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黄秉维先生的地理学术思想及其实践
  文章来源:地理科学与资源研究所 发布时间:2003-11-24 【字号: 小  中  大   

我们在作为《自然地理综合工作六十年——黄秉维文集》附录刊出的“黄秉维与中国地理学”一文中,介绍黄秉维先生的生平及其科学家风范,阐述他的主要研究领域的贡献,初步探讨他的学术思想。为纪念黄秉维先生90周年诞辰,续编他的文集。我们再次缅怀他对中国地理学发展所作的贡献,追思他深邃的学术思想,对照前文感到意犹未尽,作为补充草成此文,也作为《地理学综合研究——黄秉维文集》的附录刊出。这些心得和认识有待深化和提高,有些问题尚待进一步发掘和探索。温故而知新。历史的经验值得注意。回顾20世纪中国地理学发展的历程,有利于地理学工作者21世纪的实践。我们抛砖引玉,再次就教于大家。



1953年黄秉维进入地理研究所以后,他个人从事的科研工作的主要贡献大致归纳为中国自然区划、黄河中游的土壤侵蚀与保持、地表热量水分平衡、农业自然生产潜力、华北水利与农业发展、坡地改良与利用、全球环境变化等7个方面,已如前文所述。此外,应再补充以下两项:

1、确切地估计森林的作用

1981年黄秉维在《地理知识》上发表“确切地估计森林的作用”,谈森林作用问题。针对森林到处都是宝;森林万能,只要有了森林,便万事大吉;搞绿色水库比白色水库的作用还要大,有了森林就可以不再搞水利工作等等说法,科学家的良知使他不能安于缄默,才不揣简陋秉笔直书。他广征博引,以大量的资料和数据阐述森林的气候作用、森林的水文作用。以欧洲和亚洲的资料令人信服的说明:“森林面积少于百分之三十,农业也可以增产;高于百分之三十,产量也可以很低”。指出影响农业生产的因素很多,森林不是起决定作用的因素。黄秉维引用J. 基特列治关于森林与降水关系的结论,说:“按现在的认识,森林不能使林区邻近地区降水量增加”;说“森林不会使降水显著增加”是许多科学家的结论。基特列治是长期全面研究森林影响的林学家,他不会低估森林的有益作用,因而此结论将是客观的,黄秉维还指出:“事实上就多数地方来说,湿润的气候是因,森林的存在是果”。同时他也肯定了森林有防止土壤侵蚀,调节河水流量,提供木材和其他农产品的作用,也表示赞成强调保护森林和植树造林,的确是当务之急。却不赞成过分夸大森林的作用。一个外行人写了希望以此打破内行人的沉默,并让群众和干部听到一些不同的声音的文章,当然会引起有关方面的注意。他的观点引起一部分人的误解,也有人发表了指名的商榷文章,黄秉维写“再谈森林的作用”作答。

2000年春水利部的有关领导同志看望黄秉维,又重提此事。客人通报了中央领导同志对“确切地估计森林的作用”的指示,告知森林作用的研究在中国科学院地理科学与资源研究所将正式立项。当年黄秉维关于做好森林作用的研究,得出确切的结论的希望,20年后又有了回响。对此他肯定地表示在“确切地估计森林的作用”一文中表示的见解和观点至今没有改变。

森林作用问题不属于地理学家的工作范围,黄秉维从科学家的责任出发,以他的广博知识,纠正了偏见与夸大,起“振聋发聩”之效,无形中化解了森林与水利之争。黄秉维提出“确切”是目标,提倡实事求是的科学态度。指出夸张、唬人是非常不科学的,具体问题应当具体分析,不按具体情况去分析,就不可能得出确切的结论。使此文成为科学传播和科学普及的范例。这是黄秉维的“份外”贡献。

2、地球系统科学与可持续发展研究

20世纪80年代,他自荐参与国际地圈生物圈计划中国委员会的工作,为中国开展全球变暖研究献计献策。90年代以来,他考虑到国内外全球环境变化、土地退化与改良、人口问题、可持续发展战略以及地球系统科学的提出,此时中国地理学发展新方向经过长期酝酿渐趋成熟。90年代中期,黄秉维发起组织“陆地系统科学与可持续发展”研讨会,建议开展该项目研究。筹措实施该项目的预研究,经过了许多努力,《中国陆地系统科学与区域可持续发展研究》作为中国科学院重大B项目于1997正式立项。

