第四篇 自然地理学的应用
—方法、原理与实例
第十四章 地表环境评估与区划
第十五章 地表环境预测
第十六章 地表环境的规划与管理
第十七章 地表环境的优化与调控
第十四章 地表环境评估与区划
第一节 气候类型划分与气候环境评估
第二节 生物环境分区与评估
第三节 地形、地貌与地质环境评估与区划
第四节 水资源与水资源分布
第五节 土地分类、分级与评估
第六节 综合自然区划
柯本气候分类与主要的气候带和气候型
其中 A,C,D,E带为湿润气候,B带为干旱气候,H带为高地气候。各
带气候又据气温、降水及自然植被分布划分为若干气候型，用 f,m,w等字
母放在首位字母后表示，如 Af 表示热带雨林气候。在气候型的基础上又根据
气温的差异划分出气候副型，用 a,b,c,d等字母放在第三位来表示，如 Cfa
表示副热带湿润气候。
第
十
四
章
柯本气候分类系统中所用的符号及意
义
第
十
四
章
全球六个气候带 （柯本气候分类系统）
德国气候学家柯本（ W,Koppen）以气温和降水为指标，参照自然植被状
况于 1900年建立了柯本气候分类系统，在气候分类法中属于经验分类。随后经
过多次修订，已成为世界上使用最广泛的气候分类系统。
在柯本气候分类系统中，首先根据气温状况将全球气候分为六个气候带，
用 A,B,C,D,E和 H表示，在柯本气候分类系统中位于表示字母的首位。
第
十
四
章
气候类型图（据刘德生）第十
四
章
气候对人类的影响
?主要气象要素对人体的直接影响, 氧气,人类只能忍受大气氧分
压 20%的降低, 因此一般来说, 人在高于海拔 2000米的地方就会出
现高山反应； 温度,一般来说人体只能忍受体内 ± 4oC的变化 。 体
温低于 32oC就会失去知觉, 高于 41oC就有可能导致人体循环系统的
崩溃 。 热, 湿的综合影响,温度 20-24oC,湿度 40%-60%是体感最
舒适的温湿度范围 。
?气候对人类健康的间接影响 （ 不同气候区和不同季节, 有不同的
典型疾病, 其发病率也不同 。 风湿病, 关节炎的发病率在冷湿地区
是干热地区的 4倍 ）
?气候或气象灾害 （ 不同气候区有不同气候和气象灾害, 对人类生
活与生产均带来影响 ）
第
十
四
章
人对温、湿度感觉分类
温度 20～ 24℃,湿度 40%～ 60％是体感最舒适的温、湿
度范围。当环境的炎热和潮湿组合时，人的感觉极不舒服。
温度与湿度的组合情况可以用温湿度指数 THI来表示。
第
十
四
章
生物环境评估指标
生物环境评估指标：
2,静初级生物生产率
1,生物多样性
第
十
四
章
生物在地表环境形成中的作用
参 与 岩 石
和 非金 属 矿
物的建造
生物在地表环境
形成中的作用
参与地表
化学元素
的迁移
改变大气
圈、水圈
的组成
参与岩石的
风化和土壤
的形成
第
十
四
章
世界大陆净初级生产率 （ Huggett,1998)
从世界海洋和陆地生物净初级生产率分布图不难看出，生物净初级生产率，
陆地高于海洋，近岸浅海高于开阔大洋，森林高于草原，沼泽高于河流、湖泊，
草原高于沙漠，草甸高于冻原等等。
第
十
四
章
世界陆地生物群 (Mackenzie,1998)
第
十
四
章
生物环境分级评价结果
表 1 4 - 5 生物环境的分级评价
级别 净 初 级 生 产 率
( g / m
2
/ a )
生物种类 生物环境的
评价
区域或者生物群落
1 最高 （ > 8 0 0 ） 最丰富 最好 湿润的热带、亚热带地区和中纬度
森林地区，淡水沼泽，礁与藻床发
育的近海地区，大多数河口地区
2 很高 （ 6 0 0 - 8 0 0 ） 很丰富 很好 季风和交易风海岸地区，干湿热带
地区 （东南亚），某些河口地区
3 高 （ 4 0 0 - 6 0 0 ） 丰富 好 干湿热带地区 （东南亚），半湿润的
亚热带地区，部分大陆架
4 中等 （ 2 0 0 - 4 0 0 ） 一般 一般 地中海型气候区、半湿润的大陆区，
许多大陆架
5 低 （ 1 0 0 - 2 0 0 ） 单调 差 干旱、半干旱的赤道与中纬度地区，
开阔大洋的大部分地区
6 很低 （ 0 - 1 0 0 ） 很单调 很差 荒漠、冻原、冰原，某些大洋区域
第
十
四
章
地形、地貌与地质环境评估与区划
14.3.1地形、地貌与地质环境评估的途径
