社會(huì)需求和學(xué)科性質(zhì)對(duì)中國(guó)自然地理的發(fā)展趨勢(shì)的影響

1、摘要:科學(xué)研究需要把握學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)和優(yōu)先領(lǐng)域。影響自然地理學(xué)發(fā)展的主要因素包括社會(huì)需求、學(xué)科自身性質(zhì)和其他學(xué)科的影響。自然地理學(xué)當(dāng)前發(fā)展態(tài)勢(shì)包括積極參與多學(xué)科研究計(jì)劃、新思維和新領(lǐng)域的出現(xiàn)、模式(model)作為重要手段、在認(rèn)識(shí)自然演變機(jī)理的基礎(chǔ)上解釋空間格局、成果得到更廣泛應(yīng)用等。未來(lái)自然地理學(xué)將出現(xiàn)更加綜合、在全球變化的高度上進(jìn)行研究、更深入地揭示過程及其動(dòng)態(tài)變化的機(jī)理機(jī)制、更多運(yùn)用高新技術(shù)武裝、更加密切地為實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展服務(wù)等趨勢(shì)。地理論文代寫中國(guó)自然地理學(xué)未來(lái)的優(yōu)先領(lǐng)域是:人類活動(dòng)對(duì)全球變化的影響及適應(yīng),土地變化過程及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)與調(diào)控,城市化過程及其資源環(huán)境效應(yīng)與調(diào)控,流域地

2、表過程與綜合管理,土壤演變過程及其對(duì)土壤質(zhì)量的影響,資源與生態(tài)的可持續(xù)性,污染物的區(qū)域環(huán)境過程、健康風(fēng)險(xiǎn)與控制,災(zāi)害形成機(jī)制與綜合風(fēng)險(xiǎn)管理,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能綜合評(píng)估。要加強(qiáng)特殊自然地理區(qū)域的綜合研究,包括區(qū)域綜合理論研究,寒區(qū)現(xiàn)代地表過程對(duì)氣候變化的響應(yīng),干旱化過程與人地關(guān)系演化,濕地生態(tài)過程、服務(wù)功能與恢復(fù)模式,風(fēng)成環(huán)境與風(fēng)成過程及其調(diào)控,喀斯特生態(tài)系統(tǒng)的演變過程與可持續(xù)性,青藏高原生態(tài)屏障作用及區(qū)域生態(tài)安全,山地災(zāi)害與環(huán)境相互作用及區(qū)域生態(tài)安全。 關(guān)鍵詞:自然地理學(xué) 社會(huì)需求 學(xué)科性質(zhì) 發(fā)展趨勢(shì) 優(yōu)先領(lǐng)域 科學(xué)研究需要把握學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)和優(yōu)先領(lǐng)域。本文闡述中國(guó)自然地理學(xué)發(fā)展的主要影響因素、

3、未來(lái)趨勢(shì)、優(yōu)先領(lǐng)域及特殊區(qū)域。 1影響自然地理學(xué)發(fā)展的主要因素1.1社會(huì)需求全球環(huán)境變化(特別是氣候變化)是當(dāng)前科學(xué)界、決策界和公眾的關(guān)注熱點(diǎn),加之中國(guó)獨(dú)特的自然環(huán)境、 人文背景以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的特殊階段,對(duì)自然地理學(xué)提出了特殊的需求?？傮w上講,與中國(guó)自然地理學(xué)研究相關(guān)的重大科技需求主要表現(xiàn)為:如何在環(huán)境變化中維持水土資源保障和生存環(huán)境1。公眾日益增長(zhǎng)并且必然持續(xù)不斷的環(huán)境意識(shí)也將對(duì)自然地理學(xué)提出更多、更高的要求。未來(lái)若干年中國(guó)自然地理學(xué)研究在緊密結(jié)合國(guó)際學(xué)術(shù)前沿的同時(shí),應(yīng)該更加重視針對(duì)當(dāng)前中國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需求,找準(zhǔn)中國(guó)自然地理研究亟待解決的科學(xué)問題和重要區(qū)域,確立研究方向和優(yōu)先領(lǐng)域,提高

4、綜合解決實(shí)際問題的能力。1.2學(xué)科自身的性質(zhì)和問題自然地理學(xué)聚焦地球陸地表層及其外圍的特征和形成過程,重視對(duì)于了解當(dāng)代地球環(huán)境必不可少的空間變異和時(shí)間變化,其目的是認(rèn)識(shí)地球自然環(huán)境怎樣成為人類活動(dòng)的基礎(chǔ)并受人類活動(dòng)的影響2。自然地理學(xué)的主要特性之一就是整體性視角(holistic perspective),因而本質(zhì)上不是一門還原性(reductionist)學(xué)科。無(wú)論是作為學(xué)術(shù)前沿的地球系統(tǒng)科學(xué),還是作為社會(huì)緊迫需求的全球變化研究,都充分認(rèn)同需要從整體上認(rèn)識(shí)問題和解決問題。因此,具有這種性質(zhì)的自然地理學(xué)無(wú)疑具有極大意義和發(fā)展?jié)摿?甚至被認(rèn)為應(yīng)處于地球系統(tǒng)科學(xué)的核心3。人類活動(dòng)與環(huán)境變化的相互影

