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地理—生态过程研究的进展与展望(1)(3)

2016-01-15 01:03
(3) 动态动态变化是在结构分析的基础上, 研究生态系统和景观单元等的变化规律和特征, 解释结构发生怎样的变化、变化的地点以及变化的速度等问题。在动态变化的分析中, 包含两个层面的含义: 对现状的分析; 对未来变化的模拟。其中, 采取何种方法或技术刻画动态变化的特征, 是学者们共同关注的话题。此外, 在动态分析的研究中, 对不同时期数据精度、分类系统等一致性的处理, 往往是进行动态分析的先决条件。
(4) 驱动力驱动力分析是在结构变化分析的基础上, 揭示生态系统和景观单元变化的原因和驱动机制, 以期为预测结构变化方向和制定相应管理对策等服务。驱动力包括自然驱动因子和人为驱动因子两个方面, 其中, 自然驱动因子主要指对特定结构的形成与演变起作用的自然因素, 包括气候、地貌、水文、土壤和自然干扰等; 人文驱动因子主要涉及到人口变化、技术进步、政治经济体制变革、文化价值观念改变等。在驱动力的分析中, 重点探讨: 驱动因子选择与关键因子甄别、驱动力分析方法确定、不同驱动因子在不同时空尺度上的功能和效应等。
(5) 过程陆地表层系统过程的研究内容涉及物理过程、化学过程、生物过程和人文过程等方面, 其研究将朝微观深化和宏观综合两个方向发展, 其关键在于系统中界面过程的综合研究[18], 同时注重过程的格局分析[19]。目前, 地理—生态过程的研究内容主要包括水文循环过程与水量转化、流域系统中物质迁移过程、土壤侵蚀过程、土地系统演变过程、土壤—植物—大气连续系统过程、环境生物地球化学过程、生物多样性变化过程、人文与文化过程等方面。
(6) 机制旨在揭示结构与过程的相互作用关系。在机制的研究中, 注重地理—生态过程与环境变化和人类活动的关系, 重视非线性科学和复杂性科学在揭示机制研究中的应用。模型作为地理—生态过程的定量表达, 是探讨机制的重要途径, 需要通过模型的手段开展机制的分析和情景预测研究。
2.1.2 综合与集成综合是地理学的本质和存在依据, 集成是综合的演进与升华[20]。在地理学研究中, 需要综合多学科的理论和知识, 选择典型区域, 针对主要问题开展综合
与集成研究。在地理—生态过程的研究中, 也需要综合多种实验观测手段和研究方法开展综合研究。在此基础上实现地理—生态过程研究中的要素集成、过程集成和区域集成。
(1) 要素集成现代地理—生态过程受自然、生态、经济、社会等多种因素的影响,
将人类活动纳入地理—生态过程, 对多种要素进行集成分析, 对于揭示结构与过程的演
变规律与特征具有重要意义。在要素集成的研究中, 要考虑自然社会经济要素的集成和
相互作用, 也需要考虑要素的尺度效应。
(2) 过程集成黄秉维先生早在20 世纪50~60 年代就提出了综合研究地表物理过程、化学过程与生物过程的学术思想[21]。过程集成强调地球表层系统各个过程之间的相互关联, 注重自然过程与人文过程的耦合研究, 强调人类活动影响下的地理—生态过程的综合研究, 突出自然地理过程与生态过程的耦合研究等。在过程集成中, 基于过程模型的模拟与预测研究是过程集成方法研究的重要内容。
(3) 区域集成地球表层系统不仅具有显著的区域差异和地域分异规律, 同时也是
一个多层等级系统, 既有坡面—小流域—流域—区域—全球的不同尺度, 也存在种群—群落—生态系统—景观—区域—全球的多个层次。在地理—生态过程的区域集成研究中,不仅需要针对不同尺度地球表层过程的发生机理展开研究, 更需要通过尺度效应分析和尺度转换(尺度上推与尺度下推), 获知其他尺度的信息, 开展多尺度研究, 从而体现研究对象的整体性。在尺度效应分析与尺度转换中, 需要注意特征尺度选择与尺度域划分、转换方法与模型构建、时间尺度与空间尺度的合理匹配、尺度转换结果的不确定性分析等问题。 您可以访问中国科教评价网（www.NsEac.com）查看更多相关的文章。
此外, 在综合与集成的研究中, 也需要加强集成方法的拓展, 发挥计算机技术、应用数学方法、空间信息科学与技术在地理—生态过程研究中的作用, 开展基于对过程理解和定量阐述的模型研究, 如建立区域综合模型、多尺度地理—生态过程模型等。