中国自然地理区划研究的新进展与发展趋势_高江波

第29卷第11期2010年11月

地理科学进展

PROGRESS IN GEOGRAPHY

Vol.29,No.11Nov.,2010

收稿日期：2010-01；修订日期：2010-07.基金项目：科技部创新方法工作项目(2007FY140800-1)；国家自然科学基金项目(40771001)。作者简介：高江波(1984-)，男，博士研究生，主要研究方向为资源环境与区域开发。E-mail:gib_008@ 通讯作者:李双成，教授。E-mail:scli@

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中国自然地理区划研究的新进展与发展趋势

高江波，黄姣，李双成，蔡运龙

(北京大学城市与环境学院，北京100871)

摘要：依据自然地带性和区域分异规律进行自然区划历来是自然地理学的重要研究内容。它不仅是获取地理知

识的重要途径，而且可为拟定和实施社会经济发展规划以及保护、改良和合理利用生态与环境提供必要的科学依据。本文在简要回顾国内外自然地理区划研究发展历程的基础上，总结了中国近年来自然地理区划研究工作的特点：区划要素类型多样、自然综合区划“生态化”明显、区划空间单元及其尺度系列完整、区划技术方法鲜有创新、区划方法论有所重视、区划方案应用指向进一步强化。分析了当前自然地理区划研究工作中存在的学术问题：认识论研究欠缺、方法论研究薄弱。最后，对自然地理区划的未来发展进行了展望：持续增加的国家需求、不断规范化的区划工作，并提出了地理区划的几个发展趋势。关键词：自然地理区划；新进展；发展趋势；中国

自然地域系统研究是从区域角度出发，观察和研究地表自然综合体，揭示地域分异规律，探讨不同尺度自然地域单元的形成发展、分异组合、划分合并和相互联系的科学[1-2]。自然地理区划作为一种方法论，一直是自然地理学的传统工作和核心研究内容之一，并可为拟定和实施社会经济发展规划及保护、改良和合理利用生态环境提供必要的科学依据。本文在简要回顾国内外自然地理区划研究发展历程的基础上，总结了中国21世纪以来自然地理区划研究工作的特点，分析当前自然地理区划研究工作中存在的问题，并论述未来的发展趋势。

1发展历程的简要回顾

国外的自然地理区划工作始于近代地理学创始人洪堡，尔后经过霍迈尔、墨里安、道库恰耶夫、赫伯森、柯本、Holdridge 以及坦斯利等人的工作，逐渐发展完善。尽管此项研究工作在国外发端，特别是在自然地理学起源较早的德国和俄罗斯。然而，中国科学家在20世纪60年代以前区划工作取得长足发展，尤其是在综合自然区划方面。以黄秉维、罗开富、林超、任美锷、赵松乔和侯学煜等为代表的科学家为中国区划工作做出了卓越贡献，奠定了中国这一领域在国际上的领先地位。70年代以后，美国学者贝利先后完成了美国、北美大陆和全球的生

态区划[3-7]，他的工作引发了各国学者和组织对自然

地域划分的大量研究和讨论[8-11]。中国学者随后跟进，完成了多项生态地理区划方案。

自20世纪90年代以后，中国的区划工作进入了新的发展阶段，成就表现在以下5个方面：①区域划分突破地理学学科范畴，在生态学和环境科学等领域迅速展开，并取得了一批重大成果。在国家级层面上，如杨勤业等的中国生态地理区域划分方案[12-13]；傅伯杰、刘国华等的中国生态区划方案[14]；黄兴文、陈百明的中国生态资产区划方案[15]；欧阳志云等的中国生态环境敏感性区划方案[16]；苗鸿和王效科等的中国生态环境胁迫过程区划方案[17]；徐继填、陈百明等中国生态系统生产力区划方案[18]、倪健和陈仲新等的中国生物多样性的生态地理区划[19]；解焱和李典谟等的中国生物地理区划方案[20]；王平和史培军的中国农业自然灾害综合区划方案等[21]；②区划方案综合考虑自然和人文因素，由自然区划和经济区划逐步向综合区划方向发展，如黄秉维为顾问、陆大道主持的中国科学院“九五”重大项目B －陆地系统科学与区域可持续发展是一次综合区划工作的新尝试；③应用范围更加扩大。由最初的指导农林牧渔各业发展和生产力布局，向全球环境变化及响应对策、国土整治方案支撑、生态重建与恢复、区域可持续发展等领域拓展；④区划信息源更加丰富。由20世纪70年代中期以前的以

