Key Concepts in Geomorphology（地貌学核心概念）

引用

Bierman, P. R., & Montgomery, D. R. (2020). Key Concepts in Geomorphology (2nd ed.). Macmillan Learning.

章节概要

全书共四部分十六章，书末附有汇总的参考文献与延伸阅读，以及收录各章粗体关键术语的词汇表。第一版（2013 年）在美国国家科学基金会资助下编写，是一本经过地貌学界广泛审阅的教材；作者称第二版主要依据学生和教师在公开修订博客上留下的近六十页意见进行修订。每章结构相同：开头列出学习目标，随后是各主题小节，多数章设有“应用”一节，接着是追溯某个问题上科学思想如何发展的“Digging Deeper”专文、把地貌学应用于当前问题的案例研究（十六章中有十三章列有案例）、一道例题，以及按学习目标顺序排列的章末问题。

第1章：地球动态的表面

这是第一部分“地貌学及其工具”三章中的第一章：把地表概括为地圈、水圈和生物圈交汇之处，然后介绍景观以及贯穿全学科的统一概念。Digging Deeper 专文探讨地球为何宜居，案例研究讨论人为气候变化对地貌的影响。

第2章：地貌学简史

本版新增的独立一章，从地质神话讲到古典时代的哲学家和自然哲学家，经过十九和二十世纪，直至现代地貌学；包括一篇关于地球理论的专文和一个关于如何描绘大地的案例研究。

第3章：地貌学家的工具箱

方法一章：地表特征的刻画、相对测年与数值测年、地貌过程速率的测量、实验以及代用指标记录。Digging Deeper 专文说明测年方法的原理；出版社把激光雷达（LiDAR）测绘的迅速普及列为本版的更新之一。

第4章：地貌水文学

第二部分“从源到汇”以降水、蒸散、地下水和地表水以及水文作用形成的地貌开篇，案例研究是休斯敦的洪水，专文讨论人类活动如何把水文与景观变化联系起来。

第5–6章：风化与地貌学；土壤与地貌学

原为一章，现拆分为两章。第 5 章讨论物理风化和化学风化、二者的相互作用以及以风化为主导的地貌，案例研究是酸性岩石排水。第 6 章讨论土壤生成、土壤发育、剖面及其描述，以及景观中的土壤；专文追问土壤形成有多快，案例研究把土壤侵蚀与文明衰落联系起来。

第7章：坡地

讨论构成坡地的物质、块体运动、坡地稳定性、类扩散过程和坡地形态；专文讨论植物根系对坡地稳定的贡献，案例研究是奥索滑坡。

第8–9章：河道；流域

第 8 章讨论河流的外部控制因素、河流过程、泥沙输移、河型、河段尺度的河道形态、河漫滩以及河道响应；专文主题是基岩河床下切，案例研究是淘金热留下的河流遗产。第 9 章转向流域尺度的过程、河网与流域形态、从上游山地到下游低地的过渡，以及城市化对河流的影响。

第10章：海岸与海底地貌学

先讨论海岸环境、驱动因素、地貌和过程，再讨论海洋环境和海底地貌。专文追问世界各地的三角洲正在发生什么，案例研究是超级风暴桑迪。

第11–13章：作为地貌营力的风；火山地貌学；冰川与冰缘地貌学

第三部分“冰、风与火”讨论其余的营力。第 11 章讨论作为流体的空气、风力过程的空间分布以及风成过程与风成地貌，并有一篇关于荒漠砾幂的专文。第 12 章讨论火山活动的分布与类型、喷发机制与规模、火山景观及其后续演化，以 2018 年基拉韦厄火山的裂隙喷发和山顶塌陷作为案例研究。第 13 章讨论冰川、冰下侵蚀、冰川搬运与堆积、冰川地貌以及冰缘环境。

第14–16章：地貌学与气候；构造地貌学；景观演化

第四部分“更大的图景”把各过程章节整合起来。第 14 章讨论气候记录与气候周期、气候地貌学，以及景观与气候之间的双向关系。第 15 章讨论构造过程、构造背景以及景观的响应，包括一篇关于测定断层最近一次活动时间的专文和 2018 年阿拉斯加地震的案例研究。第 16 章探讨景观演化的因素、模型、类型和速率，追问景观是否处于稳态，并以人类世收尾。

核心概念

第一部分：地貌学及其工具

• 作为界面的地表：景观形成于地圈、水圈和生物圈相互作用之处。
• 相对测年与数值测年：前者在时间上排列地貌，后者为地貌给出年龄，是测量过程速率的基础。
• 代用指标记录：用于重建过去地表状况的间接证据。

