五、地貌方程

　　基于对戴维斯1899年所提出的地形理论的理解，基本地貌方程的核心被考虑成为：地表形态是“结构加过程加阶段”的某种函数。基于对彭克在1924年所提出的地形理论的理解，基本地貌方程则被认为：地表形态将是关系到剥蚀速率与抬升速率的某种函数。基于对沙伊德格于1970年所提出的地形理论，基本地貌方程可以认为是：地表形态按照对立性原理(principleofantag-onism)而表现，即地球构造力与外力是同时发生的，现在所看到的地貌形态正是代表了这两种类型力，在对抗作用下的瞬间平衡。其中内力过程引致出一种系统的和非随机性的特点，而外力过程则引致出一种随机的、非系统的特点。如果基于对格里高利(K.J.Gregory)于1977年的地形理论的认识，基本地貌方程被认为是：

　　F=f(P.M.)dT (6.50)

　　式中F为地表形态；M为受作用的地表物质；P为作用于地表物质的诸过程；T为时间；f为某种函数。

　　综上所述，一个一般的地貌方程，能够也必须作为进行地貌过程的更加详细分析时的出发点，它可以由以下所列出的综合特性进行表述：

　　F=f(m,dm/dl,de/dt,du/dt,t) (6.51)

　　式中：F为地表形态；m为地球表层物质；dm/dl为地表物质随距离的改变率(作为一种结构因素)；de/dt为侵蚀速率；du/dt为抬升速率；t为一个过程所经历的时间。

　　由此看出，一般地貌方程包括了岩石因素、结构因素、侵蚀因素(外力)、构造因素(内力)和时间因素。其中，作为理论地理学的研究范畴，我们则更加关注岩石因素(地貌过程作用的基础)和侵蚀因素。

(一)岩石因素

　　在地貌学中所认定的岩石性质，其最本质的意义就在于岩石对于风化的绝对抵抗与相对抵抗，由此可以表明风化产物的数量以及将具有移动状况的可能性。基于此目的，首要就必须考虑化学风化与机械风化。因为在下面的讨论中，还会专门就风化作用进行细致的阐述，此处的注意力将指向沙子颗粒大小的产率及其所组成的搬运物质介质。进一步探讨，就会涉及到物质破碎的速率，以及此种速率与哪些因素具有密不可分的关系：

　　m=f(Wc，Wm，Dp，Fc) (6.52)

　　式中m为(在一种形态学意义上的)地表物质；Wc为岩石的化学分解速率；Wm为岩石的机械破碎速率；Dp为所产生的土壤颗粒大小；Fc为颗粒之间的粘结力。

　　进一步解析：

　　Wc=K(Tm·Rd) (6.53)

　　式中K为常数；Tm为绝对温度的平均值；Rd为在计算Wc时，作为时段的百分比所表示的降雨的天数。

　　Wm=Kf[(n c)/t]Rd Kh(nSt/T)H (6.54)

　　式中Kf为反映冻结作用相对重要性的常数；(n c)/t为时间单位内，通过冻结点温度的循环数目；Kh为反映无机盐作用相对重要性的常数；nSt/T为风暴的数目，其中降水速率小于蒸发速率；H为土壤中盐溶液的浓度。

　　于是：

　　m′=K(TmRd) K[Kf(n c)/t·Rd] Kh(nSt/T)H (6.55)

　　可以定名K为岩石常数。对于化学风化而言，K取决于可渗透性、可溶性、孔隙率以及脆弱性等。此处m′暂未考虑Dp及Fc。

　　在地球表面自然发生的一般温度条件下，化学反应的速率是温度和离子化的函数。这样一来，当水分存在时地表物质的风化就具有很重要的意义了，至于反应的速率则更直接地取决于温度的高低。汉克斯于1944年就指出，基于如上考虑，可以利用平均温度作为指标进行计算。在一些地方，它已被证实与地下水对大气CO2的吸收有很大的关系；而在另外一些地方，它则与有机质分解产物的浓度有关系。由于对于水分和离子的需要，而且在地下水中一般只具有轻微的垂直运动倾向，因而最大的化学风化层，绝大多数发生在或接近于地下水位的表面。

　　至于机械破碎，主要是由于冰或者潮解盐类的结晶所制造的晶化压力，占据着主导地位。在上述两种状况下，通过毛细作用，对于晶体增长中结晶材料的连续供应也是很重要的。从一个比较广泛的意义上认识，过程的速率关联着其重复的频率，而且同时还关联到冻结和消融的频率，以及联系到干湿交替的频率。
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