此前,黄秉维欣然同意参与1995-1996年度研究生院的《现代自然地理》的授课,在随后出版的中国科学院研究生教学丛书:《现代自然地理》中他的授课内容以“地球系统科学与可持续发展”为题,列为开宗明义的第一章。这是为未来的地理学家点题打招呼,属深谋远虑之举。

黄秉维在1996年前后发表的同类题目文章中详细说明提出地球系统科学的客观需要和成熟条件,发展背景,研究对象,涵盖的时间年限尺度等。将地球系统科学定位为可持续发展战略的科学基础。阐述地球系统研究与20世纪90年代实施的世界气候研究,国际地圈生物圈、全球环境变化人文领域、生物多样性4项国际计划的相互关系,提出社会科学与自然科学的跨学科研究。讨论了中国地理学家参与此项研究的必要性和可能性和准备,提出了进行此项研究的理论与方法,以及为此需要较早解决的5个难题,包括自然方面的综合、社会经济方面的综合、自然科学与社会科学的综合等三题。结合中国的实际,提出了中国区域可持续发展、中国陆地系统或地球表层研究、中国土地资源与农林牧副温的可持续发展、中国水资源与流域管理等4个领域的研究内容。

黄秉维为进行此项研究作出如此详细的全面安排,为中国地理学者投入此项研究作了精心周到的指引,这是他洞察国际研究的新动态新形势,为中国地理学的发展抓住了良好的机遇,描准新方向,推动跨学科研究的进展,发展中国地理学作出的巨大努力,同时这又与钱学森倡导发展地球表层学研究相呼应。黄秉维为此不遗余力地多方面辛勤工作数年之久,此时他早已年逾八旬。老一辈科学家勇于攀登又甘作人梯的无私无畏的精神,为后人作出了永远学习的榜样。



早在20世纪40年代,黄秉维就认为中国地理学者在地理学思想和方法上应当有所发明和创新。他说:“我国幅员广大,……地理未经研究之面积,实尤甚多。吾人即此研修,宜可根据所得之客观事实,于地理思想与地理方法,别有发明,别有创立,欧美之精华固可撷采,但不必囿于成说,自沮进步。”50年代他担任中国科学院地理研究所和中国地理学会领导职务起,一直为此躬身力行。黄秉维地理学术思想及其研究实践,对20世纪下半叶中国现代地理学的发展产生深刻的影响。以下就此作简略的讨论。

1、突出地理学科的基础性

数理化天地生是自然科学中的六门基础学科。黄秉维在把握地理学基础学科性质,始终坚持地理学的综合性和区域性特点。

20世纪50年代初,他应竺可桢之邀筹建地理研究所时曾经多次讨论地理学的发展问题。他们认为:综合是地理学存在的依据,但肤浅的综合站不住脚,必须有分科的深入研究,而且不能有重要的缺门。此后,黄秉维在不同时期不同场合针对不同问题多次论述综合工作对于地理学研究的重要意义。1992年他为自己的文集命题时说:“我60年的耕耘虽然比较广泛,但大半集中于自然地理的综合工作”,所以以“自然地理综合工作六十年”为书名。他认为:综合地研究地理环境是辩证地认识地理环境的形成和发展的根本途径。为了满足社会实践需要,地理学应当发挥它的固有特点,发展综合性工作。综合研究是在综合指导之下分析,又在分析基础之上综合。分科愈细,综合愈重要是放之四海而皆准的真理。他还认为:自然地理的综合研究如不与经济研究结合起来,仍不能起到为社会和农业出谋划策的作用。地理学应该研究和解决社会发展与自然的矛盾。自然地理综合研究应指向资源和环境。

关于地理学的区域性特点,20世纪40年代黄秉维就指出:地理学应当为地面区域之比较研究;地理学是研究地表上区域的差异之科学;地理学以研究世界事物所组成之复杂体之区域差异为目的;区域地理为地理学之主体等等。他在论述地理学的发展趋势时,指出研究地表上区域之同异,可有两种不同途径,即系统地理学(又称普通地理学)和区域地理学(又称特殊地理学)。

