序

地貌学是一门长期以来对于地球科学工作者有着巨大吸引力的学科。曾经大量出版过的专著和教材就是一个明证。从它的诞生之日起，地貌学就建立了一个较好的理论体系，首先是120年前戴维斯的侵蚀循环说，其次是内、外营力作用的概念。进入21世纪，人们依然关注地貌学，但是明显地换了一个角度，不再强调以地貌本身来说明地貌演化的阶段，而是注重把地貌形成演化作为地球系统行为的组成部分来研究。例如，当今的地貌学家经常把地貌变化看成是与气候变化和生态系统变化具有同等重要性的全球变化的组成部分，而且地貌演化中的产物是全球变化的忠实记录，是全球变化研究的绝好材料。在融入地球系统科学的过程中，地貌学需要不断汲取其他学科的营养，进一步发展研究方法，拓展研究领域。时空尺度、过程与机制、动力学和模型、正演与反演、沉积环境和沉积相等等为地貌学的重要观念，野外工作、实验室分析、数据处理、模拟计算则成为地貌学的基本技能。这是现代科学对地貌学的要求，也是我们编写这本教材的目的。

有关地貌学的教材国内外已经有了多本，其结构大多是对不同类型的地貌进行描述。本书虽然考虑了地貌的分类问题，但是更加着重强调的是地貌特征的刻画、地貌研究方法，以及地貌形成演化的过程和机制。

本书分十四章。第一章介绍了地貌学的基本问题、地貌学发展简史和研究方法。第二章叙述了地貌赖以形成的地球表面的环境和地貌的内、外动力作用。第三章至第十章，以陆地地貌为重点，描述了地球上主要的地貌类型和特征；值得指出的是，对海洋地貌的简略并不表示其重要性较低，而是表示海洋地貌的研究目前尚不及陆地地貌深入，有待于今后的进一步工作。第十一章至第十三章分别论述了泥石流过程、海岸地貌演化和小尺度床面形态演化问题，其目的是使学生尽早地接触研究地貌演化的过程和机制的方式。当然，在其他章节，我们也努力使研究方法和过程、机制研究贯穿于全文。最后，第十四章以地貌遗产和旅游地貌学为例，说明了地貌学在社会、经济发展中的应用和重要性。为了便于学生的学习，我们在书后提供了一份国内外部分地貌学专著和教材的目录。

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第一章   绪论

第一节 地貌学的基本问题

一、地貌及地貌学的定义

地球表层是人类生存环境，包括大气圈、生物圈、水圈和岩石圈等，而固体地球的表面可以说是这些圈层相互作用的重要环节和具体场所，也是人类活动的最基本的场所和物质基础。固体地球表面（通常简称“地表”）的形态特征及其空间分布、物质组成及结构，以及其形成和演变规律，对人类活动和文化分布具有重要的影响。这里所谓固体地球表面形态特征就是通常所说的地貌。

地貌的属性可以从物质构成、几何形态、及时空尺度几个方面进行界定。从物质属性看，地貌学研究的地表是指地壳的外表面，其组成物质是岩石及其风化产物——土（可以看做松散的岩石），其构成方式可以呈现多种内部结构构造。从几何形态看，地球表面形状，是指固体地球表面以高低起伏为基本特征的几何形态（如高山、平原、高原、山脉、丘陵、峡谷、河谷、盆地、沟谷、洞穴、悬崖等），常简称为“地形”或“地貌”（landforms，或relieves）。在空间尺度上，地貌的界定通常是以人类活动范围或人类常规知觉的尺度范围，显示了地貌学中地理学人地关系传统的属性；但是，随着科学技术进展（如遥感技术和多种显微技术），固体地球宏观尺度的表面形态（或行星地貌，尺度范围100～1000km），如洋中脊、边缘海、大陆架等，以及微观尺度范围（0.001～0.000001m及以下），也逐渐纳入了地貌学的研究范围。地貌具有一定的空间分布和组合特征。在时间尺度上，地貌主要是现代地表过程的产物。

地貌学的英语术语Geomorphology源自希腊语的词根geo（地球）、morphe（外表形状、面貌）及logos（论述），其他欧洲语言如geomorphologie（法语）、геоморфология（俄语），Geomorphologie（德语）保存了类似的特征。

国际上不同地区学术界将地貌学分属不同的学科。在美国，地貌学一般属于地质学系列，它替代了地文学（Physiography）；而在澳大利亚、英国和西欧其他国家，地貌学则更多地属于自然地理学。我国地貌学研究在地理学界和地质学界都受到一定的重视，但不同学科对地貌研究侧重点不同。地理学更为关心地貌的空间分布特征及其发育与自然乃至人文地理环境其他要素的关系，地质学更关心地貌发育与岩石圈内部因素的关系。近年来，由于全球变化和地球系统科学的发展，对地貌的研究呈现出多学科交叉的趋势。

