福建师范大学地理科学学院,福州 350007
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《地理学思维与实践》是朱鹤健先生在其同名课程讲稿的基础上整理而成的,于2018年9月由科学出版社出版。朱先生于2011年起在福建师范大学开设“地理学思维与实践”课程,而该书体系的构建肇始于20余年前甚至更早。在此期间,朱先生不仅吸纳了国内外学术界最新学术成果,而且将丰富的实践经验糅合在相应的理论中,并在教学过程中不断总结提升。《地理学思维与实践》一书,既浓缩了该课程的精髓,也是朱先生近年来相关课题成果的集中展示,彰显出地理学研究的独特魅力。初步研读该书,其结构体系和字里行间彰显出如下特色：
1 概括现代地理学作为交叉科学的特性
作为一门独立的学科,地理学有其独特的思维与研究方法。具有区域性与综合性特征的地理学,其独特之处在于其介于自然科学和社会科学之间的交叉学科的属性,要求其综合多个因素考虑问题。地理学研究大气圈、岩石圈、水圈、生物圈等四个圈层的交叉及其与人类的关系,而每个圈层都是一门独立的学科,例如气候学、地质学、水文学、生物学等。地理学思维之所以独特,在于其不仅可以综合/跨越若干学科研究地理的自然规律,而且还注重地理现象与人类活动的关系,并且引导该关系向对人类的有利方向发展,这就是朱鹤健先生书中所强调的“见地及人”,从而使得地理学有别于纯自然科学。同时,朱先生还提出地理学“微入宏出”的特点,即从微观研究入手,最终导出宏观决策,这又有别于社会科学。由此,地理学成为自然科学与社会科学之间独特的桥梁,内容广涉国民经济各个方面,直接或间接影响人类福祉和社会发展,所关注的科学问题直接指向当今决策者的紧迫需求,彰显地理学服务大局的宗旨以及地理****的国家情怀。学科交叉彰显地理学的魅力,使其充满活力、令人神往。这要求地理学人必须要有地理学思维,并掌握地理学特有的研究方法,同时还须具有综合性的知识储备和跨学科的科学探索能力。只有通过对大量关于资源、环境和社会经济发展态势的综合与跨学科的研究,以对人类与环境相互作用的科学洞察力,了解可持续发展的基础条件和支撑能力,获得对国家资源、环境和生态特征的深刻认识,才能为全球至地方多种尺度问题的规划、决策、优化及预测做贡献。2 构建现代地理学思维脉络体系
朱鹤健先生将地理人所熟知的人地关系、生态系统、空间、地理信息系统等关键概念有机组合在一起,高屋建瓴地构建了现代地理学思维脉络体系,该体系涵盖核心思想、方法论、研究方法、研究特色和着落点等五个方面。“思维脉络”是指思维之间融汇贯通,好比山脉一样由众多山体串连而成。朱先生把人地关系、系统和空间三个理念串联成思维脉络,并将其分别定位为灵魂、支柱和本色。人地关系是现代地理学的主体,且体现个性化特征,喻之为灵魂。系统思维,主要是生态系统思维,突出系统的整体性、层次性与开放性,借用系统中物质流、能量流和信息流的传递机制,将传统地理学的类比、归纳思维提升到现代地理学逻辑思维上。没有系统思维的支撑与架构,现代地理学就不复存在,因此称之为支柱。五彩缤纷的现代地理学是在传统地理学的空间思维基础上叠加生态系统、景观生态系统、区位和数量等次生理论而形成的,叠加的次生理论可以增减,而空间思维作为现代地理学的基底本色则不可或缺。于是人地关系思维作为灵魂居上,系统思维作为支柱居中,空间思维作为本色居底,三者有序排列于现代地理学思维脉络体系中,并相互联系成为一个完整的知识体系。朱先生又把地理学中区域学派、生态学派、景观生态学派、区位学派和数量学派五个学派作为方法论看待。方法论也是理论,作为一般性的方法原则,其往往能给人们以提示或启发,并能指导人们充分发挥其主观能动性,选择或创造更好的方法。这五个学派中除区域学派以空间差异性为指导而建立起原生理论外,生态、景观生态、区位、数量等其他学派都是把各自独立学科的原生理论与人地关系的思维有机融合,从而产生次生理论。生态学派借助于生态学的生态系统整体性、结构性、物质能量循环、动态平衡理论,构建人地系统的次生理论;景观生态学派借助于景观生态学的空间异质性理论,构建空间格局优化的次生理论;区位学派借助于经济学的区位理论,构建地域分工理论、经济地域运动理论等次生理论;数量学派借助于信息学的定量化理论,构建定量与定性相结合的次生理论。这五个学派思维构成现代地理学的方法论,朱先生将其喻为人体之五脏,各项功能协同运行。
