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先生在自然地理、海洋海岸、喀斯特地貌的研究方面的学术贡献众所周知，因此国内大多介绍较为详尽。此外，纵观先生的学术研究，密切关注实践应用和人地关系也是其工作的重要特色。1956年，先生应国务院邀请，赴京参与《全国十二年科学技术发展规划》的制定工作，他与其他200多名科学家一起，最早规划了中华人民共和国的科技蓝图。从先生早年的地形与人生、土壤与人生、黄土与人生、洞穴与古人类等系列研究，到后期自然区划准热带划分与橡胶生产、深部喀斯特基准面与西南成昆铁路和三峡大坝建设、海岸沉积与港口建设、《黄河——我们的母亲河》等系列研究：一是反映了先生不为理论而理论、注重科学研究的生产实践应用和经济建设导向的学术思想；二是先生众多的跨学科综合研究和交叉学科方法应用，在当代地学分支学科研究越来越细、宏观综合整体研究的地理学传统面临挑战的今天，有着特别重要的启迪价值。
先生1934—1935年深入青海、甘肃、陕西、宁夏和绥远（今内蒙古）五省区考察人文地理，在如何能使黄土高原也得黄河之惠、逐渐改变贫穷面貌等问题的思考之中，萌生了长期研究黄河问题的愿望。大学期间，他在《方志月刊》杂志发表了论文《兰州附近地志研究》。先生早年在大学期间就与同窗李旭旦先生合作翻译地理学概论名著——白吕纳的《人地学原理》（1935），该书中对人口地理、居处地理、城市研究与生活方式的系统构建对推动我国人文地理学起到了极其重要的作用。
先生早年关于地形与人生、土壤与人生、黄土与人生、洞穴与古人类等系列研究，强调了区域差异、人地关系、地理环境的时空模式等重要地理学研究思想。先生十分强调跨学科综合研究，倡导自然地理与人文地理融为一体。1946年，刚刚三十出头的先生就担任了《地理学报》总编辑，积极著文评述欧美各学派的新地理思想，对我国近代地理学的发展起了极大的推动作用。先生对普通人文地理的重要贡献，同样体现在研究著作《黄河——我们的母亲河》中。先生对人文地理众多分支学科领域（经济地理、建设地理、旅游地理、历史环境地理等）的研究成果（详见下文），实际上从整体上对我国普通人文地理也是重大的贡献。
先生对人地关系的研究密切关注国际前沿，不断与时俱进。在《建设地理新论》一书中，最大的特色是对于人的因素的关注，或然论取代了旧的环境决定论。在强调地理研究为经济建设服务的同时，先生同样提出动态的经济地理学，“人为的措施是随时在更新，随时在变动，因此经济地理实施也必随时在更新和变动，所以我们必须用动的眼光，来研究它们”。但与此同时，先生同样敏锐地观察到人类活动对地理环境的负面影响，强调土地利用的合理模式，先生1942年在《思想与时代月刊》发表的《土壤与人生》一文中指出，“土壤是人生的基础，立国的骨干”，反映在当今仍具有重要的思想启迪作用。到了20世纪70年代，可持续发展成为国外最新的发展理念。先生敏锐地观察到这种事实，从强调或然论和人在地理环境改造、经济建设中的重要角色认识，转向为注重科学研究的生产实践的可持续利用模式，比如关于黄河三角洲、长江三角洲、江苏海岸带的国土整治研究。先生提出，海岸带的开发利用必须按照自然规律和经济规律办事，取得最佳的经济效益和生态效益。
先生留学英国期间，对西方国家科技服务于经济和社会的印象极其深刻，而当时国内经济地理学领域的研究水平较为落后，大多以描述物产分布为主。先生首先将韦伯的工业区位论引进中国。在《建设地理学》专著中，他论述了经济地理学的理论体系、土地资源开发利用及其与人类活动的关系等重要科学问题，经济地理学要有一条理论主线，而区位理论就是本学科当时所处阶段的通用理论。先生提出地理学要为工业、农业、交通运输服务，要解决重大经济建设问题。这种方法在先生后来的工作中多次体现出来，如中国自然区划、喀斯特地貌、大型河流三角洲地貌等项研究。先生提出：
地理研究是实施经济建设的先导，故参与经济计划的地理学者可称为“地理工程师”。有地理工程师和通敏的政治家、经济学家共定建设的大计，技术工程师分任专门设计，并执行实际的施工；那样殊途同归，方能使国家的经济建设，有美满的成效。（任美锷，1991）
服务于人类社会建设的自然地理学研究，一是体现在自然区划在指导中国经济社会发展，特别是经济生产的明确利用界限中的重大意义。他承担了中国自然区划研究工作，结合在南京大学讲授“中国自然地理”课程，后来总结为专著《中国自然地理纲要》（与杨纫章、包浩生等合著），于1979年7月由商务印书馆出版（初版）。此前，中国科学院出版了《中国自然区划》（科学出版社出版），把全国分为8大自然区，而《中国自然地理纲要》将全国分为若干自然带，提出了新的区划原则和方案。胡耀邦同志曾在1972年12月举行的全国宣传工作会议上给予很高评价，号召大家都要读这本书。这本著作后来被译成英文、西班牙文、日文等发行，在国内外产生巨大影响。
