土地利用/土地覆被變化研究范式的轉變

高江波 蔡運龍

(北京大學城市與環境學院，北京100871)

土地利用/土地覆被變化研究范式的轉變

高江波 蔡運龍

(北京大學城市與環境學院，北京100871)

土地利用/土地覆被變化(LUCC)研究的形成和發展經歷了從前科學(無范式)到科學(以范式為標志)的歷史過程。認識LUCC研究范式及其轉變的內涵和實質對其理論和應用的發展與完善具有極為重要的意義，并有助于提高解釋和預測能力。本文以庫恩的“范式”和“范式轉變”為基本脈絡，剖析了LUCC研究中的實證主義范式、科學人文主義范式、結構功能主義范式以及復雜性范式，并指出范式及其轉變主要在本體論、認識論和方法論三個層面表現出來。實證主義范式強調決定論以及主客體分離，認為應把經驗與邏輯分析作為客觀地認識現實的基礎，它貫穿LUCC不同發展階段，在初期發揮了重要作用，至今仍主導著LUCC研究;科學人文主義在科學主義或實證主義的基礎上強調了人的主體性，修正了它們的片面性;結構功能主義為我們提供了一種可資參考的系統分析方法，在宏觀層面的許多重要理論見解和研究方法，值得LUCC研究者關注和借鑒;復雜性范式強調土地系統的非線性、自組織、連通性等特征，為LUCC研究提供了一種新的科學世界觀、認識論和方法論，利用復雜性理論研究具有非線性特征的復雜土地系統，體現了當前LUCC研究的范式轉變。

土地利用/土地覆被變化;范式轉變;實證主義;科學人文主義;結構功能主義;復雜性范式

土地利用/土地覆被變化(LUCC)計劃是由國際地圈生物圈計劃(IGBP)和全球環境變化人文因素計劃(IHBP)于1995 年共同發起的［1－2］，目前已發展到“全球土地計劃”(Global Land Project，簡稱 GLP)階段［3－4］。LUCC研究中不斷遇到的新問題，要求我們要不斷更新觀念，反思研究思路、理論、邏輯、方法等，解剖成功案例，LUCC研究的發展過程必然伴隨著研究范式的轉變。

“范式”的概念和理論是由著名美國科學哲學家托馬斯·庫恩(Thomas Kuhn)1962年在《科學革命的結構》［5］一書中提出并系統闡述的，后來被廣泛應用于眾多自然科學和人文社會科學的研究領域。一般來說，范式可以概括為三種類型［6］:一是形而上學范式(即哲學范式或元范式)，如一種信念或看法、一種形而上學思辨等;二是社會學范式，如一套科學習慣、一種學術傳統、一個具體的科學成就等;三是構造范式，如一種工具或方法、一本經典著作等。因此，范式不僅有對具體研究過程的形式抽象，也有對形式抽象的哲學層面審視;既體現了某種方法論的研究傾向，在某種意義上也是對方法論本身的反思［7］。當常規科學(Normal Science)在發展過程中遇到一系列無法得到解釋或不能納入現有理論體系中的異常時，其發展就面臨危機，而只有通過傳統范式的打破和轉型才能解決危機。

一般而言，由于研究對象和范疇的廣泛性，研究問題和目標的多樣性，不同等級層次的學科或同一層級的不同學科對應不同的研究范式，即存在“范式等級系統”(Paradigm Hierarchies)［8］。根據范式的內涵和LUCC的研究內容，我們可以歸納出“LUCC研究范式”，就是在LUCC研究的發展過程中，科學共同體所持有的共同的信念，這種信念規定了他們共同的理論問題(如LUCC驅動機制、變化過程、空間格局、生態環境效應以及人類響應等)、基本的研究方法(如地面調查、訪談、對地觀測、數學模型等)和研究框架(如以尺度為中心，以區域和類型為對象，以改善人地關系和實現可持續發展為目標)。需要指出的是，LUCC研究范式的基本構成是基本確定和相對穩定的，如對一些問題的認識是基本一致的，具有相對確定的概念、獨特的研究對象和領域、比較系統的邏輯體系等［9－14］，但由于LUCC研究對象和問題的復雜性、動態性，與許多經過嚴格論證并得到廣泛認可的自然科學范式不同，其研究范式各組成部分的地位、作用與相互關系變化較快。

認識LUCC研究范式及其轉變的內涵和實質對其理論和應用的發展與完善具有極為重要的意義，并有助于提高LUCC的解釋和預測能力。為此，本文總結出LUCC研究的實證主義范式、科學人文主義范式以及結構功能主義范式，并聚焦一個正在形成的新范式——復雜性范式。

