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中国评论学术出版社 >> 文章内容
自然地理学使我驰骋科研战线
原载《地理学在中山大学70年(1929-1999)》中山大学版社,1999,P438-448
1962年我就读于中山大学地质地理系学综合自然地理学专业。因受“文革”动乱的影响,1971年我才从事与地理学有关的气象工作,到了十一届三中全会之后的1979年,我调入广州地理研究所从事地理科研。在20年来的科研实践中,我发挥自然地理学综合学科的优势,驰骋科研战线,对国民经济建设,也对学科的发展做出了自己的贡献。
一、综合的学科优势
我就读的自然地理学专业的学科优势在于其综合性,在许多领域起边缘科学的作用,能触类旁通,解决相关学科的许多问题。当时本专业的课程设置除了政治经济学、哲学、外语以外,还有高等数学、物理、化学等基础课,仅化学一科就分为普通化学、胶体化学、物理化学等;专业性课程有气象、气候、水文、地貌、地质、土壤、植物、植被、动物、自然地理以及区域地理等,还有测量学、摄影和遥感技术等技能知识学科。几十门课程令学习上有一定的难度,然而,只要学好它,并加以消化和吸收,使之在头脑中起“物理—化学”的反应,成为自己的知识,就能融会贯通,驰骋科研。20多年来,我先后参加或主持的科研项目有气象预报、土地资源调查和评价研究、综合农业区划、大农业合理布局、自然环境保护和建设研究、水土流失治理、地域合理土地结构、城乡布局规划、山区和海岛资源调查和开发、国土规划,区域社会经济可持续发展、土地资源可持续利用、土地利用总体规划等几十项。由于运用自己的专业知识,较好地完成了科研任务,也在国家经济建设和科学发展中发挥了作用。
二、天气预报初试地理学应用功能的“牛刀”
我于1971年辗转到县气象站工作,从熟悉气象观测到负责天气预报。在中、短期天气预报中,我除了利用大尺度天气系统外,还研究地方地理环境对天气的影响以及地方物象与天气变化的反应,补充天气预报参考因素,提高了天气预报的准确率。尤其是进行“台风影响”的预报时,我研究了台风路径与副热带高压脊活动的关系,而副热带高压脊的变化又与极端最高气温相关,同时台风影响程度与空气绝对湿度相关。于是,我运用极端气温和绝对湿度等指标进行“台风影响程度”的预报,几乎达到十拿九稳的准确度。
三、土地资源评价中的新见解
1979我调入广东省科学院广州地理研究所,立即参加全国土地资源调查和土地资源评价的研究。这是国家重点攻关课题。当时我国采用英国和澳大利亚等国使用的土地资源评价法,就是把土地划分成7个等级,作为土地质量的等级评价指标。通过调查,我认为我国国土辽阔,地域分异明显,各地自然条件复杂,土地用途多样,以7个土地等级概括不了土地评价的问题,而且,不同用途的土地(如同物品)进行所谓质量对比是没有意义的。于是,我提出了土地地域(带)划分和适宜性分类,并以同一适宜用途(适宜性)的土地进行等级质量的划分和评价,各适宜类可划分为3个等级。1980年的“福州会议”肯定了这一土地评价法,使我国土地资源评价在国际上独树一帜。这就是当今我国普遍采用的土地资源评价法。我国土地资源调查和评价成果获国家科技进步一等奖。
四、综合农业区划,变“劣势环境”为“优势资源”
1984年我负责《广州市综合农业区划》专著的编写。专著通过对广州市城市地位、自然环境和社会经济条件进行全面分析之后,提出了广州市农业发展的方向和生产布局,建设农业生产基地并促进农业和农村经济发展的措施。专著中,还根据城乡结合和建立地域生态—经济良性循环的理论,提出立足国内市场、扩大内需,面对港澳及海外开拓国际市场,结合环境保护建立“城郊型农业”、“外向型农业”、“旅游农业”和“生态农业”,发展乡镇企业以促进农村经济的发展和现代化与城市化的实现,以及根据不同地域建立各类农业生态—经济生产体系的方案。专著首次提出了山区发展“生态林”和“反季节蔬菜”的观点。
