虚拟地理环境是一个可用于模拟和分析复杂地学过程与现象， 支持协同工作、知识共享和群体决策的集成化虚拟地理实验环境与工作空间， 是地理学研究的虚拟实验室， 可为现 代实验地理学研究提供科学方法和技术手段。本文阐述虚拟地理环境和实验地理学研究的发展过程及当前进展， 探讨虚拟地理环境与虚拟地理实验对现代实验地理学研究的意义， 并分析当前虚拟地理环境研究的关键问题及存在的误区。虚拟地理环境的兴起与发展为地理过程表达、地理知识获取、地理问题求解提供了新思路、新方法和新技术。实验地理学的研究方法可从野外考察与观测、室内物理模拟及地理数学建模和计算机模拟， 拓展到虚拟地理环境平台下的虚拟地理实验。

江郎山位于华南褶皱系、江山—绍兴深断裂和保安—峡口—张村断裂带之间。白垩纪早期这两大断裂的拉张断陷导致峡口盆地的形成， 随之主要有下白垩统永康群馆头组(K₁g)、 朝川组(K₁c) 和方岩组(K₁f) 在盆地中的沉积。白垩纪晚期上述两大断裂发生强烈挤压活动， 峡口盆地逐渐隆升。新生代以来， 峡口盆地在构造抬升中， 产生大量张断裂和节理， 加速了对岩体的切割， 以及岩体被切割后的崩塌， 导致了丹霞地貌的发育。江郎山丹霞地貌申报世界自然遗产的主要依据是其特有的壮观而独特的老年期孤峰—巷谷以及生动而逼真的象形石 丹霞地貌特征、独特的地台活化现象与重要的岩石学科学研究意义以及该区特有的重要事件地层学和古生物学研究的科学意义。本文根据对江郎山亚峰垂直贯穿于丹霞地貌岩层永康群 中辉绿岩脉标本K-Ar 法的测年， 揭示了当地峡口红层盆地抬升的时代为晚白垩世77.89±2.6 Ma BP (K₂)， 这也是我国目前丹霞地貌研究中所测得的可靠年代学数据。

对东亚沿海山地末次冰期冰川发育的气候条件、构造背景、冰进时序、发育规模等研究表明， 台湾山地保存着3 期冰川作用遗迹， 冰川的最大前进规模发生在MIS3b 阶段， 其规模大于MIS2 阶段； 日本山地冰期系列齐全， 包含了末次冰期的早(MIS4)、中(MIS3)、晚 (MIS2) 3 个阶段的冰进， 其规模是MIS4/3 阶段大于MIS2 阶段； 而长白山存在2 期冰川作用的遗迹， 即末次冰盛期(MIS2) 和晚冰期。在相似的冬雨(雪) 型季风影响区， 冰川发育的时序与规模也有一定不同， 反映出在大气候背景下的区域性差异， 在东亚季风影响范围内， 末次冰期的环流变化在各地也很不一致。最新推算的现代理论雪线自北(日本) 向南(台湾) 依次递增， 范围是2750~4245 m， 除日本北部的高纬地区雪线降低值400 m 之外， 末次冰盛期(LGM) 的雪线降低值在800~1300 m 之间， 平均值1000 m 左右。东亚沿海山地冰川发育与新构造运动密切相关， 更新世山体的快速抬升为冰川发育的内因， 如台湾山地在末次冰期的MIS3b 阶段， 山体的抬升量约为250 m， 对山体的高度和雪线变化有很大影响。

基于“国家地理基础信息数据库” 和《中国历史地图集—隋唐、北宋》为主信息源， 生成隋唐(公元581-907 年) 和北宋(公元960-1127 年) 时期淮河流域湿地系统宏观格局分布图， 结合淮河流域的相关历史地理文献， 分析了隋唐和北宋时期淮河流域湿地系统的宏观格局变化， 探讨了该历史时期淮水流域湿地系统的主要湿地类型的变化趋势、驱动与效应。研究表明： 隋唐和北宋时， 淮水流域湿地系统的宏观格局变化不大， 隋唐时处在稳定阶段， 北宋时处在较稳定阶段。河流和湖沼等自然湿地宏观分布格局变化小， 是当时流域湿地系统保 持宏观格局稳定的基本原因。流域湿地系统变化主要来自于以运渠、库塘和灌溉沟渠等为主 的人工湿地的发展和演变， 隋唐王朝的宏观政策促进了当时流域各类人工湿地的发展； 唐末—北宋熙宁元年， 流域各类人工湿地因战争等政治原因大量荒废； 北宋中期后因系列新政实施， 流域人工湿地又得以再次发展。隋唐—北宋时淮河流域人工湿地的变化与历代王朝的政治、经济和文化的发展存在一定程度上的关联影响。