1 LUCC研究的實證主義范式

范式的基本特征是“鏡像思維”［15］，“鏡子”可以是主體也可以是客體，與之相對的一方是被鏡子衡量的東西，鏡子是標準和模式，決定著被照物的特性及運動方式和規律。一方面，由于“鏡像思維”導致了衡量標準的多元化，因而可以認為范式理論的提出是科學發展的必然結果;另一方面，鏡子與被照物的割裂使得人們習慣于一種還原式的思維，即以某一方為衡量另一方的鏡子［16］，這就導致了科學主義與人文主義的分流以及理論間的不可通約性。這兩種研究取向同樣反映了LUCC研究中的兩大思潮和不同的科學觀。

實證主義既是一種認識論，又是一種方法論，其基本觀點為:①一切關于事實的知識都以經驗的實證材料為依據，有序的客觀現實只有通過客觀的知識來認識;②在事實的領域之外，則是邏輯和純數學知識，也就是關于觀念關系或純形式的科學［17］。實證主義把經驗與邏輯分析作為“客觀地”認識現實的基礎［18］，著重科學理論結構的邏輯分析，并從經驗主義出發解釋科學的概念和理論。

實證主義范式認為，盡管LUCC是自然與人文因素交叉密切的復雜過程，但它在本質上同樣“服從不變的規律”，如競租曲線、轉移邊際點等，應尋求運用普遍規律(理論)來解釋各地區的獨特事件，同時應用實際數據對理論進行檢驗。LUCC的表現極其復雜，具有顯著的區域差異和時間變異，其研究涉及自然科學和社會科學的眾多領域。綜合的科學特征呼喚綜合的土地利用變化理論，但是，由于人地關系綜合理論很難以抽象理論框架來加以概念化，因此綜合的土地利用變化理論的建立仍面臨重大挑戰［13］。

實證主義范式貫穿LUCC研究的不同階段，主要聚焦因果關系。LUCC過程及空間格局與自然因素和人類活動相關。在多數情況下，自然因素發揮控制作用或制約作用，人類活動為直接驅動因素，即巴洛維提出的自然條件可能性、經濟可行性與體制可容性的三重框架［19］。LUCC的結果具有資源生態環境效應，并將影響人類的生存和發展。任何形式的土地利用活動都或多或少地對地表自然環境施加影響，并且這種影響往往表現為自然資源的衰竭和環境的退化［14］，進而威脅到人類福祉，而當這些問題足夠嚴重時，人類社會就可能通過資源環境管理手段進行土地利用系統的調整。

實證主義范式認為任何現象都可以分解成不同的變量，通過變量就可以了解現象，主張在LUCC研究中運用自然科學的實證方法(如觀察法、實驗法等)，以便用數學方法來建立系統知識，強調學科知識的客觀性與精密性。量化研究的一般步驟為:首先，借助空間對地觀測技術、遙感解譯技術、地理信息系統技術以及海量數據技術獲得不同尺度上的LUCC數據;然后，運用數理統計方法分析所獲取的數據，或采用數學模型進行模擬和預測，也就是使用某些經過檢測的工具對變量之間的關系進行測量和分析，進而驗證研究者的假設。然而，模型是對現實的抽象和簡化，而這種抽象和簡化必然受研究者的先驗假設主導，已不是真實的現實，因而不具備“普適”性。實證主義忽視這種“先驗假設”的作用，僅追求揭示LUCC與驅動因素及生態效應的外在聯系，而非內在的、本質的關系。也就是說，實證主義方法只求知其然，而不問其所以然［20］。孔德也指出:“真正的實證精神是用對現象不變規律的研究來代替所謂原因;即用研究‘怎樣’來代替‘為何’”［21］。

2 LUCC研究的科學人文主義范式

科學主義把科學片面地理解為實證自然科學，認為應把現象背后的本質、價值和目的論思辨排除出去。人文主義則認為研究主體與現象之間是不可分離的，只能在互動中把握。科學主義為“求科學”，強調研究應忽視主觀性變量;人文主義則強調“求真”，認為應從人的主體性去理解現象;科學主義認為自然科學的實證方法是達至真理的唯一方法;人文主義則主張采用人文科學的方法對現象進行整體的、質性的把握。科學主義在很長一段時間內曾主宰著自然、社會科學的眾多領域。然而，其負面效應也日益顯現，遭到人文主義的批判。現代科學史奠基人薩頓認為，科學主義和人文主義的關系不協調甚至緊張的狀況是“我們這個時代最可怕的沖突”［22］。他主張既要重視科學的物質價值，也應重視科學的精神價值，并提出了科學人文主義。科學人文主義是一種新的合理的人文價值觀［23］，

