文档介绍：环境演变研究
环境演变研究的一般原理与依据
一、发展过程与一般原理
地理学是时空耦合的科学,不仅研究地域的空间差异,同时也研究环境
随时间演变的过程,即环境演变。
我国古代学者很早就对环境的变迁有所认识。东晋葛洪(公元—
年)在《神仙传》中写道,麻姑曾见“东海三为桑田”。虽是神活,却是最
早见诸文字记载的朴素的海陆变迁思想。以后,唐代颜真卿(公元—
年)、宋代沈括(—年)等都曾以山顶、山崖中所见的螺蚌壳为证
据,阐述了海陆变迁的观念。
科学的环境演变研究的发展,是与地质学和自然地理学的发展过程一致
的。
世纪,西方一些科学家根据岩层中的化石,对古地理环境之不同于今
日,开始作了一些推测,并试图对环境演变的原因作出解释。世纪后期,
苏格兰地质学家赫顿(.,—)在他晚年的名著《
》中提出了均变论的思想;其后,英国地质学家莱伊尔(. ,
—)在年出版的经典著作《地质学原理》( )
中,发展了这一思想,并提出了均变论学说,成为后来研究古地理环境的指
导原则。莱伊尔在重建欧洲第三纪古地理环境方面也作出了杰出的贡献,并
探索自然环境演变的原因,声称根据海陆分布和洋流的变化,他“可以作出
树蕨能生长在极地而云杉能生长在赤道的拼合”。
世纪初期,冰期学说得到承认之后,人们对第四纪环境演变有了比较
深刻的认识。由于力图恢复冰期环境及探索冰期间冰期轮回的规律和原因,
环境演变研究得到了比较全面的发展。德国科学家彭克(.)与勃鲁克
纳(.ü )对阿尔卑斯山冰川沉积的研究和对第四纪冰期的划分
(),南斯拉夫数学家米兰科维奇(.)对冰期间冰期
变化的天文成因的解释()等,特别对古气候学的兴起起了巨大促进作
用。在此时期,奥地利科学家魏格纳(.. )从地球物理学、地质
学、生物学、古气候学、大地测量学等多方面汇集了大量古地理变迁材料,
提出大陆漂移学说(),这对以后的环境演变研究具有深远影响。
环境演变研究取得长足进展是在世纪年代以后,导致进展的原因
在于需要与可能两方面得到了结合:一是多方面与环境有关的社会问题的出
现,使人们急于了解过去的环境演变规律,希望能藉以预见未来环境演化的
趋势,从而拟订对策;二是技术方面的进步为研究工作的开展提供了手段,
使研究者能取得比较准确的依据。古地磁测量,利用放射性同位素测定绝对
年龄,深海岩芯和两极冰盖采样的氧同位素分析,航天技术的发展使能对月
岩作直接分析以及通过对火星、金星等的探测作比较行星地质学的研究等,
都对研究环境演变起了重大促进作用。年代后期,英、美、法等国科学家
提出的海底扩张、板块构造理论,使大陆漂移学说在沉寂年后,以全新的
面貌再现,比较完整地解释了全球岩石圈的发展规律。探索冰期成因的米兰
科维奇理论,也在深海沉积分析、巴巴多斯岛( )珊瑚礁年
龄测定等多项新发现的事实面前反复接受了考验,只是离答案的获得还存在
着距离。以更新世和全新世古环境演变为中心的区域环境演变研究,则正在
得到各国地学界的普遍重视,因为研究成果对了解未来环境会有更直接的意
义。
进入年代以来,需要与可能进一步结合。一方面,人口的增长、技术
的进步,使得人类能够在全球范围内改造环境,并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、地区性的问题发展为全球性的问题,
而为世界各国的科学家和政府首脑所重视。另一方面,生态学、大气科学、
地球物理学等学科领域有了长足的进步,积累了丰富的背景材料;计算机、
卫星、化学分析测试等分析监测手段进一步完善;系统科学的方法正在各个
领域得到广泛的应用。以人类生存环境为核心的全球变化研究已成为众多学
科领域共同关心的问题。全球变化研究的目标是了解调节地球独特生命环境
的相互作用的物理、化学和生物过程,了解这个系统中正在出现的变化,解
释和了解人类活动对它们的影响方式。
自然地理学的各个分支和地质学的各个分支,如地貌学、气候学、地层
学、沉积学、古生物学、古生态学等,都与环境演变研究有密切关系。大陆
漂移与地壳升降运动对环境的演变具有极其重要的意义。讨论长时间尺度的
环境演变,特别是讨论地表早期的情况时,大气圈和水圈的形成和演化,生
物的起源和进化,以及在演化过程中自然地理各圈带之间的相互作用,都是
十分重要的问题,这就涉及地球的全部演变进化史,甚至涉及地球的起源而
与天文学发生联系。
地质学科的基本理论——将今论古,也是研究环境演变的基本理论依
据。按照这一理论,假定现代所存在的自然地理过程,在过去的时期里都同
样存在、同样地在进行,因而可以利用现代的自然地理