流域下垫面因素与自然的地理特征有何区别和联系

下垫面因素

降水落至地面后，在形成径流的过程中受到地面上流域自然地理特征（包括地形、植被、土壤、地质）和河系特征（河长、河网密度、水系形状等）的影响，这些影响因素统称下垫面因素。它也是制约河川其它水文现象的重要因素。

自然地理特征包含以下几个方面

位置（经纬度位置,海陆位置）

气候（气候类型,气温,降水）

地形（地形类型,海拔,地貌）

水文（流量,汛期,结冰期,含沙量,水系发育）

土壤（种类,肥力）

植被（种类,分布状况）

从定义上看，下垫面因素受自然地理特征的影响，是其因素之一。而自然地理特征之一的水文，又受下垫面因素制约。区别在于自然地理特征间接影响水文，而下垫面因素是直接影响的。

下垫面因素
降水落至地面后，在形成径流的过程中受到地面上流域自然地理特征（包括地形、植被、土壤、地质）和河系特征（河长、河网密度、水系形状等）的影响，这些影响因素统称下垫面因素。它也是制约河川其它水文现象的重要因素。
（1）纬度：纬度差异可以说是宏观上较为关键的影响因素，不同纬度地区因接受不同量的太阳辐射能从而导致下垫面在南北方向有的较大差异。因为地球近似球体，地球自转导致不同纬度地区太阳照射的角度不同（即太阳高度角有所差异），所以天文辐射带能量的分布呈纬度带变化：根据数据统计，全球获得天文辐射最多的是赤道，随着纬度的增高，辐射能依次减少，最小值出现在极点，仅为赤道地区的40%.这种能量的分布的不均衡进而导致气温、气候的纬度带性变化，如：赤道带多对流雨，而在副热带高压带则炎热干旱降水稀少。正是这些气候因素（降水、蒸发等）影响着雨强和雨量的大小从而影响着产流机制和产流方式，如中国海南产流多为蓄满产流，中国的黄土高原地区则多为超渗。再如位于赤道附近的亚马孙河的流量可达每秒21.9万立方米，比位于中纬度的长江、密西西比河的总流量都要大，约为7条长江的流量。
（2）距海远近：距海远近主要影响的是地区的干湿程度。干湿程度主要是影响近地面空气和地表物质（如土壤等）的湿度，近地面空气湿度大降水概率增大，且空气中水的含量越大越不易于蒸发；在相同降水量时，地表物质（如土壤）的湿度越大，越容易形成蓄满产流。近海地区受海洋影响很明显，气候湿润降水丰沛，而内陆地区受大陆影响，温度变化明显，气候较干燥。我国广东、福建近南海终年的降水量大于位于内陆的西北地区；我国土壤湿度的空间分布为东北、江淮，西南湿，华北、西北干，并且土壤湿度由内陆向近海地区增大的特征，参考《中国河流年径流量系数及主要河流平均年径流总量》地图发现，西北、华北地区除黄河外，很少水系有明显的径流量，而西南，江淮，东北地区则有澜沧江、怒江、长江、松花江、黑龙江等水系及其支流构成复杂而密集的水网。
（3）面积、形状：在一定的情况下，流域面积较大的径流较稳定，年变化幅度不大，而流域面积小的基流常发生明显的季节性变化。
在流域较为平坦的地区，暗流等一些地下径流及壤中流汇流进河网，流量增大，流速减小，流水常表现为堆积作用；在流域较为险峻狭隘的区域，水量较小，流域宽度很小，流速快，常表现为侵蚀下切。
2）地貌特征：
径流在地貌上具体表现在山地、盆地、丘陵、湖泊、沼泽等地貌单元上：盆地排水性能差，下渗占主要；山地、丘陵分水性好，地表径流较多；丘陵还有降水分配于填洼；同时在这些地貌单元的变化下，径流的流向和流速会相应地改变。沼泽和湖泊具有调蓄的功能：湖泊作为天然水库，除了能拦蓄本流域上游来水，减轻下游洪水的压力外，还可分蓄江河洪水，降低于流河段的洪峰流量，滞缓洪峰发生的时间，发挥调蓄作用，如洞庭湖。流经沼泽的水蒸发大，径流出去很小，但其中径流可分为沼泽地表径流和泥炭层径流，水流缓慢（2-3m/d）.
