現(xiàn)代自然地理課件

第一講引言Email:電話：講課提綱一、自然地理學(xué)的研究對象與內(nèi)容二、自然地理學(xué)的發(fā)展與分化三、自然地理學(xué)關(guān)注的領(lǐng)域與論題四、主要自然地理過程五、現(xiàn)代自然地理學(xué)的發(fā)展趨勢六、現(xiàn)代自然地理學(xué)研究的社會需求七、現(xiàn)代自然地理研究的若干前沿領(lǐng)域一、自然地理學(xué)的研究對象與內(nèi)容自然環(huán)境的格局、過程、變化與自然資源地球表層是一個各要素相互關(guān)聯(lián)和開放的系統(tǒng)與外部環(huán)境不斷進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換人類活動場所、人類活動影響深刻ABLH能量物質(zhì)人類活動環(huán)境影響自然地理學(xué)的研究內(nèi)容

格局 組成自然環(huán)境要素的時空分布自然環(huán)境的空間結(jié)構(gòu)與地域差異地域綜合體/區(qū)域

過程 物理過程：物質(zhì)遷移、能量轉(zhuǎn)化、水分循環(huán)等生物化學(xué)過程：化學(xué)元素的遷移、碳氮循環(huán)等自然地理學(xué)的研究內(nèi)容

變化 古環(huán)境及近代環(huán)境的變化全球氣候變化、環(huán)境變化土地利用/覆被變化、碳儲量變化…

資源 水土資源類型、分布、開發(fā)利用與保護二、自然地理學(xué)的發(fā)展與分化自然地理學(xué)發(fā)展簡要（一）自然地理這一術(shù)語始用于17世紀(jì)，至18世紀(jì)后半期廣為流行