在为编写专著而进行的调查中发现了新丰县黄际区利用山区夏季较冷的气候种植秋冬季的蔬菜品种,我意识到这是变山区“劣势环境”为“优势资源”的途径,于是,首次提出利用高海拔山区夏季气温较低的特点,发展反季节蔬菜或早季节蔬菜,建立反季节蔬菜基地,供应城市和港澳地区。1987年广东省科学院在粤北阳山县进行科学扶贫,选择岩背村为试点,由我规划了发展反季节蔬菜的项目。岩背村试点成功之后,其经验推广到阳山全县,其后粤西信宜县也推广这一经验。到90年代初,反季节蔬菜生产已在华南各地普遍种植,这既改变山区的气候劣势为资源优势,又丰富了人们物质生活。《广州市综合农业区划》分别获广东省农业区划委员会和国家农业部科技进步一等奖和二等奖。
五、南方山区综合科学考察结硕果
1984年至1989年我参加中国南方山区综合科学考察,主持农业资源调查和土地资源调查,同时,参加五华县花岗岩地区水土流失综合治理与开发试验。我作为主要作者,分别撰写了《中国亚热带东部丘陵山区农业资源开发策略》、《广东土地资源》、《广东山区农业》和《广东省五华县国土治理与开发综合实验研究》等专著,并发表多篇论文。上述成果分别获中科院科技进步一等奖和广东省科技进步一等奖和二等奖。《广东土地资源》和《广东山区农业》可以作为代表作。《广东土地资源》全面分析本省土地资源的自然条件和土地开发利用的社会经济条件、土地利用状况及存在问题、土地资源评价和土地地域差异的特点,重点提出合理利用土地的途径和措施:编制土地利用总体规划,按规划依法用地;保护好耕地,稳定发展农业生产;积极开拓后备土地资源,挖掘土地资源潜力,提高土地利用效率:加速国士整治,改善贫瘠山区生产环境;加强保护性用地建设和管理等。这些都与90年代制定的《中华人民共和国士地管理法》和编制土地利用总体规划规程中的重大原则和措施相一致。在编制“土地利用(总体)规划”章节中提出的规划编制原则以及保护耕地、开拓园地、建设林业、发展畜牧水产业,限制大城市的过度扩张,发展中、小城(镇)市;控制乡村建设用地,按土地资源条件以人口定量供应宅基地,并搞好乡村建设规划,积极发展交通、能源和信息基础设施等,都与后来的《土地管理法》规定的编制和修编土地利用总体规划的主要内容相一致。可见这些观点具有预见性,业已证明具有实践的正确性。
专著中还反映了对石灰岩(岩溶)和严重水土流失两类贫瘠山区的调查研究,提出进行科学分类,分类治理和分类开发的措施。主要是以岩性、地貌、土壤、水文状况的不同,把石灰岩山区划分为纯石灰岩山区、半石灰岩山区和溶蚀平原区等三类;分析并重点论述了纯石灰岩山区自然环境的恶劣及自然资源的贫乏的状况及原因,指出应采取外迁人口的断然措施,并对生态环境实施完全保护,待生态环境恢复后才进行合理、适度的开发;对水土流失山区提出了按岩石风化程度和水土流失活动状况进行动态分类,同时,提出分类治理的方法和措施。这些观点均为实践证明了它的正确性。
《广东山区农业》是有关山区农业生产布局的专著。文中阐述了我省山区自然环境和地域分异复杂的情况,然后根据作物生态特点及区系提出生产布局。该书主要是从国计民生和生态环境保护的角度,把(大)农业划分为基础农业、商品农业和生态农业等三大支柱产业,提出两个稳定(稳定基础农业和生态支柱农业)、一个发展(发展商品农业)、三个立足和三个面向(立足人民基本生活需求,面向高水平生活需求;立足国内市场,面向国外市场;立足劳动力密集型,面向高新科技应用),建立商品农业、商品林业(含水果)和畜牧业三大农业商品生产基地。为发挥地方优势,还提出因地制宜地按不同地域和土地类型建立各种农业生产基地的布局方案。
该专著的特色是按植物区系和生态特点,科学、合理地安排作物生产布局。以荔枝、龙眼两种热带水果为例。由于荔枝的生长对气温的要求非常敏感,必须在一定的高(气)温条件下才能进行经济生产,但是它在花芽分化期和形成期则需要低温、乾燥但又切忌霜冻的天气,才能保证其结果的质量,因此,其生长最适宜的地区为既有低温、又少霜冻的南亚热带,尤其是该地带内北有山地横亘的(盆)谷地或平原区。然而,它对土壤条件要求较低,一般砖红壤性红壤也可以生长。但同时,由于它对气温要求的敏感性,又限制其生长分布的地形高度。龙眼虽与荔枝同科,并同属热带区系,但其生长习性对温度适应性比荔枝强,凡极低气温在-4℃以上的地方都可以进行经济生产,因而其分布范围较广,分布纬度比荔枝偏北。不过,它对土壤条件要求则较高,需生长在土质肥沃、土层深厚的土地上,故其布局广而适生地较少。另外,不同品种适宜气温条件也有差异。例如,石硖龙眼适宜较高温的南亚热带,而福建大果龙眼则适宜较低温的南亚热制北缘地区。这就是提出荔枝和龙眼生产布局及建立生产基地布局的依据。对其他水果、经济也分别进行科学、合理布局的论述。
