随着全球环境问题的日益严重，人类生存环境的自然变化与因人类活动而引起的环境变化问题已受到国际学术界的普遍关注。这是因为对环境变化历史过程的研究不仅是深刻认识现代全球环境问题的基础，同时也是预测未来环境变化趋势的重要参数。因此，全球变化研究计划把历史环境演变规律的研究作为其核心计划之一[102]。
人类赖以生存的地球环境是由大气圈、水圈、岩石圈和生物圈组成的一个相互作用的整体。这些圈层之间存在着极为密切的联系，其要素变化既存在一定程度的协同性和不同程度的差异性，又存在一定程度的稳定性和脆弱性；同时在不同的区域还会以不同的规律特征和不同的形式表现出来。因此，需要在深入总结环境各要素自身变化基本规律与特点的基础上，对各环境要素的共同特征进行揭示，以便寻找出自然环境演变过程中各主要要素的内在联系和驱动因子。
历史时期地理环境演变是我国历史地理研究的传统优势领域。数十年来已开展了大量研究工作，对各环境要素都有不同程度的研究，包括历史气候、地貌、植被、动物群落、河湖水系、海平面、沙漠和自然灾害等，其最具代表性的著作是20世纪80年代初出版的《中国自然地理·历史自然地理》一书[28]。气候要素是历史地理研究的各自然要素中研究最为活跃和深入的，在国际上占有显著地位。这一领域由竺可桢等先生开创，后经几代人的努力，已取得了长足的进展，积累了相当丰厚的资料与研究成果，其它环境要素虽然也开展了不少研究工作，但与气候要素相比，无论是在深度、广度还是精度上，都有较大的差距。这给我国区域环境演变序列的重建与比较研究带来许多困难。
近年来，随着全球变化研究的不断深入，历史环境变迁研究已从单一要素的描述性研究转向高分辨率的量化集成研究，这已成为现今国际环境变迁研究的主流趋势。有鉴于此，笔者认为对我国历史时期自然环境演变规律的研究应着重开展以下几个方面的工作：①利用历史文献、考古资料、自然剖面、树轮、冰芯、湖芯、石笋等记录，提取高分辨率信息；②重建我国不同时空尺度高分辨率的环境演变序列；③探讨典型地区（如环境敏感区、生态脆弱带、生态过渡带及经济发达区等）自然环境及各要素的历史演变规律；④环境演变与人类活动相互影响和各环境要素相互作用的机理与模式。等等。
3.3 历史时期土地利用／土地覆被变化研究
国际全球变化研究经过近20年的发展，已逐步形成了一门以研究全球变化为对象的新兴学科——全球变化科学。土地利用／土地覆被变化(LUCC)是这一科学研究中的核心内容之一。就全球尺度而言，人类土地利用活动正在以惊人的速度改变着地球表面土地覆被的格局，这是人类与自然环境长期相互作用的结果。而这种格局的变化不仅影响了人类赖以生存的自然资源，引发了社会、经济领域的可持续发展问题，而且还对环境过程（如气候变化、生态系统过程、生物地球化学循环和生物多样性等）造成深刻的影响。土地利用／土地覆被变化作为全球变化的主要驱动力之一，已逐步为学术界所公认[103]。
土地利用／土地覆被变化(LUCC)是人类活动与自然界长期相互作用的结果。现今的土地覆被格局并非自古就是如此，而是人类活动对自然环境不断实施影响而积渐所至，有着悠久的历史根源，这为历史地理学提出了新的研究课题。20世纪90年代中期，由IGBP和IHDP联合发起的LUCC研究中，特别将“过去300年中，人类活动是如何改变土地复被”以及“在不同历史阶段、不同地理单元，土地利用变化的主要人文因素是什么”列为重点问题，并强调：必须利用各种手段恢复过去土地利用／土地覆被变化的详细历史[104,105]。我国开展此项研究工作具有得天独厚的条件，因为中国不仅拥有漫长的农业发展史，更重要的是拥有极其丰富的历史文献资料，这是其他国家都无法比拟的。中国历史地理学在这一研究领域中拥有不可替代的地位，能够发挥作用，而且应该发挥作用。
在当前与未来一段时间内，应着重关注过去数百年时间段（如300年或500年）的变化研究，重点研究的问题有：①历史时期土地利用／土地覆被变化史实重建；②历史文献资料和代用资料的量化评估与转换；③土地利用／土地覆被变化的驱动力辨识；④土地利用／土地覆被变化对区域环境变化的影响等。
