我國綜合自然地理研究進展分析論文

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綜合自然地理學是自然地理學的重要分支學科，著重研究自然地理環境各組成要素間的物質能量關系，闡明自然地理環境的歷史形成、現代過程、類型結構、地域分異和發展演變。綜合自然地理學是在部門自然地理學的基礎上進行綜合研究，同時也為高層次的綜合地理學提供基礎。綜合研究是發展自然地理學的最主要方向，也是帶動部門自然地理學最有效的途徑。

綜合研究有現代過程的研究和歷史過程的研究兩個互相關聯、互相補充的方面。地理環境中現代過程的綜合研究包括：地表熱量、水分的分布、轉化及其在地理環境中的作用；化學元素在地理環境中的遷移過程；生物群落與其環境之間物質、能量的交換。景觀學和土地科學從類型結構角度對自然綜合體進行綜合研究，而自然區劃則從區域角度進行綜合研究。

在中國近現代地理學的發展歷程中，自然地理學的發展較之人文地理學更強一些。20世紀50年代以前，林超、黃秉維等就已從事自然地理的綜合研究工作，如黃秉維在30年代編撰了《自然地理原理》[1]和《中國地理》[2]等，周廷儒在30～40年代開創對歷史時期環境變化的研究。我國綜合自然地理學經歷了20世紀的初的西方近代地理學的傳入，又繼承了中國古代地理學的傳統。還受到原蘇聯地理學思想的深刻影響，與國家的經濟建設密切結合，形成和發展了具有中國特色的綜合自然地理學，目前在科學之林中占居一席之地。50多年來，中國的綜合自然地理學研究在古地理學、綜合自然區劃、景觀學和土地科學、現代自然地理過程、區域自然地理等領域均取得了顯著進展。

1古地理學

自然地理學方向的古地理學，主要研究新生代以來的地理環境演變。此項研究遵循“將今論古”的現實主義原則，通過沉積、孢粉、同位素、冰芯、樹木年輪、考古和歷史文獻記載等多種分析手段獲取各種代用資料，對過去的地理環境進行復原。

我國古地理學研究是隨著近代地質學、近代自然地理學、近代氣候學等地球科學的出現而起步的。20世紀50年代后，古地理學研究得到了迅速發展。周廷儒于60年代初提出發展自然地理學的古地理方向，1962年在北京師范大學地理系開設古地理學課程，隨后創建古地理研究室。《中國自然地理·古地理》[3]和《古地理學》[4]，分別為國內古地理研究的第一部區域性與原理性專著。80年代后，他將自然景觀—受人類活動改變的文化景觀—未來景觀的預測聯成一體進行規律的探索，以期把握未來環境變遷的方向，引領中國環境變遷研究。70年代以來，隨著國際上對過去全球變化問題研究的不斷深入，我國的古地理學研究也獲得了重大進展。其中，最具代表性的研究成果包括：竺可楨開創的基于考古和歷史文獻資料的氣候變化研究，劉東生、安芷生等領導的中國第四紀黃土及古季風研究[5]，施雅風領導的中國東西部第四紀冰川研究[6]、以及全新世環境演變研究，汪品先等領導的中國海域第四紀環境演變研究，及其他大量區域環境演變研究[7～9]。青藏高原、第四紀黃土和考古與歷史文獻記載的研究是我國獨具特色的研究領域，主要研究新生代以來的地理環境演變，在國際上居領先地位，備受中外學者重視。

古地理學研究的突出成果可概括為以下幾方面：中國第四紀以來環境演變過程與全球變化過程在總體格局上一致；青藏高原的隆起不僅使其自身從亞熱帶景觀向干寒方向轉化，還導致現代季風環流系統的建立與加強，強化了我國西北內陸地區的干旱程度，出現荒漠環境；新生代以來我國的環流系統經歷了非季風、古季風和現代季風的演變過程；第三紀是我國自然環境格局形成的關鍵時期，該時期我國氣候普遍比現代溫暖，其后隨著全球性的新生代衰退，溫暖程度逐漸降低；第四紀時期，隨著全球性冷暖期的交替變化，我國自然地帶發生多次推移；全新世暖期盛期，我國東部地區平均溫度較現代高2.5℃左右，增溫幅度北方大于南方；氣候干濕程度變化對我國的影響，不亞于冷暖變化所帶來的影響，中國西部和華北的干旱化趨勢得到認證；第四紀時期，海面隨冰期—間冰期的交替而升降變化，最后冰期時海面低于現代海平面130～150m，與此相應，大規模的海陸變遷成為第四紀東亞地區最顯著的地理變化之一。

