自然地理系统的物质与能量结构.ppt

第三章 自然地理系统的物质与能量结构,重点：自然地理系统的物质结构、要素结构、能量结构。难点：从物质与能量循环的角度说 明部分与整体的关系。,一、物质元素组分组成结构二、物质循环结构,第一节 自然地理系统的物质结构,一、物质组分组成结构,一类是无机组分，另外一类为有机组分。固态岩石 无机组分 液态水 气态空气 有机组分活质有机体,三种无机组分在自然地理系统有规律地构成三个相互渗透又相互独立的物质圈层（沉积岩石圈、水圈和大气圈）。每一个圈层的内部，除了各有一种占绝对优势的主要组分（沉积岩石圈的岩石、水圈的水、大气圈的空气）以外，还有一定数量的其他组分混杂渗透其间。,一、物质组分组成结构,在自然地理系统中，除了上述四种基本组成成分外，还有多种次生的组成成分。这些次生的组成成分是四种基本组成成分相互作用的结果，又称为衍生物。衍生物一般集中分布于大气圈、水圈和岩石圈直接接触和联系最紧密的部位，即自然地理系统的界面上。,一、物质组分组成结构,自然地理系统的衍生物主要有以下几种类型：（1）陆地表面岩石风化壳及其表层的土壤，主要分布于大气圈和岩石圈的界面上；（2）覆盖于岩石圈表面的大陆冰川，分布在大气圈和岩石圈的界面上；（3）富含生物有机体的海底软泥、湖底腐泥和沼泽泥炭等类现代沉积物，分布在水圈和岩石圈的界面上,一、物质组分组成结构,从总的来看，自然地理系统的物质，既广泛分布，又相对集中。各种组成成分在不同的圈层中都有分布，而他们又相对集中于某一圈层。这就是自然地理系统物质组成的广布性、集中性和成层性。,一、物质组分组成结构,（二）组成要素,1.大气圈的基本组成成分为空气，主要的组成要素为氮（N2）、氧（O2）、氩（Ar）、二氧化碳（CO2）和水汽（H2O）等元素态气体及其化合物，另外还有固体杂质等。2.水圈是由各种水体（海洋、江河、湖泊和地下水等）所组成。这些天然水体则为复杂的混合液，含有多种溶解质。,天然水中的溶解性气体多呈分子状态，主要由溶解氧（O2）、二氧化碳（CO2）、硫化氢（H2S）、氮气（N2）、甲烷（CH4）和氦（He）等。天然水中的大部分元素呈离子状态，主要由氯离子（CL-）、钠离子（Na+）和钾离子（K+）、钙离子（Ca2+）、镁离子（Mg2+）、重碳酸根（HCO3-）、碳酸根（CO32-）、硫酸根（SO42-）等。一般说来，海水的溶解质以氯化物为主，陆地水的溶解质以碳酸盐类为主。此外，地下水中还富含生物的分解物质，如硝酸根（NO3-）、亚硝酸根（NO2-）和铵离子（NH4+）等。,3.沉积岩石圈的主要组成成分是粘土和泥质页岩、砂岩和灰岩等，其组成要素主要为氧、硅、铝、铁、钙、氢、碳、钠、钾、镁等元素及其化合物SiO2、AI2O3、CaO、CO2、H2O、Fe2O3、K2O、MgO、Na2O等。,表3.1 自然地理系统的元素组分组成结构表,二、物质循环结构,一种是物质循环，一种是能量转化。二者是辩证统一的。能量转化是物质循环的动力基础，物质循环是能量转化得以实现的保证。正是这样，自然地理系统才能不断向前发展。,这四种类型的物质循环，既代表了无机圈层之间以及生态系统内部物质流通过程，也反映了自然地理系统物质组分的“固、液、气”三种形态的转变。,地质循环水分循环大气循环生物循环,四大循环,在自然地理系统中，岩石圈的内部以及与其环境之间所存在的物质循环和能量转化过程，称为地质循环。地质循环是在一定的能流驱使下进行的，比较明显易于观察到的动因是地表水循环。