3.4 适应研究与不同地域适应模型建立
对未来人类社会而言，如何适应全球变化是人类社会能否持续发展面临的关键问题。IGBP在新构建的研究框架中认为，未来的全球变化研究必须为人类社会的可持续作出贡献。为此，IGBP、WCRP、IHDP正在酝酿建立若干个与人类社会可持续发展紧密相关的联合研究计划。目前以全球碳循环、食物系统、水循环为主要内容的联合研究计划正在建立之中。这预示着，继全球变化的基础研究之后，人类社会的适应性研究将成为今后国际科学界关注的另一个重大问题。我国全球变化研究推动与组织者之一叶笃正先生近年来也积极倡导全球变化的适应研究，他认为：继全球变化基础研究之后，适应性研究将成为一个独立的重大问题[106]。我国IGBP委员会也已把对全球变化的适应研究作为未来全球变化研究的主要方向。
人类社会对环境变化的适应从本质上讲就是人类根据自然环境的天然特性来改造自己，以得到人类与自然环境相互作用系统的相对稳定。自然环境制约人类活动，人类活动又反过来影响或改变自然环境的面貌，这已是尽人皆知的事实。然而，在这种相互影响、相互制约的变化进程中，人类社会是如何调整自己的生产和生活方式，以适应自然环境的变化？人类活动的种种调整是否得当有效？不同地域类型的人群其适应模式又有何差异？我国劳动人民在长期的社会实践中给我们留下了许多宝贵经验与历史教训。譬如通过主动性的人口迁徙来缓解自然系统的承载压力，通过引进和推广新技术、新物种等来提高自然系统的承载能力，通过提高生产力水平以扩张人类的适应能力等等。历史地理学在未来一个时期里应积极开展这方面研究工作，为当今人类适应未来全球变化提供历史借鉴。
历史地理在开展此项研究时，应着重关注通过对业已发生的历史个例的分析与总结，寻找历史时期人类对重大历史环境变化事件响应的不同方式所能承受的环境“阈值”，包括农业生产系统中不同响应方式（如生产技术调整与改进、耕作制度调整、生产方式变革等）承受重大环境变化事件的“阈值”，社会经济系统中不同响应方式（如消费结构调整、食品市场波动、赈灾储备措施调整、政策响应等）承受重大环境变化事件的“阈值”；总结人类对重大环境变化事件的响应机理与适应模式，包括人类响应重大异常环境事件的决策过程、人类活动对不同时空尺度环境变化事件的响应时滞和人类对重大环境变化事件的适应模式及其现实意义等。
3.5 历史时期人地关系地域系统研究
人地关系是一个既涉及自然过程又涉及社会过程的综合概念，是现代地理学、现代历史地理学研究的永恒主题和理论基础。
20世纪80年代以来，随着全球环境问题的日益严重，环境与发展已成为当今国际社会普遍关注的重大问题。由此而兴起的全球环境变化与可持续发展研究，也成为当今科学界最重要的全球性研究主题。这两大问题均与人地关系息息相关。其目的在于：通过科学研究正确认识人与自然环境的辩证关系，探求人与自然环境相互作用的机理与过程，提出人与自然环境协调、永续发展的模式。人类如何可持续地维持地球生命支撑系统将成为未来全球变化研究和可持续发展研究的终极目标。
人与自然关系的内涵是随着人类社会的发展而发生变化的。在我国封建社会的早期，先哲们就总结概括了一些人地关系的学说思想，如孔子的“畏天命”、孟子的“天人合一”、荀子的“制天命”、董仲舒的“天人感应”等。其中“天人合一”的人地观，自先秦至明清一直为历代大多数哲学家所宣扬，是中国传统哲学的一个独特观点[107]。诸如孟子在两千多年前述及的“不违农时，谷不可胜食也。数罟不入污池，鱼鳖不可胜食也。斧斤以时入山林，材木不可胜用也”等人与自然界和谐、永续发展的论点，对现今人地关系的思辨仍具有深远的现实意义和理论价值，是值得我们总结和借鉴的。
中国人地关系问题是一个古老而深邃的哲学命题，绝非历史地理学或现代地理学所能覆盖得了的，许多哲学社会科学和其它自然科学的学科也都在探寻这一问题。然而，以地域空间为单元来研究历史时期人地关系的空间结构特征、地域分异规律及其形成机理与变化过程等，则只有历史地理学一家。笔者相信，通过对历史时期人地关系的深入研究，必将推动历史地理学的飞跃发展，同时也将为全球变化与可持续发展研究做出重要贡献。
