王万茂先生：《土地研究札记与随笔 》（15）基于“运动论”的土地利用变化研究方法论
文摘
教育
2024-01-01 09:00
江苏
土地利用变化研究是土地利用／覆盖变化（LUCC）和土地利用规划理论与实践的基础，对于国土资源空间优化、深入开展可持续土地科学研究具有重要的作用。 当前对于土地利用变化研究尚未形成一亇完整的概念和理论体系，在具体研究时易出现概念不清，一词多义或一义多词的表述，评价指标冗余或与动态变化之间对应关系匮乏，致使这类研究失去应有的学术价值。 近年我国有学者最新研究认为，将“面积、形状、斑块分布”总结为土地利用几何特征：将“结构、多样性”总结为土地利用类型特征。 亚里士多德曾在《运动论》中说，＂一切自然事物都在自身内，有一个运动和静止的根源。凡在自身内有上述这种根源的事物，就＂具有自然＂。他把物理学的对象规定为一切可分离(独立存在)的和可运动的存在两种。接着他认为，＂既然自然是运动和变化的根源，而我们这门学科所研究的又正是关于自然的问题，因此必须了解什么是运动”。 亚里士多德认为，运动变化有三个基本的组成部分：1)基质。是指一切作变化的基础，即变化者。它贯串整个变化过程。2)缺失。是指在变化之前与基质相结合，而变‘化后则不再存在的东西。3)形式。它与缺失相对立，即变化前不存在而变化后与基质相结合的东西。所谓变化，即是基质失去原来的形式而获得一种新的形式。在这里，＂缺失＂相对于＂形式＂来说相当于“非存在”。因而可以回答巴门尼德说，“存在是来自非存在的”。 严格地说，运动和变化是有区别的。所有的运动都是变化，但并不是一切变化都是运动。运动包含四种变化：1)数量变化。指数量有增加和减少。2)性质变化。指性质方面的优劣变化。3)地点变化。指空间方面地点变化(位移)。4)本体变化。指事物本体的产生和消灭，是一种不运动的变化。 土地从一种土地利用类型（地类）如林地等转变为另一种土地利用类型（地类）如耕地、建地等现象，可称之为土地利用转型。土地利用变化是因，土地利用转型是果，导致土地利用结构变化。这就是土地利用变化研究的全程因果链动态分析土地利用变化是土地科学研究的基本方法，在关于土地利用／土地覆盖、生物多样性、气候变化、景观结构、粮食安全、双碳目标与碳排放、国土空间治理、生态修复、土地综合整治、可持续土地利用、土地利用现状分析与评价等项研究中，均视土地利用变化分析方法是其基本研究方法。土地利用变化反映土地利用与不同地类始终处于不断运动变化之中，但要强调的是，这种变化并非是无边无际的、无节制且无规律可循的变化，而是受制于“地积守恒定律”约束下的变化，即在土地总量始终保持不变状态下的变化，关于这一点常被众多类似研究所忽视，导致降低了研究成果的说服力与学术价值。实践证明只有在土地总量不变的条件研究下列诸项变化才有实际意义，具体变化包括：1)数量变化，如各类土地面积的增加和减少，生成新的土地利用数量结构；2)性质变化，如各类土地质量变优或变劣，生成新的土地质量构成；3)空间（地点）变化，如各类土地空间位置发生移动，生成新的土地利用空间结构；4）结构变化，反映地类之间数量比例关系的新变化；5）功能变化，结构总是与功能对应，结构决定功能，不同结构具有不同的功能变化依据亚里士多德的“运动论”分析，在土地利用变化之中，土地的主体即“基质”是不变的。“缺失”的是变化之前原有的土地功能(如变化之前耕地的养育功能等)。“形成”的是变化之后形成的土地功能(如变化之后建地的承载功能等)。检验土地利用变化合理性的标准是：1）变化前后时期土地总面积不变，即变化前后各种地类面积之和等于土地总面积；2）变化的本体是地类变化，即某种地类的增减变化，必然引发另种地类的减增变化；3）土地利用变化基于优化方法应符合规划目标函数的可行解，生成优化的土地利用结构。