中国河流地貌研究进展——纪念沈玉昌先生100年诞辰

2016年是中国现代河流地貌研究的开拓者和奠基人沈玉昌先生100年诞辰,本文对中国河流地貌研究进展进行综述,以资纪念。研究涉及4个方面：① 水系发育与河谷地貌演变,包括大江大河水系历史发育和山区河流地貌;② 侵蚀与产沙过程,包括有物理成因基础的侵蚀产沙模型、侵蚀产沙过程的尺度效应、植被对侵蚀的影响及临界现象、坡面细沟发育过程模拟等;③ 河床过程与河型,包括河道冲淤过程、河床演变、河型成因与演变等;④ 河流地貌系统研究,包括流域系统不同子系统的耦合关系、河流地貌系统中的高含沙水流和多营力地貌过程、河流地貌系统对于自然因素变化和人类活动的响应、河流地貌系统中的泥沙灾害和河流地貌系统的实验研究等。50年前沈玉昌先生与钱宁先生提出在地貌学与河流动力学相结合的基础上发展中国河流学科。文中对此方面的进展进行了综述,并提出了需要深化和解决的问题。     

实验流水地貌学研究的回顾与展望

本文简述了地貌实验研究的概况,罗列了我国主要的地貌实验室、站,叙述了我国30多年来,河型造床试验、边界条件及构造运动对河型发育影响实验,应用河流地貌实验、试验理论和技术方面的进展情况,指出实验研究中存在的问题,在回顾基础上,展望了流水地貌实验研究的未来发展趋势。     

干旱区沙漠与河流复合地貌过程研究进展

沙漠-河流过渡带是独特的地理单元，在世界主要沙漠中普遍存在，河岸沙丘地貌发育过程是其独特性的突出表现。一方面，河流通过提供物源和场所控制河岸沙丘地貌的发育过程与格局，另一方面，沙丘发育过程改变河道。本文回顾了沙漠与河流复合地貌过程研究取得的重要进展，包括沙漠与河流交互关系、沙漠和河流交互尺度以及河岸沙丘地貌形成与发育过程等。但水系变迁与沙漠演化、沙丘复杂性与河谷形态之间的关系，以及如何建构沙漠河岸风水复合地貌过程模型等问题，将是未来需要突破的难题，这有助于促进风沙地貌与流水地貌的高度融合，丰富沙漠科学和干旱区水文的理论体系。     

昆仑山北麓地貌过程对风沙危害形成的影响

昆仑山北麓地跨昆仑-阿尔金山与塔里木盆地两大地貌单元,毗邻塔克拉玛干沙漠,区内沙源物质丰富,东北风与西北风盛行,风沙活动强烈,沙漠化程度达0.62,是目前我国风沙危害最严重的区域.地貌过程与风沙危害发生的关系,主要表现为风沙地貌过程加强引起风沙危害发生,流水地貌过程减弱使风沙危害加重,人工地貌过程对风沙危害有加强与减弱两方面的作用.区内风沙危害严重与地貌结构,沙漠、砾漠(戈壁)和雅丹面积占73.5%,风沙地貌面积大,沙源物质丰富;气候干旱少雨,荒漠区植被稀疏,风力强劲,风蚀风积强烈;河流稀少,流水地貌过程弱;水资源不足且分布不均,绿洲面积仅占13.49%,绿洲区人工地貌过程对荒漠环境扰动破坏大等有关.针对地貌及其过程对风沙危害的影响及发展趋势,提出了6条防治地貌过程加剧引起风沙危害的措施.     

川西北高原地貌垂直地带性及山地灾害对南水北调西线工程的影响

川西北高原地貌垂直地带性明显:现在流水地貌带海拔高度<3800m;冰缘地貌带为3800⁴200m;冰川地貌带>4200m;相应的主导地貌过程分别是流水侵蚀、冻融侵蚀和冰川侵蚀。川西北高原是大面积构造隆升背景下冻融侵蚀形成的夷平地貌,花岗岩和石灰岩等结晶岩抗寒冻风化能力强,三叠系砂板岩,抗寒冻风化能力差,前者可以形成冰川发育的高山,后者为融冻地貌等发育的丘状起伏的高原面。南水北调西线一期工程主要位于流水地貌带与冰缘地貌带的交界地带,滑坡、崩塌、融冻土流是工程沿线的主要斜坡灾害,规模多为中小型。工程沿线地区泥石流沟数量多、规模小,但流水地貌带内的部分沟谷可能有大型泥石流发生。融冻土流是该区河流泥沙的主要来源,侵蚀产沙对水库淤积的影响应引起重视。冰缘地貌和流水地貌的交错带部位,地貌过程对气候变化的响应相当敏感。     

