從恢復力到社會—生態系統：國外研究對我國地理學的啟示

摘 要：目前恢復力已經成為西方學術界流行的、正在取代可持續發展的概念。本研究總結了恢復力理論的發展歷史，結合恢復力研究已進入復雜的社會—生態系統階段并占據了復雜科學的一席之地的現狀，從思考社會—生態系統面臨的問題出發，將不確定的問題總結為干擾和訝異兩類，探討由此帶來的系統相對穩定和不穩定狀態、邊界和臨界問題，總結現有研究對這些連續和不連續狀態和演變過程的研究模型——適應性循環和擾沌結構，關注系統在時間維度上具有的遺產效應和創新、保守的產生以及時滯問題。針對這些分析，本文認為國外恢復力和社會—生態系統研究對以人地關系為核心的中國地理學有三點啟示：①可持續發展不是人地系統的現階段和最高形式，人地系統面臨的問題是不確定的，天人合一可能更適合描述人地系統的狀態和演變過程；②以時間維度為核心的社會—生態研究形成的社會—生態系統狀態、演變和遺產效應的研究路線梳理可以啟發人地關系研究中時間維度的拓展；③作為擅長綜合研究的中國地理學在將人地系統作為復雜系統進行研究的方向上要走的路還很長，但是，一向關注天人合一的中國地理學是有方向可循的。

關鍵詞：恢復力；社會—生態系統；中國地理學；啟示

中圖分類號：K90-0 文獻標識碼：A

可持續發展理論自提出以來，已成為很多學科的研究主流。盡管人們在生態、經濟、社會三者的利益平衡間做出了很多努力，但實際上取得的經濟收益與付出的環境代價非常不平衡，這些事實在工業化近一個世紀的時間中已經得到了不斷的驗證，以人為本的人本中心思想讓人類在面對環境和經濟的時候，讓步的始終是環境。不僅自然環境系統的不良變化不可逆，人類社會系統也如此。眾多學者開始反思這一理論，認為可持續發展只是我們對未來的野心[1]，是對人類社會能否持續而擔憂的表現，屬于預期性的戰略目標問題[2]，不僅實踐上不能解決問題，理論上也出現了“破缺”[3]，相關研究顯示可持續發展理論除了概念的濫用，近年來在理論和實踐上都沒有實質性的進步。

我國地理學研究長期堅持人地系統這一核心，并認為可持續發展是人地關系的現階段形式或最高形式[2]。然而，西方國家特別是美國，自哈佛大學于1986年取消地理系，全美大部分高校跟隨撤并地理系以來，地理學經歷了衰退后又在其他學科或學院重生的過程，除了地理信息系統異軍突起外，地理學仍舊無法恢復曾經的輝煌。在中國，以人地關系為核心的中國地理學雖緊跟西方地理學理論但卻沒有走向消亡和衰落，反而自改革開放三十多年來在國民經濟社會各方面承擔了眾多任務而得到長足發展。因此，可持續發展理論面臨的困境也表明近年來人地系統理論的停滯不前。

走在污染最前面、對全球氣候變化貢獻最大的西方發達國家經歷了可持續發展在實踐上不斷被證偽的過程后，目前已經步入了反思和修補的階段，并認為反思和修補沒有辦法應付突如其來的災難——這些災難有可能就是系統的累積效應，使得類似災難管理、風險控制和脆弱性研究等預設性研究和生態管理實踐如雨后春筍大量涌現，其中以恢復力（Resilience）理論最為流行。實踐上，越來越多的發達國家和區域、政府和非政府組織、正式和非正式組織致力于區域恢復力的建設，使得恢復理論有取代可持續發展的趨勢[4]。目前，以恢復力作為分析社會—生態系統（Social Ecological Systems）的重要框架[5]，從復雜系統動力學角度研究系統對抗干擾的恢復和適應，已經成為探索人類社會和自然環境關系的主流[6-8]。從內涵上來說，社會—生態系統與人地系統非常相似，本文在總結國外恢復力和社會—生態系統研究的基礎上，介紹和綜述社會—生態系統在結構、狀態、演變、遺產效果等方面的國外研究成果，以期對我國地理學及人地系統研究有所啟示。