海拔高度,生物的生产量, 人口, 经济密度, 都随着海拔高度增
大而减小 。
地面组成,从地面组成的元素含量高低, 来估价人类生活的元素
地球化学环境, 将人类的元素地球化学环境划分为好, 一般和差 。
地质灾害,地质灾害如地震, 火山, 滑坡, 崩塌, 泥石流等, 严
重威胁着人类的生产与生活环境 。
地面起伏,地面起伏越大, 人类生活越不方便, 根据地面起伏度
的大小, 将人类生活的适宜度划分为四级：小于 100米为适宜, 100-500米
为一般, 500-1000米为不适宜, 大于 1000米为很不适宜 。
地貌部位,不同的地貌部位其环境条件也是不同的。
第
十
四
章
海拔高度对人类生活的影响分级
从目前的状况看，无论是生物的生产量，还是人口的密度，都存在随
着海拔高度增大而减小的趋势。因此可以说，在目前的科技和经济条件下，
对大多数人来说，高海拔地区仍然是不太适合居住与生活的地方。如果要
对海拔高度进行分级的话，可以借鉴原来对山地、丘陵的分类标准。
人类生活适宜度的海拔高度分级（王建,2000）
第
十
四
章
地面元素组成与人类的元素地球化学环境
（王建,2000）
地球表层存在很多种元素，根据它们与人体、生物的关系，可以将其划
分为必需元素、非必需元素和有毒元素。由于不同地区的地面组成物质的不
同，导致了元素在各个地区的分布不平衡，对人类的身体健康产生一定的影
响。如果要评价一个地区地面物质组成对人类环境有利或不利，适宜或不适
宜，就要从这些元素的含量高低以及对人体有害还是有利来评价。
第
十
四
章
地面起伏分级及其对人类生活的影响
地面起伏对人类的生产、生活有着重要的影响。对大多数人
来说，在平坦的地面生活要比在高低不平的地面生活更方便些。
用地面高度值的标准差，可以在一定程度上反映地面的起伏程度，
可以称之为地面起伏度。根据地面起伏度，可以评价其对人类生
活的适宜度。
地面起伏度与人类生活的适宜度（王建,2000）
第
十
四
章
中国的地形、地貌与地质环境特征
三大阶梯 ；中国的地势是西高东低, 并且由青藏高原起周围呈阶梯
状降低 。
三横三纵加一弧的山文特征 —中国地表结构的骨架
四大高原, 四大盆地和三大平原
四大高原：青藏高原, 内蒙古高原, 黄土高原和云贵高原；
四大盆地：塔里木盆地, 准噶尔盆地, 柴达木盆地, 四川盆地；
三大平原：东北平原、华北平原和长江中下游平原。
第
十
四
章
三大阶梯与西高东低的地势
中国的地势是西高东低，并且
由青藏高原起向东呈阶梯状降低。
三大阶梯是中国地形总轮廓的真实
写照。青藏高原平均海拔在 4000～
5000m之间，是最高一级阶梯，也
是第一级阶梯；青藏高原的东面和
北面则是由一系列盆地和高原组成
的第二级阶梯，平均高度在 1000～
2000 m之间；以大兴安岭 -太行山 -
巫山 -雪峰山为界，向东海拔大多
低于 500 m的低山、丘陵、平原区，
构成了第三级阶梯。由于地势西高
东低，河流大都由西向东流。比如，
中国大的河流长江、黄河、珠江、
淮河、海河等都是如此。
第
十
四
章
水资源特性与水资源分布特征
地球上的水体总量约有 1.36× 1010 km3,其中 97.22％ 为海水,
而淡水仅占 2.78％ 。 淡水中又有 77.14％, 为冰, 而可供人类直接
利用, 占人类用水总量 4/5的河水却只有 1,250 km3,仅占淡水
的 0.003％, 地球总水量的 0.000,1％ 。 就人类可利用的淡水资源
而言, 人均可达 5× 106 L,完全可以满足人类对水的需要 。 问题
的关键不是水量不够, 而是水资源在区域分布上的不平衡, 导致
某些地区缺水出现水荒, 某些地区水过多出现水灾, 而另一些更
为不幸的地区则受到水荒和水灾的双重威胁 。
水资源的分布特征
补给的循环性
变化的复杂性
利用的广泛性
利与害的两重性
不可替代性 水资源的特性
第
十
四
章
水资源评价
水资源评价就是对一个地区
水资源的数量, 质量, 时空
分布特征和开发利用条件的
全面分析评价 。 科学地评价
水资源状况是合理开发利用
水资源的前提, 可为水资源
的规划, 管理和保护提供科
学依据 。
水资源评价的
范围和内容
水资源评
价的原则,
水质状况
变化状况 供需状况
来源与分布
地表水与大气水、地下水
相互转化的综合性原则
水资源量和质统筹兼顾的原则
