当前,人类社会面临着全球地域变化和可持续发展的一系列问题。地理学在职研究生应抓住机遇,迎接挑战,在陆地表层过程与格局、全球环境变化及其区域响应、自然资源保障与生态环境建设、区域可持续发展及人地系统的机理与调控、地球信息科学与数字地球战略研究等前沿领域开拓创新,为促进地球系统科学的发展,为人类家园的美好未来做出积极的贡献。
方向1:陆地表层过程的综合研究
陆地表层系统包括与人类密切相关的环境、资源和社会经济发展及其相互作用,是地球表层最复杂、最重要、受人类活动影响最大的一个子系统。因此,将陆地表层划分为不同的地域类型,研究不同地域类型的过程、结构和演化,比较其间的异同,是陆地表层格局研究的重要内容。在研究陆地表层过程中,还应关注海陆相互作用,特别是海洋对陆地过程的影响和作用。
我国幅员广袤,东临太平洋,西靠欧亚大陆腹地,南北跨越热带、亚热带和温带,山地高原众多,季风气候显着,既有湿润的森林又有极端干旱的荒漠,形成三大自然区并列的独特格局。复杂多样的自然环境为不同区域、类型和自然过程的比较研究提供了广阔的舞台。当前,陆表过程的研究将朝微观深化和宏观综合两个方向发展。
近期主要研究方向包括:水文循环过程与水量转化机理及其物理实验模拟;流域系统中物质迁移过程及其对区域环境的影响;坡地侵蚀发育过程与坡地的改良利用;土地演变过程及其调控机理;土壤-植物-大气连续系统过程及区域尺度转换;生命元素、污染物质、重金属和稀土的环境生物地球化学过程及其健康效应;自然地域系统的综合研究;典型地区环境演化过程等。
方向2:全球环境变化及其区域影响
由于大气中CO 2及其它温室气体浓度的增加可能导致全球变暖,已引起公众和各国政府的密切关注。针对气候变化、臭氧层耗减、生物多样性保护以及荒漠化等全球环境变化问题,已分别制订了有关国际公约,开展合作,以促进人类社会的可持续发展。随着人口增长、社会发展和科技进步,人类活动对地理环境的影响愈加强烈。当今瞩目的全球环境变化问题是与长期以来人类活动影响的缓慢累积过程有着密切关系的。
全球环境变化研究在过去、目前和未来,都是地理学的重要研究领域。在国际地圈生物圈计划(IGBP)和国际全球变化人文因素计划(IHDP)的推动下,不断开拓新的研究领域。全球环境变化及其区域响应涉及古地理环境演变、土地利用和土地覆被变化、减轻自然灾害、典型区域环境定位研究以及全球环境变化的对策等众多领域。我国的青藏高原和黄土高原与全球环境变化的关系十分密切,是地理学可以发挥特长显示才干的领域。
结合我国国情和地理学的特点,当前主要研究方向包括:全新世的古地理环境演变,特别是近2 000年来历史时期的气候环境变化;极地、高山和冰冻圈的综合研究;土地利用和土地覆被变化及其驱动力;全球环境变化及其对环境脆弱地区的影响与响应;全球环境变化的战略对策研究等。其中,全球环境变化的社会经济对策涉及自然地带推移变化、土地利用与农林牧业的结构与布局、能源结构调整、海岸带的防御措施,以及自然资源合理利用和自然灾害防治等。
方向3:自然资源保障与生态环境建设
水资源、土地资源和生物资源是地球人类家园支撑系统的重要组成。我国自然资源的人均占有量少、空间分布不均衡,经济高速发展对自然资源的压力加大。长期以来掠夺式的开发和不合理的经营管理,导致自然资源枯竭、环境退化和生物多样性丧失等一系列问题,成为制约我国社会经济可持续发展的严重障碍。
因此,应综合研究我国各类自然资源的格局、过程和动态,从整体性出发,研究各类自然资源之间的相互关系,揭示其组合特征和演变规律。研究自然资源和生态环境之间,不同区域的资源与环境之间,人类活动与资源、环境之间的相互关系。特别是土地退化和生态环境恶化具有明显的区域差异,要划分不同的地域类型,对其成因机制、动态过程及发展趋势进行全面系统的研究,提出宏观整治战略及生态环境建设的总体部署与途径。
