自然地理学 - offcn.comsc.offcn.com/dl/2013/0322/20130322013100725.pdf中公网总站：邮箱：[email protected] 电话：010－62698755，82387776 地址：北京海淀区学清路38

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自然地理学

自然地理学是研究自然地理环境的组成、结构、功能、动态及其空间分异规律的学科，是地理学的一个

重要分支学科。狭义的自然地理学仅指综合自然地理学。

自然地理学简史

人类的地理知识起源于远古时代。但自然地理这一术语始用于 17 世纪，至 18 世纪后半期已广为流

行。自然地理学作为地理学中的一门学科，出现在近代地理学形成时期。自然地理学的发展大致可分为

知识积累时期、近代时期、现代时期三个阶段。

19 世纪中期以前，地理学以地理知识的描述性记载为主，自然地理知识作为地理学的一个重要方面，

主要是了解地球表面的自然现象、记录山川形势、游历探索四方奇胜，进行探险、发现活动等。

早在公元前 3000 多年，古埃及人就开始观测尼罗河水位的变化。公元前 5世纪，古希腊希罗多德在

《历史》(又称《希腊波斯战争史》)一书中叙述了尼罗河夏季洪水的动态规律，并且指出河口三角洲是

由河流带来的泥沙堆积而成。

以后，亚里士多德把地球表面各种自然现象作为土、水、火和气四种基本原质的统一体。埃拉托色

尼计算了地球的周长，用数学方法研究、确立地球表面经纬度和事物位置的方法，奠定了数理地理的基

础，并且将地球划分出五个气候带。在欧洲，整个中世纪是封建闭塞和宗教观念统治时期，地理学几乎

没有取得什么进步。

15～17 世纪是地理大发现时期，人类的地理视野大大地扩展，不但终证实了大地球形说的正确性

和地球存在着一个统一的世界大洋，还发现了洋流，确定了南北半球的信风带和对季风形成作出科学解

释。这一时期收集的大量地表自然现象资料，为 17 世纪下半叶探讨海陆起源、植物和动物的分类等理论

问题，以及综合地研究地球表面自然现象建立了基础。

德国瓦伦纽斯总结了地理大发现时期的大量资料，发表了叙述和解释地球表面自然现象一般规律的

著作《普通地理学》。18 世纪法国布丰研究了人与自然环境的关系，认为人在改造自然界中有着巨大的

力量，整个地球表面都有人类作用的烙印。这些都为自然地理学的建立提供了思想准备。

在中国，公元前 13 世纪殷代甲骨文中已有关于天气情况的记载。公元前 11～前 6 世纪作于周代的

的《诗经》记述了数十种地貌形态。战国时期成书的《尚书·禹贡》依据名山大川的自然分界将当时的

疆域分为九州，并就山川、湖泽、土壤、植被等对各州进行区域对比。《管子·地员》篇是首创土地分

类的著作，综合当时关于地貌、土壤和植被的知识，较为系统和详细地把土地分为 5 大类 20 多个小类，

并记述了山地植被的垂直分布。

西汉(公元前 206～公元 25)以前成书的《山经》对长江流域和黄河流域的自然条件以山为纲作了综

合性记述。公元六世纪初，郦道元完成《水经注》，对中国 1252 条河流水道的源流、脉络和流经地区的


地理情况作了详细的注释。11 世纪时，沈括在《梦溪笔谈》中叙述了海陆变迁的事实，从河流沉积作用

解释华北平原的成因，从流水侵蚀作用论述了雁荡诸峰的形成，还详细记载了物候现象。

17 世纪上半叶，徐霞客对喀斯特地貌、火山地貌、河谷纵横剖面发育、植物与环境的关系等作了详

尽的记载和科学的分析，特别是对中国西南地区喀斯特地貌的描述非常详细，其中关于溶蚀洼地分类、

钟乳石和溶洞形成，以及峰林的类型、分布与地质构造之间关系等的论述是当时的高研究水平。

19 世纪初期德国洪堡德和李特尔创建近代地理学。自然地理学开始成为一门独立的分支学科。从这

时起，自然地理学由单一的、表象的、静态的自然地理成分和现象的研究走向把自然地理环境作为一个

整体进行综合的、内在的和动态的研究。随着自然地理学研究的深入，许多分支学科，如地貌学、气候

学、水文地理学、土壤地理学、植物地理学、动物地理学、冰川学、冻土学等迅速发展起来。

洪堡德把自然地理环境看成一个整体，应用经验的和归纳的比较法，对不同区域、不同地理环境进

行比较研究，认为地球表面各种自然现象之间存在着因果上和区域上的相互联系。他根据大量实地考察

资料，论证了植物的水平分布和垂直分布与气候的关系，创立植物地理学；还首创世界等温线图，研究

了气候的形成和分布，成为近代气候学研究的开端。洪堡德的贡献为自然地理学成为一门独立的分支学

科奠定了基础。

19 世纪 60 年代开始，德国佩舍尔提倡用发生学观点来研究地球表面的自然特征，为自然地理学确

立了地理学中分支学科的地位。李希霍芬创立了关于自然现象世界分布的一般概念，把自然地理学的研

究论题引向地志学，即阐明特定地区内务种事物相互因果关系。地志学的概念受到赫特纳支持并加以详

细论述，他的思想对德国自然地理学进展有深远影响，其重要结果是将注意力转向研究人类及其周围自

然界与生物环境之间的关系。

19 世纪后期到 20 世纪初期，彭克探讨了地形的成因和形成过程，创用“地表形态学” 一词。他还

将阿尔卑斯山的第四纪冰期划分为 3个间冰期和 4个冰期，对冰川学和第四纪地质学作出重要贡献。20

世纪初，施吕特尔提出景观研究是地理学的中心目的，用历史地理学方法探索文化景观从原始(或自然)

