第三章 地球表层环境与地球表层系统
第一节 地球表层系统的组成
地球表层环境是一个系统，可以称之为地球表层系统。
地球表层系统，是一个非常复杂的巨系统。说其复杂，是因为它由许多大大小小的系统组成。并且涉及环境的因素多、空间范围大。对于这样一个复杂的巨系统，如果事无巨细、面面俱到，是无法对其进行刻画与研究的。这里只想从自然地理学的角度，对其基本的组成与特征作一个简要的叙述。
一、四大圈层
地球呈现出圈层构造，可以划分出内部圈层与外部圈层。
内部圈层包括地壳、地幔、地核（图3-1）。
图3-1 地球的内部圈层
外部圈层包括岩石圈、大气圈、水圈、生物圈。
岩石圈指地球表层由固体岩石组成的圈层；
大气圈指环绕地球的由气体组成的圈层；
水圈指地球表层由各种形式存在的水组成的圈层；
生物圈指地球表层所有活着的有机体组成的圈层。岩石圈、大气圈、水圈、生物圈在空间上有着一定的交叉，难以绝然分开；在物质交换、能量传递以及发生发展过程方面，更是紧密地联系在一起，相互作用、相互影响。每个圈层均可看作一个次级系统。 一般来说，地球表层系统由岩石圈、大气圈、水圈、生物圈交叉而成。
人类是生物圈的一部分。当然，也有的学者，为了强调人类的重要性与特殊性，单独列出一个“智慧圈”或“文化圈”、“技术圈”。实际上，人类既是生物圈的一部分，又与一般的生物有着一定的区别。
人类与四大圈层之间的关系以及人类在地球表层系统中的位置，可以用图3-2来表示。
图3-2四大圈层及其相互作用（据Mackenzie 改绘）
上图表示了三重含义：
（1）人类是生物圈的一部分，但又不同于一般的生物；
（2）人类生存在四大圈层的交界面上，四大圈层是人类诞生与发展的环境；
（3）人类对四大圈层均有着重要的作用与影响。
四大圈层之间及其与人类相互作用、相互影响，构成了地球表层系统。
二、三大界
通常物质可以划分为无机物与有机物，自然界可以划分为无机界与有机界。地球表层系统的物质组成，也可以概括为无机物与有机物两大类。但如果用无机界与有机界来概括表达地球表层系统，似乎还不够全面。因为人类诞生在地球表层，发生发展在地球表层。
人类在地球表层系统中的地位与作用，以及人类与自然环境之间的相互作用、相互影响，仅仅用无机界与有机界还难以表达清楚。尤其是自然地理学就是研究人类赖以生存的地球表层自然环境的学科。在自然地理学中，更有必要来强调一下人类的重要性。故有人提出了用人文界来表示人类在地球表层系统中的重要地位与作用，以及人类与自然环境之间的相互作用、相互影响。
可以这么说，地球表层系统是地球表层无机界、有机界与人文界相互作用、相互影响而构成的一个系统（图3-3）。
图3-3 地球表层的三大界（王建，2000）
三、固、液、气三态物质
地球表层在物质组成上还有一个特征，就是固态、液态、气态三态物质共存。可以说，地球表层是由固态、液态、气态三态物质组成的。
例如，岩石、冰是固态；水、岩浆是液态；空气、水汽则是气态。不仅三态物质相互作用，而且在一定的条件下相互转化，成为地球表层系统中物质循环、能量传递与转化的重要表现形式与表征。
比如，海水蒸发变为水蒸汽（吸收能量），水蒸汽在空中随气流运动（物质迁移），在高山或高纬地区变为雪（释放能量）降落地表，当气候变暖时冰雪融化又变为水（吸收能量）流入海洋。在这样一个水的三态（水——水汽——冰）转化过程中，不仅完成了物质的循环（海洋——大气——高山、高纬地区——海洋），而且还完成了能量的传递（从大气吸收能量——释放能量到大气——从大气吸收能量）。
一、垂直分层
从整个地球看，垂直分层现象非常明显。
从地核、地幔、地壳，到水圈、大气圈等，都说明了这一点。
地球表层同样具有明显的垂直分层现象。
除岩石圈、水圈、大气圈、生物圈显示出垂直方向的明显分层现象外，这些圈层内部也表现出明显的垂直分层特征。