专著对粤西罗定盆地的特殊环境也作了研究。该盆地南靠海拔1000~1700米的云雾山脉,西接海拔1000多米的云开大山,因此,南来海洋性气流发生焚风效应,使之成为全省高温、少雨的地区,年平均雨量仅1343毫米,1月份平均气温高达13℃以上。然而,这种不利于农业生产的气候环境却十分适合需要高温、少雨,而且春季乾燥(花期)的芒果生活习性,因此可以大力发展芒果生产,建设优质芒果生产基地。
专著中还专章专节论述利用高寒山区发展反季节蔬菜;利用台地丘陵缓坡地以林、草结合或果、草结合等多种形式发展牧草饲料,综合利用山区土地资源,提高土地利用效益,既可有效治理水土流失,又可“以草代粮”低成本地发展畜牧、水产业:利用山区地形复杂、生态环境良好、野生生物资源多样等优势,进行经济或药用野生动物的保护繁殖和引养、驯化,在搞好野生生物保护的前提下,建立特种养殖业。这是改变对野生生物资源的消极保护为积极保护,既能丰富人民生活,又能促进山区经济发展的有力措施。10多年来的实践证明,这些观点在当时具有超前性,并且在实践中已证明其正确性。
《广东省五华县国士治理与开发综合实验研究》是对《广东山区农业》一书中进行水土流失分类和分类治理的实践,也是实践成功经验的总结。经过对我国南方山区水土流失的调查,我针对水土流失地区的地质、地貌、水文、气候(含小气候)以及植被等诸因素进行研究,提出了水土流失按岩性分类和流失(侵蚀)动态分类的方法。首先按岩石物理风化程度划分为深风化岩、浅风化岩和难风化岩三大类:同时,论证了水土流失原划分为面(片)蚀、沟蚀和崩岗侵蚀的片面性,提出以流失(侵蚀)活动状况划分为缓蚀、冲蚀和崩蚀类型。经分析,指出了深风化岩台地丘陵冲蚀和崩蚀类型造成的危害最为严重,应作为治理的重点;在地区分布上,本省的梅江谷地、五华河谷地、南江中游谷地和鉴江上游谷地等,是水土流失最为严重的地区。同时指出了岩性、气候和植被状况是造成水土流失的三要素,其中,只有植被是可变因素。论证了通过恢复植被可以改变土体及风化层的物理性质,抑制土壤侵蚀,并能恢复地力,以至改善生态环境,应作为治理的主要措施。对于生物措施不仅应注重林业植树,更应注重保护地衣苔藓“地皮植被”。这也是国内外的首次提法。当然,在发生强烈侵蚀的地方必须应用工程措施,才能抑制侵蚀和发展植被,但也应采取生物措施才能巩固工程措施。在中国科学院综考会和五华县党、政领导的支持下,本实验研究选定了水土流失最严重的粤东北山区五华县五华河谷地河子口和新一两村作为治理开发的综合实验区。两村土地面积共235平方公里,其中水土流失面积达105平方公里:流失类型以冲蚀和崩蚀为主。所采取的治理和开发的措施主要是:分类治理,以生物措施(造林种草)为主,工程措施与生物措施相结合。生物措施以乔、灌、草结合,治理与开发相结合,寓治理于开发之中,以开发促进治理和经济发展,巩固治理成效。经过五年的实践,在当地政府支持下和群众的努力下,试验区的水土流失基本得到控制,同时,经济也取得发展,实验区内两村成为全县的“首富村”。
六、海岛调查、土地分类的学术新突破
1989年开始,我参加全国海岛资源综合调查和开发试验研究,参与撰写了《广东海岛土地资源开发与保护研究》专著。该项成果获广东省科技进步一等奖。专著分析了全省海岛土地的自然条件和开发利用状况,并进行综合评价,指出海岛开发存在问题,提出开开利用和保护的方向及措施。经调查研究,在沿海滩涂类型分类上,原来的只有沙滩和泥滩两类,我增划砾石滩和礁石滩两类,其中礁石滩又分出次生海滩岩滩,包括钙质海滩岩滩和铁质海滩岩滩。这是土地分类学术上的突破。同时,对于海滩的开发利用,我总结了汕头地区沿海利用沙滩养殖花蛤和粤西沿海利用礁石滩养殖鲍鱼的经验,加以指定和推广,推动了沿海滩涂的开发。
