自然地理学教案

讲课题目第一章绪论（一）讲课类型理论课首次讲课时间09月05日课时2教学目标经过本节课,使学生：了解地理学研究对象及学科体系；掌握自然地理学研究对象与基本特征，正确了解其内涵；重点与难点1自然地理学研究对象及其基本特征；教学伎俩与方法多媒体教学过程：（包含讲课思绪、过程设计、讲解关键点及各部分详细内容、时间分配等）绪论序言（10分钟）这学期将由我和大家一起来学习自然地理学原理这门课程。我们这门课程使用教材是郭永盛和王庆编写《自然地理学》,这本教材是山东省教学改革试点课题“自然地理学”教改项目结果。我们知道，地理学是一门主干课程，也是一个较难课程，那么我们为了学好这门课程，仅仅依赖于这一本教材是远远不够。所以在此有必要给大家指定几本参考教材。（1）陈传康等，1993,《综合自然地理学》,高等教育出版社；（2）黄秉维等，，《当代自然地理》，科学出版社；（3）马建华等编著，，《当代自然地理学》，北京师范大学出版社；（4）蒙吉军编著，，《综合自然地理学》,北京大学出版社。任何一门独立学科在绪论都要回答三个问题：1）研究什么----也就是我们通常所说研究对象；2）有什么用----它基本价值,也就是我们通常所讲学科地位；3）怎么研究----也就是通常说方法论,有哪些研究方法（包含哲学、逻辑、系统论等）。这些问题都是需要绪论回答。自然地理学原理这门课程是我们地理学专业主要课程之一。我们在以前学习了地质、地貌、气象气候、水文、生物与土壤等自然地理要素基础知识。经过对这些基础知识学习之后，我们对自然地理学有了一个初步了解，不过我们知道，这些自然地理要素并不是单独作用，他们往往相互联络，相互制约。而在现实中，我们单独研究某一个自然地理要素并不能处理一些实际问题。这就要求我们对整个自然地理学有一个总体性认识。这也就是我们现在要学习自然地理学原理。这门课程带有自然地理学总论性质，也通常被称为综合自然地理学。自然地理学又是地理学主要组成部分，所以，在学习自然地理学原理这门课程之前，我们有必要对地理学有一个总体认识。一、地理学研究对象及其体系（30分钟）（一）、地理学研究对象(20分钟)什么是地理学？地理学是研究什么？这些问题不但我们地理专业同学会提出，即使从事地理科学工作几十年非常有经验教授也不停思索着这个问题；这个问题不但在中国地理学界如此，其余国家、包含地理学比较先进国家学者们也经常在探讨着这个问题。甚至在1924年召开国际地理年会上，会长墨雷（JhonMurray）致开幕词，就曾经被问到“什么是地理学”这么一个问题。那么，到底什么是“地理学”，不一样阶段、不一样人对其有不一样认识。地理学它是一门古老学科，人类关于地理方面知识产生，能够追溯到遥远古代。在我国，地理一词大约出现在春秋战国时期（公元前7~2世纪），据《周易·系辞》载：“仰以观于天文，俯以察于地理”。对地理解释是指地表形态，表现了古人对于自然环境一个直觉感性认识。而在西方世界，地理学作为一门科学发轫于古希腊，公元前3世纪，古希腊著名地理学家埃拉托色尼精准地计算了地球大小，并写成了《地理学》一书，共三卷，他在书中第一次使用了地理学（geography）这个名词，其含义是指“对地球描述”，认为地理学就是“科学地记述大地之学”。这在一定程度上表现了人们对整个地球认识愿望。所以埃拉托色尼在西方也被称之为“地理学之父”。近代地理学奠基人，德国地理学家亚历山大･冯･洪堡和卡尔･李特尔都重视经过野外观察来认识自然界本质。洪堡依照对欧亚大陆和美洲自然景观考查丰富经验，把地理学深入解释为研究地球上各种景观和现象空间分布、空间关系及其相互依存科学，并强调地球是一个不可分割整体。李特尔则明确将地理学研究对象限定于地球表层，并强调人是地理学研究关键，把自然界各种现象和与人类关系作为地理学主要研究内容。在今后100多年中，即使人们对地理学研究认识并不统一，但地球表层、空间分异、人地关系等一直是地理学关注焦点。最近，一位外国学者曾说：“地理学就是地理学家干工作，也就是他们想干而又被允许干事”。“地理学家所搞就是地理学”这么经典实用主义说法，表明地理学没有严格定义，因而也就不会有严格限定性范围。那么地理学到底是研究什么，英国地理学家P.哈盖（PeterHogget）在其所著《地理学》（Geography)中，曾举出简明而易懂实例，以说明地理学研究领域与其余相关学科之差异：“对在同一海滩上游泳或日光浴人群（进行）研究，不一样科学家各有不一样主题。地质学家对海边沙砾感兴趣，生物学家则海滨动植物有兴趣，经济学者则考虑不一样位置冰淇淋摊贩之边际成本，而地理学者则从事海滩自然条件、区位等综合研究，以了解其对游客影响力”。关于地理学曾有不少学者下过定义。据不完全统计，地理学定义不下40种之多。依照《中国大百科全书.地理学》，我们对地理学表述为：地理学就是研究地球表面自然现象和人文现象，以及它们之间相互关系和区域分异学科，简单地说，就是研究人与地理环境关系学科。可见地理学研究对象为“地球表层地理环境”，简称“地理环境”。