例如：岩石圈包括上地幔的上部（在上地幔的“软流层顶”上部）与地壳。地壳又可以分为上部的“硅铝层”和下部的“硅镁层”。“硅铝层”主要由O 、Si 、Al 、K 、Na 等组成，和花岗岩的成分相似，又称为“花岗岩层”；“硅镁层”虽然也以O 、Si 、Al 等为主，但Mg 、Fe 、Ca 等明显增加，和玄武岩成分相似，又称为“玄武岩层”。大气圈又可分为对流层、平流层、中间层、暖层、散逸层。
生物圈也可以出现“草被——灌木——乔木”的垂直分层。
二、水平分异
地球表层环境的水平分异也非常明显。（主要表现为“纬度地带性”和“经度地带性”） 所谓水平分异，就是指在水平分布方面的差异与变化。比如说，中国南方与北方冷暖不同、亚殴大陆东岸与西岸干湿不一，山区与平原的植被、土壤有一定的差异。再如，有的地区火山、地震比较频繁，有的地区却少有发生；有的地区一马平川、一望无际，有的地区却高山峡谷、悬崖峭壁；有的地区常年冰天雪地，有的地区却是四季如春；海洋地壳很薄，大陆地壳却很厚；低纬度地区对流层厚度可达17～18 km，而高纬度地区只有7～8 km；有的地区林木茂密，有的地区却寸草不生。
三、立体交叉
组成地表环境的岩石圈、水圈、大气圈、生物圈，不是截然分开的，而是相互交叉、相互渗透，在空间上构成了一个立体交叉的结构。
岩石圈中有水与大气的参与，水圈中含有大气，水是大气圈的组成成分，生物圈更是岩石圈、水圈、大气圈交叉融合的产物。
很难找到一个明确的界限，将其截然分开。
四、多级嵌套
地球表层环境可以划分为不同空间尺度的环境。例如，地球表层环境可以划分为陆地环境和海洋环境。陆地环境还可以划分为各大洲的环境、各个国家的环境，进一步划分为各区域（如省市）的环境及局地环境。海洋环境可以划分为四个大洋，进一步可以划分为大洋和边缘海，边缘海还可划分为大陆架和大陆坡。
从系统学的角度说，这就是系统的多层次性、多级次性。这些系统不是并列地拼凑在一起，而是在空间上相互交叉、叠置，并相互联系、相互作用的。
因此地表系统是多级嵌套的。
一、物质传输、能量流动、信息传递
对于系统来说，一般都具有物质传输、能量流动、信息传递的功能。
系统的结构决定了系统的功能。
既然地球表层系统在结构上存在垂直分层、水平分异、立体交叉与多层次的特征，那么地球表层系统在各个圈层之间、各个领域之间、各个不同层次的系统之间，就可能存在着物质的传输、能量的流动和信息的传递。
具体来说，垂直方向上，各个圈层之间、各个圈层内部的各个次级层次之间，都可能存在着物质的传输、能量的流动和信息的传递。
例如，大气圈与水圈之、大气圈与岩石圈之间、水圈与岩石圈之间存在着物质的传输、能量的流动和信息的传递。再如，大气圈中的对流层、平流层、中间层、暖层、散逸层之间，海洋的表层、中层与深层之间，岩石圈的地壳、上地幔、软流层之间也存在物质的传输、能量的流动和信息的传递。
在水平方向上，大洋与大陆之间、大洋与大洋之间、大陆与大陆之间、地区与地区之间存在着物质的传输、能量的流动和信息的传递。
通常所讲的海气相互作用、陆海相互作用，就是指由于海洋与大气、大陆与海洋之间的物质、能量、信息的交换而导致的正、负反馈作用。
生物圈很难与其他圈层截然分开，它与其他圈层相互交织在一起，与其他圈层之间也存在着物质的传输、能量的流动和信息的传递。
例如，生物圈与大气圈之间、生物圈与水圈之间、生物圈与岩石圈之间，以及生物圈内部的各个部分之间（如动物、植物、微生物之间，乔木层、灌木层、枯枝落叶层之间，也都存在着物质的传输、能量的流动和信息的传递。
不同层次的圈层之间同样存在物质的传输、能量的流动和信息的传递。通常所说的大气循环、水分循环、地质循环、生物地球化学循环（如碳循环、氮循环、磷循环、氧循环）等，都是跨圈层、跨层次，在空间上立体交叉，在时间上具有不同尺度的物质传输过程。在这样的物质传输过程中，伴随着相态的变化、能量的流动与转化，以及信息的传递。
二、地球表层系统的可预测、可调控功能。
除了处于混沌状态的系统外，许多系统是可以预测、调控的。