11期高江波等：中国自然地理区划研究的新进展与发展趋势

地面区域自然与社会经济调查数据为主，向“地面调查＋对地观测＋台站监测＋模拟数据”四位一体的多数据源转变；⑤区划技术手段和定量方法多样化。在划分方法和技术方面，传统区域划分范式所采用的专家集成方法，在确定大尺度地域分异框架方面表现出分区定性确切、空间位置基本准确等独特的优势。然而受先验知识制约，在分区指标和具体界线走向等问题的确定上，主观性较强，不同方案之间差异较大。20世纪60—70年代，随着定量地理学的兴起，区域划分研究中逐渐引入数理方法和技术，如回归分析、聚类分析、判别分析和主成份分析等。

2自然地理区划研究工作的新进展及其特点

近年来，中国自然地理区划及其相关研究工作继续呈现活跃态势，其中，国家层面上完成的自然区划及相关工作主要有：①中国生态地理区域系统研究[22]；②中国主体功能区划[23]；③中国地理多样性与可持续发展[24]。整个研究工作特点可以概括为：区划要素类型多样、自然综合区划“生态化”明显、区划空间单元及其尺度系列完整、技术方法鲜有创新、方法论思考有所重视、区划方案应用指向进一步强化等。

2.1区划要素类型多样

对自然地理单一要素的区划仍是区划工作的主体，体现在气候、植被、水文、地貌、冻土和动物等。在气候区划方面，郭志华等基于全国1973—2002年734个气象站点的基本气象数据，应用地理信息系统技术，计算了各气象站的多年平均气温、≥10℃积温、干燥度、年降水量和年降水变率等气候指标，利用聚类分析将全国分成4～7个气候因子区域[25]。杨绚等利用中国614个气象台站1974—2006年历年月平均降水资料，计算各站的降水量距平百分率及其干旱等级序列，采用REOF等方法对干旱等级序列进行气候分区[26]。类似的工作还见于毛炜峄等[27]、况雪源等[28]分别对新疆、广西的气候分区研究。

在植被区划方面，方精云等在简要回顾中国植被气候关系及植被分区研究历史的基础上，对中国以往主要植被分区原则、依据和方案进行了评述，对有争议的主要植被界线进行了讨论[29]。徐文铎等在综合分析中国东北地区植被特点、分布规律的基础上，探讨了植被生态区划的原则、依据和指标体系，建立了东北地区植被生态区划的分区系统，并划分了4个植被生态区、11个植被生态亚区和34个植被生态小区。最后对东北地区植被生态区划中的全国植被区划的第一分区界线进行了探讨[30]。

在水文区划方面，张静怡等通过回顾和总结国内外的水文区划方法，提出水文区划分析实质上属模式识别范畴，并指出选取最优的样本特征向量(分区指标)、足够的有代表性的样本、高效的分类器以及对研究区域的深入了解将是保证分类结果合理可靠的基础[31]。潘妮等在综合考虑水文分区中涉及的社会、自然、经济及生态环境等因素的基础上，构建了生态水文分区指标体系，建立基于模糊系统的逼近理想解算法模型，并通过在云南省的应用，将云南省划分为4个生态水文区[32]。

在地貌区划方面，李婧等按照形态和成因相结合的原则，利用GIS和RS等空间技术手段，采用空间分析和地貌三维虚拟景观等方法，以高精度DEM、高空间分辨率的SPOT5遥感影像以及北京市地质图为基础数据，生成北京市地貌类型区划数据[33]。柴慧霞等在新疆地貌区划研究过程中，利用ArcGIS栅格化手段和数学模型，将地貌类型数据、Srtm-DEM数据和原始地貌区划数据等集成到统一的地理格网上，建立基于地理格网的地貌区划指标体系和综合分析模型，分析不同地貌类型的空间分布特征和规律，根据区内相似性和区间差异性原则，自下而上逐级进行地貌类型的合并，得到地貌区划单元[34]。

在冻土区划方面，吕久俊等利用1981—2000年间中国东北地区的气候要素和雪深数据，将冻结数模型应用于中国东北的多年冻土地区，研究了冻结数模型在东北多年冻土分区的可适用性[35]。

在动物区划方面，黄薇等根据物种自然地理单元相似性聚类结果，并结合青藏高原自然地理条件，将整个高原的兽类动物地理区划划分至Ⅳ级，采用的是从基本的自然地理单元逐级向上到高级区划的研究方法[36]。此外，诸多学者还对中国不同省区两栖动物和爬行动物进行了区系及地理区划研究。

2.2自然综合区划“生态化”明显

承袭20世纪90年代中后期的发展趋势，综合自然区划的“生态化”趋势在近年得到进一步增强。由于服务对象的变化，研究人员在传统综合自然区划或综合区划的基础上，提出了“生态区划”、

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