3.6 华夏故土嬗变集成研究及其图谱编制
在人类文明中，中华文明自成一系、源远流长、连绵不断，它是中华民族在特定地域范围内长期生存与发展，适应自然环境、利用自然资源并改造生存环境，创造物质与精神财富的总和。中华大地是中华民族产生、繁衍、发展、壮大的特定地域，它不仅具有复杂多样的地理环境，也有独特的环境变迁与社会变迁历史。中华文明伴随着华夏故土的演化而发展，并不断改变着其演化进程与格局。中华文明的形成方式和发展进程可能代表了世界文明演进过程中的一种特殊形式，而这种特殊形式与华夏故土地理环境的演化密切相关[54]。开展中华文明与华夏故土之间相互联系的过程研究，是认识人类与环境关系的关键科学问题，开展这一研究将是中国历史地理学对人类文明发展作出的重大贡献。
近数十年来，随着科学技术的快速发展，我国学者对中华文明与华夏故土变迁的考古学、地理学与历史学等方面的研究均取得了丰硕的成果。从人类起源到人类文明演进，从农业起源到土地利用变化，从政区、疆域沿革到人口分布与迁徙，从科学技术的发展到城市文明的兴起，从自然灾变到重大历史事件，从气候变化到地貌过程，从生物群落演替到河湖水系迁徙，从海岸线的迁移到沙漠化、荒漠化的扩张，从支撑中华文明形成与发展的华夏故土的整体性研究到二者之间的相互联系与相互作用等，都开展了大量的研究工作，取得了一系列突破性的研究成果，并积累了丰富的历史文献资料、文物考古资料和自然记录资料，初步建立了不同时空尺度自然环境变迁与文明发展的演化序列，这为我们研究编制5000年华夏文明与华夏故土变迁的图谱奠定了坚实基础。
应用高新技术展示中华文明的源远流长和博大精深，有效集成中华民族及其生存环境的时空变迁，合理复原华夏文明与故土的演变过程，深入认识支撑中华文明长期连续发展的地理环境特征，科学地辨识华夏故土与文明的相互关系，建立权威的中华版图演变和民族地域融合可视化模型，为21世纪中国以至全球的人类与环境的可持续发展提供借鉴。其主要领域包括：作为故土的疆域与政区及其自然环境要素的时空变化，作为文明的人类活动及其社会、文化的时空演化，土地利用／土地覆被的时空变化及其三者之间的相互关系。其中土地利用／土地覆被是华夏故土与中华文明相互作用的界面，既是地理环境的一个重要内容，又是人类活动结果在地表上的一种表现形式，因而，它既有服从自然环境的时空变化规律，又反映了人类文明传承与发展的规律特征，是5000年华夏故土虚拟再现的重点。
3.7 文化的区域差异问题研究
文化研究是目前国际学术界最具活力、最富于创造性的学术思潮之一，有的学者甚至把它看作是后现代主义之后学术发展的主要潮流，但同时它又是一个最富于变化、最难以定位的知识领域。迄今为止，还没有人能够为它划出一个清晰的学科界限，更没有人能够为它提供一种确切的、被普遍接受的定义[108]。
中国文化作为一个富有东方特色和独特个性的文化综合体，在中华大地上绵延不绝，这与我国独具特色的地理环境和社会发展历史密切相关。然而，从区域角度看，我国复杂多样的地理环境格局，既给中华文化的发展提供了充分的回旋余地，也给缤纷多彩的区域文化提供了发展空间，形成了许多既有共性又有鲜明个性的文化区，如关东、三秦、三晋、燕赵、齐鲁、荆湘、巴蜀、吴越、八闽、岭南等，这些文化区可根据不同层次的文化因子进一步细分出若干亚区和若干小区。这种地域性文化特征的形成与发展，对现今区域社会经济的发展与文化建设有着极为重要的作用[107]，因此受到学术界的普遍关注。
文化的区域差异问题是历史文化地理研究的核心问题。因而，文化区的划分被视为是历史文化地理学的最终归宿[109]。从目前国际文化地理研究的发展趋势看，文化地理学不仅应该研究文化的空间分布，而且应当研究文化在一定空间地域内的运动过程、规律及机理。尤其是在一个相对辽阔的空间范围内，一种文化业已形成的中心会时常随着时间的推移和地理环境的变迁而运动或转移。因此，历史文化的传播与扩散、文化中心的转移、文化区域的形成过程等，均是文化地理研究的重要内容。
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