北京大学地貌第四纪学科的创建与发展

1952年全国高校院系调整后,新建的北京大学地质地理系开始了地貌与第四纪方面的教学和研究,标志着北大地貌第四纪学科的建立。65年来,在新构造活动与构造地貌、气候地貌与沉积、流水地貌与沉积、沉积相与比较沉积学、遥感与地理信息系统、第四纪地层与年代学、第四纪气候与环境变迁、海洋地球化学过程与环境演变、环境考古与古代人地关系研究等方面取得了丰硕成果,在一些领域发挥了创新与引领作用,解决了一系列国家建设中面临的问题,为中国地貌第四纪科学的发展做出了重要贡献。在地理学多元化发展的新形势下,北大地貌第四纪学科发展与科学研究将以地球系统科学的视角,加强地貌学与自然地理学各分支以及地球科学其他领域的交叉与融合,深化不同宏观时空尺度演化与现代过程关联的研究、以及影响地貌演化的地球系统各要素及相互作用研究,系统展开气候变化、环境演变与地貌过程的模拟研究,加强地貌第四纪理论研究和新技术新方法的发展与应用,推动中国地貌第四纪科学向更高水平发展。     

中国地貌与第四纪研究的近今进展与未来展望

近年来,在来自国民经济建设巨大需求的推动下,我国地貌与第四纪学服务于国民经济建设,取得了长足的进展.本文对近年来(主要为2006-2008年间)我国在地貌与第四纪方面所取得的主要进展进行了综述,包括构造地貌、流水地貌、风沙地貌、冰川地貌、河口与海岸地貌和第四纪环境演变方面的进展.同时,还指出了学科发展中存在的问题.文中对未来发展进行了展望,提出了推动学科发展的若干建议:(1)加强地貌学基本理论研究;(2)加强应用地貌研究,更好地为国家建设的重大需求服务;(3)加强地貌学的实验研究;(4)加强人才队伍建设.     

试论地貌学的新进展和趋势

地貌变化有内在的规律,对环境保育、资源利用和自然灾害防治有重要影响。作为交叉学科和地理学的重要分支学科,地貌学具有重要理论价值和实际意义。过去10多年来,随着遥感、地理信息技术和沉积物定年、地球物理和地球化学探测以及数值模拟等新技术和新方法的应用,地貌学家的研究视野和深度不断扩大与加深,在构造地貌、气候地貌和人类活动与地貌过程等传统领域有很多新进展,揭示了不同地貌单元的变化规律和机理,极大地推动了地貌学的发展。在新时代,除了继续加强传统地貌单元的深入研究外,地貌学的发展应与全球环境变化和未来地球等重大科学问题(计划)紧密结合;地貌学家要关心人类活动对地貌过程的影响及适应,并利用新技术开展地貌过程的定量重建和数值模拟。同时加强地理学专业学生的地质学基础学习、发展定量地貌学和行星地貌学、系统开展人类活动对地貌过程的影响和适应研究,是提升中国地貌学水平的途径,也可为推动国际地貌学发展做出贡献。     

河口海岸中长时间尺度动力地貌系统模拟研究与进展

我国河口海岸动力沉积和动力地貌研究以沉积学和地貌学的方法侧重静态描述,动力地貌相互作用的定量研究不多,与缺少动力地貌模型技术有关。本文介绍了中长时间尺度的河口海岸动力地貌模型技术及其发展和应用,讨论了决定动力地貌演变的泥沙余输运及引起泥沙余输运的主要动力因子,介绍了动力地貌模型的应用进展,进而分析了河口海岸地貌过程的机制和地貌平衡系统。本文指出对淤泥质及复杂动力条件下的河口海岸动力地貌过程还有待进一步研究。     

地貌研究室科研工作情况

地貌研究室是中国科学院、国家计委地理研究所最早建立(1958年)的室组之一。现有人员38名,其中具有高级职称的科研人员13人。设有孢粉分析、岩矿分析、河流地貌、坡地、碳14和氚同位素分析等五个实验室。地貌研究室目前的主要研究方向是:河流地貌、坡地和侵蚀地貌、喀斯特、地貌形成过程及环境演变,以及区域地貌和地貌制图等。     

沈玉昌与中国现代地貌学

沈玉昌教授是我国着名的地理学家和杰出的地貌学家。在60年的地理科学工作中,他对我国现代地貌学发展做出了卓越的贡献。从河流地貌、地貌区划与地貌制图、应用地貌等方面进行了综述。     

分形理论及其在地貌学中的应用──分形地貌学研究综述及展望

本文简介了分形的有关基本概念,回顾了分形理论在海岸、流水、喀斯特地貌等多种地貌类型和流域地貌发育的形态研究中,以及在地貌过程研究中的应用的新近成果,并提出了今后分形地貌学研究的五个主要方面.     