水资源调查、开发与管理
协调一致的整体性原则
综合开发利用水资源
的系统性原则
第
十
四
章
水圈的组成
地球上各种形式的水体通过水循环彼此相互联系，相互影响，构成一个完
整的水圈。从广义上说，水圈中的水对人类都有着直接或间接的利用价值，都
可以视为水资源。但就目前的技术、经济条件而言，对含盐量较高的海水、分
布在极地和高山、高原的冰川，以及埋藏在地下较大深度的地下水，还无法进
行大规模的开发和利用。因此，通常所说的水资源是指陆地上可供人类生产、
生活直接利用的地表淡水和埋藏较浅的地下淡水资源。这部分水量尚不足地球
总储水量的万分之一。
第
十
四
章
世界河流年径流量图 （ Jones,1998)
第
十
四
章
各大陆潜在供水量,2010年估计人口
及人口倍增时间对比
随着人口增长，人均水资源拥有量在减少。而另一方面，随着经济的
发展，人均需水量在不断增加。据估计，在不远的将来，全球将有大约 80
个国家面临水资源短缺问题。
第
十
四
章
中国地表径流资源分区
中国境内河川径流主要依靠降水补给，在地区分布上与降水量的分布密
切对应，具有明显的地带性规律。按各地径流量的多少，参照降水量和蒸发
量的地区分布，大致可分为丰水区、多水区、过渡区、少水区和缺水区五个
不同的区域（天津师范大学地理系等,19986）。
第
十
四
章
土地分等与土地评估的依据
土地适宜性 是指在一定的条件下, 土地对某种经济利用的适宜
程度 。
① 多宜性, 即同时适宜于农, 林, 牧等多种生产；
② 双宜性, 即同时适宜于农, 林, 牧等之中的两种生产；
③ 单宜性, 即只适宜于农, 林, 牧等之中的一种生产；
④ 不宜性, 即在目前的经济技术条件下还不具备利用的价值 。
土地限制性 是指某种或某些不利因素对土地适宜性和生产潜力
的抑制程度 。
土地经济效益 是衡量土地质量高低的主要依据之一, 它是指在
一定的经济, 技术条件下, 土地能够提供的有效收益 。
土地生态效益 是指某种生产利用条件下土地生态系统的质量。
第
十
四
章
土地分级单位自然要素比较 （陈传康,1993）
三级分级系统：
① 相（立地）：综合自然特征最一致的土地地段，是土地分级的最
小单位。
② 限区（土地单元）：相有规律地组合而成的中级土地分级单位。
③ 地方（土地系统）：限区有规律的组合而成的高级土地分级单位
从相（立地）、限区（土地单元）到地方（土地系统），其内部结
构从简单到复杂，其内部一致性越来越弱，而差异性越来越明显。
第
十
四
章
个体单位和类型等级的关系
一般来说，借助于生物分类的方法，以种、属、科等作为土地类型的单位。
如，在相一级基础上的土地类型划分，可以把性质相似的某些相归纳为相种，
性质相近的相种归纳为相属，性质相近的相属归纳为相科。
同理，性质相近
的限区可以归纳为限
区种，性质相近的限
区种可以归纳为限区
属，性质相近的限区
属可以归纳为限区科。
按照同样的方法，可
以将地方划分为地方
种、地方属、地方科、
地方目、地方纲、地
方门。
据伊萨钦科
第
十
四
章
两列指标网格法
土地分类以后，可以
用顺序法表示，即按照科、
属、种的顺序直接列出各
级分类单位，一般用拉丁
数序 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ,
Ⅴ, …… 来表示科，用英
文字母 a,b,c,d、
e,…… 表示属，用阿拉伯
数字 1,2,3,…… 表示
种。最后按科、属、种依
次组合为 Ⅰ a1,Ⅱ b2,Ⅲ c3、
等来表示土地的分类级别
及其关系。也可以用两列
指标网格法表示。
据陈传康
第
十
四
章
土地分等图式
土地等级是土地评价的最终结果，也是土地分等研究的核心部分。土地等
级的数目应按评价区域的复杂程度和评价的目的要求确定。目前，通常采用
的土地等级为八级制。从一等地到八等地，土地的适宜性及生产潜力依次减
小，而限制性因素增加；等级相同的土地，其适宜性及生产潜力大致相同。
第
十
四
章
递变型组合（据陈传康）
土地结构通常可以分为两大类：递变型结构和重复型结构。递变型结构，
是指各种土地类型在空间上按一定的顺序依次排列，组合在一起构成一定的
序列。
第
十
四
章
重复型结构（据陈传康）
重复型结构，
如果土地类型在空
间上不按一定顺序
更替，而是呈相间