第二部分：从源到汇

• 从源到汇：第二部分的组织思想，追踪水和泥沙从坡地风化开始，经过河道和流域，直到海岸和海底的去向。
• 土壤生成：岩石转变为土壤的过程，本书直接讨论其速率。
• 坡地稳定与类扩散过程：坡地搬运物质的两种方式，一是突然失稳，二是类似蠕动的缓慢搬运。
• 泥沙输移与河道响应：河流如何搬运泥沙，以及在水量或泥沙供给变化时如何调整形态。

第三、四部分：冰、风与火；更大的图景

• 风、火山与冰川营力：并非处处起作用的过程领域，各有其特征地貌。
• 景观与气候的反馈：气候塑造景观，景观也反过来影响气候。
• 构造地貌学：景观既记录地壳变形，也是对地壳变形的响应。
• 稳态：抬升与侵蚀是否达到平衡、从而使景观保持其形态的问题。

评析

优点

• 为初学者设计。 作者说明本书面向第一次学习地表过程、自然地理学或第四纪地质学课程的本科生，每章有 8 到 16 幅专为初学者设计的插图和 20 到 30 张彩色照片。学习目标、应用、例题和与目标对应的问题构成统一的章节模式，便于学生有条理地学习。
• 学界共同审阅。 第一版从提纲、撰写到审稿的各个阶段都广泛征求了地貌学界的意见，第二版又根据公开征集的意见进行修订，这在教材中并不多见。
• 应用与发展中的科学。 多数章设有应用一节，每章都有一篇 Digging Deeper 专文，追溯研究者如何处理一个悬而未决的问题（土壤形成有多快、冰川侵蚀了多少、景观是否处于稳态），从而把地貌学呈现为一门不断发展的科学，而非地貌名称的清单。
• 方法和学科史各自成章。 测年、速率测量和学科史都是独立的章而非附录，学生在各过程章节用到这些工具之前就已接触它们。

局限

• 入门深度。 本书为第一门课程而写，目录显示每章只有一道例题；想学习基于物理的过程模型的读者需要数学程度更高的教材。
• 水文只占一章。 地貌水文学集中在第 4 章，修读地貌学与水文学合并课程的学生还需要一本专门的水文学教材。
• 案例研究分布不均。 出版社把案例研究列为每章的特色，但其自己的目录显示第 11、13、14 章没有案例研究，而是附有本章参考文献。

在课程中的定位

在地貌学与水文学书单中，本书是篇幅标准的入门教材。Goudie 和 Viles 的 Landscapes and Geomorphology: A Very Short Introduction 是对这一学科的简短概览，可以在本书之前阅读；Huggett 和 Shuttleworth 的 Fundamentals of Geomorphology 是另一本覆盖面广的入门教材，以过程系统和景观变化为线索，既可作为替代的主教材，也可作为换个角度理解的参考。Anderson 和 Anderson 的 Geomorphology: The Mechanics and Chemistry of Landscapes 从守恒定律和简单模型出发构建每个主题，对于想了解过程背后物理原理的学生，是读完 Bierman 和 Montgomery 之后的自然下一步。

在课程的水文学方面，Hendriks 的 Introduction to Physical Hydrology 是一本讨论大气水、土壤水、地下水和地表水的简明入门书，可扩展第 4 章的内容；Dingman 的 Physical Hydrology 则是其后阅读的定量教材。

如何使用本书

本书适合修读第一门地貌学、自然地理学或第四纪地质学课程的学生，作者也考虑到了林学、农学和土木工程专业的学生。修过地质学或自然地理学的入门课程会有帮助。

阅读安排：

• 核心： 第 1 章和第 3 章（工具箱在全书中反复使用），然后按顺序阅读第二部分的第 4–10 章，因为这一部分追踪泥沙从源到汇的过程，每章都以前一章为基础。
• 选读： 第三部分按地区和兴趣选择；冰川与冰缘地貌学（第 13 章）适用面最广，风和火山两章可根据野外考察地区选读。
• 综合： 第 14–16 章放在课程最后，用来整合各过程章节。学科史的第 2 章可以早读，也可以与地理学思想课程同步阅读。

每章先读学习目标，最后回答按正文顺序排列的章末问题。例题要亲手算一遍。把 Digging Deeper 专文当作提出研究问题的范例来读，把案例研究用作讨论或短篇写作的素材。词汇表和书末参考文献有助于复习和延伸阅读。