自然地理学

  自然地理学汉语拼音:Ziran Dilixue;英语:Physical Geography),研究自然地理环境(或人类自然环境)的组成、结构、功能、动态及其空间分异规律的学科地理学的一个重要分支学科。狭义的自然地理学仅指综合自然地理学。在自然地理研究中,地球常按照不同的环境被分为几个圈层,如大气圈生物圈岩石圈水圈等。

  20世纪60年代以来,自然地理学采用现代观测和分析手段进行研究。主要航空摄影、雷达红外线扫描成像和卫星观测等技术。这些技术从广度和深度上扩大了综合地理学研究的视野,使综合自然地理学的研究从简单的因果关系进入复杂的自然地理系统结构的研究。现在,综合自然地理学还广泛地参与区域综合开发和规划、国土资源整治、环境预测等实际应用的研究。

研究简史

  自然地理知识源于远古时代,但自然地理这一术语始用于17世纪中叶,作为一门学科,形成于19世纪。其发展史分为古代、近代、现代三个时期:

古代时期

  19世纪中期以前。以自然地理知识的描述性记载为主,主要记录山川形势、探索四方奇胜,进行探险、发现活动等。

  公元前3,000多年,古埃及人开始观测尼罗河水位的变化。公元前5世纪,古希腊希罗多德在《历史》(又称《希腊波斯战争史》)一书中叙述尼罗河夏季洪水的动态规律,指出河口三角洲是由河流带来的泥沙堆积而成。以后,埃拉托色尼计算地球的周长,用数学方法研究地球表面经纬度和有关事物,奠定数理地理的基础,并将全球划分为5个气候带。在欧洲,整个中世纪地理学几乎没有取得什么进步。15~17世纪地理大发现时期,人类的地理视野大大地扩展,不但证实大地球形说的正确性和地球存在着一个统一的世界大洋,还发现洋流,确定南北半球的信风带,对季风形成作出科学解释。德国B.瓦伦纽斯总结该时期的大量自然资料,发表《普通地理学》。18世纪,法国G.-L.L.de布丰研究人与自然环境的关系,认为人在改造自然界中有着巨大的力量,整个地球表面都有人类作用的烙印。这些都为自然地理学的建立提供了思想准备。

  在中国,公元前13世纪殷代甲骨文中已有关于天气情况的记载。公元前11~前6世纪周代的《诗经》记述了数十种地貌形态。战国时期(前475~前221)成书的《尚书·禹贡》依据名山大川的自然分界将当时的疆域分为九州,并就山川、湖泽、土壤植被等对各州进行区域对比;《管子·地员》篇综合当时关于地貌、土壤和植被的知识,较为系统和详细地把土地分为5大类20多个小类,并记述了山地植被的垂直分布;《山经》对长江流域和黄河流域的自然条件以山为纲作了综合性记述。6世纪初,郦道元完成《水经注》,对中国1,200多条河流水道的源流、脉络和流经地区的地理情况作了详细的注释。11世纪时,沈括在《梦溪笔谈》中叙述海陆变迁的事实,从河流沉积作用解释华北平原的成因,从流水侵蚀作用论述雁荡诸峰的形成,还详细记载物候现象。17世纪上半叶,徐霞客对喀斯特地貌、火山地貌、河谷纵横剖面发育、植物与环境的关系等作了详尽的记载和科学的分析,特别是对中国西南地区喀斯特地貌的描述非常详细。

近代时期

  从19世纪初期到20世纪50年代后期。19世纪初期德国A.von洪堡C.李特尔创建近代地理学。自然地理学开始成为一门独立的分支学科,由单一的、表象的、静态的自然地理成分和现象的研究走向把自然地理环境作为一个整体进行综合的、内在的和动态的研究。许多分支学科迅速发展。

