土地类型结构与演替

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1、第三章 土地类型结构与演替上一章我们讲了土地类型的概念 ，着重讲了土地分级以及土地分类的 方法步骤，并叙述了土地分级、分类 系统国内外发展简史。我们在进行土地类型研究时不可避免的会遇到下 列问题： （1）不同的土地类型有那些组合或重复方式； （2）形成这种组合或重复的原因； （3）土地类型的组合或重复会有什么样的变化； （4）这种自然的变化在我们进行土地利用时会有 那些有利和不利的影响等等。第三章 土地类型的结构与演替第一节 土地类型结构第二节 土地类型演替第三节 土地类型结构与演替研究的意义1、土地类型结构的概念土地类型结构，简称土地结构，是指 在某一区域内，各种土地类型在质和量上 的对比关

2、系，以及它们组合而成的一定格 局或图式。第一节 土地类型结构一、土地类型结构概念1、土地类型结构的概念 三个方面： A 质的对比关系：区域内有哪些土地类型，它们的属 性差异如何； B 量的对比关系：指每一种土地类型在该区域内所占 的绝对和相对面积比例； C 格局或图式：在一定区域范围内，同一级土地群体 重复出现的组合关系，它既包括土地的空间结构格局 或图式，也包括土地的质和量的对比关系。第一节 土地类型结构 一、土地类型结构概念2、土地结构和土被结构上世纪初，俄国学者西比尔席夫提出“土壤复域 ”概念。道库恰耶夫提出“土壤地形”概念。英国学者米尔恩1935年提出“土链”的概念。我国学者朱孝芳在上

3、世纪六十年代制作了毛乌素 沙区的的土被结构构图，为我国早期的土被结构 研究。上述土壤复域或土被结构均指不同形状的基本 土域在空间上的分布规律，它们在发生上有不同 程度的联系，并行成一定的空间格局。第一节 土地类型结构 一、土地类型结构概念2 、土地结构和土被结构 土地结构和土被结构相比较：都研究土地或土壤类型的相互结合形式 及其在空间上的格局。不同之处：与土被结构相比，土地结构 的研究范围更光，内容更丰富，涉及土地结 构的组成成分，土地结构的构型、土地结构 的形成与演化、土地结构类型的划分、土地 结构的分析评价及制图等等。第一节 土地类型结构一、土地类型结构概念及类别2 、土地结构的研究意义

4、研究土地类型结构的意义：不同土地类型在空间上有规律地分布，有发 生学联系并形成一定空间格局，在一定区域内具 有相对稳定性区域特色。 （1）分析土地结构的构型、形成与演化，可进行土 地质量差异的评价及制图。 （2）土地类型之间的相互关系，形成具有一定物质 能量联系的土地利用组合，土地利用总效益达到 最优。土地结构的研究为土地利用规划、管理奠 定科学基础。第一节 土地类型结构一、土地类型结构概念土地结构包括土地要素组成结构、土地空间结 合结构、土地演替结构、土地单位内部结构 等不同类型。从科学、实用和简明的角度出 发，我们将土地类型结构归纳为以下三类：空间结构数量结构演替结构第一节 土地类型结构二

5、、土地类型结构的类别土地类型结构的类别1、空间结构：土地类型的空间结构，又称土地的空 间组合结构，是指在某个区域内，各类土 地的空间位置及彼此间组合而形成一定的 格局或者图式。土地空间结构是所有土地 结构类型中最直观表现的形式，它反映出 土地类型群体关系在空间上的有序性。第一节 土地类型结构二、土地类型结构的类别土地类型结构的类别土地空间结构根据其内部土地类型的组合形 式，可归纳为以下两大类： A 递变型组合指各种土地类型的空间分布按一定方向 和方位发生依次变化，构成一定的系列（P37 图31）。如：丘陵或山地内部自下而上的层状组合；海积平原中沿海岸带的条带状组合等等。第一节 土地类型结构二、

6、土地类型结构的类别土地类型结构的类别B 重复型组合土地类型的空间分布不按一定的顺序 更替，而是呈相间排列或斑块状等形式出 现，构成重复、分散的复区（P37图32 ）。如：遭受冲沟切割的台地区，分布有浅凹 地的草原等等。第一节 土地类型结构二、土地类型结构的类别土地类型结构的类别空间结构：在实际研究中，常用一些形象化的名称 去对土地的空间结构进行描述和分类。比如 梅成瑞在宁夏北部干旱区的研究中，根据土 地类型的组合及地貌、土壤和水文条件的差 异，在该区划分出四种土地结构：带状结构 、环状结构、扇状结构和树枝状结构（P38 图33和图34）。第一节 土地类型结构二、土地类型结构的类别土地类型结构的