我國自然地理學方向的古地理研究恰與國際性的全球變化研究相接軌，積極參與了PAGES等國際研究計劃，正進一步深入研究全球變化在中國的表現與響應、以及中國環境演變對全球變化的影響。主要是關注15萬年來及兩千年來兩個時間尺度的環境演變，注重分析技術的改進、新代用資料的開發、高分辨率序列的建立，及定量化程度的提高。

2中國綜合自然區劃研究[10]

綜合自然區劃研究是對自然區域的劃分、研究、描述。一個國家的自然區劃水平是反映對自然地理環境認識深度和自然地理研究水平的重要標志之一。

綜合自然區劃是從自然環境的綜合特征出發進行的地域劃分。綜合自然區劃不僅要正確認識地域分異規律，還要深入分析各組成要素之間的相互聯系，是對各級自然綜合體自然環境與資源的全面認識。20世紀50年代以來，隨著各地綜合科學考察的逐漸深入，各類觀測站網的建立，比較全面地、系統地積累了許多基本科學資料，中國綜合自然區劃研究因而有了長足的進展。先后有林超等[11]、羅開富[12]、黃秉維[13～15]、任美鍔等[16，17]、侯學煜[18，19]、趙松喬[20]、席承藩等[21]以及鄭度等[22～24]、傅伯杰等[25，26]幾個方案。其中侯學煜、鄭度、傅伯杰等的方案更多地滲入了生態學的觀點。當然，影響最大的還是黃秉維方案。由于該區劃的主要目的是為農、林、牧、水等事業服務，區劃所采取的原則，一是先進行類型區劃，然后進行區域區劃；二是偏重現代的自然特征及其相互關系；三是以地帶性為第一性因素，非地帶性為第二性因素；四是地帶性因素先考察較難以人力改變的溫度，然后考察在一定條件下、一定限度內可以人力改變的水分狀況；五是在擬定溫度帶(原稱熱量帶)和水分狀況地區的界線時，一般先著眼由溫度及水分狀況的地域差異所導致的其他現象的地域差異，然后選取界線，再尋求較能體現地理相關性的界線指標。原則和方法既適合中國特點，又便于與國外相比較。綜合自然區劃的結果顯著地顯示出自然地理地帶性規律，將全國劃分為3大自然區，6個溫度帶，18個自然地區和亞地區，28個自然地帶和亞地帶，90個自然省。這是中國最詳盡而系統的全國性區劃，在世界上也是絕無僅有。60年代和80年代，黃秉維又對該方案進行了系統的修訂。

50年代以來，中國各省區大多先后完成自然區劃研究，并有專著出版。如甘肅省綜合自然區劃[27]，青海省綜合自然區劃。一些特殊區域，如河西走廊、珠江流域、華南熱帶、川西滇北、青藏高原、橫斷山區、干旱及半干旱區、黃土高原等也都作了相應的綜合自然區劃。此外，還有為特殊目的服務的自然區劃，如為水土保持服務的黃河中游黃土區自然區劃[28]，橡膠宜林地區劃，為公路建設規劃服務的全國公路自然區劃[29]等。

目前，中國學術界對自然區劃的若干基本問題仍然存在著認識上的分歧和不同見解。例如，從時空角度綜合來看，地帶性因素與非地帶性因素相互作用表現出來的形式，是地表最基本的分異規律。因此，在自然區劃中，應該將貫徹始終、影響全局、決定分異本質和過程的地帶性和非地帶性的有機結合關系放在重要位置，作為總的指導思想。但在具體劃分中，往往需要根據不同分異聯系的主導規律，是否應如此就引發了單列系統和雙列系統之爭。發生學原則早在19世紀后半期就已開始應用到區劃實踐中，但迄今國內外學者仍缺乏共同的理解和明確的認識。20世紀60年代，中國學者發表了不少文章闡述對這一問題的看法。此外，關于區域共軛性原則的爭論集中在這一原則的具體應用上等。