景观演化的现象和过程。他把自然地理学研究的注意力引向研究人类活动所创造的人类居住地。20 世纪

30 年代末期，特罗尔创建景观生态学，对德国自然地理学的发展同样有着深刻影响。

19 世纪后半期，美国正处在西部大勘测时代，戴维斯在进化论思想影响下提出了侵蚀轮回学说，并

提倡用“地形的解释性描述”来阐述地貌发育过程，对地貌学的建立和发展起了重要作用。以后，德国

彭克又提出地貌演化学说。

19 世纪后期，在德国地理学思想影响下，俄国沃耶伊科夫从事地球热量与水分子衡研究，主张重视

人类对环境的影响。俄国自然地理学创始人道库恰耶夫在论述土壤形成时提出自然综合体概念，并建立

了自然地带学说。以后，他还提出地理景观概念，认识到人是地球表面的一个主要变动力量。


20 世纪前半期。贝尔格、格里戈里耶夫等发展了自然地带学说和景观学说，为发展自然地理学基本

理论作出重要贡献。与欧美不同，苏联地理学家非常重视自然地理学研究，通常把研究注意力放在自然

环境各个要素方面，自然地理学内部分化明显，在自然区划、景观制图、地球化学景观、生物地理群落

和古地理学等方面研究取得显著进展。

中国近代地理学是在引进欧美近代地理学的基础上逐步形成的。1908 年，张相文编著了中国早的

自然地理学教科书《地文学》，开创了中国近代地理教育。从 20 年代起，竺可桢对气候学进行了广泛深

入的研究。中国地理学者对中国的地貌、气候、水文、土壤和植被等进行广泛的考察研究，从 50 年代起

对青藏高原、黄土高原、新疆、黄淮海平原和海岸带，以及冰川、冻土、沙漠等进行了系统考察，自然

区域研究迅速发展。

从 60 年代开始，地理学出现了重大变革，建立了地理系统学说，从学科分化走向新的综合。在综合

研究的基础上，又发展了新的分支学科。在研究方法上，引进了电子计算机和遥感技术，加强了定量分

析研究。

这时期的自然地理学注重定量分析，并把定量分析和定性分析紧密结合。主要是通过建立综合性实

验站和使用遥感技术，观测自然地理系统内的能量和物质的转换形式、动态过程，获取范围广和连续的

各种自然地理信息，应用数学方法和电子计算机处理和分析各种信息，通过模拟实验建立系统结构模式

和动态变化的数学模式等，深入研究自然地理系统的结构特征，预测变化趋向。

注意运用生态学的观点对自然地理系统进行研究，注重人类对环境作用的后果，并由此而发展了生

态地理学、景观生态学等。

加强了应用研究。运用自然地理学的研究成果，参与解决农业生产、工程建设、资源开发利用、地

理环境污染和治理等问题，由此而发展了应用气候学、应用地貌学、资源地理学、环境地理学、医学地

理学等应用性分支学科。

自然地理学的内容

自然地理学的研究对象是自然地理环境，包括只受到人类间接或轻微影响，而原有自然面貌未发生

明显变化的天然环境，和长期受到人类直接影响而使原有自然面貌发生重大变化的人为环境。

自然地理环境是指地球表面，具有一定厚度的圈层，即岩石圈、水圈、大气圈、生物圈相互作用、

相互渗透的区间内的一个特殊圈层。它是在太阳辐射能、地球内能和生物能作用下形成的，比地球的其

他圈层的特征要复杂得多。在这里各种固体、液体、气体状态的物质同时稳定地存在并且相互渗透。只

有在地球的这一部分才具有生物产生和繁衍的条件，并成为生物圈进一步发展的强大因素。人类出现后，

又成为人类生活和生产活动的环境。

自然地理学的研究内容随着学科的发展越来越广泛，但主要还是研究各自然地理成分的特征、结构、

成因、动态和发展规律；研究各自然地理成分之间的相互关系，彼此之间的物质和能量的循环与转化的


动态过程；研究自然地理环境的地域分异规律；研究各个区域的部门自然地理和综合自然地理特征，并

进行自然条件和自然资源的评价，为区域开发提供科学依据；研究受人类干扰、控制的人为环境的变化

特点、发展趋势、存在的问题，寻求合理利用的途径和整治措施。

随着自然地理学的发展以及与许多自然科学发生联系，形成了众多的分支学科。按研究的特点，自

然地理学可分为综合性的和部门性的两组分支学科。

综合性的分支学科有综合自然地理学、区域自然地理学、古地理学和历史自然地理学等。

综合自然地理学是研究自然地理环境整体的综合特征的学科。

区域自然地理学是研究某一特定地区的自然地理要素之间的相互关系和自然地理环境的特征、结构、

发展变化的学科，也是区域地理学的分支学科。

古地理学是研究和重建地质时期地球表面自然地理现象的学科。

历史自然地理学是研究近一万年来人类历史时期自然地理环境的变化及其规律的学科，也是历史地

理学的分支学科。

另外，有普通自然地理学，它是研究自然地理环境的物质组成、结构特征形成和变化规律的学科，

也有人认为它是综合自然地理学的分支学科。

部门性的分支学科有地貌学、气候学、水文地理学，土壤地理学、生物地理学、冰川学、冻土学、

化学地理学和医学地理学等。

地貌学、气候学、水文地理学、土壤地理学、生物地理学是在研究自然地理环境整体的基础上以自

然地理环境的某一成分为研究对象，研究其组成、结构、动态及分布等特征和规律。它们的形成与某些

自然科学有关，是自然地理学与相邻的其他科学的边缘学科。

地貌学又称地形学，是研究地球表面的形态特征、成因、分布及其演变规律的学科，是自然地理学

与地质学的边缘学科。

气候学是研究气候特征、形成、分布和演变规律，以及气候与其他自然因子和人类活动的关系的学

科，是自然地理学与大气科学的边缘学科。

水文地理学，研究地球表面各类水体的性质、形态特征变化与时程分配，以及分布规律的学科，是

自然地理学与水文学的边缘学科。

土壤地理学是研究土壤与地理环境的关系的学科，是自然地理学与土壤学的边缘学科。

植物地理学是研究植被空间分布规律的学科，是自然地理学与植物学的边缘学科。

动物地理学是研究动物在地璋表面的分布及其生态地理规律的学科，是自然地理学与动物学的边缘

学科。

以独特的自然综合体或自然地理环境的某一方面为研究对象的分支学科有：


冰川学是研究地球表面各种自然冰体的形成、特征、发育及其分布规律的学科。

冻土学是研究冻土的形成、特征、发育及其分布规律的学科。

化学地理学是研究地理环境的化学组成和化学元素的分布、迁移转化规律的学科，是自然地理学与

化学的边缘学科。

医学地理学是研究人群疾病和健康状况的地理分布、与地理环境的关系，以及医疗保健机构和设施

地域合理配置的学科。它既是地理学与医学的边缘学科，也是应用地理学的分支学科。

此外，还有环境地理学、海洋地理学、荒漠学、河流学、沼泽学等分支学科。

现代自然地理学不断加强定量分析、生态化和应用研究的同时，还注意吸收其他学科

的新成就和研究方法，开始进行地理预测研究，并将更加重视全球环境问题。同时，自然

地理学研究与人文地理学研究将越来越紧密的联系在一起。

地貌学

地貌学是研究地球表面的形态特征、成因、分布及其演变规律的学科，又称地形学。它是地理学的分支，

亦是地质学的一部分。

地貌学发展简史

地貌学在中国萌芽很早。战国时期成书的《管子·地员》已区分出平原、坡地、丘陵、山林和川泽，