地质循环的全过程实际蕴含着太阳能与地球内能的一系列转化及其相应的四种作用过程：风化剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、构造作用。,1.地质循环,总之，岩石圈的物质循环是由四个基本过程构成的。岩石圈风化物渗入水圈、大气圈和生物圈；另一方面水圈中、大气圈中和生物体中的物质又返还岩石圈中，从而完成地质循环，并形成自然地理系统特有的发生体沉积岩。,物质循环结构地质循环,2.大气循环,在自然地理系统中，有相当一部分的物质和能量，是通过大气循环的方式进行输入和输出的。大气循环是指大气圈及其与环境之间存在的物质循环与能量转化过程。它包括大气圈内的物质循环和大气圈及其圈层之间的循环。,大气循环运动的基本形式大气环流。大气环流按其空间范围和规模的大小，大致可分为全球性环流系统、海陆间季风型环流系统和地区性环流系统等不同层次。形成大气环流的原动力来源于太阳辐射能，但是不同规模的大气环流，又各有其不同的形成因素。在物质能量系统中，大气环流具有重要的意义和作用。,物质循环结构大气循环,大气环流在输运物质与能量上作用很大。如在赤道上发生的环流圈，平均每秒流动2104吨空气，因此他也不断地改变着自然地理系统中能量、物质、水分和其他物质的分配。大气圈与其它圈层的循环在太阳能的作用下，其它圈层的水体可以通过蒸腾和蒸发进入大气层中。据计算，每年约有52km3的水量进入大气层。,物质循环结构大气循环,岩石圈进入大气圈的物质主要是尘埃（通过风力、火山爆发和燃烧）。据估算全球每年有50座左右的火山喷发，向大气中排放数百万吨的尘埃和火山灰等。大气环流最显著的作用在于传输大气中所含的各种物质元素和贮存的热能，不断对地表的热量和水分的空间分配进行调节，从而形成各种气候、促使天气发生变化。,物质循环结构大气循环,水循环是指在自然地理系统中，水圈的内部及其外部圈层之间的物质循环与能量转化过程。水循环可分为大循环和小循环两种。在自然地理系统的物质能量系统中，水循环既是协调各圈层之间能量转化的物质因素，又是沟通各圈层物质联系、促成地质循环的主要动力因素，同时他还参与大气循环及生物循环的全过程，并起着重要作用。,3.水分循环,水循环运动具有多方面的作用和重要的地理意义：,它是岩石圈风化壳产生机械输运作用、促使地表各种化学元素迁移的主要动因；它是陆地上雕塑各种地貌形态、形成各种水域的重要机制；它是维持生物生命活动、形成地表生态系统中水胶体系的基本条件，是沟通无机界与有机界物质联系的纽带。,4.生物循环,在自然地理系统中，围绕有机界发生的物质循环和能量转化过程称为生物循环。生物循环是更高级的物质循环形式。生物循环的基本途径有两种：一种是植物和微生物作为岩石风化壳及其土壤与大气之间的物质联系环节，而直接参与地质循环、水循环和大气循环运动过程；并通过他们自身的生物物理和生物化学作用，而促进水分循环以及水迁移元素和空气迁移元素在地球表层的循环。,另一种途径是通过各种生物的生命活动与其无机环境进行物质交换（包括能量转化），亦即通过生物的新陈代谢作用，而促使自然地理系统的无机物和有机物在更广泛的范围内进行循环。生物循环集中表现在生物的新陈代谢过程中。任何有机体的存在和发展都是依靠从外界摄取和积累物质和能量，并消耗和分解这些物质和能量来维持，这些就是生物新陈代谢的两个方面，即同化过程和异化过程。