對于區劃原則和等級單位體系存在的觀點分歧和方案的不同，集中地反映在各級區劃單元界線劃定上。為了解決熱帶與溫帶之間連續過渡所產生的困難，結合中國亞熱帶性特別顯著的特點，借用氣候學的概念，劃分出一個亞熱帶，可以緩沖和彌補某些缺陷，更正確地刻畫自然界的漸變。竺可楨[30]、黃秉維[31，32]等多數學者認為中國亞熱帶的北界接近北緯34°，即淮河、秦嶺、白龍江一線。由于這條界線無論在自然條件方面，還是在農業生產上，意義都比較明確，各方面的意見比較一致。但界線的具體擬定仍存在一些分歧。中國的半濕潤地區和半干旱地區地域廣袤，兩者之間無論在自然界的客觀實際還是在農業生產狀況方面都存在顯著不同，把它們區分開來是有意義的，但它們之間的界線劃分至今仍存在較多的分歧和爭議[33～40]。

自然地域分異規律是地表最基本的分異規律，亦是進行自然區劃的基礎。關于地帶性學說，近百年來一直存在著廣義和狹義的兩種不同的理解。黃秉維主張從廣義來理解地理地帶性分異規律，認為自然地理地帶性包括緯度地帶性、經度地帶性和垂直地帶性等3個組成部分。胡煥庸等主張狹義理解，即地帶性主要是指緯度地帶性，而經度地帶性和垂直地帶性屬于非地帶性。中國自然環境異常復雜，在眾多因素的影響和制約下，客觀上存在著地帶性規律難以辨識的困難，黃秉維1959年中國綜合自然區劃方案揭示并肯定了地帶性規律的普遍存在，這對于中國自然地域分異規律研究，是一個歷史性的突破。自然地域分異規律作為各類自然區劃中最基本的理論依據而得到充分反映[41]。

在黃秉維1959年區劃方案中，直至第三級的劃分都遵守生物氣候原則，即根據氣候與土壤、生物、農業的相關性來劃分。所考慮的規律主要是廣義的地帶性，劃分的結果亦基本上是水平地帶性規律的反映。低級區劃單位的地域分異則是地方性差異，主要取決于非地帶因素，以地貌、地質構造與巖性、土壤溫度與土壤水分、地表水、地下水……等因素為劃分依據。

在垂直地帶性規律支配下，具有一定高度的山體所產生的由下而上的帶狀更迭，稱為垂直自然帶。發育在不同地域山體的垂直自然帶具有各自特殊的帶譜性質、類型組合和結構特征。發育在不同水平地帶的垂直自然帶的各類型之間，亦存在一定的聯系，反映出它們在三度空間上的規律變化。黃錫疇[42]研究了歐亞大陸溫帶山地垂直帶結構類型，劃分出大西洋沿岸垂直帶結構亞綱、大陸垂直帶結構亞綱和太平洋沿岸季風區垂直結構亞綱。姜恕[43]在劃分川西滇北山地垂直帶類型時，主張將垂直帶譜分為綱、類、型等3級。

多山地和高原是中國自然界的突出特點之一。60年代以后，隨著青藏高原自然區劃工作的開展，高原山地自然區劃問題逐漸被提上日程，并日益深化。應用三維地帶性觀點進行垂直自然帶譜分析，已較廣泛進行。中國幾大高原的地勢結構不一，海拔高度不同，在自然區劃中的位置也不一樣，鄭度等[44，45]認為，要闡明其自然地域分異，必須對高原各種地貌類型組合的基面的海拔高度進行比較分析，按照不同區域確定代表基面及其海拔高度范圍，以便首先使水平地帶性得到充分反映，然后再體現垂直地帶性的差異。張榮祖等[46]按照垂直自然帶譜的基帶、帶譜結構、優勢垂直帶以及溫度、水分條件等特點，將青藏高原的垂直自然帶劃分為季風性和大陸性兩類帶譜系統，前者又分為濕潤、半濕潤和高寒半濕潤3個結構類型組，后者又分為高寒半干旱、高寒干旱、高寒極干旱、極干旱、干旱和半干旱等6種結構類型組。鄭度、楊勤業等[41]認為，熱量平衡隨高度而改變是垂直地帶性的起因，是在能量分布和水分作用等基本分異背景下派生的地域分異規律。垂直自然帶既有與水平地帶相同的成分，但亦有大量相似的和獨特的成分，它不完全重現緯度地帶的序列。同時，垂直帶的類型結構存在于它所處的水平地帶，是在水平地帶的基礎上發育和發展起來的。

