地理學是一門研究地球表層自然要素與人文要素相互作用及其時空變化規(guī)律的科學

1、地理學是一門研究地球表層自然要素與人文要素相互作用及其時空變化規(guī)律的科學,它廣泛運用現(xiàn)代科學技術(shù)手段,具有跨越自然科學與社會科學的性質(zhì)。面對當前全球變化和可持續(xù)發(fā)展的世界性科學問題,地理學家根據(jù)學科特點和領(lǐng)域優(yōu)勢,抓住機遇、迎接挑戰(zhàn)。目前主要研究地球表層系統(tǒng)各界面間的物理、化學、生物及人文過程,探討多種過程的相互作用機理,探求人類活動與資源環(huán)境間相互協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的規(guī)律。地理學以“格局結(jié)構(gòu)過程機理”的研究思路貫穿始終。隨著新技術(shù)、新方法的使用以及觀測資料的不斷積累,實驗測試數(shù)據(jù)質(zhì)量的提高和數(shù)據(jù)量的增加,當今地理學的研究在空間尺度上同時向微觀、宏觀兩個方向擴展,模型研究不斷科學化,已具備現(xiàn)代科

2、學的主要特征?？傮w上,表現(xiàn)為部門地理研究深化,區(qū)域綜合研究加強。長期以來,中國地理學在自然地理的綜合研究、地表自然過程研究、城市與區(qū)域發(fā)展研究,以及面向社會現(xiàn)實的應(yīng)用基礎(chǔ)研究等方面取得了較好進展。150年來我國地理學發(fā)展的輝煌成就 1.1根據(jù)我國自然利用和經(jīng)濟發(fā)展的需要,建立了相當完整的學科體系1952年全國進行高等院校院系調(diào)整,一些綜合大學建立了地理學系,并屬理科。在各大區(qū)與省師范院校中普遍設(shè)立地理學系,師資培養(yǎng)有很大進展。在幾十年的教學和研究實踐中,地理學的方向和領(lǐng)域不斷發(fā)展。在“文革”前高等學校的地理教育,采用前蘇聯(lián)的教學體制,分專業(yè)教學,以二三級分支建立專業(yè),加強了數(shù)理化自然科學,增加

3、了實踐時間,使地理人才培養(yǎng)有很大的發(fā)展。在為國家自然資源利用和經(jīng)濟社會發(fā)展服務(wù)過程中,地理學研究機構(gòu)逐步增加,形成了相當完整的學科體系。首先是在中國科學院建立了綜合性的地理學研究機構(gòu)和有地區(qū)特色且針對我國特殊的地理問題的專業(yè)性地理學研究機構(gòu)。改革開放以來,在綜合大學和師范大學建立的研究機構(gòu)更多。80年代我國人文地理學得到復興,促進了應(yīng)用地理、計量地理、旅游地理等學科的建立和發(fā)展。由地球信息科學家開拓的GIS在全國學術(shù)界和社會許多部門得到廣泛的應(yīng)用,推動了地球信息科學在我國的發(fā)展,初步建立起一個地理信息科學基本體系。地理學研究機構(gòu)和地理研究的發(fā)展,使地理學在為國家目標服務(wù)和科學問題的研究方面發(fā)揮

4、著極其重要的作用。1.2“以任務(wù)帶學科”,提高了地理學的應(yīng)用價值“以任務(wù)帶學科”是我國50年來地理學取得蓬勃發(fā)展的一條基本經(jīng)驗。地理學家組織和參與完成了國家一系列重大的關(guān)于我國自然條件、自然資源、農(nóng)業(yè)發(fā)展方面的調(diào)查研究任務(wù),包括大規(guī)模的地區(qū)綜合考察、綜合自然區(qū)劃、農(nóng)業(yè)區(qū)劃、黃淮海平原的綜合治理、國土規(guī)劃和發(fā)展研究等。在這個過程中,大大提高了地理學應(yīng)用價值和科學水平,也是大量分支學科發(fā)展和形成的基本動力。相應(yīng)地為政府和社會提供了大量的建議和科學資料,在生產(chǎn)實踐中產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。1.3理論研究在一些領(lǐng)域取得重要進展50至60年代,提出了水熱平衡、化學元素地表遷移和生物地理群落等自然