由于地表系统存在物质的传输、能量的流动和信息的传递，并且由于物质的传输、能量的流动和信息的传递，决定了系统的结构与功能，决定了系统的演化，故可以通过研究地表系统物质传输、能量流动和信息传递的过程与规律，来预测系统的可能变化，通过改变系统的物质流、能量流或信息流，来改变系统的结构与演化的趋势，从而达到对地表系统进行优化、调控的目的。
人类产生于地球表层，在地球表层环境中发展、演化。可以说，在长期的发展、演化过程中，人类与地球表层环境之间，已经建立了一种密不可分的关系。
并且随着人类改造自然的能力的提高，人类不再是被动地适应环境，而是在不断地改变着地球表层环境。人类与地球表层环境的关系，由人类诞生早期的环境对人类的单向影响为主，变为现在的人类与环境相互作用、相互影响的格局。
一、地球表层环境对人类的作用与影响
1、地球表层环境的演化与人类的诞生
到目前为止，科学家只发现地球上存在着人类。
人类在地球表层环境中产生，人类是地球表层环境发展、演化、分异的产物。研究发现，人类是由森林古猿的一支演化而来的。
第三纪晚期是古猿的繁盛时期。由于环境的变化，森林面积缩小，草原范围扩大。一部分森林古猿仍然留在森林中生活，它们逐渐演化成今天的猩猩、大猩猩等。另外一部分古猿不得不在草原上生活。草原环境的生活，促使它们直立行走和利用前肢抓取食物。从而引起身体器官功能的改变，尤其是大脑的发育。当草原上生活的古猿不仅学会了使用工具，而且学会了制造工具时，也就完成了由古猿向人类的转化，人类也就诞生了。
可以看出，在古猿向人类发展、转化的过程中，地球表层环境的变化与分异发挥了重要的作用。
2、地球表层环境的区域分异与三大人种的形成
一般来说，可以把人类分为三个种族，即三大人种。它们是尼格罗人种、欧罗巴人种和蒙古人种。也就是通常所说的黑种人、白种人和黄种人。
这三大人种的形成，与地球表层环境的区域分异是分不开的。
尼格罗人种形成于热带的草原旷野上，那里太阳辐射强烈，而色素较深的黑皮肤和浓密的卷发能对身体与头部起保护作用，宽阔的口裂与外粘膜发达的厚唇，以及宽大的鼻腔也有助于冷却吸入的空气。
欧罗巴人种，主要形成于欧洲的中部与北部。那里的气候寒冷，云量多而日照弱，因此人体的肤色、发色和眼睛的颜色都较为浅淡。人的鼻子高耸，鼻道狭长，使鼻腔粘膜面积增大 ，从而使寒冷空气被吸入肺部时可以变得温暖些。
蒙古人种形成的环境没有非洲的炎热和欧洲的寒冷，故形成较为适中的人体特征。 即使是同一人种，由于各个地区环境的差异，不同地区的人的人体特征、性格也存在一定的差异。
例如，有的地区人的身高普遍较高，有的地区却普遍较矮；有的地区人的肤色深一些，有的地区则浅一些；有的地区人的体形魁梧一些，而有的地区却小巧一些；如此等等。
3、地球表层环境对人口分布的影响
人类生活在地球表层，必然受到地球表层环境的影响。
从人口的分布看，目前占地表约71%的海洋无人居住。即使在陆地上，也有35%～40%的地区基本上无人居住。（世界陆地总面积是1.495×108 km2）
全球1/3的人口集中在1/7的土地上。
据2005年的资料，世界平均人口密度为41.5人/ km2（陆地土地面积不包括极地永冻冰盖与冰川）。
亚洲、欧洲的人口最多，占世界人口的3/4以上，人口密度最大。
世界上人口最密集的地区是南亚、东南亚、东亚，次为西欧、中欧、南欧，再次为北美大西洋沿岸和北美五大湖地区。
世界上人口稀少的地区是北美洲和亚洲的近极地和高寒地带，以及撒哈拉、中亚、澳大利亚的荒漠地带。此外，热带的亚马逊流域、刚果河（扎伊尔河）流域，因开发难度大，人口密度也很小。
中国的人口分布也很不均匀：东部地区，尤其是沿海地区人口密度大，而西部地区，尤其是干旱和高寒地区密度小（图3-4）。黄河与长江中下游平原地区人口密度大，而上游山区密度小。
图3-4 我国人口密度（人/km）的东西差异
（1991）（刘南威《综合自然地理学》）
尽管人口的分布受到社会、经济等因素的作用与影响，但地球表层环境对于人口分布的影响也不可忽视。
在古代社会，生产力水平还很低下，人类的生活受到自然环境的极大制约。在气候适宜、水源充足、地势平坦、土地肥沃的地方，人类便于取得生活所需的条件，因而容易成为人类定居、生活、繁衍的好地方，人口密度也就大一些。
