地貌學教學課件

地貌學(geomorphology)研究地球表面的形態特征、成因、分布及其演變規律的學科，又稱地形學。它是地理學的分支，亦是地質學的一部分。地貌學對工程建設、農業生產、礦產勘查、自然災害防治和環境保護等均有實際意義。

一、地貌學是從地理學和地質學中逐漸分化出來的，其發展歷史可分為3個階段：

萌芽階段

在中國西周的《詩經·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世紀末(北宋時期)的《夢溪筆談》中，沈括對流水的侵獨、搬運與堆積作用三者的關系有清晰的概念，并提出華北平原是河流堆積作用的結果。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《地球的學說》(1788年)中已將地形的變化看作是地球地質發展的組成部分。

形成階段

19世紀末至20世紀中葉地貌學開始成為一門獨立學科。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)循環學說，認為地貌是構造、營力和時間(侵蝕階段)的函數。構造運動造成的上升山地在外力作用下，主要是流水侵蝕下，經歷了幼年期、壯年期和老年期3個階段。在老年期，地面被夷平為“準平原”。彭克的《地貌分析》(1924年)提出地貌是內外力同時相互作用下的產物，注意到剝蝕過程與地殼垂直運動的關系，認為山坡形態(凸形坡、凹形坡、直線坡)取決于構造(上升)運動與剝蝕作用之間的數量對比關系。以上觀點曾長期作為地貌學的理論基礎。

發展階段

20世紀中葉以來，板塊構造理論的興起，推動了全球地貌、包括海洋地貌的研究。河流動力學、海洋動力學、冰川動力學的引用，加強了對地貌作用的定量研究。物理探測和遙感技術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，有助于認識現代地貌作用的動力和趨勢。地貌學理論也有新的`進展。前蘇聯的К.К.馬爾科夫(1948年)提出地貌水準面的概念。法國的J.-L.-F.特里卡爾提出冰緣區的融凍交替作用及高夷平作用。在這一階段構造地貌學、動力地貌學、氣候地貌學、應用地貌學等分支學科相繼形成。

中國在1949年以后，地貌學得到較快發展。系統研究了長江、黃河的河流地貌和青藏高原地貌，為水利和道路建設提供了科學資料，還對中國獨具特色的西北黃土和西南喀斯特進行了深入研究，提出了有關的成因理論。

二、研究方法：

自20世紀50年代以來，地貌學的研究方法和手段有了較大進展。

①地貌學研究和應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系。17、18世紀河流地貌研究中曾應用定量方法，但較廣泛的運用是在1945年R.E.霍頓提出了河流長度、數目與級別之間的定量關系之后。較多的是用于地貌形態要素的量計，如河流長度、流域面積、地形高度與坡度等，利用這些參數，以數理統計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，一些突發的因素又難以監測，加上影響的因素過于復雜，難以定量地一一表達，因此計量方法在地貌學研究中的運用還很不夠。

②對某些外力地貌過程，如河床演變、風沙運動、河口變遷開始用水槽、風洞等作模擬實驗，運用應用函數、概率論、數理統計、數理邏輯、控制論、流體力學等數學、物理學方法進行分析研究。

③對某些地貌過程采用遙測遙感技術，包括地面定位遙測(運用航空、衛星遙感影像等對地貌過程的動態監測。

④對許多地貌事件的形成時代運用放射性同位素、熱釋光、古地磁等方法測定，可以從時間上、影響因素上更準確地重構地貌的發展歷史，并進而預測其宏觀的發展趨勢。

⑤地貌制圖技術有很大進展，地貌圖向定量化、規范化和圖例標準化方向發展。

三、研究內容

氣候地貌學

研究受氣候控制的地表形態特征及其發生、發育的規律。不同氣候帶有不同的主導外動力，以及外動力強度和組合的差異，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，但在不同氣候區所塑造的地貌有很大差異；同為石灰巖受水溶蝕形成的喀斯蓉地貌，在各個氣候區不同的水、熱條件下就會有不同表現。氣候地貌學不只注重研究侵蝕地貌形態，同時注意研究與侵蝕相關的沉積，在相關沉積中保留了許多氣候條件的信息。

動力地貌學

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特征。外動力包括流水、冰川、波浪、風、溶解、熱力凍融等作用。它運用物理學（主要是力學）和化學的方法研究地貌過程，以揭示地貌發生發展過程中的內在機制，并進而建立它的物理或數學模型。動力地貌學已成為現代地貌學的重要發展方向。 動力地貌學的一個重要理論基礎是動力作用均衡的思想。各種外營力與地表之間，在經過長期相互作用之后，可以調整到一種相對均衡的狀態，這時能量消耗、物質分配處于最合理的狀態，即達到最大的“熵”值，地貌形態就相對穩定。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。

自然界存在趨于均衡的傾向，也可以達到短暫的均衡狀態。然而，早期的地貌學過于強調了均衡的作用，把地貌發生發展過程看作是一個封閉系統，能量（各種營力）和物質（破壞和搬運物）只能在本系統內運動，因此認為全系統達到均衡時，地貌的發展就停止了或以后又開始新的循環。現代動力地貌學改變了這一觀點，認為地貌過程是開放系統，能量和物質皆可自由出入于系統，均衡狀態可以在某一時段或某一空間先行達到，并非一定要全系統的均衡。事實上，自然界的能量流和物質流處于隨機狀態，是千變萬化的。因此，既有均衡的趨向，又處于隨時被打破的狀態。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到均衡，但從較短時間或某一局部范圍來看則未必達于均衡。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，則可認為已取得均衡。但從不同的水文年、年內不同的季節看，存在沖淤的變化，有時甚至還相當大，處于不均衡狀態。按照這種思想來研究地貌的發生和發展，使地貌學研究更加接近于自然界的實際情況。

應用地貌學

研究如何應用地貌學原理和方法解決生產實踐的學科。如研究地貌形態與沉積物的分布規律，進行地貌區劃、農業區劃；應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律；根據地貌的變形揭示新構造運動，找出地震危險區，作地震長期預報，衡量大型建筑的地基穩定性；研究某些災變性地貌過程，如山崩、滑坡、泥石流等，進行預測，提出防護措施；研究河流和波浪的侵蝕、搬運、堆積作用，對水土保持、航道整治、海港選址、護岸護坡等工程建設提出依據；研究風沙運動規律，采取防風固沙措施，保護農田、草場和道路；許多以自然風光為特色的旅游點、區的選擇和建設，也需要地貌學知識。