在丘陵中又按地势高低等条件，细分为 14 种类型。北魏郦道元在《水经注》中叙述了黄河长江、西江等

的河岸地形。北宋沈括在《梦溪笔谈》中明确指出河流的侵蚀、搬运与堆积作用，并认为华北平原是河

流堆积作用形成的。明代徐霞客对中国西南喀斯特地貌的分类、分布与成因，都有精辟的论述。

在欧美等国家，地貌学初从属于地质学。英国赫顿在 18 世纪 80 年代发表的《地球的学说》一书

中，论述了海底沉积岩上升形成山地，然后又被流水侵蚀变为低地的过程。英国赖尔在《地质学原理》

中，说明了岩石在地表崩解，产生的岩屑被流水冲刷搬运、堆积在低地的过程。法国苏雷尔研究了阿尔

卑斯山的河流纵剖面，于 1841 年指出河流不论大小，其纵剖面都趋向均衡剖面，剖面坡度自上游向下游

变缓。同时，美国吉尔伯特在《邦纳维尔湖》论文中也提出了地貌发育中的平衡概念。

19 世纪末至 20 世纪中叶是地貌学成为一门独立学科的时期。这时期主要代表人物是美国戴维斯和

德国彭克，他们对地貌长时间的演变作了有价值的理论探讨。

戴维斯有一句名言，即“地貌是构造、过程与阶段的函数”，也就是说一个地区的地貌现状如何，

取决于那个地区的地质构造(包括岩层的物理、化学性质和岩层的产状与结构)、那个地区所遭受的地貌

塑造作用(如流水、冰川、波浪等)的侵蚀作用和堆积作用和地貌发育所达到的阶段。他提出侵蚀轮回学

说，认为由地球内力引起的构造运动所造成的高地，在外力的侵蚀、剥蚀作用下终将被夷平而成为准平


原；构造运动是痉挛式的(即一次突发，继以长期稳定)，上升的山地在长期流水侵蚀作用下要经历幼年

期、壮年期和老年期三个发育阶段。

彭克是与戴维斯同时代的地貌学奠基者，著有《地貌分析》等。他认为干旱区的坡地受剥蚀而平行

后退，不是戴维斯说的自上而下的剥蚀削低，在山麓出现愈益扩大的剥蚀平原。他称这种过程为山麓夷

平过程，形成的夷平地形为山麓夷平面以代替准平原。

这个时期作出重要贡献的还有：德国李希霍芬于 19 世纪末在中国作了大量野外考察，提出了黄土风

成说，法国马尔热里和诺埃分析了岩层产状和造成这些不同产状的构造应力对地貌演变的影响，开创了

构造地貌的研究方向。

20 世纪中叶以来，地貌学广泛吸收相邻学科的理论和方法，并着重于地貌现代过程的观测与分析，

形成了构造地貌学、气候地貌学、动力地貌学和应用地貌学等分支学科，以及河流地貌、喀斯特地貌、

冰川地貌、冰缘地貌、海岸地貌、荒漠地貌等研究领域。

地貌学的基本内容

地貌学的研究内容主要包括地球表面的形态特征及其形成的动力，地球表面形态的发生、发展的规

律和分布，以及组成堆积地貌的沉积物研究等。主要的分支学科有构造地貌学、动力地貌学、气候地貌

学和应用地貌学等。

构造地貌学是研究构造运动、地质构造与地貌形态之间关系的学科。

狭义构造地貌是指已经形成的地质构造(如背斜、向斜、单斜)，在外力侵蚀作用下形成的各种地貌，

又称地质构造地貌；广义构造地貌还包括新构造运动所直接造成的、未受外力侵蚀作用显著改造的地貌，

如新近隆升的山地和高原、新近沉降的平原和盆地、新拱曲的背斜和拗陷的向斜等，又称活动构造地貌。

对地质构造地貌，主要研究在外力作用下，各种地质构造总体地貌的具体表现，以及不同岩石组成的各

种地层在地貌上的具体表现。对活动构造地貌主要研究地球内力引起的地貌变形，并借助大地构造学和

地球动力学的知识去分析变形的力源。

气候地貌学主要研究受气候控制的地表形态特征及其发生、发育的规律。

不同气候带有不同的主导外动力，以及外动力强度和组合的差异，会形成不同的气候地貌类型。如

冰川地貌和冰缘地貌的分布界限是受气候条件控制的，然而同在冰川或冻、融交替作用区还会因降水、

气温条件的差异塑造出各不相同的冰川地貌和冰缘地貌；风和流水的地貌作用在陆地上是普遍存在的，

但在不同气候区所塑造的地貌有很大差异；同为石灰岩受水溶蚀形成的喀斯特地貌，在各个气候区不同

的水、热条件下就会有不同表现。气候地貌学不只注重研究侵蚀地貌形态，同时注意研究与侵蚀相关的

沉积，在相关沉积中保留了许多气候条件的信息。

动力地貌学是研究各种外动力在地貌形成中的作用及其形成的地貌形态特征。外动力包括流水、冰

川、波浪、风、溶解、热力冻融等作用。它运用物理学(主要是力学)和化学的方法研究地貌过程，以揭


示地貌发生发展过程中的内在机制，并进而建立它的物理或数学模型。动力地貌学已成为现代地貌学的

重要发展方向。

动力地貌学的一个重要理论基础是动力作用均衡的思想。各种外营力与地表之间，在经过长期相互

作用之后，可以调整到一种相对均衡的状态，这时能量消耗、物质分配处于合理的状态，即达到大

的“熵”值，地貌形态就相对稳定。山地斜坡均衡剖面、河流均衡剖面、海岸均衡剖面和冰雪积累与消

融平衡等都是这一思想的体现。

自然界存在趋于均衡的倾向，也可以达到短暂的均衡状态。然而，早期的地貌学过于强凋了均衡的

作用，把地貌发生发展过程看作是一个封闭系统。现代动力地貌学改变了这一观点，认为地貌过程是开

放系统，能量和物质皆可自由出入于系统，均衡状态可以在某一时段或某一空间先行达到，并非一定要

全系统的均衡。按照这种思想来研究地貌的发生和发展，使地貌学研究更加接近于自然界的实际情况。

应用地貌学是研究如何应用地貌学原理和方法解决生产实践的学科。

如研究地貌形态与沉积物的分布规律，进行地貌区划、农业区划；应用沉积相的理论和方法，了解

石油、地下水和一些砂矿的富集和贮存规律；根据地貌的变形揭示新构造运动，找出地震危险区，作地

震长期预报，衡量大型建筑的地基稳定性；研究某些灾变性地貌过程，如山崩、滑坡、泥石流等，进行

预测，提出防护措施；研究河流和波浪的侵蚀、搬运、堆积作用，对水土保持、航道整治、海港选址、

护岸护坡等工程建设提出依据；研究风沙运动规律，采取防风固沙措施，保护农田、草场和道路；许多

以自然风光为特色的旅游点、区的选择和建设，也需要地貌学知识。

自 20 世纪 50 年代以来，地貌学的研究方法和手段有了较大进展。

地貌学研究和应用只凭定性描述方法是不够的，必须用定量方法研究地貌过程，说明地貌与其形成

因素之间的关系。较多的是用于地貌形态要素的量计，如河流长度、流域面积、地形高度与坡度等，利

用这些参数，以数理统计方法开展河流地貌特征、坡地特征的研究等。目前，由于许多地貌过程非常缓

慢，一些突发的因素又难以监测，加上影响的因素过于复杂，难以定量地一一表达，因此计量方法在地

貌学研究中的运用还很不够。

现代地貌学已经对某些外力地貌过程，如河床演变、风沙运动、河口变迁开始用水槽、风洞等作模

拟实验，运用应用函数、概率论、数理统计、数理逻辑、控制论、流体力学等数学、物理学方法进行分

析研究。

对某些地貌过程采用遥测遥感技术，包括地面定位遥测，运用航空、卫星遥感影像等对地貌过程的

动态监测。对许多地貌事件的形成时代运用放射性同位素、热释光、古地磁等方法测定，可以从时间上、

影响因素上更准确地重构地貌的发展历史，并进而预测其宏观的发展趋势。地貌制图技术有很大进展，

地貌图向定量化、规范化和图例标准化方向发展.