1 恢復力理論的演變

自20世紀70年代生態學家Holling提出恢復力概念[9]以來，恢復力理論發展大致經歷了三個階段，即工程恢復力、生態恢復力和社會—生態系統恢復力。工程恢復力（Engineering Resilience）是恢復力的最早解釋，強調系統的某個穩定狀態并以恢復到同樣狀態所需要的時間[10]速度[7]來衡量。生態恢復力（Ecological Resilience）是對工程恢復力的修訂，假設系統存在多個穩定狀態，以系統在跨越這些狀態時吸收的干擾量[10，11]而非時間和速度來表達恢復力。兩者都屬于傳統恢復力，即認為多空間的復雜系統行為將圍繞吸引場進入穩定域，如果系統進入一個新的穩定域，原系統的恢復力將丟失[12，13]。近年來的社會生—態系統恢復力[14]研究則開始聚焦于系統的演變過程，與適應和進化越來越近[13，15，16]。一般來說，社會—生態系統的恢復力包括：系統在保持結構和功能時能忍受的變量；經受干擾后系統重組的程度；系統學習和適應的程度[17]。“恢復力聯盟”也從3個方面理解系統的恢復力：系統保持同樣狀態前提下能吸收的干擾總量；系統自組織的能力；系統能夠建立并增加適應外界干擾的能力[18，19]。這個層次上的恢復力和進化論有共通之處，不再強調穩定狀態、多穩態的生態平衡或社會生態平衡，而是關注復雜的社會—生態系統在應對壓力和張力時的變化、適應以及至關重要的轉換能力[20]。對均衡的摒棄、對內在不確定性和不連續性的強調以及對持續性、適應性和可變化性之間的動態相互影響的深刻認識，為理解復雜的社會和生態相關性如何運作提供了一個有效的框架[21]。而且關注演變過程通過對社會—生態系統的研究引領生態學進入了另一個階段——復雜系統或復雜科學，即將工程恢復力對系統單一穩定狀態以及恢復時間的關注、生態恢復力對系統多穩定狀態和吸收干擾的量的判斷轉移到對復雜系統演變過程上來。

2 社會—生態系統所面臨的問題

社會—生態系統將人類社會和自然環境融合研究，從概念上來看與中國地理學的核心——人地系統[22]非常相似，但在系統背景和系統環境問題上的考慮著有著基本的不同。如前所述，社會—生態系統研究基于恢復力理論的框架，在系統面臨著什么以及系統的未來這些問題上，預設性的答案和人地系統理論有本質的不同。從環境決定論到可持續發展理論[23]，人地關系理論注重人地的矛盾關系并最終以可持續發展作為最高形式或最終形式[24]，屬于美好且理想的目標問題，社會—生態系統則關注環境中的干擾因素，認為未來存在不確定性，應該通過災難預防和生態管理等方法從干擾和訝異中恢復到穩定。本研究根據相關文獻，將社會—生態系統研究中所考慮的系統面臨的問題歸納為兩類，一類是干擾，一類是訝異。

2.1 干擾

干擾（Perturbation或Disturbance）被認為是社會—生態系統發生變化的原因，或是系統自身或外在的必須面對的挑戰，就目前的社會—生態系統研究來說，系統從一個過程到另一個過程的轉變通常由兩種方式觸動，要么是積累到一定閾值的緩慢的驅動，要么是不連續的沖擊[25]，因而干擾不僅可以理解為急性的，也可以理解為長期的、緩慢的；干擾也可以分為系統內和系統外，內因是地方的、小尺度的、主要形式為內在的，外因是區域或全國甚至全球、大尺度、外在的[17]。干擾是好是壞？或者干擾后的新系統與原系統相比如何？學者們意見不一，一些生態學家認為干擾促使生態系統按照一套相互加強的結構和過程重新組織[26]；一些社會學家認為基礎設施發展是對原住民的干擾，增加沖突、暴力、不平等和貧窮[27]，還有一些學者認為社會生態系統中的干擾也是新事物產生的、革新或發展的潛在機會，特別是在多樣的系統中，甚至小的干擾也會產生戲劇性的社會結果[28]。在社會—生態系統案例中，特別要注意的是系統的狀態和什么樣的干擾，即什么樣的恢復力和對什么的恢復[29]，所以干擾并不一定都是壞事。干擾與地理學研究中的驅動有一定的相關，相對來說，地理學驅動（或壓力）——狀態——響應范式在社會—生態系統研究對應為干擾——恢復——穩定。