排列或斑块状分布，
这样的结构叫做重
复型结构。如遭受
冲沟切割的台地区，
分布有浅凹地的草
地区的土地结构，
就类似于重复型结
构。
第
十
四
章
综合自然区划
自然区划 是根据一定地域自然地理特征的相似性和差异性逐级
划分或合并自然地域单位，并按这些地域单位彼此间的从属关系，
建立一定形式的地域等级系统的研究方法。
发生一致性原则；
形态类似性原则；
区域共轭性原则；
综合分析与主导因素相结合的原则
地带性与非地带性相结合的原则 。
自然区划的原则 综合自然区划的方法
部门区划叠置法；
地理相关分析法；
主导标志法；
自上而下逐级划分法；
自下而上逐级合并法 。
第
十
四
章
由双列系统获得单列系统及各单位之间相
互关系示意图
自然地域受到地带性与非
地带性分异因素的共同制约与
影响。根据地带性地域分异规
律和非地带性分异规律确定的
区划单位等级系统，分别称为
地带性区划单位等级系统和非
地带性区划单位等级系统。两
者并列合称为综合自然区划单
位的双列等级系统。地带性区
划单位等级系统，从高到低的
序列为：自然带 -自然地带 -自
然亚地带 -自然次亚带。非地
带性区划单位等级系统，从高
到低的序列为：自然大区 -自
然地区 -自然亚地区 -自然小区。
第
十
四
章
单列系统逐渐划分示意图 （据陈传康改绘）
有些学者认为，地表自然区域间的差异和区域单位空间分布的规律性
是地带性与非地带性地域分异规律的综合反映。因此主张在区划中采用，
一种能综合反映地带性和非地带性分异规律的统一的区划等级系统，从高
级到低级依次由带段 -自然国 -地带段 -自然省 -亚地带段 -自然州 -次区地带
段 -自然地理区（景观）等区划单位组成。
第
十
四
章
综合自然区划
14.6.3世界自然区划
14.6.4中国自然区划
青藏高
原高寒
区
极带
冷温带
暖温带
热带 青藏高原
高山区赤道带
东
部
季
风
区
西北干
旱区“三大区”
,五带” +,一区”
第
十
四
章
中国三个大区的主要特征 （据席承藩，丘宝剑等）
第
十
四
章
第十五章 地表环境预测
第一节 地表环境预测的原则
第二节 岩石圈的变化趋势
第三节 大气圈的变化趋势
第四节 水圈的变化趋势
第五节 生物圈的变化趋势
第六节 地球表层环境的变化趋势
地表环境预测的原则
时空尺度原则 要注意环境预测的时间和空间尺度 。
人地相互作用原则 应综合考虑自然变化与人类活动的互馈作用 。
关联性原则 地球表层环境是一个复杂的系统, 各个子系统间
相互作用, 相互关联, 子系统的变化会导致系统的变化 。
非线性原则 在环境预测时, 首先要分析环境处于什么状态,
是否可以预测, 预测的时限如何, 是否在预测的时段内存在突变
点, 从而确定预测的数学模型 。
第
十
五
章
岩石圈的变化趋势
板块运动的结果
世界大陆的位置将向西偏移,海洋与大陆的经度将会发生变化；
欧亚与北美洲板块的相向运动,将导致太平洋的逐步缩小, 大西洋
的不断扩大；
澳大利亚板块向东北方向漂移,将使澳大利亚的纬度降低, 南半球
的陆地面积进一步减小；
印度板块的向北移动,由于受到欧亚板块的阻挡, 将导致青藏高
原
与喜马拉雅山脉的进一步隆升, 中国西部地区的向北迁移 。
东非大裂谷的扩大,将使红海扩张为大洋, 非洲与亚洲分离 。
人类活动对于岩石圈表面形态有一定的修饰作用
围海造陆、护岸工程；水利设施建设；城市建设；不同的土地利用
方式。
第
十
五
章
板块运动方向和速度
从十年至百年的时间尺度看，板块运动的方向与速度不会有根本的改变，板
块的边界也不会有很大的变化。因此，火山、地震的分布规律不会有本质的改变。
地震、火山仍然主要分布在板块边缘，环太平洋带、洋中脊和喜马拉雅－阿尔卑
斯造山带仍然是地震、火山活动集中分布的地带。但从百万年和千万年尺度上来
看，地表的海陆轮廓以及板块的分布将会发生重大的变化，地震带和火山带也将
发生重大的变化。
第
十
五
章
未来海陆分布 (Christensen,1991）
第
十
五
章
大气圈的变化趋势
大气圈成分的变化趋势
CO2,N2O,甲烷 （ CH4）, 卤化碳 （ 包括 CCl3F和 CCl2F2） 增加较快,
SO2含量也有所增加 。 粉尘含量变化
大气圈结构的变化及其趋势
臭氧层的变化 臭氧层的减薄, 臭氧洞的形成与扩大
气候变化的趋势