根据孢粉、古土壤和考古资料， 结合甘肃、青海地区的地形特征， 发现4 ka BP 前气候温暖湿润， 马家窑文化分布在黄河及其支流的森林草原河谷地区， 东界在六盘山， 向北则向河西走廊延伸， 且主要从事种植业。4 ka BP 后， 由于气候环境的恶化， 自然带向东迁移， 生存环境演替为温带草原， 齐家文化替代了马家窑文化。为适应自然环境的变化， 甘肃、青海地区人类文化遗址也向东南低海拔地区转移， 且产业结构中畜牧业比重显著增加。

以GIS 为手段， 在对巢湖流域新石器中晚期至汉代聚落遗址时空分布特征进行分析的基础上， 探讨流域内古聚落变更对环境变迁的响应关系。研究表明， 巢湖流域新石器中晚期至汉代古聚落变更的规律主要表现为， 随着时代推进聚落遗址从高海拔逐渐向低海拔地区转移并向湖泊靠近， 这种变更响应于中全新世以来流域气候由温暖湿润向温和干燥的发展， 以及由此导致的巢湖湖泊收缩、水位持续下降和生活范围扩展， 反映了在气候变化的大背景下， 地貌演化和水文条件的改变对古聚落变更的影响； 而各时期聚落遗址西多东少的分布格局， 则与流域东部极易受河道摆动和洪涝灾害影响的地貌条件有关。因此， 气候变化成为巢湖流 域古聚落变更的重要激发因子， 对古聚落的分布、扩展、演变都产生了重要影响， 古聚落变更对环境变迁的响应明显。

作者设计和实现了基于树木年轮信息动态估算树木材积生长量模型TGTRing。利用该 模型动态估算了中国红壤丘陵典型区千烟洲三种人工林乔木层的生物量和碳蓄积量。结果表明： 马尾松的年生物量和碳蓄积量的增长曲线分别在林分年龄17 年和18 年左右开始出现拐点， 湿地松、杉木的年生物量和碳蓄积量则均在林分年龄15 年左右开始出现拐点； 20 年的 单位面积生物量和碳蓄积量杉木林最高， 分别为171.697 t/hm² 和92.29 tc/hm²， 其次为湿地松 林， 分别为147.639 t/hm² (未割脂) 和135.743 t/hm² (割脂)、80.18 tc/hm² (未割脂) 和73.72 tc/hm² (割脂)， 马尾松林最低， 为133.84 t/hm² 和73.92 tc/hm²； 平均年生物量和碳蓄积量杉木 林最高， 分别为8.58 t/hm²/yr 和4.61 tc/hm²/yr； 湿地松林次之， 未割脂和割脂湿地松林生物 量分别为7.38 和6.76 t/hm²/yr、碳蓄积分别为4.01 和3.69 tc/hm²/yr； 马尾松林最低， 分别为 6.69 t/hm²/yr 和3.70 tc/hm²/yr； 到2006 年为止， 千烟洲马尾松林乔木层总生物量和碳蓄积量 分别为3324.43 t、14156.64 tc， 杉木林分别1326.97 t、713.27 tc； 湿地松林按未割脂算分别 为14156.64 t 和7688.21 tc， 按割脂算分别为13015.97 t 和7068.78 tc； 千烟洲湿地松人工林 因为割脂原因， 乔木层总生物量损失1140.67 t， 总碳蓄积量损失619.43 tc。

利用内蒙古地区1982-2003 年遥感归一化差值植被指数(NDVI) 数据， 对植被带进行了 分时段的划分， 并以典型草原植被带为例， 分析植被覆盖度时空变化及其与水热因子的关系。 结果表明： 在整个研究期间， 典型草原带的面积呈增加的趋势， 荒漠草原带的面积呈减少的 趋势， 森林带、森林草原带和荒漠带的面积趋势变化不明显。总体上看， 从时段1 （1982－ 1987 年） 到时段2 （1988－1992 年） 植被带进化演变的面积占优势， 从时段2 （1988－1992 年） 到时段3 （1993－1998 年） 进化和退化演变的面积相当， 从时段3 （1993－1998 年） 到 时段4 （1999－2003 年） 退化演变的面积占优势。在典型草原带内， 多年平均植被覆盖度具有明显的季节变化， 从5 月上半月返青开始到8 月下半月达到年最大值， 其空间演进以大兴 安岭两翼为中心， 逐渐向东南的西辽河平原和向西的乌兰察布高原扩展。前期降水量与覆盖 度季节增量年际变化之间呈正相关， 显著正相关的区域位于锡林郭勒高原西部和乌兰察布高原， 而气温与覆盖度季节增量年际变化的相关一般不显著。典型草原年最大覆盖度线性趋势 降低与升高的面积分别占52.6%和47.4%， 其中， 呼伦贝尔高原西部边缘以及大兴安岭山麓 两侧的年最大覆盖度呈显著降低的趋势， 而西辽河平原西南部和努鲁儿虎山东段的年最大覆 盖度呈显著升高的趋势。年降水量是影响年最大覆盖度的主要因子， 而年均温对年最大覆盖度的影响不明显。

