第七章 地球表层的时空规律

第一节 自然地理环境的地域分异规律

地域分异是指自然地理环境各组成部分及整个自然地理综合体沿地理坐标确定的方向，从高级单位分化成低级单位的现象。

19世纪前期，洪堡就对气候地带和植被地带进行了描述。到19世纪末至20世纪初，道库恰耶夫提出自然地带学说以后，人们对地域分异规律的认识有了新的发展。一方面发现与自然地带相对立的分异现象，另一方面又发现自然地带内部的地方性规律的存在，但两者都不能否定自然地带，却进一步从侧面证实了自然地带的客观存在。

目前，对地域分异规律的认识极不统一，甚至出现互相矛盾的现象。只有从影响地域的分异因素出发，把分异规律分成不同等级，才能对地域分异规律有比较清楚的了解。

影响地域分异的基本因素有二：一是太阳能按纬度分布不均及与之有关的许多现象按纬度有规律的分异，这种地域分异因素称为地带性因素；二是决定海陆分布、地势起伏、岩浆活动等现象的地球内能在地表分布不均，这种地域分异因素称为非地带性因素。地带性地域分异因素与非地带性地域分异因素是地球表面自然环境的基本地域分异因素，它决定自然地理现象的大规模分异。在两种基本地域分异因素——地带性地域分异因素和非地带性地域分异因素的共同作用下，还有派生的地域分异因素及局部的分因素，如地方性的分异因素只导致地表某一局部的分异，它同基本的地域分异因素完全不同。至于派生的地域分异因素，也是两种基本地域分异因素共同作用下形成的。如温带大陆的湿润森林地区、半湿润森林草原地区、半干旱草原地区及干旱荒漠地区就是这种派生的地域分异因素的反映。

自然地理环境中，在基本的地域分异因素、派生的地域分异因素与地方性的地域分异因素的作用下，存在着四种尺度的地域分异规律：全球性的地域分异规律、大陆及大洋的地域分异规律、区域的地域分异规律和地方性的地域分异规律。

一、全球性的地域分异规律

地带性分异因素即太阳能按纬度分布的不均和非地带性分异因素即地球内能引起的海陆分布是造成全球性地域分异规律的基本原因。这两种基本分异因素不仅互不从属互不联系，而且造成的分异规律也是互不从属的，这种地域分异规律之所以称为全球性的分异规律，就是因为它的规模是全球性质的，并且分异因素对分异现象的主导作用非常明显。全球性的地域分异规律表现有二：

1.海陆对比性 地球表面分为四个大洋和六个大陆，这是自然地理环境的基本分异。它不仅表现为海洋与大陆的强烈对比，而且构成两种明显不同的陆地生态环境与海洋生态环境，并且通过海陆间物质与能量联系的相互影响，造成次一级的地域分异。这正如K.K.马尔科夫在《地貌学基本问题》中所说：“海洋与大陆相互对立，成为两个主要的地貌阶梯，海洋水体集中于深的海洋盆地，把这个地貌的规律改变为地理规律，并且造成地表地理面貌的基本轮廓。所以上述的问题对地理学者来说具有重大意义。”

海陆分异造成海陆的强烈对比性，使得地质地形、气候、水文、生物在海洋和大陆都有强烈的差异，因而造成明显不同的陆地自然地理系统和海洋自然地理系统。

海陆的配置如北美大陆、南美大陆、非洲大陆间的大西洋及北美大陆、南美大陆与欧亚大陆、澳洲大陆间的太平洋，都加强了海陆对比性，引发了一系列的地理分异现象。

海陆的形成虽然有重力说、大地均衡说、大陆水平运动说、板块构造说等，但无论如何，地球内部放射能的积聚，既能影响重力分异，又是板块运动的基本能源，所以海陆分异的基本因素是地球内能。由于地球表层两个最大的大洋——太平洋和大西洋是近于南北走向的，所以由海陆引起的分异主要方向是沿纬线按经度从沿海向内陆发生变化。

2.热力分带性 地表的热能主要来自太阳辐射，地球获得太阳能的数量决定于日地距离、太阳光线对该地区的入射角及太阳光线经过大气圈时太阳辐射所发生的变化。由于地球是一个椭球体，太阳入射角与一个地方的地理纬度关系很大。低纬度的入射角大，高纬度的入射角小，因而大阳辐射能量在高纬、中纬和低纬分布也不同。因太阳辐射能按纬度分布不均而发生的热力分带性具有全球规模，是一种全球性的地域分异规律。不论在大陆还是在海洋， 这种热力分带性都有明显的表现，它决定着气温、气压、湿度、降水、风向等要素在地表呈带状分布。

海陆对比性形成的基本因素是地球内能，而热力分带性形成的基本因素是太阳能按纬度分布的不均。太阳能和地球内能，能源不同，一个来自太阳，一个来自地球内部，两种能源是互不从属的；但太阳能与地球内能作用于地表，却具有互相矛盾的性质——太阳能引起的许多自然现象按经线方向延伸，按纬度方向发生依次更替；而地球内部引起的海陆对比现象大致沿经线方向延伸，从沿海向内陆发生变化。因而，海陆对比性和热力分带性这两种地域分异规律是互相矛盾又互不从属的两种规律。

二、大陆和大洋的地域分异规律性

在整个地表分化成大洋和大陆的基础上，大洋和大陆内部各有自己的地域分异规律。

1.大陆的地域分异规律 大陆的地域分异规律是贯穿整个大陆的。按其形成因素可分为两类：纬度地带性和经度省性。

纬度地带性规律，是指自然地理环境组成成分及自然地理综合体大致按纬线方向有规律的变化。它是地带性分异因素——太阳能按纬度呈带状分布所引起的温度、降水、蒸发、水文、风化和成土过程、植被等呈带状分布的结果。这些组成成分相互作用组成的自然地理综合体，按纬线延伸而按纬度方向有规律的变化，所以地带性就是指纬度地带性。1921年，俄国学者科马罗夫提出了有机体分布的“经度地带性”概念，后来又有人提出“水平地带性”的概念，使之与垂直地带性相对立。科马罗夫的“经度地带性”本意是反映植被在大陆西岸、大陆内部和大陆东岸的不同分布现象。这种现象是客观存在的，应该得到反映。不过这种现象存在的最主要原因是海陆的存在，而不是太阳能按纬度分布的差异。所以称这种现象为“经度地带性”是不恰当的，它混淆了地带性的本质。水平地带性本来就是指纬度地带性，但后来把纬度地带性与“经度地带性”都包括在水平地带性中，与垂直地带性对立，也是从现象出发，不追究这种现象形成的根本原因的一种表现。