在本书中，地貌学是研究作为人类生存环境的固体地球表面及表层的物质形态特征、物质组成、内部结构、空间分布、成因及其演化规律的学科。地貌学研究的对象及研究方法随着人类社会及科技发展而发生改变，随着人地关系的改变而改变。地貌学研究，不仅在理论上作为人类对地球家园最基本、最直接的特征——地貌形态的形成规律的探索和解释，而且在实践上可以为资源开发利用、土地利用、环境管理、灾害预防、区域可持续发展等多方面服务。地貌学的研究成果可应用于资源开发、环境保护、自然灾害防治、工程建设、可持续发展管理等方面，对于国家的经济建设具有重要意义。

二、地貌学研究对象和任务

地貌学的研究对象是地表形态。地表形态的要素之一是地形的起伏，在地形图上用等高线来表示。但是，把地形表现出来，绘制为地图，这是测绘学的任务。地貌学不仅要考虑地形高低，而且要考虑坡度的大小、方向和空间分布，考虑各种地形的组合特征。就地貌学的任务而言，是要弄清地表形态的基本特征和控制因素，了解地貌形成演化的过程和机制，确定地貌演化的产物及其在地球系统演化中的意义，为环境、资源、灾害等领域提供科学依据。

地貌形态具有一定的空间分布和组合特征。例如，河流作用下的流域可有河床、河谷、河滩、阶地、河口湾、三角洲等部分，每一部分都有地形、坡度、物质组成等特征，这些特征在空间上还可能有各向异性现象，即沿不同方向一个参数的变化格局有所不同。因此，作为地貌学的一项基础任务，是要对地貌特征从形态、组成、空间分布等方面进行刻画。地貌的形成是与多种因素相关的，如地壳的升降运动、海面上升、降水与蒸发、流水、波浪、潮汐、气温、岩性、植被、地球化学反应、人类活动等。因此，一种经典的 表述是“地貌是内外营力共同作用的结果”。这里，内营力是指地球内部运动产生的作用力，如地壳抬升、地震、火山喷发等；外营力主要是由于太阳能输入和天体间相互作用而产生的作用，如降水和潮汐。

地貌学的另一项任务，是要弄清这些因素的种类和空间分布，并与地貌之间建立联系。有了对地貌特征及其相关因素的了解，就可以对地貌进行分类。分类的基础可以是形态组合，也可以是控制因素，还可以综合以上两个方面进行分类。分类是深入研究地貌演化的前提，因此也是一项基础性的工作。

地貌形成演化的过程和机制的研究是地貌学工作的核心。这里的基本科学逻辑是：对地貌特征的了解和历史记录并不一定能导致对其今后演化的准确预测或对过去的重现，而在弄清过程和机制的情况下，就可以根据科学的计算方法和模型，达到预测的目的。那么，什么是过程和机制呢？“过程”一词是以英文process翻译过来的，但这种译法并不是准确的，因为按照中文的愿意，“过程”似乎是与“时间序列”相联系的，即是指先后次序或按先后次序发生的事件，但按照process的含义，它是指一种作用力施加在系统之上所引起的反应，也就是作用因素与系统反应之间的对应关系，因此把process翻译成“制程”可能更为恰当。“机制”是由mechanism翻译而来，其内涵是“过程”的组合，可理解为若干种作用因素共同施加于系统时的效应。因此，研究某种现象的机制，就是弄清与这种现象相联系的因素的作用方式或一种特定的过程组合方式。

在地貌演化中可形成许多产物，如侵蚀形态和沉积层序，弄清这些产物的形成时间、所代表的地貌环境和演化阶段，可提供地球环境演化的重要信息。此外，在这些产物中，还含有气候变化和生态系统变化的信息，可通过各种“代用指标”的建立来提取。例如，黄土中粒度的垂向变化可作为冬季风作用在历史上的变化的指标。因此，地貌学的第三项重要任务，是研究地貌演化中产生了什么产物，分布在哪里，有什么基本特征，是如何形成的。这项研究对于全球变化领域的工作是至关重要的，因为全球变化主要就是指气候变化、地貌变化和生态系统变化。