水平地帶和垂直自然帶關系的深入研究，為高原山地的自然區劃提供了可能。關于青藏高原地域分異規律，長期存在不同觀點。或認為水平地帶性被垂直地帶性所掩蓋，或認為高原上的地帶僅能由垂直帶辨認，或強調高原非地帶性明顯，不應劃分為自然地帶等。鄭度等[47]認為，從三維地帶性出發，高原邊緣的垂直帶與毗鄰低地的水平地帶有聯系，在內部其基帶優勢垂直帶在高原面上聯結、展布，反映出自然地帶的水平分異，反過來又制約著垂直自然帶的特點，是三維地帶性在高原上的體現。從上述認識出發，依據大地貌的區域差異，溫度、水分條件的不同組合，地帶性植被、土壤和垂直自然帶結構類型的異同，高原被劃分為9個自然地帶。這一劃分已經成為協調區域資源、環境、人口、發展的重要自然基礎。亦為世界其他高原山地提供了借鑒[48]。

地表的自然地帶性是復雜歷史過程的產物，每一個地帶都有自己的歷史和年齡。由于現代自然地域分異規律是歷史的繼承和發展，因此，四度時空的研究日益受到重視。張榮祖等[46]研究了上新世以來青藏高原水平地帶和垂直自然帶的變化，以及兩者的相互關系。邢嘉明等[49]分析了更新世以來華北平原水平地帶的變化。楊勤業等[50]繪制了黃土高原不同時期自然地帶示意圖，認為現代自然地帶是第三紀以來地質歷史演變的產物。但時間因素或殘遺因素的研究仍然是初步的，尚待今后進一步深入。

3景觀學與土地科學研究

土地類型的研究對象是自然地理各要素(氣候、水文、地貌、植被、土壤等)相互作用形成的自然綜合體。它是在自然地理要素研究，以及繼綜合自然區劃研究基礎上發展起來的類型研究，因而其形成、發展被看作是20世紀綜合自然地理學發展的一個重要標志。

自20世紀50年代中期起，陳述彭等[51]就開展了大比例尺景觀調查與制圖的實踐。此后從50年代末至60年代初在廣東鼎湖山、北京懷柔、內蒙古毛烏素、甘肅民勤等地進行大比例尺的土地類型調查與制圖，隨后相繼開展了中比例尺制圖與調查研究工作。60年代以來對許多山區進行的山地垂直帶研究和制圖工作，也是中、小比例尺的土地類型研究[52]。自70年代起，以土地類型為基礎進行土地資源評價，確定土地利用結構并開展農業區劃的應用研究有較大的發展。在林超、趙松喬、陳傳康的倡導和推動下，吸取德、蘇景觀學派和英、澳土地學派的長處，以土地類型為基礎的土地資源、土地評價、土地利用、土地規劃和土地管理決策的系統研究，已經全面發展為土地科學的系統研究。根據1978年制訂的全國自然科學和基礎科學發展規劃，在全國開展了編制1∶100萬土地類型圖、土地資源圖和土地利用圖的研究工作。此期的研究成果，一是提供了宜農荒地自然類型、質量高低、開發條件和面積數量，為國家農業開墾提供了基本依據，二是在土地類型分級和土地系列制圖上積累了經驗，逐步完善和建立了獨立的土地類型學體系，并為土地科學在我國成為一門獨立的學科奠定了基礎。

