地貌学发展史与前沿进展.docx

1、地貌学发展史与前沿进展地貌學發展史與前沿進展孫然好（西部環境教育部重點實驗室，蘭州大學資源環境學院，甘肅 蘭州 730000）email:sunra02簡體原文：摘 要：本文簡要回顧了地貌學的發展史，認為現代地貌學的發展必須與時代發展趨勢相結合，需要深入研究地統演變與全球氣候、區域經濟可持續發展以及地球陸地系統的關係。文中還探討了地貌學的各個發展方向，認為環境地貌、災害地貌、城市地貌、旅遊地貌、河口海岸地貌等應用地貌學分支近年來發展迅猛。主要是因為這些分支與經濟發展的需求結合較好。相比較而言，地貌學理論研究明顯滯後，需要加強。關鍵字：地貌學 數字地貌 發展史 進展地貌學是研究地球表面的地貌結構

2、、形態成因、發展歷史、動態過程及其演變規律的科學。其研究目的是認識地貌形態的發展規律及其演變趨勢，應用於人類的社會實踐活動。地貌學由於其研究物件時空尺度的變化極大，大到地球本身及其它行星地貌，小到沙粒粉塵的變化移動規律，研究方法及研究成果的統一和整合就顯得十分困難。同時，研究地貌發展歷史的沉積學方法與研究地貌發展過程的動力學方法之間的衝突和矛盾也日益顯現出來。縱觀國內地貌學的發展，隨著國民經濟的快速發展，應用地貌學的些分支有所新進展，但從整體學科看，依然存在著深層次的危機，如人才斷層及市場經濟的衝擊，先進實驗設備手段及現代電腦技術的欠缺，傳統地貌數理基礎的不足，理論建樹比較薄弱，對科學方法論及

3、相鄰學科發展新趨勢的瞭解不夠等。任何學科都是在發展的，固守的結果將是“喪失”，只有不斷推陳出新、順應時代的發展才有出路。世紀之交的地貌學如何發展，是擺在每個地貌學者面前急需探討的問題。1 地貌學發展簡史回顧1.1 古代地貌學知識的積累和萌芽地貌是地理環境中的一個重要因素，尤其在生產力水平較低的古代，人類的生產生活，乃至生存都與地貌形態密切相關。從中國的遠古神話，到西方聖經的傳說，地表形態形成與發展一直是人類關注的基礎知識。古人依山傍水而居，據關占隘而戰，利用地勢高低不同引水灌溉，古代文明的發展過程已經積累了相當豐富的地貌知識。近人對山海經進行的系統研究表明，中國在4200 年前，確曾組織實施過

4、一次大規模的地理考察和測量繪圖工作，當時所繪地圖，即山海經早已失傳，當時提交的地理考察報告即五藏山經流傳至今，它記述了26 條山脈，500 余座山峰，彼此存在著良好的分佈與銜接關係。中國西周(西元前8 世紀)時的詩經、戰國時的尚書禹貢篇(西元前34 世紀)就已有關於地貌類型、山川大勢、土壤類型的記載，北魏酈道元(6 世紀)所著的水經注、北宋沈括(10321096)的夢溪筆談，明代徐霞客(15861641)的徐霞客遊記不僅詳細描述了中國的主要江河的地形待征，而且對侵蝕地貌、堆積地貌、喀斯特地貌的成因及相關關係有了深入的分析。明初孫蘭(16381705)的柳庭輿地偶說更是深刻認識到地貌的變化受到外

5、力(人及自然力)和內力的作用影響，且這些作用因時而變、因人而變、因變而變。同時，中國古代地貌學的知識散見於浩瀚的地方誌中。在西方，古希臘哲學對地球的形成進行了探討，古羅馬時期由於引水灌溉的需要，對河流地貌和地震引起的地貌變化進行了分析。中世紀對地貌學的描述則是完全按照上帝的意願來解說。地貌學萌芽階段的特徵：早期均為簡單描述現象和簡單歸納總結，後期伴隨著西方物理學、數學的發展及地質學的出現，地貌學萌芽也初現端倪。本時期地貌學的知識與人類生活、戰爭、旅行等生產實踐活動的積累密切相關，而且依存於地質學及一些綜合性專著中。1.2 近代地貌學的出現和發展地貌學(Geomorphology)一詞的首次出現