大陆的地带性规律在海洋为大洋地带性规律所代替。虽然一个大陆的地带可以在另一个大陆重复出现，但大陆自然地带被大洋所切断，代之以海洋自然地带。最明显的自然地理地带象苔原地带、泰加林地带、赤道雨林地带都具有横跨整个大陆的特点。

纬向的地势构造带常与气候、生物、土壤地带结合，往往造成地理上的重要界线，例如阴山-天山地势构造带与气候、生物、土壤结合，成为温带和暖温带的重要地理界限。

大陆的另一种地域分异规律是经度省性。经度省性是指自然地理环境各组成成分和整个自然地理综合体从沿海向内陆按经度方向发生有规律的依次更替。从海岸到大陆内部，气候状况、植物群落及土壤类型都有规律的变化。在大陆东岸、大陆西岸和大陆内部这种经度省性都各有自己独特的地带组合或地带谱，据此，在大陆范围内可以划分为自然大区（sector），如欧亚大陆的东亚季风大区、西欧大西洋大区和欧亚草原荒漠大区等，它们是大陆范围内经度省性的反映。

大陆范围内的经度省性主要与非地带性分异因素有关：由于海洋和大陆的存在及由它所引起的海陆环流是经度省性存在的重要原因；大地构造-地势单元，如乌拉尔山、科迪勒拉山、安第斯山、大兴安岭-太行山等都成为海陆环流的障碍，往往成为气候干湿的重要分界线，故常称为大陆东岸大区、大陆西岸大区和大陆内部大区的明显界线。中国综合自然区划所划分的湿润地区、半湿润地区、半干旱地区和干旱地区都是经度省性表现。从以上分析，可以看出，经度省性形成的直接原因，是由地球内能决定的非地带性因素。所以称这种分异规律为“经度地带性”，或将它与纬度地带性一起称为水平地带性，都不能反映地带性与非地带性的本质。“经度地带性”这个术语是不确切的，应该淘汰。

2.大洋的地域分异规律 大洋的地域分异规律是贯穿整个大洋的。按其形成的主要因素又可分为两类。

一是大洋表层的纬向自然带。由于太阳能按纬度方向分布不均引起大洋温度、盐度和含氧量不同，以致海洋生物也有相应的区别，从而引起大洋表层自然地理综合体按纬线方向延伸而按纬度方向有规律的变化。这里所说的大洋表层，是指大洋表面以下200m深的范围。这一大洋表层的重要性是它与大气对流层和沉积岩石圈之间所讲行的能量交换和物质循环。这里的水流存在垂直环流和水平环流，因而混合强列。洋流的水深达100-200m左右。由于太阳能可以透射到200m深处，因而大洋表层是绿色植物集中带，它具大洋的基本生产部分，也是大洋消费者——海洋动物最集中的水层。大洋表层纬向自然带由于受寒流、暖流影响而与纬线略有偏斜，由于海洋表面比陆地表面更加均一，所以海洋自然带比陆地自然带更为平直。

大洋的另一类地域分异规律是大洋底层自然区域。大洋底层的自然区域是水圈和岩石圈相互接触所形成的水下自然地理综合体。这里水中溶解的气体、盐类和水底有机体相互作用，进行着水底的风化过程，形成各种海底软泥。海底软泥是跟陆地土壤差不多的物质，这里也有海底生物有机体。

大洋底层自然区域随海底地形及距岸远近，发生有规律的更替，底栖生物有机体和海底软泥也随之发生有规律的变化。这种更替实际上是水下自然地理综合体随深度及距岸远近而发生的有规律变化。由于大洋底层太阳能的影响微弱，所以大洋底层根本不受地带性规律的影响，海底地形的变化是大洋底层自然区域分异的直接因素。

三、区域性的地域分异规律

地带性地域分异因素和非地带性地域分异因素相互作用的结果，在大陆内部形成以下三种区域性的地域分异规律。

1.地带段性 地带段性是地带性分异规律受海陆分布的影响及大地构造-地貌规律的作用在大陆东岸、大陆西岸和大陆内部的区域性表现。过去我们称之为区域性地带（1962）。陈传康称之为带段性。由于这一规律在自然地带内有明显表现，所以称为地带段性。这样的段性自然地带都不能横跨整个大陆，而仅成为自然地带的一段，因而它不是整个大陆的地域分异而是大陆内部的区域性地域分异。地带段性在温带表现最为典型，在大陆边缘和大陆内部都有不同的表现。

大陆东岸的地带段性十分明显，它不仅与大陆内部的地带段不同，而且和大陆西岸也不同。如我国东部、北美东部、澳大利亚东部都是这样。欧亚大陆东岸和北美东岸由北向南，地带段的排列顺序是：温带针阔叶混交林暗棕壤地带——暖温带落叶阔叶林棕壤地带——亚热带常绿阔叶林红黄攘地带。这些地带段都是只延续于大陆的东部边缘。

在欧亚大陆内部地带段性的表现是围绕大陆的干旱中心，大致呈马蹄形分布。其地带段的分布是：温带森林草原黑土黑钙土地带——温带草原栗钙土地带——温带干旱荒漠地带等，表现出大陆内部特有的地带段。此外在澳大利亚大陆、非洲大陆、北美大陆和南美大陆也都有这种内陆的地带段的表现。

在大陆西岸由于海陆相互影响的性质不同，地带段的表现不仅与内陆不同，而且与大陆东岸也不同，它具有大陆西岸特有的地带段性。如欧亚大陆西岸的地带段排列顺序为：温带针阔叶混交林暗棕壤地带——温带阔叶林棕壤地带——地中海常绿硬叶林褐土地带等。大陆东西两岸地带段性的差异，主要是受大陆东西两侧不同性质洋流（寒流或暖流）和流经的路线不同的影响所致。

2.地区性（大地构造-地貌规律性） 地区性是由海陆分布带来的经度省性与大地构造-地势单元同热量带的相互作用形成的大陆内部、大陆东岸、大陆西岸的区域性分异规律，或者说地区性是经度省性与热量带相互作用所表现的区域性分异规律，而大地构造-地势单元加强了这种分异。罗开富在《中国自然区划草案》中所划分的22个副区，如兴安副区、东北平原副区、长白副区、黄土高原副区、华北平原副区、胶东、辽东副区等都反映了这种地区性的分异规律。这样理解的地区性，正是狭义的非地带性。它与大的地貌-大地构造单元的界限相吻合，如东北平原、华北平原、云贵高原、蒙古高原、长白山地、大兴安岭、秦巴山地等单元都是这种地区性规律的表现。可见这一规律正反映了大气过程和下垫面之间复杂的物质和能量相互交换的作用。