1765年康德（I.Kant)提出自然地理學(xué)是‘自然的概括’；在康德時代，自然地理已經(jīng)常用，它不僅包括由自然過程產(chǎn)生的地球特征，還包括了人種以及人類活動在地球表面所造成的改變康德認(rèn)為：按時間來對事物進(jìn)行描述或分類的是歷史學(xué)；按地區(qū)來對事物進(jìn)行描述或分類的是地理學(xué)近代地理學(xué)奠基于19世紀(jì)中葉，奠基人洪堡（Humboldt）和李特爾（Ritter）認(rèn)為：地理學(xué)是論述地球空間各部分由相互聯(lián)系的各種起因不同的事物李特爾：地理學(xué)研究人類的家鄉(xiāng)-地球表面該時期的自然地理學(xué)注重對自然要素及其相互關(guān)系的描述、以及分布的解釋自然地理學(xué)發(fā)展簡要（二）至20世紀(jì)中葉是地理學(xué)的大發(fā)展期，各種學(xué)術(shù)觀點相繼問世:區(qū)域地理、景觀學(xué)、環(huán)境決定論、人類生態(tài)學(xué)等，出現(xiàn)分化注重規(guī)律和理論研究：提出了地帶性、區(qū)域分異、地貌發(fā)育輪回、冰期與氣候變化等學(xué)說地理學(xué)在自然資源調(diào)查與開發(fā)、土地利用、生產(chǎn)力布局等方面開始得到應(yīng)用現(xiàn)代自然地理學(xué)開始于20世紀(jì)中葉以后：加強了與相鄰學(xué)科的交叉，學(xué)科進(jìn)一步分化；同時技術(shù)手段的進(jìn)步，出現(xiàn)了計量化、系統(tǒng)化、綜合性研究。加強了對資源、環(huán)境問題的關(guān)注。地理理論和方法在資源開發(fā)利用、環(huán)境保護、區(qū)域規(guī)劃、生態(tài)建設(shè)等方面得到廣泛的應(yīng)用。生物地理學(xué)：研究生物的時空分布植物地理學(xué)：研究植物種類與植被分布。植物區(qū)系地理學(xué)：研究植物類型（科、屬、種）的分布、起源和變化歷史植物生態(tài)地理學(xué)：研究植物分布的環(huán)境原因植被群落（植被）地理學(xué)：研究植被類型的基本特征、分類系統(tǒng)、動態(tài)演替和地域分異動物地理學(xué)：研究動物的空間分布規(guī)律氣候?qū)W：研究氣候形成、分布與變化物理氣候?qū)W：地球表層與大氣間的物質(zhì)能量交換動力氣候?qū)W：根據(jù)物理學(xué)原理，研究影響氣候的因子應(yīng)用氣候?qū)W：研究氣候?qū)r(nóng)業(yè)、林業(yè)、水資源、建筑、交通和人類健康等的影響，包括生物氣候?qū)W、農(nóng)業(yè)氣候?qū)W、地形氣候?qū)W、環(huán)境氣候?qū)W、物候?qū)W等分支地貌學(xué)：研究自然景觀與地形歷史地貌學(xué):研究歷史時期地表的演化和退化現(xiàn)象功能地貌學(xué)：研究侵蝕、風(fēng)化和沉積過程應(yīng)用地貌學(xué)：地貌現(xiàn)象制圖；地貌災(zāi)害評價、預(yù)防氣候地貌學(xué)：受氣候控制的地表形態(tài)及其發(fā)生、發(fā)展與空間分布環(huán)境地貌學(xué)：人類影響與人類活動對地貌的影響、改變?nèi)?、自然地理學(xué)關(guān)注的領(lǐng)域與論題土地與景觀：土地變化及其效應(yīng)、景觀生態(tài)、土地利用與規(guī)劃、土地整理、土地退化與防治氣候變化：氣候變化及其影響、氣候變化模擬與預(yù)測、氣候變化的適應(yīng)水文與水資源：水循環(huán)與水文過程、水質(zhì)與水資源、生態(tài)用水、水資源管理生物地理：植被變化、動物和植物地理、森林和濕地生態(tài)系統(tǒng)等土壤地理：土壤形成、土壤分類與制圖、土壤質(zhì)量、土壤污染、土壤侵蝕、土壤改良與保護等三、自然地理學(xué)關(guān)注的領(lǐng)域與論題地貌：土壤侵蝕、災(zāi)害地貌、地貌制圖、侵蝕與沉積過程自然災(zāi)害：災(zāi)害的形成機制與致災(zāi)因子、災(zāi)害風(fēng)險評估、災(zāi)害預(yù)防與風(fēng)險管理環(huán)境與健康：化學(xué)元素（特別是污染物）遷移轉(zhuǎn)化、污染綜合防治、水土污染修復(fù)、人群疾病和健康的地理分布等城市環(huán)境：城市系統(tǒng)自然要素變化、城市生態(tài)用地配置、城市環(huán)境管理遙感：自然環(huán)境與自然資源調(diào)查與檢測三、自然地理學(xué)關(guān)注的領(lǐng)域與論題冰凍圈：冰河過程與波動、冰川形態(tài)、冰川水文學(xué)、凍土等海岸帶：海水入侵、海平面上升的影響與風(fēng)險管理第四紀(jì)：第四紀(jì)沉積、海平面變化、古湖沼學(xué)、環(huán)境重建、測年技術(shù)等地球系統(tǒng)的能量平衡約50%的太陽能直接被臭氧和云層吸收或反射；其余50%直接到達(dá)地表，其中47%的熱量被吸收后轉(zhuǎn)化為長波輻射：42%被大氣吸收緩慢釋放，5%直接釋放出大氣層地表物質(zhì)循環(huán)-大氣環(huán)流哈得萊正環(huán)流：空氣在赤道上升，流向熱帶，下沉到地面，又流回到赤道在中、高緯度，地面為西風(fēng)帶，高空為東風(fēng)帶，在極地和副極地地帶形成正環(huán)流圈，在地面形成了極地東風(fēng)帶。地球表層系統(tǒng)的水循環(huán)蒸發(fā)：海洋、湖泊、植物蒸騰、陸面、冰面和積雪；對流：大氣水分海陸交換降水海洋、湖泊、冰川積雪；土壤、地下水；蒸發(fā)、徑流(湖泊、海洋）冰川積雪溶化河流湖泊、海洋地下水地下徑流河流湖泊、海洋地球表層系統(tǒng)的碳循環(huán)大氣海洋海洋生物光合作用生物量沉積石灰?guī)r、白云巖；煤、油陸地植物光合作用生物量木材、食物、土壤有機質(zhì)土壤有機質(zhì)、水生生物體分解大氣；生物呼吸大氣化石燃料燃燒大氣地球表層系統(tǒng)的氮循環(huán)硝化作用反硝化作用硝態(tài)氮亞硝酸鹽人類對地球表層的塑造土地利用改變土地覆被能量平衡（地表反照率、糙度、溫室氣體）水文循環(huán)（灌溉、蒸發(fā)、徑流）生物地球化學(xué)循環(huán)（碳-氧循環(huán)、氮循環(huán)、

