水量少(600mm)，土壤脱盐较差，且淡水资源有限，因此农业开发受到一定限制，但海产品养殖与盐业生产有着广阔的前景。对三角洲和海积平原的土地资源开发要给予充分重视。一方面是我国现有的后备土地资源不多，必须考虑开发这些地区；另一方面是这些地区往往靠近大城市与工业区，特别是靠近沿海开发区，相对来说，开发效益较大。因此，对滨海平原，特别是对开发较晚的河流三角洲的土地资源开发利用具有重要的经济与战略意义，不能与其他一般的土地资源开发相比拟，应该给予特殊的重视。土地资源的地学要素特征分析E）、我国五种地貌类型比较类型构造外力作用特征地面特征平原沉降沉积平坦，偶有浅丘，孤山盆地上升>下降内：沉积为主外：沉积或侵蚀内：地势平坦外：分割为丘陵高原沉积面抬升古侵蚀面上升剥蚀为主古侵蚀面或沉积面部分保持平坦，其余部分崎岖丘陵轻度上升流水侵蚀为主宽谷低岭，或聚或散山地低山成山较早流水侵蚀和化学风化为主有山脉形态，但分割较碎中山高山成山较晚，上升量大冻裂作用强烈，最高山上有冰川作用尖峰峭壁，山形高峻21

土地资源的地学要素特征分析

3、地质（1）岩性及矿物组成岩性及矿物组成对土地资源的影响是通过土壤和地下水而产生的，它是土壤形成的母质来源，对土壤的性状有一定的控制作用，影响地下水资源的储存条件与水质，对土地类型演化都有一定的作用。（岩浆岩、沉积岩、变质岩）

(1)岩浆岩类。其中表现其风化过程及风化后的产物性状差异比较明显者为花岗岩类与玄武岩类。①花岗岩类。其矿物组成主要为石英、长石与云母等，其风化特点是：物理风化快。因组成岩石的矿物颗粒粗大，易于物理风化，所以土层厚，这在北方山区为一大优势，而在较高的山地，某些节理发达的花岗岩区，就成为险峻的山峰，如黄山。但在南方山区就不突出，因为南方山地的水热条件是足以进行深层的化学风化的，常有球状风化现象，所以常可见到圆滑山脊及夹有大小“石蛋”的地形。因为花岗岩类风化产物为微酸性，它在北方山区就适于果树(板栗)等生长，往往形成北方山区与丘陵的特产区；但南方降水量大，化学风化作用显著，反而助长了岩性风化物的淋溶与养分贫瘠。如果含钾长石比例大，风化后钾素较丰富，稍加培育肥力尚佳。花岗岩区由于岩性节理较少，且节理方向性差(与沉积相比)，所以其风化壳有利于地下潜水与风化裂隙水的富存，因此，一般在花岗岩山地多为富水区。

(1)岩浆岩类。其中表现其风化过程及风化后的产物性状差异比较明显者为花岗岩类与玄武岩类。②玄武岩类。包括辉岩和辉长岩等，由于其矿物组成以辉石、斜长石、角闪石为主，含钙、铁等矿物质丰富，一般SiO2含量<50％，岩石结构致密，物理风化速度慢，因此，在北方山地和丘陵区一般风化层薄，不易利用。相反，在南方高温多雨地区，化学风化强烈，土层深厚，质地黏细，含盐基丰富，土壤性状肥沃，多为较肥沃的农业用地。沉积岩类一般矿物组成比较单一，结构致密，成岩条件与地面环境条件比较一致，所以风化比较慢。对土地资源影响较大者，有以下几类：①砂岩类。包括砾岩，一般风化慢，故风化层薄；矿物以石英为主，风化物颗粒较粗，易于透水、透气，养分贫乏。②石灰岩类。包括白云岩在内，矿物成分以碳酸盐类为主，物理风化慢，土层薄，多呈碱性。多数石灰岩区不仅土层干旱，而且地下水缺乏，往往造成农业用水与生活用水均困难的严重局面，多为生产和生活上的落后地区。但在地形较低或水分充足的地区，石灰岩化学风化以溶蚀为主，因此岩溶作用发育。风化物内含盐基丰富，土地的保蓄能力强，可以出现相当肥沃的土壤；而且，由于水流的溶解，常常有石芽、石林、溶蚀盆地、天然桥等岩溶地形，可开发为风景迷人的旅游用地。(2)沉积岩类。③紫色砂页岩。一般形成于侏罗纪、白垩纪等地质时期，由于以泥质为主，易于风化，质地较细，且含有一定量的磷、钾、钙等矿质养分，所以在南方高温多雨地区多为优质的农业用地与经济果木用地，但在北方丘陵区，由于气温低、雨水少、风化慢，使其养料优势难以发挥。它是岩浆岩类或沉积岩类经过内力地质作用变化而来，对土地资源影响较广的有石英岩和片麻岩。①石英岩类。包括一些硅质胶结岩类在内，它们风化速度慢，一般情况下为裸露的基岩，其风化物也多为砂质或砾质、养分缺乏，难以为农、林、牧业所应用。②片麻岩类。其特征同于花岗岩类，所以也称之为花岗岩一片麻岩类，由于矿物组成复杂，加上经过变质作用，一般较易风化，尤其是角闪片麻岩、云母片麻岩形成的土层尚厚，土壤较肥，适于发展农业用地。(3)变质岩类27