2.2 訝異

社會—生態系統的復雜性迄今為止都難以被理解，訝異（Surprise）就是這種復雜性的體現[30]。所謂訝異就是意料之外的，如果按社會—生態系統的干擾和恢復力思路，一方面訝異屬于干擾，系統要面對，要學習和適應。但另一方面訝異又是比干擾更不可能被觀測到和預計到的，或者說已經發生的屬于干擾，沒有發生的又是意料之外的屬于訝異。Holling認為，生態系統的變化性在某種程度上內在地可預測，但在其他方面總是有諸多意外，這一訝異概念建立在不連續概念和生態系統的自然性質上面[10]。訝異和干擾的這種前后矛盾、內外矛盾無處不在，表現在一些旨在保持社會—生態系統穩定性或是減少干擾的政策通常會導致意想不到的破壞穩定性的結果。例如在Liu的案例研究中[30]，為了改變四川武隆大熊貓自然保護區高質量的熊貓棲息地不斷減少的困境，政府嚴禁當地居民收集竹林作為燃料以保證保護區的竹林資源，并按家庭戶給予補償，然而意想不到的是，為領到更多的補貼許多家庭就此拆分，當地的社會系統結構又產生了變化并進一步影響熊貓棲息地。因此，一些人為生態管理在一定程度上有利于社會—生態系統系統的可持續發展，但大部分的人類干涉會被系統排除[30]，而人類干預導致不可預測的訝異對恢復力和人類社會健康都非常有害。

3 社會—生態系統的狀態

社會—生態系統研究非常重視過程，近十多年來地理學也相應形成了地理—生態的尺度—格局—過程研究范式[31]，社會—生態系統研究關注系統狀態連續和不連續性，并強調相對的穩定和不穩定以及在此基礎上的系統邊界問題，秉承了生態學中生態平衡的研究傳統。

3.1 穩定景觀吸引盆假設

恢復力聯盟將狀態（State）定義為構成系統的變量，即狀態就是一個階段，在這個階段上，物種與環境交互作用產生了功能與結構的一組屬性，形成了狀態空間（States Space）[18]，用于直觀理解社會—生態系統和恢復力[8]。由于狀態是不穩定且時刻變化的，穩定只是相對的，Walker提出了“吸引盆地”[32]的假設來描述系統在一系列閾值范圍內的相對穩定的狀態組合而成的穩定景觀，并且使用體制（Regime）來定義描述這一系列狀態有著同樣本質的結構和功能的系統配置[32]。

Walker用穩定景觀吸引盆[18，19，32]解釋系統體制的轉移（圖1）：a、b兩個盆地中的小球代表社會—生態系統的階段狀態，這個系統的三維空間體制就是景觀盆。虛線分別對應的兩個體制的邊界狀態（即閾值和臨界）。小球從圖a到b的移動表明系統經歷了體制的更替，即系統過程和功能的變化。穩定景觀吸引盆底部是系統的平衡狀態，小球代表的社會—生態系統在景觀盆中運動，如果系統演變趨于平衡，則小球就不斷向底部運動，在沒有干擾的情況下，這個趨勢將一直存在。但是，動力系統的非平衡和平衡是不斷交替的，就像小球不會一直在盆底一樣，在景觀盆的模型中，小球的移動路徑受恢復力影響，可能會出現的一系列狀態，在體制下這些狀態的系統仍然可以保持原有的結構和功能。當系統超越了移動的界限（紅線），驅動整個系統的反饋效應就會發生變化，小球突破現有景觀盆限制，恢復力崩潰，系統將會向下一個平衡狀態發展，進入另一個盆體，新盆體的系統具有不同的結構和功能。

3.2 多穩態

Folke等認為景觀吸引盆的假設過于復雜，比較贊同May[33]和Holling[9]采用多穩態（Multiple Stable States）來表征生態動力系統在相同的參數條件下存在不同穩態解的現象[14]，即直接關注穩定狀態的多樣性，省卻了體制這一系統配置的環節。多穩態的轉換或者躍遷現象如圖2所示，以類似吸引盆的剖面作為系統的穩態，當改變剖面的形狀，即類似于改變系統的外部條件時，小球表示的社會—生態系統可能會在不同的穩態之間轉換[34，35]。同時，系統的穩態轉換不僅在于外界條件的改變，還在于外界的隨機干擾，外界條件固定時，在隨機干擾下小球會發生穩態轉換（a隨機干擾）；另一種情況是當外界條件（系統參數）發生變化時，小球會發生穩態轉換（b條件變化）[35]。