3.垂直带性 垂直带性是指自然地理综合体和它的组成成分大致沿等高线方向延伸，而随山势高度发生带状更替的规律。构造隆起和山地地势是形成垂直带的根本前提，山地气候条件（水热及其对比关系）随高度发生的垂直变化是形成垂直带的直接原因。垂直带性既受地带性因素的影响，又受非地带性因素的制约，但它既不同于地带性规律，又不同于非地带性规律，是地带性因素与非地带性因素相互作用的区域性地域分异规律。

必须指出，山地达到一定高度以后才可能有垂直带的表现。基带以上垂直带出现的高度，在温带一般大于800m；在热带，基带以上垂直带出现的高度，一般在海拔1000m以上，如在珠穆朗玛峰南翼海拔1000m以下为季雨林带，而在海拔1000～2500m为山地常绿阔叶林带。如果山地隆起的高度不足以引起自然综合体及其组成要素的急剧变化，那就不可能有垂直带的出现。

垂直带性与纬度地带性有某些相似之处，因为两者的直接原因都是因水热对比关系不同而引起的植被、土壤及自然地理综合体的变化。如珠穆朗玛峰南坡从低到高，可出现山地季雨林带、山地常绿阔叶林带、山地暗针叶林带、山地灌丛带、亚高山草甸带、高山寒冻风化带，经雪线再往上就是冰雪带。在湿润森林气候条件下从低纬度到高纬度——从热带到北极，可观察到热带雨林地带，亚热带常绿阔叶林地带，暖温带落叶阔叶林地带，温带针阔叶混交林地带，寒温带针叶林地带，寒带苔原地带，和极地冰雪地带。可见垂直带从低海拔到高海拔同纬度地带从低纬度到高纬度的变化规律有相似性。然而这仅仅是表似，而不是质同。因为纬度纬度地带性与垂直带产生的原因是根本不同的。太阳辐射到地表的入射角随纬度发生的变化，引起太阳辐射按纬度分布差异是纬度地带性产生的根本原因；而水热对比关系随绝对高度发生的变化是垂直带产生的主要原因。温度随高度发生的递减与温度从低纬度到高纬度发生的递减，有着本质的差异。温度随高度发生的递减，不是由于太阳入射角不同而发生的太阳辐射强度的变化，而是由于远离作为大气热源的地面所致。此外，温带的山地如果有足够的高度，便可以出现高山苔原，如长白山在海拔2100m以上，就有高山苔原的出现。但这种高山苔原与北极苔原只是相似，它不可能出现北极苔原带特有的自然地理条件——长达数月的极昼和长达数月的极夜现象。温度随高度的变化速度与温度随纬度的变化速度也是不同的。一般月平均气温，在垂直方向上只要上升100m就可下降0.6；而在水平方向上却要向北变化100多公里，才能降低0.6，气温的纬度递减率是高度递减率的1/1000。

垂直带与纬度地带的关系是非常清楚的。首先，每一个纬度地带只要山势隆起达到一定的高度，都可以是垂直带的基带，从基带往上根据高度的变化发生垂直带的分异。如长白山地处温带湿润地区针阔叶混交林暗棕壤地带，针阔混交林暗棕壤地带就是基带，它分布在海拔1100m以下。海拔1100～1800m为针叶林棕色森林土带，海拔1800～2100m为岳桦林生草森林土带，海拔2100m以上为高山苔原带。赤道雨林地带的基带是赤道雨林，从基带往上为山地热带季雨林带，山地亚热带常绿林带，山地温带落叶阔叶林带，山地温带针阔叶混交林带，山地寒温带针叶林带，山地灌丛带，亚高山草甸带，高山寒冻风化带，高山冰雪带。应该指出，每一个垂直带一定座落于一定的纬度地带内，但并不是每一个纬度地带内一定出现垂直带。这是因为纬度地带是普遍存在的，整个地球表面任何一点都属于不同的纬度地带；而垂直带出现的先决条件是必须山势隆起达到足够的高度，所以垂直带仅在局部的区域才会出现。

垂直带受经度省性的影响也是很清楚的，比较天山中部北坡与天山东部巴尔库南山北坡的垂直带，就可以得到证明。天山中部北坡的垂直带自上而下为：

海拔3600m以上为永久积雪带；

2700～3600m为高山草甸带；

1500～2700m为以雪岭云杉为主的针阔叶混交林暗棕壤带；

1500m以下，为以针茅、槽状狐茅为主的干草原栗钙土带。

天山东部巴尔库南山北坡的垂直带：

2300～2850m为森林暗棕壤带；

1500～2300m，为干草原栗钙土带；

1500m以下，为荒漠与灰棕荒漠土带。

对比天山中部和天山东部的垂直带，可以明显地看出：在天山中部海拔1500m以下的地面，为干草原栗钙土带；而在天山东部海拔1500m以下的地面，为荒漠与灰棕荒漠土带。这反映出在同一高度上，天山中部比天山东部稍为湿润些。在1500m以上的各垂直带，也有同样的表现。这是因为在天山东部，西来的水气不易到达，而天山中部接受西来的水气稍多些。由于经度省性主要是反映海陆影响而产生的水热对比关系的变化，所以可根据经度省性对垂直带影响的程度，将垂直带分为海洋性的垂直带与大陆性的垂直带。

各垂直带的更替顺序及其组合型称为垂直带谱，或垂直带结构。整个垂直带谱既反映纬度地带性的影响，又反映经度省性的影响。不同的纬度地带，垂直带的数量及同一类型的垂直带出现的高度不同。在低纬度地区，垂直带的数量多，越向高纬度，垂直带的数量就逐渐减少，如珠穆朗玛峰南坡可以有七个垂直带，到长白山北坡就只有四个垂直带，而到极地就只有苔原带和冰雪带两个垂直带。

在不同纬度地带内，同一类型的垂直带山现的高度，是从赤道到两极降低的。如山地针叶林带，在珠穆朗玛峰南坡位于海拔3100~3900m；在长白山海拔降为1100～1800m；在小兴安岭其海拔位于800m处。再往北进入寒温带针叶林灰化土地带，山地针叶林带与纬度地带性的针叶林地带就混为一体，在垂直带上没有表现。经度省性对垂直带的影响主要表现在从沿海向内陆湿润度的变化。根据垂直带谱的性质，可分为湿润森林型带谱、干旱草原荒漠型带谱及过渡型带谱。湿润森林型带谱的各垂直带以山地森林为主，上述珠穆朗玛峰南坡的垂直带、长白山北坡的垂直带均可作为代表。在湿润森林带谱中生物风化占优势，土壤多为呈酸性反应的森林土壤；干旱草原荒漠型带谱的各垂直带以草原或荒漠占优势，常以荒漠为基带，向上为山地草原、亚高山灌丛、亚高山草甸及高山寒漠等。那里物理风化占优势，土壤多呈中性至碱性反应的草原型土壤。过渡性垂直带谱介于两者之间。