盡管實證方法具有邏輯性、準確性和簡約性等特點，在LUCC研究中具有重大價值，然而定量研究不應是LUCC研究的全部和最后歸宿，它也不可能達到對現象的完整把握和準確理解。一方面，LUCC的動因與人類活動及自然條件相關，它的一個重要特點是既具有科學性(客觀性、普遍性等)，又具有人文性(主觀性、價值性等);另一方面，LUCC反映了人地關系，人的復雜性決定了一味強調自然科學的研究方法，必將失去主體意識與應有理性，而成為片面追求精確的學科。因此，LUCC研究應將土地利用變化視為一種理性選擇，承認土地經營者既是“經濟人”又是“社會人”，突出人的主體性，加強人文層面的研究。

人文主義對抗科學主義但并不摒棄科學，它重想象、重悟性但并不否定邏輯思維的必然性與重要性。人文主義地理學的創始者段義孚［24］也指出，人文主義并不是排斥和否定實證主義，而是對其方法的揚棄、補足和整合。事實上，人文思維邏輯與科學思維邏輯作為兩種不同的思維工具，各有自己的用途與使用范圍［25］，不同的研究者對不同LUCC問題的研究可以有選擇地取舍，但在LUCC研究的認識論和方法論上不應割裂二者之間的內在聯系。在LUCC研究領域，科學主義與人文主義研究范式的對立已導致一系列問題，如理論瑣碎，理論間難以溝通;視野狹窄，無法將各種LUCC事件相互聯系;方法單一，各類方法難以相互補充等。為了更全面、合理地解決問題，LUCC研究需要這兩種范式的共同支撐，相互補充。

人文主義強調主觀性，重視論題所涉及的人的“內心體驗”和研究者的“先驗假設”，強調在理解過程之中而非從對象本身認識世界，相對忽視客觀標準，因而有虛無主義和相對主義之嫌［26］。因此，LUCC研究中引入人文主義的同時必須結合科學主義，才能真正體現其價值。

LUCC研究的科學人文主義范式并不反對科學化，但反對在追求科學化的過程中無視LUCC現象的紛繁復雜以及多變量及其間的關系，如LUCC過程中的社會性、人的主觀能動性、意志的不確定等。科學人文主義將實證方法與人文主義的理解、描述相結合，注重人文關懷，關注人在LUCC研究中的地位;認為應采用系統方法，倡導方法與對象的統一，鼓勵方法的多樣性，將實驗、量化等科學研究得出的結論放到宏觀的社會環境和文化歷史氛圍中加以理解和揭示，堅持質與量的分析相結合。科學人文主義范式強調研究中主體因素的介入，強調通過理解、參與、體驗等途徑整體地把握LUCC，無疑是對科學主義范式的一種補偏救弊。這正如“范式”理論本身也蘊含著“強”科學主義向人文主義或真理相對主義的回歸，科學發現的主觀性也可以從其語言表述和“事實呈現”的客觀性底色中顯現出來［27］。

3 LUCC研究的結構功能主義范式

20世紀40、50年代，美國著名社會學家帕森斯建立了結構功能主義的系統性理論，并因此被稱為結構功能分析學派最重要的領袖人物和現代結構功能主義的創始人［28－29］。結構功能主義為我們提供了一種可資參考的系統分析方法，其中的一些宏觀層面的重要理論見解和研究方法，值得LUCC研究者關注和借鑒。

從系統的觀點出發，土地是具有內在物質和能量轉換的、比較復雜的、開放的實體系統［30］。以揭示區域資源與環境的結構與功能為目的的土地類型研究是土地系統研究的一個重要方面。土地結構是土地系統內子系統(各土地類型)之間相互聯系和相互作用的形式。土地功能是土地系統基于一定結構提供服務和產品的能力，是其組成部分和土地結構的存在理由和目的，與人類的福祉密切相關。結構由功能體現，功能以結構為基礎。結構功能理論本質上賦予土地功能概念核心位置。土地系統可劃分為一定數量的子系統功能，如農田的生產功能、建設用地的承載功能、濕地的水文調節功能等，不同的組合類型又使得土地系統表現出多功能性。多功能性是土地系統的重要屬性，是土地利用變化的前提條件。

在較大尺度上，土地系統往往是動態的、均衡的。子系統之間通過物質流、能量流和信息流而關聯，雖然某些組成部分會發生變化，但經過自我調節整合，仍會趨于新的平衡。因此，可以說秩序是大尺度土地結構的本質，土地結構變化的結果往往是形成人類定居和資源利用的更為合理的空間秩序。另一方面，土地結構又表現出一種互動關系，它是在行動者的互動過程中形成的，這些行動者擁有共同的價值觀念(遵循最優利用原則)。根據新古典經濟學的觀點，土地經營者追求效用最大化，這個過程導致了土地結構的變化與新空間秩序的形成，即“土地資源趨向于向那些出價最高的經營者手中轉移，趨向于向那些收益最大的用途轉移”［19］。因此，土地結構包含宏觀土地系統及其子系統與微觀行動者的相互關系。