世界著名的早期文明均为江河文明，江河流域成为人类文明发展的平台，如古代中国文明以黄河为依托，古埃及文明以尼罗河为依托，古印度文明以印度河——恒河为依托，古巴比伦文明以幼发拉底河——底格里斯河为依托。
世界进入近代工业社会以后，尽管生产力得到很大的提高，但人类的生产、生活还在很大程度上依赖于自然环境与资源。人类的分布受到地表环境的影响也是不言而喻的。
尽管人类发展到今天，已经开始向知识经济社会迈进，人类对于自然资源的依赖不再像以前那么强，但人类的生产与生活不可能完全摆脱地球表层环境的影响。
4、地球表层元素组成与人体健康
从人体血液的元素组成看，60多种化学元素的含量与地壳元素的含量有着明显的相关关系（图3-5）。
图3-5 人体血液和地壳中元素含量的相关性（据 汉密尔顿）
这是人类长期生活在地球表层，通过新陈代谢与地球表层环境不断进行物质交换的结
果。保持这种不间断的交换和平衡，对维持人类的健康与生存发展是必不可少的。
化学元素在地球表层的分布是不均匀的。这种不均匀超出一定限度，会导致环境与生命之间元素交换平衡状态的破坏，影响人类的健康与生存。地方病的发生，就是与一些地方某些元素过剩或者缺乏造成的。
例如，缺乏碘，会出现甲状腺肿大；氟过剩，会导致氟骨病；尽管克山病和大骨节病的病因还不完全清楚，但研究发现，与硒缺乏有关。这也从另一角度说明，地球表层环境对人类的影响。
5、自然灾害对人类的影响
地球表层环境时刻都在发生着变化。有些变化给人类带来了巨大的损失，称之为自然灾害。大家比较熟悉的自然灾害包括火山、地震、台风、海啸、洪涝、干旱、滑坡、泥石流、沙尘暴等等。这些自然灾害干扰了人类的生活与生产过程，甚至给人类的生命财产带来了威胁。据不完全统计，1971～1985年之间，世界上发生的重大自然灾害事件多达2305起，死亡人数150万左右，物质损失折合达6350亿美元。也许大家知道，发生在中生代与新生代界面附近的小行星撞击地球的事件，导致了恐龙等生物的大绝灭。如果再来一次类似的小行星撞击地球事件，人类是否面临绝灭的危险呢！
6、地球表层环境对社会发展的影响
社会的发展，在一定程度上也受到地球表层环境的影响。
人类早期的社会大分工便是以自然为基础的。在那些水草丰足的地方适宜放牧，便逐渐出现了专门从事畜牧业的部落；而在那些土地肥沃宜于垦殖的地方，逐步出现了从事农业的部落。这就是第一次社会大分工。社会的分工促进了生产力的发展。构成这种社会劳动分工的自然基础，正是地球表层环境的地域差异性。
地球表层环境的差异与自然资源分布的不平衡，造成了生产条件的不同。从而对人类社会的发展产生了或多或少、有利不利的影响。
一般来说，优越的自然环境有助于加快社会发展的进程，恶劣的自然环境则阻碍社会的发展。亚非的一些大河流域，气候温和、土地肥沃、水源充足，有利于人类定居与耕作，甚至在较低的生产力水平也可能出现剩余产品。
历史上这样的大河流域往往形成古代文明的中心：在北非有尼罗河流域的埃及，在西亚有两河流域的巴比伦，在南亚有印度河流域的印度，在东亚有黄河、长江流域的中国。它们早在公元前三千多年至两千多年前就脱离了原始社会，建立起奴隶制国家。社会发展到今天，已经进入了资本主义社会或社会主义社会。
然而，令人惊讶的是在文明世界的今天，仍然残留着许多原始社会的部落。在南美的亚马逊雨林中，在非洲的丛林中，在太平洋的一些岛屿上，都居住着至今仍处在石器时代的原始人群。由上所知，当代的原始居民大都分布在热带区域的孤立环境中。高山、密林、海洋等自然屏障限制了他们与外部的沟通，又由于当地的自然条件能够满足其原始生活所需，抑制了这些原始部落发展生产的要求。社会的发展被自然因素延缓了。
二、人类对地球表层环境的作用与影响
随着社会的进步、科技生产力的提高，人类对地球表层环境的作用与影响越来越大。这可从以下几个方面来说明（图3-6）。
