在中國現(xiàn)代地理學的發(fā)展中，黃秉維按照學科本身的特點和規(guī)律，密切注視國際研究動向和趨勢，提倡學科間的相互交叉、滲透，強調(diào)綜合研究，積極引入新思想、新技術(shù)和新方法，重視理論與實踐結(jié)合，強調(diào)地理學為經(jīng)濟建設服務，尤其是為農(nóng)業(yè)服務，并身體力行，為推動中國地理學的發(fā)展和促進科研水平的提高，作出了重大貢獻。自20世紀50年代以來，他不斷開拓并指導了中國自然區(qū)劃、黃河中游土壤侵蝕與保持、華北水利與農(nóng)業(yè)、提高坡地持續(xù)生產(chǎn)力、全球環(huán)境變化及其影響等自然地理綜合研究工作，繼而又倡議開展陸地系統(tǒng)科學研究，其論著部分收錄在《自然地理綜合工作六十年??黃秉維文集》（科學出版社，1993）和《自然地理綜合研究??黃秉維文集》（商務印書館，2003）中。
黃秉維對中國自然區(qū)劃的研究始于1930年代末，1940年代發(fā)表的“中國之植物區(qū)域”及“中國之氣候區(qū)域”，在中國早期部門區(qū)劃中具有開拓意義。1959年主編的《中國綜合自然區(qū)劃（初稿）》為中國最詳盡而系統(tǒng)的全國自然區(qū)劃專著。1950年代后半期，他提出要綜合研究地表的物理、化學和生物過程，這比發(fā)達國家約早30年。1953年他首次完成黃河中游土壤侵蝕方式分類，編制出中國第一幅1:400萬黃河中游土壤侵蝕分區(qū)圖。黃秉維主張按自然區(qū)劃來觀察氣候變化，對全球變化中的危險地帶開展研究，要研究中國在農(nóng)、林、牧業(yè)和能源利用方面對于全球變暖問題所應采取的積極對策和措施，指出地理學有必要研究適合中國情況的區(qū)域可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，以50年為主要目標時間，以此帶動地球系統(tǒng)科學的建立。
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