土地利用/土地覆被是一種土地結構，其變化一直是土地變化科學研究的核心，近年來，在數學模擬和數據獲取技術上取得了長足的進展。然而，由于長期以來對于土地功能及其與土地結構關系研究的忽視，土地變化的監測與模擬仍面臨較高的不確定性，結果往往為模糊的行為預測。土地功能的變化不僅是土地覆被變化的結果，而且是未來土地覆被變化的驅動因素［31］。通過功能分析來探悉土地利用行為對系統維持的效果，有助于提高模型的模擬預測能力。因此，結構功能主義可看作對上述實證主義范式下因果關系模型內在經驗困境的一種回應。加之土地功能與人類福利的密切關系，今后LUCC研究應更多關注土地功能的變化。需要指出的是，盡管土地覆被是土地功能的重要影響因素，然而土地覆被與土地功能之間的關系是非常復雜的，土地覆被的變化并不意味著土地功能的改變(質量或許會變化)，土地覆被狀況的維持也并不意味著土地功能的保持。只有全面掌握土地系統的結構與功能的信息，才能結合具體的環境與社會經濟情況以制定科學合理的土地利用規劃與政策。顯然，結構功能理論為LUCC研究提供了一種系統分析方法或視角。研究土地系統，首先應把它看作一個具有內在結構和自組織機制的有機整體，其子系統通過相互協調共同支撐土地系統的運行和發展。同時，各子系統也有相應的內在結構與功能，并且結構與功能之間具有復雜的相互作用關系。結構功能論者主張把微觀個體行為放在系統中分析，但由于與宏觀研究取向存在矛盾，它們之間的結合是一個巨大挑戰［32］。

4 LUCC研究的復雜性范式

“老三論”(系統論、信息論和控制論)和“新三論”(耗散結構論、協同論和超循環理論)的發展后，20世紀80年代圣塔菲研究所的成立使復雜性研究進入了新階段，復雜性范式也得以初步形成［33］。土地系統是復雜的動力系統，具有整體性(整體屬性大于部分屬性之和)、開放性(與環境的物質、能量和信息交換)、尺度性(某一尺度上的系統既是大尺度系統的子系統，又由小尺度子系統構成)等特征，其變化格局和過程、驅動機制及生態環境效應等均表現出高度的復雜性［34］。復雜性理論不僅能夠解釋事物機械的、還原式的、線性的存在和演化，而且能夠解釋傳統研究范式所不能解釋和說明的許多復雜現象和問題，因而它具有比科學人文主義范式更豐富的內容，可為LUCC研究提供一種新的科學世界觀、認識論和方法論。

土地系統是由眾多子系統組成的有機復雜系統，其結構和功能都處在不斷的演化和流動之中，且具有非線性、不確定性和不可逆性等特征。LUCC存在空間異質性和時間變異性，不同區域、不同時期的事件應該區別對待。土地利用/土地覆被具有時空多尺度性，不同尺度的問題是不同的，應明確界定研究的時空尺度，并且同一尺度的不同要素以及不同尺度之間通過物質、能量和信息交換而存在關聯性和連通性。因而，土地系統在本質上是復雜的，而復雜性范式就是還復雜系統以本來的復雜面目，以復雜性方法來處理復雜事物［35］，即將土地系統作為一個復雜系統或將土地利用/土地覆被類型作為復雜系統的組成部分進行研究。此外，靜態的復雜性加上動態的不確定性，會進一步加劇復雜性程度。

復雜性理論力圖揭示時間或空間上的復雜結構背后隱藏著的簡單確定性規律［36］，因而定義關鍵變量對土地系統的復雜性研究十分重要。土地利用變化的驅動因素涉及自然和人文科學的眾多領域，它們之間存在的非線性相互作用導致了土地覆被的動態變化。研究者應借助等級綴塊理論以及集成自下而上和自上而下的綜合途徑等尺度綜合方法，識別尺度域內的主導因子，并應重視理解次一級尺度水平的機制［37］。由于土地系統的非線性特征，某些因素的微小變化可能導致土地覆被的劇烈變化，并呈現十分復雜紊亂的狀態，土地結構的連續變化也可能會產生功能的突變。因而，根據歷史發展的趨勢推測未來和做出長期預測幾乎是不可能的，即使做出也是不可靠的。但這并不意味著我們完全無法進行預測，復雜性理論告訴我們土地系統的短期行為還是可以預測的［38］。此外，研究主體的思維能力、復雜歷史文化背景和社會關系以及差異化性格和行為方式等，常導致研究結果具有不確定性，因而在LUCC研究中應重視主體的作用，將主體和客體聯系起來。