5、響是當(dāng)今最為重要的科學(xué)問題和社會(huì)需求問題,要求自然地理學(xué)和人文地理學(xué)緊密聯(lián)系。地理學(xué)的人文/自然綜合、空間和區(qū)域性質(zhì)是二者的結(jié)合點(diǎn),也是聯(lián)系自然科學(xué)與人文社會(huì)科學(xué)的橋梁。自然地理學(xué)的核心何在?這是一個(gè)古老而至今仍令人困惑的問題?？梢园讶祟?環(huán)境關(guān)系的研究看作是自然地理學(xué)的核心,但這個(gè)表述顯得模糊,自然地理學(xué)每一個(gè)分支都可以更清楚地表述自己的核心。其實(shí)學(xué)科核心的模糊未必是壞事,學(xué)科進(jìn)展中最激動(dòng)人心的創(chuàng)新往往發(fā)生在學(xué)科的邊緣地帶,即與其他學(xué)科的界面上。受20世紀(jì)科學(xué)還原論大趨勢(shì)的影響,自然地理學(xué)的分支學(xué)科走過了一條各自深入的發(fā)展階段,使得內(nèi)部結(jié)構(gòu)曾經(jīng)松散。當(dāng)今環(huán)境過程和環(huán)境變化研究的趨勢(shì)表明,次級(jí)

6、學(xué)科的分界已不再象過去那么清楚?，F(xiàn)實(shí)問題無(wú)論是區(qū)域性的還是全球性的,都不是單一學(xué)科能完全解決的。自然地理學(xué)作為一個(gè)學(xué)科尚且需與其他學(xué)科結(jié)合,其內(nèi)部的分支就更需要走向綜合。曾經(jīng)的“任務(wù)帶學(xué)科”發(fā)展模式,對(duì)于中國(guó)自然地理學(xué)的發(fā)展起到了很大的促進(jìn)作用。但學(xué)科本身有固有的訴求和發(fā)展邏輯,既要考慮國(guó)家需求,也要考慮學(xué)科發(fā)展。沒有學(xué)科的深入研究,沒有基礎(chǔ)理論的提高,也不可能滿足國(guó)家日益增長(zhǎng)的需求。站在資源、環(huán)境管理第一線的自然地理學(xué)家們應(yīng)該既是實(shí)踐型的又是學(xué)者型的,他們需要利用豐富的自然系統(tǒng)分析經(jīng)驗(yàn),利用對(duì)自然界的熟悉,繼續(xù)研究整體性和全球性問題,同時(shí)滿足國(guó)家和社會(huì)的需求。自然地理學(xué)發(fā)展同時(shí)要兼顧實(shí)踐性和

7、學(xué)術(shù)性。近年來(lái)中國(guó)自然地理學(xué)界呈現(xiàn)的某些傾向令人喜憂參半。例如,為滿足國(guó)家和社會(huì)需求的科研任務(wù)飽滿,但學(xué)科自身的基礎(chǔ)理論、基本方法缺乏總結(jié)、提煉和創(chuàng)新;遙感、地理信息系統(tǒng)、現(xiàn)代采樣和分析儀器、模式等新方法、新技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用成效突出,但傳統(tǒng)的野外考察、學(xué)科基礎(chǔ)等方面有弱化趨勢(shì);從其他學(xué)科引進(jìn)一些杰出人才增強(qiáng)了研究實(shí)力,但因此導(dǎo)致一些單位自然地理學(xué)自身的邊緣化;高等地理教育重視了自然地理學(xué)的實(shí)踐應(yīng)用和高科技,加強(qiáng)了計(jì)算機(jī)、外語(yǔ)、新技術(shù)和應(yīng)用方向課程,但基本部門自然地理學(xué)課程被顯著削弱,致使培養(yǎng)的專業(yè)人才缺乏根基。1.3其他學(xué)科的發(fā)展自然地理學(xué)一直并將繼續(xù)受整個(gè)科學(xué)和科學(xué)哲學(xué)發(fā)展的影響。物理學(xué)、化

8、學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、生態(tài)學(xué)等學(xué)科基本原理和方法的發(fā)展,是認(rèn)識(shí)自然環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)中能量流、動(dòng)力學(xué)和全球生物地球化學(xué)循環(huán)的重要支撐。多學(xué)科協(xié)作是解決當(dāng)前重大問題的一種必要條件。自然地理學(xué)需要保持和培養(yǎng)與其他學(xué)科的密切聯(lián)系,與其他學(xué)科合作,甚至需要組建多學(xué)科隊(duì)伍。同時(shí),自然地理學(xué)在清醒認(rèn)識(shí)其他學(xué)科進(jìn)展的背景下,應(yīng)該保持自身的性質(zhì)、目標(biāo)和方法。近年建立且發(fā)展迅速的地球系統(tǒng)科學(xué)4和可持續(xù)性科學(xué)5, 6是當(dāng)前重要的國(guó)際學(xué)術(shù)前沿,對(duì)自然地理學(xué)的發(fā)展至關(guān)重要。自然地理學(xué)對(duì)此類學(xué)術(shù)領(lǐng)域曾經(jīng)有過重要貢獻(xiàn),但目前的表現(xiàn)顯得貧乏3,根本原因是基礎(chǔ)理論和研究方法的原創(chuàng)性不足。因此,需要把握地球系統(tǒng)科學(xué)和可持續(xù)性科學(xué)的發(fā)