在GIS 和遥感技术支持下， 结合景观格局数量分析方法， 利用1973 年MSS、1983 年航空遥感土地利用图、1990 年TM、2000 年TM 和2005 年CBERS 遥感影像对新疆塔里木河 干流区土地利用/ 覆被变化过程进行了定量分析。结果表明， 1973-2005 年塔里木河干流区土 地利用/ 覆被发生了显著变化， 耕地和城乡居民及建设用地面积显著增加， 林地、草地和湿地面积减少， 未利用地表现出先增加后减小的趋势。研究区土地利用类型转移的主要方向是 林地和草地转化为耕地、耕地转化为城乡居民及建设用地、草地转化为未利用地。土地利用变化经历了“显著变化—缓慢变化—显著变化—急剧变化” 的过程。景观格局分析表明， 在 人类活动的影响下， 研究区景观破碎度、多样性增大， 优势度减小。草地和未利用地对整个景观的控制作用减小， 景观结构趋于多样和均匀。驱动力分析表明， 人口增长和经济发展因 素是塔里木河干流区土地利用/ 覆被变化的最直接驱动力， 同时还受产业结构因素和政策因素及人类干扰强度的影响。

冰芯电导率是大气环境变化的替代性指标。对我国天山东部三个研究点奎屯哈希勒根 48 号冰川、乌鲁木齐河源1 号冰川以及哈密庙儿沟平顶冰川粒雪芯中pH 值和电导率的近期环境记录进行了分析研究。结果显示， 三个研究点粒雪芯反映的近期pH 值和电导率变化趋势不同： 奎屯电导率随冰芯深度增加表现出升高趋势， 哈密庙尔沟平顶冰川和乌鲁木齐河源 1 号冰川随冰芯深度增加表现出一定下降趋势； 冰芯电导率平均值在哈密庙儿沟冰川最大， 而其他两个点相对较小， 这与矿物粉尘浓度和离子浓度的分布一致； 雪冰电导率与粉尘及离子相关性分析表明， 电导率主要受中亚粉尘活动影响, 同时与Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺等相关性很高。 通过比较显示， 天山东部与我国西部其他研究点以及极地雪冰电导率的差异可以很好地反映大气环境的空间差异。

采用交叉小波变换方法， 分析了黄河源区实测径流量与区域降水量、蒸发量以及最高、 最低气温之间的时频域统计特征， 讨论了黄河源区径流与区域气候变化之间的多时间尺度相 关。结果表明， 黄河源区径流和区域气候变化具有多时间尺度结构， 两者都存在准2a、4a、 6~8a、12~14a 和20a 以上尺度的显著变化周期， 不同尺度周期振荡能量的强弱和时域分布的位相差异是两者相关不稳定和存在时延相关的重要原因。径流与区域降水量之间正相关振荡的凝聚性最强， 区域降水量对径流变化起主控作用， 前期降水异常对后期径流变化具有持续 性影响。径流变化与区域蒸发量存在显著负相关振荡， 年际尺度相关存在不稳定和时延现象。 年代际尺度上径流与最高气温的负相关比其与最低气温的正相关凝聚性更强， 最高气温升高 对增大流域蒸发量导致径流补给的减少作用大于最低气温升高引起冰雪融水补给的增大作用； 两者年际尺度相关不稳定， 径流对气温变化的响应时间不同。分析认为， 区域降水量是黄河源区径流变化的主导因子， 最高气温是重要因子； 在区域降水量逐年减小的背景下， 气温升高进一步加剧了径流量的减小。区域蒸发量和最低气温变化对径流量也有不同程度的影响， 气候因子的综合作用是黄河源区径流变化的根本原因。

100年以来，我国地理学走过了艰难曲折和辉煌的发展历程。主要经历了中国近代地理学的开创和发展、中华人民共和国成立至20世纪70年代末期、改革开放至90年代后期和跨入新世纪以来四个阶段，这四个发展阶段又明显分成前40年和后60年两个大的历史时期。100年来，中国地理学家都热爱祖国、热爱自然，同时又都具有强烈愿望将自己的研究和教学成果奉献给国家和社会。但是，地理学研究内容、方式等又有近现代之分，发展规模、方向和方式明显不同。特别是中华人民共和国成立后的60年，中国地理学发展走过独特的发展道路，主要表现在党和政府重视和引导地理学的发展、“以任务带学科”彰显出我国地理学方向和价值、大型综合性研究及其成果的总结推动理论研究取得重要进展、有一批具有远见卓识的杰出地理学家的引导等几个方面。当然，中国地理学也面临着继承与发展、理论与方法的创新、基础教育与科普宣传等问题的挑战。在纪念近代地理学开创100年的时刻，我们怀着崇敬和感激的心情回顾以往走过的道路，牢记一代代前辈学者们的杰出贡献，决心开创地理学发展新的未来。