  洪堡把自然地理环境看成一个整体,应用经验的和归纳的比较法,对不同区域、不同地理环境进行比较研究,认为地球表面各种自然现象之间存在着因果上和区域上的相互联系。他根据在南美洲大量实地考察资料,论证了植物的水平分布和垂直分布与气候的关系,创立植物地理学;还首创世界等温线图,研究气候的形成和分布,成为近代气候学研究的开端。洪堡为自然地理学成为一门独立的分支学科奠定基础。19世纪60年代开始,德国O.佩舍尔提倡用发生学观点来研究地球表面的自然特征,为自然地理学确立了地理学中分支学科的地位。F.von李希霍芬创立了关于自然现象世界分布的一般概念,把自然地理学的研究引向区域研究,即阐明特定地区内各种事物相互因果关系。19世纪后期到20世纪初期,A.彭克探讨地形的成因和形成过程,创用地表形态学一词;还将阿尔卑斯山第四纪冰期划分为3个间冰期和4个冰期,对冰川学第四纪地质学作出重要贡献。20世纪初,O.施吕特尔提出景观研究是地理学的中心目的,用历史地理学方法探索文化景观从原始(或自然)景观演化的现象和过程。20世纪30年代末期,C.特罗尔创建景观生态学

  在法国英国人文地理学与自然地理学之间并未出现明显分化,两者在区域地理研究中相互融合。法国学者坚持小区域研究,对区域的理解与文化景观相类似。英国学者侧重于区域划分研究,有实际应用价值的土地类型、土地等级和土地利用通常是研究的重点内容。19世纪后半期,美国正处在西部大勘测时代,W.M.戴维斯进化论思想影响下提出了侵蚀轮回学说。19世纪后期,受德国地理学思想影响,俄国A.I.沃耶伊科夫从事地球热量与水分平衡研究,主张重视人类对环境的影响。俄国自然地理学创始人V.V.多库恰耶夫在论述土壤形成时提出自然综合体概念,建立自然地带学说;提出地理景观概念,认识到人是地球表面的一个主要变动力量。20世纪前半期,L.S.贝尔格A.A.格里戈里耶夫等发展了自然地带学说和景观学说。自然地带学说是20世纪地理学最重要的成就之一。但20世纪60年代以前的苏联地理学,长期认为自然地理学与人文地理学为两种不同性质的学科,并把人类的作用排除在自然环境之外。与欧美不同,他们非常重视自然地理学研究,通常把研究注意力放在自然环境各个要素方面,自然地理学内部分化明显,在自然区划、景观制图、地球化学景观、生物地理群落和古地理学等方面研究取得显著进展。同时,为经济目标服务而提倡的建设地理学,在理论与生产实践相结合方面也获得进展。

  中国近代地理学是在引进欧美近代地理学的基础上逐步形成的。1908年,张相文编著中国最早的自然地理学教科书《地文学》,开创了中国近代地理教育。从20世纪20年代起,竺可桢气候学进行了广泛深入的研究。中国地理学者对中国的地貌、气候、水文、土壤和植被等进行广泛的考察研究,从50年代起对青藏高原黄土高原新疆黄淮海平原和海岸带,以及冰川冻土沙漠等进行了系统考察,自然区域研究迅速发展。50年代以来的中国自然地理学深受苏联景观学派思想影响。这种情况持续到80年代。

现代时期

  从20世纪60年代开始,地理学出现重大变革:建立地理系统学说,从学科分化走向新的综合;在综合研究的基础上,又发展出新的分支学科;在研究方法上,引进电子计算机和遥感技术,加强了定量分析研究。70年代初,R.J.乔莱B.A.肯尼迪最早运用系统科学观点,从系统结构、物能流通、系统平衡与调控等方面对自然地理系统进行初步分析与整体综合。随后V.S.索恰瓦提出地理系统学说,试图从系统角度来构建现代自然地理学的理论和方法论框架,并强调从生态系统观点进行综合研究。

  这时期,自然地理学取得以下突出进展:

  1. 加强定量分析,并把定量分析和定性分析紧密结合。主要是通过建立综合性实验站和使用遥感技术,观测自然地理系统内的能量和物质的转换形式、动态过程,获取范围广和连续的各种自然地理信息,应用数学方法和电子计算机处理、分析各种信息,通过模拟实验建立系统结构模式和动态变化的数学模式等,深入研究自然地理系统的结构特征,预测变化趋向。
  2. 运用生态学的观点对自然地理系统进行研究,注重人类对环境作用的后果,由此发展出生态地理学景观生态学等。
  3. 加强应用研究。参与解决农业生产、工程建设、资源开发利用、地理环境污染和治理等问题,由此发展出应用气候学、应用地貌学、资源地理学环境地理学医学地理学等分支学科。