“地理环境”一词是由法国地理学家E.雷克吕于1876年所提出，他把地理环境解释为“围绕人类自然现象总体”。关于地理学研究对象表述，长久以来多延用“地理环境”一词。（除此之外，还有其余不一样表示术语，如“地理壳”、“景观壳”、“地理圈”、“生物发生圈”、“地理综合体”、“地理系统”等等。地理环境包含四部分：即天然环境、人为环境、经济环境和社会文化环境。天然环境和人为环境合称自然地理环境。天然环境是指受到人类间接影响而自然面貌基本上未发生改变地理环境。比如，现今人迹还未涉足极小部分极地、高山、荒漠、热带雨林、一些大沼泽、自然保护区，以及大洋中一些海域等等。人为环境是指经过人类影响其自然面貌已发生改变地域。这部分在自然地理环境中占统治地位。比如广大农垦地域、放牧草原、次生森林、城市地域人为自然环境，以及人类直接影响广大海陆水域等。那么人为环境和天然环境有什么不一样呢，这主要人为环境改变程度取决于人类对自然干涉强度，人类干涉越大，环境改变越大，而天然环境基本上不受人类活动影响。另外一个问题是人为环境还属不属于自然地理环境。人为环境即使受人为影响较大，但人为环境演变仍受制于自然规律，所以人为环境仍属于自然地理环境。由天然环境和人为环境合称自然地理环境能够视作为狭义地理环境。经济环境与社会文化环境可统称为人文地理环境，它是人类本身经济、政治行为所创造人类环境。经济环境主要是指生产力地域组合，包含农田、牧场、林场、矿山、工厂、居民点、城市等生产力实体地域布局与组合。社会文化环境包含社会结构组织、国家行政管理系统、民族、民俗、语言、文化等地域分布与组合，以及包含人类对其周围事物心理感应和对应社会行为等。刚才我们对地理学研究对象地理环境四个部分分别作了一个简单介绍，但实际上它们是相互亲密联络着一个有机整体，又叫做综合地理环境，亦就是我们通常所说广义地理环境。（二）、地理学学科体系(10分钟)经过两千多年发展，地理学经历了研究领域不停扩展，研究对象、研究方向分化与综合，研究目标和内容不停深化与细化，研究方法与研究伎俩日益科学进步，以及多个学科相互杂交、渗透与溶合，结果与其它学科一样，今天地理学已形成了由多层次、多分枝、多部门组成庞大致系。正因为它过于庞大，迄今为止地理学还没有一个大家共认恰当划分体系。在西欧，传统划分是将地理学分为通论地理学（部门地理学）和专论地理学（区域地理学）两部分，通论地理学又分为自然地理学和人文地理学两大分支，以下再分若干次级学科。而前苏联学者长久把地理学划分为自然地理学与经济地理两大分支。更多西方学者则习惯于将地理学划分为自然地理学和人文地理学两大部分。我们在《中国大百科全书.地理学》中所作地理学体系基础上再作些调整。首先分出自然地理学和人文地理学两大分支，作为地理学二级学科，并试图将各种地理学按研究对象和性质，尽可能将它们归纳于自然地理与人文地理两大分支中，地理学科学体系见图1。附图：地理学学科体系略图（自然地理学，P3）如图1所表示，地理学通常分为自然地理学和人文地理学两个分支学科。1.自然地理学：依照研究对象复杂性和对其研究领域分化，自然地理学主要包含普通自然地理学和部门自然地理学。（1）普通自然地理学：又叫综合自然地理学，也就是我们所要学习这一部分知识。它是狭义自然地理学，主要研究地球表层自然景观综合特征，强调整体性。伴随自然地理学与相近学科发展，对地球表层进行整体性研究，即研究自然景观结构、功效、空间分异，时间动态以及各种自然要素与过程之间，人与生存环境之间相互作用机理，已成为普通自然地理学主要研究方向。（2）部门自然地理学：分别研究组成地球表层自然景观各种要素与过程，强调通常性，通常以某个要素为关键进行分析与综合，包含地貌学、气候气象学、水文地理学、土壤地理学、生物地理学、景观生态学等次一级学科。在部门自然地理学中，又伴随研究对象细化，又能够将部门地理学进行深入划分，形成地理学第四层次，称为专门地理学，如地貌学又已发展出河流地貌学、冰川地貌学、海岸地貌学等专门地貌学，生物地理学分为植物地理学和动物地理学等。2.人文地理学人文地理学主要包含历史地理学、城市地理学等十个次级学科。值得指出是，伴随人类活动和自然过程之间相互作用不停强化，自然地理学与人文地理学研究交叉和融合已成为一个发展趋势。在地理学学科体系中，我们看到又把地理学划分为区域地理学和应用地理学。在这里有必要对对区域地理学与应用地理学学科地位作一个简明探讨。在古代至近代地理学发展历程中，区域地理学研究一直是地理学关键。它以区域自然与人文地理要素综合研究为主旨。困此，区域地理学与通论地理学（部门地理学）同是地理学两个分支。尽管因为当代地理学各部门高度分化，以及其余非地理学科交融发展，区域地理学在地理学中影响相对较弱。不过，它作为充分表现地理学区域综合性质作用和地位并未改变。我们又能够将其划分为区域发展战略学等几个次级学科。而应用地理学分支则不一样，除了地图学这门古老学科以外，其它均为当代顺应社会发展，以自然地理学和人文地理学为基础，以处理实际地理问题而快速发展起来应用地理学科。