图3-6 人类活动对地表环境的主要影响（王建，2000）
1、改变地表环境的结构
人类的活动，改变了地表环境的结构。
比如，毁林垦种使森林变为农田，城市的建造使森林、草地或者农田变为混凝土为主的地面，过度放牧或开垦使草原变为荒漠，水库的建设使旱地变为水面，干旱区节水灌溉技术使戈壁、荒漠变为良田，如此等等。总而言之，人类已经和正在改变地表环境的结构。
2、改变地表环境演化的方向
如果没有人类活动的影响，地表环境将按照自身演化的规律进行演化。人类活动的影响已经达到可以改变地表环境演化方向的程度。比如说，科学家研究认为，第四纪中冰期/间冰期旋回持续的时间大致上为10万年，其中间冰期持续时间只有1万年。冰后期作为一个现代间冰期，已经经历了大约1万年的时间。也就是说现代间冰期即将结束，新的冰期即将开始，今后世界气候将向寒冷方向发展。然而由于人类活动的影响，大气中的CO 2等温室气体大幅度增加，从而将导致世界气候的变暖。有人预测，由于温室效应，未来气候不是变冷，而是变暖。
3、改变了地表环境变化的速率
由于人类活动的影响，地表环境变化的速率也会发生改变。
据估算，在土壤侵蚀过程中，由于人类的影响，全球平均每年每平方公里的土地上，损失掉的土壤为1500～85000 m3。而天然侵蚀的背景值却只有12～1500 m3，前者是后者的125～170倍。
也就是说，由于人类活动的影响，使土壤侵蚀的过程加快了100多倍。
另据美国的资料，在美国13个州约5万个监测点上所得到的数据表明，原来植被覆盖的土壤损失率为0.85 t/ hm2·a （1 hm2 = 104m 2），而一旦被人类开垦后，土壤流失量上升到88.55 t/ hm2·a ，提高了98.3倍。
这些事例表明，人类已经和正在改变地表环境变化的速率。
4、改变了地表环境的物质循环
人类改变地表环境的物质循环表现在多个方面。一个典型的例子就是对水的控制。人类建造水库，改变了水流下泄的速度与时间；建造排灌工程，可以把低处的水调到高处；跨流域调水，更是改变了两个流域水分的循环。
例如，即将实施的南水北调工程，将把长江流域的水调到黄河流域。不仅会使长江入海流量减少，而且会增加黄河流域的水量。从而使两个流域的水分循环发生变化。
再如，人类燃烧化石燃料，使大气中CO 2的含量大幅度增加；人类利用氟里昂作为制冷剂，泄露到大气中，破坏了臭氧层；化肥的使用改变了地表环境中氮、磷、钾等元素的自然循环过程，导致了湖泊的富营养化；灌溉和水库的建设，增加了局部地区地面的水蒸发，从而使降水也增加。
5、改变了地表环境的能量平衡
人类改变了地面的结构，从而也就改变了地面的反射率，使地面接收到太阳辐射量增加或者减少，也就改变了地表环境的能量平衡。
沙漠化使地面反射率增加，后果是使地面接收到的太阳辐射减少，使地面温度降低；城市热岛效应使城市中心温度比周围地区温度高；由于水的热容量比较大，水库对热量的调节比较明显，从而使水库及其周围的气温日较差与年较差都较小。温室效应也是人类改变地表环境能量平衡的绝好的实例：化石燃料燃烧使得大气CO 2浓度升高，引起地面长波辐射减少，导致地面温度升高。
6、对资源的消耗与破坏
人类在不断地开发利用自然资源。有些资源是可再生的，有些资源则是不可再生的。由于长期的开发利用，一些资源面临枯竭的危险。
与此同时，一些资源受到了严重的破坏。由于人类不合理的垦殖，土壤侵蚀速率增大了许多倍；由于过度开垦与过度放牧，沙漠化的速度加快；另外全世界每年有3000 km 2的耕地因城市建设被占用。加上人口的急剧增加，人均耕地面积越来越少。
由于水资源分布在时间与空间上的不均匀性，也由于人类对水资源的不合理利用以及对水资源的污染，人类正面临着水危机。
目前世界上有43个国家和地区缺水，约20亿人用水紧张，10亿人得不到良好的饮用水。
我国北方尤其是华北与西北地区，正面临着缺水的问题。不得不“引滦济津”、“引黄济青”、“引青（青龙河）济秦（秦皇岛）”、“引大（大通河）入秦（秦王川）”。