该专著以专门章节论述珠海市把海岛当砂石开采出卖,毁灭海岛;湛江市南三岛破坏海岛陆地,引咸(水)养殖;珠海横琴岛等则滩涂未发育成熟就进行围垦利用,阳江海陵岛和湛江东海岛等岛屿不合理修建连陆海堤;阳江南鹏岛等不合理开采矿石以及一些海岛过度利用等:这些不合理行为造成丧失海域国土资源、破坏海岛生态环境等问题。同时,指出海岛生态系统脆弱,环境容量有限,在开发海岛的同时,应加强海岛生态环境的保护。我省海岛的开发应以沿海海洋资源的开发为主,把海岛作为海洋开发的基础,在搞好生态环境保护前提下,利用好可再生资源,特别是应开发利用好旅游资源。此外,根据本省海岛分布特点,提出以岛群(或群岛)为整体,岛、(大)陆相结合,建立主岛开发基地,岛群内的小岛则以生态环境保护为主,因地制宜,适当开发。淡水水源是海岛开发的重要条件。本项专门研究了本省海岛水文状况与海岛地质、地貌、面积大小等因素的关系,找出规律,进行海岛水文分类,为海岛开发和保护提供重要条件。
七、地理学综合观点的广泛应用和前景
90年代初我先后担负中山、广州、肇庆、云浮和韶关等(地)市和部分县(市)及乡镇的土地利用总体规划的编制工作。由于地域差异和社会经济条件的不同,各地的规划决不能千篇一律按“技术规程”模式化地编制,而应以研究各地自然环境、土地资源状况、社会经济条件、城市化进程、社会经济发展趋势等为基础,以生态、经济和社会三大效益的统一为原则,以建立地域生态经济体系和土地资源的可持续利用为理论依据,按各地的实际隋况进行编制,使规划能反映各地自然和社会的特色。这些方面正好能充分发挥地理学综合性的学科优势,因而能出色完成各(地)市土地利用总体规划任务。在此期间,我参与撰写了《肇庆地区土地资源》和《潮汕平原经济》两部专著,都是综合性的地方地理学著作,也都获得有关部门的好评和奖励。
此外,近20年来,我先后在中外各地刊物上发表各类论文共120多篇。其中,1994年发表了《论“县市化”弊端与城市化进程》一文,论述了90年代初由于“撤县设市”热潮和“追亚洲“四小龙”口号下引发的“县市化”和建设“国际大都市热”、开发“房地产热”和办“开发区热”等造成的种种社会弊端,尤其是出现大大脱离实际的城(市)镇规划,大量非法占用耕地和破坏耕地等的严重后果,并且造成行政区划和行政名称的混乱对社会的危害;同时论述了“城市化”的真正含义及其进程,行政区域命名及政区划分应遵循的原则等。该文曾寄送给中央主要领导同志,并被多种刊物转载,具有一定的社会效果。近年来,我还参加《中国21世纪议程广东省实施方案研究报告》、《珠江三角洲国土规划》、《珠江三角洲经济区总体环境规划》、《珠江三角洲可持续发展研究》、《广州市21世纪议程行动方案》等专题研究,撰写了被认为有分量的文章,为各方面建设提出有用的建议。同时,为《珠江环境报》撰写有关生态环境建设和近海海洋环境保护为题的连载文章。可以说,上述专著、论文以及研究报告都能运用地理学的综合性知识,提出许多新观点和新见解,在国民经济建设中发挥作用;不少论文被评为优秀论文。
20年来,我所参与或主持的科研课题获奖项目共43项,其中,获省、部级以上一、二等奖7项。1992年被国务院授予政府特殊津贴,1994年获广东省突出科技奖,并被授予“广东省有突出贡献专家”称号。1996年获国家科委、国家计委、国家农业部、国家海洋局和总政参谋部授予“全国海岛调查先进工作者”称号。作为“20世纪广东省重要科技人物”之一,本人事迹被编入由广东省科协和省科委编写的《20世纪广东科学技术全记录》一书中。
是自然地理学使我驰骋科研战线。我在《我国科技改革及地理科研机构改革的方向》一文中曾写到:“从文化知识领域来说,地理科学是基础性科学,就是说,任何一个有知识的人懂得地理科学与懂得语文、数学等学科一样是起码应当掌握的基本知识。……地理学应用范围十分广泛……。它是研究资源和环境的科学,在保证社会经济可持续发展中能发挥其重要的作用。但是地理科学的应用主要是产生社会效益。”当前全国正进行科技改革,而广东省的科技改革要求科研机构几乎是一刀切地“进入市场”,以此“去增强广东新优势”。这无疑将给地理科研带来机遇和挑战,也可能要经受新的洗礼。但不管怎样,科学有它自己的发展规律。所以我确信,从长远来说,地理科学是不败的。它作为文化知识、政治常识和自然环境科学的综合学科,将永远发挥它应有的作用,我也永远热爱它。