5、地理學的三個方向。學術(shù)思想早于當前全球變化研究中逐漸獲得共識的地球生物化學循環(huán)和地球系統(tǒng)科學的思想。通過實驗研究在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中水分循環(huán)和水鹽運動規(guī)律及其與作物生長關(guān)系方面,在環(huán)境生物地球化學、環(huán)境背景值和環(huán)境健康方面,在地域分異規(guī)律與中國自然地理區(qū)劃、土地類型與土地利用、區(qū)域自然地理以及農(nóng)業(yè)區(qū)劃、地域生產(chǎn)綜合體與區(qū)位理論和空間結(jié)關(guān)于21世紀我國地理學的發(fā)展方向(1)國土整治研究。在21世紀來臨時,我們必須明確地理學能給國家和人類解決什么問題,包括區(qū)域性的資源開發(fā)利用、生態(tài)環(huán)境退化的監(jiān)控與治理、全球變化及其區(qū)域響應(yīng)。全球環(huán)境變化和發(fā)展問題研究、全球一體化和多樣化是國際地理學發(fā)展的基本方向。青藏

6、高原問題及其對我國大的自然格局的影響是地理學重大的長期研究目標。各種特殊類型的區(qū)域,如濕地、湖泊、山地等的環(huán)境和利用問題。在所有的區(qū)域性問題中,地理學家要在更大程度上重視我國西部地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和發(fā)展問題。加強資源環(huán)境的監(jiān)測、保護、規(guī)劃與整治研究,建立工程地理學。(2)發(fā)展研究。這個方向自60年代在國際上逐步形成以來,已經(jīng)成為地理學發(fā)展的主流之一。我國經(jīng)濟高速發(fā)展,強烈地改變著我國的自然和社會經(jīng)濟結(jié)構(gòu);我國發(fā)展面臨著嚴峻的可持續(xù)性問題。這些問題的研究,可為實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略服務(wù)。地理學家和地理工作者要了解我國的自然、生態(tài)環(huán)境和城鄉(xiāng)發(fā)展,包括城市發(fā)展與規(guī)劃、區(qū)域發(fā)展及可持續(xù)發(fā)展、農(nóng)村發(fā)展等,就需要

7、進一步開展地區(qū)經(jīng)濟與社會及城鄉(xiāng)發(fā)展研究。(3)地理信息應(yīng)用研究。GIS技術(shù)、遙感技術(shù)、空間數(shù)據(jù)的應(yīng)用是地理學也是地球科學發(fā)展的重要推動力量。國家目標是發(fā)展地理信息科學,推動“中國數(shù)字地球”戰(zhàn)略,為區(qū)域社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護提供分析預(yù)報和決策支持的新的科學手段;為地球科學及其他有關(guān)學科研究提供時空信息并進行資源與生態(tài)環(huán)境研究分析、預(yù)測預(yù)報和時空調(diào)控的科學基礎(chǔ)。與此同時,地圖已經(jīng)成為以數(shù)據(jù)形式存在的動態(tài)多維產(chǎn)品,地圖圖譜是促進GIS應(yīng)用的發(fā)展、使我們對日益復雜和相互聯(lián)系的事物的理解更加深刻的重要研究方向,這些技術(shù)可用于其他學科,但地理學對其發(fā)展和應(yīng)用起到基本的作用。黃秉維先生是世界著名地