9、展趨勢(shì),創(chuàng)新自然地理學(xué)的科學(xué)理論、研究方法和手段?？茖W(xué)方法的發(fā)展和引入必然影響自然地理學(xué)。例如,關(guān)于作為一個(gè)整體的全球氣候系統(tǒng),正在不斷發(fā)展出各種動(dòng)力學(xué)模式,并涉及生物圈的所有部分;非線性動(dòng)力學(xué)7, 8與混沌2、分形等理論、方法結(jié)合,遙感技術(shù)和微觀技術(shù)的發(fā)展和日益頻繁的應(yīng)用,將進(jìn)一步影響自然地理學(xué)?？茖W(xué)哲學(xué)的發(fā)展不斷提醒學(xué)者們要對(duì)自己學(xué)科的知識(shí)限度進(jìn)行審視,自然地理學(xué)顯然也是有局限的,也需要不斷反思。自然地理學(xué)相對(duì)于整個(gè)科學(xué)和其他學(xué)科的地位如何?觀點(diǎn)在不同學(xué)科有差別,也隨著時(shí)間而變化?！碍h(huán)境”和“自然”的概念已經(jīng)改變,自然地理學(xué)的研究對(duì)象及與其他學(xué)科的區(qū)別也在變化。 2對(duì)中國(guó)自然地理學(xué)未來(lái)趨勢(shì)

10、的基本判斷2.1當(dāng)前態(tài)勢(shì)自然地理學(xué)積極參與多學(xué)科研究計(jì)劃,與環(huán)境變化研究涉及的其他學(xué)科進(jìn)行廣泛的合作。自然地理學(xué)與人文地理學(xué)更加緊密地交叉與協(xié)同,以全面深入地研究人類對(duì)環(huán)境的影響,科學(xué)地預(yù)估未來(lái)環(huán)境變化情景,并研究人類對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)和適應(yīng)。自然地理學(xué)已呈現(xiàn)出一些新思維和新領(lǐng)域,包括自然地理系統(tǒng)、自然地理過程、景觀與環(huán)境變化、人類活動(dòng)與環(huán)境變化、全球自然地理學(xué)、文化自然地理學(xué)2。不同地區(qū)有不同的地理環(huán)境特征,自然地理學(xué)又有不同的學(xué)術(shù)傳統(tǒng)和研究方式,因此已出現(xiàn)多樣化的研究途徑。任何一種途徑或范式都不可能永遠(yuǎn)盛行,自然地理學(xué)的研究?jī)?nèi)容、理論范式、研究方法都在與時(shí)俱進(jìn),不斷創(chuàng)新。環(huán)境過程研究的技術(shù)越

11、來(lái)越精致,其中模式(model)成為自然地理學(xué)研究的重要手段。自然地理學(xué)將廣泛地吸收現(xiàn)有的各種模式,將其應(yīng)用于自然地理研究之中,并力圖改進(jìn)和創(chuàng)新模式。環(huán)境過程研究與環(huán)境變化相聯(lián)系,并關(guān)注環(huán)境過程的空間格局及其調(diào)控,這是自然地理學(xué)特有的一種研究途徑?？臻g格局的解釋應(yīng)該建立在認(rèn)識(shí)自然演變機(jī)理的可靠基礎(chǔ)上,并應(yīng)用于環(huán)境變化管理。自然地理學(xué)在空間影響分析方面具有獨(dú)特的作用,可在空間影響及其管理方式方面對(duì)全球變化研究和對(duì)策做出貢獻(xiàn)。自然地理學(xué)的研究成果得到更廣泛的應(yīng)用,為決策、規(guī)劃設(shè)計(jì)、工程咨詢提供了科學(xué)依據(jù),并關(guān)注自然地理學(xué)知識(shí)的普及和環(huán)境教育。環(huán)境的概念已擴(kuò)展到不僅包括自然環(huán)境,也包括人為環(huán)境甚至人

12、造環(huán)境,自然地理學(xué)已不局限于“自然”環(huán)境,而是主動(dòng)地參與資源環(huán)境決策、環(huán)境規(guī)劃和設(shè)計(jì)。2.2未來(lái)趨勢(shì)自然地理學(xué)的未來(lái)發(fā)展將出現(xiàn)以下趨勢(shì)9:(1)走向更加綜合發(fā)展的道路;(2)在全球變化的高度上進(jìn)行研究;(3)從一般性的描述走向了更深入地揭示一些過程及其動(dòng)態(tài)變化的機(jī)理機(jī)制;(4)更加重視運(yùn)用高新技術(shù)來(lái)武裝;(5)更加密切地為實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。在全球變化和可持續(xù)發(fā)展的大背景下,當(dāng)代自然地理學(xué)面臨的研究對(duì)象更加綜合和復(fù)雜。隨著數(shù)據(jù)采集 能力的加強(qiáng),自然地理學(xué)研究正在逐步從要素和過程的分離向綜合集成方向發(fā)展,更加強(qiáng)調(diào)解釋不同層次地球表層過程發(fā)生的機(jī)理,發(fā)展尺度轉(zhuǎn)化的方法,探討模式模擬研究在刻畫地

