地球表层系统的信息增殖

地球表层学是一门由我国学者提出建立的、比地理科学更高一层次的基础性学科,所研究的是地球表层系统的变化规律。本文作者在一系列研究成果的基础上,提出了地球表层系统信息增殖的唯象理论。

关于地球表层与地球表层学

本文对地球表层概念的演变作了简短回顾,指出地球表层新概念将地球表层的范围拓展为软流圈以上包括岩石圈、水圈、生物圈和整个大气圈的地球部分.在新概念的框架内就地球表层的系统结构、组织特点和以岩石圈为基础的物质运动特点及其规律和影响等作了总结和分析,并在此基础上提出了地球表层学的定位及其研究内容.

土壤碳及其在地球表层系统碳循环中的意义

本文回顾了近１０年来国内外对土壤碳研究的主要进展，分析了土壤碳的移动性及其影响因素，着重针对陆地系统碳汇饱和问题介绍了土壤碳对大气ＣＯ２源汇效应的碳转移过程及其在地球表层系统碳循环中的作用，指出应加强对土壤碳转移及其对全球变化的响应、土壤碳固存对大气ＣＯ２调控的机制和动态的研究，以便为缓解陆地系统碳汇饱和提供科学依据。

沉积记录与白垩纪地球表层系统变化

地球表层系统是由岩石圈、大气圈、水圈和生物圈相互耦合和变化组成的复杂巨系统。白垩纪是地球表层系统研究的典范,在地球表层各圈层发生了众多重大地质事件。晚白垩世巨大的地幔热异常引起海底扩张速度变快,导致大量海底高原和海山的形成;同时,冈瓦纳大陆裂解,南北大西洋贯通,新的大洋水道形成,可能造成大洋环流格局的大变化。洋壳体积的增加可能使白垩纪海平面比现在高出200～300m,大规模海侵也在晚白垩世中期达到最大范围。在这个过程中,火山作用释放出来的营养物质和火山气体的反馈作用造成的大量陆地营养物质的流入共同促使大洋水体富营养化和普遍缺氧,造成"大洋缺氧事件"。CO2浓度的升高(为现今的4～10倍)是火山排气作用的直接结果,其"温室效应"也被认为可能是促成白垩纪大气和海水高温的重要原因(高于现在10℃)。大洋红层(CORB)是最新提出并被广泛接受的白垩纪重要地质事件,被定义为一套分布在从外陆棚到CCD面之下深水盆地的,在富氧、低生产力和贫营养条件下较低速沉积形成的品红—红色—棕色的细粒远洋沉积物。这些发生于地球表层各圈层的重大地质事件以能量循环的方式(具体表现为C、S、P、H、O等元素循环)相互耦合和变化共同支撑着地球表层系统的运转。但是科学界对这些重大地质事件的成因机制及其所引起的全球变化性质还没有形成一致意见,原因之一就是缺乏对陆相沉积记录的研究。陆相白垩系的广泛发育和"松辽盆地白垩系科学钻探"工程的顺利实施共同构成了中国在白垩纪地球表层系统研究上的地域和材料优势,结合中国在白垩纪地球表层系统重大地质事件研究中已经形成的学术优势,从地球系统科学的角度出发,通过多学科交叉研究将是解决以上问题的关键。

地球表层系统思想下的现代自然地理学实习改革思路

以人地关系、环境与可持续发展为指导思想的现代自然地理学学科体系已逐渐形成，与之相适应的实践性教学应在传统的部门地理实习基础上加以改善，建立起包括室内和野外、基础和提高、必修和选修的多层次、多形式、综合性的实习新体系。文章强调地理要素的相互作用及相互关联、突出区域地理综合特征、加强探索性研究性实习、进行校际合作交流是提高自然地理实践性教学质量的关键。

基于Web of Science的中国科学院地球表层系统科学研究机构科研成果的文献计量分析

利用Thomson Data Anlyzer(TDA)、Incites软件,对科学引文索引扩展版(science citation index expanded,SCIE)文献数据库中收录的1980-2014年2月25日间的中国科学院地球表层系统科学7个研究机构SCIE论文进行数据挖掘与分析,通过年度发文与引文、高产作者与核心作者群、合作国家、基金资助、发文期刊等文献计量指标,参照2年影响因子、5年影响因子、h指数和ESI基准值,揭示和判定各个研究所的研究特色、优势、水平与实力。