8、理學家，是繼竺可楨之后的地理學一代宗師，我國現(xiàn)代自然地理學的奠基人。早在20世紀40年代，黃秉維先生就深入開展了自然地理學的綜合研究，取得了矚目的成就。自20世紀50年代起，黃秉維先生長期擔任中國科學院地理研究所和中國地理學會的主要負責人。在地理學，尤其是自然地理領(lǐng)域不斷開拓進取。自然地理學是地理學的重要分支學科。早在20世紀40年代，中國地理研究所創(chuàng)建之初就設(shè)有自然地理組，并開展了嘉陵江流域地理考察和漢江流域地理考察。50年代中國科學院地理研究所籌備期間建有地理組。1955年初建立自然地理組。1958年正式建立自然地理研究室。從那時起，自然地理研究室就是黃秉維先生實踐其學術(shù)思想的重要陣地。按

9、照黃秉維先生的學術(shù)思想，原中國科學院地理研究所自然地理研究室的科研方向是綜合研究自然地理環(huán)境(自然綜合體)的形成過程、類型和區(qū)域分異規(guī)律，尤其著重研究組成自然地理環(huán)境的各要素間的相互作用及區(qū)域差異，以及地理環(huán)境、自然資源和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系。這些領(lǐng)域成為原中國科學院地理研究所的重要研究基礎(chǔ)。自然地理研究室的研究工作以綜合見長，緊密圍繞自然地理的格局和過程這兩條交織的主線，結(jié)合各個歷史時期國家的重大需求，在黃秉維先生的指導下，先后開展過中國綜合自然區(qū)劃、中國動物區(qū)劃、熱量水分平衡、生物地理、土地類型及其評價、化學地理等方面的研究，取得了許多成績。自然地理研究室完全按照黃秉維的學術(shù)思想組建。研究室內(nèi)的

10、學科組，按照黃秉維提出的自然地理學的三個新方向設(shè)置，并長期在黃秉維指導下開展研究。趙松喬在區(qū)域地理，尤其是干旱區(qū)研究和土地類型及其評價研究中發(fā)揮了重要作用。由于學科的發(fā)展和國家建設(shè)的需要，學科組后來發(fā)生了一些變化。自然地理研究室建制亦幾經(jīng)變化，地理研究所的許多研究單元的部分或全部都是從自然地理研究室孕育和分化出來的。在黃秉維先生逝世10周年之際，總結(jié)和回顧黃秉維先生學術(shù)思想與自然地理研究室的學科方向?qū)⒂欣诂F(xiàn)代自然地理學的發(fā)展和在新形勢下自然地理學為國民經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)。1發(fā)揮地理學的綜合特長近代地理學研究的是作為人類居住的地表。在傳統(tǒng)的科學中是自然科學與社會科學之間的橋梁。 從20世紀30年代開

11、始，自然地理學與人文地理學已有分離的趨勢。第二次世界大戰(zhàn)以后，自然地理學各分支迅速發(fā)展，離心傾向日益強盛。綜合性工作日益勢微，綜合性的自然地理工作亦日落西山，一蹶不振(見：黃秉維，自述，自然地理工作六十年黃秉維文集，科學出版社，1993)。面對這一落后局面，黃秉維提出：地理學應(yīng)該發(fā)揮它的固有特點，發(fā)展綜合性工作。綜合研究是發(fā)展自然地理學最主要的方向，同時也是帶動部門自然地理學最有效的途徑。在弱干強支的情況下，綜合不能一蹴而就，只能采取逐步綜合的方法。竺可楨與黃秉維多次討論后認為，綜合是地理學存在的依據(jù)，但膚淺的綜合站不住腳，必須有分科的深入研究，而且不能有重要的缺門。有一個常設(shè)機構(gòu)，較容易將廣