研究對象的極端復雜性導致LUCC研究在方法論上莫衷一是，而且眾多嘗試都沒有超出概念模型的范圍。然而，正是這種復雜性，使得LUCC研究方法論可以借助復雜性科學來創新:不僅建立貼切的“物理”模型，而且找出相應算法，借助計算機求解;不僅在形態和過程研究中不斷深入，而且重視機理研究［39］。復雜性范式要求應用復雜性科學(或非線性系統分析)的理論方法，主要有:頻域分析，它是非線性系統分析的基本工具，其中小波分析作為其延伸，在LUCC研究中是一個有效工具［40］;幾何動力學，通過相圖及相關圖形描述和解釋非線性系統的性質和行為，如符號動力學［41］、分形幾何［42］等;分叉理論，它是非線性系統穩定性理論的主要部分，如突變論［43］等。LUCC研究的復雜性范式強調整體方法(仿真)，堅持分析和綜合以及定性和定量方法的結合，主張從自上而下的還原路徑走向自下而上的整體路徑，提倡多尺度和跨學科的綜合研究，認為隱喻和類比等非傳統科學方法在復雜適應系統研究中會起到關鍵作用。

表1 LUCC研究范式的特征比較Tab．1 Comparison of four paradigms in LUCC

5 結論與討論

范式包括研究者的世界觀和行為方式，這是一種認識科學世界的新視角［44］。LUCC研究經歷了從前科學(無范式)到科學(以范式為標志)的歷史過程。本文以庫恩的“范式”和“范式轉變”為基本脈絡，剖析了LUCC研究中的實證主義范式、科學人文主義范式、結構功能主義范式以及復雜性范式。范式及其轉變主要在本體論、認識論和方法論三個層面表現出來。從本體論的角度，LUCC范式要回答“土地系統的形式和本質是什么?”;在認識論層面，則要探尋“在LUCC過程中所產生的各種關系”，而對這個問題的回答又受本體論的制約，即“是否存在關系主體彼此之間的相對分離?”［45］;從方法論角度，要闡明LUCC過程的邏輯(見表1)。

任何一種單一的研究范式都不能在整體上為LUCC提供全面合理的解釋，每種范式都有其價值性和局限性。LUCC研究的問題復雜性以及目的多樣性，使得不同目的和不同問題需要不同的研究范式與之適應和匹配。目前看來，還不存在對一切問題皆有效的LUCC研究范式。這種缺乏統一范式的局面，不僅可能影響LUCC的研究方向，而且可能導致研究的現實意義大打折扣。由于復雜性范式擁有傳統范式不可比擬的客觀基礎(LUCC中非線性現象普遍存在)［46］，并且對事物的認識保留了其非線性的本質特征，因而，越來越多的學者開始致力于解讀LUCC的復雜性，建構復雜性認識論和方法論。

LUCC研究的不同范式之間并不是簡單的替代和否定關系，如科學人文主義范式并不否定科學主義或實證主義，它只是以強調人的主體性來修正科學主義或實證主義的片面性;復雜性范式也并不否定傳統范式，它只是以新視角和新方法對外在復雜性和內稟復雜性進行簡化描述，是保留事物真正非線性性質的簡化思維，復雜性與簡單性的動態相互關系在LUCC研究應得到重視。

References)

［1］TurnerⅡB L，Skole D，Sanderson S，et al．Land-use and Landcover Change，Science/Research Plan．IGBP Report No．35 ＆ HDP Report No．7 ［R］．Stockholm:IGBP，1995．

［2］Lambin E F，Baulies X，Bockstael N，et al．Land-use and Landcover Change，Implementation Strategy．IGBP Report No．48 ＆IHDP Report No．10［R］．Stockholm:IGBP，1999．

［3］Moran E F．News on the Land Project［J］．Global Changes News Letter，2003，(54):19 －21．

［4］Ojima D S，Moran E F，McConnell W，et al．Global Land Project:Science Plan and Implementation Strategy．IGBP Report No．53 ＆IHDP Report No．19 ［R］．Stockholm:IGBP Secretariat，2005．

［5］Kuhn T．The Structure of Science Revolution ［M］．Chicago:University of Chicago Press，1962．