20世紀80年代我國土地類型調查和制圖研究取得重大進展。在中國科學院地理研究所主持下，1981年1月成立了由39個科研、教學、生產單位組成的中國1∶100萬土地類型圖編委會(主編趙松喬)，參與此項研究的專業人員200余名，至20世紀末，取得的進展包括：第一，確立了土地類型在綜合自然地理學中的地位，明確其研究對象是地理環境中的類型綜合體，具有反映地段綜合特征和屬性的功能。通過系列制圖的實踐，土地類型基本上可分為三級：土地類、土地型和土地單元。從中國國土遼闊、地域差異大的實際出發，中國1∶100萬土地類型圖編委會在土地類之上設立0級單位(土地綱)，作為土地類型分級的控制單位，實際上也是綜合自然區劃的基本單位。土地綱劃分的基本依據是水分、溫度大尺度分異，將全國劃分出：A濕潤赤道帶，B濕潤熱帶，C濕潤南亞熱帶，D濕潤中亞熱帶，E濕潤北亞熱帶，F濕潤半濕潤暖溫帶，G濕潤半濕潤溫帶，H濕潤寒溫帶，I黃土高原，J半干旱溫帶草原，K干旱溫帶暖溫帶荒漠，L青藏高原。土地類為土地類型分級單位的高級單位，反映了主導分異因素地貌的變化，如灘涂，低濕河湖洼地，海積平地，沖積平地……等。適用的制圖比例尺為小于1∶100萬。土地型是土地類下的續分單位，表示植被型(或亞型)，土壤類(或亞類)的組合匹配形式，適于1∶20～1∶50萬比例尺作圖。土地單元是土地類型分級的基層類型單位，表示的是植被群系(或群系組)、土壤屬(或種)的組合，或局部地段的綜合特征，適宜于1∶5萬～1∶10萬比例尺成圖；第二，具有大批同一區域不同比例尺土地類型系列圖件，適于滿足不同管理層次級別的精度需求。至1989年，按國際分幅出版了西寧等8幅彩圖，鑒定評審通過了北京等23幅，覆蓋面積達國土面積的40％以上。各省(區)同期為農業區劃需要編制了大量1∶20～1∶50萬比例尺土地類型圖件，基本制圖單位為土地型。以省區級獨立完成的有寧夏等19個省區，大部完成的有四川等10個省區；第三，擁有大量典型區域以土地單元為制圖對象的資料、圖件，是深入解析不同自然區的地域分異規律和土地合理布局的基本依據；第四，對某些特定條件下形成的土地類型，如沼澤、海涂，荒漠、綠洲等進行調查、制圖，在促進區域開發和環境整治中起到了特殊作用。第五，亦有不少理論方法總結，如《土地類型結構與農業綜合自然區劃的初步研究——以北京市為例》[53]、《貴州省地域結構與資源開發》[54]、《西藏雅魯藏布江中游地區土地系統》[55]等。

以土地類型為基礎進行不同利用目的的應用研究，在80年代取得了重大進展。應用最為廣泛的是農業合理用地規劃、調整土地利用結構方面。《中國1∶100萬土地資源圖》的編制(主編石玉林)，基本摸清了我國宜農、宜林、宜牧土地質量與數量，并為國家制定土地利用總體規劃和農業發展規劃提供決策依據。在若干地區的研究中，也取得成績。如西藏自治區土地利用的研究[56]，在相當大的范圍內應用航空航天遙感技術，完成大中比例尺的現狀調查，這在全國是沒有先例的。服務于單項目的的土地質量評價研究，亦有很大發展，如對水稻、柑橘、茶葉、橡膠的單項土地適宜性研究，均可視為土地屬性深入研究的成果。80年代后，土地的應用研究領域不斷拓寬，擴展到旅游、城市用地和環境綜合整治方面。旅游質量用地評價依據土地利用的歷史文化價值、藝術觀賞價值、科學研究價值，采用景點、景觀單元、游覽線和景區的結構分析方法進行評價，通過對北京旅游區、烏魯木齊南山風景區、廣東丹霞山風景區、黃果樹瀑布區等的研究，初步確立了我國旅游用地評價體系。城市土地評價在90年代中國房地產業的興起中起到了突出作用，不僅考慮土地的自然屬性，更多地依據城市土地的經濟價值(地租)進行評估，對于建立城市用地合理結構有積極意義。以土地類型生態屬性為基礎開展環境綜合整治的研究，有80～90年代在中國“三北”防護林建設體系的林灌草布局規劃、黃土高原重點產沙區水土流失治理設計、吉林西部退化土地恢復整治生態建設、中國脆弱生態環境綜合整治等。利用土地類型空間結構分析方法進行自下而上綜合自然區劃的工作，80～90年代完成了北京市、貴州省、青海省、云南省、甘青寧“三北”地區、江漢平原區、關中地區、秦巴山地等區域。在土地類型與土地資源評價研究基礎上，80～90年代相繼開展了土地生產潛力與人口承載能力的研究。中國科學院地理研究所等單位開展了以土地評價分等單元為依據的類型等級法，進行了柴達木盆地、黃河大柳樹灌區的研究。這一領域的研究，由靜態研究轉變為跟蹤生產力發展水平和生活水準提高的動態研究，以適應動態管理決策的需求。