12、與深結(jié)合在一起(見：黃秉維，自述，自然地理工作六十年黃秉維文集，科學出版社，1993)。 1955年8月黃秉維提出“在今后一段時間著重發(fā)展綜合工作”，“建立普通自然地理組與生物地理組”(見：“參酌格拉西莫夫院士建議重訂地理所的發(fā)展方向和改進措施”，地理科學與資源研究所檔案)。這表明自然地理室的設(shè)立已到了操作階段。 這是自然地理研究室建立的重要理論基礎(chǔ)和依據(jù)。但他認為，綜合工作只能由少數(shù)人擔任，也只有少數(shù)人勉強能做綜合工作。以較多力量發(fā)展各個分科順應(yīng)當時的傾向，也是他們的共識。自然地理各分支要有較充實的數(shù)、理、化、生基礎(chǔ)知識，要采取實驗方法。地理環(huán)境中現(xiàn)代過程的綜合研究包括：地表熱量、水分的分布

13、、轉(zhuǎn)化及其在地理環(huán)境中的作用的研究；化學元素在地理環(huán)境中的遷移過程的研究；生物群落與其環(huán)境之間物質(zhì)、能量的交換研究。景觀學和土地學從類型結(jié)構(gòu)角度對自然綜合體進行綜合研究，而自然區(qū)劃則從區(qū)域角度進行綜合研究。地理環(huán)境中的水熱物理過程是自然地理的最基本的過程，對于一個地區(qū)的自然地理特性起著主導的作用。黃秉維的上述思想是自然地理研究室早期學科建設(shè)和研究項目選擇的重要依據(jù)。2發(fā)展實驗地理學 地理研究工作傳統(tǒng)上主要是區(qū)域性的工作，方法主要是考察和其他資料的匯總，基本上是一種“紙上”工作，為宏觀區(qū)域決策提供依據(jù)。20世紀40年代蘇聯(lián)地理學在實驗研究上有發(fā)展。概括蘇聯(lián)地理學的經(jīng)驗，以及從中國綜合自然區(qū)劃的不

14、足中，黃秉維深切感到：“原來要發(fā)展地理環(huán)境中的物理、化學、生物過程的研究及實驗地理學研究的想法，由此而進一步加強”。黃秉維倡導的實驗地理研究工作推動了地理學下述幾個轉(zhuǎn)變：由單一“紙上”工作到“紙上”工作與“地上”工作相結(jié)合；由單一區(qū)域性的工作到點、片、面相結(jié)合；由以定性為主到定性定量相結(jié)合；由以綜合為主到綜合與分析相結(jié)合。在發(fā)展實驗地理學思想的指引下建設(shè)了多個實驗室，開展了大量的野外實驗工作，興辦了野外實驗站。 黃秉維強調(diào)要改變地理學膚淺綜合的狀況。在自然地理研究室建立初期，高度重視學習有關(guān)的基礎(chǔ)理論和確立研究方法。如組織翻譯出版了四輯熱水平衡及其在地理環(huán)境中的作用問題，沙地風蝕過程的實驗研究

15、和風蝕防止問題，建立野外水熱平衡方法和農(nóng)田現(xiàn)場實驗站，及積極籌建沙風洞實驗室等。選取了水土保持、自然區(qū)劃、農(nóng)田熱水平衡等項目開展自然地理方面的綜合研究。結(jié)合國家任務(wù)，參與了沙漠考察與風沙治理，鹽堿土改良與鹽分平衡，節(jié)約用水與水熱平衡，熱帶與亞熱帶木本糧食油料研究等。在完成工作任務(wù)中發(fā)展和完善研究室學科方向的理論與方法。后來自然地理研究室相繼開展的農(nóng)田熱水平衡、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力、坡地持續(xù)生產(chǎn)等項研究在內(nèi)容上均與自然區(qū)劃研究相呼應(yīng)。 在研究了國際地理學的動向后，黃秉維發(fā)表了“自然地理學一些最主要的趨勢”(地理學報，1960，26(3)：149-154)。文中指出：“由于地理環(huán)境中的一切過程，不是物理過