土地资源的地学要素特征分析

3、地质（2）不同母质的土地资源特点A、残积物、坡积物、冲积物、洪积物、湖积物、风积物、海积物

(1)残积母质。残积母质是指岩石、矿物风化后残留原地的碎屑。多分布于山地、丘陵顶部较平缓的高地部位，其性质和组成与基岩一致，自上而下碎屑颗粒由细变粗，靠近基岩则为崩裂的大块岩石。在我国南方湿热地区，由于化学风化强烈，残积层可厚达10—15m，甚至200m，这种残留层带称为红色风化壳。

(2)坡积母质。坡积母质是指山坡上部的风化物在重力和水力作用下，搬运到山坡的中下部，甚至山麓的堆积物。其组成与基岩基本相似，但山坡较上部的堆积层薄而粗，常见大小岩块。山坡下部的堆积层则厚而细，磨蚀度高，层次分明。

(3)洪积母质。洪积母质是指山洪将山上的各种岩石、矿物风化物搬运到山前的坡麓、山口和平原边缘处沉积而成的沉积物。洪积物的堆积往往形成洪积扇形地，若有几个山口的洪积扇连接起来，便形成宽广而平坦的山前洪积平原。洪积扇一般在山口处以卵石、砾石和粗砂为主，沉积层不明显，向外逐渐由砂砾过渡至黏土，肥力明显提高，沉积层次相对明显，至洪积扇边缘，地下水位埋深变浅，常有泉水出露，甚至出现沼泽化；有的地区地下水含盐量较高，宜产生土壤盐渍化。

(4)冲积母质。冲积母质是指河流长距离搬运的沉积物。多分布于河流两岸，冲积物在河流下游沉积，通常形成广阔的冲积平原，在河口区沉积，则形成三角洲。如我国辽河平原、松嫩平原、华北平原、长江中下游平原等。冲积物的成分较为复杂，颗粒组成一般是上游粗，下游细；同一地区则近河床粗，远离河床细；冲积物的剖面常见粗细不同的沉积层次。位于下游的冲积平原和三角洲，地势平坦，沉积层次深厚，养分丰富，水分充足，常是重要的农业区。但在地下水位高且矿化度大的地区，往往形成大面积盐渍化土地，造成一定的利用难度。

(5)湖积母质。湖积母质是指湖泊静水沉积物。多分布于湖泊周边地区，由于湖水流速较缓，故沉积物较细，质地较黏重，而且夹杂着湖水中生活的藻类和动物遗体，因此，富含有机质，往往形成肥沃的土壤。

(6)风积母质。风积母质是指风将其他成因的堆积物搬运沉积而成的沉积物。成分主要为粗细均一的砂粒，养分极为贫乏。如西北、华北地区的沙丘，保水不良，每遇狂风季节，沙丘移动，危害农田，造成沙荒地和飞沙地。而黄土高原的风成黄土，是分布最广的堆积物质，一般具有较好的孔隙性状，透水和持水能力强，是较理想的农业用地。但因其土质疏松，在高原和丘陵区易于水蚀。