第二节 地貌学发展简史

地貌学作为一门独立的学科是在19世纪后半叶的事情，但此前有一个遥远的过去，我国和其他国家的前人从古代起就对地貌现象有了兴趣并开展了探索活动。虽然地貌学这一术语是19世纪后期提出的，但是地貌学的一些基本思想及研究甚至可以上溯至古代。在我国，宋代沈括对雁荡山河流地貌侵蚀作用提出了正确的理论。有意思的是，有些地貌学思想在东、西方各自古代大哲学思想家之间存在着一些共同特点：亚里士多德（Aristotle，384-322B.C.）欣赏河流侵蚀地表并形成地貌，而远在东方的中国春秋时期的老子则在阐述柔弱刚强的相对性时说“天下莫柔弱于水，而攻坚者莫之能胜”（《老子》），实际上也是对流水地貌侵蚀作用的描述，这段名言甚至被用作西方现代地貌学专著的开篇名言。中国晋代已经有“东海三变桑田”的传说，而西方Strabo（54B.C.-25A.D.）则注意到了陆地局部抬升和沉降的变迁。由于James Hutton（1726-1797）的研究强调河流侵蚀对区域地貌的影响，并建立了关于地貌侵蚀、发育演变的较为完整且对后世地貌学影响巨大的理论体系，因此欧洲有人将他称为现代地貌学之父。

一、地貌学在中国的发展

中国地貌学研究大致可以根据人们对地貌学思想的认识程度、研究方法和研究技术分为几个阶段：古代地貌思想萌芽、古代地貌过程观察及解说期、近代地貌范式形成期、现代地貌发展期。

宋代以前，地貌学思想呈现零散、朦胧的特点，主要内容以地貌描述为特征。具体研究主要为类型划分、简单地貌过程的描述及区域地貌描述为特征。虽然我们尚不知道中国先民最早在何时有了地貌地形的明确认知，但是可以肯定，作为在生存空间中起到重要作用的地貌因素，一直影响着人们的空间行为和生存、生产活动。而中国最早系统进行地貌划分，我们认为可以上溯至距今约4000年前的殷商时期，从甲骨文文字记录看，殷人的景观类型描述已经有较为系统的山地地貌、平原地貌及河流湖泊地貌等多种名称，虽然不是严格意义的地貌学划分，但是已经具备一定的体系和特征区别。

甲骨文的地貌分类，从划分原则上分析，主要有形态及结构、高度、物质组成等，如对山地地貌的划分；而对河流地貌的划分则可能涉及到了营力因子，如对于河流类型划分，更多的是关心流水情况。例如根据地貌要素的本身形态特征可以划分为丘、山、高、岳、泉等，根据地貌要素空间分布特征分为川、州、田等，常以顶视平面图式表示，而根据地貌要素的物理特性划分出的“洹”，实际为水势回转之河流段。

春秋时期老子注意到了地球表面水的重大侵蚀力量，在仅仅5000字的著名哲学著作《老子》中写道：“天下莫柔弱于水，而功坚者莫之能胜”，并作为柔弱胜刚强的哲学寓意的案例。中国古代地理文献《禹贡》将中国分为九州，描述了各地的地貌，《山海经》记录了各地山川地貌的大致分布情况，《汉书·地理志》则对各地山川地貌以及流水地貌过程进行了较为系统的描述。

在这一阶段，我国先民对地貌开始注意、描述并有了初步的地貌分类思想。同时也说明，中国文化在世界地貌学发展中具有重要的历史价值和学术价值。

从宋代开始，人们对自然环境的观察逐渐仔细，出现了许多对地貌现象的描述和解释。如沈括《梦溪笔谈》就对雁荡山侵蚀地貌进行了描述和解释。明代徐宏祖（号霞客）更是对喀斯特地貌、丹霞地貌等多种地貌进行了描述和分类，并相应进行了部分的科学解释。

我国近代地貌学，是在引入西方地貌学、地质学方法理念后结合我国本土地质、地理条件而发展的，并逐渐在喀斯特地貌、河流地貌、丹霞地貌、黄土地貌、冰川地貌、青藏高原地貌等许多方面提出了自己的学说。早期我国学者从西方引入了现代地貌学研究方法，李四光1937年对庐山进行了冰川地貌的研究。20世纪40年代，我国逐渐培养了自己的地貌学研究生，在西南地区做了大量的地貌实证研究。新中国成立后，随着国民经济建设的进展，大量地貌学研究成果尤其是应用研究成果涌现。学术界，南京大学1962年编写了我国第一部体系完整的《地貌学》著作，并成立了我国第一个地貌学专业。1949年前我国将地貌学称为“地形学”。1956年后，我国学者为了强调学科名称能对地貌形态构成与形成过程等内容的兼顾，把“地形学”改称为“地貌学”，并逐渐得到学术界的普遍认同和使用。至此，中国地貌学的研究范式基本形成。

改革开放后，我国地貌学研究取得了长足的进展。地貌学专著层出不穷，不仅有普通地貌学专著，而且专题研究、部门地貌学专著等均大量出现，分支学科的专著更为丰富。在研究的理论层次上，大量研究得到了国际学术界承认，并形成了一定的国际影响。在研究方法上，大量现代方法技术被应用于地貌学研究。在研究理念上，中国地貌学家有两个特色：一是强调中国特殊地理环境乃至文化背景所拥有的地貌对象，如青藏高原、黄土高原、喀斯特地貌及丹霞地貌；一是强调应用。出现了地貌学繁荣发展的局面。