服务于人类社会建设的自然地理学研究，二是体现为潮汐汉道和沉积动力理论在海港建设中的应用。由于港口建设的需要，先生敏锐地觉察到20世纪30年代至70年代的国外潮汐汊道稳定性理论在我国海岸带开发中的重要意义，并与合作者一起将这一理论进一步推广到中小河口水道的整治，建立了港口建设可行性的地貌判据。这一方法现已被国内学术界和工程界接受，广泛应用在港口建设、航道工程。海南岛铁炉港、洋浦港的可行性论证就是在潮汐汊道理论指导下成功进行的。20世纪50年代之后，沉积动力学成为地质学、工程学和物理海洋学的新兴交叉学科。先生积极探索了潮汐环境的沉积动力特征及其在港口建设中的应用，根据水动力条件和悬沙侵蚀、输运、堆积条件确定港口、航道建设方案，为在许多原先认为不适宜于港口建设的地方兴建大型海港提出了新思路。基于新的方法，先生提出了黄河泥沙影响的动态变化和潮流流速特征的两条理由，主张可以在老黄河口附近建港，最终使东营港成功建设。
先生（1940）关于自然风景与地质构造的研究，在自然地理学论文背后蕴藏着人文地理乃至地理学研究思想的精华。
以上所述，只是就个人从前旅行的记忆所及……但由此亦可见各种自然山水都可用科学方法，研究其所以然的理由。我们既知一峰一壑的造成原因，则欣赏风景必更可增加兴会。反而言之，我们地理学者，以分析风景成因为主要任务，但奇景所在，同时也可任性欣赏，寓游赏于研究，这确是我们地理学者的最可贵，最有意味的地方。（任美锷，1940）
先生这篇文章反映出：（1）自然风景的地质构造研究的重要目的是给予人们旅游和旅行科学上的阐释，提升旅行的审美乐趣；（2）旅游要结合地理地质科学来寻求科学阐释，这个理念，对今天的旅游解说系统和旅游导游词以及旅游产品设计具有超前性，而教科文组织世界自然遗产相关方面的工作即体现了这种理念；（3）对于地理学（地貌学）提出“寓游赏于研究”的原则更具超前性，如Goudie（2002）对地貌与美学关系探讨中曾经感叹现代地貌学研究过于强调过程而脱离了研究者对地貌的原始兴趣趣味。
相较于张其昀（1934）、徐近之（1934）、任美锷（1935）等科学考察游记类文献，先生1940年发表的这篇论文也被公认为中国旅游地理萌芽时期的代表作，提出“世界名胜分析起来不外乎山水植物建筑四项”的风景资源分类理念。
先生在海岸带国土整治中强调了经济开发建设中的旅游资源和保护珍稀动物问题（任美锷，1984），同样研究了海平面变化对海岸沙滩和区域旅游发展的影响（任美锷，1990），对旅游与地理环境之间的重要且辩证关系的认识具有相当的前瞻性。
1949年后，先生在承担地理学史、地理学概论等新设课程的基础上，对中国历史地理、环境考古逐步产生了浓厚的兴趣，这对先生后来研究海洋地质环境考古，比如黄河输沙量的历史变迁、长江三角洲与海岸线的变迁，以及北京周口店洞穴发育与古人类考古产生了重要的影响，奠定了先生在历史地理、地理学史与环境考古中先驱者的地位。
先生在《中国科学》上发表的《北京周口店洞穴发育及其与古人类生活关系》（1981），是世界上论述洞穴演变与古人类关系的最详细的成果，英、美、法、联邦德国、意大利、西班牙、日本等十几个国家的科学家纷纷来函索取。该文不仅将喀斯特洞穴研究与中国文明密切结合，同时与气候变迁、洞穴沉积、河流演变等综合，技术上将喀斯特洞穴研究结合沉积学、地质构造、显微技术、黏土矿物学等多个学科的方法技术进行综合研究，将猿人洞的演化划分为五个阶段，认为北京猿人能在周口店长期居住生活与猿人洞的演化、充填以及当时的古地理环境有着密切的关系。
先生（1984）对徐霞客的地理学贡献的研究，将隐没在一般旅行家中的徐霞客在喀斯特地貌等地理学上的学术贡献发掘出来，使得徐霞客得到地理学家应有的客观评价。这是先生对我国地理学史和喀斯特学史的重要贡献。
古海洋学是20世纪70年代中期随着深海钻探技术而发展起来的一门新兴学科，先生敏锐察觉并推动了这一新兴学科在中国的发展，在我国参加大洋钻探等方面向国家提出了重要建议。同时，又先后从事江苏潮滩（潮坪）沉积动力学研究、中国三大三角洲海岸相对海平面变化研究、人类活动对黄河和黄河三角洲的影响及黄河与海洋交互作用研究等，做出了一系列开创性的成果。他将历史文献与现代科技成果相结合，阐明人类活动与自然因素对黄河和黄河三角洲发育与发展的影响，指出地区经济发展所应遵循的规律，对黄河海港建设及黄河三角洲开发提出具体意见，受到党和政府及国内学术界的高度重视。
任美锷先生因病于2008年11月4日12时05分在南京仙逝，享年96岁。先师哲人逝矣，而学术不朽。张捷兹撰联敬挽：
学囊西国旧曾行，英欧区位传新说，青山青史高名常在，
妙手南疆昔指点，华夏山河重又整，黄海黄河弘论犹存！