应用地理学科作为当代地理学主要组成部分，它在地理学主要性正日益加强。它主要包含地理信息系统等几个次级学科。基于以上分析，我们能够得出，将区域地理学和应用地理学作为地理学二级学科对待也是比较客观。二、自然地理学研究对象及其基本特征(30分钟)（一）、自然地理学研究对象自然地理学研究对象是什么，其认识过程是一个漫长过程。19世纪近代地理学发展阶段，自然地理环境与地理环境概念并无差异，正如E·雷克吕把地理环境了解为围绕人类社会各种自然现象总体。1883年，德国地质地理学家李希霍芬(F·vonRichthofen)认为，地理学必须限于研究地球表面即岩石圈、水圈、大气圈和生物圈相互接触地方。他观点实际上已是“地理壳”概念萌芽。20世纪早期，俄国地理学家P·布罗乌诺夫（P.I.Brounov）首先提出了“地球表层”一词。今后，苏联一些地理学家主张将“地球表层”改用“地理壳”或“景观壳”一词来反应自然地理学研究对象。如格里戈里耶夫（A.A.Grigoryev）认为，地理壳包含岩石圈上部、大气圈下部、水圈、植被、土壤覆盖和动物界。自然地理学研究在于说明地理壳各组成成份之间，以及地理壳同“外部世界”（太阳辐射、地球内部物质等）之间物质和能量交换过程。“地理壳”一词提出使李希霍芬概念愈加形象、清楚和确切起来，为地理学界所广泛接收。20世纪40年代苏联著名自然地理学家卡列斯尼克（S.V.Kaliesnike）认为，自然地理学研究地理壳（景观壳）物质组成、结构和发展最通常规律，它应包含：（1）地理壳整体性，即各组成成份相互联络与改变；（2）地理壳中物质、能量循环；（3）地理壳中韵律性（周期性）现象；（4）地理壳发展改变连续性；（5）地理壳结构地带性。卡列斯尼克对地理壳阐述能够说与狭义地理环境概念是基本一致，他对自然地理学基本问题阐述，为综合自然地理学形成奠定了基础。自20世纪50年代以来，我国自然地理学者们接收了格里戈耶夫和卡列斯尼克关于地理壳综合研究思想，在林超提倡下，深入研究了地球表层各种自然地理过程，使综合自然地理学在中国得以独立发展。20世纪60年代以后，系统论思想在科学技术界广为传输，将地理学研究对象看成是多层次复合系统思想较早地为西方各国地理学者所接收。80年代中，我国有地理学者基于系统论和耗散结构论思想，提出“地球表层”是“具备一系列分级多层次开放系统，并作为地理学研究对象”。显然他们所指“地球表层”与广义地理环境相当。我们这里介绍了自然地理学研究对象一个认识过程，那么什么是自然地理学？自然地理学是研究地球表层自然景观及其组成要素和自然现象在空间上相互依存与相互作用机理一门学科。自然地理学所研究地球表层是一个开放系统，它是地球上大气、水体、岩石、生物相互接触、相互渗透部分，是各要素共同组成整体，也是人类生存与活动直接影响部分。所以，自然地理环境也称为“自然综合体(nationalcomplex)”和“景观（landscape）”.人类对自然地理环境命名各不相同，但所指客观实体却是基本相同，这些术语主要有：地球壳、景观壳、地球圈、景观圈等。中国著名地理学家黄秉维院士提出了地球表层系统，这些术语即使名称不一样，但内涵基本相同，没有重大差异。所以我们能够说自然地理学是以地球表层即自然地理环境为研究对象，是把组成自然地理环境各种要素相互联络起来进行综合研究，以说明自然地理环境整体性：各组成要素及其相互间结构、功效、物质迁移、能量转换、动态演变和地域自然分异规律，以及研究人类活动与地理环境间相互作用地理学一门分支学科。作为自然地理学研究对象自然地理环境，亦即狭义地理环境。（二）、地球表层---地理壳界限与范围1．广义地球表层作为自然地理学研究对象地球表层或地理壳有一定范围。我国多数地理学者和前苏联地理学者认为，地球表层有其特定物质结构形态，它界限与范围应该以其物质内在联络发生显著减弱地方确定。它界限与范围应该以其物质内在联络发生显著减弱地方确定。它上限以大气圈对流层高度为限：在极地高约8km，在赤道高约17km，平均约10km；其下限为岩石圈上部：在陆地上深约5～6km，在海洋中平均深约4km范围。平均厚度可达15km（陆地部分为16km，海洋部分为14km）。其上、下界限之间包含了大气圈与岩石圈一部分、水圈和生物圈在内，即为地球表层系统范围。之所以这么划定地球表层垂直范围，其主要依据有以下三点：（1）对流层顶是大气圈物质组成和物理性质发生显著分异界面之一，对流层顶以下大气圈部分对下垫面性质和人类活动有主要影响。依照大气圈气体成份、温度和气压垂直分布情况，自下而上可将大气圈分为对流层、平流层、中间层、暧层和逸散层等五个次级圈层。对流层和平流层之间有一个厚度不大对流层顶（温度垂直改变很小甚至无改变），它可阻挡下部空气上升运动，使对流层顶上下大气物质成份和物理性质出现显著分异。对流层中温度随高度上升而降低，空气对流运动强烈，产生诸如云雾、风、降水和雷暴等天气现象；对流层中还生活着数以万计生物种类，它们对人类生产和生活具备主要影响；另外，对流层性质深受海陆表面性质影响。