中国新生代地理学的进展,本文主要内容关键词为:地理学论文,新生代论文,中国论文,进展论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
中图法 P941
建国50年来,我国的自然地理学在其各个研究领域都取得了举世瞩目的成就,有长足的进展。其中,最突出的是60年代初创立了自然地理学的新分支学科—新生代地理学,70年代末、80年代初完成的《中国自然地理-古地理》专著,它标志着中国的自然地理学出现了理论研究与实践发展的新的里程碑,使自然地理学从此出现了三个部分:普通自然地理学、区域自然地理学和新生代地理学。
1 新生代地理学的创立阶段
长期的野外地理考察与研究实践,特别是在1956~1960年组织的中苏合作进行大规模新疆综合科学考察过程中,曾经担任考察队地貌学组中方组长的我国著名地理学家、新生代地理学创始人周廷儒院士深刻地认识到:只有在了解与搞清现代自然地理环境特征之形成历史的前提下,才能够真正深刻地认识现代自然地理环境的特征。在吸取(ГригорЪевА.А.,1956)关于研究“过去地球地理壳的发展问题”和Мαρко В К.К.研究地表现代自然界发展历史等学术思想的基础上,在1960年发表了关于“中国第三纪、第四纪以来地带性与非地带性的分化”[1]。在这篇论文中他指出,不仅应研究自然综合体的现代过程,还应彻底地揭示它们在前一个时期的形成过程。地带性和非地带性规律不仅在空间上、还在发生演化的时间上都具有密切的相互联系和相互影响,地势的升降和海陆关系的变化,也会造成区域地带性和非地带性的迁移和变化。至此从地理学理论与实践的综合研究过程中勾画出自然地理学的新分支——新生代地理学的学术思想和主要研究内容,显然它与地质学中的岩相古地理学有着重大区别。另外,在明确提出研究中国第三纪、第四纪古地理的必要性和科学意义的同时,阐述了为什么把时期界定在新生代,这就是因为从第三纪、第四纪以来自然界残留不少有意义的地理痕迹。它是正确区分“那些和现代地理环境不相协调的残留要素”的科学依据。自然综合体和自然综合体的分异规律“是有其空间上和时间上的发展”的,所以“必须了解它在地质史最后几页中的运动与变化[2]”。
我们知道,苏格兰地质学家Geikie(1905)把Charles Lyell(1797~1875)生前所倡导的现实主义思想概括为:“自然过程和地质营力的古今一致性即现在是过去的钥匙”。也就是我们常常使用的“将今论古”的原则[3]。为什么要开展新生代地理学研究呢?周廷儒院士用他自己提出的地学正定理来回答了这个问题,即“研究过去是为了了解现在,也是为了更好地预测未来[1]”。后来,他还进一步作出了解释:“研究过去环境的发展和演变过程,是认识现代环境和预测未来环境发展趋势的前提与基础[4]”。与这一学术思想极为一致的提法,是由Tarling D.H.在1978年提出的,他的表述形式为:"The past is the key to the present and future",把它视为当今世界性科学前沿课题——全球变化(The Global Change)中的“过去全球变化(PAGES:Past Global Changes)”研究的核心思想。同样的一个学术思想的建立,我国地理学家比西方学者早提出18年[5]。