二、西方的早期地貌学思想和探索

现代地貌学产生于西方国家。整个自然科学的体系的形成是从亚里士多德（Aristotle，384-322B.C.）开始的，而从17世纪起，地貌学的探索开始与近代地球科学相结合，产生了一些重要的地貌学思想。现以山脉、河流的起源为例，说明西方早期地貌学思想的特征。

关于山脉的起源，17世纪以前的探索主要是猜测性的，而真正意义上的科学探索是始于17世纪，以Steno，Moro，Huton，De Saussure等人的工作为代表（Adams，1938）。

Nicolaus Steno（1638-1686）出生于哥本哈根，1656年进入哥本哈根大学学习医学。1668年写成Prodromus一书并于次年出版，这是他业余爱好的研究成果。在这本书中，他指出，从山脉中的地层的空间分布和相互关系中可以看出，山脉的形成是由于地球运动改变了地层位置的结果，某些山脉则可以是火山喷发的结果，地层之下的物质上涌或空洞导致塌陷是造成地形变化的原因，强调了内动力作用的结果，断块与褶皱山概念的提出使他的主要贡献。

Moro Abbe Anton Lazzaro of Venice（1687-1740）基于对火山喷发活动和新生岛屿的观察，提出了山脉是来源于“地球内部之火”的主张，认为山脉可分为“原生”和“次生”两种，前者的地层是不成层的，而后者是成层的。如果有的山体同时具有二者，则可以判别不同山体的先后形成次序。至于山脉的褶皱形态，他解释为“地内之火”的作用。物质喷出地面，下面是否会形成空洞？对这个问题，他说是否形成空洞是不重要的，重要的是我们的确看到了岩浆喷发、Santorin岛从海中长出、熔岩从Vesuvius和Etna火山口涌出，这些就够了。对于空洞产生的后果，Moro说，空洞可以被流体所充填，或者空洞可以确实存在。

Giovanni Arduino（1714-1795）于1759年在意大利、Johann Gottlob Lehmam（1719-1767）于1776年在德国、Pallas于1777年在俄国，分别指出山脉不是一次突变过程形成的，而是不同时期的多次抬升的结果。

Leopold von Buch（1774-1852）提出了“Cratess of Elevation”，用以解释火山的形态，通过对Alps山脉的研究，De Saussure（1740- ）提出了山脉成因的挤压褶皱理论，他的著作Voyages dans les Alps（第一卷）于1779年出版，系统地阐述了他的观点。

总体上，上述关于山脉形成的理论大多是不够完整、不够合理的，但提出了许多可供进一步探讨的想法和观点。

关于河流的起源，Leonardo da Vinci（1452-1519）从Alps山的观察中，提出雨水和雪水渗入地下形成泉水，这部分水也可能直至渗入海洋也不出露于地表。出身贫苦之家的意大利人Bernard Palissy（1514-1589）通过艰苦的努力在科学和艺术上都作出了很大贡献，他在出版于1580年的书中指出，河流是由降雨补给的，山坡上的雨水渗入土中和岩缝中成为地下水，而地下水在河谷中出露即成为溪流。法国人Pieere Parrault在1674年出版了《泉水的起源》一书，首次根据降雨量的观测和流域面积的量算探讨了其与河流水量的关系。今天看来，这些认识都过于简单，但在当时却是很有创新性的。

三、近代地貌学的建立

近代地貌学的建立是在19世纪后半叶。此前，地质学家的工作对地貌学的建立起了推进作用。Lyell认为河流长期连续侵蚀可以形成类似传统灾变论的地质遗迹，并批评灾变论和洪水论，他的《地质学原理》建立了地质学研究的基本理念和方法，他的“现在是打开过去的钥匙”成为地质学名言。Agassiz等人的冰川理论对教会理论形成有力的挑战。在地貌学领域，19世纪后半叶出现了Powell对基准面的研究、德国人A.Penck和W.Penck父子对坡地演化模式的研究，以及美国地貌学家戴维斯（W.M.Davis）的侵蚀循环说。其中，戴维斯（W.M.Davis）的侵蚀循环说通常被看成是近代地貌学的标志。