研究对象

  研究对象是自然地理环境,包括只受到人类间接或轻微影响而原有自然面貌未发生明显变化的天然环境和长期受到人类直接影响而使原有自然面貌发生重大变化的人为环境。自然地理环境是指地球表面具有一定厚度的圈层,即岩石圈、水圈、大气圈、生物圈相互作用、相互渗透的区间内的一个特殊圈层。它是在太阳辐射能、地球内能和生物能作用下形成的,在这里各种固体、液体、气体状态的物质同时稳定地存在并相互渗透,成为人类生活和生产活动的环境。

研究内容和分科

  研究内容主要有下列几方面:

  1. 各自然地理成分(地貌气候水文土壤植被动物界等)的特征、结构、成因、动态和发展规律。
  2. 各自然地理成分之间的相互关系,彼此之间的物质和能量的循环与转化的动态过程。
  3. 自然地理环境的地域分异规律,进行部门和综合自然区划以及各种实用区划。
  4. 各个区域的部门自然地理和综合自然地理特征,并进行自然条件和自然资源的评价,为区域开发提供科学依据。
  5. 受人类干扰控制的人为环境的变化特点、发展趋势、存在的问题,寻求合理利用的途径和整治措施。

  自然地理学按研究的特点可分为综合性的和部门性的两组分支学科:

  1. 综合性的分支学科 有综合自然地理学区域自然地理学古地理学历史自然地理学等。综合自然地理学研究自然地理环境整体的综合特征。区域自然地理学研究某一特定地区的自然地理要素之间的相互关系和自然地理环境的特征、结构、发展变化,也是区域地理学的分支学科。古地理学研究和重建地质时期地球表面自然地理现象。历史自然地理学研究近1万年来人类历史时期自然地理环境的变化及其规律,也是历史地理学的分支学科。另外,普通自然地理学研究自然地理环境的物质组成、结构特征形成和变化规律,也有人认为它是综合自然地理学的分支学科。
  2. 部门性的分支学科 有地貌学气候学水文地理学土壤地理学生物地理学(包括植物地理学动物地理学)、冰川学冻土学沙漠学化学地理学医学地理学等。它们是在研究自然地理环境整体的基础上,以自然地理环境的某一成分为研究对象。它们的形成与某些自然科学有关,是自然地理学与相邻学科的边缘学科。

  地貌学 又称地形学,研究地球表面的形态特征、成因、分布及其演变规律,是自然地理学与地质学的边缘学科。

  气候学 研究气候特征、形成、分布和演变规律,以及气候与其他自然因子和人类活动的关系,是自然地理学与大气科学的边缘学科。

  水文地理学 研究地球表面各类水体的性质、形态特征、变化与时程分配以及分布规律,是自然地理学与水文学的边缘学科。

  土壤地理学 研究土壤与地理环境的关系,是自然地理学与土壤学的边缘学科。

  植物地理学 研究植被空间分布规律,是自然地理学与植物学的边缘学科。

  动物地理学 研究动物在地球表面的分布及其生态地理规律,是自然地理学与动物学的边缘学科。

  以独特的自然综合体或自然地理环境的某一方面为研究对象的分支学科有:冰川学冻土学沙漠学化学地理学医学地理学。此外,还有环境地理学海洋地理学河流学沼泽学等分支学科。

发展趋势

  面对人口增长、资源短缺、环境恶化和区域发展等一系列全球性问题,如何协调人与自然的关系、合理利用自然资源、防治环境恶化、改善环境质量、促进区域可持续发展等,都是人类社会所要解决的重要课题。未来自然地理学要注意吸收其他学科的新成就和研究方法,在微观研究上不断深化,加强对地表自然地理系统界面过程的综合研究。在宏观研究上不断拓展,促进自然地理学内部各分支学科的交叉与渗透,加强自然地理的综合研究工作;要紧密联系全球环境变化与区域可持续发展的前沿领域,面向建设实践,与人文地理学携手合作,研究人类生态系统中人对自然界的作用及其反馈过程,促进综合地理学的发展。要继续引入新理论和新思想,应用新技术手段,加强实验模拟和定位观测试验,进行系统分析与综合论证,建立模式,发展理论,将现代自然地理学提高到新水平。

最后修改于2013年10月1日 (星期二) 21:00