中国近代地理学是中西方学术共同作用的结果，葛德石是中国近代地理学史上一位不可忽视的西方学者。他在中国的主要活动包括：通过在上海沪江大学创建地质地理系，为中国培养一定的地学人才；他进行了广泛而深入的中国地理考察，并纠正许多中国地理文本上的错误；他的中国地理研究与著述深化了中国地理的认识，并传播了中国地理知识。与此同时，葛德石与中国地理学界的广泛交往，进一步推动了中国地理学的近代化与国际化，而葛德石在中国的活动在一定程度上也反映了中国近代地理学的发展轨迹。

1978年改革开放以来，人文地理学，作为地理学的重要分支学科，在为国家发展服务中发挥了重要的作用，与此同时，在国家发展的过程中学科发展蓬勃兴旺。然而，关于人文地理学的科学地位始终处在议论之中，尤其对人文地理学的研究方法长期处在争论之中。在全球化的大背景下，世界需要了解中国，中国需要走进世界，发挥人文地理学的作用越来越重要。本文从地理学发展历程阐述人文地理学是地理学的重要组成部分；中国人文地理学的发展具有重要的地位和作用，一方面经济社会政治制度环境的转变需要中国人文地理学的发展，另一方面随着中国经济国际地位的增强，需要人文地理学为国家发展做出更重要的贡献。人文地理学具有自身的发展规律和研究方法，需要解放思想，注意在经济学的价值规律、社会科学的社会公平价值规律、自然科学的景观分析方法和历史学的历史分析方法以及数量分析等方面进一步深入挖掘。中国人文地理学研究，既需要对已有成果的概括提升，也需要有一种深度挖掘和创新的过程。

中国旅游地理学从1978年至2008年的30年发展历程中，诸多研究者在不同时期对旅游地理学的发展进行了分析和评价。但是现有总结和评价仍多是基于学科内部视角，缺乏站在中国社会发展宏观背景、学术发展整体背景以及旅游业实践背景下的外部视角。因此本文将主要从外部视角来回顾、评价旅游地理学的发展。根据不同时期研究价值取向的差别，将中国旅游地理学30年来的发展划分成三个阶段：理想主义阶段、现实主义阶段、理想主义的理性回归并与现实主义相结合的阶段，各阶段的时间跨度均大致为10年。通过总结各阶段旅游地理学的主要进展反映不同价值取向对研究和学科发展的影响。文章最后指出，由于中国目前并没有具备旅游地理学彻底地理性回归的现实条件，当前的理性回归是基于知识分子内省的个体选择，因此这种理性回归究竟能否持续仍存疑问。

农村空心化是城乡转型发展进程中乡村地域系统演化的一种特殊形态。研究农村空心化是乡村地理学的天然职能，具有独特的学科优势。地理学研究农村空心化问题，主要着眼于乡村地域系统综合性、动态性和区域性视角，侧重梳理并规范农村空心化现象描述与空间模式构建、形成机理与动力机制、空心化效应与响应机制、整治潜力类型与优化调控等农村空心化命题研究；提炼并发展空心村演进的生命周期、代际演替空间型式、农村空心化动力学机制和农村空心化调控“三整合”等基础理论；结合农村聚落空间格局和聚落演进的影响要素分析，提出我国农村空心化调控的重点与研究主题；基于山东禹城市典型案例分析，探讨了禹城市空心化村庄整治的基本准则、发展理念与规划方案。通过实施空心村整治示范工程，重点研究空心化村庄整治引领新农村建设、耕地红线保障和城乡土地统筹配置“三位一体”目标的机制、政策与模式。

影响空心村形成演化的因素主要涉及经济、自然、社会文化及制度与管理四个方面。基于区域经济社会与自然条件的差异性决定差异化的空心村类型这一原理，划分了空心村演化类型及类型区域。重点揭示了城乡结合部和平原农区空心化村庄发展演化的阶段特征。城乡结合部典型空心化村庄会在原址上完整演绎着实心化、亚空心化、空心化和再实心化等四个阶段；平原农区的空心村主要包括外出务工型集中高度空心化、外出务工型分散高度空心化、农业主导型集中低度空心化、农业主导型集中高度空心化等四种类型。一般状态下空心化村庄发展演化所表现出来的阶段性，大致与经济社会发展的时段特点相对应。最后，结合高分辨率航片(0.25m)和入户调查数据，基于平原农区村庄空心化演化的案例研究，剖析了农村空心化演化的动力机制。

使用统计学方法从微观上研究了北京市城市居住用地价格的驱动力因子，包括可达性、土地开发强度、文体基础设施和新型交通方式等。利用T检验以及Pearson相关分析法确定驱动力因子为与市中心、与火车站的距离、容积率、1000 m以内的公交路线数、1000 m内是否存在轨道交通和文化设施，并用因子分析将6个因子分为四类。岭回归方法表明这6种因子贡献了自变量Y变化的73.2%，其中与市中心的距离是影响居住用地价格的最重要因素，距离越大居住用地价格越低；容积率与居住用地呈明显的正相关，容积率越高，地价越高；与火车站的距离、1000 m以内的公交路线数等可达性因素对居住用地价格也有影响。1000 m文化设施与轨道交通对周边的土地价格存在明显的增值作用。基于此，本文提出发展轨道交通、改造低效率土地利用方式和加强小区文体设施建设等建议促进城市地价空间分布的优化，提高城市的整体价值。

