文档介绍：第一讲 引言
吕昌河
中国科学院地理科学与资源研究所
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讲课提纲
一、自然地理学的研究对象与内容
二、自然地理学的发展与分化
三、自然地理学关注的领域与论预防与风险管理
环境与健康：化学元素（特别是污染物）迁移转化、污染综合防治、水土污染修复、人群疾病和健康的地理分布等
城市环境：城市系统自然要素变化、城市生态用地配置、城市环境管理
遥感：自然环境与自然资源调查与检测
三、自然地理学关注的领域与论题
冰冻圈：冰河过程与波动、冰川形态、冰川水文学、冻土等
海岸带：海水入侵、海平面上升的影响与风险管理
第四纪：第四纪沉积、海平面变化、古湖沼学、环境重建、测年技术等
四、主要自然地理过程
物质能量循环
碳循环
氮循环
水循环
侵蚀沉积过程
人类对地球表层的塑造
地球系统的能量平衡
约50%的太阳能直接被臭氧和云层吸收或反射；
其余50%直接到达地表，其中47%的热量被吸收后转化为长波辐射：42%被大气吸收缓慢释放，5%直接释放出大气层
地表物质循环-大气环流
哈得莱正环流：空气在赤道上升，流向热带，下沉到地面，又流回到赤道
在中、高纬度，地面为西风带，高空为东风带，在极地和副极地地带形成正环流圈，在地面形成了极地东风带。
地球表层系统的水循环
蒸发：海洋、湖泊、植物蒸腾、陆面、冰面和积雪；
对流：大气水分海陆交换
降水海洋、湖泊、冰川积雪；土壤、地下水；蒸发、径流(湖泊、海洋）
冰川积雪溶化河流湖泊、海洋
地下水地下径流河流湖泊、海洋
地球表层系统的物质能量循环
地球表层系统的碳循环
大气海洋
海洋生物光合作用生物量沉积石灰岩、白云岩；煤、油
陆地植物光合作用生物量 木材、食物、土壤有机质
土壤有机质、水生生物体分解大气；生物呼吸大气
化石燃料燃烧大气
地球表层系统的氮循环
硝化作用
反硝化作用
硝态氮
亚硝酸盐
地球表层系统的侵蚀沉积过程
侵蚀带
沉积侵蚀过渡/交错带
沉积带
高寒区：冻融、冰川作用、剥蚀；冰积、残积
高原山地区：风蚀、剥蚀、水蚀、重力侵蚀；风积、洪积、残坡积
东部平原丘陵区：水蚀、冲积
人类对地球表层的塑造
土地利用
改变
土地覆被
能量平衡
（地表反照率、糙度、
温室气体）
水文循环
（灌溉、蒸发、径流）
生物地球化学循环
（碳-氧循环、氮循环、
矿物元素循环）
景观结构
（植被、地表形态）
地貌过程
（风蚀、水蚀、沉积）
土地利用改变了全球生态系统结构，改变了水资源与水循环（据付伯杰的报告）
人工直接管理的生态系统达到陆地总面积的40％以上，人类活动的影响遍及所有的生态系统
土地利用扩展使物种灭绝速率比自然背景值提高2－3个数量级，全球物种多样性降低40％
1960年以来，对地表径流人工控制能力增长了3倍；水库蓄水量达到湖泊和河流的3－6倍，利用了近一半的可利用水资源
水资源利用每10年增加20％，15－35％地区出现过度利用，在21世纪将成为制约全球社会经济发展的主要因素
五、现代自然地理学的发展趋势
系统化、精细化、定量化和面向实践
强调系统和综合研究
将区域和全球作为一个自然和社会经济要素相互联系的系统对待：强调地域系统、土地系统、地球系统的研究
土壤-植物-大气系统（SPAC)
土地生产潜力与人口承载力
全球气候和环境变化；全球自然地理学
微观与过程研究进一步深化
通过树木年轮、冰心、湖岩芯对过去环境重建
基于试验和模型的地理过程定量研究（生态系统的能量和水循环、侵蚀沉积过程、化学元素循环、碳氮循环）
在研究内容上
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重视评估人类活动的影响
比较自然景观和人为景观的变化，测量人类影响的程度
研究人类活动对生态、环境和资源的影响
研究人为地貌；土地利用与土地退化；城市气候、大气和土壤污染等
紧密结合实践，面向社会需求
水土资源评价与合理利用
环境退化与保护、恢复
水土资源的污染与防治
自然灾害评估与预防（洪涝、干旱、滑坡泥石流等）
在研究内容上
在研究方法上
定量化、系统化和建模：土壤侵蚀模型、水文模型、土地生产力模型、土地利用变化模型等
GIS、遥感和GPS技术的广泛应用
实验观测获取第一手资料
六、现代自然地理学研究的社会需求
对资源与环境问题的全球关注，需要自然地理学的积极参与，寻求解决办法与可持续管理途径
自然环境
人类社会
资源
环境退化或灾害
我国发展中的重大科技需求
我国面临 人口、资源、环境与发展的巨大压力，人地矛盾突出，需要研究：
水土资源的优化配置与综合开发利用
综合自然/资源区划、生态