白垩纪地球表层系统重大地质事件与温室气候变化研究——从重大地质事件探寻地球表层系统耦合

国家重点基础研究发展计划(973)项目“白垩纪地球表层系统重大地质事件与温室气候变化”,将以白垩纪与碳循环相关的重大地质事件和温室气候变化的关系为主线,以大洋缺氧事件—富氧作用转变过程和机制研究为突破口,进行海陆相整合研究,重点追溯东特提斯洋和我国大陆地球表层系统重大地质事件的记录,探讨这些事件与碳循环、快速气候变化的正/负反馈机制。项目将充分利用中国大陆发育完好的白垩纪海相、陆相地层及古生物记录,通过松辽盆地白垩系科学钻探全岩芯取样和多学科综合研究的途径,着眼于厘定反映地质事件和气候变化的层位及标志和时间格架,解决高分辨率海、陆相沉积事件的精确对比,分析地层记录中气候标志和古生物类群的地理分布,集中研究陆地和海洋环境对同一事件的响应机制,重溯白垩纪地球表层系统重大地质事件过程及成因,探究陆相烃源岩大规模形成、陆地生物群更替与温室气候变化和碳循环之间的正/负反馈关系和机制等科学问题,为预测全球长时间尺度上的气候变化趋势提供科学依据。

论地球表层突变现象的机制及其进化的辩证内涵

本文从突变的证据、现象、特征方面阐述了地球表层突变现象的客观性，并揭示了突变的一般机制；在此基础上，通过对渐变论与突变论思想变化发展的分析和批判，阐述了地球表层进化的辩证内涵及其重要意义。

地球表层系统与中国区域大地构造的研究发展

地球表层系统科学与地质学史都具有自然科学和社会科学相结合的特征,两者研究内容和研究目标互有关联,都是从不同角度揭示地球各种地质作用和地质过程的客观规律,促使人与自然和谐发展。在地球表层系统各地质学科中,大地构造占有重要地位,因而探讨中国区域大地构造研究史,对地质学史也有重要意义。文中将中国区域大地构造的研究分为6个阶段,总结其发展的经验和过程,说明社会环境、科学路线、科技水平、思维方法等是决定科学发展的关键因素。21世纪地球表层系统科学将成为地球科学的主流之一,中国区域大地构造的研究应迅速融入地球表层系统的研究,同时也要积极创建新的大地构造理论体系。

可持续发展与地球表层的进化

包括非生物、生物和人的地球表层巨系统,是人的生存环境,它是进化发展的。人类社会只有认识并遵守地球表层的进化规律,才能达到可持续发展的目标。

加强地球表层系统的研究和地质制图工作

地球表层是地球各层圈相互作用并进行物质、能量和信息交换的重要场所，它为人类提供了生存的空间和资源。由于天然的和人为的作用，地球表层环境遭受的破坏日益严重，威胁着人类的生存和发展。加强地球表层系统的研究，有计划地编制地球表层系统系列地质图件，是地质工作服务于经济建设和社会发展的一项重要任务。本文在总结当代地质制图发展特点和地球表层系统研究重点基础上，提出编制地球表层系统系列地质图件的意见。

关于地球表层的讨论

根据天地生综合研究现状、任务和建立地球表层学的需要,综合考虑岩石圈、大气圈的整体性和水圈、生物圈或有机圈的扩散渗透性等,就“地球表层”的概念和范围作了综合讨论,认为现在广为沿用的地球表层概念存有局限性,应重新修定,拓展并充实其内涵,提出地球表层应该是包括整个岩石圈、水圈、大气圈和生物圈(或有机圈)及其相互关系和地表能量场在内的地球部分,它是地表各圈层相互渗透、交织、相互作用和调节的有机整体,是人类赖以生存与发展的地球环境。

地球表层动力学理论研究（Ⅰ）──陆地表层系统

阐述了地球表层动力学理论的研究对象和研究内容及其理论方法；抽象出陆地表层系统，包括时空尺度范围的约定、状态变量的选择、物质循环和能量循环、人类活动及天文因素的影响等。

地球表层微生物地球化学作用

本文探讨了地球表层微生物地球化学作用及其在地学领域中的一些基本概念、难点所在及发展前景 ,为地球科学研究纳入了新的内容 ,拓宽了地球科学的研究范畴 ,对地球科学研究具有重要理论与实际意义 .