矿产资源是不可再生资源，并且矿产资源的储量是有限的。据估计，按照现在的发展速度，世界石油只能再用100～150年，煤可以再用150～250年，金属矿藏也将在不久的将来全部用完。由于人类活动的影响，森林面积迅速减小，生物灭绝的速度比自然灭绝速度加快了50～100倍。资源的枯竭与破坏，为今后人类的生产、生活带来许多不便，为今后社会的发展带来困难。
三、人类与环境的协调发展
人类是地球表层环境发展到一定阶段的产物，人类生活在地球表面，在地球表面发展演化。如果人类破坏了地球表层环境，也就破坏和动摇了其生存与发展的基础。人类只有合理地、高效地、有限度地利用自然资源，自觉地、有效地保护自然环境，协调与改善与地球表层环境的关系，才能保证人类社会持续地、健康地发展。要做到这一点，必须从以下几方面入手。
（一）、摆正人类自身的位置
人类是地球表层环境发展到一定阶段的产物。人类确实具有了改变和改造地球表层自然环境的能力。但是，如果人类毫不考虑地球表层环境发展、演变的客观规律，盲目地干扰与破坏经过长期演化发展而形成的地球表层环境，那么将会破坏和动摇人类生存与发展的基础，人类的发展将受到极大的威胁。
所以人类应该摆正自身的位置：
（1）、人类是地球表层环境的产物，是地球表层系统的组成部分；
（2）、地球表层环境是人类赖以生存的物质基础，没有了地球表层环境，人类也就失去了存在的基础；
（3）、现在的人类，不再是以前的人类，人类能够改变并且已经在很大程度上改变了地球表层环境。有些改变对人类是有利的，有些改变对人类是不利的；有些改变，短期内对人类是有利的，但从长期看对人类是不利的。人类应该时刻检查自己的行为，对地球表层环境的改变应该控制在地球表层环境可以承受的范围之内。
（二）、建立和提高可持续发展的意识
人类需要持续地发展下去。可持续发展，已经成为当前世界发展的目标。
所谓可持续发展（Sustainable Development），就是“既满足当代人的需要，又不损害后代人满足需要的能力的发展”（Sustainable Development is development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their needs.）（布伦特兰G. H. Brundland，1987）。
换句话说，“所谓可持续发展，就是既要考虑当前发展的需要，又要考虑未来发展的需要，不要以牺牲后代人的利益为代价来满足当代人的利益”（江泽民，1996）。
要实现可持续发展的目标，首先要使人类建立与提高可持续发展的意识。提倡清洁生产、高效资源利用、有节制的消费，控制人口，消除贫困，保持生态平衡，利用绿色能源，发展绿色科技，依法保证可持续发展目标的实现。
（三）、自然地理学与可持续发展
“资源、环境、人口与可持续发展”，是《中国二十一世纪议程》的主题与核心内容，也是地理学研究的核心内容，地理学应该并且可以在可持续发展研究中，以及在《中国二十一世纪议程》的实施过程中发挥出重要的作用。
自然地理学，既然是研究人类赖以生存的地球表层自然环境的组成、结构、区域分异特征、形成与变化规律，从而对其进行评估、预测、规划、管理、优化、调控的学科，自然地理学也应该为人类社会的可持续发展做出其他学科不可替代的贡献。
目前来看，自然地理学主要应该在以下几个方面有所作为：
（1）、弄清自然资源的区域分异特征、形成与变化规律，为资源的可持续利用提供依据；
（2）、弄清自然环境的组成、结构、区域分异特征、形成与变化规律，并对其进行评估、预测与规划，从而为环境的管理、优化、调控，为协调人类与环境的关系，提供科学依据与决策参考；
（3）、弄清地球表层自然灾害的区域分异特征、形成与变化规律，为灾害预测、减灾防灾提供科学依据。
附录：“可持续发展思想”
第一部分 世界可持续发展战略的由来
一、《寂静的春天》《Silent Spring》——对传统行为和观念的早期反思