,物质循环结构生物循环,生物循环的重要作用表现在：绿色植物通过光合作用把太阳能转化为生物能，为一切生命活动奠定了能量基础，成为生物进化的原始动力，从而推动着自然地理系统不断向前发展；生物作为土壤植物大气之间的一个联系环节，成为物质与能量相互交换的一个重要通道；生物循环对于能量的贮存和消耗，对于化学元素的迁移和积累，对于碳循环、氮循环、氧循环和其他有关成分的循环等具有明显的作用；更为重要的是生物循环实现了有机界与无机界之间的转化。,物质循环结构生物循环,第二节 自然地理系统的要素结构,气候要素及其作用过程地貌要素及其作用过程水文要素及其作用过程生物要素及其作用过程土壤要素及其作用过程岩石要素及其作用过程 六大要素及作用过程,一、气候要素及其作用过程,大气是自然地理系统的重要组成部分和最活跃的要素，在地理环境物质交换与能量转化中是一个十分重要的环节。大气层中天气系统的生成与消亡，发展与运动，是全球气候的基础。大气层是使生物免受有害辐射的保护层，其所含气体还满足植物、动物维持生命的需要。,气候过程主要是通过气候模式来体现的。目前常见的气候模式主要有以下几种：1.GCM模式典型的动力学模式 2.能量平衡模式出发点是气候系统趋向能量平衡 3.熵模式气候状态的定态，最小熵交换只适用于这种状态，偏离定态，其假定不能成立。,自然地理系统的要素结构气候要素,二、地貌要素及其作用过程,地貌是自然地理系统中的一个重要因素，它与人类生活和生产活动关系极为密切。地貌是内外力作用下的产物，在地貌发育过程中，两种力量是同时出现，彼此消长，相互作用，相互影响的。在地球表面长期演化过程中，内力作用与外力作用在数量上或强度上都具有同等重要的意义，两者趋于动态平衡。,从地貌的长期发展史来看，内力在地表变化过程中通常起着构成地表大型地貌骨架的作用，或隆起成为高山高原，或下沉成为海洋盆地。而外力作用主要是将地表夷平，使高地削蚀，低地填高，且在此过程中塑造出各种丰富多彩的外力地貌。,自然地理系统的要素结构地貌要素,在地貌学发展史上，对于地表形态的认识和总结，曾经历了几个重要阶段，每个阶段都有一批地貌学家把各自的学说或理论综合成一定的思维程序或概念组合，并通过这些表达了他们对于地貌过程的理解程度。W.M.戴维斯、W.彭克、突变论,自然地理系统的要素结构地貌要素,1.戴维斯模型 戴维斯于1899年创立了“地理循环（The geographical cycle）”学说（又称侵蚀循环）。该学说认为地貌的发育要素有三个：即构造、时间（侵蚀阶段）和营力。把地理循环分为“风蚀循环”、“冰蚀循环”、“水（河流）蚀循环”、“海蚀循环”等。在每种循环中，又分出若干相对意义的发育阶段，即幼年期、壮年期和老年期。老年期地面被夷平，称之为准平原。,自然地理系统的要素结构地貌要素,这种理想的地理循环，是戴维斯所倡导的依赖于时间序列的模型。戴维斯理论比较全面地概括了地貌发育的因素，对地貌学发展曾经起过推动作用。但也有较为严重的缺点，主要在思想方法上给予简单的推理和演绎，忽视了地貌演化过程中由于多种要素变化而使循环方向发生变化的复杂性。,自然地理系统的要素结构地貌要素,2.彭克模型 他认为地貌是内外力同时相互作用下的产物，研究地貌学的主要目的就是通过分析地貌形态实际去了解内外力之间的相互关系，以便确定地壳运动的性质。地貌分析的具体方法是分析斜坡形态，认为斜坡剖面形态有三种：即凸形坡、凹形坡和直线形坡。每种形态都包含着内外力的数量关系。如凸形坡表示地壳上升大于剥蚀作用；凹形坡表示剥蚀作用强于地壳上升；直线形坡则表示两者均等。如果地壳上升时快时慢，那么，斜坡的剖面形态就变得复杂起来。,自然地理系统的要素结构地貌要素,彭克比戴维斯更加注意岩石调节模型的问题，表现在他给予的等级程度比戴维斯的要高。