地理學是人類知識寶庫的重要組成部分，是現(xiàn)代科學體系中的重要學科，旨在探索自然規(guī)律，昭示人文精華。自然地理學作為地理學的基礎學科，是地理學的基石。作為一門認知地球表層自然環(huán)境變化規(guī)律的學科，自然地理學以其獨特的認知方式、綜合的研究范式，探究地表自然要素及圈層的相互作用，以及人類活動的影響及效應，為全球和區(qū)域資源環(huán)境治理提供了重要決策依據。近年來，在全球環(huán)境變化背景下，面向可持續(xù)發(fā)展的時代要求，自然地理學始終發(fā)揮其學科特色優(yōu)勢，在國土空間優(yōu)化、資源環(huán)境保護、生態(tài)文明建設、自然災害防御等研究中發(fā)揮著舉足輕重的作用。

21 世紀以來，在當代科學發(fā)展與社會需求的驅動下，自然地理學的性質、內容、方法、作用等都發(fā)生了顯著變化，既繼承了傳統(tǒng)自然地理學的思想，又吸收了其他學科的先進理念。目前，自然地理學研究主題已從傳統(tǒng)的自然地理格局研究向格局與過程耦合、人地系統(tǒng)耦合等議題深化；研究方法走向綜合性與定量化，并正在實現(xiàn)微觀過程機理與宏觀格局相結合，邁向大數(shù)據時代的自然地理學，呈現(xiàn)出新的發(fā)展態(tài)勢。自然地理學各分支學科的交叉和融合，既是變化環(huán)境下自然地理學發(fā)展的重要需求，也是未來自然地理學學科發(fā)展的重要趨勢。深化自然地理學分支學科的過程研究、推進綜合自然地理學的發(fā)展、提升陸地表層系統(tǒng)觀測和模擬水平，有助于進一步鞏固自然地理學在地理科學學科體系中的基礎地位，為滿足國家重大戰(zhàn)略需求和全球可持續(xù)發(fā)展做出更重要的學科貢獻。

2017 年，中國科學院地學部啟動“中國學科發(fā)展戰(zhàn)略研究”項目“自然地理學的機遇與挑戰(zhàn)：發(fā)展戰(zhàn)略研究”。該項目旨在面向國際科學前沿，結合國家戰(zhàn)略需求，闡述自然地理學及其分支學科的科學意義與戰(zhàn)略價值，分析其發(fā)展趨勢，研究其發(fā)展規(guī)律和特點，評估我國自然地理學的發(fā)展態(tài)勢并進行國際比較，提煉重大科學問題，提出未來 5～10 年學科領域發(fā)展的關鍵科學問題和重要研究方向。

項目研究期間，項目組通過召開學術研討會、工作組會議，舉辦自然地理學前沿進展會議專場，出版“自然地理學前沿進展”專輯等多種方式和途徑，組織專家學者開展自然地理學學科發(fā)展戰(zhàn)略研討。來自北京師范大學、北京大學、清華大學、南京大學、華東師范大學、中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心、中國科學院大氣物理研究所、中國科學院南京土壤研究所、中國科學院地理科學與資源研究所等單位的 50 余名專家學者參與了本書的撰寫。其中，書中部分觀點或內容發(fā)表于《地理科學進展》2018 年第一期的“自然地理學前沿進展”專輯。

全書首先從學科整體出發(fā)，論述地理學的基本內涵、發(fā)展態(tài)勢與前沿領域，明確了當代自然地理學的科學意義與戰(zhàn)略價值、發(fā)展規(guī)律與研究特點，揭示當代自然地理學的國內外發(fā)展態(tài)勢與關鍵科學問題，并提出發(fā)展思路、發(fā)展方向和政策建議；然后分別就地貌學、氣候學、水文學、生物地理學、土壤地理學、綜合自然地理學和地理系統(tǒng)模型模擬等自然地理學分支學科，明晰了各分支學科的研究任務、發(fā)展趨勢、關鍵科學問題和優(yōu)先研究領域。全書緊扣國際前沿科學問題和社會發(fā)展的迫切需求，力圖從學科發(fā)展戰(zhàn)略層面展現(xiàn)當代自然地理學的前沿方向，以期服務學科發(fā)展和人才培養(yǎng)需求。

全書分為十二章，各章撰寫人員如下：第一章為傅伯杰，第二章為彭建、胡熠娜、董建權、毛祺，第三章為蒙吉軍、李楓，第四章為趙文武、華廷、張銳、劉焱序，第五章為傅伯杰、趙文武、劉焱序、王帥、張軍澤，第六章為鹿化煜、王先彥、徐志偉、李一泉、高建華、張志剛、劉維明，第七章為馬柱國、鄭景云、謝云、段建平、袁乃明、鄭子彥，第八章為楊大文、徐宗學、湯秋鴻，第九章為劉鴻雁、黃永梅、王志恒、于兵，第十章為張甘霖、劉寶元、史舟、朱阿興、王秋兵、吳克寧、史志華，第十一章為劉敏、呂一河、彭建、李雙成，第十二章為彭書時、董金瑋、繆馳遠、樸世龍。全書由傅伯杰和趙文武統(tǒng)稿。此外，劉焱序、張軍澤、李琰、宋爽、趙嵩、劉月、尹彩春等參與了書稿資料的整理、校對與繪圖工作。

本項目的研究得到了秦大河、趙其國、劉昌明、鄭度、姚檀棟、崔鵬、周成虎、陳發(fā)虎、夏軍、張人禾、宋長青、冷疏影等的指導和關心，在此向各位專家和同行對項目與書稿完成的大力支持表示誠摯的感謝！

自然地理學是一門富有綜合性、交叉性和實踐性的學科，覆蓋知識浩瀚如海，而作者水平有限，書中不足之處敬請讀者批評指正。

傅伯杰

2020年7月

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