干旱区资源与评价第一章 绪论一、资源、自然资源的概念一、资源、自然资源的概念 1、资源：指环境中能为人类直接利用，并带来物质财富的部分。包括：自 然资源和社会经济资源(人力、资金、技术等). 2、自然资源 人类可以利用的自然生成物，以及生成这些成分的环境功能，称为自然资 源。 3、自然资源概念的共同点： 自然资源不是脱离生产应用而对客观物质的抽象研究的对象，而是在 不同的时空组合范围内有可能为人类提供福利的物质和能量； 自然资源的范畴不是一成不变的，随着社会进步和科学技术的发展， 人类对自然资源的理解不断加深，资源开发和保护的范围不断扩大； 自然环境是指人类周围所有的外界客观存在物，自然资源则是从人 类的需用角度来理解这些因素存在的价值，因此，自然资源和自然 环境密不可分，但两者的概念又互有差异。 二、自然资源的类型、特点二、自然资源的类型、特点 1、自然资源的类型、自然资源的类型 地理分类地理分类 ：气候、水、生物、土地、矿产和海洋资源。气候、水、生物、土地、矿产和海洋资源。可更新资源可更新资源：生物资源、土地资源、森林资 源 耗竭性资源耗竭性资源 特征分类特征分类 不可更新资源不可更新资源：如矿产资源。恒定性资源恒定性资源：气候资源、潮汐能、原子能等 非耗竭性资源非耗竭性资源。 易误用性资源易误用性资源：水资源、旅游资源。 利用分类利用分类 ：农业资源、工业资源、能源资源、旅游资源、医疗卫生资源等。2、自然资源的特点、自然资源的特点 1） 、可塑性和演变的不可逆性 2） 、数量的有限性和潜力的无限性 3） 、自然资源的综合性和整体性 4） 、时空变化的不平衡性与节律性 5） 、自然资源的多层次性与多功能性 值得注意：并非自然资源所有的功能及用途都具有同等重要的地位值得注意：并非自然资源所有的功能及用途都具有同等重要的地位。 在资源开发利用时要全面权衡，按经济效益、社会效益、生态效益相统一 的原则，借助于系统分析手段，通过科学的优化程度选择最佳方案。 三、自然资源的评价原则三、自然资源的评价原则 1、以人类的利用为核心 2、遵循经济规律 3、遵循自然规律 4、遵循区域综合性规律5、评价结果应以实用性为目标 四、自然资源开发利用的发展趋势四、自然资源开发利用的发展趋势 1、自然资源的开发利用要积极保持自然界的生态平衡 2、自然资源的综合开发 3、开源和节流是自然资源开发中并举的两个方面 4、开发利用自然资源要与保护资源和提高环境质量结合起来 5、自然资源研究和开发利用的国际性合作将日益加强 五、我国的自然资源现状五、我国的自然资源现状 1、我国自然资源及其利用的基本特征是资源总量丰富但人均少，资源利 用率低且浪费严重。中国最大的比较优势是人口众多，最大的劣势是资源不足。2、我国土地资源土地资源的特点是“一多三少”，即总量多，人均耕地少，高质量 的耕地少，可开发后备资源少。 3、中国草地草地可利用面积比例较低，优良草地面积小，草地品质偏低；天 然草地面积大，人工草地比例过小，天然草地面积逐年缩减，质量不断下降。 草地载畜量减少，普遍超载过牧，草地“三化”不断扩展。 4、矿产资源矿产资源，虽然总量丰富，但人均占有量不足。同时存在三个突出问 题：一是支柱性矿产(如石油、天然气、富铁矿等)后备储量不足，而储量较多 的则是部分用量不大的矿产(如钨、锡、钼等)；二是小矿床多、大型特大型矿 床少，支柱性矿产贫矿和难选冶矿多、富矿少，开采利用难度很大；三是资源 分布与生产力布局不匹配。 5、淡水资源淡水资源储备是指储存于地表和地下的可利用水量，也就是所谓的可更 新水资源量。我国水资源总量并不少，但由于人多地广，人均占有量很少。 6、自然条件优越，海洋资源海洋资源十分丰富，我国海洋资源开发起步较晚，开发 能力较低。海上矿产资源开发、能源开发尚处在起步阶段，难以从根本上缓解 我国现阶段资源短缺的状况。 