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林超学术思想对中国土地类型研究与制图的学术贡献

申元村 张镱锂

(中国科学院地理科学与资源研究所,中国地理学会自然地理专业委员会,北京,100101)


林超教授是我国地理学界的伟大科学家,是我国综合自然地理学的奠基人之一,他在综合自然区划、土地类型研究上均为我国的学科发展做出了卓越的贡献。本文仅就林超教授学术思想在中国土地类型研究与制图方面的学术贡献作一回顾。当然,他的贡献是远远超出本文所述内容的。

1.土地类型在综合自然地理学中的地位与研究价值

1.1 土地类型在综合自然地理学中的地位

自然地理学是研究地理环境的成分及各成分之间物质、能量交换及其地域差异的科学(黄秉维,1960)。综合自然地理学则着重研究自然地理各组成成分、要素及其相互作用形成的自然综合体的综合整体特征、相互间的结构功能、物质迁移、能量转换、动态演变和地域分异规律”(郑度,1999)。依研究对象的差异 ,它包括综合自然区划研究、土地类型研究和自然综合过程研究等几部分(赵松乔,1988)。综合自然区划研究的特点是按地域分异规律对地球表层进行区域系统的划分,划分出的地域单元是彼此不重复出现的;土地类型研究的特点是按地段分异规律进行类型系统的划分,划分出的类型单元在地表是可重复出现的;自然综合过程研究包括现代物理过程(热量水分平衡)、化学过程(化学元素迁移与平衡)、生物过程(生物地理群落与生态平衡)和时间过程(古地理过程)等。现代地理过程的综合结果展现了自然地理环境的现代特征,古地理过程的综合结果是自然地理的古环境。现代自然地理环境是古地理环境演替的结果与延续(图1)。

 

1.2 土地类型研究学术意义与应用价值

1.2.1学科意义

土地类型是地表全部自然地理要素与成分相互作用,亦包括人类活动对自然环境影响在内形成的自然综合体,反映的是区域内的地段分异规律。学科意义在于:是自下而上论证综合自然区划(大中尺度分异规律)的基础和基本途径;在区域研究上,土地类型是认识区域内的地理分异规律(中小尺度分异规律),确定地域结构的基本依据;土地类型的基本特征是类型的综合性,在生态上具有综合、整体特点,因而是进行生态建设规划的基础性学科;在资源属性上又具有生产功能,因而又是进行农林牧产业合理结构的分析布局设计的基础性学科。

土地类型图是反映生态与资源高度综合的专题图件。编制该图的意义在于:能综合反映生态类型及其综合特征的空间格局,具有比其它自然要素(或成分)更能反映环境特征全貌,更能揭示自然环境形成、分异、功能和演化规律,是人类认识环境类型综合整体特征和进行自下而上生态地理分区的有效的图件;该图是是分析土地资源质量状况的基础图件,因而是进行农林牧业合理布局和确定综合开发方向的科学依据,是确立区域合理用地结构的基础图件;该图又是综合分析不利自然条件(如旱涝、风沙、盐碱、水土流失、低温)产生机制和危害程度的基础图件,因而是制定沙漠化防治、水土流失、盐碱、滑坡、泥石流等灾害防治的基础资料。由土地类型图构建的土地空间信息库和属性数据库,可以为国家与地区开展环境—资源开发利用保护战略提供基本地理图件。

1.2.2 应用价值

土地类型及其图件在资源开发、生态建设、农业布局、演替调控的应用上有重要价值。归结起来有如下4个方面(申元村,1992):

  • 生态建设上,提供的生态系统信息及立地条件信息,是进行生态评价与生态设计的基础。以土地类型图为基础,可以进一步编制土地生态类型图。如“三北”遥感调查、盐池、平泉遥感调查地区的立地类型图等。
  • 资源合理开发布局上,可以为确定土地开发方向和建立农林牧产业合理结构提供依据。如黑龙江荒地考察、黄淮海、柴达木农业可持续研究、黄土高原农业考察等
  • 农业自然条件评价上,是进行农业区划和农业开发的基础性工作。如酒泉农业区划、武威农业区划等
  • 土地演替过程研究,为探讨生态与资源质变阈值提供依据,是制定人类行为调控措施的依据,如宁夏盐池县土地退化过程及其防治对策研究等(张永涛、申元村,1995)。