6、(CFNaMmn，1858 年)，距今已有140 多年了。近代地貌學的出現和發展與地質學的發展密切相關。17 世紀開始、西方伴隨著工業革命和地理大發現的進行，地質學進入了大發展時期。文藝復興後西方學者通過野外旅行觀察和化石研究了地表剝蝕問題。AGWmner 通過研究沈積岩提出水成論，但很快遭到以James Hutton(17261797)及John Plada 以17481819)為代表的火成論的反對。他們研究了地球的自然歷史、地球系統理論及其證據，提出了地質旋回的概念。在俄國，1763 年羅親諾索夫提出了地貌的發展是內營力與外營力相互作用結果的思想。科學地質學的創始入Charles Lyel

7、l 在自己的地質學原理中提出了現實論，即地表緩慢而不斷變化的理論。19世紀後半葉，Jarmes Hall 的災變論，Janes Geikeie 的大冰期理論，為地貌學的出現提供了豐富的土壤。美國地質調查局(USGS)的成立(1879)及美國對西部開發的活動，為地貌學的發育成長奠定了基礎。GKGibert(18421912)發表的亨利山地質報告，提出均衡發育的思想，對地貌學影響深遠，標誌著近代地貌學理論的開始(莫仲達，1988)。十九世紀末，李希霍芬、A彭克、A巴甫洛夫等綜合性巨著紛紛問世，它們把地表結構和地貌成因的認識系統化，並進行了地貌分類的嘗試。地貌學分化為獨立的學科是與美國學者大衛斯和德

8、國學者彭克密切相關的，大衛斯發表的河流發育迴圈(1889)、地貌迴圈(1899)，提出了“侵蝕輪回”、“地形是構造、營力和時間的函數”等理論，成為近代地貌學的理論核心，但這種理論也有嚴重缺陷，忽視了地貌演化的複雜性，過於簡單機械。彭克為代表的歐洲地貌學是從水工學和地形調查測量方面進行研究的。他在地形分析一書中，試圖用數學方法分析坡面演化，進而解釋地殼運動。 20 世紀30 年代，美國、西歐及前蘇聯出現了一系列地貌學的綜合性專著(ALobeck，OEngeln，舒金等)。近代地貌學的產生與發展，與野外觀測調查密不可分。在大量調查資料分析基礎上進行理論總結，是這一時期地貌學發展的顯著特點之一。同時

9、，借鑒相鄰學科的先進思想和技術手段，也是現代地貌學發展的特徵，如大衛斯的地貌迴圈理論明顯受到達爾文的生物進化論的影響。1.3 現代地貌學的新進展二戰後地貌學的發展進入現代階段。著名美國水文和地貌學家霍頓(REHoton,1932，1945)則從地形形態和水文過程出發，將坡面發育和河流地貌研究推入了嶄新階段；馬爾科夫(1948)提出了地貌水準面的概念；斯川勒(Straler，l950)應用系統方法對斜坡從兩維空間和三維空間(流域)進行分析；L CKing 1953 年發表了地形景觀演化的基本原則，提出地貌的夷平大多數情況下是按斜坡後退的方式進行，結果形成了傾斜的夷平面山足剝蝕面和山足剝蝕平原。2

10、0 世紀50 年代末至60 年代中的地貌學定量革命帶來了地貌發育理論的百花齊放，人們通過實地觀測和模型實驗，掌握了大量的資料和統計分析資料，從而對地形發育提出了許多新設想。這一時期地貌學的發展出現3 個特徵；大量引進相鄰動力學的先進理論和技術；採用新的研究方法和手段，如物理探測、遙感、年代測定、微體古生物及孢粉等；室內外模擬實驗發展迅速。地貌學的定量革命也有一定的副作用，一些學者為模型而模型，有的甚至轉變為數學遊戲，尤其近年來隨著電腦技術的飛速發展，出現了依賴電腦模型，而輕視野外觀測實驗的傾向。1961 年英國地貌研究組(BGRG)成立，標誌著現代地貌學的發展進入了一個新時期。WQ甘迺迪(19

11、62)根據構造上升、河流下切和普遍剝蝕3 方面的作用速率對比，提出了九種地形發育模型。舒姆(ASchumm)和李奇持(R，WLichty)1965 年提出地貌發育的三種時間尺度，舒姆還提出地貌閾值和複雜回應理論。這期間，最引入注目的發展理論是哈克(JTHack)和斯川勒(Strahler)把系統論和熱學原理引入地貌學研究中，並指出，大多數地形屬於開放系統，其演化並不是順著固定方向和朝著最終地形而進行的，經過自我調節達到均衡是處於開放系統中的地形發展總趨勢。1976 年地球表面過程雜誌出版，標誌著過程反映學派的成熟，1981，該雜誌又改名為地球表面過程與形態，說明過程反映學派重新從僅重視過程轉變

