地貌學(xué)教學(xué)課件
地貌學(xué)(geomorphology)研究地球表面的形態(tài)特征、成因、分布及其演變規(guī)律的學(xué)科，又稱地形學(xué)。它是地理學(xué)的分支，亦是地質(zhì)學(xué)的一部分。地貌學(xué)對工程建設(shè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、礦產(chǎn)勘查、自然災(zāi)害防治和環(huán)境保護(hù)等均有實(shí)際意義。
一、地貌學(xué)是從地理學(xué)和地質(zhì)學(xué)中逐漸分化出來的，其發(fā)展歷史可分為3個階段：
萌芽階段
在中國西周的《詩經(jīng)·大雅·篤公劉》中，就有“崗”(丘陵)、“塬”(平原)和“隰”(低濕地)的描述。在成書于11世紀(jì)末(北宋時期)的《夢溪筆談》中，沈括對流水的侵獨(dú)、搬運(yùn)與堆積作用三者的關(guān)系有清晰的概念，并提出華北平原是河流堆積作用的結(jié)果。清初孫蘭的《柳庭輿地偶說》中提出，地貌作用“因時而變，因變而變，因人而變”，已涉及地貌的演變，并注意到人的活動對地貌的影響。英國的J.赫頓在《地球的學(xué)說》(1788年)中已將地形的變化看作是地球地質(zhì)發(fā)展的組成部分。
形成階段
19世紀(jì)末至20世紀(jì)中葉地貌學(xué)開始成為一門獨(dú)立學(xué)科。美國W.M.戴維斯和德國W.彭克對此起了重要作用。戴維斯在1899年提出地理(地貌)循環(huán)學(xué)說，認(rèn)為地貌是構(gòu)造、營力和時間(侵蝕階段)的函數(shù)。構(gòu)造運(yùn)動造成的上升山地在外力作用下，主要是流水侵蝕下，經(jīng)歷了幼年期、壯年期和老年期3個階段。在老年期，地面被夷平為“準(zhǔn)平原”。彭克的《地貌分析》(1924年)提出地貌是內(nèi)外力同時相互作用下的產(chǎn)物，注意到剝蝕過程與地殼垂直運(yùn)動的關(guān)系，認(rèn)為山坡形態(tài)(凸形坡、凹形坡、直線坡)取決于構(gòu)造(上升)運(yùn)動與剝蝕作用之間的數(shù)量對比關(guān)系。以上觀點(diǎn)曾長期作為地貌學(xué)的理論基礎(chǔ)。
發(fā)展階段
20世紀(jì)中葉以來，板塊構(gòu)造理論的興起，推動了全球地貌、包括海洋地貌的研究。河流動力學(xué)、海洋動力學(xué)、冰川動力學(xué)的引用，加強(qiáng)了對地貌作用的定量研究。物理探測和遙感技術(shù)為地貌研究提供了縱深的宏觀資料。各類地貌觀測站的建立，有助于認(rèn)識現(xiàn)代地貌作用的動力和趨勢。地貌學(xué)理論也有新的`進(jìn)展。前蘇聯(lián)的К.К.馬爾科夫(1948年)提出地貌水準(zhǔn)面的概念。法國的J.-L.-F.特里卡爾提出冰緣區(qū)的融凍交替作用及高夷平作用。在這一階段構(gòu)造地貌學(xué)、動力地貌學(xué)、氣候地貌學(xué)、應(yīng)用地貌學(xué)等分支學(xué)科相繼形成。
中國在1949年以后，地貌學(xué)得到較快發(fā)展。系統(tǒng)研究了長江、黃河的河流地貌和青藏高原地貌，為水利和道路建設(shè)提供了科學(xué)資料，還對中國獨(dú)具特色的西北黃土和西南喀斯特進(jìn)行了深入研究，提出了有關(guān)的成因理論。
二、研究方法：
自20世紀(jì)50年代以來，地貌學(xué)的研究方法和手段有了較大進(jìn)展。
①地貌學(xué)研究和應(yīng)用只憑定性描述方法是不夠的，必須用定量方法研究地貌過程，說明地貌與其形成因素之間的關(guān)系。17、18世紀(jì)河流地貌研究中曾應(yīng)用定量方法，但較廣泛的運(yùn)用是在1945年R.E.霍頓提出了河流長度、數(shù)目與級別之間的定量關(guān)系之后。較多的是用于地貌形態(tài)要素的量計(jì)，如河流長度、流域面積、地形高度與坡度等，利用這些參數(shù)，以數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法開展河流地貌特征、坡地特征的研究等。由于許多地貌過程非常緩慢，一些突發(fā)的因素又難以監(jiān)測，加上影響的因素過于復(fù)雜，難以定量地一一表達(dá)，因此計(jì)量方法在地貌學(xué)研究中的運(yùn)用還很不夠。
②對某些外力地貌過程，如河床演變、風(fēng)沙運(yùn)動、河口變遷開始用水槽、風(fēng)洞等作模擬實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用應(yīng)用函數(shù)、概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、數(shù)理邏輯、控制論、流體力學(xué)等數(shù)學(xué)、物理學(xué)方法進(jìn)行分析研究。
③對某些地貌過程采用遙測遙感技術(shù)，包括地面定位遙測(運(yùn)用航空、衛(wèi)星遙感影像等對地貌過程的動態(tài)監(jiān)測。