而对流层顶以上平流层缺乏水汽，气流以水平运动为主，没有天气改变，强烈宇宙辐射排除了生命存在可能性。（2）陆地表面以下5～6km处是沉积岩分布下限。依照成因不一样，组成地壳岩石可分为沉积岩、岩浆岩和变质岩三大类，其中沉积岩是地表先成岩石经过风化、搬运、堆积和固结成岩作用形成，与地表附近大气运动、流水、生物活动亲密相关。可见，沉积岩分布下限能够被看作是大气圈或地表原因作用于固体地壳最大深度。在沉积岩石圈内，存在着低温液态水、有机质乃至生命，而沉积岩石圈以下地壳部分则缺乏空气、液态水、有机质和生命。（3）在对流层顶至沉积岩石圈底部之间范围内，最主要能量起源是太阳辐射能。太阳辐射作用于所产生一系列物质循环和太阳能转化过程都发生在上述范围之内，而且对流层大气、沉积岩石圈、水圈和生物圈都参加了太阳能转化和物质循环。相反，沉积岩石圈以下部分，其能量则以地热能为主，太阳能影响已非常微弱。对流层以外大气圈部分，即使能量也来自太阳辐射，对地球表层系统也有一定影响，不过对人类生存来说，它远不如对流层那样主要。2、狭义地球表层有些学者认为，地球表层系统空间范围太大，组成太复杂，给研究工作带来很多不便，而且也轻易和其它地学分支（如地质学、气象学、生物学、水文学等）研究对象相混同，因而主张将自然地理学研究对象限制在较小范围内。A.N.斯特拉勒等认为，自然地理学研究中心是“生命层”，即地球上绝大部分生命有机体所生活、占厚度很小一个圈层。也就是指大气圈、岩石圈、水圈交接面，上限离地面不超出100m，相当于对流层近地面摩擦层下部—地面边界层，下限为太阳辐射能可抵达深度。因为这一深度在陆地不超出地下30m，在海洋不超出水下200m，所以狭义地球表层厚度，通常不超出200～300m，但这却正是生物和人类活动最为集中也最为活跃场所。牛文元在其编著《自然地理新论》（1981）中，强调自然地理学研究对象是“自然地理面”。它上限是大气近地面边界层（大气底部摩擦层）顶部，在地表以上50～100m高度上；下限是太阳能影响地面以下终止线（多年平均地下温度和水下温度变幅稳定线），该线在陆地部分深25～30m，在海洋部分深约100m。所以，自然地理面总厚度介于75～200m之间。牛文元在其日后编著《理论地理学》中，又把自然地理面上界扩大至大气边界层（大气摩擦层）顶部，在地面以上500～1000m高度上，下界没有改变，总厚度扩大到525～1100m。实际上，自然地理学研究对象垂直厚度应视所研究问题水平尺度而定。研究问题水平范围小，则研究对象垂直厚度就小，反之垂直厚度则大。若以植物冠层顶部为上界，以植物根系所及部位为下界，则组成更次一级地球表层系统（相当于“土地系统”）。从物质组成来看，地球表层系统包含四个圈层，即大气圈对流层、水圈、生物圈、沉积岩石圈。第一是大气圈对流层，主要是由氮气、氧气、水汽和固相物质组成。第二是水圈，包含分布在地表、地下及大气中液态水、固态水和气态水，其主体是海洋。第三是生物圈，它是地球上全部生物及其活动区域总称。地球上生物分布比较广泛，但主要集中在地面上下100m范围内。土壤是植物生长发育基地，也是动物和微生物及其活动区域总称。所以通常把土壤圈看作是生物圈一个组成部分。第四是沉积岩石圈，它是岩石圈一部分，主要由沉积岩、岩浆岩和变质岩组面。需要说明是，沉积岩石圈并不都是由沉积岩组成，之所以称之为沉积岩石圈是因为沉积岩分布要求了太阳辐射能影响地表以下深度。上述四大圈层物质组成不一样，物质运动形式也不一样，都以独特方式对地球表层系统发生影响。比如，对流层、水圈、生物圈和沉积岩石圈物质运动分别影响地球表层系统气候、水文、生物和土壤以及地貌情况。通常将气候、水文、生物、土壤和地貌称为五大自然地理要素。在地球表层系统各组分之间，人类是最活跃原因。它能够在一定程度上改变地球表层系统外貌，使其向着有利于人类方向发展。然而在特定时段和区域内，人类也能够破坏地球表层系统，产生一系列环境问题。从这种意义上说，人类活动也是地球表层系统一个主要环境原因。与天文原因对全球系统单向影响不一样，人类圈与其它圈层之间作用是双向。现在，人类力量已强大到可与地质力量相比。人类每年消耗500亿吨矿产资源，已超出在每年新生成岩石圈物质数量（约300亿t），更比河流每年搬运物质数量（约165亿t）多。人类力量不但表现在量上，而且还表现在质上，它每年创造（有意识或无意识）大量新化学物质，参加并不停改变地球表层系统物质过程。在人类圈同其它圈层强相互作用中，首先，人类圈环境容量在扩大；另首先，自然资源大量消耗和生态环境不停恶化，正严重威胁人类生存和发展。（三）、地球表层基本特征自然地理环境镶嵌于地球表面，面向宇宙空间，既受宇宙原因、行星原因影响，又受地球内部结构制约，是一个不一样于地球其余部位一个相对独立物质系统，它具备以下六大特点：1．地球表层是太阳辐射集中分布区域，太阳能转化亦主要在地球表层进行。太阳辐射集中分布于地球表层，太阳能转化亦主要在地球表层进行。