［6］伊姆雷·拉卡托斯，愛蘭·馬斯格雷夫．批判與知識的增長［M］．周寄中，譯．北京:華夏出版社，1987．［Lakatos I，Musgrave A．Criticism and the Growth of Knowledge［M］．New York:Cambridge University Press，1986．］

［7］李兵．解釋學研究范式及對教育研究方法論的啟示［J］．重慶郵電學院學報:社會科學版，2004，64(6):123－125．［Li Bing．HermeneuticParadigm and Its Implication forMethodologyof Educational Research ［J］．Journal of Chongqing University of Posts and Telecommunications，2004，64(6):123 －125．］

［8］鄔建國．生態學范式變遷綜論［J］．生態學報，1996，16(5):449－460．［Wu Jianguo．Paradigm Shift in Ecology:an Overview［J］．Acta Ecologica Sinica，1996，16(5):449 －460．］

［9］李秀彬．全球環境變化研究的核心領域:土地利用/土地覆被變化的國際動向［J］．地理學報，1996，51(6):553－558．［Li Xiubin．A Review of the International Researches on Land Use/Land Cover Change［J］．Acta Geographica Sinica，1996，51(6):553 －558．］

［10］Dale V H．The Relationship between Land-use and Climate Change［J］．Ecological Application，1997，7(3):753－769．

［11］Bouman B A M，Jansen H G P，Schipper R A，et al．A Framework for Integrated Biophysical and Economic Land Use Analysis at Different Scales ［J］．Agriculture Ecosystems ＆ Environment，1999，75(1):55－73．

［12］史培軍，宮鵬，李曉兵，等．土地利用/覆被變化研究的方法與實踐［M］．北京:科學出版社，2000．［Shi Peijun，Gong Peng，Li Xiaobing，et al．Method and Practice of Research on Land Use/Cover Change［M］．Beijing:Science Press，2000．］

［13］蔡運龍．土地利用/土地覆被變化研究:尋求新的綜合途徑［J］．地理研究，2001，20(6):645－652．［Cai Yunlong．A Study on Land Use/Cover Change:the Need for a New Integrated Approach［J］．Geographical Research，2001，20(6):645 －652．］

［14］李秀彬．土地利用變化的解釋［J］．地理科學進展，2002，21(3):195 －203．［Li Xiubin．Explanation of Land Use Changes［J］．Progress in Geography，2002，21(3):195 －203．］

［15］羅蒂．哲學和自然之鏡［M］．李幼蒸，譯．北京:商務印書館，2003．［Rorty R．Philosophy and the Mirror of Nature［M］．New Jersey:Princeton University Press，1979．］

［16］趙衛國．從范式理論的發展和困境看科學主義與人文主義的合流［J］．河南大學學報:社會科學版，2008，48(3):49－53．［Zhao Weiguo．The Confluence of Scientism and Humanism in the Sight of Paradigm Theory［J］．Journal of Henan University:Social Science Edition，2008，48(3):49 －53．］

［17］蔡運龍．地理學的實證主義方法論:評《地理學中的解釋》［J］．地理研究，1990，9(3):95－104．［Cai Yunlong．The Positivist MethodologyinGeography:Review ofD．Harvey(1969)，Explanation in Geography［J］．Geographical Research，1990，9(3):95 －104．］

［18］陳啟偉．現代西方哲學論著選讀［M］．北京:北京大學出版社，1994．［Chen Qiwei．The Selected Readings of Writings on Modern Western Philosophy［M］．Beijing:Peking University Press，1994．］

［19］巴洛維．土地資源經濟學:不動產經濟學［M］．谷樹忠，等，譯．北京:北京農業大學出版社，1989．［Barlowe R．Land Resource Economics:TheEconomics ofRealEstate［M］．Translated by Gu Shuzhong，et al．New Jersey:Prentice-Hall，1978．］

［20］楊耕．社會科學方法的發生、范式及其歷史性轉換［J］．中國社會科學，1994，(1):135 －145．［Yang Geng．Occurrence，Paradigm and Historical Shift of Method in Social Science［J］．Social Science in China Press，1994，(1):135 －145．］

［21］宋林飛．西方社會學理論［M］．南京:南京大學出版社，1997．［Song Linfei．Theory in Western Sociology［M］．Nanjing:Nanjing University Press，1997．］

［22］薩頓．科學史和新人文主義［M］．陳恒六，等，譯．北京:華夏出版社，1989．［Sarton G．The History of Science and the New Humanism［M］．Translated by Chen Hengliu，et al．Cambridge:Harvard University Press，1937．］

［23］黃瑞雄．科學人文主義在中國的演進及其意義［J］．自然辯證法研究，2006，22(6):101－104．［Huang Ruixiong．The Evolution of Scientific Humanism in China and Its Significance［J］．Studies in Dialectics of Nature，2006，22(6):101 －104．］