对无锡市30年遥感影像分析表明，20世纪90年代中期之前，无锡市城乡过渡地域用地形态主要以郊区农业形态存在，从1998年以后，郊区农业形态消失。城乡过渡地域从行政区划概念下的郊区嬗变为具有新型城乡关系的城乡耦合地域，但行政区划的调整滞后于空间用地形态及社会属性的嬗变；通过建立嬗变模型，分析影响无锡市城乡过渡地域的嬗变因素，外部控制因素主导着城乡过渡地域嬗变，同时引导内部控制因素变化，并且城乡过渡地域嬗变具有不可逆转性，城乡统筹规划中应强化乡村外部条件促进乡村发展。

沟域经济是山区发展的新模式，基本涵盖了沟域发展的各个层面，是独具山区发展特色的经济地理形态。以沟域为载体的山区要素布局的空间耦合关系是山区发展的新命题，理论与现实意义重大。结合多年的山区发展研究，在初步探讨了沟域经济的内涵和空间组织过程的基础上，分析了北京山区沟域经济发展的现状，并对北京沟域经济发展的空间布局特征指向及其影响进行了研究，最后建立了沟域经济空间组织的合理模式框架。研究认为，沟域经济对北京山区新时期的发展转型作用重大，首先它不以行政区域界限为边界，基本串联了山区的大部分村庄，并与主要交通线走向重合，因此至少能在山区产业结构调整、城乡统筹发展等方面会对山区发展产生积极影响。其次，通过分析认为目前北京山区沟域经济发展正处于第二次集中型空间组织阶段，资源节约、环境友好、产业优化是这一阶段的特点，因此北京沟域经济的发展一定程度上有助于协调好山区生态保护与经济发展的关系，促进山区的综合开发。北京山区沟域经济发展模式的成功实践一方面支持了北京山区功能转型的战略决策，另一方面也为其他山区发展提供了借鉴和指导意义。

论文通过空间聚类分析方法，在基于认知率和位置关系划分认知地点类型、街道类型的基础上，讨论了北京城市地名认知率的空间差异性、基于地点—街道的空间认知关联模式，并得出三方面的结论。第一，北京城市空间认知差异性明显。从地点类型来看，城区南部中心城区和近郊区的认知率低且分布集中，东北部近郊区认知率低且离散性强，西部中心城区和近郊区认知率高且集中，东南中心城区认知率高且离散。从街道类型看，中心城区街道认知率高，外围街道认知率低，表现为中心—边缘结构。第二，各类型街道对23地点的认知率与距离之间表现为不同的结合型式，有近距离—低认知率型、近距离—高认知率型、中距离—中认知率型、远距离—低认知率型、远距离—高认知率型。不同结合型式中距离对认知率的影响因结合型式而异。第三，北京城市空间的认知曲线存在双峰，一峰表现为近距离、高认知率特征，具体位置随认知地点而异；另一峰表现为远距离、高认知率特征，主要是城市中心区认知地点。

立足旅游圈的“组合产品”属性，引入游时和旅径分别从时间尺度和空间尺度来衡量旅游圈规模，从而发展适度旅游圈时空规模分析的可计算模型，并对长江三角洲旅游圈进行了案例研究。结果表明：① 适度旅游圈规模与游客出行尺度显著正相关，以游览时间 (T1，天) 表征的适度旅游圈时间规模随游客出行距离 (D，km) 增加而呈现出T1 = 0.0715D0.5666 的幂函数形式增长；以旅径 (?渍，km) 测度的适度旅游圈空间规模随游客出行距离增加而呈现为“Y”型模式的分段函数关系，其中当D ≤322 时，?渍 = 0，而当D > 322 时，?渍 = 253.6 lnD - 1464.6。② 在中国大陆，仅考虑市场因素，距离目的地300 km以内的近程市场需求是旅游地发展的基础性力量；而300 km以外的市场需求则驱动了旅游圈的形成和扩张，且其规模的增长具有收敛性，就适度旅径而言不宜超过600 km。③ 旅游圈以连续型游时和离散型旅径之间的“时空联动”实现从一个规模状态向另一个规模状态的“跃迁”，形成嵌套结构；就长江三角洲旅游圈而言，沪苏杭圈和沪宁杭圈已经发展成熟，并分别试图向沪苏黄圈和沪宁黄圈跃迁，而新的沪杭甬圈也正在形成。