地球高空大气对太阳能吸收极少，而太阳辐射又不能够穿透地球内部，这就使在部分太阳辐射集中分布于地球表层附近，并在这里重新转化。所以，海陆表面上下是太阳辐射能对地表几乎全部自然过程起主要作用地方。2．地球表层是气体、液体、固体三相物质和三相圈层界面共存地方。其中陆地表面是固体和气体界面，海洋表面是液体和气体界面，海洋下界是液体和固体界面，海洋沿岸带是三相界面。在各界面上三相物质共存，又相互交换，相互渗透，形成了多个多样胶体和溶液系统。也使地球表层成为物质和能量联络最紧密一个有机整体系统。3．在地球表层进行着复杂物质、能量交换及循环过程（如水循环、化学元素循环、地质循环、生物循环）同时，尚伴伴随信息传输。地球表层物质能量转化过程强度和速度都比地球其它处要大，表现形式更复杂多样。4．地球表层各组成成份随时间和空间改变，组合情况及组合关系改变，如光、热、水、土、生物等相互组合关系改变，造成在地球表层内部产生复杂分异作用，形成不一样规模、不一样等级而有隶属关系一系列地域单元，或自然综合体，既表现了地球表层具备地域分异性特征，也表现它在结构上多级性和层次性.5．地球表层具备本身特有形成物，如生物、土壤、风化壳、沉积岩类等，这种物质和现象都是地球表层特有，通常称为“表成体”。6．地球表层是人类社会发生发展场所。尽管伴随科学技术发展，人类活动范围已远远超出海陆表面，抵达地球高空，甚至宇宙空间，但地球表层仍是人类生活基本环境。大家都说科技发达了，人类向太空进军，以后能够向太空移民等，现在看来它也仅仅停留在科学研究基础上，真正实施起来也不轻易，也不太现实。思索题、讨论题、作业简述地球表层垂直范围划分依据，并查阅相关文件，列举一个不一样划分方法，并对其方法提出你看法。教学后记学生对地理学史等方面知识掌握不是太好，提议以后增加这方面内容讲课题目第一章绪论（二）讲课类型理论课首次讲课时间09月05日课时2教学目标经过本节课,使学生：了解自然地理学学科地位、任务；掌握自然地理学研究方法；正确认识自然地理学发展趋势。重点与难点1自然地理学学科地位与任务；2自然地理学研究方法。教学伎俩与方法多媒体教学过程：（包含讲课思绪、过程设计、讲解关键点及各部分详细内容、时间分配等）三、自然地理学学科组成和发展趋势（一）、自然地理学学科组成在地理学发展过程中，自然地理学因其研究对象与内容不停分化和深入，形成一系列次级分科。总分为部门自然地理学和综合自然地理学两部分。部门自然地理学是研究自然地理环境中某一组成要素在地球表层结构、分布、成因及其发展改变规律，并探讨其与人类活动关系。它包含地球概论、地貌学、气象气候学、水文学、土壤学以及生物地理学等。因为当代各部门地理学研究日益深入，与相邻学科相互渗透。已形成独立学科，而且又可分化为专门分科，如地貌学分化为河流地貌学、冰川地貌学、风沙地貌学、试验地貌学等。另外，自然在理学与其它学科交叉融合，形成新边缘学科，如与化学结合形成化学地理学，与生态学结合形成生态地理学等。与部门地理学有所区分综合自然地理学是以从整体上研究自然地理环境为目标。它把地球表层作为一个整体特殊物质系统，着重研究它整体系统组织结构、功效与综合特征，整个系统内部组成成份之间所发生物质、能量运动及相互作用，不一样级别、不一样规模自然综合体形成及其地域分异规律，以及人类活动与自然环境之间相互影响。我们所学自然地理学原理也就是综合自然地理学。部门自然地理学和综合自然地理学之间关系是相辅相承，没有部门要素深入研究，也就不可能有高水来综合研究。(二)．自然地理学任务自然地理学所处理科学问题是什么？它在人类生产和生活中起什么作用？这是我们学习自然地理学首先要明确主要问题。伴随科学技术发展，人类对自然地理系统中个别组分研究起来起深入，出现了许多地学分支学科，如研究对流层大气现象和过程气象学、研究岩石圈包含沉积岩石圈结构与改变地质学、硕士物圈各种生物生物学、研究土壤组成和性质土壤学、研究地表各种水体水文特征陆地水文学和海洋学等等。这些地学分支学科强调在一些领域开展深入、专门和微观研究，不太重视彼此之间相互联络和宏观研究。自然地理学则相反，它把整个自然地理系统作为自己研究对象，强调要素之间联络，重视自然地理系统整体时间演变规律和空间分布规律，并以人类合理利用自然和改造自然为最终目标。可见，自然地理学在科学体系中担负着独特使命，是不可缺乏，而且是其它学科没法代替高层次学科。伴随科技发展和技术进步，尤其是伴随资源、环境、生态等全球性问题出现，自然地理学主要性必将日益显现出来。详细来说，自然地理学研究主在任务能够概括为以下几个方面：（1）、研究自然地理学各组成要素基本特征、形成机制和发展改变规律。这是自然地理学基础性研究任务。自然地理学家不但能够回答“地球表面某个地方存在些什么”，而且还必须回答“为何这个地方存在这种现象”。假如自然地理学家对其研究对象组成要素没有基本了解，就不可能从整体上把握自然地理系统运动规律。（2）、研究自然地理各要素之间物质和以量联络机制，揭示各要素之间相互联络、相互制约基本规律，探求调控、优化自然地理结构和功效路径和方法。