礦物元素循環(huán)）景觀結(jié)構(gòu)（植被、地表形態(tài)）地貌過程（風(fēng)蝕、水蝕、沉積）土地利用改變了全球生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，改變了水資源與水循環(huán)（據(jù)付伯杰的報告）人工直接管理的生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到陸地總面積的40％以上，人類活動的影響遍及所有的生態(tài)系統(tǒng)土地利用擴展使物種滅絕速率比自然背景值提高2－3個數(shù)量級，全球物種多樣性降低40％1960年以來，對地表徑流人工控制能力增長了3倍；水庫蓄水量達(dá)到湖泊和河流的3－6倍，利用了近一半的可利用水資源水資源利用每10年增加20％，15－35％地區(qū)出現(xiàn)過度利用，在21世紀(jì)將成為制約全球社會經(jīng)濟發(fā)展的主要因素五、現(xiàn)代自然地理學(xué)的發(fā)展趨勢系統(tǒng)化、精細(xì)化、定量化和面向?qū)嵺`強調(diào)系統(tǒng)和綜合研究將區(qū)域和全球作為一個自然和社會經(jīng)濟要素相互聯(lián)系的系統(tǒng)對待：強調(diào)地域系統(tǒng)、土地系統(tǒng)、地球系統(tǒng)的研究土壤-植物-大氣系統(tǒng)（SPAC)土地生產(chǎn)潛力與人口承載力全球氣候和環(huán)境變化；全球自然地理學(xué)微觀與過程研究進(jìn)一步深化通過樹木年輪、冰心、湖巖芯對過去環(huán)境重建基于試驗和模型的地理過程定量研究（生態(tài)系統(tǒng)的能量和水循環(huán)、侵蝕沉積過程、化學(xué)元素循環(huán)、碳氮循環(huán)）在研究內(nèi)容上返回重視評估人類活動的影響比較自然景觀和人為景觀的變化，測量人類影響的程度研究人類活動對生態(tài)、環(huán)境和資源的影響研究人為地貌；土地利用與土地退化；城市氣候、大氣和土壤污染等緊密結(jié)合實踐，面向社會需求水土資源評價與合理利用環(huán)境退化與保護、恢復(fù)水土資源的污染與防治自然災(zāi)害評估與預(yù)防（洪澇、干旱、滑坡泥石流等）在研究內(nèi)容上在研究方法上

定量化、系統(tǒng)化和建模：土壤侵蝕模型、水文模型、土地生產(chǎn)力模型、土地利用變化模型等

GIS、遙感和GPS技術(shù)的廣泛應(yīng)用實驗觀測獲取第一手資料六、現(xiàn)代自然地理學(xué)研究的社會需求對資源與環(huán)境問題的全球關(guān)注，需要自然地理學(xué)的積極參與，尋求解決辦法與可持續(xù)管理途徑自然環(huán)境人類社會資源環(huán)境退化或災(zāi)害我國發(fā)展中的重大科技需求我國面臨