风景园林(LANDSCAPEARCHITECTURE)从造园术、造园艺术、风景造园——到风景园林、地球表层规划

在现代,由于高度工业化,现代化和人口迅猛增长,世界各国,都面临一个十分严峻的问题:那就是城市爆炸,自然环境和自然与人工环境生态系统的破坏。为了全人类的长远健康、幸福和欢乐,人类必须与他赖以生存的环境和谐相处,和明智地利用自然资源。人类社会的未来,由于人口迅猛增长和对自然资源需求不断增长的严重威胁,在此严峻局面下,仍然要保持生存环境不受破坏,自然资源不致浪费。那就需要有一种与自然系统,自然演变进程和人类社会发展密切联系的特殊的新知识,新技术和新经验。这种新的专业,我们现在已经在实际工作中找到了,它就是LANDSCAPE ARCHITECTURE(L.A.)。这个专业在18世纪以前,是从欧洲13世纪的造园术发展而来的。到了19世纪,这种新的专业(L.A)的名称,是由美国Landscape Architects之父,F.L.Olmsted(奥尔姆斯特德)在1858年提出来的,专业的核心应是"城市环境的绿色生物系统工程"和"园林艺术"。当今,(21世纪)这个专业的领域,已经扩大到地球表层规划的范畴。中国(包括政府、学会、行业、大学的专业设置),早在20世纪80年代,已经把Landscape Architecture这一专业名称译成:"风景园林"或"风景园林规划设计"。

“地球表层”再讨论

对"地球表层概念"的界定与发展和基于新概念的地球表层系统(结构)等进行了综合讨论和阐述;定义了地球表层概念的内涵,提出:地球表层是指地表和近地表各圈层相互作用和渗透的地球部分,是地球上部多态(固、液、气、生物和有机态)物质相互渗透、交融并不断进行物能交换、转化和作用而结合形成的具有内部协同性和一定系统结构的有机整体,是地球生物的生存环境和地表生态系统发生、发展和演化的基础;进一步确立了地球表层的空间位置和范围(外延),即包括地球表面上下的岩石圈、水圈、大气圈、生物圈和物理(能量)场及其相关作用在内的地球空间,其下界是软流圈(以软流圈为过渡层),上界为大气圈最外层,至少应包括磁层在内;岩石圈以下的地幔和地核与大气圈以外的宇宙空间均为地球表层的环境。

地球表层动力学理论研究（Ⅱ）──动力学方程组

根据物质守恒和能量守恒这个大自然的共同法则，建立了陆地表层系统的动力学方程组。研究了圈层之间的反馈过程，并对动力学方程组的功能及其适用范围作了讨论。

钱学森教授关于“地球表层学和数量地理学”的论述

在科学技术发展新潮流中,我国著名科学家钱学森教授自1983年建议创立“地球表层学,”1985年2月又提出建立“地球表层学”下的新学科“数量地理学”的设想。钱学森同志的这一学术思想对于我国地学,特别是地理学、环境科学等有关科学研究有很大指导意义。为此,本文谨将钱学森同志关于地球表层学和数量地理学的论述作一简要介绍。

大地景观:地球表层尺度的城市美化设计

本文从历史演变与层次分析的角度审视了环境美化的发展历程,认为现代风景园林学科研究对象具有多尺度特性,现代装饰设计与风景园林设计的融合是历史发展的必然,大地景观是现代风景园林学科的重要发展方向。文章最后对地球表层尺度的城市美化设计内容与方法进行了探讨。