20世纪中期，世界发达国家环境污染日趋严重，公害事件不断发生。1962年，美国海洋生物学家——蕾切尔•卡逊（Rachel Karson）发表了环境保护著作——《寂静的春天》（Silent Spring ）。作者通过对污染物富集、迁移、转化的研究，阐明了人类同大气、海洋、河流、土壤、动物和植物之间密切的关系，初步揭示了污染对环境生态系统的影响。
二、《增长的极限》（The Limits to Growth）——引起世界反响的“严肃忧虑”
1968年，来自世界的几十位科学家和经济学家在意大利罗马成立了一个非正式的国际协会——罗马俱乐部（The Club of Rome ）。1972年，以俱乐部成员、美国的梅多斯（Dennis.L.Meadows ）为首的生态研究组，向俱乐部提交了一份研究报告——《增长的极限》（The Limits to Growth）。报告认为：由于世界人口增长、粮食生产、工业发展、资源消耗和环境污染这五项基本因素的运行方式是指数增长而非线性增长，全球的经济增长将会因为粮食短缺和环境破坏将于21世纪中期达到极限。该报告提出了世界经济“合理的、持久的均衡发展”方略，为可持续发展的思想萌芽提供了土壤。
三、《我们共同的未来》（Our Common Future）——环境发展思想的重要飞跃
1983年，世界成立了一挪威首相布伦特兰夫人（G. H. Brundland）任主席的“世界环境与发展委员会”（WCED ， World Commission on Environment and Development），1987年该委员会向联合国提交了研究报告——《我们共同的未来》（Our Common Future）。
该报告分：共同的问题、共同的挑战、共同的努力。正式提出了“世界可持续发展”的概念。
该报告对“可持续发展”的定义为：既满足当代人的需求，又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展。（Sustainable Development is development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their needs.）
四、《21世纪议程》（The Agenda about 21Century）—联合国环境与发展会议宣言
1992年，联合国环境与发展大会（UNCED ， United Nations Conference on Environment and Development ）在巴西里约热内卢召开。会议通过了《地球宪章》和《21世纪议程》两个纲领性文件。
《21世纪议程》是1992年6月联合国环境与发展大会通过的重要文件。它是一个广泛的行动计划，提供了一个从当时起至21世纪向可持续发展转变的行动蓝图，涉及与地球发展有关的所有领域。是“世界范围内可持续发展行动计划”，它应是从目前至21世纪末在全球范围内各国政府、联合国组织、发展机构、非政府组织和独立团体在人类活动对环境产生影响的各个方面的综合的行动蓝图。
《21世纪议程》的含义是，需要全人类改变他们的经济活动，这是根据人们关于人类活动对环境影响的新认识而作的改变。
《21世纪议程》的基本思想是，人类正处于历史的关键时刻，我们面对着国家之间和各国内部长期存在的悬殊现象、不断加剧的贫困、饥饿、疾病和文盲问题以及人类福利所依赖的生态系统的持续恶化。然而，把环境和发展问题综合处理并提高对这些问题的重视，将会使基本需求得到满足、所有人的生活水平得到改善、生态系统得到较好的保护和管理，并带来一个更安全、更繁荣的未来。
《21世纪议程》全文分为序言、社会和经济方面（第一篇）、促进发展的资源保护和管理（第二篇）、加强主要团体的作用（第三篇）及实施手段（第四篇）等40章，共40余万字。
《21世纪议程》是一份关于政府、政府间组织和非政府组织所应采取行动的广泛计划，