通常，在一个纬度地带内，只有山体的高度超过雪线以上，才能有本纬度地带内最完整的垂直带谱。由于雪线是指永久冰雪带的下限，其海拔高度受当地气温与降水的影响，一般气温高的地方雪线也高，而降水多的地方雪线又低，因此雪线高度常常是气温与降水综合的结果。

山地垂直带中的另一个重要界线，是郁闭森林分布的上界，常称之为树线或森林上限。这条界线以下发育着以乔木为主的郁闭森林，而界线以上则是无林带，发育着灌丛或草甸，常形成垫状植物带，有的地方发育成高山苔原。森林上限的高度，除了决定于气温和降水外，强风对它也有影响。最热月份平均气温10的等值线与森林上限相吻合，最热月平均气温大于10的地方为森林带，小于10的地方为无林带。

综上所述，垂直带是在山势构造上升及纬度地带性因素与经度省性因素共同作用下形成的，它不同于纬度地带规律，也不同于经度省性规律，而属于区域性分异规律。

四、地方性的分异规律

1.地方性分异因素

地方性分异因素主要表现在三个方面。

（1）地方地形的垂直分化 是山地的垂直分异还未达到形成两个垂直带的程度，只引起垂直带内的变化。地方地形的垂直分化在平原区和山地区都有明显的表现。

在平原区地形的垂直分化，是指地方地形形态和地表沉积物组成的地形复合体，从局部分水岭到河漫滩的变化引起的地下水埋藏深度、排水条件及地方气候的差异，使某一自然区有与之相邻的另一自然区的组成成分侵入的现象。由于平原地形绝对高度变化不大，这种垂直分化常常只限于引起地带内的差异。如在中温带半湿润地区草甸草原黑钙土亚地带中，砂砾岩高台地上发育的土壤为淋溶黑钙土，而在与之相邻的黄土状亚砂土组成的平地上发育的土壤为碳酸盐黑钙土。这就是因地形的垂直变化引起的地带内的差异。但在两个自然地带的交界处也可观察到一个自然地带的组成成分侵入到另一个自然地带的现象。如暖温带半湿润地区半干生落叶阔叶林淋溶褐土地带中，在黄土状亚粘土高阶地上发育成淋溶褐土，而在酸性基岩的低丘上则发育为棕色森林土，就是这种垂直分化的表现。

山地的垂直分化与垂直带有许多相似之处，然而它们之间却有本质的差别。垂直分化是垂直带内的量变，而垂直带则是这种量变积累引起的质变。虽然垂直分化与垂直带都是以山势隆起引起的高度变化为根本前提，但山地垂直分化是指在某一垂直带内自然环境各组成成分及自然地理综合体随高度出现的差异，这种差异只能引起自然地理综合体的结构与功能的量变，以不影响垂直带内的质变为限度。一般温带纬度地区绝对高度变化在500～1000m，≥10的积温变化在500～1000，才能引起山地垂直带的变化。但绝度高度变化200m，≥10积温变化200，就足以引起作物品种早、中、晚等熟期的变化。绝对高度相差200m，可引起年降水50～150mm之差异。因而在一个垂直带内或一个垂直亚带内这种差异都是山地垂直分化的具体表现。

山地的垂直分化常常通过山前阶梯地形表现出来。山前阶梯地形往往是古剥夷面经后期抬升、断裂后形成的地形面。在一个山地垂直带内，可以有几个高低不同的地形面，一个垂直带内的垂直分化常通过不同高度的地形面表现出来。

研究垂直分化现象具有重要的实际意义。比如在森林草原地带内，台地区的强烈切割地形，正是沟谷森林发育的有利条件。因为侵蚀使沟谷土壤的质地比平地粗，森林易于生长在质地较粗的底土上。另外，侵蚀过程造成的包括阴湿斜坡在内的多种多样的生境，也为森林生长创造了有利条件。所以，在半湿润森林草原地带内的这些沟谷地造林，比在没有遭受切割的平原更容易成活。此外在研究合理的土地利用时，注意当地的垂直分化的具体表现，也易收到好的效果，如在切割平原区的局部分水岭、斜坡和河谷三种不同地段，虽然都在平原范围内，但他们却是完全不同的三类农业用地。若在分水岭上造林，森林不仅容易成活，还可以改善斜坡上的水分状况，又能防止水土流失，避免泥沙淤塞河床。显然这是因地制宜的合理措施。在山区掌握这种垂直分化现象也很有用，入吉林省延边自治州，海拔500m以上是一种温冷的地方气候，日平均气温≥10的积温2200左右，只能栽种玉米的早熟品种；而在海拔800m以上，气候寒冷；日平均气温≥10的积温＜2000，适种马铃薯等喜冷作物；也可种植春小麦，而不适于栽种其它粮食作物。虽然海拔1100m以下都属于针阔叶混交林地带，但注意掌握地带内这种500m、800m等垂直分化的重要界限，对于充分利用自然资源，进行合理的农业布局，对于山区主体农业的配置是很有必要的。实际上在这里海拔超过800m的高度已经不宜于农业，只适于林业。

（2）基岩及地面物质组成 这是另一种地方性的分异因素。土壤中的矿物质成分，是岩石风化的产物。岩石的性质不同，风化产物也必定不同，它不仅影响风化产物颗粒的粗细，也影响风化产物的化学成分，因此会引起生物生境的差异。例如，花岗岩与流纹岩，虽然化学成分相似，但花岗岩结晶粗大，其风化物以粗砂为主，透水性强；而流纹岩则为非晶质或含少量斑晶的岩石，其风化物多为细粒物质，质地较粘。花岗岩风化较快，而流纹岩风化甚慢，所以花岗岩常有厚的风化层，而流纹岩的风化层常常较薄。玄武岩是致密或细粒的喷出岩，容易风化，风化物常形成细粒的物质，由于深色物质含量较多，其风化物颜色较深。同时玄武岩中磷灰石含量较多，常为植物生长提供磷肥，因而玄武岩上发育的土壤是较肥沃的。第四纪玄武岩中一价阳离子Na+、K+较多，从喷发到现在历史较短，来不及将其风化物中的Na+、K+离子淋洗掉，所以第四纪玄武岩风化物上的土壤溶液常呈碱性反映。例如在长白山熔岩高原上，凡是在这种玄武岩上发育的土壤，虽然处在暗针叶林酸性条件下，由于一价阳离子对酸的中和作用，灰化现象常不显著。