7、生物资源生物资源总量大，但质量普遍较低；资源结构不尽协调 ；生物生产力年 际变化大，季节性明显 ；区域分布不平衡。 8、我国自然旅游资源自然旅游资源具有以下特点：类型多样，分布广泛 ；地域差异显著 ；受季节影响大 ；一些高质量的自然旅游资源往往地域偏远，开发难度大。 第二章 干旱半干旱区自然资源形成一、干旱半干旱区界定一、干旱半干旱区界定 1、湿润、湿润地区年降水量大多在 800mm 以上； 半湿润半湿润地区年降水量多在 400（500mm）800mm； 半干旱半干旱地区年降水量大多在 200400mm（500mm） ， 干旱干旱地区年降水量在 200mm 以下。 2、中国科学院自然区划工作委员会将干燥度大于干燥度大于 2.0 的地区称为干旱区，干燥的地区称为干旱区，干燥 度度 1.52.0 的地区称为半干旱区。的地区称为半干旱区。 3、1977 年，联合国荒漠化问题会议上由联合国粮农组织 (FAO)等机构提出的 荒漠化图以干旱指数 P/ETP 来确定干旱区界线。P 表示降水，ETP 表示蒸散， 蒸散是用彭曼方法计算的，考虑了大气温度、风和太阳辐射。 P/ETP 2荒漠草原、荒漠 以畜牧业为主 二、中国干旱区形成的古地理过程二、中国干旱区形成的古地理过程 1、森林化、森林化(过程过程)时期时期早第三纪湿润期早第三纪湿润期 古地中海特提斯海仍占据我国西南广大地区 早第三纪我国北方土地形成的过程与地理特征早第三纪我国北方土地形成的过程与地理特征,可概括为以下几点：可概括为以下几点： (1)自白垩纪晚期以来,地壳构造运动相对平稳,地表经长期剥蚀夷平,呈准平原化。(2)气候主要为行星风系环流所控制,北部多受西风环流影响,湿润多雨;但南部夏 季为亚热带高压所占有;西北地区盛行东北信风,相对干燥温凉。 (3)全境除西北地区(新疆、柴达木盆地、甘肃西部)为亚热带稀树草原外,其它地 区均属森林环境。 (4)岩石风化作用旺盛,风化壳深厚,土地的物质淋溶过程明显,地表可溶盐大多被 淋洗,富铁质化。 2、草原化、草原化(过程过程)时期时期晚第三纪与早更新世半干旱期晚第三纪与早更新世半干旱期 早第三纪渐新世后开始的最重要的地理事件是喜马拉雅运动以比前更广阔 更剧烈的气势进行着，古地中海大幅度抬升而成为高原与高山青藏高原与 喜马拉雅山，早期被夷平的地面再度抬起，并伴有大量的断裂。直到第三纪末 第四纪初期使青藏高原剧裂隆起。 喜马拉雅山与青藏高原逐渐隆起的过程喜马拉雅山与青藏高原逐渐隆起的过程,，加速了我国北方地区的干旱过程，加速了我国北方地区的干旱过程， 其原因主要是：其原因主要是：古地中海的退出，不仅使我国西部地区完全成为陆地，而且使 南亚大陆与欧亚大陆联成一片，大大扩大了欧亚大陆的面积，使其更为辽阔， 这在很大程度上改变了海、陆间的水热对比关系，使我国西部及北部地区成为 地球上最大陆地的腹地，大陆性气候必然会明显加强，由此改变了早第三纪的 行星风系，并诱发形成了崭新的季风环流，成为控制我国当今气候的主导因素。3、荒漠化、荒漠化(过程过程)时期时期中更新世以后干旱期中更新世以后干旱期 自第四纪以来所出现的冰期与间冰期这种具有轮回变化的大气候变化，就是 第四纪以来最重要的地理事件 。这一事件的出现，无疑加快了从第三世纪开始 的我国北方气候逐渐变得干冷的基本趋势，中更新世以后，我国北方地区便进 入以荒漠化为主要特征的干旱时期。 古地理过程对现代环境特征的影响古地理过程对现代环境特征的影响 (1)古地理过程的进行，为现代地貌特征奠定了基本轮廊： (2)第四纪以来所形成的季风环流的格局，成为控制本区气候的主要因素， (3)由于长期干旱环境的深刻影响，植被类型较少，覆盖度很低，尤其是贺 兰山以西，现代的荒漠特征与晚更新世后期保持了明显的一致性。