由于航空航天遙感資料和計算機的應用，土地研究日益向定量化方向發展。80年代，利用假彩色合成衛星圖像和彩紅外合成航空像片逐漸普及，解譯準確性和制圖精度亦漸趨成熟，90年代開展了超小比例尺航空像片的解譯及應用。利用衛星像片編制1∶50萬土地類型與土地資源圖件在80年代已經成功，利用1∶10萬TM衛星像片編制相應比例尺土地圖件，已較廣泛應用于若干重大項目。利用地理信息系統(GIS)進行土地利用管理決策和ARC/INFO軟件制圖的新技術應用，90年代亦日漸成熟。土地利用/土地覆被變化研究作為全球環境變化研究的重要方面近些年正廣泛開展，并取得可喜成績[57，58]，成為土地系統分析與評價、土地質量指標體系建立與環境效應預測的重要科學基礎。但是，不同驅動力的相互作用，以及不同驅動力尤其是人類活動的定量化表述存在難點，從而嚴重阻礙了土地利用/土地覆被變化的綜合研究以及動態預測模型的建立與運行[59]。

景觀作為科學名詞被引入地理學，具有地表可見景象的綜合與某個限定性區域的雙重含義。最早是19世紀的德國地理學家洪堡倡導景觀研究作為地理學的中心問題，探索由原始景觀變成人類文化景觀的過程。自20世紀30年代景觀生態一詞為C.Troll首先提出，景觀的概念被引入生態學，作為位居生態系統之上的一種尺度單元。景觀生態學是一門在景觀地理學和生態學綜合研究相結合的基礎上發展起來的交叉學科，它以生態學的理論框架為依托，吸收現代地理學和系統科學之所長，研究景觀的結構(空間格局)、功能(生態過程)和演化(空間動態)，研究景觀和區域尺度的資源、環境管理，具有綜合整體性和宏觀區域性的特色，并以中尺度的景觀結構和生態過程關系研究為所長。

景觀生態學的建立源于西歐20世紀30年代，在80年代進一步發展。在我國的發展大體上經歷了兩個階段。1981～1988年是引入介紹階段。1983年林超發表了C.Troll的“景觀生態學”和納夫的“景觀生態學發展階段”兩文的譯文，在國內是首次介紹景觀生態學的代表性文獻。1985年陳昌篤發表“評價Z.納維等著的景觀生態學”，1986年景貴和發表“土地生態評價與土地生態設計”，陳昌篤發表“論地生態學”，對景觀生態學和地生態學內涵作了有意義的探討。1988年李哈濱等發表“景觀生態學—生態學領域里新概念構架”，重點介紹美國學派的景觀生態學研究進展[60，61]。80年代末，研究工作主要集中于我國景觀生態學的發展方向、景觀空間結構、景觀異質性動態變化、景觀生態類型、遙感和地理信息系統應用、生態過渡帶研究、以及其他方法研究。90年代，出版了幾種景觀生態學教材。以后，景觀生態學作為一門新興的交叉學科被國內同行廣泛接受。