在戴维斯以前，地貌学着重于静态描述。虽然有少数学者研究了地貌的成因和演变，如达尔文（C.Darwin）对珊瑚礁的研究和吉尔伯特（G.K.Gilbert）对河谷地貌的研究，但这些研究未能构成完整的地貌学思想体系。19世纪中叶，达尔文的进化论不仅对生物学，而且也对地质学等自然科学产生了深刻的影响。戴维斯把演化的观点引进地貌学，开创了一个全新的时期。他认为，地貌也应该有确定的演化系列，地貌学的基本任务是对此进行解释性描述。1885年，戴维斯发表了《从平原和高原及其起源的研究看地理分类》一文，初步提出了他的陆地侵蚀地貌的理论，即后来的“地理循环说”或“侵蚀循环说”。又经过十多年的探索和完善，戴维斯于1899年系统地阐述了他的地貌学理论框架和地理循环学说。应该指出，戴维斯的理论并不是对进化论和地质学方法的完全照搬，而是长期从事野外工作的结晶。河流地貌从上、下游的明显差异以及山区地质构造对河谷发育的控制给了他很深的印象。

戴维斯认为，地貌是构造、作用和时间的函数，地貌描述就是要阐明在一定构造和营力作用下的演化过程，因此“时间”是地貌解释性描述中最常用、最有实践价值的因素。根据这一思路，戴维斯具体地提出了陆地河流侵蚀地区（他称之为“常态侵蚀区”）的地理循环理论。该理论认为，陆地的抬升导致侵蚀，侵蚀又使陆地变低，因此陆地地形的演化是抬升-侵蚀-夷平的周而复始的运动；在每一次理想的地理循环中，地貌发育都有三个阶段：地形起伏迅速加大的幼年期，起伏最大、地貌类型最复杂的壮年期，以及起伏微弱的老年期。

与此同时，戴维斯还提出了准平原的概念，认为准平原就是老年期地貌的标志。准平原这一术语是戴维斯对剥蚀平原观念的综合，后者在戴维斯之前已经形成，鲍威尔（J.W.Powell）和达顿（C.E.Dutton）等人就曾经阐述过。关于剥蚀平原的成因当时有两大学派，英国学派认为是海蚀而成，以戴维斯为代表的美国学派虽不否认海蚀的作用，但认为陆地河流的剥蚀作用是最重要的。这两大学派的分歧与他们对各自所在区域研究的经验很有关系。英国是个岛国，境内河流规模很小，而海洋的作用较为明显。美国西部发育了大型水系，河流成为主要的侵蚀营力，在当时的条件下在不同区域工作的学者受到地方观念的影响，这是完全正常的。现代研究表明，戴维斯的看法较为正确，海蚀平台的最大宽度通常不超过几公里，故海蚀作用并不能形成宽广的剥蚀平原。

最初侵蚀循环说的应用只限于常态侵蚀区，在其他类型的侵蚀区域，侵蚀循环的表现是不同的。未来扩大循环理论的适用范围，戴维斯对断块山地区和海岸地区进行了研究，并提出相应的循环理论。20世纪上半叶，大量的地貌研究是沿着戴维斯所开拓的方向前进的。不少学者运用他的基本概念针对不同的陆地区域给出了个循环阶段的划分及其标志。例如，约翰孙（D.W.Johnson）1919年对海蚀区域、科里克海（C.H.Crickmay）1933年对溶夷作用区、金（L.C.King）1948年对山麓侵蚀面发育地区、派耳梯尔（L.C.Peltier）1950年对冰缘侵蚀区等，都探讨了地貌演化的幼年期、壮年期和老年期的划分问题。

侵蚀循环说提出之后也受到了许多批评，最初的部分批评是由于对戴维斯理论的误解而引起的。如有人提出，地壳的上升和侵蚀难以与“圆形”联系在一起，因此“循环”（cycle）这一名词是不恰当的。实际上，地壳的上升运动具有周期性，循环说的主要内容是每次地壳运动中地貌的长期、有序地发展，其意义与“循环”一词不悖。后来，批评的焦点逐渐转向了戴维斯的方法论。在科学方法上，戴维斯与旧传统发生了激烈的冲突。一些地理学家指责戴维斯所用的方法中演绎太多，观察太少。对此戴维斯多次指出：演绎和观察具有同等的重要性。他的方法在对准平原的研究中表现得很充分。戴维斯首先从理论上分析了前人对基面的定义，提出基面应指常态大陆侵蚀的水平基准面，是一个理想平面。将基面与陆地上升相结合就得到侵蚀循环的概念。又据演化的观点，可将一次循环中的地貌分为幼年、壮年和老年阶段。老年阶段时接近循环终了时的阶段，这时的地形就称为准平原。显然，准平原是循环学说的直接推论。接着戴维斯又指出了野外所观察到的准平原：微微起伏、有基岩小山出露的煤山地面；山区齐一的封顶面，它是再次抬升前已形成的准平原标志。可以看出，戴维斯的方法与现代科学常用的假说-实践检验方法是接近的。当然，戴维斯常常过分地企图从若干简单的假定中推演出一系列地貌，因而导致错误。但是，这不是错在演绎过多，而是错在与其他研究方法结合的不够。  