动力地貌学

动力地貌学是研究各种地貌营力，特别是外营力在地貌塑造中作用的学科，是地貌学的重要分支。它应

用数学、物理和化学等基础科学的原理和方法研究地貌形成的机制，着重研究地貌形成的现代过程以及

地貌与各作用变量之间的关系，用现实主义的原则，再现地貌形成和演变的历史，故又称地貌过程。

动力地貌学萌芽于 19 世纪 80 年代，初是将水力学知识用于河床发育过程的研究。随后，运用波

浪、潮汐等海岸动力因素研究海岸地貌的形成与演变。20 世纪 50 年代后发展较快，戴莱克于 1957 年对

动力地貌学的性质和研究方法作了探讨。60 年代起，对地貌过程的研究发展到地貌演变的数学分析，代

表性著作有沙伊德格尔《理论地貌学》，多恩坎普的《地貌学数值分析导论》，恩布尔顿和索恩斯的《地

貌过程》等。

在中国自 60 年代以来动力地貌学的研究得到了发展，特别是在海岸地貌、河流地貌、风沙地貌、坡

地地貌及泥石流研究等方面，陆续建立了河流地貌实验室、波浪水槽及海岸河口整体模型实验装置、风

洞实验装置等，还建立了各种定位、半定位野外实验站，取得了一批成果。

动力地貌学的基本内容

动力地貌学主要研究形成构造地貌的构造应力场，分析各种岩层、岩体的物理力学性质对各种构造

地貌的影响，并应用地球动力学知识分析新构造时期，地貌在内动力作用下的表现；

研究河流动力与地貌形态的关系，包括研究在一定的水力与边界条件下，河床地貌的形成与演变过

程；影响河流地貌过程的流域盆地、地质、气候、水文、水系密度、发育阶段等因素，与河流地貌之间

的相互作用；以及通过野外观测、模拟试验等方法研究岸坡形态、河流纵剖面、河床地貌、河型及其转

化等问题；

研究海岸带在波浪、潮汐、海流、风等动力因素作用下的演变过程。这些动力因素是作用于海岸的

作用变量，能引起海岸地貌和海岸沉积物的变化，称为反应变量。海岸动力地貌既要研究这些变量的本

身，同时也要分析这些变量对动力因素的反馈作用；

应用空气动力学和实验物理学的理论，研究沙丘沙的形成和运动规律；通过野外观测和实验，研究

风沙流的结构特征，探讨沙丘的动态变化；

研究喀斯特动力地貌，包括用化学方法研究碳酸盐岩的溶蚀过程；结合地下水运动规律，阐明喀斯

特地貌的形成和发展规律；用实验方法研究溶蚀速率；用水力学原理研究喀斯特洼地的形成与演变等；

研究坡地在风化、降水、冰冻—融化、重力等因素作用下的演变过程，探讨坡面径流的侵蚀过程和

崩塌、滑坡、泥石流等的动力机制，运用数理统计方法进行坡地形态分类，研究坡地发育的理论模式；

动力地貌着重研究易变化的地貌，即短时期内可测变量的地貌，动力因素是易变的，亦是可测的。

通过反复测量动力因素与地貌、沉积物的变量，以求得两者之间的相互关系。


动力地貌研究现代过程、即地貌的成因机制，这有助于认识整个地貌景观的物理、化学属性及其发

育史。动力地貌所研究的过程着重短暂的、地貌演变中的片断事件，但还需要研究地貌景观的结构、地

质组成和历史演变，以揭示动力-形态相互作用过程的长周期变化特性，有助于现代过程的研究。

动力地貌研究通常要对风化过程、坡地过程、海滩变化、各种营力的侵蚀和搬运、沉积物的分选和

堆积等进行微观的分析，这些微观的地貌过程是受控于地貌景观的总体，因此研究微观过程必须考虑地

貌景观的宏观条件。众多微观的过程又会影响地貌景观的总体，因此作宏观分析时又不能忽略微观过程。

构造地貌学

构造地貌学是研究地质构造与地表形态关系的学科，是地貌学的重要分支。

地质构造指的是久远地质时期构造运动所造成的各种构造，如岩层褶曲而成的背斜、向斜，岩层错

断而成的逆冲断层、正断层等，以及它们的复合体；新第三纪以来的构造运动(即新构造运动)形成的、

并还在活动的各种构造。反映大地质构造的地貌有大陆、洋盆、山脉、大盆地、大平原等；反映小地质

构造的地貌有背斜山脊、单面山、断层陡崖等。

地貌和地质构造的关系很早受到人们的注意。在 19 世纪 80 年代，戴维斯指出：构造是地貌发育的

三大因素之一。1923 年彭克在《地貌分析》一书中指出：地貌的形成和演化要从动态构造的变化中去研

究，使构造地貌学建立在科学的基础上。从此，地貌学从研究静态构造地貌扩展到研究动态构造地貌。

20 世纪 50 年代中期，韦格纳于 1912 年提出的大陆漂移说的复活，以及 60 年代海底扩张说和板块

构造说的提出，极大地推动了全球性地貌的研究，使构造地貌学研究与地球动力学的研究结合起来，构

造地貌学在理论和实践上都有了新发展。

构造地貌学的研究对象是构造地貌，包括断层地貌、褶曲地貌、火山地貌、熔岩地貌，以及丹霞地

貌等。其主要内容有两个方面。

首先，构造地貌学研究明显反映静态构造的地貌，即静态构造地貌。地质时期形成的地质构造，其

原始构造形态不可能完整地表现在地形上。因为后来的构造运动会使地形发生变化，以至倒转；外力的

侵蚀作用使原始构造形态受到不同程度的破坏。因此，由古老构造形成的背斜山、向斜盆地、断层陡崖

等原始静态构造地貌上会出现一些次生构造地貌。

如背斜山顶部易受侵蚀破坏，一旦顶部的刚硬岩层被蚀穿，裸露的下伏软弱岩层更容易被蚀低，

于是在背斜山轴部形成一个顺背斜走向发育的谷地，称为背斜谷。背斜谷两侧即形成单面山。相反，顶