他总结出，不同岩性的岩石对化学风化和机械侵蚀，具有不同的抵抗能力。彭克的提法对戴维斯学说提出了挑战。,自然地理系统的要素结构地貌要素,自然地理系统的要素结构水文要素,水是地球表面分布最广和最重要的物质，并作为最活跃的因素始终参与地球地理环境的形成和发展过程，在所有自然地理过程中都不可或缺，具有重要的地理学意义。包括水循环和水量转化。降水量、蒸发量和径流量作为水循环的三个重要环节，同时也是水量平衡的三个重要因素。,表3.2 全球年水量平衡,从全球数量平衡中可以看出：（1）海陆降水量之和等于海陆蒸发量之和，说明全球水量保持平衡，基本上长期不变。（2）海洋蒸发量提供了海洋降水量的85和陆地降水量的89，海洋是大气水分和陆地水的主要来源。（3）陆地降水量中只有11来源于陆地蒸发，说明大陆气团对陆地降水的作用远远不及海洋气团的作用。（4）海洋蒸发量大于降水量，陆地蒸发量小于降水量。海洋和陆地水最后通过径流达到平衡。,自然地理系统的要素结构水文要素,四、生物要素及其作用过程,形形色色的生物有机体遍布于地表各个地方，其数量多得惊人。它作为自然地理系统中唯一有生命现象的有机成分，虽然活质总量远低于其他圈层的重量，却对自然地理系统产生极其深刻的影响。生物过程从根本上说，可归结为物质流与能量流通过生物体并与其相互作用的过程，如图3.1为生物过程的一般表达方式。,图3.1 生物过程的一般图解,1.生物适应 生物适应是生物的形态构造、生理机能、个体发育和行为等特征与其长期性生存的一定环境条件相互统一、彼此适合的现象。2.种群增长 种群增长是种群动态的主要表现形式之一，它是指随着时间的变化，一个种群个体数目的增减变化情况。,自然地理系统的要素结构生物要素,如果一个单独的种群在无任何限制、并且没有天敌与疾病和个体的迁入与迁出等因素存在的环境中，种群的数目表现为指数式增长，则得到个体数目随时间不断增加的“J”型曲线。这显然是一种理想状态，实际上，当种群入侵到一个地区后，开始时增长较慢，接着加快，随后由于密度的制约又变缓，最后稳定在一定水平上。其增长方式可用逻辑斯谛方程表示：其增长曲线表现为“S”型曲线。,自然地理系统的要素结构生物要素,自然地理系统的要素结构生物要素,3.生态演替 生态演替为一定地段上一种群落被另一种群落所代替的过程。按群落所在地的基质状况分为原生演替和次生演替；按发展方向不同分为进展演替和逆行演替。群落演替的速度随具体条件不同而有差异，一般在演替系列的早期阶段比较快，群落稳定性差些；后期演替速度逐渐变慢；最后阶段的群落保持相对稳定状态。,自然地理系统的要素结构生物要素,4.生态系统的简单过程 生态系统通过食物的关系彼此联结而形成一个能量与物质流动的系列即食物链。在生态系统中有着单向的能量流动、循环式的物质流动和信息的传递过程。三者相互联系、紧密结合使生态系统得以存在和发展，并赋予自然界一切生物以生存、作功和繁殖的能力以及对外界环境的影响能力。这样的过程，严格地遵循质能守恒定律。,自然地理系统的要素结构生物要素,五、土壤要素及其作用过程,土壤是地球陆地表面能够生长植物的疏松表层，是一个独立的历史自然体，它不仅具有自身的发生发展过程，而且是一个能从物质组成、形态、结构和功能上进行剖析的物质实体。土壤是地理环境统一体中的一个组成要素，土壤层的厚度与地壳厚度和沉积岩石层相比，是极为微薄的。尽管这样，人们还是把它称为土壤圈，它位于风化壳的最表层，处于地球大气圈、水圈、生物圈、岩石圈之间的界面上，是地球各圈层中最活跃最富生命力的圈层之一，它们之间不断地进行物质循环与能量平衡。