［24］段義孚．人文主義地理學之我見［J］．地理科學進展，2006，25(2):3－9．［Tuan Yifu．Humanistic Geography:A Personal View［J］．Progress in Geography，2006，25(2):3 －9．］

［25］扈中平．教育研究必須堅持科學人文主義的方法論［J］．教育研究，2003，(3):14－17．［Hu Zhongping．Methodology of Scientific Humanism:Consistent Orientation of Educational Research［J］．Educational Research，2003，(3):14 －17．］

［26］王俊生．在科學與人文之間:科學人文主義范式與中國國際關系學［J］．人文雜志，2007，(1):170－176．［Wang Junsheng．Humanism of Science and International Relations Studies in China:a Study of the Agenda［J］．The Journal of Humanities，2007，(1):170 － 176．］

［27］石敏敏．庫恩的“范式”和解釋學的“前結構”:論現代西方科學主義和人文主義的共同基礎［J］．自然辯證法研究，2004，20(3):59 － 62，76．［Shi Minmin．Kuhn’s Paradigm and Hermeneutic Pre-structure:On Common Foundation of Modern Western Scientism and Humanism ［J］．Studies in Dialectics of Nature，2004，20(3):59 －62，76．］

［28］Parsons T．Social System［M］．New York:Free Press，1951．

［29］劉潤忠．試析結構功能主義及其社會理論［J］．天津社會科學，2005，(5):52 －56．［Liu Runzhong．Analysis on Structurefunctionalism and Its Social Theory ［J］．Tianjin Social Sciences，2005，(5):52 －56．］

［30］楊寶亮，劉衛東．土地系統研究的理論與方法［J］．華中師范大學學報:自然科學版，1992，26(1):95－99．［Yang Baoliang，Liu Weidong．Theory and Method of Research on Land System［J］．Journal of Central China Normal University:Natural Sciences，1992，26(1):95 － 99．］

［31］Verburg P H，Steeg J van de，Veldkamp A，et al．From Land Cover Change to Land Function Dynamics:A Major Challenge to Improve Land Characterization ［J］．Journal of Environmental Management，2009，(90):1327－1335．

［32］周怡．社會結構:由“形構”到“解構”:結構功能主義、結構主義和后結構主義理論之走向［J］．社會學研究，2000，(3):55－66．［Zhou Yi．Social Structure:from Construct to Deconstruct:Theoretical Path of Structure-functionalism，Structuralism and Poststructuralism［J］．Sociological Research，2000，(3):55 －66．］

［33］黃欣榮，吳彤．從簡單到復雜:復雜性范式的歷史嬗變［J］．江西財經大學學報，2005，(5):80－85．［Huang Xinrong，Wu Tong．From Simplicity to Complexity:The Historical Shift of Complexity Paradigm［J］．Journal of Jiangxi University of Finance and Economics，2005，(5):80 －85．］

［34］彭建，蔡運龍．復雜性科學視角下的土地利用/覆被變化［J］．地理與地理信息科學，2005，21(1):100－103．［Peng Jian，Cai Yunlong．Discussion on the Complexity in Land Use and Land Cover Change Based on Complexity Science［J］．Geography and Geo-Information Science，2005，21(1):100 －103．］

［35］黃欣榮．復雜性范式的興起與科學世界觀的變革［J］．河北師范大學學報:哲學社會科學版，2009，32(3):52－27．［Huang Xinrong．The Rising of the Complexity Paradigm and Change of the Scientific Viewpoint［J］．Journal of Hebei Normal University:Philosophy and Social Sciences Edition，2009，32(3):52 －57．］

［36］唐紹祥，汪浩瀚．范式轉化與超越:復雜性理論對主流經濟學的挑戰［J］．數量經濟技術經濟研究，2002，6:126－129．［Shift and Surpass of Paradigm:Challenge from Complexity Theory to Mainstream Economy［J］．Quantitative ＆ Technical Economics，2002，6:126 －129．］

［37］蔡運龍．貴州喀斯特高原土地系統變化空間尺度綜合的一個研究方案［J］．地球科學進展，2009，24(12):1301－1308．［Cai Yunlong．Spatial Scales Integration of Land System Change:a Case Study Design on Guizhou Karst Plateau［J］．Advances in Earth Science，2009，24(12):1301 －1308．］

［38］吳彤．復雜性范式的興起［J］．科學技術與辯證法，2001，18(6):20 －24．［Wu Tong．The Rising of Complexity Paradigm［J］．Science，Technology and Dialectics，2001，18(6):20 －24．］