13、表系統(tǒng)的整體性中的作用。對(duì)地表自然過程的認(rèn)識(shí)將更加深刻,對(duì)人文過程的研究將更加強(qiáng)化,對(duì)模式模擬手段的運(yùn)用將更為廣泛,地理學(xué)研究人員的知識(shí)結(jié)構(gòu)也將不斷更新和更合理化。要在要素研究中建立格局-過程-機(jī)制的系統(tǒng)思維;在區(qū)域研究中,建立時(shí)間-空間轉(zhuǎn)換的思路,格局與過程耦合的思路,區(qū)域差異與關(guān)聯(lián)的思路,加強(qiáng)不同層次的綜合研究,將綜合研究的落腳點(diǎn)放在要素相互作用的綜合和過程相互作用的綜合上。選擇合適的綜合研究區(qū)域,突出人的需求驅(qū)動(dòng)下的環(huán)境變化研究以及人類的適應(yīng)性研究,避免見物不見人。在交叉與綜合方法的研究中,借鑒相鄰學(xué)科方法,建立和發(fā)展自然地理學(xué)研究方法體系。在充分重視邏輯實(shí)證方法的同時(shí),要注意人本方法、

14、結(jié)構(gòu)方法等新科學(xué)思想和方法論的探索,提倡研究方法的多樣化。更多地引入現(xiàn)代物理、化學(xué),尤其是現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)、材料科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù),借鑒地球科學(xué)中相鄰學(xué)科技術(shù)體系建立的經(jīng)驗(yàn),建立和發(fā)展地理學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析和監(jiān)測(cè)技術(shù)體系。2.3適應(yīng)未來(lái)趨勢(shì)的研究方向?yàn)檫m應(yīng)未來(lái)趨勢(shì),自然地理學(xué)研究應(yīng)強(qiáng)調(diào)如下方向10:(1)基于生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)臺(tái)站觀測(cè)的地理過程和環(huán)境變化機(jī)理研究。(2)以系統(tǒng)思想和方法,深入研究過程和機(jī)理,帶動(dòng)地理景觀格局變化研究。(3)自然與人文結(jié)合、無(wú)機(jī)與有機(jī)結(jié)合、宏觀與微觀結(jié)合的系統(tǒng)綜合研究。(4)能反演地理真實(shí)的模式和模擬方法研究。(5)人類活動(dòng)與環(huán)境變化的相互影響研究:強(qiáng)調(diào)從人類的需求和空間行為入

15、手,研究人對(duì)環(huán)境的作用以及人對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)和適應(yīng),關(guān)注新經(jīng)濟(jì)要素、社會(huì)、文化、政治在人文過程中的作用。(6)重視不同尺度的研究,尤其關(guān)注百年、十年尺度和全球及區(qū)域尺度,著力探索不同尺度之間的關(guān)系。(7)面向國(guó)家和社會(huì)的重大需求。 3未來(lái)中國(guó)自然地理學(xué)的優(yōu)先領(lǐng)域3.1人類活動(dòng)對(duì)全球變化的影響、響應(yīng)及適應(yīng)人類活動(dòng)的影響:各種時(shí)空尺度環(huán)境變化的表現(xiàn)及其對(duì)全球氣候變化的貢獻(xiàn);各種時(shí)空尺度環(huán)境變化的自然和人為成因;影響溫室氣體源-匯的區(qū)域自然-人文過程及其對(duì)全球的貢獻(xiàn);土地利用對(duì)全球氣候變化和區(qū)域氣候變化的影響;沙塵和化學(xué)氣溶膠人為排放的過程和格局及其對(duì)氣候和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響;大型工程建設(shè)的環(huán)境效應(yīng)

16、,全球環(huán)境變化對(duì)大型工程設(shè)施的可能影響。對(duì)全球變化的響應(yīng)和適應(yīng):全球變化對(duì)中國(guó)區(qū)域和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的可能影響及其閾值;農(nóng)業(yè)、水資源、人體健康、食物安全等系統(tǒng)對(duì)全球和區(qū)域氣候變化的脆弱性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;全球氣候變化和減排壓力對(duì)中國(guó)能源結(jié)構(gòu)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響;應(yīng)對(duì)全球氣候變化的技術(shù)-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)適應(yīng)對(duì)策和風(fēng)險(xiǎn)防范對(duì)策;過去環(huán)境變化對(duì)中華文明發(fā)展的影響及其對(duì)認(rèn)識(shí)和適應(yīng)當(dāng)前全球變化的啟示;支持中國(guó)參與溫室氣體減排國(guó)際談判的科學(xué)數(shù)據(jù)和基本結(jié)論。地球系統(tǒng)模式的建立和改進(jìn):全球氣候模式的地表差異修正;陸面-水文過程模式;植被與生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模式;全球陸地碳、氮循環(huán)模式和中國(guó)區(qū)域生物地球化學(xué)模式;土壤侵蝕模式;

17、風(fēng)蝕、運(yùn)移與起沙揚(yáng)塵模式;冰川動(dòng)力學(xué)模式。3.2土地變化過程及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)與調(diào)控現(xiàn)代土地變化過程及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制:基于RS和GIS技術(shù)的土地變化系統(tǒng)平臺(tái)的構(gòu)建與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),土地變化的時(shí)空格局、頻度和強(qiáng)度;土地變化綜合分析和預(yù)測(cè)模式,未來(lái)土地變化的情景模擬;土地變化與人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、政策之間的互動(dòng)關(guān)系和動(dòng)力學(xué)模式;未來(lái)環(huán)境變化、經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)土地變化。土地變化的資源與生態(tài)效應(yīng):土地變化對(duì)地表物理特征參數(shù)、地表物質(zhì)能量循環(huán)、區(qū)域氣候和極端天氣事件發(fā)生頻率的影響;土地變化對(duì)水土資源數(shù)量和質(zhì)量、土地生產(chǎn)力和食物安全的影響;土地變化對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和物質(zhì)能量循環(huán)的影響,對(duì)自然災(zāi)害、生物多樣性、區(qū)域生態(tài)服務(wù)功

