中国地貌区划理论与分区体系研究

作者简介:
程维明(1973- ),男,甘肃天水人,博士,研究员,主要从事数字地貌与GIS研究,E-mail:chengwm@lreis.ac.cn,中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室。北京 100101;中国科学院大学。北京 100049;江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心。南京 210023;中国南海研究协同创新中心。南京 210093;周成虎,中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室。北京 100101;中国科学院大学。北京 100049;李炳元,中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室。北京 100101;申元村,中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室。北京 100101

原文出处:
地理学报

内容提要:

区划和类型是地貌学研究的两大核心内容。中国地貌区划已有诸多划分方案,比较而言,各种方案存在遴选指标不一、确定等级较少、反映特征各异、划分结果不同、成图尺度较小等不足。应中国地理国情普查等国家专项任务的需求,对较大尺度、多级地貌区划研究提出了新的要求。在梳理中国地貌区划的理论,包括板块构造与地貌圈特征、地貌形态与内外营力体系、地貌形态的类型组合与区域分异的基础上,基于2013年提出的中国地貌二级区划的新方案,归纳了全国多级地貌区划分的原则,提出了基于“大区—地区—区—亚区—小区”的全国五级地貌等级分区方案,建立了“大地构造控制下的地势阶梯特征—>区域宏观形态类型组合—>内外营力及基本形态类型组合—>区域内形态类型组合—>区域微地貌形态组合”的五级地貌分区指标体系,提出了五级地貌区划体系的命名规则和编码方式,构建了基于多源数据进行多级地貌区划单元精确定位的技术与方法,完成了全国1∶25万尺度五级地貌区的划分,包括6个一级大区、36个二级地区、136个三级区、331个四级亚区、1500多个五级小区,并建立了全国地貌区划数据库。该研究对于促进中国区域地貌学的发展、基于地貌区划的应用研究等具有重要的指导意义。


期刊代号:K9
分类名称:地理
复印期号:2019 年 05 期

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      1 引言

      地球表层形态是人类生活、生产的载体,研究地表形态的科学统称为地貌学[1-2]。地貌是自然环境最基本的组成要素,不仅复杂多变,而且在不同尺度上制约着气候、植被、土壤、水文等其他自然环境要素的变化,进而控制着自然环境的分异,因此地貌研究十分重要。按研究对象的不同,地貌可分为类型与区划研究,它们是最基本的两种地貌单元[1-2]。其中地貌类型是指反映形态与成因相一致的地貌实体,空间上可重复出现,如冲积平原。地貌区划是依据形态、成因及发育的相似性和差异性进行的地貌区域划分,空间上不可重复,如华北冲积平原[3]。地貌区划按其目的,可分为综合地貌区划、部门地貌区划和专门地貌区划等[3]。

      地貌区划是与区域研究的发展共生的。从20世纪30年代到今天,中国地貌学家应不同的应用需求,提出了多种地貌区划方案,编制了多种地貌区划图和专著[4-9]。各省、市、区也根据应用需求提出了不同的省级地貌分区;部分地区,如东北地区、青藏高原地区等也提出了相应的地貌分区方案[10-12]。

      对比发现,前人提出的各种地貌区划方案差异较大,主要包括划分指标体系截然不同,20世纪60年代以前以构造地貌为主,80年代后以形态地貌为主;应用目的不同,前期以反映地貌特征为主,近期以反映资源利用为主;区域研究程度不同,东部资料详实,划分较细,西部资料较少,划分较粗;成图比例尺较小,与其他地理要素尺度不匹配,无法起到控制性边界的作用;同时,分级体系不完整,多数只有二级或三级方案,不够详细,不能满足现代环境与资源规划及决策的需求,因此建立中国完备的多级地貌分区体系非常必要,也很迫切。