,土壤圈是一个运动的开放的物质与能量系统，与地理环境不断地进行物质和能量的交换和转化。地理环境中的水分、养分、空气和热量不断地向土壤输入，引起土壤性质发生变化，形成不同的土壤类型；水分、养分、空气和热量也以相反的方向由土壤向环境传递，引起地理环境产生变异。土壤是农作物生长和生物累积的基础。死亡的有机物发生分解，养分一直保留到新的作物在利用时为止，直接或间接地流通于生物循环之中。同时，土壤本身还是无机界与有机界相互交汇和渗透的场所，许多微生物生活于其中。,自然地理系统的要素结构土壤要素,土壤存在的时间长短直接关系到自然环境的变化和农业的成败。在自然状况下，土壤层是不可能保持它的初始状态的，它要经过风蚀、水蚀，还要不断地被人类的耕作措施所疏松，同时又在风和水的携带下，离开原来的位置，参与整个地质循环过程。土壤这种被输运的速率，取决于诸多因子，而最主要的莫过于土壤自身的物理化学性质、地形特点、气候条件（尤其是风和水的条件）、地表的覆盖状况以及人类的生产活动。而人类的生活活动对于土壤来说，起着尤为重要的作用。人类为了从土壤中获取更多的生活必需品，将具有自然肥力的自然土壤，经过开发、改造、施肥、播种，产生了质和量的变化，形成了农业土壤。,自然地理系统的要素结构土壤要素,农业土壤不仅具有受自然因素和自然过程的影响，更重要的是受人为耕作、灌溉和施肥的影响，产生人为的灌淤表层、堆垫表层、肥熟表层和水耕表层，它们的厚度在1850cm，属于高熟化的人为表层，具有人工肥力。当前，农业科技投入越高，土壤的生产潜力相应增大，耕地的单位面积产量显著提高，土壤在合理经营管理下，其肥力不会因农业利用而耗损，反而会提高。因而土壤可视为是一种永续利用的可更新的再生自然资源。,自然地理系统的要素结构土壤要素,第三节 自然地理系统的能量结构,自然地理系统既是一个相对独立的物质体系，又是一个完备的能量系统。在这个系统中，能量的转化对于维持整个系统的运转有重大意义。能量转化是系统中物质循环、自然地理过程的原始动力，是自然景观的塑造者，是社会经济系统形成及运转的前提和条件。自然地理系统是一个能量系统。(1)自然地理系统占有一定的空间范围，是一种具有一定结构和功能的物质体系，其物质组分则是能量传输和运转的载体。物质组分在外部输入的能量流的作用下发生迁移、转换和循环运动的自身就包含着一定的能量。,(2)任何一种开放的能量系统，都需要从系统外部特定的能源不断地输入能量流。在一般情况下，能量流的输入都是来自较高一级（层次）的物质能量系统。对于自然地理系统来说，最主要的外部能源是太阳辐射能，其次是地球的内能。(3)任何能量系统都具有转化能量的功能。输入到地球表层的太阳辐射能和地球内能，在地球表层范围能总是沿着一定的途径有序地传输和转化。其传输的途径和转化的形式，主要决定于各结构单元及其组分的性能。(4)能量流在自然地理系统经过一系列转化过程之后，其中一部分暂且储存于自然地理系统，另一部分则不断地向自然地理系统外部输出。,第三节 自然地理系统的能量结构,自然地理系统能量结构的特点 自然地理系统的能量来源 自然地理系统的能量转化 自然地理系统能量转化的功能,一、自然地理系统能量结构的特点,能量来源的自然性、单向性、无限性储能能量大，自调功能强能量传输途径和转化形式多样性能量变化的周期性和地域性,自然地理系统能量结构的特点,1.能量来源的自然性、单向性与无限性 任何开放的能量系统都需要外部有特定的能量源源不断输入能量流。