在上述学术思想和研究路线的前提下,周廷儒院士在1960年就勾画了中国新生代古地理轮廓[1]。概括起来就是:自白垩纪燕山运动结束后,中国有一个构造稳定阶段,其时代为老第三纪。在各地准平原化使地势平坦起伏不大的条件下,中国全部大陆均属于行星风系的环流形势。当时中国大陆的气候带分为热带、亚热带和暖温带,自南而北,分布相当整齐。对应的自然带是热带常绿阔叶林地带,亚热带疏林草原和荒漠地带,暖温带落叶阔叶林地带。渐新世后期,发生了喜马拉雅运动,其最强烈的垂直运动是发生在第三纪末期和第四纪初期。喜马拉雅运动使得古地中海消失,欧亚大陆合并为整体,大陆性气候加强,建立起大陆和大洋对比关系从而形成了季风环流形式,它取代了老第三纪的行星环流形式。中国位于欧亚大陆的东南部,受这种非地带性变化和季风引起的西风激流的动力作用,加强了季风环流,结果大大地改变了中国气候要素的时间组合方式和空间分布规律。西部地区具有干旱的草原和荒漠的特点;东部夏季湿润季风区域的北部,自从喜马拉雅运动之后大陆干燥度逐步增强,在新第三纪和第四纪初期,其地带分化为温带森林草原-森林,和暖温带森林草原-森林地带;靠近南部的亚热带地区则由疏林草原地带变为湿润的亚热带常绿阔叶林地带。第四纪晚期,由于来自西伯利亚的寒冷气流冬季常侵入中国境内,使得中国大陆的气候带向南移动达4个纬度之多。
2 新生代古地理学的实践阶段
周廷儒的这篇论文发表之后,当时我国著名的科学家、中国科学院老一辈学部委员竺可桢、杨钟键和尹赞勋教授等均给予很高的评价,认为这开创了中国环境变化研究之先河,建议开展中国新生代古地理学研究。在这个科学背景下,1963年国家高等教育部正式在北京师范大学地理系建立了新生代古地理研究室,与此同时周先生还为地理学研究生开设了古地理学课程,培养了一批从事古地理研究与教学的青年骨干。在长期的科学研究与教学实践工作的基础上,周先生于80年代初期先后完成了《古地理学》和《中国自然地理(古地理上册)》[6],上述著作详尽地论述了古地理学的研究内容、目的和研究方法,总结了新生代以来中国地理环境的区域分异及演变规律,并吸收了国际上古地理学研究的最新成果,运用自然地理学的综合观点和专门方法来重建地球历史时期的地理环境,并运用景观分带学说来研究过去地质历史时期和人类历史时期地理圈的变化规律性。突出了对全新世人地关系、青藏高原隆起及其对中国地理环境形成与空间分异的影响、中国东部第四纪冰川作用、黄土的古地理问题等探讨。该著作略古详今地论探讨了第三纪和第四纪时期地理环境区域分异的演化过程。正如著者所述“因为那时期的自然界遗留下来许多和现代有关的痕迹,易于进行观察和对比,更有助于了解现代地理过程。研究过去是为了解现代,也是为了更好地预测将来[1]”。这代表了80年代初期以前中国地理学研究的最高水平,也促进了第四纪地质学的发展。
中国科学院地理研究所1978年正式成立了古地理与历史自然地理室,这表明其研究重点已经转移到以全新世为主的地理环境演变研究方面。此后在地理学界出现了新生代地理热,涌现出大量第四纪古地理方面的地区性研究成果,这些成果深入论述了中国气候、植被(含苔原)、主要河流、海岸、沙漠等自然地理要素的发展变迁的规律[7~9]。例如进一步的研究已经证实:从上新世以来,随着高原的隆起,青藏地区相应经历暖湿森林和森林草原、温湿针叶林和灌丛草原、到现在的寒冷干燥灌丛草原为主,南部有针叶林分布而西北部则为荒漠草原和荒漠。西北地区全新世环境演变与人类文明兴衰、历史时期黄土高原植被与人文因素变化、青藏高原的第四纪环境演变研究等方面取得了显著的成果[8,11,12];内蒙古高原岱海和达来诺尔湖近十多万年来,湖泊范围在逐步缩小,这表明本区气候逐渐趋于干旱[13]。
这些详尽的研究成果也充分地验证了周廷儒院士1960年提出的中国第三纪、第四纪以来地带性与非地带性的分化规律。1983年周廷儒院士在《地理科学》上发表了“中国第四纪古地理环境的分异”,该文全面地论述了中国第四纪时期岩石圈、生物圈、大气圈、水圈相互作用的进程,这在当时是最为全面和深刻的,后来的一些新成果更加证实了周先生对青藏高原隆起及其对地理环境影响分析的正确性,而且他在古地理学研究的过程中也提出了许多应当引起注意的环境问题,如荒漠化、盐碱化、干旱化以及人类活动对环境的破坏作用等。同时期,英国著名学者Goudie于1977年出版了《环境演变》专著,该书从地理学角度,揭示了人类出现以来地球自然环境景观的变化过程,并举例说明这些重大的环境变迁影响人类社会发展的若干情景。可见中国新生代地理学或环境演变研究不仅具有鲜明区域特色,而且其研究起步时间、发展历程及其成果都走在国际地学界同类研究的前列。