从十万至万年时间尺度看, 从自然变化趋势说, 现代间冰期即将结束,
新的冰期即将来临, 气候将会向寒冷方向发展 。 但如果人类对自身活动引
起的温室效应不加以控制, 温室效应的影响有可能在一定时间内超出自然
变冷的幅度, 出现一个超间冰期 。
从百年时间尺度看, 从自然变化趋势来说, 21世纪不会出现平均状况
比 1900～ 1950年之间更温暖的气候阶段 。 但是, 由于人类活动对气候变化
的影响, 温室效应在短期内无法根本抑制 。 因此综合考虑自然与人为影响
,21世纪将是一个平均状况比 19世纪温暖, 与 20世纪相当或略为温暖的世
纪 。
第
十
五
章
大气组成的变化趋势
（据 Machenzie改绘）
第
十
五
章
臭氧层形成与破坏过程
第
十
五
章
气 候 变 化
从百年时间尺度看，
气候变化具有明显的
150～ 200年的双世纪周期，
最近一次暖峰出现在公元
1900～ 1950之间，下一个
暖峰将出现在 2050年以后。
因此 2000-2050年之间应
该是一个相对寒冷或温凉
的时期。也就是说，从
1950年以后出现的气候相
对温凉的时期，将持续到
2050年前后。尽管中间可
能会出现一些较短时间尺
度的气候波动，但从自然
变化趋势来说，不会出现
平均状况比 1900～ 1950年
之间更温暖的气候阶段。
第
十
五
章
水圈的变化趋势
15.4.1海面的变化
15.4.2水循环与水平衡的变化
板块运动 —太平洋缩小, 大西洋的扩张 —水循环的格局改变 —区域水平衡失衡
青藏高原的进一步隆升 ——亚洲中部的干旱化 。
气候变暖 ——世界水平衡发生重大变化
全球增温 ——冰川融化 ——海面上升；
区域或局部的地壳下降 ——海面相对上升；
地面沉降 ——海面上升；
海水升温 ——海水膨胀 ——海面上升 。
15.4.3水圈组成与结构的变化
气态水, 液态水比例增大, 而固态水比例减小
海面的升高将导致地球表面水体分布的重心向较低纬度偏移
河流, 湖泊, 沼泽的分布的区域不均匀性将会进一步增强
第
十
五
章
海面的变化
研究表明，现在世界海面
并不是一个平面，而是一个高
低起伏的曲面，这个面是一个
重力等势面，随着重力场的变
化而变化。最高的隆起在新几
内亚，高出平均海平面 76 m，
而最大的凹陷在马尔代夫，低
于平均海平面 104 m，两者相
差 180米，超过了冰期 -间冰期
海平面变化的平均幅度。由于
地球表面的重力场，是由地球
内部的物质组成决定的。岩石
圈相对于地核、地幔的西向漂
移，将导致各地重力场的变化，
从而导致海面的变化。
第
十
五
章
海面的变化
从百年时间尺度的变化
来看，随着未来气候的变
暖，海平面将会呈现上升
趋势。对于海平面上升幅
度的估计，存在很大的差
异。根据上述对气候变化
趋势的预测，结合各种预
测结果，我们认为到 2030
年前后，世界平均海平面
将会升高 15厘米左右，到
2100年前后世界平均海平
面将会升高 40～ 50厘米。
但由于地面沉降等原因，
在某些大河三角洲和沿海
平原地区海平面相对上升
的幅度有可能远远大于这
个数值。 据 Warrick et al.,1996
第
十
五
章
海平面上升的影响图
第
十
五
章
生物圈的变化趋势
15.5.2生物圈结构的变化
大气中的微生物含量增加 （ 大气湿度增大 ） ；
地球表面生物水平分布的不均匀性进一步增大 （ 降水的区域差异变大 ） ；
生物分布向中高纬度地区扩展 （ 气候变暖 ） ；
海洋生态系统空间范围扩大, 而陆地生态系统空间范围缩小 （ 海面上升 ）
一些渔场消失, 而另一些渔场则可能扩大或诞生 （ 洋流的改变 ） 。
15.5.3生物生产率的变化
一些种类由于气候的变暖, 病虫害加重, 生产率降低；一些种类, 尤其是
小麦, 水稻, 大豆等植物, 将会由于大气 CO2浓度升高, 植物的光合作用增
强, 植物的生产率将会提高 。
15.5.1生物圈组成的变化
生物种类的减少
人的比重将会进一步变大
生物多样性的保护任务艰巨
第
十
五
章
生物圈组成的变化
由于生物对环境变化的适应
需要一定的时间，因此由于环境
的变化，将导致一些生物种类的
灭绝。由于气候的变暖，尤其是
中高纬度地区的变暖，一些喜欢
寒冷的生物由于难以忍受高温将
会减少或消失。一些干旱区，由
