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1908年，张相文出版了《新撰地文学》一书，全书内容分为星界、陆界、气界、水界和生物界五篇，书中除了土壤学内容没有单独列出外，已经包含了现代地理学者所编制的普通自然地理学的全部内容。张相文在书中创造性地将“生物界”列入自然地理学书中，他认为地理学是一本综合学科。地理学家林超对此曾给予高度评价，认为“在世界地学史上，可以说是一种可贵的创举”。在熟悉中国自然地理的基础上，张相文提出了中国早期的自然区划方案。他根据中国的自然地貌和气候条件特征，将全国分为六部分，分别为本部、满洲、蒙古、新疆、西藏、青海。张相文长期致力于地理教学、地理知识普及和野外考察，积累了丰富的实践资料，为他从事地理理论研究奠定了基础。他的地理学研究已经突破了中国传统的方志学思路，发展了中国的新地理学。