3 新生代地理学的快速发展阶段
至20世纪80年代全球人口的增长、科技的进步,使得人类能够在全球范围内改造环境,且可以在一个人的一生中看到环境的变化。环境问题已从局地的、地区性的问题发展到全球性的问题,故以人类生存环境为核心的环境演变、全球变化研究已成为国际学术界共同关心的问题[3],将分散在多个学科研究中的地球大气圈、水圈、生物圈和岩石圈的变化纳入全球变化的范畴,以突出强调地球环境系统的整体性和变化特征,这正是中国新生代地理学深入发展的必然趋势。如早在80年代初期,周廷儒院士就选择生态系统脆弱、对环境演变最为敏感地区的中国北方农牧交错区作为新生代地理学的重点研究对象,并为北京师范大学新生代古地理研究室确定了从地理学的观点、应用现代科学技术,重建最近地球历史时期(含人类历史时期)不同时空尺度的地理环境及其演变过程规律的研究方向。同时在中国科学院和国家自然科学基金委的资助下,他指导和组织了国内外多个学术机构先后合作开展了中国北方农牧交错带全新世环境演变及预测、中国生存环境历史演变规律等研究。中国科学院等其它学术机构也开展了此方面的综合研究,如施雅凤院士主持了青藏高原东部第四纪晚期自然环境研究。上述地理学基础性研究为我国广泛开展全球变化研究奠定了科学基础。
近十多年来中国新生代地理学在强化地理学基础理论研究的同时,积极开拓应用研究以服务于国家经济建设,将新生代地理环境演变与区域自然资源开发、自然灾害时空分异规律研究有机地结合起来,取得了丰硕的成果,使该学科已经发展成为过去全球变化(PAGES)计划的重要组成部分之一,成为当代地理学研究的优势领域[14]。
4 今后待研究的问题
从中国新生代地理学近三十多年来的发展历程来看,其在研究方法上广泛地吸收了现代基础科学和技术科学的成果,推进了地理学研究的现代化进程;新生代古地理学研究在时间尺度上由中国第三纪第四纪地理环境的研究、第四纪地理环境的研究、全新世地理环境的研究,逐步发展到人类历史时期自然地理环境与人类活动互相作用的研究,以及未来50年或100年生存环境变化趋势预测的研究。这种发展历程也充分地验证了周廷儒院士提出的“研究过去是为了解现代,也是为了更好地预测将来”的科学推断。新生代地理学作为自然自然地理学的重要分支,今后有待进一步研究的课题主要有:①过去地理环境演变中的物理过程、化学过程和生物过程的综合研究,探索环境变化的敏感记录体及其特征,这是探测地理环境变化机制和预测未来环境变化趋势的重要理论基础;②继续重视环境变化敏感区即海岸带、低温环境区(极地、青藏高原和高山)、自然地理过渡地带(如温带半干旱地区、热带亚热带半干旱半湿润地区)过去环境演变过程、现代环境动态过程与未来环境变化趋势预测的研究;③人类活动所引起环境变化对未来生存环境的影响预测研究,如温室效应所引起的全球性升温,导致各纬度带的生长期会延长多少、降水随之在数量和地域分布上会发生怎样的变化、土地利用应该选取什么对策等,一系列环境演变预测问题,需要通过预测研究之后作出科学处理[15];④大力开展全新世人地关系研究。地理环境是人类生产生活的场所,也是人类劳动的对象,在新生代地理学研究过程中历来重视古人地关系的研究。因此开展区域古人地关系研究,对于全球环境变化中人文因素计划的研究具有重要的理论意义。
[说明]关于新生代古地理学的名称问题,周廷儒院士晚年已发现了这个问题,并同本文作者进行过多次讨论,但是已无力实现他想改变此名称的愿望,即对地理学来说,前面冠以新生代,就已含有“古”的涵义。另外古地理的提法在学科分类上很容易与岩相古地理相混淆,所以不如直截了当地名为新生代地理学(包括第三纪地理学、第四纪地理学和全新世地理学),正因为这样,本文的标题取名为新生代地理学。