于水的进一步减少，一些生物种
类也将减少或消失。尽管环境的
变化会导致一些新的生物种类的
诞生，但从短期看灭绝的生物种
类将会多于新生的生物种类。另
外，再加上人类活动的影响，生
物的多样性将会遭到一定程度的
破坏。也就是说，未来的生物圈
的组成将不如现在的生物圈的组
成那么丰富多彩。 人口增长与动物灭绝（陶世龙等）
第
十
五
章
生物圈组成的变化
自然界生物的种类在减少，而人口的增长却从来没有停止。根据预
测，不到 2050年世界人口就会超过 100亿，如果不采取有效措施，再过
44年，人口还将翻一翻。因此 未来生物圈中人的比重将会进一步变大 。
据 Mackenzie,1998
第
十
五
章
生物圈结构的变化
从长时间尺度说，海陆分布的变化、地面起伏的调整，将会导致
植被带、生物区的重大变化和调整，因而使生物圈的结构发生巨大
的变化。例如，太平洋的消失将会使现在的东亚地区森林消失，而
变为草原与荒漠；澳大利亚的向北移动将使其原来的荒漠变为森林；
红海裂谷的扩大将使得红海两岸的一些草原、荒漠变为森林。
冰期 -间冰期欧洲植被的变化
第
十
五
章
生物圈结构的变化 （王建,2000）
从短时间尺度说，全球气候的变化，也将导致生物圈结构的变化。（ 1）大气中
的微生物含量增加。（ 2）地球表面生物水平分布的不均匀性进一步增大。（ 3）生物分布
向中高纬度地区扩展。（ 4）由于海平面上升导致的海侵，将使海洋生态系统的空间范围
扩大，而陆地生态系统的空间范围缩小。（ 5）海面上升和海水温度变化将导致洋流的某
些变化和调整，可能引起涌升流发生区和鱼类聚集地的变化，从而使一些渔场消失，而另
一些渔场则可能扩大或诞生。
第
十
五
章
生物分布向中纬度的扩展模式
（现在的植被,Mackenzie,1998 ）
第
十
五
章
温室世界的植被
（大气二氧化碳加倍时,Mackenzie,1998）
第
十
五
章
地球表层环境的变化趋势
1,自然的成分越来越
少, 人工的成分越来越多
人口的增长在短
期内不会有大的改
变 。 随着人口的增
加和科技的发展,
人类对地球表层环
境的影响将会进一
步增大 。 人工环境
或经过人工改造的
环境的比重将会越
来越大, 而纯粹的
自然环境将会越来
越少 。
2、能量流的改变
现在人类利用的主要能源是
化石燃料 （ 煤, 石油, 天然
气 ） 。 然而, 化石燃料的利
用带来了许多环境问题, 人
类正积极地想方设法用其他
的能源来替代化石燃料 。 因
此将会导致今后一定时期内
能量流的改变 。 从天上到地
上, 从地下到地表, 从山区
到平原, 从海洋到陆地, 从
农村到城市 。
第
十
五
章
地球表层环境的变化趋势
3、物质流的改变
物质流的方向和强度的变化
人与环境的物质交换
人与环境之间的物质交换将会加强
4,信息流的改变
信息流的方向的改变,未来主要由发达国家与地区流向
发展中国家与地区的信息流不仅不会改变, 而且还会加强 。
信息流的强度,信息流的强度将会明显增大 。
信息流的速度, 随着通讯、网络技术的发展，信息的传
输速度将会大幅度的提高。
第
十
五
章
第十六章 地表环境的规划与管理
第一节 环境规划概述
第二节 环境规划编制
第三节 环境管理及其特征
第四节 环境管理的任务与内容
第五节 环境管理的手段
第六节 环境监测管理信息系统
环境规划及其原则
环境规划概念 是国民经济和社会发展规划的有机组成部分, 是
环境决策在时间和空间上的具体安排, 有明确的环境目标, 提出防
止环境污染与破坏以及解决环境问题的有效措施, 以改善生态环境,
促进环境与经济, 社会的协调发展 。
与经济和社会发展规划相协调原则
切实可行、易于操作的原则
改善生态环境，保证环境与社会、经济协调发展的原则
环境规划
的原则
第
十
六
章
环境规划的特点
动态性,环境规划的目标, 内容等是在不断变化的, 应
不断地加以补充和修改 。
综合性,环境规划的对象是地表环境，地表环境是一
个复杂的综合体；环境规划是多学科的综合。
地域性,地理环境的地域差异，要求环境规划必须根
据地域的环境特点进行，使之具可操作性。
协调性,环境规划必须与国民经济和社会发展规划结
合起来，协调好发展与保护的关系。
第
十
六
章
环境规划的分类
按规划的时间期限划分,
短期规划
中期规划
长期规划