18、能的影響;土地利用對(duì)面源污染的影響機(jī)理和調(diào)控機(jī)制;主要陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳儲(chǔ)量變化;土地變化對(duì)區(qū)域和全球變化的影響和響應(yīng)。土地退化防治與可持續(xù)管理:土地荒漠化、濕地退化、草地退化、水土流失和土地污染等的演化機(jī)理;退化土地修復(fù)的原理、技術(shù)研發(fā)和集成推廣;土地利用優(yōu)化配置和調(diào)控機(jī)制;生態(tài)脆弱地區(qū)土地利用的生態(tài)安全格局與可持續(xù)利用方式。3.3城市化過程及其資源環(huán)境效應(yīng)與調(diào)控城市化過程:城市實(shí)體地域和城市功能地域的空間識(shí)別;城市化演變過程與未來(lái)情景。城市化的資源環(huán)境效應(yīng):城鎮(zhèn)化和交通建設(shè)快速發(fā)展對(duì)自然環(huán)境的影響;城市熱島效應(yīng)的機(jī)理與城市熱島效應(yīng)的區(qū)域差異規(guī)律;城市化過程的氣候、水文與生態(tài)效應(yīng);快速城市化過

19、程對(duì)區(qū)域生物地球化學(xué)循環(huán)的影響;城市發(fā)展過程中生態(tài)服務(wù)功能演變與生態(tài)脅迫效應(yīng);城市土地利用和景觀格局演變規(guī)律與功能優(yōu)化;城市環(huán)境變化的生態(tài)健康效應(yīng)和風(fēng)險(xiǎn)防范。城市化及其效應(yīng)的調(diào)控:城市復(fù)合生態(tài)動(dòng)力學(xué)機(jī)制、控制論模式和決策支持;城市與區(qū)域發(fā)展可持續(xù)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;城鎮(zhèn)和交通系統(tǒng)的資源和環(huán)境安全保障;城市化地區(qū)資源環(huán)境優(yōu)化調(diào)控機(jī)制。3.4流域地表過程與綜合管理環(huán)境變化下的流域水文循環(huán)和水資源演變規(guī)律:全球變化、土地利用變化和重大水利工程對(duì)流域水文循環(huán)過程和水資源利用方式的影響及其生態(tài)效應(yīng);流域水文過程的模擬和預(yù)報(bào);流域地表過程數(shù)字表達(dá)與模擬。流域水土流失與植被退化、植被恢復(fù)過程的機(jī)制:土壤侵蝕過程

20、與預(yù)報(bào)模式;流域地表侵蝕過程與生態(tài)系統(tǒng)退化的相互作用;生態(tài)恢復(fù)過程對(duì)侵蝕的抑制機(jī)理和模擬;不同類型水保措施的防蝕機(jī)理、適用性與效應(yīng)。流域生態(tài)過程、水文過程和生物化學(xué)循環(huán)的過程的綜合模擬:流域生態(tài)環(huán)境的演變機(jī)制和物理、化學(xué)和生物過程模擬;坡地水文過程影響機(jī)理試驗(yàn)研究;流域植被參數(shù)化與流域蒸散發(fā)計(jì)算研究;水文過程規(guī)律與不確定性研究的新理論和新方法。流域自然生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的綜合管理:流域生態(tài)服務(wù)價(jià)值與生態(tài)功能區(qū)劃,流域健康標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;水文-生態(tài)-水環(huán)境綜合模擬模式;流域綜合管理的理論與方法。3.5土壤演變過程及其對(duì)土壤質(zhì)量的影響土壤生物類群特征及與環(huán)境因子關(guān)系:主要功能土壤生物類群特

21、征與土壤類型的關(guān)系,影響土壤生物特征的氣候與植被因子,環(huán)境變化條件下土壤生物響應(yīng)過程。土壤微生物、礦物和有機(jī)物相互作用過程:土壤微生物與礦物、腐殖質(zhì)的界面行為和交互作用對(duì)土壤物理、化學(xué)性質(zhì)形成及土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化、動(dòng)態(tài)與有效性的影響。土壤微生物與污染物轉(zhuǎn)化和自然消納:土壤微生物群體結(jié)構(gòu)及其對(duì)環(huán)境變化的反應(yīng)動(dòng)力過程,不同空間和時(shí)間尺度上污染物質(zhì)和生物組分的生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化和傳輸,土壤微生物對(duì)污染物的活性影響和固定機(jī)理。土壤污染環(huán)境的生物修復(fù):作物根際土壤系統(tǒng)中微生物和根系分泌物對(duì)土壤中污染物生物有效性的影響和制約機(jī)理,污染物在根-土界面的形態(tài)、遷移、轉(zhuǎn)化和固定作用及其污染過程的微觀機(jī)理,土壤-植物-微