体现旅游地地方特征的元素是各种类型旅游体验设计的源泉，引导不同文化背景的游客进行体验认知，形成游客的综合体验感。地方感包含了地方的客观特征和人们的主观认知两方面，而旅游地地方感的认知由地方认同和地方依赖两方面构成：其中地方认同主要来源于游客对地方独特性的感官、情感，以及对地方原真性的思考体验；地方依赖则主要来源于游客对地方依赖性的功能要素的体验。本文归纳旅游地地方感的构成要素，构建了由3大部分、11个因子构成的游客地方感认知测量的指标体系，通过问卷调查对游客的地方感认知进行定量调查。基于调查数据统计得到所有因子的评价得分，采用皮尔森相关分析的方法分析所有因子之间的相关关系，归纳得到游客地方感认知的规律，以便为旅游地开发、规划、管理提供参考。

太阳辐射是控制气候形成的基本能量，分析太阳辐射的变化有助于深入理解气候变化的原因。本文利用海河流域及其周边46 个气象站气象资料以及TOMS (the Total Ozone Mapping Spectrometer) 卫星反演逐日气溶胶指数资料，分析了海河流域太阳辐射的时空变化规律，并对太阳辐射变化的原因进行了初步分析。研究结果表明，1957-2008 年海河流域太阳总辐射呈明显下降趋势，其中太阳直接辐射下降趋势明显，散射辐射呈增加趋势；从空间分布上看，流域南部和冀东沿海的人口高密度区相比流域北部的燕山和太行山人口低密度区太阳总辐射减小趋势更为明显。对太阳辐射下降原因的研究表明，人类活动造成气溶胶的显著增加可能是引起太阳辐射下降的重要原因。

由于中国城市扩展导致部分气象站点被动进入城市内部，从而造成对区域气温的高估。本文利用遥感多期影像对中国700 多个气象站点各历史时期的下垫面进行判别，得到“进城”站点及其进城时间。通过比较“进城”站点的观测数据和背景气温，计算出70 年代以来“进城”气象站点上的平均热岛效应强度，并对热岛效应强度的季节性差异进行了分析，得出70 年代以来秋冬季节的热岛强度高于春季和夏季的结论。通过比较真实气温和背景气温的空间数据，识别出了气温高估区域，得出中国东部地区的气温高估略高于中部地区，东部地区和中部地区的气温高估均远高于西部地区的结论。通过计算真实气温和背景气温序列的年平均气温变化趋势，得出近40 年来全国的增温值约为1.58 ^oC，其中因城市扩展带来的增温贡献约为0.01 ^oC，在气温高估的核心区域的贡献约为0.09 ^oC。

依据长江三峡地区大九湖和玉溪剖面AMS¹⁴C测年数据(校正为日历年) 建立了约9.3~2ka BP 高分辨率多环境代用指标(δ¹³C、K、腐殖化度、孢粉总浓度、Rb、Sr 及Rb/Sr) 的变化曲线，并在此基础上与研究区周边反映全新世气候环境变化的不同沉积记录进行综合对比分析。与此同时，本文还通过对研究区古遗址和古洪水层的统计分析，获取了本区新石器以来古文化兴衰变迁和古洪水发生的完整信息。研究结果表明：(1) 本区全新世大暖期约出现在7.6~4 ka BP。9.3~7.6 ka BP，本区气候极不稳定，波动幅度大，总体上冷湿，多次出现显著的降温或干旱事件(9.1、8.2 和7.7 ka BP 前后)；4~2 ka BP，本区气候较此前偏干凉，且波动频繁。(2) 7.6~4 ka BP 的大暖期分为三个演变阶段：即6~5 ka BP 为大暖期的鼎盛期，气候稳定，温暖湿润，植被及生态条件优越，洪水发生频率低；7.6~6 ka BP 和5~4 ka BP 为大暖期中具有不稳定特征的过渡期，其中5~4 ka BP 及4 ka BP 前后的降温事件仍较显著，且多发洪水。(3) 本区史前古文化的主要形成发展期与大暖期持续阶段相对应，其中耕作业相对发达的大溪文化繁荣期出现在大暖期中的鼎盛阶段(约6~5 ka BP)，大溪文化前后处于低潮及表现为衰退现象的古文化则对应气候环境的不稳定期，总体上，研究区古文化响应气候环境变化的主要方式是通过改变其生业结构的途径来实现的。

横断山区7 条海洋型冰川近百年进退速度变化呈现出以退缩为总趋势的阶段性变化，具体表现为20 世纪初至1930s 的冰川稳定，1930s-1960s 的冰川后退，1970s-1980s 的冰川稳定或减速后退，20 世纪80 年代中期以来的冰川后退，这与我国、北半球及横断山区同期的气候变化呈明显对应，展现出冷干阶段冰川稳定或前进、暖湿阶段后退的态势，但各冰川的变化幅度因纬度位置、坡向、冰川规模、局地环境等而存在明显差异。1982/83 年大、小贡巴冰 川、海螺沟冰川冰舌段的消融水当量分别为2710 mm、3139 mm和5281 mm，1990/91-97/98期间海螺沟冰川冰舌段的年均消融水当量为6157 mm，比1982/83 年增加了876 mm。2002 年夏季白水1 号冰川的积雪消融量由于表碛覆盖较少表现出明显的随海拔升高而降低的特征，平均消融水当量为1086.25 mm，2008.9.19-10.13 期间白水1 号冰川物质平衡花竿的观测表明，花竿布设区域10 月6 号左右转入物质积累期，期间日均积累深为1 cm，折合水当量5 mm。