［39］蔡運龍．自然地理學的創新視角［J］．北京大學學報:自然科學版，2000，36(4):576－582．［Cai Yunlong．Perspective on Innovation in PhysicalGeography ［J］． Acta Scicentiarum Naturalum Universitis Pekinesis，2000，36(4):576 －582．］

［40］李雙成，高偉明，周巧富，等．基于小波變換的NDVI與地形因子多尺度空間相關分析［J］．生態學報，2006，26(12):4198－4203．［Li Shuangcheng，Gao Weiming，Zhou Qiaofu，et al．Multi-scale Spatial analysis on NDVI and Topography Factors Using Wavelet Transform ［J］．Acta Ecologica Sinica，2006，26(12):4198 －4203．］

［41］李雙成，劉逢媛，高江波．基于L-Z算法的NDVI變化復雜性的空間格局及其成因:以北京周邊為例［J］．自然科學進展，2008，18(1):68 －74．［Li Shuangcheng，Liu Fengyuan，Gao Jiangbo．Indicating Spatial Pattern of Changes in NDVI and Its Causes Using L-Z Complexity ［J］．Progress in Natural Science，2008，18(1):68 －74．］

［42］朱曉華，蔡運龍．中國土地利用空間分形結構及其機制［J］．地理科學，2005，25(6):671－677．［Zhu Xiaohua，Cai Yunlong．Fractal Analysis of Land Use in China［J］．Scientia Geographica Sinica，2005，25(6):671 －677．］

［43］高江波，趙志強，李雙成．基于地理信息系統的青藏鐵路穿越區生態系統恢復力評價［J］．應用生態學報，2008，19(11):2473 － 2479．［Gao Jiangbo，Zhao Zhiqiang，Li Shuangcheng．Evaluation of Ecosystem Resilience in the Regions Across Qinghai-Tibet Railway based on GIS［J］．Chinese Journal of Applied Ecology，2008，19(11):2473 －2479．］

［44］張林．學習型區域:信息時代區域發展新范式［M］．北京:經濟科學出版社，2006．［Zhang Lin．Learning Region:New Paradigm of Regional Development in the Age of Information［M］．Beijing:Economic Science Press，2006．］

［45］葉增編．教學范式的科學主義與人文主義［J］．白城師范學院學報，2007，21(2):95－98．［Ye Zengbian．Scientism and Humanism in Teaching Paradigm［J］．Journal of Baicheng Normal College，2007，21(2):95 －98．］

［46］李雙成，王羊，蔡運龍．復雜性科學視角下的地理學研究范式轉型［J］．地理學報，2010，65(11):1315－1324．［Li Shuangcheng， Wang Yang， Cai Yunlong． The Paradigm Transformation of Geography from the Perspective of Complexity Sciences［J］．Acta Geographica Sinica，2010，65(11):1315 －1324．］

Paradigm Shift in the Study of Land Use/Cover Change

GAO Jiang-bo CAI Yun-long
(College of Urban and Environmental Sciences，Peking University，Beijing 100871，China)

Reserch on Land Use/Cover Change(LUCC)has developed from prescience period without a paradigm to science period，which is marked with paradigm．Identifying the connotation and the nature of paradigm and paradigm shift in LUCC is of great value for the development and refinement of its theory and application，which can further enhance the ability to explain and predict land use change．According to the paradigm and paradigm shift advanced by Thomas Kuhn，this paper explored the positivism paradigm，scientific humanism paradigm，structural functionalism paradigm，and complexity paradigm in LUCC．It is pointed out that paradigm and its shift can be understood on the basis of ontology，epistemology and methodology．Positivism paradigm，throughout the development of LUCC，emphasizes the separation of subjects and objects and believes that realities can be objectively known only by experience and logic analysis．It has played an important role since the early stage of LUCC study．Scientific humanism paradigm puts emphasis on the human subjectivity based on the scientism or positivism，and thus amends their one-sidedness．Structural functionalism paradigm provides researchers with a systematic analysis method．Its theoretical insights and research methods at macro levels deserve particular attentions．Complexity paradigm emphasizes the nonlinear，self-organization and connectivity of land systems，and thus brings a new scientific world outlook，epistemology and methodology into LUCC research．Therefore，the usage of complexity theory reflects the current shift of paradigm in LUCC．

land use/cover change(LUCC);paradigm shift;positivism;scientific humanism;structural functionalism;complexity paradigm

N02;P967

A

1002－2104(2011)10－0114－07

10.3969/j.issn.1002－2104.2011.10．018

2011－06－12

高江波，博士生，主要研究方向為土地科學。

國家自然科學基金項目(編號:40871047)。

(編輯:田 紅)