石灰岩的主要成分是碳酸钙，其次是氧化铁、氧化铝、氧化硅等。石灰岩由于非常致密，很不容易风化，但含有二氧化碳的雨水非常容易将石灰岩溶解，剩下的氧化铁、氧化硅等更难于分解。所以石灰岩风化物除质地粘重外，其土层较薄，蓄水能力差。

砂岩，主要含不易风化的石英，其风化产物中的营养元素较少。当胶结物为泥质或碳酸钙时，则其风化产物较厚，风化速度较快；若其胶结物为氧化铁和氧化硅，则风化缓慢，风化产物也薄。砂岩一般不抗冲蚀，容易引起水土流失。

除了基岩风化物外，第四纪疏松沉积物的分布也属此类地方性的分异因素。坡积物、洪积物、淤积物等都可造成不同的生境。例如下更新统的砂砾石层、中更新统的黄土状亚粘土及上更新统的黄土状亚砂土，不仅生成时代不同，岩性也有很大差异，这就必然引起生境的千差万别。最后，由于地形和地面组成物质的不同，还可以影响到地方气候的差异，影响到热量、水分及热量水分对比关系的变化，也影响到潜水的埋藏深度和地面排水条件。这里，地形的分化是根本前提，而热量和水分的重新分配是受地形制约的。但地形对生物生活是间接因素，而热量水分的对比关系、潜水深度和地表排水条件等则是更为直接的因素。因此，地方气候、地方水文条件也是地方性的分异因素。

（3）地方气候 地方气候是介于大气候与小气候之间的气候。地方气候学涉及一个气候地带内部由地形引起的气候的地方差异。为了研究大气候学的需要，观测站应该是建立在地方地形影响最小的地方，以便使每个观测站代表的面积最大。目前我国的气象站每县只有1～2个，一般都是建在县城附近的平坦地面上，这样将各站获得的观测资料联贯起来，可以反映大气候情况；但是由于一个县的范围内有山地、丘陵和平原，即使是位于大平原的县，也有高差超过100m的不同的地形面。所以一个县只有1～2个气象站对于了解该县的地方气候是远远不够的。如能将已有的气象站作为基本站，应用地方气候学的方法，是可以求取没有气象站情况下不同高度地形面上的地方气候的有关数值的。一个地区的地方气候，像土壤一样是该地自然资源的一部分，它与土壤结合起来，可以确定一个地方可以生长什么，不能生长什么，这对于引进新的品种能否取得预期的效果具有重要意义。一般地说，农民凭着多年的实际经验，通常知道哪一块土地适合种什么。然而，由于热量不足而种植晚熟品种带来减产的事例也屡见不鲜。东北地区1969年由于低温冷害，而作物品种油补适合，造成了农业大减产，此后，1972年、1976年也都出现类似情况。可见，除了可贵的实际经验外，还需要掌握更精确的环境条件变化的科学知识。至于进行品种的区域试验以及引进新的品种，更需要有精确的地方气候的知识，才能收到更好的效果。

吉林省延边自治州由于温度的限制，从大气候来看不能种植大苹果。但是局部地方则有比大气候更为温暖的地方气候，可种植大苹果。如在南岗山的南坡，图们江谷地的明东乡大苏果树场一带，位于海拔270～370m处的热量条件比其它地方更好，≥10的积温高达2842.6，这里已建成了一个苹果园。日本也有成功地应用地方气候的例子。在日本，按大气候来说，曼达林（Mandarin）柑橘栽培的北界是年平均气温15等温线，但是楚库巴山（Tsukuba）却位于14等温线的北界上，该山南坡、西南坡和西坡海拔200～300m的高度上，因热量条件比别处更好，可以生长曼达林柑橘，现在这种柑橘已在这里发展起来了。

在以上三个地方性分异因素的影响下，出现了与全球性分异规律、大陆和大洋分异规律、区域性分异规律不同的地方性分异规律。

2.地方性分异规律 地方性分异规律，是在自然地带内部，在地方地形和地面组成物质以及地方气候的影响下，自然环境的组成成分及自然地理综合体的局部分异现象。

（1）系列性 是指由于地方地形的影响，自然环境各组成成分及单元自然地理综合体，按确定方向从高到低或从低到高有规律的依次更替的现象。这种地方性的分异规律不论在平原或是在山地都有明显的表现。苏联植物生态学家凯勒尔称这种现象为生态序列，他应用生态序列法清楚地表明，哪些植物对于某种生境或某种土壤来说是较典型的，以显示它在综合生态类型中生长发育得最好。而由于对某种植物具有显著作用的生态因子的减弱或加强，使得该种植物发育不良，而逐渐被另外合适的植物所代替。凯勒尔认为生态序列的研究方法是认识植被的特殊方法。

在景观地球化学中，B.B.波雷诺夫根据化学元素的不同迁移条件划分的单元景观基本类型——残积单元景观、水上单元景观和水下单元景观是从另一角度反映地形的垂直分化系列的。元素的这一从高到低的迁移规律，是受地形的垂直分化制约的。波雷诺夫的残积单元景观，彼列尔曼称之为自成单元景观，分不在分水岭上，而水下单元景观分布在局部的积水区，从局部分水岭到局部积水区组成完整的地球化学联系。

在土壤地理学中，把土壤地带理解为地带性土类和伴随的隐地带性土类的分布区，以及把土壤分为显域土类（自成土）和与之相对应的隐域土类（半水成型成土作用和水成型成土作用）等都是这种垂直分化系列的表现。

在一个垂直分化系列中，包括同当地大气候相适应的正常的地带性土壤和植被，也包括同大气候条件不相适应的非正常的土壤和植被，还包括过渡性的土壤和植被。

代表正常的地带性的同大气候相适应的土壤和植被，只在垂直分化系列的特定地点才能出现，它往往分布在高亢的平地上，只有这样的地方才发育有同大气候相适应的土壤和植被，在系列的别的部位则形成地带内的土壤和植被。

系列性在不同的自然地带内有不同的表现，例如在温带半湿润地区黑土地带内，依次为黑土、草甸黑土、暗色草甸土；而在暖温带半湿润地区褐土地带，依次为褐土、草甸褐土、浅色草甸土。不同的自然地带虽然具有不同的垂直分化系列，但任何自然地带，无论在平原，还是在山地，都存在这种垂直分化系列，来表现地带内的地方性分异规律。