④對許多地貌事件的形成時代運(yùn)用放射性同位素、熱釋光、古地磁等方法測定，可以從時間上、影響因素上更準(zhǔn)確地重構(gòu)地貌的發(fā)展歷史，并進(jìn)而預(yù)測其宏觀的發(fā)展趨勢。
⑤地貌制圖技術(shù)有很大進(jìn)展，地貌圖向定量化、規(guī)范化和圖例標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。
三、研究內(nèi)容
氣候地貌學(xué)
研究受氣候控制的地表形態(tài)特征及其發(fā)生、發(fā)育的規(guī)律。不同氣候帶有不同的主導(dǎo)外動力，以及外動力強(qiáng)度和組合的差異，會形成不同的氣候地貌類型。如冰川地貌和冰緣地貌的分布界限是受氣候條件控制的，然而同在冰川或凍-融交替作用區(qū)還會因降水、氣溫條件的差異塑造出各不相同的冰川地貌和冰緣地貌；風(fēng)和流水的地貌作用在陸地上是普遍存在的，但在不同氣候區(qū)所塑造的地貌有很大差異；同為石灰?guī)r受水溶蝕形成的喀斯蓉地貌，在各個氣候區(qū)不同的水、熱條件下就會有不同表現(xiàn)。氣候地貌學(xué)不只注重研究侵蝕地貌形態(tài)，同時注意研究與侵蝕相關(guān)的沉積，在相關(guān)沉積中保留了許多氣候條件的信息。
動力地貌學(xué)
研究各種外動力在地貌形成中的作用及其形成的地貌形態(tài)特征。外動力包括流水、冰川、波浪、風(fēng)、溶解、熱力凍融等作用。它運(yùn)用物理學(xué)（主要是力學(xué)）和化學(xué)的方法研究地貌過程，以揭示地貌發(fā)生發(fā)展過程中的內(nèi)在機(jī)制，并進(jìn)而建立它的物理或數(shù)學(xué)模型。動力地貌學(xué)已成為現(xiàn)代地貌學(xué)的重要發(fā)展方向。 動力地貌學(xué)的一個重要理論基礎(chǔ)是動力作用均衡的思想。各種外營力與地表之間，在經(jīng)過長期相互作用之后，可以調(diào)整到一種相對均衡的狀態(tài)，這時能量消耗、物質(zhì)分配處于最合理的狀態(tài)，即達(dá)到最大的“熵”值，地貌形態(tài)就相對穩(wěn)定。山地斜坡均衡剖面、河流均衡剖面、海岸均衡剖面和冰雪積累與消融平衡等都是這一思想的體現(xiàn)。
自然界存在趨于均衡的傾向，也可以達(dá)到短暫的均衡狀態(tài)。然而，早期的地貌學(xué)過于強(qiáng)調(diào)了均衡的作用，把地貌發(fā)生發(fā)展過程看作是一個封閉系統(tǒng)，能量（各種營力）和物質(zhì)（破壞和搬運(yùn)物）只能在本系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)動，因此認(rèn)為全系統(tǒng)達(dá)到均衡時，地貌的發(fā)展就停止了或以后又開始新的循環(huán)。現(xiàn)代動力地貌學(xué)改變了這一觀點(diǎn)，認(rèn)為地貌過程是開放系統(tǒng)，能量和物質(zhì)皆可自由出入于系統(tǒng)，均衡狀態(tài)可以在某一時段或某一空間先行達(dá)到，并非一定要全系統(tǒng)的均衡。事實(shí)上，自然界的能量流和物質(zhì)流處于隨機(jī)狀態(tài)，是千變?nèi)f化的。因此，既有均衡的趨向，又處于隨時被打破的狀態(tài)。另一方面還有一個尺度問題，從長時間和大范圍來看可能已達(dá)到均衡，但從較短時間或某一局部范圍來看則未必達(dá)于均衡。如一條河流，從多年平均的時間尺度來觀察，其縱剖面平均高程、平均輸沙量等特征值無大變化，則可認(rèn)為已取得均衡。但從不同的水文年、年內(nèi)不同的季節(jié)看，存在沖淤的變化，有時甚至還相當(dāng)大，處于不均衡狀態(tài)。按照這種思想來研究地貌的發(fā)生和發(fā)展，使地貌學(xué)研究更加接近于自然界的實(shí)際情況。
應(yīng)用地貌學(xué)
研究如何應(yīng)用地貌學(xué)原理和方法解決生產(chǎn)實(shí)踐的學(xué)科。如研究地貌形態(tài)與沉積物的分布規(guī)律，進(jìn)行地貌區(qū)劃、農(nóng)業(yè)區(qū)劃；應(yīng)用沉積相的理論和方法，了解石油、地下水和一些砂礦的富集和貯存規(guī)律；根據(jù)地貌的變形揭示新構(gòu)造運(yùn)動，找出地震危險區(qū)，作地震長期預(yù)報(bào)，衡量大型建筑的地基穩(wěn)定性；研究某些災(zāi)變性地貌過程，如山崩、滑坡、泥石流等，進(jìn)行預(yù)測，提出防護(hù)措施；研究河流和波浪的侵蝕、搬運(yùn)、堆積作用，對水土保持、航道整治、海港選址、護(hù)岸護(hù)坡等工程建設(shè)提出依據(jù)；研究風(fēng)沙運(yùn)動規(guī)律，采取防風(fēng)固沙措施，保護(hù)農(nóng)田、草場和道路；許多以自然風(fēng)光為特色的旅游點(diǎn)、區(qū)的選擇和建設(shè)，也需要地貌學(xué)知識。
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