22、生物交互效應(yīng)誘發(fā)的污染物根際快速降解機(jī)理,污染土壤修復(fù)技術(shù)。3.6資源與生態(tài)的可持續(xù)性區(qū)域發(fā)展的自然資源基礎(chǔ)評(píng)價(jià)與生態(tài)環(huán)境效應(yīng)診斷:自然資源組合的地域特征,資源價(jià)值化及相互耦合關(guān)系的空間表征和比較優(yōu)勢(shì);替代資源的可行性與潛力,資源高效利用對(duì)策;公 益性生態(tài)與環(huán)境功能的表達(dá)及價(jià)值核算,區(qū)域發(fā)展對(duì)公益性功能損害的補(bǔ)償機(jī)制。區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵資源保障:虛擬水量供需平衡的定量評(píng)價(jià)與計(jì)算;社會(huì)資源對(duì)虛擬水戰(zhàn)略的適應(yīng)性能力,虛擬水戰(zhàn)略對(duì)國(guó)家或地區(qū)的水資源、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和文化的影響,虛擬水戰(zhàn)略下國(guó)家或地區(qū)應(yīng)對(duì)策略選擇;城市和區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)演進(jìn)與能源結(jié)構(gòu)多元化發(fā)展的協(xié)調(diào)機(jī)理。水資源安全:全球氣候變化下流域

23、水文循環(huán)的響應(yīng)機(jī)理、程度及時(shí)空變異特征;氣候變化對(duì)主要流域水資源脆弱性和可持續(xù)性的影響,氣候變化下極端天氣、氣候事件對(duì)中國(guó)主要流域洪水和干旱的可能影響;未來(lái)防洪、抗旱對(duì)策,大型水利工程的安全運(yùn)行管理的對(duì)策,水資源的綜合管理對(duì)策。生物多樣性結(jié)構(gòu)、分布與演化:氣候變化對(duì)物種分布格局的影響及歷史氣候下物種分布關(guān)系的重建;生物種或類群間相互關(guān)系對(duì)氣候變化的響應(yīng)與適應(yīng)性;氣候變化對(duì)關(guān)鍵、瀕危物種的影響及保護(hù)規(guī)劃;氣候變化對(duì)生物災(zāi)害發(fā)生的影響及控制策略;生物多樣性的生態(tài)系統(tǒng)功能對(duì)全球氣候變化的適應(yīng)和減緩;氣候變化下的生物多樣性保護(hù)對(duì)策與預(yù)警機(jī)制。區(qū)域水-土地-生物資源的服務(wù)功能以及對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的承載能力

24、:區(qū)域資源、環(huán)境和生態(tài)安全的臨界閾值;水-土地-生物資源合理、高效和可持續(xù)利用的技術(shù)體系;與區(qū)域資源環(huán)境背景,技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的可持續(xù)資源管理模式。3.7污染物的區(qū)域環(huán)境過程、健康風(fēng)險(xiǎn)與控制區(qū)域尺度環(huán)境污染的陸地表層過程和綜合治理:基于陸地表層過程的耦合關(guān)系的區(qū)域環(huán)境污染過程和機(jī)理;污染物在多種環(huán)境介質(zhì)(大氣、水體、土壤和生物等)中的遷移和轉(zhuǎn)化機(jī)制,自然凈化過程及促進(jìn)凈化過程的技術(shù)措施;復(fù)合環(huán)境污染的區(qū)域控制理論和治理技術(shù)體系,區(qū)域環(huán)境質(zhì)量與區(qū)域發(fā)展的調(diào)控策略。陸地表層生物地球化學(xué)過程及效應(yīng):氮、磷等生源要素的環(huán)境地球化學(xué)循環(huán)及生態(tài)效應(yīng);有毒有害污染物的環(huán)境生物地球化學(xué)過程及

25、環(huán)境效應(yīng);陸地表層環(huán)境污染控制、環(huán)境質(zhì)量改善及環(huán)境修復(fù)的技術(shù)基礎(chǔ)。有毒有害污染物對(duì)人體健康的影響與防治:區(qū)域有毒污染物暴露及風(fēng)險(xiǎn);影響人體健康的環(huán)境基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)和預(yù)警體系,重點(diǎn)污染物對(duì)人體健康影響的識(shí)別;阻斷和降低污染物危害人體健康的途徑。陸地表層區(qū)域性環(huán)境污染綜合防治:污染物的總量控制;流域尺度的水污染防治與修復(fù);重點(diǎn)城市群復(fù)合污染形成機(jī)理與防治。3.8災(zāi)害形成機(jī)制與綜合風(fēng)險(xiǎn)管理影響區(qū)域安全的主要災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)類型及其脆弱性、恢復(fù)性評(píng)價(jià):不同時(shí)空尺度的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)水平和危險(xiǎn)度分區(qū),災(zāi)情評(píng)估指標(biāo)與模式,災(zāi)害脆弱性與恢復(fù)性評(píng)價(jià)模式。災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警與預(yù)案:不同類型災(zāi)害預(yù)報(bào)的原理和方法,災(zāi)害應(yīng)急控制預(yù)案,綜合災(zāi)害

26、風(fēng)險(xiǎn)管理范式,災(zāi)害防治工程的關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和安全性分析,減災(zāi)工程的規(guī)范化與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。3.9生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能綜合評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能綜合評(píng)價(jià)的理論與方法:生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其與生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、生態(tài)過程復(fù)雜性和關(guān)聯(lián)性的定量分析,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能物理量與價(jià)值量評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)化方法。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能對(duì)脅迫的響應(yīng)與反饋:人類活動(dòng)、氣候變化等脅迫下生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的響應(yīng)與反饋機(jī)制。生態(tài)服務(wù)功能的空間轉(zhuǎn)移與生態(tài)公平:生態(tài)服務(wù)功能空間轉(zhuǎn)移產(chǎn)生的社會(huì)效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效應(yīng),生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能區(qū)域分配與生態(tài)公平,生態(tài)補(bǔ)償評(píng)價(jià)方法。政策或管理措施對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響:政策對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響機(jī)制;人類消費(fèi)方式或價(jià)值