（2）微域性 由于受小地形和成土母质的影响，在小范围内最简单的自然地理单元既重复出现又相互更替或呈斑点状相间分布的现象，称为微域性。微域性在半湿润或半干旱地区，在没有切割的平原地形中表现最为明显。如东北平原在小范围内随小地形由高到低的变化，发生羊草杂类槽草甸黑钙土，碱蓬柱状碱土及羊草盐化草甸土依次更替又重复出现的现象，就是这种微域性的表现。

在地植物学中，这一现象很早就被发现，并称之为小复合体性或复合体。凯勒尔认为，在半荒漠，同一植被群过渡图式，在某一复合体地段内重复出现于小块土地上的情况，有如在大范围内所观察到的植物群型在南北方向更替一样。A.A.格里高里耶夫（1944）认为：“复合体性主要同具有无数内流流域地段的地表有关，这里每一个不大的封闭洼地都是其周围地区的独立集水中心。在这种条件下，存在于组成地区岩石中的可溶盐分不能被冲走，但是它们的重新分布则决定于小地形和组成地表岩石的特性，这样便形成了这一分布的复杂镶嵌图式。植物群落的镶嵌分布又与此有关。”

E.M.拉甫连科认为，复合体是指一定地段上由于小地形变化，不同类型的群落，有规律的出现（交替出现），例如伏尔加河岸由于小地形变化，高的地方出现荒漠草原，低处出现草甸草原，中间地段出现草原。C.A.莫宁称这种分布规律为微域性，并采用土壤横断面法在不同的地形部位认识这种规律，如在河漫滩这一地形面下，在其靠近河床的部分，中央部分靠近阶地部分的不同小地形上，土壤按一定顺序相互更替。这种微域性反映的是自然地理最小单元的分布规律。

（3）坡向的分异作用 由于受小分水岭的向阳坡和背阳坡、迎风坡和背风坡的影响，而使处于不同的坡向自然地理组成成分与最简单的自然地理综合体按坡向发生分异的现象。坡向对局部地域分异有重要影响。这种影响不只是涉及到小气候，也涉及到水文状况、植被及土壤状况。比如在北半球南坡比北坡能接收较多的太阳辐射能，融雪也比北坡早，因而南坡土壤水分迅速蒸发，小气候较为温热干燥，形成南坡植被比北坡稀疏，土壤层较薄、较瘠薄、含水也较少。南北坡所组成的自然地理最小单元有明显的差异。南坡比平亢地具有更南方的特点，北坡比平亢地具有更北方的特点。这种现象不论在中纬度还是在高纬度地区都有明显的表现。由此可见，在局部分水岭、平亢地部分，代表着与当地大气候相适应的部位，发育着与大气候相适应的土壤和植被；而在南坡则有较平亢地更南的植物种属。至于土壤，虽然土类相同，但由于土壤温度、土壤水分及表土层的厚度不同，因而形成不同的土壤变种；北坡则具有较平亢地更北的植物种属。而土壤水分较平亢地多，土壤温度较平亢地低，表土层常较平亢地厚，所以也形成与平亢地不同的土壤变种。

坡向的分异作用在植物地理学中很早就有论述，B.B.阿略兴称这种坡向分异作用为先期适应法则。他认为：“坡地取向方面，面向北的和面向南的坡地之间表现出最鲜明的对比。向南坡地的植物群，通常比平坦的所谓平地区域的植物群具有更南方的、更喜旱的特征；在向北的坡地上，情况恰恰相反，向北坡地的植物群比平地区域的植物群具有更北方的特征。”这一法则指明：“北方的喜湿植物过渡到南方的向北坡和谷地，南方的植物在向北推进时可过渡到更温热的向南坡地。”

五、地域分异规律的相互关系

地域分异规律由于其作用范围不同而分为不同等级。英国Cuchlaine A.M.King在《自然地理学》中把自然地理研究分成三种尺度：一种是全球规模（Clobal Scale），另一种是区域和大陆规模（Regional and Continental Scale），还有一种是地方规模（Local Scale）。苏联B.B.索恰瓦在《地理系统学说导论》中，将地理系统的研究分为三个等级：行星级序、区域级序和局地级序。我们按地域分异规律的形成因素及作用范围分成四个等级：即全球尺度的、大陆和大洋尺度的、区域尺度的、地方尺度的。

全球尺度的规律，其热量分带和海陆对比，是地球表面第一级的分异规律，它是受基本的分异因素即地带性因素和非地带性因素制约的。热量分带是受太阳能沿纬度分布不均决定的，而海陆对比是受地球内能决定的。

整个大陆和整个大洋尺度的分异规律属第二级分异规律。先从整个大陆来说，纬度地带性规律是在热量带基础上的进一步分异，是比热量带规模小的分异，但其内部的生物、气候、土壤等因子比热量带的更趋统一；经度省性是整个大陆在海陆强烈对比的基础上进一步分异的结果。这一规律存在的先决条件是海陆的分异，没有海陆分异，就没有经度省性。所以经度省性也是在海陆分异基础上的进一步分异。至于大洋尺度的地域分异，由于人们对它的认识远不如对大陆的深刻，因此目前仅划分出海洋表层自然带，它反映海洋表层的纬度地带性分异规律。而海洋地层区域性分异，由于受地球内能所引起的海底起伏的制约，是在海陆分异的背景上发生的，属大洋内部的次一级分异。

以上全球范围的海陆分异，热量分带，及大陆范围的纬度地带性，经度省性，以及海洋范围内的海洋表层自然带和海底自然区域，都属于基本的分异规律。它们是在基本地域分异因素的直接作用下形成的产物。全球范围内的热量分带，大陆范围内的纬度地带性，以及大洋范围内的大洋表层自然带，它们的作用范围和等级虽然不同，但它们都是在太阳能沿纬度分布不均的地带性因素直接作用下形成的。而全球范围内的海陆分布、大陆范围内的经度省性及大洋底层的自然区域，则仅反映着岩浆活动、构造运动等地球内能的分异作用。

图7-1 地域分异规律相互关系表

区域性的分异规律是在基本分异因素——地带性因素与非地带性因素的相互作用下形成的。地带段时地带性因素在非地带性因素作用下产生的变型；地区性（大地构造-地貌规律性）是非地带性因素叠加了地带性因素的影响；至于垂直带性也是地带性因素与非地带性因素相互作用的结果。有人认为纬度地带性与垂直带性都是地带性的反映，这种看法只注意到纬度地带性与垂直带性是由水、热对比关系发生变化而引起的变化规律，却忽略了垂直带与纬度地带成因的差别。如我国温带湿润地区长白山地的白头山，在2100m以上出现高山苔原带，但白头山的高山苔原绝不会出现北极苔原所特有的长达数月的极昼和极夜现象。同时，在垂直带上气温随高度的降低，是由于远离作为大气热源的地面所引起的，不是由于纬度不同而使太阳辐射强度变化所造成的。因此纬度地带与垂直带并不是简单的重复。垂直带受地带性影响又不同于地带规律，受非地带性影响又不同于非地带规律。它与地带段性和地区性一样，属于基本分异因素相互作用下派生的分异规律。