2.土地类型研究与制图中需要解决的关键问题与林超教授的贡献

对任何国家而言,最宝贵和最基本的财富是土地。我国对土地的研究是世界最古老和最悠久的国家,2500多年前的“周礼”一书是其代表作。但作为独立学科体系而言,土地科学的建立却是这,几十年的事情。我国从20世纪50年代未开始,对土地类型进行了系统深入研究,成为综合自然地理学中的基础学科,在解决国民经济建设中的资源合理开发和生态建设中的决策布局,起到了重大作用,已成为一门现代具有独立体系和成熟学科。在现代土地类型学的建设中,我国自然地理学家,尤其是土地类型科学家林超教授、赵松乔教授、陈传康教授在科学关键问题上起到了关键作用,是我国现代土地类型科学的重要奠基者。

2.1 土地类型研究中的地理分异规律问题。

地理科学工作者研究和回答的共同科学问题是地理分异规律。从综合自然地理学角度而言,我国自然地理学家在20世纪50年代进行了规模宏大的区域研究,完成了“中国综合自然区划”,反映的是大中尺度的地域分异规律,是一项从上而下的区域划分研究,而划分到最小一级区域时,便很难往下作进一步的划分。我国自然地理学家便及时提出了通过土地类型研究与制图进行自下而上论证的观点。综合自然地理学家林超教授首先在北京怀柔山区,赵松乔教授在河西走廊、海拉尔地区,以及其它土地学家在全国其它地区开展了典型区土地类型与制图研究。得出的成熟的科学结论是:土地类型研究中小尺度地理地理分异规律,回答区域内的地段分异问题。这一结论与综合自然区划研究大中尺度分异规律,回答区域分异问题正好构成综合自然地理的基本研究体系。这方面的成果,林超教授、赵松乔教授起到了关键作用。

2.2 土地类型研究对象与定义如何确定问题

任何学科的建立都必须有其独立的研究对象。在地球表层各组成要素——地质地貌、气候、水文、土壤、植被、动物等因素中,客观存在着由它们相互作用形成的自然综合体。但以“自然综合体”作为研究对象和研究核心,则有一个逐步统一的认知过程。在20世纪60年代初,我国土地类型研究科学家曾使用了各种不同的名称,有称为景观形态类型,景观类型、土地自然类型、土地类型的,不论命名如何实质上都是把土地作为综合体而进行的研究。我国1978年全国科学技术发展规划重点项目第一项“农业自然条件、自然资源和农业区划研究”和全国科学技术规划中的地学规划第五项“水土资源和土地利用基础研究”,以及1979年的全国农业自然资源和农业区划会议都把土地类型研究与制图作为重点内容之一,并确定在全国开展“1:100万土地类型图编制研究”,成立了由中国科学院地理研究所赵松乔为主编,全国36个科研、教学、生产部分组成的,有260余位专家参与的研究体系,成立了中国1:100万土地类型图编委会。开展此项工作,首先要解决的关键问题是土地类型的学科命名以及制图对象的等级问题。为此,于1979年12月在北京举行了“全国1:100万土地类型分类体系”小型讨论会。林超教授当时刚动手术不远久,仍莅临指导。他的土地是地表客观存在的综合体的观点为会议所接受,会后由赵松乔、申元村执笔的“全国1:100万及重点省(区)1:20万土地类型图的土地分类系统(草案)”,把土地类型定义为“土地”是一个综合自然地理概念,它是地表某一地段包括地貌、岩石、气候、水文、土壤、植被等全部因素在内的自然综合体,包括过去和现代人类活动对自然环境的作用内的定义为全国综合自然地理学者所接受。会上确定中国1:100万土地类型图的制图单位等级是土地类型分级的高级分类单位,都体现了林超教授的观点,并在后来的研究与制图实践中得到了验证。这方面林超教授等老一辈土地研究学家的学术贡献起到了关键作用。

2.3 山地垂直自然分异规律如何体现问题

我国是多山国家,山地面积约占国土面积的2/3。对山地如何科学地进行土地类型的分级分类,是我国土地类型研究者必须解决的重要问题。曾有按地貌学观点将相对高度作为土地类型第一级指标的见解,也有按山地形态台地、阶地、洪积扇、山坡地、夷平面,以及按山地土地利用与植被类型进行土地类型分级分类的见解。然而体现的土地特征都难于反映综合、整体的目标。林超教授是我国率先对山地土地类型进行研究的开拓者,20世纪60年代初他指导学生对北京怀柔及百花山进行土地类型研究,得出山体具有自然地理垂直分异规律,土地类型的划分应体现垂直带的景观差异,20世纪70年代末,更明确指出垂直地带应是土地分级的高级单位的论点林(林超、李昌文,1980)。林超教授的这一观点,在20世纪80年代中国1:100万土地类型制图规范中得到确认,对统一我国山地土地类型研究与制图起到了关键作用。