12、到同時兼顧過程的最終結果地形的變化。R. J. Chorley、S. A. Schumm 和 D. E. Sugden 在1984 年合著的地貌學，標誌著動力地貌學派的確立。進入70 年代，國際合作日益頻繁和重要，1970 年開始的每年一度Binghamtom 研討會反映了歐美地貌學最新發展趨勢。從以下各年度的研討主題可以看出歐美地貌研究的發展：1973，海岸地貌；1976，地貌發育理論(臨界閾值)；1981，宏觀地貌學；1982，河流地貌學；1984，構造地貌學；1985，坡地過程。1985 年以後連續召開的四屆國際地貌學大會集中反映了國際地貌學界的最新發展趨勢。由國際地貌學家協會(IAG)

13、主辦的“第四屆國際地貌學大會”內容涉及冰川地貌、乾旱和半乾旱區地貌、河流地貌、構造地貌、海岸與次海洋地貌、熱帶地貌、火山地貌、喀斯持地貌、風蝕與土壤、應用地貌、理論地貌、冰緣地貌等論題，同時還舉行了地貌學與環境影響評價、地貌學的方法與手段、地貌與全球變化、崩塌管理、地貌與全球構造、大西洋地貌和演化過程中的量級與頻率等專題研討會。我國地貌學解放後得到了迅速發展。五六十年代隨著大規模野外考察和經濟建設的客觀需要，借鑒學習蘇聯地貌學的理論，成為我國地貌學發展的第一個黃金時代，各分支地貌學科迅速發展，培養了一大批地貌專業人才。1979 年後，我國地貌學又借鑒歐美地貌學發展的長處，朝著縱深方向發展，相繼

14、出現了河流地貌學、構造地貌學、氣候地貌學、環境地貌學、旅遊地貌學、動力地貌學等分支。1987 年以後，4 年一度的地貌與第四紀研討會基本反映中國近年來地貌學在理論和實踐上的發展態勢。1987 年廣州地貌第四紀學術思想研討會表明，實驗地貌學、地貌製圖學等發展迅速；會上不少學者提出了發展城市地貌和地貌資訊系統的設想，會議號召地貌學者主動參與國家重大國土整治問題的研究；1991 年桂林地貌過程與環境管理研討會上，論文集中反映地貌過程與人類活動的關係，集中反映了應用地貌學、環境地貌學、城市地貌、災害地貌、旅遊地貌在大江大河治理、國土開發及區域經濟方面的發揮了巨大作用。同時也反映了實驗手段的變化，引人注

15、意的是論文集中有兩篇文章分別探討了環境地貌學及實驗地貌學的發展。1995 年廣西大化的地貌、環境與發展研討會，從五個方面反映地貌學的新進展：地貌、第四紀與全球變化；地貌過程與環境；災害地貌環境及其防治；旅遊地貌資源的開發與保護；地貌第四紀與可持續發展。論文集中有兩篇文章探討了地貌學在環境決策中的作用與任務以及中國城市地貌研究的現狀與展望。1999 年9 月在河北石家莊嶂石岩召開的地貌與第四紀會議再次以地貌、環境與發展為會議主題，充分說明地貌與環境演變和工程應用的結合，依然是現階段地貌研究的熱點和焦點問題。這次地貌研討會議題包括地貌過程、地貌第四紀與環境演化、災害地貌及其防治、旅遊地貌資源與開發

16、保護、嶂石岩地貌特徵、成因與利用保護和地貌、發展與展望等；本次會議上，關於夷平面的研究再度受到了關注。近10 年來，中國地貌學的發展趨勢與主要特點：以系統論為基礎的地貌理論體系日臻完善；與相鄰學科交叉、滲透、融合，在微觀和宏觀方面不斷開拓；新技術的廣泛應用使地貌學定量研究跨上新的臺階；現代測年及示蹤技術的廣泛應用，使我國地貌學家在定量確定歷史過程的速率方面取得了新進展；以GIS 為平臺的地貌學定量研究日趨成熟；3S 技術在地貌學講究中日益普及，有力地推動了中國地貌學的定量化進程；實驗地貌學與地貌過程研究不斷深入；十分重視應用研究。中國地貌學進一步走向世界，已成功地舉辦了多次侵蝕地貌、河流泥沙、季風地貌、冰川凍土、喀斯特