      因此,本文在总结全国、地区、省域和区域等不同层次的地貌区划方案的基础上,梳理并提出全国地貌区划的五级等级分区体系,遴选出各级地貌区划的分区指标,以及指标的获取方法,提出各级地貌区划的命名规则和编码方法,并基于多源数据完成精度达到1∶25万比例尺要求的全国五级地貌分区单元的精确划分,建立地貌区划的数据库,该研究可为中国的资源利用、生态、环境等提供更为精准的基础性和控制性数据本底。

      2 中国地貌区划理论

      2.1 板块构造与地貌圈特征

      20世纪末,地壳板块理论解析了地貌形态发生分异的内营力问题,从机理上回答了地表地貌形态特征与地球深层地壳板块构造活动的联动机制,是地貌学研究史上的一场革命[13-16]。研究表明,洲际地貌的形成动力主要受控于构造运动,在其基础上受到如气候等外部营力的共同作用。故海陆板块运动是形成现代地貌格局的基本动力,科学家们以现代板块区位结合地貌旋回将全球地壳划分出多种方案,从而形成了较为完备的全球构造系统[13-16]。

      在全球板块构造运动的背景下,中国的第一级、第二级大地貌单元基本上都是由地质构造所决定,它们经历了多次的构造变动,如一些大的山脉都经历了多旋回性的造山运动。尤其是中生代,受印支运动和燕山运动的制约等,奠定了中国现代宏观地貌轮廓相对应的大地构造骨架[2,15-16]。故板块构造形成的大地貌单元是地貌区划的控制性基础。

      与岩石圈、水圈、大气圈等一样,在地球表层明显分布着一个地貌圈层,其概念始于1968年的地貌学大百科全书,其含义是地壳的内部结构主要由内力过程决定,但外部的地表形态,即地貌圈,是外力过程塑造而形成的[17]。

      2.2 地貌形态与营力

      2.2.1 地貌形态的地质构造内营力体系 中国地处亚欧大陆板块的东南隅,东部为西太平洋和菲律宾板块,西南为印度板块[2,15]。受这些板块相互作用的影响,形成了中国完全不同的三种大地构造单元分布格局,即地槽褶皱区、地台区和大陆边缘活动带等,从而造就了中国地貌总体呈西高东低的三级地势阶梯特征[6]。同时,中国的一些山地、高原、平原和盆地等构造地貌类型的排列组合也受到地质构造所控制,尤其是山脉的延伸与构造线的走向几乎一致。因中国各地地质发育历史和构造应力作用差异较大,故不同地区的构造地貌展布存在明显的不同[2,17]。

      2.2.2 地貌形态的外营力体系 在内营力形成构造地貌骨架的控制下,外部营力不断、持续地改造着地貌的外部形态,起到削高补低的作用。由于自然地域条件的不同,气候因素成为改造地貌的主导因素,其通过降水和温度的区域差异来影响风化、搬运和堆积作用[2,17]。受大陆度和三级地势阶梯的影响,自西向东形成了明显的几条降雨等值线分布,如与半荒漠与草原界线大致相同的250mm年降雨等值线、与森林与草原界线大致相同的400 mm年降雨等值线、沿秦岭南麓与淮河一线的800 mm年降雨等值线等[6]。水文条件是另一个因素,水流的数量与侵蚀基面的高低,在很大程度上影响到地貌发育的速度以及高地被分割、低地被填塞的程度,特别是沿大兴安岭西麓至青海、西藏的内流区和外流区界线。地面自然植被的性质与完整程度以及人类对于土地的利用情况,也在很大程度上影响着地貌的发育状况[2,17]。

      中国地貌类型分类多数采用形态与成因相结合的分类方法[18]。地貌学者在研究中国地貌类型分类时提出,地貌形成的内外营力可分为15种类型,其中与水相关的类型包括海成、湖成和流水作用地貌;与冰相关的类型包括冰川与冰缘作用地貌;与干热相关的类型包括风成和干燥作用地貌;特殊物质作用的类型包括黄土和喀斯特作用地貌;构造相关的类型包括火山熔岩、重力和构造作用地貌;其他相关的类型包括人为、生物和其他作用的地貌等[19-24]。

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