地方性分异规律，是在地带性与非地带性相互作用的背景下，在地带内部或在地带性与非地带性的统一体——自然区内部的分异规律。这一规律正是索恰瓦的局地地理学所研究的内容。

第二节 自然地理环境的地域组合规律

与自然地理环境的地域分异规律不同，自然地理环境的组合规律是另一类空间地理规律。如果说，地域分异是从高级单位分化成低级单位的现象，那么，地域组合就是根据不同等级的低级自然地理单位之间的相互作用和空间联系，合并成高级自然地理单位的现象。反映这种低级自然地理单位组合成高级自然地理单位的客观规律，称为地域组合规律。过去很长时间，更多地是重视自上而下的地域分异规律，对自下而上的地域组合规律缺乏总结。自然界自上而下的分异与自下而上的组合本来都是客观存在的事实，对这种现象都应该有所反映。地域分异是从全球水平开始逐级分化成大陆水平、大洋水平，区域水平和局部水平；地域组合却是从局部水平的组合开始，经地带水平的组合，到区域水平的组合，一直可以组合为全球水平。

一、局部水平的组合性

局部水平的组合性是由于地方地形的影响，各单位景观（自成的单元景观、水上的单元景观及水下的单元景观）发生相互作用和空间联系，形成独具特色的不同单元景观的有规律的组合，其结果是组成一个比单元景观更为复杂的异质性的单位——自然区（图7-2局地组合性图）。

从图7-2可以看出，不同的单元景观并不是孤立的，而是有空间联系和有相互作用的。正是这种相互作用和空间联系，才使得这些不同的自然地理单元能够合并成为一个更复杂的自然地理综合体。这里的空间联系和相互作用，是指通过地表水、地下水的流动使各单元景观间发生的联系；是指通过气流活动引起的局部环流带来的水汽在各单元景观间的传输，空气迁移元素如C、H、O、N在各单元景观间的交换，以及花粉、孢子在各单元景观间的传播；也指通过水的活动引起的元素的迁移。当然，植物种属在各单元景观间的传播及动物种属的往返活动也是空间联系的一种表现形式。上述种种空间联系及空间相互作用都是以物质运动的形式表现出来的，如水的流动及空气运动及生物的迁移等。但这些运动都是以太阳能作为动力基础的，都是太阳能能量转换的不同形式。因而可以说局部水平的组合，是由物质和能量交换联结起来的自成单元景观、水上单元景观和水下单元景观的特有的组合。这正是低级自然地理单元合并成高级自然地理单元的力量根据。

二、地带水平的组合性

地带水平的组合性是根据自然区间的相互作用和空间联系，把在地带性部位上与大气候相适应的植被与土壤一致的自然区合并成自然地带。在地带性部位上（标准立地）植被与土壤同当地大气候条件相适应，其实质是大气候与植被和土壤之间的相互联系和相互作用，这是在垂直方向上的垂直联系和相互作用。这种大气、植被、土壤间的垂直联系，主要是绿色植物利用通过大气的光、热、水和气体（主要是CO2）和土壤中的水分和养分制造成有机质的。其水平联系和相互作用，主要是相邻自然区和自然区之间的热、水交换，以及动、植物种属之间的传播和分布。由于同一个地带不同自然区的地带性部位有相同的大气候条件，与之相适应的动、植物种属必然首先在这里定居，这就使不同自然区在一个地带范围内联系起来。然而在非标准立地或地带内（水上处境或水下处境，异常处境）的植被和土壤与地带性部位的植被与土壤可以很不一致，甚至在一个地带内可以有垂直带出现。因而可以说，自然地带是由不同自然区合并而成的异质性更强、更复杂的自然地理单位，而只在地带性部位才具有同质性。

三、区域水平的组合性

区域水平的组合性是由于大规模的热量交换和水分循环的影响，使各不同的地带段发生相互作用和空间联系，形成不同地带段的特有组合，其结果是组成比地带段更为复杂的异质性单位。大地构造-地势单元往往加强这种组合性，使这种组合有更清楚的界线。如温带、寒温带范围内的明亮针叶林棕色灰化土地带、针阔叶混交林暗棕壤地带、森林草原黑土地带与草甸草原黑钙土地带，根据热量交换与水分循环的特点合并成东北区域。在暖温带，落叶阔叶林棕色森林土地带、半干生落叶阔叶林淋溶褐土地带、半干生落叶阔叶林与森林草原褐土地带及干草原黑垆土地带，根据热量交换和水分循环的特点合并成华北区域。这些区域都是这种区域水平组合性的表现。当然，大地构造-地势单元对这种组合的界线总是起着一定的控制作用，如大兴安岭对于东北区域，秦岭山脉对于华北区域都是重要的分界线。区域水平的组合，由于形成历史上的原因，常常在动物区系及植物区系上有明显的反映，如东北区系、华北区系、华中区系、华南区系的界线与东北自然区域、华北自然区域、华中自然区域及华南自然区域等都大体一致。

由单元景观合并成自然区，自然区组成自然地带，再由地带段组合成自然区域，这就是不同的低级区域单位合并成高级区域单位的组合规律。

第三节 时间演化规律

自然界界的物体和现象在时间和空间上的发展是统一的，因此空间地理分布规律不能离开时间而单独存在；同样，各自然现象随时间的演化，也必须有它的空间表现形式。自然界的发展变化具有方向性和节律性就是时间演化规律的一种表现。

一、自然界发展的方向性

自然界的发展是有方向性的，也就是说，随着时间的推移，它的发展不断复杂化，是从一种质的状态进入另一种新质的状态。新的状态总是不断代替旧的状态。这无论在有机界和无机界都有这样的方向性。地壳发展的大地构造的方向性是特别明显的。在地球的历史进程中地槽的规律会为地台与断块的规律或者完全为地台的规律所代替（B.米尔琴科，H.O.沙茨基等）。

地形随着时间的发展也是有方向性的。戴维斯关于地形自幼年期、青年期、壮年期进入老年期的地理循环理论虽然遭到许多批评，但如果把地理循环与地质构造联系起来，把地理循环不是看成封闭循环，而是螺旋式的循环，即有方向性的前进运动，则戴维斯的理论还是符合地形发展规律的。