2.4 沟谷在山地土地类型与制图中如何处理的问题

山地土地类型早期研究与制图中,沟谷地如何处理一直是困扰该学科发展的主要难题之一。原因是沟谷地本身的科学问题研究较薄弱;其次是从山麓到山顶沟谷是连续分布,形态多变;三是水文特征与过程与山体差异甚大;四是人为开发利用强度较大,土地利用类型多样,因而土地类型要体现上述复杂因素和综合特征难度较大。土地类型的前期研究学者,虽都有所涉及,但理论认知与制图上均存在着巨大分歧。直到20世纪70年代末,林超教授、赵松乔教授、陈传康教授等,才从理论与制图实践上得到解决。他们认为:山地的地形有正负之分,正地形为山地,负地形为沟谷。地理过程山地以侵蚀为主,沟谷以堆积为主。因此在山地第一级土地分类中,就必须首先把山地与沟谷地分开,这样编制形成的山地土地类型图,才能体现山地自然地理过程与山体形态特征。林超教授等的观点,在20世纪80年代进行的全国规模的1:100万和各省区1:50万及1:20万土地类型研究与制图中得到完全的证实,是我国土地类型研究从探索、试验阶段走向较成熟的重要标志。

2.5 土地类型研究与制图如何实现从下而上论证自然区划问题

20世纪50年代末60年代初,自然地理学家在通过土地类型研究去进行从下而上自然区划的认识已比较一致,但如何去实践这一论证的理论与方法问题却未解决。虽然其后在我国不少典型地区与黑龙江省进行过土地类型编图与区划实践,但区划与类型的相关机理研究尚未解决。1982年,中国科学院地理研究所与北京大学地理学系等单位合作完成北京市全市1.6万km21:5万比例尺(编稿)土地类型调查与制图基础上,林超、赵松乔、陈传康等就以北京市土地类型图为案例,经过多次研究,认为土地类型揭示的是中小尺度地理分异规律,反映的是地段分异特征,在对各种土地类型的组合差异对比后,得出土地类型结构的是进行自然区划的结论,当然划分出的区域在综合自然区划中是低级单位。我们发表的“北京市土地类型结构与农业自然区划”的论文(申元村、李昌文.1983). 实际上是林超教授、赵松乔研究员,陈传康教授在林超教授家对北京市一座山、一条沟、一条河地分析土地类型结构差异而划分出来的自然区。后来,土地类型结构差异是进行自然区划的基本认识,在自然地理学界也普遍认同。

3 结语

3.1 土地类型是综合自然地理学研究的基础和基本对象;是揭示中小尺度地理分异规律和地段分异规律的学科;是自下而上论证自然区划的依据;是进行生态环境建设、土地综合开发和农林牧合理布局、分析不利自然条件和防灾减灾的基础性学科。

3.2 林超教授是我国现代土地类型学研究的主要开拓者和奠基者之一。他的学术观点土地类型主要反映中小尺度地理分异规律、研究对象是地表类型综合体、土地分类在山地以垂直分异层带为指标、沟谷与山地分别在土地分类中必须单独划分、土地类型结构是进行自下而上自然区划的基本方法的科学见解,在确立我国土地类型的学科体系上做出了关键的重大贡献。

参考文献:

  1. 黄秉维,1960,自然地理学一些最主要趋势,地理学报,26(3)
  2. 郑度,1999,中国生态地域划分方案,自然科学进展
  3. 赵松乔,1988,现代地理学发展趋势,科学出版社
  4. 申元村,1992,土地资源结构及其功能的研究——以宁夏甘肃干旱区为例,地理学报,47(6)
  5. 张永涛、申元村,1995,脆弱环境土地退化过程及其防治对策研究——以宁夏盐池县为例,刘燕华等主编,生态环境综合整治与恢复技术研究论文集(第二集),北京科学技术出版社
  6. 林超、李昌文,1980,北京山区土地类型研究的初步总结,地理学报,35(3)
  7. 申元村、李昌文.1983,地理研究2(4)

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