3.3 閾值和斷裂點

如果社會—生態系統可以有多種穩定狀態存在，那當某個系統變化過多或達到一定的程度時就會跨越某個范圍或邊界并呈現不同的行為方式。Folke等人將閾值（Threshold）定義為恢復力作用的范圍，如果系統超越恢復力約束或遇到足以改變其結構和功能的條件失去魯棒性，將導致新的狀態的產生[14]。

斷裂點（Tipping Point）也是臨界的意思，是與閾值對應的、相關的存在，或是穩定系統破壞或進入不穩定的臨界狀態。直接測量社會經濟系統的邊界非常困難，唯一確定的方法就只有通過復雜系統的臨界狀態[20]，因而斷裂點提供了另一種思路，即在一種狀態轉變為另一種狀態的時候所應具備的條件。

4 社會—生態系統的演變

雖然目前社會—生態系統的演變研究還處于理論階段，無法實踐，但很多思考對人地系統的過程有很好的借鑒。目前社會—生態系統的演變過程研究主要借鑒復雜系統特別是Holland復雜適應系統（Complex Adaptive System，CAS）[36，37]的一些思路。適應的系統非常關注系統和環境的相互反應過程，這種系統具有自組織、自適應、自學習等一系列特點，最重要的是適應性造就了復雜性，恢復力的變化貫穿在整個系統演變過程中。

4.1 適應性循環

適應性循環是早期的社會—生態系統演變理論，是擾沌模型的基礎。本文根據適應性循環模型的發展總結了早期版本、簡單雙環[18，19]和目前的二維和三維適應性循環[12]四類。社會—生態系統在適應環境變化下所產生的變化呈現出雙環、有向的、開放的循環，循環階段主要分為四個：快速發展r、穩定守恒K、釋放Ω和重組α。在早期版本中社會—生態系統的屬性是資本（Capital）和連續性，目前是二維的潛力（Potential）和連續性以及三維的恢復力、潛力和連續性。

在適應性循環的雙環中，r—K的動力演變反映了可預見的、相對較慢的前向回路（Front Loop），Ω—α的動力演變代表了一種混亂且快速的后向回路（Back Loop），這個后向回路對下一個前向回路本質有著強烈影響[14]。這個模型強調適應性循環不是一個絕對和固定的周期，仍然存在很多變異和訝異，系統或組織的管理者們如果能夠擅于利用以上現象控制局勢的發展，防止系統在穩定守恒后期發生崩潰，也就是通過系統較低尺度上進行釋放和重組來避免系統在重要尺度上釋放，可以防止保護階段后期在該尺度上形成[38]。

4.2 擾沌

擾沌是適應性循環的多尺度和跨尺度效應——沒有任何系統是處于單一尺度的，多尺度狀態和受尺度約束從而產生不同的功能效應是系統非線性動力的來源。考慮多尺度和跨尺度問題，繼承生態學的尺度等級性[39]，以嵌套結構（Nested）來表達適應性循環在不同尺度上的系統演變過程，Gunderson和Holling給這種嵌套結構的適應性循環一個新的名字——擾沌（Panarchy）[12]，如圖3所示。

擾沌的嵌套與傳統的層級區別在于兩個明顯的特征：第一是如前所述的在更新的α階段是每個層次上多樣性的引擎和新事物的生產者；第二就是層級之間的連接性，即低層次的相互作用在一定時候會產生高層次的適應性循環。Gunderson和Holling將這些在不同層次之間可能會存在的各種聯系歸納為比較關鍵的是兩類：一類是記憶（Remember），另一類是背叛（Revolt），兩者方向不同，目標也不一致[12]。

擾沌很快被一些生態學家接受，在擾沌的狀態下，系統既高度聯系又能自由實驗，可以同時實現高效與創新。擾沌模型支撐著演變角度的恢復力，從這個角度來理解，恢復力不是固定的，而是一個不斷變化的過程，不是“已經存在”，而是“正在發生”。并且，恢復力只在系統遭遇干擾時才體現出來，這意味著社會—生態系統會因逆境因子而變得更富有恢復力，而不是去逃離和回避。同樣，擾沌模型將恢復力研究帶入了一個演變進化的階段，豐富了工程學和生態學對恢復力的理解，融入了持續性、多樣性特別是適應性和轉換性在不同時空尺度框架內的動態相互作用[14，32]，并將社會系統中的制度、機構、領導、社會記憶、社會資本和社會學習的作用納入其范疇，為理解社會理論和管理問題、社會系統的研究提供了一個全新的不同視角[40]。