(4)由于土地的诸要素明显地受古地理过程的深刻影响，因此，土地本身不 可避免地打上了古地理过程的烙印，这主要表现在土地的一些基本特征上，第三章第三章 气候资源气候资源一、太阳辐射资源特点一、太阳辐射资源特点太阳以电磁波形式不断向外放射能量，称为太阳辐射。 太阳辐射资源主要指被地表吸收的太阳总辐射，约占到达大气顶界辐射量 的 51%。太阳辐射资源的多寡主要由太阳高度角太阳高度角和大气透明度大气透明度两个因素决定。太阳总辐射变化是直接辐射直接辐射和散射辐射散射辐射共同作用的结果，并且主要由太阳太阳 高度角高度角变化决定。 我国太阳辐射年总量，总的是东部小西部大。年内月总辐射量最低值在 12 月份，最大值出现在 6 月份。 二、太阳辐射资源的利用二、太阳辐射资源的利用1 1、光热转换、光热转换 我国早在两千多年前的战国时期就知道利用钢制四面镜聚焦太阳光来点 火；利用太阳能来干燥农副产品。现代有制热与制冷。常见的有太阳能热水器、太阳能空调制冷 、太阳 能温室 、蓄热太阳池 。 2 2、光电转换、光电转换利用太阳能发电。如太阳能光伏。 简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源，较复杂的光伏系统可为房 屋照明，并为电网供电。还有光能汽车、太阳能路灯等。法国奥德约太阳能发电站法国奥德约太阳能发电站是世界上第一个实现太阳能发电的太阳能电站。3 3、光化转换、光化转换基本形式有植物的光合作用和光化反应。 三、太阳辐射资源的计算三、太阳辐射资源的计算 （一）太阳总辐射的计算（一）太阳总辐射的计算主要采用经验公式：Q Q = = QiF1QiF1（p p）F2F2（s s，n n）式中Q：太阳总辐射；Qi：理论太阳辐射，一般可通过天文计算公式获得或查表获得，主要包 括天文辐射、晴天总辐射天文辐射、晴天总辐射和理想大气总辐射理想大气总辐射三种；F1（p）：大气透明度的影响函数；F2（s，n）：天空晴朗程度的影响函数，其中 s 是日照百分率，n 是云 量。 1 1、利用天文辐射计算太阳总辐射利用天文辐射计算太阳总辐射天文辐射是指完全由地球的天文位置，如日地距离、太阳高度、白 昼长度等决定的太阳辐射，即到达大气顶界的太阳辐射。 Q Q = = QAQA（a+bsa+bs） 夏半年 a 值的分布自西向东、自南向北减小， b 值在西部地区变化不大， 在东部地区自南向北增大。冬半年 a 值由南向北增加， b 值在西部地区变化不 大，在东部地区由南向北增大。 2 2、利用晴天辐射计算太阳总辐射利用晴天辐射计算太阳总辐射晴天总辐射是指天空晴朗无云时到达地表的太阳总辐射。 3 3、利用理想大气总辐射计算太阳总辐射利用理想大气总辐射计算太阳总辐射理想大气（干洁空气）是指大气中不含水汽、液态和固态杂质的混 合气体。通过理想大气到达地表的太阳辐射被称为理想大气总辐射。 （二）太阳直接辐射与散射辐射的计算（二）太阳直接辐射与散射辐射的计算 翁笃鸣 S=S= QAQA（as+bs2as+bs2） D D = = QAQA（an+ban+b）式中：S：直接辐射； s：日照百分率；D；散射辐射； n：平均云量。太阳直接辐射主要与大气透明状况大气透明状况有关,散射辐射主要与天空云量天空云量有关。公式中的系数 a、b 因地区而异，见表。 四、太阳辐射资源的评价的指标四、太阳辐射资源的评价的指标 1 1、光合有效辐射（、光合有效辐射（PARPAR） 光合有效辐射是指绿色植物进行光合作用时，被叶绿素吸收并参与 光化学反应的那部分太阳辐射能 2 2、光能利用率、光能利用率光能利用率是指植物光合产物中贮存的能量与其所获得的太阳辐射 能的百分比。它反映植物进行光合作用的效率。 3 3、光合生产潜力、光合生产潜力在光、热、水、二氧化碳等外界环境条件和作物的群体结构、长势 及农业技术措施等都处于最适宜状态时，由作物的光合效率所形成的群体最高 产量称为光合生产潜力，亦称作物产量的理论上限。 五、提高光能利用率五、提高光能利