基于全疆8 条代表性河流近50 年的地表径流、气温和降水数据，采用Mann-Kendall 趋势检验和突变检测法，对各条河流地表径流、年均气温和年降水进行了长期趋势检验和突变分析，同时对径流与气温、降水之间的变化关系以及水文极端事件洪水的发生频次和洪峰流量进行了分析。结果表明，20 世纪80 年代中期以来全疆各地气候一致表现为气温升高和降水增多，其中北疆地区变化最为显著，南疆其次，东疆最小。受气温、降水变化影响，河流径 流发生年际和年内分布变化。大部分河流自20 世纪90 年代初水量显著增多，有春汛提前、夏汛推后和洪峰流量增大的现象，其变化特征与河流补给类型密切相关。全疆洪水发生频次增多、洪峰流量增大。气候变暖已对区域水文循环产生重要影响。

以1951-2008 年实测水文资料为依据，运用对比方法，分析了三峡水库调度运行初期，荆江与洞庭湖区的连琐水文效应。结果表明：① 荊江冲刷量占宜昌至城陵矶段的78.9%，其平均冲刷强度也远高于该河段；② 三口分流比减少2.33%、分沙比减少2.78%；③ 三口多年平均入湖径流泥沙比依次减少7.7%及24.4%；④ 洞庭湖区淤积速率减缓26.7%、汛期水量较同期多年平均值偏少20.2%，使湖区连年季节性缺水，前者对延长湖泊寿命有利，后者酿成了连 年性的夏秋连旱灾害、居民饮用水、生产用水和航运等水安全问题以及涉及到了珍禽鸟类数量和种类减少，东方田鼠种群数量极度膨胀等生态系统的稳定性；⑤ 湖口多年平均输沙泄洪能力增强了26.6%和3.7%，避免了溃垸决堤之灾。并认为，为适应新的江湖关系变化，必须进一步优化调整三峡水库调度运行方案，重新审视江湖治理的理念，维系江湖连通的纽带。

为了了解黄河水沙变化过程及其对三角洲的影响，本文运用统计学方法对利津站1950-2007 年的水沙数据以及流域人类活动引起的减水减沙数据进行了分析，结果表明：1950-2007 年黄河入海水沙量明显减少，且年际波动比较剧烈。人类活动的影响是入海水沙量减少的主要原因。1950-2005 年，水土保持年均减水减沙量分别为20.2 亿m³和3.41 亿t；工农业年均引水引沙量分别为251.64 亿m³ 和2.42 亿t；干流库区拦沙量，三门峡水库1960-2007 年年均淤积1.45 亿m³，小浪底水库1997-2007 年年均淤积2.398 亿m³。相比于花园口站的水沙量，下游河道以淤积为主，入海水沙量减少；以冲刷为主，入海水沙量增加。当不同时期入海总水沙量比为0.0257 t/m³左右时，河口附近岸线延伸，三角洲面积增加。但近来年入海水沙量的急剧减少，特别是黄河口清8 出汊以后，整个黄河三角洲由淤积转变为侵蚀，冲淤状态发生逆转的时间约在1997 年。

自然地理学的研究前沿是在学科发展和社会需求的共同驱动下形成的。对资源环境问题的全球性关注和我国可持续发展面临的重大问题对自然地理学提出了一系列需求。国际地圈生物圈计划、全球环境变化人文因素计划、世界气候研究计划、生物多样性计划以及地球系统科学联盟中的许多领域包含着自然地理学的研究前沿，我国国家重点基础研究发展计划、国家自然科学基金委员会地球科学部优先发展领域、科技支撑计划等也提出了一系列自然地理学的研究前沿。若干自然地理学的新方法和技术已被应用于数据采集、模型模拟、实验室分析、自然地理过程研究、环境变化研究、全球自然地理学研究。本文概括了所有这些前沿领域和论题。

近年来，在来自国民经济建设巨大需求的推动下，我国地貌与第四纪学服务于国民经济建设，取得了长足的进展。本文对近年来(主要为2006-2008 年间) 我国在地貌与第四纪方面所取得的主要进展进行了综述，包括构造地貌、流水地貌、风沙地貌、冰川地貌、河口与海岸地貌和第四纪环境演变方面的进展。同时，还指出了学科发展中存在的问题。文中对未来发展进行了展望，提出了推动学科发展的若干建议：(1) 加强地貌学基本理论研究；(2) 加强应用地貌研究，更好地为国家建设的重大需求服务；(3) 加强地貌学的实验研究；(4) 加强人才队伍建设。