系统和空间概念是地理学重要思维,但系统分析和空间分析更是地理学不可或缺的研究方法,朱先生喻之为人的“双手”。一手是系统分析,探讨地理过程机理,寻求整体效应,是探索人地系统优化控制的最佳方法;另一手是空间分析,探讨地理空间的差异性、多维性、关联性和异质性,是探索地理空间优化、生产力合理布局的最佳方法。数据是现代地理学立身之本,收集和挖掘数据有赖于野外调查和室内工作,朱先生喻之为人之两腿,两腿并行,不可偏废,否则成为“跛脚”。
朱先生把上述研究范式构绘成示意图（图1）,将现代地理学比作一个完整的人类躯体,以自然科学与社会科学的交叉为着落点,形成现代地理学思维脉络体系。朱先生在书中以长汀水土保持研究作为这一体系的示例。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图1现代地理学思维脉络体系示意图
-->Fig. 1The schematic diagram of thinking system of modern geography
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3 剖析人地关系、系统和空间构成思维脉络的运行机制
朱鹤健先生把人地关系、系统和空间思维三者结合在一起,称之“思维脉络”,其意为三者之间相互联系、相互作用。人地关系研究与系统思维结合,成为人地系统,提升了人地关系研究的水平,体现现代地理学的学术性。人地关系研究与空间思维结合,把研究落到实处,不流虚谈,体现现代地理学的实践性。而空间研究以人地关系为内容,以系统分析为手段,体现现代地理学的独特性。在《地理学思维与实践》一书中,朱先生很好地剖析了这三个思维的运行机制。人地关系的经典解释是指人类与自然环境相互作用,其中包含人类利用自然环境要素过程中产生的利用与保护、生存与发展的矛盾。随着人类社会的发展以及人地关系的演化,在不同阶段形成不同的理论。新型的人地关系思想——“和谐演进论”提出人类利用高新技术检测、模拟,进而调控或优化人地关系,解决人地矛盾,是促进人地关系和谐演进的强有力的思想武器。自然环境要素利用与保护的矛盾突出表现于经济发展与生态环境之间的矛盾。生态系统存在一个负反馈过程,即人类对自然环境开发利用行为一旦超出生态环境所能提供的物质、能量的阈值,便会对生态系统造成损害,从而导致其资源与服务的提供能力下降。经济发展则主要受人类活动控制,是人地关系中的“人”。经济增长对物质和能源的需求是无限增长的,是一个正反馈过程,这一正一负的两个反馈机制之间的矛盾正反映人地关系中的基本矛盾。协调这一矛盾是地理学的主要任务,而综合和交叉思维是研究人地关系的基础,不仅是“地”和“人”各个要素的综合与交叉,也是“人”和“地”之间要素的综合与交叉。人类一方面顺应自然规律,合理利用资源,寻求经济发展的同时,也对资源进行有效的保护,维护资源的永续利用;另一方面整治生态环境,优化调控由于人为破坏而导致的不协调的人地关系,实现生态系统良性循环。人地双方要素通过多次反复反馈作用,使社会生产力和自然生产力保持和谐共生,这就形成人与自然的和谐共生关系。人类社会不断进步,要求经济持续发展以满足人类日益增长的需求,这就出现生存与发展的矛盾,即人地关系总是不断在“平衡”与“打破平衡”中向更高水平演进。因此,人地关系的要害在于处理好和谐与演进的关系,人类可依据区域资源禀赋和生产力发展的差异,以平衡发展为战略目标,分层布设非平衡发展战术,打破现有的低水平平衡,把人地关系推向高水平平衡。
朱先生还引用生物学的共生理论来诠译人地关系。共生理论提出异质共生可建立共生单元间更为相互依存、具备更强互补性之关系。异质性使得共生单元的生存发展以彼此为前提,又以自身存在而强化其他单元生存,这样的互补、共生关系可推动共生体的同步进化与结构更新。朱先生将该理论应用到人地关系研究中,为生态与经济的“双赢”发展提供了理论依据,开创一条研究经济与生态协调发展的新思路与方法。
狭义上的人地关系是指人口与土地的关系,土地是粮食生产的物质基础,而粮食又是人类生存发展的物质基础。区域土地的开发利用程度与区域人地数量关系密切,并很大程度上由其决定,进而对人类的经济、社会发展产生重要影响。当前我国存在人多地少的矛盾,解决这一矛盾必须发展非农、“非土”产业,提高土地资源综合生产能力与建立动植物并重型膳食营养结构。朱先生以福建人口与土地关系的研究做了示例。朱先生指出,人类为寻求解决人地关系的紧张局面,结合生态规律和经济规律来研究人类经济活动与自然环境的关系,提出了可持续发展,其基本思维是要处理好发展、限制和公平三者之间的关系,这是人地关系的最佳境界。