27、取向?qū)ι鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能維持與保育的作用。 4特殊自然地理區(qū)域的綜合研究4.1區(qū)域綜合理論研究地表自然功能區(qū)劃:地表自然功能的辨識(shí)和現(xiàn)狀評(píng)價(jià),地表自然功能區(qū)域劃分方法;地表自然功能的社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性辨識(shí);地表自然功能區(qū)劃與表達(dá)技術(shù),中國(guó)地表自然功能區(qū)劃方案。區(qū)域綜合研究方法體系:陸地表層過程的多元數(shù)據(jù)支持系統(tǒng);自然和人文因素的相互作用;不同尺度的自然地理過程與尺度綜合方法;區(qū)域自然和人文多要素綜合評(píng)價(jià)。4.2寒區(qū)現(xiàn)代地表過程及對(duì)氣候變化的響應(yīng)過去的寒區(qū)環(huán)境變化:不同區(qū)域代用指標(biāo)與現(xiàn)代氣候因子之間的關(guān)系;結(jié)合現(xiàn)代過程中溫室氣體成分的觀測(cè),反演過去溫室氣體對(duì)全球變化的響應(yīng)過程,著重研究特征指標(biāo)與環(huán)境變化

28、的定量關(guān)系。冰凍圈對(duì)現(xiàn)代全球變化的響應(yīng):冰川和積雪的時(shí)空分布特征;凍融過程中不同類型區(qū)不同階段活動(dòng)層的水熱耦合特征與過程;路面過程中熱量和水分變化及空間分布;高原地表熱通量和蒸散發(fā)量反演的衛(wèi)星遙感方法。寒區(qū)生態(tài)地理過程對(duì)氣候變化的響應(yīng):典型生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)碳累積、分配、遷移過程對(duì)氣候變化的響應(yīng)機(jī)理,典型群落環(huán)境因子閾值及其對(duì)氣候變化的響應(yīng)特征,典型生態(tài)地理區(qū)對(duì)氣候變化的響應(yīng)與適應(yīng)研究。氣候變化與寒區(qū)地表過程相互作用機(jī)理:氣候變化與大氣環(huán)流和生態(tài)類型分布的關(guān)系,現(xiàn)代氣候環(huán)境特征和地表景觀分布格局模擬,未來(lái)環(huán)境變化情景預(yù)測(cè),應(yīng)對(duì)未來(lái)環(huán)境變化的策略。4.3干旱區(qū)氣候與人地關(guān)系演化氣候變化過程及其對(duì)人類活

29、動(dòng)的影響:過去氣候狀況、重大氣候事件與氣候變化過程;氣候變化對(duì)湖泊演變、綠洲化或沙漠化、沙塵暴過程的影響,對(duì)新石器文明、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響?，F(xiàn)代地表生態(tài)水文過程:模式與遙感信息同化(LDAS)和多目標(biāo)參數(shù)率定,基于大氣-植被-土壤-凍土-積雪系統(tǒng)耦合的出山口徑流變化,基于水-生態(tài)-經(jīng)濟(jì)耦合系統(tǒng)的冰雪-森林-綠洲(城市)-荒漠-湖泊系統(tǒng)的生態(tài)需水規(guī)律,地表水與地下水的轉(zhuǎn)換,水-生態(tài)-經(jīng)濟(jì)-管理耦合模式,界面水分轉(zhuǎn)化機(jī)理和生態(tài)需水規(guī)律的綜合集成研究。亞洲中部西風(fēng)帶氣候變化及其對(duì)綠洲可持續(xù)發(fā)展的影響:亞洲中部西風(fēng)帶影響區(qū)不同時(shí)空尺度的氣候與環(huán)境演變規(guī)律;內(nèi)陸干旱區(qū)地氣耦合與水分循環(huán)觀測(cè)試驗(yàn);全球變暖背景

30、下內(nèi)陸河流域生態(tài)水文過程及其機(jī)理;亞洲中部西風(fēng)帶氣候變化機(jī)制模擬和變化理論的集成;內(nèi)陸干旱區(qū)氣候變化對(duì)綠洲可持續(xù)發(fā)展的影響。 4.4濕地生態(tài)過程、服務(wù)功能與恢復(fù)模式濕地演變動(dòng)力學(xué):水陸交互作用下濕地的雙向演替過程以及由此導(dǎo)致的其他生態(tài)過程的響應(yīng),濕地水文功能與區(qū)域水循環(huán)耦合模式,不同濕地組分的生產(chǎn)力與承載力動(dòng)態(tài),重要物種棲息地面積和質(zhì)量的變化。濕地生物多樣性與生態(tài)服務(wù)功能:關(guān)鍵種和功能種團(tuán)在維持濕地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定中的作用;遷徙水鳥生境保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的空間配置;濕地生態(tài)系統(tǒng)自然凈化功能的效益評(píng)估;重要濕地生態(tài)系統(tǒng)關(guān)鍵服務(wù)功能的時(shí)空分異,不同干擾強(qiáng)度下(經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力條件下)自然資產(chǎn)的貨幣化評(píng)估。濕地生態(tài)系