湿地景观研究是近十余年来新兴的热点领域，极大地推进了湿地学科发展。但是，由于湿地景观研究体现的是湿地与景观方法有机结合，其在发展过程中还存在许多问题。本文在对我国湿地景观研究现状系统分析基础上，重点阐明了湿地景观概念、分类、遥感信息提取精度、多源数据可比性、结构与格局研究方法、景观过程与功能研究内容与尺度等制约湿地景观研究的主要问题。并指出了未来发展方向: (1) 重视湿地景观分类研究；(2) 重视湿地景观破碎化研究；(3)重视发展基于过程和功能的景观格局研究方法；(4) 重视多尺度湿地生物多样性研究；(5) 重视湿地景观管理研究。

在全球环境变化研究中，以土地利用与土地覆盖动态为核心的人类－环境耦合系统研究逐渐成为土地变化科学 (LCS) 研究的新动向。基于覆盖中国21世纪初5年间隔的遥感卫星数据获取的1 km网格土地利用变化空间信息，依据近5年土地利用变化区域分异的显著特征，以及自然地理、经济发展与国家宏观政策因素综合考虑，设计针对21世纪初5年新的中国土地利用动态区划图，揭示土地利用变化的空间格局与驱动因素。总体上，21世纪初5年中国处于土地利用快速变化期，黄淮海平原、东南沿海地区与四川盆地城乡建设用地显著扩张，占用大规模优质农田，导致南方水田面积明显减少；西北绿洲农业发展与东北地区开垦导致北方旱地面积略有增加；受西部开发“生态退耕”政策的影响中西部地区林地面积显著增加，国家退耕还林还草政策成效明显，对区域土地覆盖状况的改善产生积极的影响；这一时段国土开发与区域发展战略的实施，包括“西部大开发”、“东北振兴”等国家重大政策，加之快速的经济发展是该阶段土地利用变化格局形成的主要驱动因素。

当前，基于案例的推理 (Case-Based Reasoning，CBR) 在解决复杂的地学问题时，对地学案例的表达和历史案例的相似性计算与推理存在明显缺陷，需要在CBR的表达模型和空间相似性计算与推理算法进行拓展。本文针对土地利用变化问题，首先在分析土地利用变化各种定量方法基础上，提出利用CBR进行土地利用变化分析的研究思路；其次，针对土地利用变化的空间特性及隐含的空间关系特性，给出土地利用变化案例的表达模型，案例间内蕴空间关系抽取算法，以及考虑案例间空间关系的CBR相似性推理模型；最后，进行珠江口区域土地利用变化的CBR方法试验，预测精度达到80%。为了进一步评价CBR方法对土地利用变化预测的有效性，在实例部分采用同样的实验数据进行贝叶斯网络的预测方法实验，由两种方法对比可知，CBR是从复杂到简单进行地学问题求解的一种有效方法。

景观指数是定量分析景观格局的一种常用手段，但目前大部分景观指数，往往只侧重于对景观斑块或格局的几何特征进行简单分析和描述，忽略了景观格局动态变化过程的信息，缺乏将景观空间分布格局与其变化过程相结合的深入研究。作者提出了一种新的景观指数—景观扩张指数 (Landscape Expansion Index, LEI)，与传统的景观指数相比，LEI包涵了景观格局的过程信息，可用来分析两个或多个时相景观格局的动态变化，而传统景观指数则只能反映某一时相景观格局的信息。将景观扩张指数应用于东莞市1988-2006年期间的城市景观扩张过程中，研究结果表明，LEI能够很好的识别城市扩张的三种类型—填充式、边缘式以及飞地式。此外，通过对东莞市城市扩张过程LEI的变化分析，发现东莞市城市扩张规律与城市增长相位理论是相符合的。

传统的空间聚类方法难于脱离“硬划分”的束缚，且不能有效描述空间对象的复杂特征。一维云模型无法准确反映现实世界的多属性特征，简单的数据融合丢失了空间对象的必要信息。标准二维云模型克服了一维云的不足，但是在模拟复杂地理现象的非齐性和非对称性方面显得捉襟见肘。基于以上考虑，提出了广义多维云模型，以分段特性来体现空间对象的综合特征，并推导出模型的数学表达式。在实证研究的基础上，从空间聚类的隶属程度空间分布特征、与模糊C均值的对比研究及与住宅地价的耦合分析三个视角，详实解读了聚类结果。分析发现，广义多维云模型更能体现空间对象的综合特征，空间聚类结果能够反映出空间分布的潜在信息，更为准确的实现了复杂情况下的空间划分。该模型在刻画地理现象中更为合理，但由于地理实体的空间作用极其复杂，建立模型是一项既具体又充满挑战的任务。