5 社會—生態系統的遺產效應

恢復力和社會—生態研究關注系統在面對干擾或訝異前后的狀態、過程及可能產生的新舊系統的交替，認為任何系統都存在積累，這種積累就是時間和歷史，重視系統的積累和相應的遺產效應研究，了解創新和保守的來源以及歷史和時間帶來的時滯問題，可以使系統分析更加透徹。因此，在系統積累基礎上的遺產效應研究實質就是對社會—生態系統狀態、演變過程的總結，是時間維度的延長和空間尺度的進一步擴大。

5.1 系統的積累

社會—生態系統研究秉承生態學對生物遺產的重視，認為系統存在遺產效應（Legacy Effect），就是系統的歷史積累而產生的效果或反映，或者可以說是新系統對舊系統的繼承。在擾沌結構的四個階段循環中，從r到k階段利用上個循環殘留遺產作為系統連續性增長的來源和養分，從Ω釋放階段到α重組階段則是為下個循環不斷積累系統遺產，在小尺度到大尺度的不同等級適應性循環過程中如此循環累積，即遺產效應。因此遺產效應不一定只是上一系統的殘留，而是整個歷史的反映；也是上一系統的殘留，因為上一系統也是秉承至上系統的遺產。另外，系統的歷史累積是生產多樣性和新奇性的土壤，也是系統剛性破滅后連續性降低和脆弱性的來源，或者說既是系統生也是系統死的條件，為系統運行帶來很多挑戰和意想不到的訝異，使得系統每個層次上的結構和進程都有可能被重組，從而可能導致新的系統配置、合并新事物的機會、甚至是新的進入者，而這些都是早期階段就已經累積潛在的。

遺產效應是系統存在和發展的基礎、也是系統的現在和未來。在遺產效應和恢復力的關系上，Adger等認為災難過后前系統的殘留變成新系統的生長點，依據假設的方法可以依次推導恢復力[41]，除了這種災難的假設方法，還重視社會—生態系統中長期累積過程，即重視遺產效應的社會—生態系統研究使得恢復力理論不僅適用于短期災難，也適合長期現象[42]。

對于生態系統來說，新進入者就是新的物種或等待條件成為新物種的物種；對于經濟系統來說，就是新的發明、創造性的理念以及創新型人才。適應性循環在這一點上也提供了另一種思路，即突變、入侵、發明和創新這些是能夠積累的。也即是遺產效應其實不僅僅在于過去的歷史累積，還有基于這些累積而產生的現階段看得到的機會，如何利用，則是創新和保守的問題。

5.2 創新與保守

在具有遺產效應的擾沌結構中，適應性循環既是創新的，可以不斷適應變化，也是保守的，保存了自身，即低層次上的適應性循環（小和快）可看作是高層次（大而慢）的某種試驗[12]，在這種實驗中，創新和保守不斷博弈。系統的學習和適應能力主要來源于創新，需要對創新加以重視。系統的創新和保守則無處不在，作為系統剛性的殘留，保守一方面阻礙創新，一方面也促進創新。就生態系統來說，上一階段殘留的養分或物質有可能促進某種物種生長，也會抑制其他物種生長；就社會系統來說，經驗和記憶是好事，也是壞事；對于制度來說，可操作的規則、集體選擇規則以及組織規則三個層次都存在保守和創新；對于經濟系統來說，個人選擇、市場和社會制度無不在新舊之間博弈和循環；對于發展中國家，市場和基礎設施以及治理、分配機制、規范等也如此。

擾沌中有三類創新：1）背景創新（Background）產生于邊緣地帶，不同層次的適應性環之間。顯然擾沌并不是完全包含型的等級，所以高等級并非完全由低等級組成，即系統開放性的一個反映。2）增量創新（Incremental）發生在r和k階段，即前向回路階段，隨著系統的成長而逐漸增加復雜性，也有可能會增加新層次的適應性循環。3）間斷創新（Punctuated）發生在適應性環的Ω釋放階段，即創造性毀滅[7，12]。