按规划的范围和层次划分, 全球环境规划
国家环境规划区域环境规划
按规划的对象划分,
综合 (整体 )环境规划
专项 (专题、部门 )环境规划
第
十
六
章
环境规划编制 的原则
生态平衡原则
各部分相互联系, 互相制约的原则
极限性原则 环境中所有资源都是有限的, 环境对污
染和破坏的承载力也是有限的 。
整体性原则 环境系统中相互联系和相互制约的各个
因素或变量构成有机的统一体 。
区域性原则 地球表层环境具有区域性, 应因地制宜
地进行规划 。
预防为主的原则 坚持以防为主, 防治结合, 全面规
划, 合理布局, 突出重点, 兼顾一般的原则, 把工作重点转
向环境综合整治 。
第
十
六
章
环境规划编制的程序
通常, 编制环境规划是为了解决一定区域的环境问题, 改善生态环
境, 协调环境与经济, 社会发展之间的关系 。 由于环境规划的对象,
目标, 任务, 内容和范围等的不同, 存在着各种类型的环境规划 。
但不论哪种环境规划, 都要遵循一定的编制程序和方法,
制定工作计划
环境调查与评价
环境预测
确定环境目标
制定环境规划方案
方案的申报与审批
环境规划方案的实施
环境规划编制的程序
第
十
六
章
环境管理的特征
战略性 环境管理与一个国家或区域可持续发展战略的实
施紧密相连 。
综合性 环境管理涉及自然, 社会, 政治, 经济, 技术,
法律等许多错综复杂的方面, 需要运用自然科学和社会科学多
学科的知识并加以综合渗透, 充分利用技术, 经济, 行政, 法
律, 宣传, 教育等手段对人类损害环境的活动施加影响 。
区域性 环境管理必须因地制宜, 根据不同的区域特征,
提出不同的环境管理措施, 采取不同方法和手段加以实现 。
广泛性 环境管理与每个人都息息相关, 只有向公众进行
环境保护宣传教育, 提高环境意识, 树立环境道德观念, 动员
广大人民群众支持和参与环境保护与改善工作, 才是实现环境
管理目标的根本保证 。
第
十
六
章
环境管理的任务
（ 1） 合理地开发和利用自然资源, 维护生态平衡, 以达到
持续或永久利用的目的 。
（ 2） 重视环境污染的防治和生态环境的优化重建, 为人类
生存和发展提供高质量优美环境 。
（ 3） 通过调控自然环境系统的物质流, 能量流和信息流,
使其结构更优, 功能达到最大, 朝着人类所预期的方向发展 。
（ 4） 人类在环境管理中扮演着管理者和被管理者的双重角
色, 起着决定性作用 。 因此, 要采取有力措施调整和改变人类
某些不合理的行为和活动, 以减少对生态环境的污染和破坏 。
（ 5） 制定切实有效的环境保护政策, 法律, 条例, 规划等
,提出具体监督, 贯彻, 实行的途径和措施 。
（ 6）开展环境科学研究，为环境保护事业培养管理人才。
同时，加强有关环境的宣传教育，以提高公众的环境参与意识
。
第
十
六
章
环境管理的基本内容与分类
环境管理的内容是广泛和复杂的, 一般说来, 可以从管
理的范围和管理的性质两个方面做以下划分 。
（ 一 ） 按管理范围分类
1.资源环境管理
2.专业环境管理
3.区域环境管理
（ 二 ） 按管理性质分类
1.环境质量管理
2.环境计划管理
3.环境技术管理
第
十
六
章
环境管理的手段
16.5.1法律手段,法律手段是环境管理的一种强制性措施 ——立法与
执法 。
16.5.2经济手段,采取排污收费, 经济处罚, 赔偿损失, 奖励综合
利用等经济措施, 充分发挥经济规律在环境管理中的作用 。
16.5.3行政手段,行政手段主要是指国家和地方各级政府, 根据国
家行政法规所赋予的组织和指挥权力, 对资源, 环境的保护工作实
施行政决策和管理 。
16.5.4技术手段,环境问题解决的好坏, 在很大程度上取决于科学
技术 。 因此, 没有先进的科学技术, 就很难对环境实施有效的管理 。
16.5.5教育手段,通过各种形式和渠道, 广泛开展环境保护的宣传
教育工作, 使公众了解环境保护的重要意义和任务, 激发保护环境
的热情和积极性, 把保护和热爱环境变成自觉行动, 从而形成强大
的社会舆论, 制止浪费资源, 破坏环境的行为 。
第
十
六
章
环境监测管理信息系统
环境监测管理信息系统 就是以现代数据库技术为核心,
把环境信息存储在计算机中, 在计算机软, 硬件的支持下, 实
现对环境信息的输入, 输出, 修改, 增加, 删除, 传输, 保密,