区划是地理学的传统工作和重要研究内容,是区域性的综合工作。50年代末黄秉维主编的《中国综合自然区划(初稿)》,根据自然界的现代特征,揭示并完整表达了中国地域分异的自然地带性,以达到为农林牧水利事业服务的目标,完成了一项历史性的突破。

从区域角度观察和研究自然综合体是地理学对过程和类型综合研究的概括和总结。黄秉维指出,现在“区域单位是作为环境和自然资源的整体来认识,在相当大的程度上它们是相互关联、相互交叉的。因此,需要将它们放在一起来研究,把地表的一个部分作为人类之家来研究”。从资源角度分析自然条件、评价土地类型、探讨自然生产潜力、拟订土地利用规划,以期使自然资源得到持续保持和利用;从环境角度则根据生态系统中非生物成分和生物成分的变化,判断其目前是否恶化以及未来恶化的可能,预测环境变化趋势,为环境评价与整治、保护提供决策依据。

20世纪60年代中期以后,环境、资源、生态、区域规划、国土整治等方面的工作先后兴起,对此,黄秉维指出:地理学界参与这些工作与有关学科互相渗透,而取得和处理信息的手段以及综合的方法更日新月异,层出不穷。区域的综合研究已开始孕育重大的变革。可以预期,在不久的将来,地理学的性质、内容、方法以及在科学中的地位均将大改旧观。70年代后期,他提出研究整个地理环境的综合性课题应包括:1)地理环境地域差异的地带性规律与非地带性规律;2)全球性的地理环境变迁与人类活动对地理环境的影响。20世纪末,他倡导在充分研究自然地域分异的基础上,逐步加强自然与人文的跨学科研究。认为从全球环境变化领域看,需要有一个比较好的、便于应用的、统一的区域系统划分方案。由于中国地域辽阔,自然环境复杂多样,地域类型丰富,通过综合研究已有成果,有条件拟订既适合中国又可与国际上有关工作对照的方法与体系,提出中国生态地理区域系统的较好方案,在国际上起先导的作用。他说我们应当作艰苦的探索,逐渐完善对自然地带周期律的认识,进而开展全球自然地带或世界自然区划的研究工作。这是地域分异研究进入全球的重要领域之一。

黄秉维牢牢把握地理学的性质和特点,坚持地理学的综合性和区域性,不断开拓指导地理学的综合工作,取得了许多重要科研成果,同时维持了地理学学科的稳定。

2、强调地理学服务于农业生产建设的战略性

在中国科学院成立地理研究所之时,竺可桢主张地理所主要为广义的农业服务。这一思想与黄秉维是一致的。黄秉维为贯彻这一思想进行了长期的实践。以为农业服务作为基础应用研究的方向为中国地理学的发展开拓了广阔的空间。在国际上独树一帜。

50年代末完成的《中国综合自然区划》主要为土地利用与水利服务,综合分析了自然条件与农业生产的关系,对因地制宜发展农业起到宏观的指导作用。60年代提出提高现有耕地单位面积产量,建立以多年生木本作物为对象的农业和建立具有半工业性质的农业,这是对发展农业生产的三个技术途径的分析论证以后提出的具有战略意义的设想。70年代提出的研究农田自然生产潜力的基本理论与方法,在试验地的部分结果为后来的生产实践所证实,被相关的研究工作广为借鉴。80年代以来,综合坡面水蚀、土壤保持、木本油粮等方面的成果,考虑传统农业与非传统农业的经验教训和全球环境变化可能导致的海平面上升的影响,黄秉维明确指出我国华南存在着显著提高坡地持续生产力的可能性,而充分改良和利用坡地是解决我国农业问题的关键之一。坡地改良利用既要防止土壤侵蚀、防止土壤物理性质变差,也要使土壤养分供应不减少。他提出在战略上主要以植物措施,最大限度地提高一面坡或一小流域的持续生产力。

上述研究成果是理论结合实际、面向生产实践的科学结论。这些科学结论在战略上具有宏观指导作用,在战术上可以结合实际加以应用。既可以为生产决策部门提供重要的参考依据,也可以直接指导生产实践。

黄秉维在全国人大会议上提出的“华南坡地改良与利用研究”方案,得到广东省的积极支持,他亲自赴粤,组织专家修订计划,开展试验研究,还曾多次前往指导。经过多年努力,获得丰富的第一手资料,总结出有效的改良利用经验与模式,对绿化荒山、保持水土、山区发展起到一定的示范和指导作用。