5.3 時滯

干擾對社會—生態系統的沖擊并不能馬上體現和被觀測，也不能被預測，這是因為時滯（Time Lags）問題存在，時滯是社會系統和自然系統之間的相互作用，以及生態社會結果的外顯[30]。時滯問題同樣也比較復雜，產生時滯的一個原因可能會表現為多種指示因子，例如價格因素會影響來年農民會選擇種植或不種植何種農作物，且該種和不種的經濟效果也不能馬上顯現。反之，一個指示因子也會因為時滯的不同時間段而表現出不同的原因。例如在Liu的四川武隆大熊貓自然保護區研究中，居民用電的價格變化會影響當地人使用竹林作為薪材收集行為的變化，進而影響熊貓的棲息地，產生快速的時滯問題。但居民家庭出生人口作對當地人的薪材收集行為的影響卻很緩慢，產生緩慢的時滯問題[30]。由于時滯問題的存在，加劇了尺度的時空復雜性，這些復雜性疊加在一起，在具體研究的時候根本分不清具體的尺度問題所在。

6 對地理學的啟示

與所有復雜系統一樣，人地關系是一個整體、開放的系統，可持續發展是融合了人類價值的美好目標追求，并不是人類本能為之不安的不確定性，因此不是人地系統所要面臨的問題，更不是人地矛盾中所能體現的研究目標。基于系統存在恢復力的假設以及社會—生態系統的研究對我國地理學的研究核心——人地關系系統這一復雜系統在應對壓力和張力時的變化、適應以及如何實現至關重要的轉換能力[20]、探索如何保持系統結構和功能穩定條件下管理能忍受的變量和經受干擾并學習[18]、從而提高系統自組織的能力和建立并增加適應干擾的能力等方面都有一些啟示。

6.1 對人地系統研究的啟示

在一些新型人地關系理論中，協調或協調共生，危機沖突與錯誤異化[24]代表了地理學家在統一和對立兩個方向的思考。另外，地理學長期以來有對人地關系脆弱性和矛盾性的研究傳統，表明人地關系研究中也重視逆境因子和環境壓力、張力等問題，但并不意味著可持續發展評價就是考慮環境的順境因子，恢復力則是逆境因子，干擾和訝異兩類系統所面臨的環境和不確定性未來本身就是中性的概念，可能包括順境因子和逆境因子，也有系統內和系統外、現在和未來等各種要素。目前人地關系研究中壓力—狀態—響應的范式有與社會—生態系統類似的研究思路，但仍需繼續深入和細化，并關注恢復力在系統狀態變化時的重要指示作用，借鑒恢復力和社會—生態系統研究強調學習管理變化的必要性[43]，將對可持續發展的美好設想轉變為諸如的自然災害、經濟危機、主要政治變革和動亂的所謂干擾和訝異事件，關注在這些事件中系統可能經歷被稱為“創造性毀滅”的過程并進入后反饋或新系統階段，這是更具多樣性、挑戰性和無結構的環境[44]，據此實施應對，使系統恢復穩定。

在人地系統狀態方面，地理學在借鑒生態學特別是景觀生態學相關研究后雖然形成了格局—過程的研究范式，但對人地系統狀態的關注還較為片面，特別是狀態的連續性、變化性、關鍵狀態和狀態變化的范圍和邊界等問題還不夠深入。從系統論的角度出發，穩定狀態是系統在相對條件下的穩定，動力學意義上這種系統的穩態也被稱為吸引子（Attractor）[45]，吸引子目前是混沌理論最為關注的問題和假設，吸引子和排斥子也被歸納為源和匯的問題，排斥則為源、吸引子為匯[46]。數學家和跨界的生態學家[33]通過建立一些簡單的模型證實了系統存在多個的吸引子，生態系統的多種穩定狀態以及多穩態的更替和對于系統的不同結構和功能使得生態服務的價值各不相同[34]，吸引著生態學家們朝著這一方面轉向，對復雜系統的關注和系統思考使得生態學在近十年來不知不覺在綜合研究方面逐漸超越了地理學，而擅長綜合研究的地理學如果一直處于時空尺度斷面下的空間特別是近年來對微觀社會空間的追逐，最終將驚嘆生態學的進步并只能跟隨。