自然地理系统的能量主要来自太阳这一天然大星体和地球内部，这二者皆位于自然地理系统之外，所以，自然地理系统的能量来源具有自然性和单向性。自然地理系统的能量来源还具有无限性的特点。这是人类用之不竭的宝贵财富。因此，应下大力气研究如何才能更加有效地利用太阳能、风能、地热能等自然能，以创造出更多的财富。,2.储能能量大，自调功能强 自然地理系统具有储存能量能力较强的特性，主要与其物质组成成分的性质及复杂性有关。从自然地理系统的物质组成来看，大气和水体这两种组分储存热量的容量很大，再者由于组成物质的复杂性，到达自然地理系统的能量要经过相当复杂的转换途径。如太阳能到达地面之后，除了少部分被直接反射到太空以外，其余绝大部分依次分别被大气、水体、土壤、岩石、生物等物质组分所截留、吸收和散射，需要经过相当曲折的转换途径，这也就意味着能量要在自然地理系统中停滞相当长的时间，才能返回到外部宇宙空间，尤其是被生物所吸收的那部分光能和热能转化为化学能后，在生物有机体内储存的时间更长，特别是当这些化学能被转变为煤、石油等而储存于自然地理系统之中。从系统理论可知，系统的组分越复杂，其抗干扰的能力就越强，自调功能也就越强。,自然地理系统能量结构的特点,3.能量输出途径和转化形式多样性 自然地理系统能量的传输途径与其内部结构直接相关，能量的转化形式则随自然地理系统物质组分的运动形式的变化而变化。就整个地球而言，自然地理系统的结构和物质组分、运动形式最为复杂，因此，能量的传输途径和转化形式就比较多样。如太阳能的传输途径和转换形式主要有以下几种：一是沿地面土壤大气途径进行，以热能形式转化；二是沿绿色植物动物微生物这一途径进行，以光能、化学能和热能等形式进行转化。,自然地理系统能量结构的特点,4.能量变化的周期性和地域性 由于地球上所接收到的太阳能以周期性的方式变化，因此，自然地理系统的能量变化也就具有非常明显的周期性的特点。主要表现在：首先是由地球的行星特征（包括地球的形状、地轴的倾斜度、地球环绕太阳公转运动和地球自转运动等特征）所引起的太阳入射角在地表发生年周期和日周期的有规律变化，这种变化又使得自然地理系统所接收到的太阳辐射量有周期的变化，从而产生气温升降、热量收支及相关的自然地理现象和过程的季节性或昼夜性的周期性变化；其次是周期的潮汐现象，这种现象产生的主要动力是太阳和月球的输入能。,自然地理系统能量结构的特点,二、自然地理系统的能量来源,自然地理系统基本的能量来源有两类：一类是来自地球以外的天体，而以太阳辐射能为主导的所谓地球外来能；另一类是来自地球本身，尤其是内部深处释放的所谓地球潜在能。,三、自然地理系统的能量转化,1.太阳能的转化 太阳能在无机界的转化途径是：大气地面大气；转化形式为：太阳辐射（短波辐射）地表增温（长波辐射）大气增温。太阳能在有机界中是沿植物动物微生物途径，以光能化学能热能的形式进行转化的。热能形式的转化主要在绿色植物中进行。它所吸收的辐射能，大部分转化为热能，消耗于植物体的增温和用于促使植物体水分的蒸腾，从而实现与大气层的热量和水分交换。一般说来，太阳能在无机界中的转化具有以下特点：总量守恒，形式多样，单向流动（太阳能沿绿色植物动物微生物单方向性流动），逐级分散（食物链中能量流动递减的10）定律。,2.地球内能的转化 地球内能的转化主要以引力势能和热能的形式在无机界进行转化。地球表层引力能（重力势能）的转化是在一定条件下进行的。不同地质历史时期的地壳构造运动形成了地表形态巨大的起伏，从而使地势高低不同的物体具有不同的引力势能，在外力作用（侵蚀作用）下，这些潜在的引力势能转化为机械运动的动能，完成了能量的转化。