面由硬岩组成的向斜在外力侵蚀中可能反而残留为高地，构成所谓倒转的向斜高地，称为向斜山等等。


其次，构造地貌学还要研究明显反映动态构造的地貌，即动态构造地貌。现代构造地貌研究已不限

于单纯地描述一个地区的地形和静态构造的关系，而是着重探讨不同地区和全球性新构造运动对地形的

影响。

新构造运动所形成的褶曲、断层等遗迹，称为新构造。新构造运动按其运动方向可分垂直运动和水

平运动。地壳垂直方向运动使地形产生高低变化，表现为上升的山地、丘陵、高原或台地，下降的平原

或盆地。也反映在水系的排列形式上，如地面大面积倾斜上升形成平行状水系，局部的隆起和凹陷依次

形成放射状水系和向心状水系，沿穹状隆起的边缘形成环状水系。间歇性上升运动可能形成阶梯状的地

貌，如山麓阶梯、河流阶地等。

大范围的地壳水平运动使地壳产生挤压或拉张。挤压区形成大陆边缘的岛弧、大陆上的褶皱山系和

高原。拉张区形成大洋中脊、大陆上的大裂谷和断陷盆地等。大规模的新构造运动表现在大陆的漂移

与洋底的扩张上。对这种现象加以新解释的是板块构造说，它认为地壳是由几个相对不连续的板块组

成，在大洋中脊由于有来自地幔垂直上升的物质流到洋底转为水平流，所以洋底是在扩张的，这种运动

进一步推动地壳的几大板块作相互运动，引起板块边缘的俯冲、隆升、错断、火山活动以及板块内部的

大褶皱和断裂现象。

现代精密的水准测量发现，陆地上有大曲度半径的舒缓褶曲隆升或沉降，这种运动亦称为造陆运动。

起因有的是地球内力作用，如岩浆的上升或地应力挤压与剪切引起；有的是由于大陆冰盖的消融的卸荷

作用引起。后者又称为大地均衡作用。

运用地貌学方法揭示较长时间的造陆运动是比较有效的。其中常用的是进行阶地测量：多级阶地

的出现反映地区的间歇性隆升；各级阶地连线的差异性隆升或拗陷反映造陆运动中各地段的差异运动；

阶地纵剖面线突然出现不连续性，说明此处曾发生新的构造运动造成的断层现象。

构造地貌学还利用与地貌学密切相关的沉积学方法研究新构造运动。在新的褶皱隆起或断块上升区，

新的沉积层因被抬升而有清楚的露头；在新的沉降区，新沉积层隐伏地面以下，且厚度很大。根据新地

层的厚度和地质年龄，估算该沉降区的沉降幅度和速率是现行可靠的方法。

无论是研究静态构造地貌，还是研究动态构造地貌，都必须从地球内力去追溯它们的成因，但同时

又应看到所有的构造地貌都不是纯内力作用的产物，还要研究外力侵蚀、岩性因素在构造地貌中所起的

作用。

漫长的地质历史中曾发生过多次大规模的构造运动，每次运动所造成的地质构造的格式和走向都不

相同，今天形形色色的构造地貌就是多期构造叠置与组合的结果。因此追溯不同地区的地貌发育史时，

要善于分析这些不同期的构造运动的结果对地貌发育的依次影响。

气候地貌学


气候地貌学是研究不同气候条件下的地貌形成过程及其演变规律的学科，是地貌学的一个重要分支。

气候对地貌的影响早为人们所注意。但直到 20 世纪初，随着冰川地貌、荒漠地貌、喀斯特地貌等部

门地貌的发展，学者们才注重研究一些特殊的气候地貌现象。

20 世纪前期，德国柯本发表气候分类后，地貌学家将各种气候地貌现象与柯本分类的气候参数联系

起来进行研究，极大地促进了气候地貌学的发展。德国比德尔于 1948 年发表“气候地貌学系统”论文，

于 1963 年出版《气候地貌学》专著；法国特里卡尔和凯勒于 1966 年发表《气候地貌学导论》，标志着

气候地貌学成为一个独立的学科。70 年代，英国德比希尔主编《地貌和气候》专著，记叙了该学科发展

的新成果。

气候地貌学的研究目的，是在尽可能剔除内营力作用的情况下，分析那些主要是由气候要素的影响

造成的地貌特征。气候对地貌的直接影响表现在两方面：首先是决定性外营力的性质，如冰川区以冰川

作用为主，荒漠区以风力作用为主，它们只出现在一定气候区内，显然是由特定气候条件所决定的；其

次是影响外营力的强度，多数外营力作用不限于某气候区内，流水、风、波浪由于大气温度、湿度、气

压的影响，其作用强度在不同的地区是各不相同的。气候还通过植被、土壤间接影响外营力作用，如在

茂密森林区或连续草甸区，地面流水侵蚀作用微弱；一旦森林或草甸被破坏，侵蚀作用加强。

气候地貌学主要研究各种反映气候地貌成因的物理、化学和生物等因素；研究在不同气候条件下各

种地貌的发育过程。这里不仅利用现代气候的各种参数解释业已存在的气候地貌的成因，而且作为过程

地貌学的一部分加以研究；研究气候地貌过程系统和气候地貌分区。一个地区的地貌过程不是单一的，

而是由许多的简单或复杂的过程组合在一起的，这些地貌过程的组合即为气候地貌过程系统。

根据气候地貌过程系统及其产生的地貌，可把全球划分为四个大区：寒冷区、中

纬度森林区、干旱区与湿热区。

在寒冷区，冰冻是决定性的气候因素，也是地貌形成的主要的营力之一。冰川

发育区产生—系列冰川地貌；冰缘区的特征是有多年冻土和地表的冻-融交替，形成

各种各样的冰绕地貌。

中纬度森林区由于植被的保护作用，地貌塑造过程强度较弱，地貌变化较慢，得以大量保留第四纪

时期形成的古地貌。

干旱区的植被稀疏，降雨稀少，在山麓沟口发育大量冲积扇或山前剥蚀平原，在干坦地面发育大量

的沙丘等风积地貌。这些是干旱区特有的地貌特征。