用系统思维,特别是用生态系统思维研究人地关系,把人地关系上升到人地系统的层次,从而把思维从生物与环境的关系推演到人类与自然环境的关系,向系统性思维转换,这是现代地理学的特色。人地系统思维包含若干生态系统思维,如系统与要素、整体与局部、结构与功能、有序与无序、信息与载体、反馈与控制、调节与协同、渐变与突变、平衡与发展等思维。但人地系统因其复杂性,除了具有生态系统的特征外,要大大异于生态系统,而且高于生态系统,人类在参与自然界物质运动中表现出很强的主体性。作为最高级别的复杂巨系统,人地系统拥有自然和社会两大特征,其包括人类社会经济系统（人）与地理环境系统（地）两个子系统。人类社会经济系统又可分为经济和社会两个子系统。地理环境、经济和社会三个子系统又包含不同的要素。受特定规律的影响和制约,人地系统各组成要素间及各要素与周围环境间,通过各种“流”的形式,使物质、能量、信息等不断得到交换与更新,从而维系人地系统各要素间关系。“人”与“地”的相互作用是自发自组织作用与自觉自组织作用相结合,是主观能动性与对环境的依赖性相结合的人力与自然力协同作用,是地理条件异质性与不同生产力水平相组合,并形成多层次的空间单元。通过人地双方要素多次反复反馈作用,取得相对平衡,形成人地关系协调统一、天地人共同发展。这正是可持续发展论的思想核心,强调在适度的管理与干预下的经济发展与人口、资源、环境等的高度综合统一。人类发展的最终利益与环境价值并不冲突,维系良好的自然环境质量是实现人类发展根本目标与最终利益的前提与基础。在局部地区、部分时期,人类所追求的经济、社会效益或许会与生态效益产生矛盾,但从长远来看,三者的高度统一方为人类根本利益的最高目标。从复杂科学的整体论角度看,运用复杂研究思维与方法开展人地系统研究,能够帮助人类了解自身发展规律与动因,有利于及时、恰当地进行适应与调控管理,进而促进这一复杂巨系统——人地系统的协调发展;由此,也必将丰富并完善复杂科学相关理论。
空间思维是地理学的本色,也是现代地理学的“起家”思维。由于认知主体的差异、空间尺度的不同、加之空间类型与形态的多样性,导致了人们对空间认知的多元化。我国地理学名词审定委员会定义地理空间是物质、能量、信息的存在形式,也是地球表层现象的相关几何范围。在地理学领域,一切对象都毫无例外地发生在特定的空间中。地理空间认知过程包括分析地理事物的空间位置、空间形成的概念,揭示地理事物的空间结构、空间关联、时空演变和空间分布规律,阐释地理事物的空间效应。地理空间研究先是着眼于地球表面的形态或景观的研究,进而研究空间中自然与人文现象的互动方式,从自然空间向自然与社会整合空间转换,再由现实空间转向感知空间和网络空间等虚拟空间的研究。研究空间需要进行空间分析,空间分析以地学原理为依托,以遥感图像、地图和经济、社会数据为基本分析对象,通过相应的分析算法,从而获得相关地理现象。空间分析的类型很多,朱先生在书中介绍了地图的空间分析、空间动力学分析和基于地理信息的空间分析三类。GIS空间分析集成了多学科的最新技术,使得过去复杂、困难的高级空间分析任务变得简单易行,其中有空间分析模型、数字高程模型分析、空间叠置分析、空间缓冲区分析、空间网络分析和空间统计分析等方法。
4 农业实践验证现代地理学思维脉络体系的独特魅力
该书并非仅停留在“思维”的理论论述上,而是从“思维”引出案例,又从案例论证思维,两相呼应,以证明现代地理学思维脉络体系的独特魅力。朱鹤健先生将15年来农业资源高效利用与11年来长汀水土保持的研究实践作为案例,展示其为某种特定的“地理学思维”所做的设计、研究路线与具体方法,通过形式化语言、图解模式和数学模式,将“地理学的灵魂是人地关系思维”“地理学的支柱是系统思维”“地理学的本色是空间思维”这些抽象的概念化成看得见摸得着的实例,让读者更好地分享某种特定的“地理学思维”所产生的甜果,也体现地理学从微观研究入手,产出宏观决策的特色。
朱先生以地理学的视角研究农业,陆续取得众多见解独特的显著成果。例如为解决福建人多地少的矛盾,调查分析全省土地潜力,结果表明闽东南地区土地的生产潜力远大于闽西北地区,在保持面积不变的情况下,粮食增产潜力也远高于闽西北地区,是其1.86倍。而前者的宜园荒地也是后者的3倍。这个结论改变了强调闽西北地区是粮仓的传统认识,纠正了忽视闽东南地区蕴藏较大粮食生产潜力的观念。在此基础上,提出建设闽东南特色农业带的建议,被福建省相关管理部门所采纳。