到了20世纪20年代，更多的批评是来自以地貌学家彭克（W.Penck）为代表的德国学派。彭克的批评主要有三条：地壳的上升运动是十分复杂的，而戴维斯的上升-侵蚀模式显得过于简单；从山坡演化来看，幼年期至老年期的地貌标志与戴维斯所说的不符；齐一的峰顶面不必用准平原来解释。在第一类批评中，彭克着重强调了内动力的重要性，反对戴维斯以外动力为主的观点，这是由可取之处的。戴维斯本人也承认，理想的循环是最简单的，但认为可根据实际情况修正和补入细节，例如循环可以有间断和灾变。他也同意彭克在讨论不同形式的上升过程中，如长期上升、短期强烈上升、缓慢上升等过程中的地貌发育阶段时所用的方法。在第二类批评中，彭克提出山坡演化遵循平行后退的方式，因此不能用坡度的陡缓来说明演化阶段。实际上，在宏观的时空尺度上，彭克与戴维斯并无实质性分歧，因为即使在彭克的理论中，山坡的平均坡度也是随侵蚀而逐渐减小的。至于第三类批评，充其量也只是齐一峰顶面成因的分歧，即使齐一峰顶面并不代表老的准平原，这也不能驳倒准平原的概念。总而言之，彭克实际上并不反对戴维斯的构造-作用-时间的理论框架，也不反对以演化的观点描述地貌。他们的分歧只是在具体的细节上，这种分歧不同于先前的某些地理学家与戴维斯在方法论上的分歧。

四、现代地貌学思想的发展

随着地貌学视野的扩大，戴维斯学说的弱点日益暴露出来。首先，侵蚀循环说并非普遍适用于所有的侵蚀环境，例如在海底峡谷区和冰川作用区就很难应用。其次，地貌学不能只考虑侵蚀过程而忽视堆积过程。再次，戴维斯的许多概念本身也已不适合需要，如在他的理论体系中，“构造”并不能概括影响初始地貌形态的所有因素；“作用”通常只限于外动力作用，而且不管作用的机制；“时间”指的是阶段，只是一个相对的衡量尺度。最后，运用戴维斯理论进行实地描述时比较困难，主观臆断的成分仍然过多，缺乏各管的测量和描述手段。从第二次世界大战结束到10世纪60年代，地貌学思想发生了一系列变革。

Horton（1945）对流域地貌的系统分析是这场变革的先声。他意识到水系形式对流域地貌的重要影响，给水系的描述规定了一个法则，即对河流进行分级的法则。后来，A.N.Strahler进一步完善了河流分级法。在此基础上，提出了分汊比、流域密度、河道保持常数、地壳起伏统计分析方法和面积高程关系曲线等定量指标。这些指标都是客观的，可以从1/5万至1/20万的地形图上量算出来。他们的方法虽然只是简单而初级的系统分析方法，但是在分析流域水文和地貌特征方面有成功的应用。

自Horton以后，地貌学由于两个方面的进展而取得了理论上的重大突破，第一个方面是，现代科学方法的运用使地貌学的时空尺度的范围大为扩展，研究的重点从地貌演化转向作用-形态关系。在现代科学方法中，对地貌学影响最大的莫过于系统方法了。20世纪中期发展起来的系统论为多门科学提供了一般的研究方法。对于可控制系统的研究促进了系统工程学的发展，对于地貌这样的自然系统，系统方法也显示出强大的生命力。

概括地说，对自然系统的分析是通过限定系统的时空范围和状态变量的定义域、归并和简化时实及状态变量、确定输入输出控制参数等步骤而完成的。从系统分析，可以得到若干描述系统行为的演化方程，其中一些控制参数可根据实测和观察资料予以确定。实践证明，系统方法使数理方法、概率统计方法和电子计算机在地貌学中的普遍应用成为可能，并且产生了显著的效果。20世纪50年代引入了线性统计方法，50年代末由于第二代电子计算机的应用引入了多元统计法，60年代有了空间分析法，对山坡演变、河型、水系发育等地貌学传统问题都用定量方法进行了研究（Chorley 1972）。

由于系统分析方法的应用，基础科学和邻近科学的大量成果可以直接应用于地貌学，提高了地貌学理论的精确程度。Yang和Stall（1973）把河流看成是处于动态平衡的开放系统，应用熵的概念和斯特拉勒的水系分级方法，得出了最小能量原理。他们的研究无疑受到了当代热力学和物理化学理论的深刻影响。