转化结果表现为崩塌、地滑以及在陆地水体与大洋中的物质沉积，这是影响地球表层物质迁移的重要因素。,热能转化是地球内能的主要转化形式。地壳内的放射性元素（铀、钍等）蜕变以及核反应释能所析出的能量，以内能形式贮存于地球内部，通过不断积蓄，最终释放到地表。其释放的主要形式有：火山作用、热水活动、构造运动和地表热传导等。地球热能的作用是十分巨大的，它促使山体风化剥落、山坡岩石崩塌堆积、高山冰雪滑动、河水流动侵蚀和泥沙搬运沉积等。目前，人们对地球热能加以利用的主要是地下热水、地热蒸气和热岩层。,四、自然地理系统能量转化的功能,太阳能对自然地理系统的作用效应是“夷平化”，地球内能的作用效应是“崎岖化”，二者综合作用的结果，形成了不同区域目前现存的自然地理系统的状况。太阳能作用于地表，并与地表物体重力势能相结合，产生了风化、侵蚀、搬运以及堆积等地质过程，其基本趋势是使地表高差减少，削高垫低，使地表趋于平坦化。这就是太阳能的“夷平化”过程。,地球内能的主要作用是引起地震、火山、岩浆活动等各种构造活动，使地表起伏加大，更加崎岖不平。这就是地球内能的“崎岖化”过程。这种作用过程实质上是褶皱和断裂、隆起和沉陷等各种矛盾的统一过程。地表任一地方的自然景观都是太阳能和地球内能作用的结果，只是二者的作用强度在不同区域表现得不一样。在有些区域，以太阳能作用为主导，如平原地区；而在另外一些区域，则以地球内能的作用为主导，如高山、高原地区。,自然地理系统能量转化的功能,能量系统还是自然地理系统内所进行的各种自然过程的基本能量源泉。自然地理系统中的自然过程，可分为：按其性质可分为：物理、化学、生物以及物理化学、生物物理和生物化学等过程。按其表现形式可分为：地质过程、大气过程、水分循环过程和生物循环过程等。按要素形式可分：大气作用过程、地貌作用过程、水分作用过程、土壤作用过程和生物作用过程等。,自然地理系统能量转化的功能,自然地理系统的能量尤其是太阳能，对生命系统的存在及整个人类社会的运转起着极为重要的作用。首先，太阳能维持了地球上整个生物界的存在，如果没有太阳输送来的光和热，一切生物就不能生长发育和繁衍后代。正是由于生命的存在，使得自然地理系统增添了新的组成成分，从而使整个自然地理系统有了蓬勃生机，使其功能日趋完善。,自然地理系统能量转化的功能,对人类的整个经济活动来说，太阳能具有头等重要意义。就农业生产来看，就是直接（植物）或间接（动物）利用太阳辐射能，转化为供人类需要的产品。目前，农作物对充裕的太阳能的利用率很低，如目前大部分地区大田作物的光能利用率仅为12，光能利用率若能提高到5，农业生产将会达到一个新的台阶。因此，研究太阳辐射能与农业生产的关系，探讨提高光能利用率的途径和方法，对发展农业生产具有积极意义。,自然地理系统能量转化的功能,对于工业来说，能量来源主要还是太阳辐射能。能量比较集中的煤炭、石油、天然气、油页岩等这些地质历史时期所储存的太阳能，是目前工业最主要的能源。地表可供生产利用的风能和水能，是现代太阳能间接转化而来的，这是人们用之不竭的能量源泉，因此，把丰富的太阳能直接转化为热能和电能加以利用，是人们目前最重要的任务。,自然地理系统能量转化的功能,自然地理系统的能量是维持自然界与人类社会向前演化的原始动力。太阳能是维系地球上所有生命系统生存的基本能量来源，与人类的生产生活密切；太阳能与地球内能的共同作用的结果，塑造了地表丰富多彩的自然景观；太阳能还是自然地理系统自然过程的原始动力，并由此而制约自然地理系统的运转和行为。,自然地理系统能量转化的功能,