31、統(tǒng)對(duì)人類活動(dòng)與全球變化的響應(yīng):人類活動(dòng)和全球變化影響的量化區(qū)分;濕地演變對(duì)區(qū)域氣候和水循環(huán)的影響及適應(yīng),濕地演變對(duì)區(qū)域氣候的影響;濕地生態(tài)過程對(duì)不同開發(fā)利用方式的響應(yīng),人類活動(dòng)與濕地保育的合理調(diào)控模式;凍土濕地對(duì)氣候變暖的響應(yīng),干旱區(qū)濕地對(duì)北方干旱化的響應(yīng),濱海濕地對(duì)海平面上升和地面沉降的響應(yīng)。濕地生態(tài)系統(tǒng)退化機(jī)理與恢復(fù)模式:大型水利工程對(duì)海岸帶生態(tài)過程的影響及調(diào)控,濕地生態(tài)系統(tǒng)的功能恢復(fù)和結(jié)構(gòu)調(diào)整。4.5風(fēng)沙區(qū)風(fēng)成過程及其調(diào)控風(fēng)沙地貌動(dòng)力學(xué):單顆粒在氣流作用下的起動(dòng)機(jī)理,在氣流中的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征,顆粒與地表、顆粒與顆粒、顆粒與氣流的相互作用,大量沙粒運(yùn)動(dòng)的條件;風(fēng)成地貌形態(tài)及其氣流場(chǎng)特征,風(fēng)成地

32、貌表面風(fēng)沙蝕積規(guī)律,風(fēng)成地貌的空間組合與移動(dòng)規(guī)律;沙塵釋放過程與機(jī)理,躍移層與懸移層之間的過渡關(guān)系,沙塵流量結(jié)構(gòu),輸移和沉積過程。風(fēng)成環(huán)境:風(fēng)成環(huán)境(如沙漠與沙漠化土地)的形成過程,風(fēng)成過程對(duì)全球變化的響應(yīng)與反饋。風(fēng)成過程控制:風(fēng)成災(zāi)害評(píng)價(jià);風(fēng)成災(zāi)害防治原理。4.6喀斯特生態(tài)系統(tǒng)的演變過程與可持續(xù)性喀斯特生態(tài)系統(tǒng)演變過程:喀斯特生態(tài)系統(tǒng)演變過程及其驅(qū)動(dòng)因素和驅(qū)動(dòng)機(jī)制;喀斯特資源-生態(tài)系統(tǒng)與人類活動(dòng)的相互作用;喀斯特生態(tài)系統(tǒng)演變對(duì)碳循環(huán)的貢獻(xiàn);喀斯特土地退化(石漠化)過程、影響因素與受損機(jī)理?？λ固赝嘶鷳B(tài)系統(tǒng)修復(fù):喀斯特土地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)物種選擇和生物多樣性的影響以及在退化土地修復(fù)中的作用;喀斯特

33、資源-生態(tài)可持續(xù)性指標(biāo)、診斷、預(yù)測(cè)與生態(tài)建設(shè)和管理;喀斯特退化生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的技術(shù)集成和示范、推廣途徑。4.7青藏高原生態(tài)屏障作用及區(qū)域生態(tài)安全青藏高原生態(tài)屏障作用:青藏高原主要生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)屏障功能;全球變化對(duì)青藏高原生態(tài)屏障作用的影響;青藏高原特殊地表過程變化及其對(duì)生態(tài)屏障功能的影響;青藏高原生態(tài)屏障功能變化對(duì)周邊地區(qū)的影響;青藏高原地區(qū)重大生態(tài)工程的生態(tài)屏障功能效應(yīng)評(píng)估。青藏高原區(qū)域生態(tài)安全構(gòu)建:青藏高原區(qū)域生態(tài)安全指標(biāo)體系與評(píng)價(jià)方法;青藏高原生態(tài)建設(shè)的途徑與措施。4.8山地災(zāi)害與環(huán)境相互作用及區(qū)域生態(tài)安全山地災(zāi)害與環(huán)境相互作用:山地表層動(dòng)力過程與山地災(zāi)害形成機(jī)理;山地災(zāi)害與生態(tài)過程相互作

34、用機(jī)制及其環(huán)境影響;山地災(zāi)害與山地環(huán)境對(duì)氣候變化的響應(yīng)及其未來(lái)情景預(yù)測(cè);大規(guī)模人類活動(dòng)對(duì)區(qū)域?yàn)?zāi)害與環(huán)境的影響及其調(diào)控機(jī)制;山地對(duì)低地的作用機(jī)理及其環(huán)境效應(yīng)。區(qū)域生態(tài)安全:山地生態(tài)安全指標(biāo)體系與評(píng)價(jià)方法;山地減災(zāi)和環(huán)境保育原理與技術(shù)。 5結(jié)語(yǔ)全球環(huán)境變化是當(dāng)前和未來(lái)人類面臨的最嚴(yán)峻挑戰(zhàn),而這種變化又是由人類本身造成的。因此,研究并正確處理人類活動(dòng)與地球環(huán)境的相互關(guān)系,已成為未來(lái)最重要的科技需求。自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)中的很多學(xué)科都轉(zhuǎn)向或加強(qiáng)了這一研究方向,不僅在地球系統(tǒng)科學(xué)和可持續(xù)性科學(xué)的建立和發(fā)展中作用突出,也大大促進(jìn)了本學(xué)科的發(fā)展。自然地理學(xué)具有研究人地關(guān)系的悠久傳統(tǒng),可以在滿足當(dāng)今社會(huì)最為迫切的需求上發(fā)揮重要作用,也可以站在當(dāng)今科學(xué)的前沿。