基础学科从事应用基础的研究,由于与实践相结合,有利于理论的提高。任务带学科,学科才有发展。黄秉维长期贯彻为农业服务的思想,以此作为应用基础研究的主方向,在科研实践中,加强了与生产、决策部门的协作,明确了分工,面向共同的研究对象发挥多自的作用,使地理学有了立足之地,在生产、教学、科研三大部门之间鼎足而立,“三分天下有其一”并且长期保持着一定的优势。

3、推动地理学研究深化的开拓性

鉴于地理学偏重于描述,无力解决实际问题的现状,1960年竺可桢指出:一定要摆脱单纯描述的阶段,强调要“加强定性和定量相结合的分析。用最新的科学成就和仪器设备把地理科学武装起来”,要“利用尖端科学与先进技术来占领阵地”。同年,黄秉维指出:自从19世纪以来,为了研究方便,自然地理就被划分为许多专业,逐渐地自然地理学本身变成了事实资料以及基础不同的局部的理论的混合体,总的趋势日益衰颓。老路肯定是走不通的绝路。竺可桢和黄秉维关于革新地理学的思想是一致的。黄秉维关注和洞察国际地理学发展的新趋势:“第三个新趋势是吸收数学、物理学、化学的知识来建立观测分析、实验的技术,其中有许多是在其他自然历史科学中业已建立起来的技术”。20世纪40年代以来“自然历史科学愈来愈多地应用比较完善的技术如粘土矿物分析、绝对年龄测定、土壤水分观测、孢粉分析、植物灰分和分泌物分析……等等来研究所研究的对象。……自然地理学一个显著的进展是采用比较完善的仪器、比较精密的分析技术来认识自然现象的性质、动态和年龄,建立定位观测来了解各项自然现象在时间上的变化,设置风洞、人工河床、水分平衡与盐分平衡试验场、人造气候室来模拟在自然界中的条件和过程。毫无疑问,这些方法将帮助我们更深刻地理解地理环境的形成和发展”。针对国际地理学发展的趋势,黄秉维深入细致地勾划兰图,设计将数理化应用于地理学研究并付诸实践。

1960年前后,根据开展地表自然过程研究的需要,先后部署了沙风洞、河流地貌、径流、地理环境化学元素测定、沉积物分析、孢粉分析、碳同位素测年等实验研究。组织开展在民勤、德州、石家庄等地的定位观测。“文革”以后刚恢复工作,即倡导并亲自筹建北京农业生态系统试验站。这一工作为同类工作开了先河,提供了榜样。同时,中科院各所的实验工作蓬勃发展,表现在一批野外试验台站的建立,并分别取得了丰硕的成果。70年代以来,黄秉维积极支持遥感应用研究和地理信息系统在资源环境研究中的应用。在地理学(和生态学)的研究中,形成了地域考察、遥感应用和试验手段的结合。这样这可以为揭示地表的物理、化学、生物过程,探求地理系统的物质迁移和能量转换规律,进行空间尺度的转换,提供一定的数和量的依据,有利于分析和综合。使中国地理学研究水准的提升有了质的变化。

黄秉维关于积极引入新技术新方法革新地理学的思想,促进了地理学研究的深化,具有非常的开拓意义,导致了实验地理学的建立,由此进一步发展,地理工程学也初露端倪。

4、指引地理学发展方向的前瞻性

黄秉维先生密切注视国际科学与地理学研究的动向和趋势,紧密配合中国经济社会科技发展的需要,适时调整研究任务,不断指引学科发展的方向。

地理所成立不久,黄秉维于1956年就指出“根据物质不灭、能量守恒的原理,开展物理的、化学的和生物的过程研究,加以综合。”并写进新中国第一个科技远景规划之中,这一思想比国际上后来得到的共识,即要了解全球变化的主要问题,必须将相互联系的物理的、化学的和生物的过程研究综合起来,早了25年。随后,在实际工作中又作出了具体步署:“关于地理环境中现代化过程的综合研究业已发展起来的有三个方向:一是地表热量水分的分布、转化及其在地理环境中的作用的研究;二是化学元素在地理环境中迁移过程的研究(地球化学景观或化学地理);三是生物群落与其环境间物质、能量交换的研究(生物地理群落学)。”他按照这三个方向拟订课题、培养人才、准备条件、组织落实,在当时地理研究所的自然地理研究室设立了物理地理组(或热水平衡组)、化学地理组和生物地理组,围绕统一的计划任务开展研究,并亲自领导了地表热量和水分平衡的研究工作。在黄秉维关于自然地理学三个方向的学术思想的指引和推动下,中国地理学研究的描述性现状迅速改变,各个分支学科蓬勃发展。