7、类别空间结构： 梅成瑞宁夏分类带状结构：分布于河套平原及清水河谷底。东起黄 河，西至贺兰山麓，自东向西依次出现浅色草原土 土质平原，中盐化和重盐化土质平原，轻盐化土质 平原和灌淤熟化土平地，草原淡灰钙土土质平原和 沙质平地，洪积沙砾戈壁等土地类型（银川平原 P38图33）。第一节 土地类型结构 一、土地类型结构概念及类别空间结构： 梅成瑞宁夏分类环状结构：封闭洼地及小型山体周围的典型 土地结构，物质能量交换明显地具有由高向 低转移的特征。例如兴仁堡盆地，周围低山 丘陵区为丘陵半荒漠地，山麓为低盐淡灰钙 土土质平地，它们成环行带状分布，盆地中 心为盐湖（P38图34）。第三章 土地类型的结构与演

8、替空间结构：梅成瑞宁夏分类扇状结构：见于贺兰山东麓沿断裂带构造线 与平原交界处，地貌为100多个大小不一的 洪积扇连接而成的洪积扇群（P38图33） 。第三章 土地类型的结构与演替空间结构： 梅成瑞宁夏分类树枝状结构：低山丘陵土地类型组合的典型 特征，由丘陵和沟谷两种土地类型组合而成 （P37图32）。第三章 土地类型的结构与演替空间结构： 应当注意的是：土地的空间结构往往随地而异，即具有 明显的地域差异。一般来说，平原地区的土 地空间结构往往不甚明显。在丘陵山区，由 于受地形和水系切割的影响，土地空间结构 则比较明显，常常可以根据地形和水系的排 列形式加以识别和判断。第三章 土地类型的结构与

9、演替2、数量结构土地类型的数量结构，是指在某个区域 内包含哪些土地类型，它们各占多大面积比 例。土地类型的数量结构实际上是指土地类 型在质和量上的对比关系。确切地说，土地类型的数量结构是指同 一级土地类型之间在数量方面的对比关系。 在实际研究中，常常用一些指标来表示这种 对比关系。第三章 土地类型的结构与演替n面积比面积比是指各土地类型的面积占区域或样区的总 面积的百分比。式中，Ki为某种土地类型的面积比；ai为该种土地类 型的面积；A为区域或样区土地总面积。第三章 土地类型的结构与演替数量结构： n面积比面积比适合于不同土地类型的图斑面 积有明显差异的区域或样区。可用直方图表 示，一目了然（

10、P39图35）。第三章 土地类型的结构与演替n频率比频率比是指各土地类型在区域或样区内的 出现频率，也称为频度。式中，Pi为某个土地类型的出现频率；mi为某个土地 类型在区内的图斑数目；n为区内各土地类型的图斑总 数。频率比方法避免了烦琐的面积量算，比较简便和 快捷，适合于不同土地类型的图斑面积相差不大的区域 或样区。可用直方图表示。第三章 土地类型的结构与演替面积比和频率比可用直方图来表示面积比和频率比的具体做法： 1）在研究区的不同地域选取若干具有代表性的 样区。为便于比较，各样区的面积要尽可能 相等； 2）在各样区内分别量测各土地类型的面积或者 出现的图斑数； 3）计算各土地类型的面积百

11、分比或者出现的频 率； 4）将计算结果绘制成面积比或频率比的直方图 ，并对其进行分析。第三章 土地类型的结构与演替n分异度分异度是指一个区域或样区内某种土 地类型的面积与所有的土地类型平均面积之 间的偏差率；分异度越大，土地类型的组合 关系越复杂。 第三章 土地类型的结构与演替n分异度（i1，2，n）式中，D为分异度；Pi为某种土地类型的面积 ；P为所有土地类型的平均面积；K为土地类型 数。D值越大，表示区域内土地类型的组合关 系越复杂。 第三章 土地类型的结构与演替n多样性指数多样性指数是指在一个区域或样区内 土地类型的多样化程度。多样性指数是量 度土地类型丰富性和复杂性的一项指标。第三章