在人地系統的尺度、結構和演變方面，地理學較為缺乏對人地系統結構和演變過程的模型化和哲學思考，對地域差異性形成的人地關系，地域系統異質性的關注和片面、破碎化的研究使得尺度演繹一直是一個難題。尺度在擾沌模型中隨著適應性循環的從小到大的演變過程得到了充分體現，Ostrom也認為，為什么一些社會—生態系統是可持續的而另一些是崩潰的，需要重視的是不同時空尺度問題，以及尺度問題下的不同層次之間的關系[47]，因此尺度也是變量。人地系統也是如此，并且，隨著技術的發展特別是互聯網和交通網絡基礎上的物聯網發展，地理空間在人地系統中的作用發生了很大變化，地理學尺度研究面臨著新的挑戰。

最后，社會—生態系統研究中的遺產效應以及相應系統循環和積累過程導致的系統中創新和保守和時滯等問題到目前為止都是人地系統研究較為缺乏的，在人地關系系統中重視人地關系循環的規律發現和歷史積累的剖析，認識時間對尺度—格局—過程研究范式的作用不僅僅在于演變過程的理解，也在于遺產效應及相關的創新和保守的對立和統一、時滯現象產生的根源及其表現等問題。

6.2 中國地理學的優勢

社會—生態系統研究的實質就是相對的穩定和不穩定以及與兩種狀態轉變相關的系統邊界或臨界問題，由此形成的系統結構、演變和尺度以及時間維度上的歷史積累，實際上人地關系研究中除了可持續發展，還有一個中國傳統“天人合一”的思想存在并被認為是人地關系的最高形式[23-24]。“天人合一”一方面是人和地的時空耦合[3]，這種耦合可理解為與相對穩定狀態差不多的概念，地理學相關的研究較為多見，可以結合相對不穩定狀態以及系統邊界和臨界問題來進一步關注和深入研究人地系統的狀態持續問題。另一方面是現代人地系統和周易的暗合[48]，一些地理學家也在此領域有一些探索[2，49]，這是更高層次的哲學思考，易經用卦的象、數、理、變、通所展示的天地人三才演變規律對目前陷入困境的社會—生態系統模型例如擾沌在解決思路上可以起到很好的借鑒。

人地系統中要探索結構和演變，還有賴于對關系的研究，這也是地理學的優良基因。人地關系并不是單純的人地之間兩者，還有人地系統中的人的社會關系、地的自然關系、人地復合系統之間關系以及三者之間的關系，即第一層次是一維的人—人、地—地、人—地關系。尺度問題貫穿其中，系統異常復雜，三者關系也并非簡單兩兩關系，還有三者共同作用的關系，即第二層次是二維的三者的兩兩關系，第三層次是三維的三者關系即三體問題，三體問題是至今為止科學還沒有解決。當然，當前地理學的核心還是要解決第一層次的一維人地關系，還沒有能力去拓展二維和三維，但上述所說一、二、三維對人地關系的影響則無處不在，大量的非線性是開放系統的特征。這種復雜的關系相互作用，使得整體不再是簡單地全部等于部分之和，而可能出現不同于線性疊加的增益或虧損。擾沌的模型已然也承認大量非線性的存在，人地關系也應如此。目前的大數據研究力圖以海量數據為基礎、計算機統計和推演為手段，但計算機本身也存在設計和規則上的缺陷，可以解決一部分非線性問題，解決不了三維時空的大部分非線性問題。相對來說，傳統的易學和中國古代地理學考慮則要多得多，向傳統地理堪輿文化學習，理解易經中的八卦和道德經中“一生二、二生三、三生萬物”的時空維度變化規律，學習先秦及其以前智慧，是否也是當代地理學應該開始的轉向。

6.3 復雜科學的一席之地

社會—生態系統和人地系統都是復雜系統，復雜系統這一概念常常和適應性聯系起來，恢復力并非簡單的恢復，也不是與可持續發展目標相反的崩潰論，社會—生態系統也不是局限在整體和局部關系的系統研究，大量的對系統的相對穩定和不穩定狀態的關注、非線性和系統與環境之間的相互適應過程等研究表明社會—生態系統研究已進入復雜科學階段。