3）地形特征：
高程对径流的影响主要表现在重力势能方面，高程相对较大的流速快，历时短，下渗量少，地表径流较多；
在其他条件相同的条件下，坡面坡度越大，水滴与土壤表面的接触面积越小，下渗越不明显，地表径流越多。如美国Georgia的Cratecay River,流域内的水量变化说明地表径流起着主要作用，而基流存在季节性补给。
坡向：在向光坡有暖湿气流易形成降水，空气湿润植被旺盛，故地表径流较少，壤中流和地下径流较多；在背光坡因缺少水汽，气候干燥，导致土壤等因子不同于向光坡，较难生长植被，不能涵养水源。典型的是我国四川省二郎山，山体的东坡上，水汽充沛分布着湿润的常绿阔叶林，山脊的西坡上则分布着干燥的草坡。
坡向和坡度在汇流时给流水提供水平流动时的侧向动力。
4）地质条件：
地质构造主要影响径流的流向和流速，地表径流会顺着断层面或者节理面等应力作用方向面变成地下径流，因为在这个面上所受的阻力小所以流速较快，而地下径流的的流向和流速又取决于区域内岩石的岩性，在岩性较弱如喀斯特地区水蚀作用明显，流向不规则多分支；在岩性较强的区域，地下径流流向唯一或者出露地表形成地表径流；在不同岩性地区，汇流的河床的基准面是深浅不同的：在岩性较弱地区，溯源侵蚀较强，下切能力较大，河流基准面较低；岩性较大地区则反之。
岩石是成土母质，不同岩性的岩石成土后土壤的性质是不尽相同的，有砂质土、粘土和壤土。这些不同种类的土壤因土壤颗粒的大小及土壤颗粒吸引力的不同造成大面积土壤的下渗率不同，一般来说砂质土的透水性强，保水力弱；粘土的透水性差保水性强；壤土的透水性和保水性居中。
5）植被特征：
陆地表面植被的存在与否，在不同尺度上影响着降水的分配，在裸地上，强降雨使得表面变得泥泞，水分在进入土壤时受到比平常更大的阻力，而植被能够承受雨滴的冲击减弱强降雨对土壤的冲击作用，同时植被在一定程度上降低了地面土壤水分的蒸发。但在裸露的地表或植被覆盖的地表，即使强降雨历时短，地表都有可能有水流即地表径流产生。
（1）植被本身会利用截流水分及自身水分进行生物蒸散作用（截流蒸发大于蒸腾）。蒸散的季节变化对径流分配有着一定的影响（Czikowsky和Fitzjarrald,2004）：在干季降水下渗量多，地表径流减少，而在湿季植物截流量达到最值，径流相对丰富。
（2）通常植被以及落在地面上的枯枝落叶具有滞水作用，增加下渗量，从而增加壤中流和地下径流；
（3）植被截流及涵养水分的作用：大面积的植被通过影响小气候而影响大气降雨的分布，同时通过对林冠以上大气降雨的重新分配：对于发育成熟的林冠而言，最大截流能力因冠层的树种组成不同而异，其中截流能力最大的是针叶林，林下植被和草本植物具有和冠层相当的截流能力，甚至会更大；在落叶或休眠期，落叶林和灌木丛及草本的截流储量会减少；在一定区域内，林地的密度越大，截流效果越明显；树龄越大树干的粗糙程度越大，当超出截流能力时，被截留的雨水会发生茎流，树干的粗糙度越大，茎流损失量大，径流相对减少；同时茎流作用可以将大量的水输送至植物根部周围，使得根部周围出现较高的入渗率。
（4）植被还可以通过一些生物作用（如落叶经微生物作用形成腐殖质，豆科植物根瘤菌固氮等）改善土壤性质及结构，从而改变土壤的下渗率导致径流的产流机制发生改变：一般来说含腐殖质较多的土壤有机物含量高，腐殖质具有一定的絮凝和分散作用，可以调节和改善土壤颗粒的团粒半径大小，使得土壤具有较好的保肥保水和通风透气的能力。