旨在实现朝着可持续发展的转变。《21世纪议程》为采取措施保障我们共同的未来提供了一个全球性框架。这项行动计划的前提是所有国家 都要分担责任，但承认各国的责任和首要问题各不相同，特别是在发达国家和发展中国家之间。该计划承认，没有发展，就不能保护人类的生息地，从面也就不可能期待在新的国际合作的气候下对于发展和环境总是同步进行处理。
《21世纪议程》的一个关键目标，是逐步减轻和最终消除贫困，同样还要就保护主义和市场准入、商品价格、债务和资金流向问题采取行动，以取消阻碍第三世界进步的国际性障碍。为了符合地球的承载能力，特别是工业化国家，必须改变消费方式；而发展中国家必须降低过高的人口增长率。为了采取可持续的消费方式，各国要避免在本国和国个以不可持续的水平开发资源。文件提出以负责任的态度和公正的方式利用大气了层和公海等全球公有财产。
根据《21世纪议程》的要求，中国政府由国家计委、国家科委、国家经贸委、国家环保局牵头，组织52个部门、机构和社会团体，在联合国开发署（UNDP ）的支持和帮助下，编制完成了《中国21世纪议程——中国21世纪人口、环境与发展白皮书》。1994年3月25日，经国务院第16次常务会议审议通过。
为推动《中国21世纪议程》的实施，还制定了《中国21世纪议程优先项目计划》。 《中国21世纪议程》包括20章，设78个方案领域。它从中国具体国情和人口、环境与发展总体联系出发，提出了人口经济、社会、资源和环境相互协调、可持续发展的总体战略、对策和行动方案。大体可分为可持续发展战略、社会可持续发展、经济可持续发展、资源的合理利用与环境保护四个部分。每个部分由若干章组成。每章均有导言和方案领域两节。导言重点阐明该章的目的、意义、工作基础及存在的主要难点；方案领域则说明解决问题的途径和瓞采取的行动。
《议程》文本四大部分主要内容如下：
第一部分：或持续发展总体战略。由序言、可持续发展的战略与对策、或持续发展立法与实施、费用与资金机制、可持续发展能力建设以及团体公众参与可持续发展共六章组成，有18个方案领域。这一部分从总体上论述了中国可持续发展的背景、必要性、战略与对策等，提出了到2000年各主要产业发展的目标、社会发展目标和上述目标相适应的可持续发展对策。
第二部分：社会可持续发展。由人口、居民消费与社会服务、消除贫困、卫生与健康、人类住区可持续发展和防灾共五章组成，有19个方案领域。
第三部分：经济可持续发展。由可持续发展经济政策、农业与农村经济的可持续发展、工业与交通、通信业的可持续发展、可持续的能源生产和消费共四章组成，有20个方案领域。
第四部分：资源的合理利用与环境保护。这部分包括水、土等自然资源保护与可持续利用、生物多样性保护、土地荒漠化防治、保护大气层和固体废物的无害化管理共五章，有21个方案领域。
第二部分 可持续发展战略的基本思想和基本原则
一、可持续发展的基本思想
1、可持续发展鼓励经济增长
经济增长包括数量的增长和质量的提高，但要避免传统的“高投入、高消费、高污染”为特征的生产模式和消费模式，实施“清洁生产”和“绿色消费”。
2、区域经济可持续发展的标志是自然资源的永续利用和建立良好的生态环境
经济和社会发展不能超越自然资源和环境的承载力。可持续发展以要求在严格控制人口
增长、提高人口素质和保护环境、自然资源永续利用的条件下，进行经济建设。
3、可持续发展的目标是谋求社会的全面进步
社会发展不仅仅是经济问题，单纯追求产值的经济增长不能体现发展的内涵。可持续发展的观念认为，世界各国的发展阶段和发展目标可以不同，但发展的本质应当包括改善人类生活质量，提高人类健康水平，创造一个保障人们平等、自由、享受教育和免受暴力的社会环境。即在人类可持续发展系统中，经济发展是基础，自然生态保护是条件，社会进步是目的。
以上三方面又是一个相互影响的综合体，只要社会在每一个时间段内都能保持与经济、资源和环境的协调，这个社会就符合可持续发展的要求。
显然，在人类新世纪里，人类共同追求的目标，是以人为本的自然——经济——社会复合系统的持续、稳定、健康的发展。
二、可持续发展的基本原则
公平性原则、可持续性原则、共同性原则 ]