上述进展对戴维斯理论框架具有如下的根本性改造作用。其一，系统方法可以灵活地运用于各种时空尺度，因而大大扩展了地貌学的研究范围。戴维斯的时间是以循环周期为基本单位的，通常尺度很大。按照他的时间概念，地貌系统便成了封闭系统，其演化形式必然是循环的。但是，如果以与之不同的时空尺度来看，地貌系统就成为开放系统，此时“循环”概念不再适用，而应代之以“动态平衡”的概念。戴维斯理论所适用的空间尺度通常以地质单元来衡量，这对于星体地貌和小尺度地貌就无能为力了。但运用系统方法，对不同时空尺度的封闭或开放系统都有可供进行研究。其二，在研究地貌系统时，通常是把作用当作输入、把形态当作输出来看待的，所得结果是作用-形态关系，其侧重点与戴维斯理论不同。戴维斯强调的是演化，而新的地貌学强调作用-形态关系，其中也包括了演化的意义。其三，根据系统反馈概念，地貌不再被看成是“构造”被动地受外力雕塑的产物，形态也反过来起影响作用，而地貌是形态和作用共同构成的系统。

使地貌学改观的另一重大进展是以海洋地貌学的成果为代表的。最初的研究是由美国地质地貌学家谢帕德（E.P.Shepard）所开创的。他在30年代就开始从事海底地貌调查。经过十多年的辛勤工作，于1948年出版了他的名著《海底地质学》，后来又在1963年和1973年分别出了第二和第三版。在这部著作中，他以新的观点研究了大陆台阶和海底峡谷等海底地貌形态。

第二次世界大战以后，以新的地貌学观点从事海洋地貌研究的还有原苏联地貌学家曾科维奇和英国地貌学家C.A.M.King等。曾科维奇在《海岸发育作用》一书中，用动态平衡的观点创立了砂质海岸均衡剖面和中立线的概念。King的《海滩与海岸》积极引入水力学、工程学等方面的成果，探讨了不同时空尺度下的海岸地貌，并对建设性地貌予以重视。值得注意，在他们的著作中，关于地貌发育阶段的划分只占很小的篇幅，成为次要的问题了。

地貌学不应忽视覆盖地面70%的海底。海洋地貌的研究填补了传统地貌学的这一空白。海洋环境与陆地环境的主要差异在于，海洋基本上是一个堆积环境，侵蚀环境所占比重相对较小。因此，海洋地貌学在研究侵蚀地貌的同时，必然要重视地质地貌，这就导致对戴维斯理论的突破。当沉积学在20世纪50年代随着石油开发而兴起的时候，地貌学发挥了重要作用，这也是必然的。沉积环境的划分实际上就是地貌系统的划分，所以在现代沉积环境的研究中，地貌学是可以有所贡献的。

1970年以后，地貌学出现多元化发展时期，在交叉学科思潮影响下，地貌学研究从研究内容、研究方法、研究技术、研究领域、研究应用以及边缘学科发展均出现了多元化的特征。研究内容出现了地貌形态与组成、形态与过程、地貌与沉积、地貌与环境、微观与宏观、地貌与气候、地貌与生物、地貌与全球板块运动、地貌与构造运动等多个方向；研究方法上强调了构造地质、地球化学、沉积学、数理统计、数学建模等方法的运用，并且出现了较多的交叉学科和地貌分支学科的繁盛，如气候地貌学、构造地貌学、动力地貌学、生物地貌学、水文地貌学、土壤地貌学等。而地貌学家开始对地貌学进行理论思考，出现了较多的理论地貌学专著（附录）。方法上的突破，使得地貌学成为研究环境演变的重要工具。

20世纪90年代，地貌学进入了信息技术支持时期，GIS、GPS、RS技术以及新的数理理论如非线性科学（分形论、混沌动力系统）等理论的应用，使得地貌学研究在很大程度上（有的甚至从研究范式上）发生了若干响应。基础数据的获取方式、地貌数据的分析内容方法、地貌实验方法等出现了崭新的领域。同时全球变暖等全球化问题也渗入地貌学研究领域。可持续理论的出现，使得人们对地貌学研究的应用充满了期望。