“文革”期间黄秉维被停止工作,但他仍然关注国际科技发展的现状与动向。全球环境变化逐渐成为当今国际科学界瞩目的研究热点。早在1972年黄秉维就曾建议将温室气体致暖问题列入地理所科研计划。至20世纪80年代前期,温室气体浓度持续增加已引起公众和政治家的关注,他积极参与在我国开展国际地圈生物圈计划(IGBP)研究工作的设计。他认为我们对全球环境变化及其影响问题“应当加以重视,认真研究分析,作周到的权衡,在没有把握的问题中寻求可以把握的东西”,并专门撰文阐明中国在农林牧业和能源利用方面对于全球环境变化问题所应采取的对策和措施。他在中国全球变化研究的目的、研究尺度和方法等方面都有许多精辟的论述,为在中国开展全球环境变化研究做出了重大贡献。

90年代以来,黄秉维考虑了国内外全球环境变化、土地退化与改良、人口问题、可持续发展以及地球系统科学等方面的发展和社会上的需求,认为有必要研究适合中国情况的区域可持续发展战略,以50年为主要目标时间,近至10~20年,以此带动地球系统科学的建立。他指出地球系统科学所涵盖的对象基本上是大气、海洋与陆地以及介于其间的物质能量交换过程。陆地最重要、最复杂、受人类活动的影响亦最大,目前未知数亦最多。宜先在跨学科的综合工作上多下功夫,积极推动陆地系统科学研究。

地球系统科学是一门基础学科,包括陆地、海洋、大气等三个子系统,它们是相辅相成的,本应协同研究。黄秉维认为,由于(1)人类经常生活和活动主要集中在陆地上;(2)地球系统科学不纯是自然科学,包括了许多涉及社会科学的内容,需要进行自然科学与社会科学的跨学科研究,而脱离人类集中居住的陆地,跨学科研究顶多只能是舍本逐末;(3)三个子系统之间存在广泛的外延叠合,陆地子系统的研究踌躇不前,影响其他两个子系统的研究;(4)陆地子系统最复杂,从中国的实际情况出发,都应以陆地系统及其与大气和海洋的外延叠合为工作重点,冶全球环境变化与区域环境变化为一炉。他为开展这一研究计划而积极筹措、组织实施。地球系统科学关于圈层联系、过程综合以及实施自然科学与社会科学跨学科研究等基本内容,是黄秉维地理学综合研究思想的持续和发展。陆地地球系统科学与可持续发展研究方向的提出,对于步入21世纪面临的挑战和机遇,地理学将有新的作为和新的发展。

黄秉维指出跨学研究是一项非常困难的工作,至今还没有成功的先例。真正实现从多学科研究向跨学科研究的转轨需要有关人员长期在一起,交流切磋,融为一体,逐步建立起一支有共同语言、共同目的,能指臂相使的队伍,具备观微知著、举一反三的本领。他以其对自然和社会经济方面的渊博学识,娴熟驾驭科学的方法和能力,以综合为纲,指出了填埋界线森严的自然科学与社会科学之间所存在鸿沟的途径,为后来者开辟了深入研究的广阔领域,无疑对当前乃至整个21世纪的地理学及相关研究具有深刻的指导意义。

黄秉维地理学术思想及其研究实践,推动着中国现代地理学的发展,是我们的宝贵财富。她将继续指引中国现代地理学前进的方向,为中国的现代化建设和人类家园的美好未来做出贡献。

黄淮海90%水源用于农业。灌溉浪费水严重,为能节约30%,就可缓和水源不足之困难,削减灌溉面积实质上只是缩短阳光的利用时间,并不减少水和土中养分及其他投入的利用效率,所以旱作农业高产和节约灌溉用水,都是很重要的问题,这两个问题解决了,南水北调的必要性就不存在了。

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