(7)海积母质。海积母质是指海迁的沉积物，由于海岸上升露出水面而成。这类母质的组成和性质因海岸地形的不同而差异明显，在海岸凸出部位和平直岸段多为砂质沉积物，形成具有旅游开发价值的滨海沙滩；而在河流人海的港湾处则多为泥质沉积物，养分含量丰富，盐分含量较高，多为水产养殖用地。

母质是形成土壤的物质基础，是土壤的“骨架”，是土壤中植物所需矿质养分的最初来源，二者之间存在着“血缘”关系，它对土壤的形成过程和土壤属性均有很大的影响，明显表现在机械组成、矿物成分和化学成分上。土壤的机械组成主要是由母质的机械组成决定。例如，含有大量粗石英质砂砾的花岗岩风化物，由于石英砂砾抗风化能力很强，所以在这种风化物上形成的土壤质地较粗；发育于残积物上的土壤含石块较多；河流冲积物上形成的土壤常具有沙黏夹层；黄土母质由于本身的机械组成特点是以粉壤质为主，且上下一致，所以在此母质上形成的土壤也必然保留了黄土母质的特点。（3）岩性及矿物质组成对土壤性质的影响

母质的矿物、化学成分影响着成土过程的速度、性质和方向。例如，在石英含量较高的花岗岩风化物中，抗风化很强的石英砂砾仍可保存在所发育的土壤中，而且因其所含的盐基成分(Na，O，K20，CaO，MgO)较少，在强淋溶下，极易完全淋失，使土壤呈酸性反应；而玄武岩、辉绿岩等风化物，因不含石英砂砾，黏粒和盐基含量丰富，抗淋溶作用比花岗岩风化物要强得多。同一地区，因母质性质上的差异，其成土类型也发生差异。例如，在我国亚热带地区，在石灰岩上发育的土壤，因新的风化碎屑及富含碳酸盐的地表水源源不断流入土体，延缓了土壤中盐基成分的淋失和脱硅富铝化作用的进行，从而发育成较年幼的、具有石灰性反应、近于中性或碱性的石灰岩土，而酸性岩发育的则为红壤。不同成土母质所形成的土壤，其养分情况有所不同。例如，钾长石风化后所形成的土壤有较多的钾，而斜长石风化后所形成的土壤有较多的钙；辉石和角闪石风化后所形成的土壤有较多的铁、镁、钙等元素；含磷量多的石灰岩母质，在成土过程中虽然石灰质遭淋失，但土壤含磷量仍很高。

不同成土母质发育的土壤其矿物组成也有较大的差别。以原生矿物组成来说，基性岩母质发育的土壤含角闪石、辉石、黑云母等抗风化力弱的深色矿物较多，而酸性岩母质发育的土壤则含石英、正长石、白云母等抗风化力强的浅色矿物多。从黏粒矿物来说，由于母质不同也可产生不同的次生矿物。例如在相同的成土环境下，盐基多的辉长岩风化物形成的土壤常含较多的蒙皂石，而盐基较贫瘠的花岗岩风化物所形成的土壤常可形成较多的高岭石。

母质的透水性对成土作用有显著影响。水分在土体中的移动，是促使剖面层次分化的重要因子。砂质母质，透水性强，水分容易从其中迅速通过，而不易引起母质中的化学风化作用，故其成土作用缓慢；壤质母质，有适当的透水性，在下渗水分的影响下，母质化学风化作用较强，分解产物又能随水下移淀积，从而发生较为明显的层次分化；黏质母质，则由于透水不良，水分在土壤中移动缓慢，土壤物质由上向下的垂直移动现象不显著。除影响农作物布局及生产力外，在很大程度上影响着城市建设和水资源等。（4）岩性及矿物质组成对土地资源利用的影响

各种建筑对地基承载力有不同的要求。如工业建筑一般要求为150～200kPa，重工业厂房建筑应高于这一数字；民用建筑则按不同层数而有差别，如一层为50～70kPa，二层为70～120kPa，三层、四层为120～150kPa，四层以上要求大于200kPa；道路与