地球原始的大气圈含有很丰富的碳酸气、氮、水蒸气和非生物成因的氧气。古生代以来，由于生命物质能够从大气圈中吸收CO2并释放出O2，因此生物在地球上出现以后，急剧地改变了大气圈的组成成分，大气圈获得了生物成因的氧，这就使氧的含量发生了变化，逐渐达到20.95%。氧含量增加的同时，差不多清除了碳酸气，使其含量仅达0.03%。由此可见地球大气圈的变化也是有方向性的。

水圈的发展，按马尔科夫的意见，是依靠水分从地球深部排出而增长起来的。因此其体积是日渐增大的，大洋的含盐浓度随着时间的推移也是逐渐增大的。说明水圈的发展也具有方向性。

生物圈发展的方向性更为明显。地球上的生命物质，以及随之而来的生物圈，只是在无生命物质发展到一定阶段上，经过了原始荒漠以后才发展起来的。它的发展具有明显的方向性。从寒武纪-泥盆纪主要是裸蕨植物群，到石炭二叠纪的真蕨植物群，再到侏罗纪的裸子植物全盛时期，最后演替为白垩纪至新生代的被子植物群占优势的时代，都是生物圈发展方向性最好的见证。

自然界发展的方向性，导致地理环境日趋复杂化的结果。

二、自然节律性的表现

节律性是在时间上重复出现的自然地理现象。节律性是自然界一种独特的时间循环，它和物质循环一样，本身不是封闭的。它像飞速前进的汽车轮子一样，虽然也在做周而复始的运动，但每一周都在一个新的起点上前进。一切地理现象都随着年龄的增长而变化，有些节律好像相同事件的重复出现，节律性实则是在发展的背景上表现的重复，是前进的循环。

节律性可分为两种形式：

1.周期性节律

周期性节律是按严格不变的一定时间间隔重复出现的现象。昼夜更替和季节更替都是周期性节律的表现。

随昼夜更替而变化的昼夜节律有多种表现：温度的日变化、相对湿度和绝对湿度的日变化、光合作用也是以昼夜为周期只在白天进行的、有的动物日出夜伏或夜出日伏、浮游动物随日光的上下迁移等，都是昼夜节律的现象。

随季节更替而有规律重复出现的季节节律也有许多表现。温带纬度地带夏热冬寒，夏雨冬雪，河流、湖泊的解冻和封冻，树叶的脱落和生长，候鸟的南北迁移，动物的冬眠和夏眠等都是季节性节律的表现。化学元素的迁移具有日周期变化和年周期变化。如我国北方温带和寒带，在冬季由于低温冻结，化学元素的迁移与极地相似，而夏季则相反，这里高温多雨，各种生物生长繁茂，风化作用强烈进行，因此这时的元素迁移条件与热带亚热带相似。

随昼夜变化的昼夜节律与地球自转周期有关，而季节节律的存在是与地球公转周期性变化有联系。有些现象如潮汐现象，高潮与低潮是以月为周期的节律，这是与地球、月球和太阳三者的关系有联系。

2.旋回性节律

旋回性节律是指现象重复出现的时间间隔长度不定，或者是按不等的时间间隔重复出现的现象。太阳黑子最大数量间隔出现时间的平均值为11年。但重复出现的时间是不严格的，有时7年出现一次，有时多到17年才出现一次，所以太阳黑子最大数量出现这种现象属旋回性节律的一个例子。旋回性节律有许多表现形式：

（1）地质旋回 地质旋回是大家早已熟悉的事实。地质旋回是属于时间间隔长短不等的重复现象。如在地质剖面上见到的重复出现的砾岩、砂岩、页岩和石灰岩的岩相变化及岩层厚度的变化，就反映了从海退到海侵或从地壳上升到下降的旋回节律。

地质旋回节律可以延续很长时间，如加里东时期旋回节律可延续两亿年，从寒武纪到志留纪。它的前半期是地壳沉降占优势，它的后半期，地壳上升倾向占优势。随着沉降发生海侵，随着上升发生海退和褶皱运动。海西时期的地质旋回与加里东时期的地质旋回节律有类似的地方，不过延续时间稍短，为1.25亿年，包括泥盆纪、石炭纪和二叠纪。它的前半期也以沉降占优势，后半期以上升占优势。与加里东旋回性节律不同的是，海西旋回性节律时期，以褶皱运动为主的阶段占优势。

（2）气候旋回 气候旋回也是按不等的时间间隔重复出现的现象。像冷-暖，干-湿现象，即可以重复出现，但其周期的时间间隔又不严格等长。气候旋回又分为世纪内旋回和超世纪旋回。

世纪内旋回，其旋回周期是在几年至几十年的范围内。气候上常见的有22～23年周期及35年的周期。竺可桢认为我国温度的升降有50～100年的周期。王绍武在对我国20世纪气候趋势的分析中，认为降水从干到湿有十年的变化周期，而气温从暖冷有20年的变化周期。气温与降水联系起来，有从暖干-冷湿-冷干-暖湿-暖干的变化顺序。从暖干再到暖干的旋回周期是40年。

超世纪旋回，其周期超过100年以上。如1800～1900年的超世纪气候旋回。这种旋回分两个阶段：寒湿气候阶段，长300～500年，在此期间，冰川扩展，河流水量增加，湖泊水位上升；干热气候阶段，长达1000年以上，在此期间冰川退缩，河流变浅，湖泊水位下降。竺可桢研究我国五千年气候变迁时，也有400年、800年、1200年和1700年的周期。

更长的周期是冰期-间冰期。第四纪初期极地和温带的冰川作用很普遍。第四纪冰川作用由一系列冰期和间冰期组成。冰期气候寒冷，间冰期气候温暖；冰期冰川覆盖面积扩大，间冰期冰川覆盖面积缩小。冰期-间冰期也属旋回性节律。

彭克及波留克尼尔曾将阿尔卑斯地区划分为四次冰期和三次间冰期。

（1）固茨冰期——————寒

固茨-明德间冰期—————暖

（2）明德冰期——————寒

明德-利斯间冰期—————暖

（3）利斯冰期——————寒

利斯-韦慕间冰期—————暖

（4）韦慕冰期——————寒

我国各地并不像西欧、北美那样第四纪初曾为大陆冰川所覆盖。我国的冰川遗迹，多是散在高山之上的小冰盖，时而伸出冰舌向平地流动，但冰期与间冰期旋回性节律依然存在。王嘉荫根据在北京西山寨口一带所见的冰川遗迹，认为华北地区有四次冰期与三次间冰期，可与华南对比。

第一个冰期

间冰期————湖泊沉积（三门期）

第二个冰期

间冰期————红色土（周口店期）

第三个冰期

间冰期————黄土（马兰期）

第四个冰期

间冰期————现代黄土及砾石