自然地理系统作为一个有机整体，其功效绝不等于各要素功效机械相加，也就是说，各自然地理要素相互联络过程中出现了新性质。所以，不了解各自然地理要素相互联络机理就不可能从整体上把握自然地理系统结构与功效，状态与行为。（3）、研究自然地理系统空间分布规律（地域分异规律）和时间演变规律。自然地理系统在空间上表现出显著区域差异性，这是人类合理利用自然和改造自然主要前提，所以揭示自然地理系统地域分异规律是自然地理学主要任务之一。（4）、研究自然综合体特征及其开发利用方向，自然条件和自然资源评价，为因地制宜地利用和改造自然服务。参加自然资源综合开发利用，自然灾害防御与治理、生态环境建设等项工作，为国土开发和区域经济发展提供理论依据，促进经济、社会和环境可连续发展。自然地理学自它诞生之日起就与人类生产和生活亲密相关，尤其是20世纪50年代以来，国内外自然地理学家同其它领域科学家一道，发挥自然地理学“区域性”和“综合性”优势，主动参加国民经济建设，做出了令人瞩目标成就。面向二十一世纪，人类面临很多全球性问题，自然地理学家应抓住机遇，迎接挑战，为促进人类文明和社会进步做出更大贡献。（5）、揭示人类与自然地理环境关系，说明人类与自然地理环境协调发展正确路径。（三）、自然地理学发展趋势自然界是复杂，地理环境、自然地理环境一样是相当复杂。任何一个地理事物产生与演变，一定要经历某种过程，在这种过程中会有多个物理、化学、生物综合原因参加其中，并相互联络着、影响着，最终完成这种地理过程，对此，地理学家早已经有所认识。比如，十九世纪俄国著名土壤学、土壤地理学家道库恰也夫（V.V.Dokuchayev）对土壤形成提出五大原因说。继苏联土壤学家威廉斯（V.R.Williams）之后，美国土壤学家詹尼（H.Jenny）提出了表示土壤概念化数学模式：即土壤形成是气候、生物、地形、母质、时间，以及其它未知原因等函数。而且指出，依照现在人们科学认知水平还无法详细地求得该函数。一个土壤形成问题尚难以用某种确定数学模型作详细地表述，对于地理环境整体要做出综合性量化分析研究，其困难程度可想而知！可见在科学领域中地理学研究对象是最为复杂对象之一，多少前辈地理学家们对此苦于没有成熟理论和处理方法而终生遗憾。这也是地理学研究长久处于定性思辩性解释水平而发展迟缓主要原因之一。至20世纪中叶，伴随社会发展需要，地理学各部门和专门地理学得到快速发展和成熟，个别部门甚至已发展到独立门户与地理学分庭抗礼局面。有些地理学者惊呼地理学面临“分崩离析”危机，加强地理学综合研究呼声日高。同时，学者们对地理学相对落后于其它学科情况十分关注。60年代初，我国著名地理学家气候学家竺可桢指出，地理学“一定要摆脱单纯描述阶段”，强调“加强定性与定量相结合分析，用最新科学结果和仪器设备把地理科学武装起来”，“利用尖端科学与先进技术占领阵地，这是最有前途新路径”（竺可桢，1960）。中国科学院地理研究所所长黄秉维对于自然地理学发展提出了五种新趋势，即第一，要掌握和利用物理、化学、生物学已经证实规律，以健全自然地理学理论基础；第二，要加强综合研究方向；第三，要建立定位观察站，发展试验技术；第四，要以新理论加强地理预测研究，以指出利用与改造自然最有效路径；第五，要充分利用航空遥感加速考查工作进度和精度”（黄秉维，1960）。1945～1972年间，在数学、物理学、生物学领域内，系统论、控制论、信息论和耗散结构论、突变论、协同论相继发表，以及卫星遥感、地理信息系统和全球定位系统三项信息与计算技术（简称“3S”技术）出现，在科学界产生了很大影响，尤其是为地理学当代化与综合研究发展提供了有力理论武器和技术伎俩。“他山之石，能够攻玉”，系统论一经问世，随即引发各国地理学家亲密关注，他们认识到地理科学与系统科学亲密结合必将相得益彰。按照系统科学观点，地理环境本身就是一个结构复杂开放巨系统；作为地理环境一部分，自然地理环境是地貌、气候、水文、生物、土壤各要素间相互联络组成自然综合实体，是这个复杂开放巨系统一部分。系统科学理论与方法适于地理系统和自然地理系统研究与应用。系统科学重视利用数学方法表述系统性质、状态和运动规律，这些方面正是地理学长久以来微弱部分。20世纪70年代以来，系统科学理论与方法在地理学上各个方面得到了实际应用，尤其是面临全球环境、资源、人口、精食问题日益严重，在全球环境改变范围内，将全球作为一个大系统来研究已成为一个趋势，在此背景下，作为地理学一个分支学科，它今后发展趋势是：第一，自然地理学理论应加强系统理论化，加深与系统科学理论交融。系统科学重视应用数学方法研究表述各种系统规律。而地理学则偏重于定性表述，极难更深入地揭示地理规律。所以，加强地理学与系统科学交融以取长补短，从而提升自然地理学整体水平。第二，在全球改变大背景下，以自然地理系统理论与方法加强不一样规模地域系统综合研究，并以关键性区域作为重点。比如，全球气候改变存在着显著地域性差异。