16、程，就是化學過程或生物過程，所以，第一個新的趨勢就是掌握物理學、化學和生物學中所已經(jīng)證明的規(guī)律，根據(jù)它們來觀察自然地理學的對象，研究這些對象的發(fā)生、發(fā)展和地域分異，從而健全自然地理學的理論基礎(chǔ)?！泵鞔_提出了自然地理學要吸收物理、化學、生物學知識，深入研究自然地理環(huán)境的物理過程、化學過程和生物過程。在該文中黃秉維把三個過程的研究轉(zhuǎn)換為地理環(huán)境現(xiàn)代過程綜合研究的三個新方向：“一是地表熱量水分的分布、轉(zhuǎn)化及其在地理環(huán)境中的作用的研究，二是化學元素在地理環(huán)境中遷移過程的研究(地球化學景觀或化學地理)，三是生物群落與其環(huán)境間物質(zhì)、能量交換的研究(生物地理群落學)”。物理過程、化學過程、生物過程研究的提法

17、大約在20世紀80年代前后出現(xiàn)于國際科學界。物理過程包括風力作用、水力作用、地表水分和熱量平衡；化學過程原以鹽分平衡開端，水鹽動態(tài)著手，70年代轉(zhuǎn)向與人體健康有關(guān)的地方病和環(huán)境保護研究，并獨立建立研究室，成為全國最早從事環(huán)境保護與環(huán)境治理研究的單位之一；生物過程則與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力相聯(lián)系。后來發(fā)展為土壤植物大氣連續(xù)體的綜合研究。三種過程的中心是熱量、水分平衡。黃秉維指出，從更廣闊的視野看，3個方向存在著外延部分疊合的關(guān)系，可以將不同尺度的研究結(jié)合在一個統(tǒng)一的體系之中，并將導致對地理環(huán)境中現(xiàn)代過程及其地域分異秩序的全面了解。自然地理研究室據(jù)此建立了綜合組、化學地理組、生物地理組等三個相應(yīng)的學科組，分

18、別開展自然環(huán)境的物理過程、化學過程和生物過程的研究。鑒于我國，特別在北方，水分嚴重缺乏，明顯影響到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，故在學科組成立初期首先開展了農(nóng)田水分平衡的研究。在甘肅民勤治沙站(代表西北干旱地區(qū))和石家莊園田化研究所(代表華北平原)分別建立了試驗站，以小麥和棉花為對象，從氣候、土壤、生物等方面對水分平衡的各種問題在當時文獻、儀器等各方面條件允許的情況下，做了比較全面的試驗觀測。研究室內(nèi)的三個學科組及氣候、水文等研究室有關(guān)人員均參加了該項工作，綜合自然地理研究的雛形基本形成。黃秉維的上述思想比國際上該領(lǐng)域后來得到的共識，即要了解全球變化的主要問題，必須將相互聯(lián)系的物理的、化學的和生物的過程研究綜合起

19、來，早了25年。在黃秉維這一思想的指導下，全國各地理科學研究單位和大專院校地理系先后建立機構(gòu)，開展了相關(guān)研究。 1956年黃秉維提出要發(fā)展自然地理定位觀測與實驗。20世紀60年代初相繼建立了水熱平衡觀測站，自然地理研究室參與了這些觀測站的觀測、研究，堅持數(shù)年之久。地理研究所于1979年在山東禹城建立了禹城綜合試驗站，1981年建立了北京農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)試驗站。自然地理研究室參與了這些定位試驗站的籌備和建立。定位觀測試驗的部分工作，是自然地理研究室熱水平衡研究的繼續(xù)和發(fā)展。也是地理工程學的開端。70年代黃秉維提出了農(nóng)田自然生產(chǎn)潛力的理論和基本研究方法。他闡明了太陽輻射及其光合有效成分的季節(jié)變化，提出