资源与环境领域的主要研究方向为:水循环演变规律及水资源、水环境动态评价的理论方法,水资源高效利用途径及优化配置决策;土地质量演变机理及其可持续利用,水土资源的耦合机理及其调控;环境质量评价、预测与区划;生态与环境公益功能及资产价值评估,典型区域生态与环境的定位动态监测与趋势预测;生态地理区划及环境脆弱区域的研究;重点区域(如黄河流域、西北干旱区、东南沿海快速发展区等)生态与环境演变机理及调控。
方向4:区域可持续发展及人地系统的调控
人地关系地域系统是地球表层的“人”(人类及其经济社会活动)与“地”(自然环境)在特定地域中相互联系、相互作用而形成的一种动态结构。人地系统包括人对地的依赖性和人的能动作用,它随着人类社会的发展而变化。历史经验表明,人和地之间应保持和谐、协调的关系,人类应当自觉地按照客观规律去利用和改造地(自然环境),妥善处理好两者间的关系,才能达到可持续发展的目标。
在人地关系协调中,人口与经济社会的发展同自然资源和环境之间,存在着直接和间接的反馈作用并相互交织在一起。自然资源与自然环境对人类活动有促进与抑控作用;人类对自然系统投入可控资源、治理自然灾害、改善环境质量、开发各种资源,从而实现产出并予以优化。任何区域开发、区域规划和区域管理必须以改善区域人地相互作用结构、开发人地相互作用潜力和加快人地相互作用在地域系统中的良性循环为目标。目前,更强调研究成果的实用性、前瞻性和指导作用。
当前这一领域的主要研究方向包括:区域可持续发展的指标体系;社会经济要素空间分异规律及其结构优化;人类聚落及城市化研究;人文因素对自然环境影响及其调控;区域可持续发展机理及区域系统结构优化与调控;人地系统的动力学机制,包括人地系统的结构、功能、开放程度及其稳定性;人地系统类型分析及其地域分异;人地系统演替过程的动态模拟及系统调控等。
方向5:地球信息科学和“数字地球”战略研究
地球信息科学是地球系统科学、空间技术和信息科学等交叉融合的产物。它以信息流为手段,研究地球系统的物质流、能量流和人流的运动状态和方式。由于地球信息科学的多学科性,它能够为地球系统中许多研究领域的综合集成、大型地学问题的研究和解决提供强有力的支持,甚至全新的研究和解决方案。地球信息科学的形成和发展,作为信息时代地理科学的研究方向,有着广泛的社会需求。
对地观测与信息技术的发展,使人类有能力对全球性问题进行系统研究,促进了地球系统科学研究的现代化与信息化。“数字地球”的核心思想是用数字化的手段,整体性地研究解决全球问题和最大限度地利用信息资源。它不仅为地球的可视化提供平台,而且为地球科学实验提供一个基本模型框架。利用这个框架,可以重演地球整体各圈层的演变与相互作用的历史,评价现状,预测未来。地球信息科学研究则为“数字地球”关键技术的解决奠定了科学基础,其发展将有助于推动 “数字地球战略与对策”的研究。
当前地球信息科学研究领域的主要方向包括:①时空信息的认知,时空信息表达、解释与反演,地理数据模型与信息机理的研究;②多源数据融合,大型地学数据库的建设与更新;③地学知识发现,地学信息图谱、地图语言与认知,地理信息模型等地学信息时空分析与模型研究;④地学数据采集与数据处理、虚拟仿真的基础设施;⑤信息共建共享的规范、标准与立法等。
可持续发展战略为21世纪地理科学和地理教育的发展注入了强大的动力,也带来了全球环保的历史使命。在职研究生网愿每一位选择地理学课题研究的工作人员都能在这一攻坚时刻,发挥出自己全部的学识能量。