土地利用变化研究的重点不仅在于它是怎么变化？更重要的是要揭示其变化的归因以及这些变化产生的溢出效应。这才是本类研究的重点和难点，恰恰这一点正是当前我国土地利用变化研究的空白领域。当代土地利用变化是造成全球变化和碳循环不平衡的重要原因。人们在研究土地利用变化时，不仅停留在地类的数量与空间变化层面，更重要的是关注土地利用会引致社会，经济和生态效应。现仅依碳源／碳汇的生态效应而言，建设占用耕地致耕地减少、毁林开垦了致增加耕地，这些变化会造成生态系统碳储量的减少；森林修复、退耕还林、草地转林致林地增加，耕地转化湿地，这些变化造成生态系统碳储量的增加。土地利用变化直接导致地类面积以及由地类面积变化所生成的土地利用结构的变化，因此，土地利用结构“碳优化”则成为实现“双碳”目标的重要路径。与运动密切相关的是时间与空间。亚里士多德把空间方面的运动(位移)看作是最基本的运动。空间又称作＂地点＂、＂场所＂，是包围着物体的内部界限。一切物体都具有空间。由于一切物体都有边界，所以，宇宙在空间是有限的。联系当今我国＂国土空间＂也是有限的和有边界的，就规划落地实施而言，它绝对不是虚空和诗人的遐想，正因为如此，才有可能勾划出国土空间规划中的＂三区三线”成果。
时间是计量运动的尺度，有学者认为，时间本身就是运动。时间不能脱离运动和变化，当我们用＂前＂、＂后＂两个界限来确定运动时，我们才知道了时间。时间是永远存在的，现在是过去时间的终点，又是将来时间的起点。
由于时间和空间是无限可分的，应当探讨何谓无限？哲学上无限的真正意义与大家所理解的相反，不是＂此外全无＂，而是＂此外永有＂。＂此外全无＂的东西是＂完全者＂，而完全者则就意味着终结和有限。＂此外永有＂即是指可以永远不断地在已划定界限的事物外找到另外的事物和界限，
这里涉及一项哲学命题：存在能否从非存在中产生？亚里士多德认为：＂存在是来自非存在的＂。我国古书《周易》指出，＂易＂是指变化。所谓＂无中生有＂，有从无中来。当今量子力学研究证实，宇宙中存在大量(大约75%)＂暗物质＂，说明人类对于大部分客观世界处于不可知阶段，从而再次证明：＂有从无中来”。
运动变化着的自然事物是有原因的。只有把握了其运动变化的原因，进行运动的归因分析，才算是认识了事物。所以，土地利用变化研究中，必须开展土地利用变化的归因分析。
亚里士多德认为，事物运动变化的原因有4类，构成其＂四因论＂，具体内容包括：1)质料因。＂事物从它产生，并且由它构成＂的东西。如银是银酒杯的质料因。质料是运动变化中始终存在着的因素。2)形式因。即事物的本质和内在结构，是一个事物之所以成为该事物的根本原因。如雕像成为工艺品的类本质。3)动力因。即＂变化或静止的最初源泉＂。如父亲是孩子的动力因。4)目的因。即变化着的事物所指向的目标。如散步是为了健康。任何一事物的变化必然涉及这4个原因，其中质料因和形式因是事物的内在原因，动力因是发动变化原因，而目的因则是变化过程的终极和目标。
动态分析土地利用变化的根本目的，不仅掌握土地利用的数量、质量和空间的具体变化，更重要的是揭示土地利用变化的内在原因，进行其归因分析，揭示“变化一归因”的内在联系和发生规律以及外溢效应，为未来时期土地可持续利用提供科学依据。
据以往研究之积累认为，土地利用变化驱动力因素一般为人口变化、经济发展、生态安全、粮食安全、城市化、碳汇碳源、生物多样性等。当前揭示土地利用变化与其驱动因素之间的互动规律，开展土地利用结构“碳优化”研究无疑是实现“双碳”目标的重要路经与操作平台。(2022年2月17日)
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