朱先生基于区域分异观点,开展了多目标的空间分异调查研究。例如针对福建东南沿海地区人地矛盾尖锐的特点,对该地区进行了长时间序列的农业土地利用以及城市及其边缘区各类土地利用变化的空间演变分析;在分析全省水、热资源的基础上,深入研究福建气候因素中的薄弱环节──低温寒害,绘制出冬季气候资源聚类空间分布图;分析福建省土壤质量的动态变化,绘制土壤养分与污染的综合区划图。此外,朱先生还为福建农村平衡发展,应用罗伦兹曲线与基尼系数研究福建农民人均纯收入的区域差异;为农业合理布局,编制了农业生态系统稳定性空间分布图;为开发山区,编制了山区地域区划图、山区草地资源开发利用模式地域分布图等。这些研究成果都是以区域论的观点与方法对福建资源与环境作了重新评估,从而获得摆脱传统观念的崭新成果,为实现农业生产的区域化、专门化和产业化提供科学依据。
朱先生选择我国农业发达的南方农村地区具有典型代表意义的福建省漳浦县马坪镇为试验区,突破土地利用以单“兵种”和以经济效益为最高目标的传统做法,应用生态系统的整体效应和良性循环原理,设计具有三个生产层次和六个子系统的农业资源耦合系统生产模式,通过生态链、空间链、时间链、经济链多种形式耦合,实现物质与经济的两个系统良性循环。并在微观、中微观和宏观三个层次展开研究：① 以能值理论为基础的微观研究显示,在农田的总效益中,生态效益占51%,经济效益占49%,提出重视生态生产力的理念,并为生态补偿提供科学依据。② 以生产力为核心的农业耦合系统的中微观研究显示,新设计的农业资源耦合系统生产模式不仅可提高地力,增加产量,而且可以增强农业生态系统的稳定性和抗逆性,使生产功能和生态功能相得益彰,这一模式在农业生产实践中得到推广。③ 以系统动力学方法为基础的宏观研究,根据农业耦合系统中所包含的各种相互联系的因果关系闭环,把复杂多变的地理现象流体化,绘出反馈回路和流程图,运用结构方程式给予定量描述,揭示地理系统的结构。通过建模仿真运行,构造理论模型,对马坪镇资金分配和用地分配提出对策和预测,以达到最优控制的目的。朱先生又把生态系统的整体效应和良性循环原理应用于研究福建省的人地关系,提出福建生态省建设的设想,有助于造就循环型社会和实现可持续发展。
朱先生还在闽东南选择研究区分别进行了农业景观生态设计、区位特征对农业外商投资区位选择的影响、应用特色农业决策支持系统对特色农业SARD系统的优化分析等示范研究。
上述实践既以人地关系、系统、空间思维为指导,又以区域、生态、景观、区位和数量方法论为支撑,充分体现了地理学思维脉络体系的内涵。朱先生从身体力行的诸多科研实践中深切感受到农业战场需要地理****,地理****参与经济建设主战场有其独特优势。
5 总结我国地理学发展历史,展望现代地理学的未来
我国地理学自1949年以来,呈现出由自然地理学为主走向自然地理学与人文地理学相结合、由区域论为主走向多元方法论相结合、由传统野外观测与实验室方法为主走向传统方法与3S（RS、GPS、GIS）技术相结合的发展趋势。朱鹤健先生将上述发展史概括地划分为两段时期：1949年至20世纪90年代初期、20世纪90年代初期迄今。前期主要侧重于以区域为主导的宏观、静态和定性描述;后期研究工作有重大转型与升级,表现于微观、动态和定量化研究,特别是人地系统和机理探讨有很大进展。但地理学研究转型是渐变式的,而且许多研究工作具有交叉性和连续性,很难从时间上把两者截然隔开,前期研究工作是后期研究工作的基础,后期研究工作是前期研究工作的延续。透过我国现代地理学的进展,回望我国地理人思维的昨天和今天,对走好明天的路富有启示。朱先生指出：现代地理学的发展方向必须向学科大跨度交叉渗透发展;向以过程为目标的机理研究发展;向社会服务和问题研究导向发展;向常规方法与高新技术应用相结合发展;向地理学界面过程的研究发展。《地理学思维与实践》一书对现代地理学思维和研究方法的精辟解读和应用示范,犹如现代地理学中一缕清风,宣扬了现代地理学的魅力,体现了现代地理学的内聚力,彰显了现代地理学在农业实践中的威力,展现了现代地理学在推动国民经济建设中的潜力。同时该书还体现了朱先生作为老一辈地理和资源学家的高屋建瓴、厚积薄发的学科情结和爱国情怀。这是一部能给地理学人带来裨益的佳作。
The authors have declared that no competing interests exist.