地貌学思想发展的一些重要标志如表1-2所列。

Butler（2003）在展望21世纪地貌学发展时，认为20世纪90年代地貌学的核心主题为地貌学的科学理论、尺度问题、地貌学技术及技术革命，并从流水地貌、风沙和海岸地貌、风化地貌（含喀斯特地貌）、块体剥蚀及冰川冰缘地貌、第四纪地貌、生物地貌、环境地貌、地貌考古、行星地貌学等方面进行了综述。宏观上分析，近期地球科学发展有五大趋势，即突出地球系统各圈层相互作用及重大环境变化研究、突出地球演化的动力过程研究与生态环境保护、突出数字地球与地球科学定量化研究、突出地球管理科学与可持续发展、突出地学跨学科研究与应用，这种趋势在地貌学中也有较多的反映。地貌学近年来的理论研究进展主要体现在：对过程的重视，将形态作为过程的产物和作为过程的标志；对数学方法和数理模型的重视，包括新的数学工具如近年来对非线性科学混沌学、分形论等的引入和对尺度问题研究；对新技术的重视，其中数字技术（GIS）、遥感技术、全球定位技术以及新的测年技术、显微技术、野外和室内的物理和化学测试技术等广泛运用于地貌研究中；对人类作为地貌发育营力和受地貌影响的对象特性的重视（如环境地貌学）；对地貌作为岩石圈与生物圈联系的重要环节的重视；对灾害地貌的重视；以及对地貌与全球变化关系的重视。然而近期研究重点的学术化转变，一定程度上可能导致地貌学对公众吸引力的降低。正如牛津大学著名地貌学家Goudie（2002）指出，美感和中肯对于地貌学吸引公众非常必要，过程研究使得人们对地形本身有所忽略，然而吸引地貌学家的原因恰恰是地形本身，因而未来地貌学需要加强大景观（great landscape）、实际应用和结合全球变化三个方面的研究。

第三节 本书使用方法的建议

作为高等学校地理类专业的教材，本书按40～60学时设计。内容包括地貌学的总体框架和理论体系，并提供了一些讨论和思考题以及国内外部分地貌学专著和教材目录。

在编写思路上，按照地球系统科学的要求，试图对地貌环境用系统论的方法加以阐述。除了介绍地貌学的一般概念之外，还要适当地利用科学的定量方法，说明地貌系统中的物质和能量传输特征以及引起的系统反映，说明地貌系统演化的过程和机制，说明一些重要地貌系统的区域性特征，使学生不仅能够学习专业知识，而且能够了解地貌学的科学问题和研究方法，从而提高他们的科学素养。

使用本书时，应注意以下几点：

（1）本书虽然介绍了地貌的分类问题，但是不以分类为教材的主线。有关地貌学的教材国内外已经有了多种，其中被经常采用的结构是对不同类型的地貌进行描述，尽管描述的框架和模式可以有所不同。需要了解这些教材的读者，可以参考附录所列的文献。

（2）了解地貌的研究历史有助于掌握地貌学的要旨。研究历史的主线是地貌演化阶段：彭克的地貌演化阶段、Davis侵蚀循环说、研究方法与表达方法之争（经验科学与演绎科学）、定量描述、统计方法（相关分类、聚类分析等）、过程和机制的研究、数值模型、地球系统科学中的多学科交叉、资源环境和全球变化领域中所起的作用等。

（3）关于地貌特征的叙述，本书试图从空间尺度、空间分布和时间演化出发，描述地球上主要的地貌类型和特征。最大空间尺度的地貌是海洋与陆地，主要是内动力作用的结果；中等尺度的地貌，如河系、黄土高原等等，是内外营力共同作用的结果；小尺度地貌，如沙波、潮流脊等，主要是外动力作用的产物。

（4）关于研究方法的叙述，本书试图突出野外的现场工作、实验室分析方法和技术、数据处理方法、过程和机制的研究方法、数值模拟方法、高新技术、多学科交叉等，以利于培养学生的研究能力。

（5）关于地貌演化的过程和机制的叙述，本书试图选择典型的类型，如黄土、山地、流域、河口与三角洲、海岸、潮汐汊道，以及代表性的床面形态（潮流脊、沙波）等，应用系统论的观点加以叙述，将每个地貌体系作为一个由于物质、能量的输入、输出而演化的系统。

（6）本书以举例的方式，论述了地貌学在资源开发、环境保护和社会经济发展中的作用。

附录 国内外部分地貌学专著和教材目录

北京大学地理系.地貌学.北京：人民教育出版社，1978

陈业裕，黄昌发.应用地貌学.上海：华东师范大学出版社，2000

杜恒俭，陈华慧，曹伯勋.地貌学及第四纪地质学.北京：地质出版社，1981

谢宇平.第四纪地质学及地貌学.北京：地质出版社，1994

杨怀仁.第四纪地质.北京：高等教育出版社，1987

钱宁，周文浩.黄河下游河床演变.北京：科学出版社，1965

刘东生.黄土的物质成分和结构.北京：科学出版社，1966

南京大学地理系.地貌学.北京：人民教育出版社，1961

倪晋仁，马霭乃.河流动力地貌学.北京：北京大学出版社，1998

任美锷，刘振中，等.岩溶学概论.北京：商务印书馆，1983

施雅风，等.中国东部第四纪冰川与环境问题.北京：科学出版社，1989

吴正.风沙地貌学.北京：地质出版社，1987

吴正.地貌学导论.广州：广东高等教育出版社，1999

严钦尚，曾昭璇.地貌学.北京：高等教育出版社，1985

杨景春，李有利.地貌学原理.北京：北京大学出版社，2004