国家自然科学基金项目资助的地貌学研究现状与效应

通过对2010-2015年国家自然科学基金资助下地貌学研究项目的总体状况、项目类型、依托单位、研究区域、人才队伍、研究热点、成果产出、获奖及社会效应等方面的分析,归纳概括地貌学的研究现状与态势等。结果表明：近5年来,地貌学获得的资助项目呈上升趋势,相关研究不断深入,各类研究团队显著壮大;研究系统已由高等院校为主逐渐发展成高等院校与科研机构并行的格局;不同地域地貌学研究的发展程度、研究对象及热点问题均表现出一定的区域不均衡性;构造、河流水文、黄土、冰川、风沙等是目前中国地貌学研究的主体方向。从资助项目的研究成果和产生效应来看,地貌学研究得到恢复和较快速发展,发表论文的数量和质量稳步提升,资助项目成果获奖层次高、社会效益显著。     

罗来兴先生的地貌学研究

罗来兴先生是中国著名地貌学家。他在中国黄土地貌、河流地貌、构造地貌等地貌学研究领域取得了一系列的重要成果。从20世纪40年代至80年代,罗先生先后在中国东南丘陵、黄河流域、横断山脉、黄土高原、天山山地等地的研究中,获取了大量的第一手野外考察资料,对研究区的地貌类型、形成原因、空间规律、演化过程等进行了全面和系统地分析。罗先生发表了多项开创新性的研究成果,对中国地貌学发展做出了重要的贡献。     

地貌发育演化研究的空代时理论与方法（英文）

Geomorphic evolution often presents a spatial pattern of a "young to old" distribution under certain natural environmental conditions, whereby sampling the geomorphic types and characteristics in spatial sequence can provide evidence for the individual landform evolution and change. This so-called space-for-time substitution has been a methodology in geomorphologic research. This paper firstly introduced the basic concepts and background of the space-for-time substitution, then a full review has been conducted of recent research progress in geomorphic evolution based on the space-for-time substitution, such as fluvial landform, structural landform, estuarine landform and coastal landform. Finally, the basic principle of space-for-time substitution in geomorphology is developed. This review is intended to introduce the achievements of geomorphic evolution research using space-for-time substitution method and to point out the critical research needs to better understand and predict the geomorphic evolution in the future.     

王乃樑先生对中国地貌学发展的主要贡献

王乃樑先生是中国著名的地貌学家。20世纪40年代至90年代初期,先后在清华大学和北京大学任教。他对中国黄土高原、华北、东北、西北、四川、湖北和广西等广大地区进行了地貌和新生代沉积研究,在新生代沉积与地貌演化历史、新构造活动与构造地貌学、地貌学与沉积学基本理论与方法等诸多领域取得了一系列创新性的成果。在地貌学学科建设、人才培养、科学研究和国内外学术交流诸方面,为中国地貌学的发展做出了卓越贡献。     

Merged remotely sensed data for geomorphological investigations in deserts: examples from central Saudi Arabia

Image merging has gained acceptance in geological remote sensing, however it has rarely been applied in geomorphology. We report on the usefulness of principal components substitution (PCS) to merge IRS panchromatic data with multispectral Thematic Mapper (TM) imagery, to map commonly encountered desert geomorphological features, and in relative age dating of alluvial surfaces. The merged data were applied to the identification and mapping of geomorphological features along two geolo-gically different mountain fronts in central Saudi Arabia. Two types of geomorphological maps have been created. A morphogenetic map that distinguishes between aeolian landforms, fluvial landforms, desert pavements, and gypsum crusts. Second, a morphochronological map, which shows the relative age of four geomorphic surfaces developed on an alluvial fan. The construction of the two maps is supported by field observations and laboratory measurements. Using the optimum index factor (OIF), a TM band 1, 5 and 7 image (of 20 merged composites) was found to be the optimum colour composite image for the geomorphological features in this arid environment. We discuss our findings in the context of the spatial and spectral properties required for applied geomorphological remote sensing.     

地貌发育演化研究的空代时理论与方法

地貌的发育在特定的条件下往往呈现空间分布上由“新”至“老”的过渡,据此,对地貌类型与特征在空间上的序列采样,即可为研究某种地貌的个体发育提供基本依据。该方法即为地貌学研究中的空代时。本文首先介绍了空代时方法产生的背景与基本概念。分析了近年来空代时方法应用于河流地貌、构造地貌、河口海岸地貌等不同地貌类型演化过程的研究进展。在此基础上,明确了空代时方法在地貌学研究中的适用条件、影响因素及分类体系,并提出了地貌学空代时的研究范式。本文认为今后的研究工作一方面应充分利用海量的地理空间数据,运用空代时方法研究多种空间尺度下的地貌演化的问题;另一方面,应结合现有的物理机制和统计规律,构建集形、数、理一体化的地貌演化模型。