20、計算光合潛力的一個簡易實用的公式，并對中國各地的光合潛力及作物環(huán)境因素的限制性進行分析研究。自然地理研究室相繼開展了這方面的研究。此后，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力研究被廣泛應(yīng)用到不同自然區(qū)域的研究工作中。80年代后又成為全球環(huán)境變化研究的基礎(chǔ)。 3強化自然地理的應(yīng)用研究黃秉維關(guān)注農(nóng)業(yè)由來已久，還在50年代初期任中國科學院地理研究所所長之前，他就認為地理研究所應(yīng)涉及農(nóng)業(yè)。中國科學院致函黃秉維征求對建立地理研究所的意見，他復函主張進行3項研究：黃河中游水土保持、南方山地利用、工礦廠址選擇，前兩項都是與農(nóng)業(yè)有關(guān)的研究工作。其后在地理研究所和他具體指導開展研究的自然地理研究室，一直把廣義的農(nóng)業(yè)作為地理研究所的服務(wù)對

21、象，這完全符合地理學本身的學科特點，充分滿足了國家生產(chǎn)的需求。黃秉維有關(guān)農(nóng)業(yè)的研究工作十分廣泛。他發(fā)起、主持、參與的項目有：黃河中游水土保持考察和黃河流域規(guī)劃、中國綜合自然區(qū)劃、自然地理學的3個新方向(熱水平衡、化學地理、生物地理群落)、地理學的定位實驗研究(石家莊、德州、禹城、欒城、北京)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力、農(nóng)業(yè)自然區(qū)劃、南方坡地改造和利用、抑制蒸發(fā)及土面增溫劑的研制和應(yīng)用、華北水資源與農(nóng)業(yè)發(fā)展、黃淮海平原旱澇鹽堿地改造的試驗示范推廣等。此外，他還就三峽水利樞紐工程移民和坡地利用、北方植樹造林、黃土高原農(nóng)業(yè)發(fā)展、中國農(nóng)業(yè)發(fā)展、未來全球變化與農(nóng)業(yè)關(guān)系發(fā)表一系列重要意見。 黃秉維認識到解決生產(chǎn)實際問

22、題的難度，在發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的途徑與農(nóng)業(yè)自然條件(地理，1964，(5)：197-199)一文中指出：原則上，地理學家們“都提到想到要研究地理環(huán)境，強調(diào)地理學的綜合性、區(qū)域性”，而“農(nóng)作物的生長發(fā)育與自然條件息息相關(guān)，綜合分析農(nóng)田的自然條件無疑是可以有助于農(nóng)田的生產(chǎn)和建設(shè)的工作”。但實際上，對于地理學家們來說，“關(guān)于農(nóng)田自然條件，了解得不夠廣，不夠深；綜合分析農(nóng)田自然條件，缺乏經(jīng)驗；尤其困難的是實際生產(chǎn)知識、農(nóng)業(yè)科學知識都很貧乏?！苯又岢隽宿k法：“只要有誠意、有決心、有干勁、事先盡可能多地作準備，在工作中，向農(nóng)民、農(nóng)業(yè)科學技術(shù)工作者學習，向大自然學習，工作告一段落，再回過來檢驗自己的工作，總結(jié)經(jīng)驗教訓，經(jīng)過幾次反復，逐步地變不知為知，服務(wù)農(nóng)業(yè)大有問題，便可能有一天轉(zhuǎn)變?yōu)閱栴}不大”。 黃秉維把農(nóng)業(yè)作為自然地理研究的主要服務(wù)對象。他在總結(jié)過去，展望未來(見地理學與農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展，氣象出版社，1993，I-V)中指出：“中國人口大部分是農(nóng)村人口和農(nóng)業(yè)人口，全國12億人口所需糧食也必須能基本自給。農(nóng)業(yè)的重要性將長期保持下去，農(nóng)業(yè)成為地理研究所的重要對象也將長期保持下去”。在黃秉維的帶領(lǐng)下，自然地理研究室在服務(wù)農(nóng)業(yè)方面做出了貢獻，與此同時自然地理研究室也在環(huán)境治理、地方病防治等方面取得了重大成就。4發(fā)展自然地理的類型綜合研究 早在20世紀30年代，土地類型及其評價就