湿热区的机械风化微弱，化学溶蚀作用很强，溶蚀作用残留下来的铁、铝氧化物常在岩石露头上形

成一层“甲壳”。在碳酸盐岩地区，形成各种喀斯特地貌。在热带稀树草原地区，夷平地形较为发育和

广阔。


气候地貌学广泛运用气候学和数理统计学方法，以及相应的物理、化学的方法。它是区域地貌和动

力地貌过程相结合的一个领域。由于气候条件的多变，其影响下的地貌发育过程的强度又很难用数量表

现，所以气候地貌学需采用综合手段进行分析研究。

应用地貌学

应用地貌学是运用地貌学的理论和方法解决有关生产实践问题的学科。它将地貌学研究与改造自然及其

决策过程紧密相连，是地貌学的一个分支，也是应用地理学的重要部分。

19 世纪末，美国尔伯特研究河流泥沙后，先提出将其研究应用到水利工程设计中去。但直到 20

世纪上半叶，应用地貌学的研究还是比较零星、分散，偏重于灾害性地貌的防治。20 世纪 50 年代以后

研究不断深入，国际地理联合会中也开始设有应用地貌委员会，很多国家出版了应用地貌的专著。中国

应用地貌学研究也在这个阶段得到迅速发展，在农业地貌、滑坡、泥石流和沙漠治理等方面取得了一些

显著成绩。

应用地貌学的研究内容十分广泛，涉及环境研究、资源调查、农业、水土保持、水利、水电、海港

和交通建设，以及某些矿产的开采和利用等。这其中主要的有农业地貌、工程地貌和矿业地貌。

农业地貌主要研究适于农垦的地貌类型并进行评价。在水土资源严重不平衡的地方，进行区域调水

线路、区域地貌和水系变迁的研究，为水系改造提出经济可行的方案。

在农业区的建设和改造中，除上述研究内容外，还要进行微地貌研究，如中国华北平原旱、涝、碱

的分布与微地貌就密切相关；在丘陵、山地农业地貌研究中，策重坡地地貌和水土流失的研究；在以土

状堆积物为主的黄土地貌区，要研究切割深度和密度，侵蚀强度分区和分带，为合理安排农业工程措施

和农作物提供依据。

工程地貌是指为工矿、交通和水利等工程建设而进行的地貌研究。如从沉积物厚度的变化、剥蚀强

度的差异、阶地的特征、河谷下切的程度和各种构造地貌形迹等，揭示新构造运动的特点和强度，提出

铁路、工厂和水库大坝等大型建设工程适宜的地点；研究山崩、滑坡和泥石流的分布及其发生规律，

预防对交通线、厂矿村寨的严重破坏；通过室内模拟实验，研究河床边界条件和水动力过程，探索河道

与岸坡的冲淤规律，为航道及岸坡的治理提供依据和措施；研究海岸带波浪、潮流的冲淤规律，对港口

与航运设施，提出设计或整治方案研究沙丘移动规律和沙丘植被的生长条件，控制流沙，保护交通、厂

矿和农田、村庄，进而改善环境。

矿业地貌主要指为开采砂矿和石油、天然气等所进行的地貌研究。研究流水的运动规律，搬运物的

沉积规律和砂矿的沉积条件，有益于寻找砂矿，圈定砂矿的富集地域；研究水系结构、河流纵剖面变化

和沉积物的分布规律，研究构造地貌的形态与成因，可为勘探石油和天然气提供依据。


地貌学中的沉积环境和沉积相的研究的迅速发展，就是因为在寻找和开采石油、天然气矿藏工作中

得到了应用。

应用地貌学的研究方法很多，不同的领域、不同的项目各不相同，一般都是在研究地貌类型、成因

及其演变规律的基础上，按特定的生产任务要求进行地貌条件的评价灾害性地貌过程的预测，然后拟订

治理规划和措施等。

植物地理学是研究植被的空间分布规律的学科，它研究植被的组分、性质的分布类型，及其形成的原因、

动态以及实践中的应用等。

地球植被分陆地的和海洋的两部分，陆地植被中的自然植被和栽培植被都在植物地理学的研究范围

之内。海洋植物地理一直研究的很少，所以现在的植物地理学主要指陆地植物地理学。

地球上已知大约有 30 多万种植物，还会有许多类型尚待发现。在过去某个时期生活过而现在消失了

的物种，也可能比现存的还要多。无论现存的或过去生存过的植物种，都有其独特的地理分布。

每一个种(或属、科)都不是在地球表面普遍分布，而只是出现于某种生境，占据地表某一有限范围，

它的分布的地理范围也不断地发生变化。在它所占据的地理范围的不同部分，它的分布多度也是不同的。

此外，植物种在自然界通常是与他种结合形成群落出现的，植物群落也同样具有自己的独特分布格局，

植物种和植物群落的分布格局，就是植物地理学所研究的对象。

植物地理学

植物地理学是地理学和植物学的一门边缘学科。植物学家把植物分布看成是植物或植物群落的一种性

质进行研究；地理学家则把植被作为自然地理环境的一个重要组分，是鉴别区域特征，进行自然区划时

不可缺少的参量。此外，植物地理学与生态学、地质学、古生物学、气候学、土壤学等密切相关，利用

这些学科的研究帮助研究植物和植被的分布现象。

植物地理学发展简史

植物地理知识的萌芽十分古老。在中国，成书于公元前六世纪前的《诗经》就记载有植物分布的知

识，里面多处提到“山”与“隰”(低下的湿地)生长着不同的植物。特别是对“枢”(刺榆)和“榆”这

两种性质非常相近的榆科树木，当时已观察到它们分布的生境不同：一在山地，一在于原。

约于公元前六世纪成书的《考工记》中，已提出因地形、气候差异，中国植物南北分布存在的界限。

成书于公元前五世纪的《管子·地员》中，已述及山地植物的垂直分布现象以及阴、阳坡的差异，还记