其气候改变趋势或变暧、变干、或变湿，各自带来不一样环境影响。分析不一样规模地域系统差异及其内在规律，加强对经典地域系统演变（如农牧交织带脆弱环境系统）研究十分必要。第三，自然地理学应侧重于自然地理系统动态性、稳定性以及抵抗外因干扰能力研究。在当今人类社会经济活动对自然地理环境影响日益加剧，必须加强自然地理环境对人类社会反作用预测研究，寻求人—地关系协调发展合理路径。第四，加强各种类型自然地理定位观察试验，以及各自然地理要素相关模拟试验研究；充分利用“3S”技术获取与处理自然地理信息，为自然地理系统深入量化研究提供数据资料支持。(四)、新中国自然地理学发展（1）大规模开展了综合考查；20世纪50年代,我国地理学家紧密结合生产实践,进行了一系列综合考查.为了满足生产和建设需要,就要了解家底,全方面了解全国自然条件和资源潜力.所以开展了大规模、区域性综合考查与研究。包含：青藏高原自然资源考查与自然条件地带性研究；西北高山冰雪资源及开发利用调查研究；西北地域防风固沙定位观察试验与治理沙漠方法研究；黄河中游地域水土流失调查研究与水土保持规划制订；西部地域南水北调线路勘察；华北黄、淮、海冲积平原自然条件综合调查与土壤改良利用研究；黑龙江流域和海南岛土地资源普查；华南热带生物资源综合调查；中小流域规划等。还在经典地段和小区域（阿尔泰山南坡、川西、太湖、广东鼎湖山等）进行了景观调查与制图工作。这些综合考查，既为国家经济建设提供了大量基础资料，同时也为综合自然区划开展提供了条件。（2）广泛开展了综合自然规划；综合自然规划，是从根本上来认识区域自然环境综合特征及其生产潜力主要伎俩。它是综合考查延伸，又是区域规划决议基础。1954年，在部门自然区划基础上，先后产生了林超等撰写中国自然区划方案和同罗开富主编、《中华地理志》编辑部确定全国自然区划方案。1959年又由黄秉维主编，中国科学院自然区划委员会编制全国自然区划方案。当初除了全国性综合自然区划以外，还分别在一些特定区域进行了综合自然区划工作。如1954对青藏高原自然区划，1956对海南岛自然区划，1958对黄河上游黄土高原等地所进行自然地理区划。之后各省也分别做了综合自然区划。近年来，结合生产实际以及多年来积累资料，对过去区划又进行了修改与补充，并产生了新区划方案，如1980年席承藩、丘宝剑《中国综合自然区划概要》等。（3）开展了土地资源研究；在中小区域自然区划工作推进下，我国地理工作者在总结国内外综合自然地理研究工作基础上，吸收了景观理论精华和英、澳等国关于土地综合研究方法，广泛开展了土地资源调查和土地类型研究，而且把土地作为自然综合体进行分析研究，划分土地类型，编制土地类型图。同时，还结合生产实践，对各类土地进行评价。其中影响最大是全国百万分之一土地类型图、土地资源图编制工作。（4）加强了基本理论研究；20世纪60年代以来，在开展全国性和地域性自然区划工作同时，我国地理工作者经过学术会议和发表论文等，深入地探讨了自然区划标准、方法和等级系统等基本理论问题。80年代以来，我国自然地理学基础理论研究，最显著是将地球表层及其各级自然地理单元作为不一样层次系统来研究，并从地表物质循环和能量转化入手，深刻揭示了各种自然地理现象发生原因和改变基理，并预测其发展趋势。这种由传统“要素分析法”到“系统分析法”转变，能够说是自然地理学方法论新突破。（5）增加了试验研究比重；因为科学研究在自然科学中占有极主要地位，所以，我国把自然地理过程试验纳入了自然地理学研究主要组成部分。1960年地理所在石家庄、衡水、德州、民勤等地建立了观察试验站，之后形成了一系列试验基地。如中国生态系统研究网络（CERN）是为了监测中国生态环境改变，综合研究中国资源和生态环境方面重大问题，发展资源科学、环境科学和生态学，于1988年开始组建成立。现在，该研究网络由13个农田生态系统试验站、9个森林生态系统试验站、2个草地生态系统试验站、6个沙漠生态系统试验站、1个沼泽生态系统试验站、2个湖泊生态系统试验站、3个海洋生态系统试验站，以及水分、土壤、大气、生物、水域生态系统5个学科分中心和1个综合研究中心所组成。这些试验站是我国现在较先进自然地理野外研究基地，它们将为自然地理学研究提供一个新试验方法和科学资料。（6）深入开展了实际应用研究。1980年以来，我国从事自然地理教学和科研工作者除了进行土地综合研究和农业区或以来，还在国土整改与规划、地域开发、资源利用、环境保护、生态设计、地理预测等方面研究中，分别承但了主要任务，做了大量工作。比如城市综合地理研究已在山东、江苏、浙江等一些城市进行，且已取得成效。山地综合开发、景观生态研究，都有新进展。用系统科学理论和方法，探讨自然地理系统物质能量转换，现在虽处于起步阶级，但已引发广泛关注。四、自然地理学研究方法（一）、自然地理学研究方法论用科学方法论指导自然地理学研究不但能够节约大量时间、人力和物力，而且还能够使研究结果迫近于客观实际，有利于提升科学研究水平。科学方法论包含归纳、演绎和类比喻法等。