在錢學森指導下創立的以人地系統為核心的現代地理學是連接自然科學與社會科學之間的橋梁科學，自然科學、社會科學與地理科學共同構成了客體世界，使得地理學存在的理由就是其綜合性[50]，即意味著地理學是最應該研究復雜系統的科學，更是應該在復雜科學大潮中取得一席之地，且更應是重要席位或領頭羊的科學。一些秉承錢學森思想的重量級地理學者已經明確指出目前地理學危機和機遇并存的現實情況[50-51]，并著手開始思考和進行頂層設計[51]，他們是西方地理學危機下20世紀90年代到21世紀初中國地理學危機的化解人，更是現代地理科學發展的前瞻者和先行者，在他們近期的著作中[51-52]不難看出對《易經》和中國傳統地理學在解決復雜問題中的作用，而人地關系理論中的天人合一無疑是對人地關系的最佳研究切入點。

7 總結和展望

無論是社會—生態系統、人地系統還是任何一種復雜系統，所面臨的都是不確定性的問題。社會—生態系統研究將這些問題總結為干擾和訝異，并以干擾帶來的系統變化為核心，從相對穩定到不穩定、系統的邊界和范圍以及系統臨界狀態等問題出發，在時間這一維度上從小尺度到大尺度、短時間到長時間來研究系統的變化，形成了社會—生態系統的狀態——演變——遺產效應的邏輯思路，得到了相關研究成果和社會—生態系統模型。從這個方面來說似乎恢復力和社會—生態系統研究具備了一種未來主義的維度，這也是“復雜的、非線性的和自組織的，充滿了不確定性和不連續性”[14]的社會—生態系統研究對地理學研究人地系統——這個地球上最高的系統[50]有很好的借鑒作用的原因。綜前所述，本文總結如下：

1）參考社會—生態系統的研究可見，可持續發展不是人地系統的現階段和最高形式，人地系統面臨的問題是不確定的，天人合一可能更適合描述人地系統的狀態和演變過程。

2）恢復力和社會—生態系統的研究體現了對時間維度的重視和因此形成的社會—生態系統的狀態—演變—遺產效應的邏輯思路，對人地關系研究在時間維度上的拓展有借鑒意義。

3）社會—生態系統研究對于復雜科學的貢獻使得地理學面臨的壓力不小，作為擅長綜合研究、以橋梁科學連接自然科學和社會科學的地理學，在將人地系統作為復雜系統研究上要走的路還很長。

在國外“已經有成為新流行語趨勢危險”[14]的恢復力概念和社會—生態系統研究在中國沒有得到像可持續發展理論一樣的擁簇，其中的原因值得深思。這也表明恢復力這種預計式的研究很難被證實，使得恢復力和社會—生態系統的相關大部分研究均主要為假設或理論構建，目前全球的復雜系統研究也如此，因此我們現在奮起直追是可以的。并且，隨著大數據時代的開啟，不確定問題的量化和使用更復雜的預測技術將會使得復雜系統的行為可能有93%被預測，但也表明迄今為止不確定問題還是現代科學始終無法解決的，要突破局面和引領復雜科學，中國易經、道德經和傳統地理文化不失為一個有力的方向。

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Abstract： Recently， Resilience has become a popular concept in western academic circles， has been replacing the topic of Sustainable Development. This study summarizes the history of the development of resilience theory and its research step into the complex socio-ecosystem stage which belongs to the scope of complex science. Then considers the problems faced by social-ecological systems are as perturbation and astonishment，discusses the relative stable and unstable states， boundary or tipping point problems and so on， describes the modeling of these continuous and discontinuous states and evolution processes， ie， Adaptive Cycle and the Pnarchy structure， pays attention to the system in the time dimension of the heritage effect corresponding innovation and conservative generation， as well as Time Lags. In the light of the above analysis， this paper holds that the resilience and social-ecological system studies have three implications for China's geography： 1） The problem faced by the system is uncertain， the harmony between man and nature is more suitable to describe the state and evolution of man-land system. 2） The logical thinking of social ecological system state， evolution and heritage effect formed by the social ecological research with the time dimension as the core can inspire the expansion of time dimension in the study of man-land relationship. 3） as a good general study of Chinese geography in the man-land system as a complex system to study the direction of the road is still a long way to go， but has always been concerned about the harmony between man and nature， so Chinese geography is somewhere in the direction to follow.

Key words： resilience； social ecological systems； geography in China； revelation