载了随地形变化的植物分布，列举了从水中到陆地依次更替的 12 种植物。而成书于公元前三世纪的地理

著作《尚书·禹贡》已有植被水平地带分布的记载。东晋时期稽含所著《南方草木状》中，则提出南岭

为中国植物分布的一条界限。


在西方，早报道植物的地理变化的是古希腊学者泰奥弗拉斯托，他于公元前 334～前 332 年随亚

历山大大帝东征印度，把他沿途观察到的植被(草原、荒漠和热带森林)变化，记述在《植被历史》和《关

于植被的论文》两书中。

不过近代植物地理学的建立则是在 18 世纪末和 19 世纪初，当时的一些欧洲国家，为了寻找工业原

料和海外市场，多次派出有自然科学家参加的考察队，进行世界范围的大规模考察。这些考察不断发现

和记录新的植物种和植被现象，从而为植物地理学的建立和发展奠定了基础。

德国的洪堡德在做了大量野外考察，特别是 1799～1804 年的南美、中美之行的基础上，把植物地理

的知识系统化，为植物地理学的建立奠定了基础，被称为“植物地理学之父”。他发表的一系列著作中，

首先提出了植物地理学的概念，并指出了植物分布对气候的依赖性，山地上部垂直带与北方平原植被带

的相似性；他还确定了垂直带的存在，并指出垂直带系统在热带、温带和寒带气候的山地具有不同的结

构；他分析了地球历史在植物现代分布中的意义，提出关于存在植物种的起源中心和向外散布这一事实

的思想；此外，他提出了植物外貌的概念，认为外貌表现植物生活地方的自然地理特性，并分出 19 个植

物外貌形式，成为后来的生活型概念的开端。

在洪堡德的思想影响下，与他同时代和稍后的学者，如德堪多、绍夫、格里泽巴赫、席姆佩尔都对

植物地理学的发展做出了重要贡献。德堪多的《植物地理学》，格里泽巴赫的《地球植被》，席姆佩尔

的《生理学基础上的植物地理学》都产生很大影响，长时期成为关于世界植被知识的基本来源。尤其是

《生理学基础上的植物地理学》，详细地总结了全世界植物的形式和习性，多次再版，至今没有失去它

的意义。由于这些学者的工作，形成了传统的“生态植物地理学”方向。

在这期间，达尔文提出了通过自然选择的物种起源、进化的理论，给植物地理学带来深刻影响，使

生物分布规律的解释具备了正确的理论基础。此外，达尔文关于有机界发展的理论，提出环境是进化过

程的重要推动力，赋予有机体与环境相互关系的研究以重要意义。

柯本于 20 世纪前期提出的气候分类，以植被为基础，确立符合植被主要类型之间的边界的气候参数，

一直为许多自然地理学教科书所采用。19 世纪末～20 世纪初，俄国土壤学家道库恰耶夫建立了关于自然

地带的学说，促进了植被地带性规律的研究。

20 世纪 60 年代，随着“板块构造说”的出现，韦格纳于 1912 年提出的“大陆漂移说”受到广泛重

视。板块构造说和大陆漂移理论在 60 年代和 70 年代初，广泛为生物地理学家所接受，解释了许多植物

的分布现象，并使传统的“历史植物地理学”发生了革命，促使学者们重新考虑植物分布类型。

60 年代后期，麦克阿瑟和威尔逊提出：岛屿上的生物种的数目，代表定居和消失的相反速率之间的

平衡，与它们的系统发生的亲合性无关，而与该岛屿距离种源(大陆)的远近和岛屿面积的大小相关。麦

克阿瑟的岛屿生物地理理论产生广泛影响，成为植物地理学进一步发展的重要理论基础之一。


20 世纪 70 年代以来，出现了不少以“生物地理学”命名的著作，其中都有植物地理的内容。联邦

德国地植物学家瓦尔特的三卷《地球植被》，总结了他本人在世界各地考察以及同时代人和前人的工作，

在内容的丰富方面和阐述的精确方面，都超过以往同类著作。

随着科学新理论的出现和新的研究手段的采用，植物地理学正面临变革。这种变革的两个明显的

趋势是：由定性走向定量，描述配合实验。

在植物区系研究中，为了获得可靠的、有实践意义的数据，必须不仅绘出种(或属、科)的分布区，

而且要提供在其分布区的不同部分数量的估算。对于植物群落的研究，则要求定量地估算每一组分在该

地方植被中的作用。在进行植物地理区划时，不仅要考虑某个种是否存在于该植物地理区或亚区，还要

提供作为该地区或亚区特征的种的或群落的定量鉴定。不仅如此，无论进行植被调查或植物区系分析，

都要求广泛采用统计技术以使调查分析结果能更精确地反映研究对象之间的关系。

随着电子计算机的推广应用，为植物地理学研究搜集、储存和处理巨大容量数据提供了可能性，使

植物地理学得以向更广泛、更深入的方向发展。一些植物地理学工作者正是借助于电子计算机这一有效

工具，致力于建立和检验理论(数学)模型，并根据模型进行植被类型及其动态的预测。

另一方面，植物地理学研究已开始运用实验方法。在麦克阿瑟理论影响下，已有少数科学家从事于

生物地理的实验。他们操纵的虽然是小型系统—小的岛屿，却取得了令人满意的结果。然而，由于植物

地理学的大多数重要问题涉及时间长、范围广，不可能或不容易进行实验。

植物地理学的基本内容

传统的植物地理学分为三个部分：区系植物地理学、生态植物地理学和历史植物地理学。

历史植物地理学研究植被的时间发展规律，现代植被空间规律的阐明要借助于历史植物地理学研究

的结沦。生态植物地理学与植物生理学的成就结合，已经发展成为植物生态学。从地理学的观点来看，