检索, 计算等多种数据库技术的基本操作, 并结合统计数学,
优化管理分析, 预测评价模型, 规划决策模型, 制图输出等应
用软件, 构成一个复杂而有序的, 具有完整功能的技术系统 。
第
十
六
章
环境监测管理信息系统的开发程序
开发计划阶段,在对现行系统进行调查分析的基础上, 确定环境监测
管理信息系统的开发目标和总要求, 制订并筛选出最佳方案, 编制可
行性研究报告 。
系统分析阶段,设计出符合实际需要和用户需求的系统的逻辑系统 。
系统分析工作的内容主要包括详细系统调查, 功能需求分析, 数据分
析, 提出开发系统的逻辑模型和系统报告的编制 。
系统设计阶段,这个阶段的主要任务是根据系统分析的逻辑模型提出
一个物理模型 。 要在各种技术手段和处理方法中权衡利弊, 选择最合
适的方案, 实施物理模型, 解决, 如何做, 的问题 。
系统实施阶段,系统设计完毕后, 要经测试, 组织验收, 通过后付诸
实施 。 在运行过程中, 要注意系统的维护, 以保证系统的可持续利用
。
第
十
六
章
第十七章 地表环境的优化调控
第一节 优化调控概述
第二节 优化调控原理
第三节 优化调控的途径
第四节 优化调控的方法与模型
优化调控概述
概念,地表环境的优化调控, 就是通过人类有目的的干预, 使
地表环境朝着更加有利于人类的方向发展, 达到人类所预期的地
表环境目标 。
实质,是人类不断协调人与环境之间关系的过程, 通过地表环
境的优化, 达到人与环境之间关系高度协调与统一
难点,地表环境是一个极其复杂的大系统, 人类对自然环境发
展演化的规律还缺乏足够的认识；人类对环境的调控能力还相当
有限, 特别是难以对长时间大范围的自然环境系统实施调控 。
第
十
七
章
优化调控 基础理论与基本 原理
（ 一 ） 系统与系统学的思想
（ 二 ） 系统的反馈与控制
（ 三 ） 系统的优化
17.2.2优化调控的原理
（ 一 ） 协调原理
（ 二 ） 弹性原理
（ 三 ） 整体优化原理
（ 四 ） 生态原理
（ 五 ） 经济学原理
（ 六 ） 适宜性原理
17.2.1优化调控的理论基础
第
十
七
章
优化调控的程序
地表环境
优化调控是一
项艰巨复杂的
系统工程，有
一套科学严密
的工作程序，
具体可分为如
左几个步骤。
第
十
七
章
环境规划编制的程序与方法
第
十
七
章
优化调控的途径
17.3.1物质流的调控
通过调节输入或输出系统的物质的质量与数量, 可以达到调
控系统结构与功能的目的 。
17.3.2能量流的调控
可以通过调节系统的能量流, 达到调控与优化地表环境的目
的 。
17.3.3信息流的调控
信息流的改变，同样也会改变系统的结构与功能。因此
通过调节信息流，同样可以达到调控环境的目的。
第
十
七
章
线性规划方法
特点 最简单, 应用最广泛的一种数学规划方法, 也
是最早使用的一种最优化方法 。
适用 线性规划方法只能用来解决那些目标函数和约
束条件都具有线性关系的问题 。
程式 首先是确定解决问题的目标, 然后通过对目标
的各种影响因素的分析, 确定目
标函数和影响目标实现的各种约束条件, 建立线性规划模型
,最后是数学求解 。
第
十
七
章
层次分析法（ AHP方法）
特点 是定性与定量相结合, 具有很强的科学性, 逻辑性
和实用性, 是对环境这类复杂系统进行优化调控的一种有效方法 。
程式 把要研究的复杂问题看成一个系统, 通过对系统多
因素的分析, 建立各因素间相互联系的层次关系；再对各个层次
的因素进行比较判断, 给出它们之间的相对重要性；进一步计算
每个层次所有因素的相对重要性权值后, 加以排序；最后根据排
序结果进行综合评价, 排出调控方案的优劣次序 。
第
十
七
章
费用效益分析法
费用效益分析是最常用的一
种经济分析方法。其理论与实
践是从 20世纪 30年代由美国逐
渐发展起来的，在环境经济分
析中现已得到广泛应用。
该方法的基本原理是，将所
有费用和所有效益都列出来，
以货币的形式进行定量表示，
考虑资金的时间价值，把所有
的费用和效益进行贴现，计算
出净效益的现值。用各备选方
案净效益的现值作为评价方案
优劣的依据，优选出净现值最
大的方案。
费用效益分析的一般步骤如
右图所示。
第
十
七
章
（电子教案）
作者：王 建
陈 霞
王轲道