归纳法是指从事实到概念，从观察到结论，从局部到整体研究方法。演绎法则相反，是从概念到事实，从结论到观察，从总体到局部科学方法。类比法是依照两个研究对象之间某种属性或关系相同性，从一个已知理论去推演另一个未知理论科学方法。从科学史角度来看，方法论是沿着归纳法—演绎法—类比法轨迹前进。在自然界地理学研究中，这三种科学方法都能够应用。不过因为受人们对自然地理现象和过程认知水平和相关科学发展水平限制，现在，演绎法和类比法在自然地理学研究中利用得较少。通常说来，自然地理学归纳法和演绎法通常程序以下列图。20世纪中期以来，系统科学日益完善为自然地理学研究提供了强有力方法论支持。自然地理系统是一个复杂开放巨系统，完全能够用系统科学方法对其开展研究。这一部分将在下一章作重点介绍。自然地理系统存在显著区域差异，科学划分不一样等级自然地理系统是自然地理学研究主要任务。这只能在正确对比分析不一样区域自然地理特征相同性和差异性基础上进行，所以区域对比分析是自然地理工作者必须要建立思维模式。区域对比分析包含很多方面，如不一样区域自然地理要素特征比较、发生过程及趋势时间比较、结构与质量功效比较、人地关系相互作用形式和程度比较、区际之间联络比较等。经过对区域全方面比较才能明确区域特征，把握区域资源优势和制约原因，为人类利用自然和改造自然提供科学依据。（二）、自然地理学研究主要方法1、实地调查法可分为两个步骤：第一步，对研究区针对研究目标搜集前人已做过调查、研究结果等资料。在自然地理学研究论题确定之后，就应该立刻着手相关资料搜集与分析。如地质、地貌、气象、气候、水文、土壤、生物、土地、第四纪地质、古地理、历史自然地理、考古资料等，以及各种地图、航空遥感、卫星遥感图像和各类必需统计资料等。这项工作是地理学研究最基础性、不可缺乏工作。其目标在于了解前人在该论题研究方面所做工作，明确下一步研究工作重点，防止重复性研究工作。第二步，在分析已经有资料基础上，依据研究目标需要，制订对研究区进行实地调查计划，进行实地调查，也就是我们通常所说野外调查。野外调查，获取第一手资料、数据，这是自然地理系统研究中最主要不可缺乏一步工作。它是自然地理学最基本研究方法。也是最有特色方法。野外调查中应尽可能利用各种必需调查仪器、装备，按计划要作详细调查。经验表明，调查中如忽略或遗漏了对某一地理事物或地理现象调查，有时会对全局得出片面或错误结论。不然需要做必要补充调查。野外调查通常分准备阶级、野外工作和内业整理工作三个阶级。其主要任务有四个方面：一是野外观察与描述；二是野外测量；三是采集样本；四是访问调查。2、科学试验方法包含定位观察试验及试验室分析试验两方面。（1）．定位观察试验依据研究目标，选择经典或具代表性意义，而且生活、交通相对方便地点，建立固定或半固定观察试验站，应用必要仪器设备，按一定观察规范或要求，对自然地理要素、现象、过程等观察项目，进行长久连续或定时观察，以取得定时、连续、可靠、有一定精准性原始数据资料，使研究区内自然地理系统主要参数或变量有严格量化值，用于对自然地理系统进行全方面深入量化分析。如中科院地理所在我们山东禹城建立生态试验站。（2）．试验室分析试验对于野外调查中所采集各种样品，依照研究需要进行室内试验分析工作。比如，对气体样品进行理化分析，对水体水质分析与污染成份分析，对土壤样品各种理化分析与土壤污染分析；对于各种第四纪沉积物沉积岩石分析，如孢子花粉、微体古生物、氧同位素等分析，另外还有碳同位素等沉积物年代测定，以及树木年轮分析等与分析自然地理环境原因关于分析试验项目均包含在内。在自然地理研究室内试验方面还有一个模型试验方法，即以物理学相同理论为基础，模拟自然状态，建造某种实体模型，进行模拟自然地理过程试验，以填补实地研究方面不足。如风沙过程如沙漠所风洞试验、中科院水保所人工降雨大厅地表径流形成过程、土壤侵蚀、坡地发育、水土流失过程等试验，清华大学水利学院室内模拟大厅河床演变过程、海岸均衡过程试验等等。3、综合与类比分析法综合分析法与类比分析法是地理学者们传统应用两种定性分析方法。（1）.综合分析法地表自然现象不是彼此无关孤立存在，自然界是一个统一整体。洪堡认为在研究各种自然要素如植物、动物、土壤、气候与地形时，应注意他们相互间联络和影响，以及与其周围环境关系。俄国土壤地理学家道库恰也夫利用自然地理要素综合分析，探求土壤形成与其余自然要素及环境间因果关系，提出了土壤形成取决于气候、生物、地形、成土母质与时间五大原因学说。美国地质、地理学家戴维斯（W.M.Davis）经过对美国西部与东部地域地貌长久调查研究，将科罗拉多高原与大峡谷、阿巴拉契安山地及大西洋西岸剥蚀准平原等不一样地貌类型相联络归纳，利用综合逻辑演绎分析，解释地貌成因与发育演变规律，创建了“地貌侵蚀循环”学说，也是应用综合定性分析方法研究自然地理环境演变经典例征。（2）.类比分析法类比分析法也可分为两种：第一个可称为同期类比分析法。该法是针对相同时期内地表不一样地域间同类自然地理现象、事物，以及各自然地理要素特征进行比较