4現代自然地理過程研究

早在20世紀50年代黃秉維就提出自然地理學要分別研究地表物理的、化學的和生物的自然過程，然后加以綜合。他指出，從更廣闊的視野看，3個方向存在著外延部分疊合的關系，可以將不同尺度的研究結合在一個統一的體系之中，并將導致對地理環境中現代過程及其地域分異秩序的全面了解[62]。這樣，就突破了描述性的、以要素為主體的傳統綜合研究模式，為綜合自然地理學的深入和自然地理綜合研究開創了新路。物理過程包括風力作用、水力作用、地表水分和熱量平衡；水力作用研究包括徑流的形成過程，侵蝕作用與河床過程，則與坡地利用和坡地持續生產力研究相聯系，偏重解決生產實際問題，學科本身的系統研究只是在20世紀末才漸有起色。化學過程原以鹽分平衡開端，水鹽動態著手，后來轉向與人體健康有關的地方病和環境保護研究；生物過程則與農業生產潛力相聯系。后來，發展為土壤—植物—大氣系統(SPAC)的綜合研究。它包括蒸發過程、蒸騰過程、根系吸水過程、土壤水分運動、土壤水與地下水的相互交換過程以及水分在傳輸過程中各環節和界面上的勢能變動和阻力等在內的水分傳輸和能量傳輸研究。1956年，黃秉維就提出要發展自然地理定位觀測與實驗。60年代初相繼在石家莊、德州、衡水和延安、武功、民勤等地開展定位試驗。又于1979年在山東禹城建立了禹城綜合試驗站，80年代籌建了北京農業生態系統試驗站，對太陽輻射能、光量子能量、農田二氧化碳濃度、土壤水分狀況、作物葉面溫度、作物氣孔阻力等進行了為期數年的測定，還對灌水定額和灌溉制度、耕作和輪作制度等方面的問題開展了研究，完全與農業生態系統研究融為一體。隨后幾年研究的主要進展是建立了田間試驗研究網絡。1988年由中國科學院直接主持的田間試驗網絡包括從中溫帶至中亞熱帶，濕潤、半濕潤、半干旱及干旱地區不同生態類型的8個試驗站，在80年代進行了兩整年的同步觀測、其中作為農業生產潛力研究基本組成部分的太陽輻射分光譜(包括紫外、可見光、紅外輻射)觀測研究在國內是首次開展；建立了計算農業自然生產潛力的數學模型。這些定位觀測試驗的部分研究可以認為是黃秉維開創的熱水平衡研究和左大康開創的太陽輻射研究的繼續。但實驗研究和測定技術仍然薄弱。1973年黃秉維首先提出了光合潛力的概念、計算公式及公式中各項系數的數值。認為，光合潛力是在空氣中二氧化碳含量正常，其他環境因素都處于最適宜狀態時，具備最適宜于接受和分配陽光的群體的，高光合效能作物充分利用陽光所能生產的植物質(包括根、莖、葉和繁殖器官含水15％的干物質)。所采用的光合潛力估算方法是將太陽總輻射〔卡/厘米[2]〕數值乘以0.124(后訂正為0.123)便是光合潛力[斤/畝]數值。這個方法很簡單，但每項參數的選擇都經過比較仔細的考慮，又經過一些驗訂，總的傾向是偏保守一些。隨后又完成了光溫潛力、光溫水潛力的分析計算方法，并就全國各區域的情況分別予以討論。此后，農業生產潛力研究被廣泛應用到不同自然區域的綜合研究工作中。過去幾十年，點上的觀測試驗、方法論研究和過程模擬已經相當深入，還可以繼續深入下去，深入是無止境的，但工作內容過細，學科比較單一，已經不像綜合自然地理意義上的試驗研究。似應建立更加綜合的試驗基地，開展自然地理、地貌、水文、氣候、生態等多學科的綜合研究，才是正確的方向。同時，物理過程、化學過程和生物過程的綜合顯得十分不夠，亦需要予以解決[63]。

5區域自然地理研究

區域研究是自然地理學的重要研究方向之一。全國性的自然地理研究成果主要有：20世紀50年代的中國自然區劃(初稿)叢書、70～80年代的中國自然地理叢書的《總論》、任美鍔主編的《中國自然地理綱要》、《中國自然區域及開發整治》，趙松喬的《PhysicalGeographyofChina》以及各大學地理系編撰的《中國自然地理》教科書等。

區域性的自然地理研究成果豐碩。《中國干旱區自然地理》[64]從綜合自然地理、地貌、氣候、水文、地下水、土壤地理、植被以及動物地理等方面對干旱地區分別進行了概要分析和探討。《新疆綜合自然區劃概要》[65]分析了新疆自然地理特征、自然資源概況，并對區劃劃分的各個單元進行綜合研究，闡明其基本特征及其利弊，以及開發利用中的問題，和相應的建設性意見。《西藏自然地理》和《中國的青藏高原》[66]全面闡述了青藏高原基本自然特征、組成自然地理環境的諸多要素，揭示了高原區域的自然地域分異規律。其中，《西藏自然地理》是我國第一部重視從生態學角度進行區域地理闡述的著作，受到國內學術界的關注和贊揚。《橫斷山區自然地理》[67]討論了橫斷山區地域分異特點、垂直自然帶譜、地形因素以及區劃界線等問題，進行了綜合自然區劃。《雅魯藏布江中游地區土地系統》探討了高原山地地區土地系統的整體性和綜合性特征，分析了土地類型、土地結構、土地分區、土地評價、土地生產潛力、土地發展規劃和土地人口承載潛力等子系統，并討論了它們之間的聯系和作用。《中國綠洲》[68]比較全面系統地論述了中國干旱荒漠區的基本自然地理過程，綠洲地域系統及其類型、特征和演變，綠洲結構及其功能，綠洲經濟與文化，綠洲發展規劃與管理體系建設等。《中國天山自然地理》[69]是對我國境內天山全面系統論述的自然地理著作。此外，較具代表性著作還有《湖南自然地理》[70]、《湖北省自然條件與自然資源》[71]、《河南自然條件與自然資源》[72]、《青海省自然地理》[73]、《黃土高原地區自然環境及其演變》、《青海可可西里地區自然環境》[74]、《南迦巴瓦峰地區自然地理與自然資源》[75]、《喀喇昆侖山—昆侖山地區自然地理》[76]、《廣東自然地理》[77]等。可見，區域自然地理研究大多與綜合考察相結合，始于邊遠、資料缺乏的地區，而后才逐漸向較發達、人口較多的地區延伸。同時，研究亦從單純的自然地理學向自然地理學與人文地理學相結合的方向發展。此外，綜合自然地理學的研究工作還包括資源合理開發利用、退化土地的整治與恢復、坡地改良與利用、土地利用與土地覆被變化、景觀生態規劃與設計、自然災害的綜合研究以及環境脆弱與環境沖突研究等領域亦都取得成績[78～80]。