人口、資源、環(huán)境與發(fā)展的巨大壓力，人地矛盾突出，需要研究：

水土資源的優(yōu)化配置與綜合開發(fā)利用綜合自然/資源區(qū)劃、生態(tài)功能區(qū)劃等生態(tài)脆弱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的恢復(fù)重建全球環(huán)境變化的影響與應(yīng)對人類活動對我國生態(tài)系統(tǒng)的影響重大自然災(zāi)害的監(jiān)測與預(yù)防與自然地理學(xué)有關(guān)的主要國際計劃國際地圈生物圈計劃（IGBP）全球變化與陸地生態(tài)系統(tǒng)（IGBP-GCTE）國際全球大氣化學(xué)計劃（IGBP-IGAC）過去的全球變化研究計劃（IGBPS)水循環(huán)的生物學(xué)方面（IGBP-BAHC）土地利用/覆被變化（IGBP/IHDP-LUCC)與自然地理學(xué)有關(guān)的主要國際計劃全球環(huán)境變化的人為因素計劃（IHDP）全球土地計劃（GLP，與IGBP聯(lián)合）全球環(huán)境變化的制度因素（IDGEC）全球變化與人類安全（GECHS）海岸帶陸-海相互作用（LOICZ，與IGBP聯(lián)合）城市化與全球環(huán)境變化（UGEC）世界氣候研究計劃（WCRP）生物多樣性計劃（DIVERSTATS）與自然地理學(xué)有關(guān)的主要國家計劃973計劃：1998年以來，由自然地理學(xué)家領(lǐng)銜或參與的項目超過30項科技支撐項目：十一五相關(guān)的項目有27項自然科學(xué)基金相關(guān)的優(yōu)先領(lǐng)域全球變化與區(qū)域響應(yīng)陸地表層系統(tǒng)變化過程與機理水循環(huán)與水資源人類活動對環(huán)境變化的影響極其調(diào)控原理海洋資源、環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)七、現(xiàn)代自然地理研究的若干前沿領(lǐng)域

全球變化的區(qū)域影響和響應(yīng)研究極地與全球變化研究青藏高原自然環(huán)境演變土地利用和土地覆被變化全新世的環(huán)境演變環(huán)境生命元素(C、N、P、S)遷移轉(zhuǎn)化坡地過程和坡地改良利用水資源、水環(huán)境及水災(zāi)害土地退化機制、治理與保護生態(tài)的脆弱性與變化區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)評估自然災(zāi)害風(fēng)險評估與管理

GIS/RS/GPS的應(yīng)用現(xiàn)代自然地理課課程安排2010/9講次 題目 日期 教師第一講 概論 9月8日 呂昌河第二講 全球變化與地球系統(tǒng)科學(xué) 9月15日 呂昌河第三講 陸地表層過程的能量基礎(chǔ) 9月22日 呂昌河第四講 陸地表層的環(huán)境生物地球化學(xué)循環(huán) 9月29日 董云社第五講 土地生產(chǎn)潛力 10月13日 呂昌河第六講 水循環(huán)與水資源 10月20日 李麗娟第七講 土地利用/覆被變化10月27日

呂昌河第八講 流域系統(tǒng)與流域侵蝕產(chǎn)沙模擬 11月3日蔡強國第九講 坡地過程與坡地改良利用 11月10日 蔡強國 第十講

自然地域系統(tǒng) 11月17日 吳紹洪第十一講 青藏高原自然環(huán)境變化與地域分異 11月24日 鄭度（院士）第十二講 歷史時期的環(huán)境變化 12月1日 郝志新第十三講 荒漠化與干旱區(qū)環(huán)境：課程總結(jié) 12月8日 呂昌河

考試 12月15日 參考文獻(xiàn)1.舊版《現(xiàn)代自然地理》，科學(xué)出版社，19882.新版《現(xiàn)代自然地理》，科學(xué)出版社，19983.Chorley,R.J.andKennedy,B.A.,1971,PhysicalGeography:ASystemsApproach,London:Prentice-Hall.4.Slaymaker,O.andSpencer,T.,1998,PhysicalGeographyandGlobalEnvironmentalChange,NewYork:Longman.5.ProgressinPhysicalGeography