12、土地类型的结构与演替n多样性指数式中，H为多样性指数；Pi为土地类型i所占 面积的比例；m为土地类型的数目。H值越大，表示区域内土地类型的多样性 越大。第三章 土地类型的结构与演替n优势度优势度表示一个区域或样区内一种或 几种土地类型支配该区域或样区内的土地 类型的程度，它与多样性指数成反比。对 于土地类型数目相同的区域或样区，多样 性指数越大，其优势度越小。 第三章 土地类型的结构与演替n优势度式中，D为土地类型的优势度；Hmax为最 大多样性 指数（Hmaxln（m）。第三章 土地类型的结构与演替数量结构：组成每种土地类型的图斑有大小之分， 形状也不一致，它们与土地类型的结构也有一 定的关

13、系。一般来说，平坦地区的土地类型图 斑面积较大，形状也比较规则；山地、丘陵区 的土地类型图斑面积较小，形状也比较复杂。 广义土地类型数量结构研究也包括土地类型图 斑的大小和形状。也用一些指标来加以度量。 比如平均面积、形状指数、分割度等等。第三章 土地类型的结构与演替土地类型图斑大小和形状研究指标1） 平均面积（i1，2，n）式中，P为某一种土地类型的平均面积；Pi为组 成该土地类型的个体图斑面积;N为组成该土地类 型的个体图斑数。第三章 土地类型的结构与演替2）形状指数式中，I为某种土地类型的某个图斑的形状指数；P为某种 土地类型的某个图斑的周长；A为与该土地类型图斑等 面积的圆的周长。一般

14、来说I5.5，表示图斑形 状极复杂。第三章 土地类型的结构与演替3）分割度式中，KP为分割度；S为土地类型图斑的边长；A 为土地类型图斑的面积；3.54为该图斑的面积与圆周长 换算的系数。KP值越大，图斑的形状越不规则。第三章 土地类型的结构与演替一、土地类型演替的概念是指在一定时段内，一种土地类 型向另一种土地类型演变的过程，或 一种土地类型被另一种土地类型所替 代的过程。 第三章 土地类型的结构与演替第二节 土地类型的演替土地类型演替实质上就是土地类型发生 发展的动态过程。发展变化观点：瞬间表现系统观点：本身结构与功能的自组织第二节 土地类型的演替一、土地类型演替的概念 发展变化观点：瞬间

15、表现目前所见的土地类型都是土地类型动态发展过 程中的“瞬间”表现，既是过去演替的结果，又是 未来演替的开始。系统观点：本身结构与功能的自组织土地类型演替的本质是土地类型结构与功能的 自组织。这种自组织是靠一定的地理过程来完成的 。第二节 土地类型的演替二、土地类型演替的类别从不同的角度来看，土地类型演替的类 别可以归纳如下。 1）按演替性质分时间演替：在同一地段，不同性质土地类型 沿时间序列有规律的更替；空间演替：沿一定方向各不同土地类型呈有 规律更替第二节 土地类型的演替2）按演替的原因分自然演替：土地类型在自然状态下的演替 。比如黄褐土旱作丘陵地的自然演替（P42）。人为演替：指土地类型在

16、受到人为因素干 扰下发生的演替。第二节 土地类型的演替2）按演替的原因分人为演替经常表现在三个方面： A 改变土地类型的要素结构。例如增加或者改善土地上 的植被覆盖。 B 增加或减少土地系统的物质和能量的输入与输出。例 如人们有目的的、自觉的对土地进行施肥、灌溉和施 加各种管理措施，促使农业土地类型向高功能类型演 替。 C 改变土地类型的环境条件和空间组合结构。例如毁林 开荒，造成水土流失，土地类型向低功能类型演替。 第三章 土地类型的结构与演替 第二节 土地类型的演替3）按演替的方向分正向演替：又称顺向演替或进化性演替，是指 顺应自然规律和合理开发利用土地的前提下， 土地类型向维持生态平衡方向发展的一种良性 演化。逆向演替：又称退化性演替，是指不合理开发 利用土地，导致土地类型向破坏生态平衡方向 发展的一种退化性演替，表现为土地质量退化 ，土地结构与功能变得愈益简单，土地生产力 逐渐下降。第二节 土地类型的演替牧、耕地