區域地理學新的發展趨勢包括綜合研究與區域整合、新區域地理學的興起、全球環境變化及其區域響應、區域地理研究的信息化以及區域可持續發展研究等幾個方面。強調自然與人文的結合，關注人在區域性質的產生、延續與演變時所起的作用[81]。

6結語

沒有綜合性地理研究，地理學便失去其存在的依據[82]。綜合自然地理學的研究符合學科發展的潮流和趨勢，是地球表層整體研究的需要。綜合自然區劃、土地系統科學、現代自然地理過程以及區域自然地理等領域的研究是相互聯系、彼此結合的，區域、類型和過程的綜合研究是區域可持續發展和全球環境變化研究的基礎，也是地球系統科學重要的理論基礎。部門自然地理學和專門自然地理學的研究為綜合自然地理學的發展提供了堅實的理論和資料基礎。為了綜合，需要分析。既要發展綜合自然地理學，也要發展部門自然地理學，重要的是要把它們聯系起來[83]。但是在過去已經取得的進展中，分析的深度和綜合的廣度都不同程度地存在欠缺和不足。雖然我國已累積了地面臺站觀測、遙感對地觀測、長期野外觀測、實驗室模擬與理化分析、社會經濟統計等海量時空數據，但是，所取得數據、資料的地點不同、時間有異、方法口徑參差不齊，要分析、綜合這些資料來揭示自然環境的具體規律及其變化過程，難度極大，還需要做大量的工作。今后，在研究的方法論上，需進一步強調以自下而上(bottomup)方法為主，以自上而下(topdown)方法為輔，在綜合指導下分析，在分析基礎上綜合，把所研究的部分置于整個系統之中，力求與相鄰部分的銜接[84]。從研究方法和技術手段看，定位試驗、數據庫、系統分析、專家智能、計算模擬、對地觀測、空間信息系統等技術的發展為自然地理綜合研究提供了技術支撐，系統分析和綜合集成的方法將得以更加廣泛的應用，可以大大促進綜合自然地理學發展并提高到一個新的研究水平。中尺度對地觀測系統數據資源將日益豐富，也對綜合自然地理學提出了新的任務和要求[85]。在研究方向方面，綜合自然區劃的研究正向著黃秉維先生晚年提倡的綜合區劃的方向發展。但是，在理論、方法，在嚴密完整理論體系的構建等方面都有待深入；現代自然地理過程的研究將會朝微觀深化和宏觀綜合兩個方向發展，關鍵在于地理系統中界面過程的綜合研究；區域自然地理研究始終還會是地理學家綜合格局和過程，進行基礎研究和應用研究的操作平臺[86]。傳統的區域地理學多是要素的集合，如何實現跨學科的研究仍然是今后研究的突破口。地理學應該研究和解決社會發展與自然的矛盾，自然地理的綜合研究如不與經濟、人文結合起來，仍不能起到為社會出謀劃策的作用[82，87]，因此，無論從學科發展，還是從應用實踐的角度，今后應不斷加強與人文地理學的密切結合，實現更高層次的綜合研究。在實踐上，當今世界面臨著人口、資源、環境和發展的一系列問題，綜合自然地理學可以在自然資源的開發利用與保護、退化土地的整治與恢復、景觀生態規劃與設計、自然災害的綜合防治、人與自然關系的協調和區域可持續發展等領域發揮作用，為國家建設和人類美好未來作出積極的貢獻

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