植被由不同种类的植物组成，而不同种类的植物个体在自然界极少孤立出现，总是与其他植物结合形成

群落存在，植物地理学的研究只能根据研究对象，在两个水平上进行：在种属(包括种以下和属以上的单

位)水平上进行和在群落水平上进行。前者是植物种类地理，后者是植物群落地理。

植物种类地理主要内容包括：植物生态地理群，植物分布区，植物特有种植物残遗种和植物替代种，

植物区系，地球植物区系分区，以及栽培植物起源中心说等。植物群落地理主要内容包括：植物群落、

植被动态、植被带以及各种植被类型。此外，植物地理学还研究植物地理气候指标、植物地理先兆法则、

指示植物、植被区划和植被制图等。

海洋与陆地的环境条件差异很大，海洋植物的生活有不同于陆地植物的规律。海洋生物的分布首先

取决于水的盐度、深度(光透入的深度)以及随深度的增加所引起的压力的增大等因素。海洋中温度在空

间上和时间上的变化远比陆地上的微弱和平缓。因此，在陆地上决定植物和植物群落分布的基本因素是


空气和土壤的温度和水分，而在海洋并不是如此。海洋植物地理研究的领域还有待于进一步的开拓和发

展。

通过植物地理的研究，可以了解各类植物和植物群落在地球表面多种多样的分布类型，以及这些分

布类型的形成、变化和发展趋向等等。

植物地理学可以提供关于植物资源的分布和储量的资料，并通过植物地理考察发现新的有用植物；

一个地区引种某种植物能否正常生长和繁殖，以及能否提供满足人类要求的生产力，也有赖于植物地理

的知识；植物地理学还对防护林的配置、绿地的安排，包括其构成植物的种类都有指导作用；植物和植

物群落是环境的综合指示体。在勘探金属矿床、寻找地下水，确定荒地开垦的可能性和利用方向等工作

中，利用指示植物和指示群落司大大节约时间和投资；植被地图和其他植物地理图是国土规划和整治的

重要参考资料；同动物地理学的研究一道，为确定自然保护对象，自然保护区设置地点、范围以及保护

区网的布设，提供依据。

动物地理学

动物地理学是研究动物在地球表面的分布及其生态地理规律的学科，它是自然地理学的一个分支，也是

动物学的重要研究领域。

动物地理学发展简史

人类很早就对动物的地理分布进行了考察和记载。公元前 11 至前 6 世纪的《诗经》中已经记载有

100 多种动物的分布。公元前 6 世纪《考工记》中第一次提出了中国动物南北分布的界线。公元前 5～前

3 世纪的《尚书·禹贡》篇中也有对中国经济动物的记载。

公元前 4世纪，古希腊亚里士多德的《动物志》记述有 500 多种动物的分布。公元初古罗马普林尼(老)

的《自然历史志》、16 世纪末中国明朝屠本畯的《闽中海错疏》等，都记述有各类动物的分布。

18 世纪至 19 世纪上半叶，随着林奈《自然系统》的问世，标志着系统的动物分类学建立了，科学

的动物地理学开始出现。在欧洲，出现了专门叙述动物分布的著作，主要有：《哺乳动物分布》、《昆

虫区系》、《俄罗斯-亚洲动物区系》、《鸟类分布及决定其分布的自然环境》等。

自 19 世纪中至末期，动物地理学在达尔文的进化论思想的影响下发展，《物种起源》第一次用进化

论观点阐述了动物的分布及其成因。与达尔文同时代的英国进化论者华莱士，系统地探讨了动物在地球

上的分布，对斯克莱特所划分的世界陆栖动物的分布区进行了补充修正，成为现代陆栖动物地理区划的

基础。他于 1860 年提出的华莱士线，近几十年引起了板块学说支持者的重视；他的名著《动物的地理分

布》是历史动物地理学的重要文献；他创立了物种的产生和变化在空间和时间上相互关连而一致的理

论，被推崇为动物地理学的奠基人。


20 世纪初至今。由于生态学的发展，对动物分布的探讨逐步转向对生态因素的分析、动物群的结构

特点以及与自然环境相互关系的研究，逐步形成生态动物地理学。较有影响的著作有黑塞的《生态动物

地理学》。此阶段海洋动物地理研究也取得较大进展，代表著作有：瑞典埃克曼的《海洋动物地理学》，

美国布里格斯的《海洋动物地理学》。

中国自 20 世纪 50 年代以后，由于全国自然区划工作的推动，动物地理区划研究首先得到发展，一

些学者对陆栖脊椎动物、海洋动物和昆虫区划等进行了较系统的研究，初步奠定了中国动物地理研究的

基础。

动物地理学的基本内容

动物地理学主要研究各自然带及景观中的动物群组成与结构特征；动物分布图的编制；进行动物分

布区、类型的划分；依据系统的动物分布资料，分析动物分布与自然环境演变(历史、现代)的关系；探

索各动物区系的特征及形成；以历史或生态的观点进行动物地理区的划分等等。

地理动物学主要有两大分支：历史动物地理学和生态动物地理学。前者着重研究不同动物分布区的

形成及其变迁，探讨各地动物在系统演化上的关系及其相似性，进行动物地理区的划分。后者着重研究

动物分布、扩展的生态因素，探讨动物与环境的相互关系及其区域分化，进行动物生态地理群的划分。

动物地理学在地理学中属于部门自然地理学，在动物学中属于动物分布学范畴。它与地理学各科，

如综合自然地理学、植物地理学、古地理学等有关，又与动物学各科，如动物分类学，动物生态学及古

生物学等有关。

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