人类活动正以空前的速度、幅度和空间规模改变着陆地环境，人类对土地的利用所引起的土地覆被变化是全球环境变化的主要原因和重要组成部分[1]。当代土地利用和土地覆盖的现状是由历史时期发展而来的，要想对当代的土地利用和土地覆盖有更加深刻的了解，对未来的发展趋势有更准确的预测，就必须对历史时期的土地利用和土地覆盖状况进行研究[2]。

由于自然环境的多样性和历史时期区域发展的不平衡性，土地利用的空间变化特点和驱动因素在不同的空间尺度和区域范围内具有不同的特点[3]，对一些局部和区域的实例研究，可以提供土地利用变化研究所需的不同空间和时间分辨率[4]。所以，选择合适的尺度，特别是对典型小尺度区域进行研究，可以得到大尺度土地利用所没有的特殊过程与作用机理[5]，将有助于深入分析历史时期土地利用变化的空间演变规律及其驱动力机制，也是人地关系研究的重要途径。

如何获得长时序的、准确的数据资料是历史时期土地利用变化研究的关键，现有的研究多集中在全国和区域尺度上，数据主要来源于历史文献资料、近现代统计资料和遥感影像等[6]。然而历史文献中的耕地数据多是纳税单位，而非真实的耕地面积[7]，即使是新中国成立以后的耕地统计数据也存在一些问题[8]。在小尺度区域上面，土地利用数据更加缺乏，很难重建相对长时段的土地利用变化过程，成为研究小区域土地利用变化的最大困难和障碍，进而导致了土地利用变化微观与宏观之间综合研究的缺乏[9]。参与性农村评估方法（Participatory Rural Appraisal, PRA）的应用在一定程度上解决了对当代短时期小尺度区域土地利用变化研究中数据获得困难的问题，但在土地利用数据的时段性和空间位置的表达上面依然存在着一定的限制[10]。

要想对小区域百年或几百年尺度的土地利用变化进行深入研究，就需要寻求新的途径来获取所需要的数据资料。本文作者曾在文献资料的基础上，综合利用历史地理学的实地考察和人类学的田野调查方法，研究了历史时期西南山区聚落耕地开发的主要人文影响因素（人口、农业技术和政策等），一定程度上弥补了因文献资料不足带来的研究困难[11]。但具有明确时空属性的百年尺度、连续时间断面的土地利用变化重建研究还有待深入。

本文将在前文方法的基础上，结合GIS方法，研究这种多学科方法的具体应用，探讨对所获得数据资料的校正方法，以保证数据资料的可靠性。进而以云南省禄劝县多椰树村为例，量化重建小区域三百年尺度的、连续时间断面的主要土地利用类型（林地、耕地、建筑用地、水域等）的数量和空间演变过程，并综合考察其自然和人文驱动力机制，为三百年尺度的小区域土地利用变化研究提供一个有效可行的途径。

一 田野调查方法的应用

本研究所使用的田野调查方法为历史地理学的实地考察和人类学的长期田野调查相结合的方法。实地考察方法是历史地理学研究的重要方法之一，老一辈历史地理学者如侯仁之先生认为“历史地理工作者，应该保持一定的时间，走出书房，在实地考察中，去开阔自己的科学视野，并运用现代地理学的知识和技能去发现问题，解决问题。”^[12]并在研究北京历史地理与西北沙漠历史地理时都较注重运用实地考察的方法^[13]。史念海^[14]和谭其骧先生^[15]在研究黄土高原和黄河、长江下游地区的历史地理问题时也都利用了实地考察的方法。可见，实地考察方法在历史地理学研究中一直被重视和利用，一定程度上补充了文献资料的不足与缺陷，推进了历史地理学相关研究的深入。但对于严重缺乏文献资料的一些区域，在运用历史地理学的实地考察方法时，还需要进一步借鉴人类学的田野调查方法来开拓新的资料来源，进一步推动研究的深入。

田野调查方法是人类学的基本方法，也称为田野工作，是“一种对一个社会及其生活方式亲身从事的长期性的调查和体会工作。……研究其社会结构，并致力于了解当地人的观点，以期达到研究该社会整体文化的目的。”^[16]然而，与历史地理学主要运用文献资料的方法不同的是，人类学家虽然也要利用图书馆、博物馆或档案馆，但其研究资料应主要来源于自己的田野工作^[17]。社会人类学被界定为“对小型社会研究，即忽略历史的、比较的民族志的研究”，以大量的参与观察为其独特方法^[18]，而历史地理学则是研究历史时期地理环境变化的学科，同时注重时间与空间两个维度，所以，在将这两个学科方法进行结合时，除了对一个社会及其生活方式亲身从事长期调查和体会工作之外，区域土地利用在不同历史时期的空间演变过程，以及导致土地利用变化的自然及人文驱动因素成为调查者首要关注的问题。

因调查者在融入当地社会后更加容易获得真实和丰富的土地利用变化数据，所以该方法需要对调查点进行多次（每个调查点2~3次）、长期（每次调查为期30~40个工作日）的田野调查。本研究的田野调查数据资料主要来源于2011—2013年对多椰树村进行的三次田野调查，调查时间总计95个工作日。

具体的步骤和方法如下：

1. 文献资料搜集

文献资料搜集包括田野调查前所进行的对研究区域内文献资料的搜集和田野调查时进行的地方文献资料搜集两部分，文献资料的搜集和整理有助于了解调查区域社会经济发展和土地利用变化的历史背景，并且可以与访谈资料进行对比验证。田野调查前的文献资料搜集是在进行田野调查之前对调查区域的文献资料进行系统地搜集和阅读，包括地方志资料、地名志资料、社会经济统计资料和档案资料等。田野调查时的地方文献资料搜集是在进行田野调查时对调查区域内的家谱资料、碑刻资料、新中国建立以来的地方人口和社会经济统计资料等进行系统地搜集。

2. 半结构式访谈

半结构式访谈（Semi-structured Interview）是一种开放、交互式的访谈形式，指具有一定的采访主题和提前拟定的采访提纲，进行非正式的访谈，但在采访过程中又不局限于单一、狭窄的主题，而是围绕主题向被采访者进行开放式提问，在和谐的气氛中，被采访者介绍经验，讲述故事，回忆过去发生的事情，发表对过去或现在发生事件的感受、看法、态度或愿望等[19]。

半结构式访谈包括知情人访谈和入户访谈两部分。知情人主要选择年龄较长，或在村中担任过村干部的老支书和老会计等人，为了保证访谈资料的可靠性，对同一知情人针对相似问题进行多次访谈，并将相似问题访谈多位人员，然后对访谈资料进行对比验证。访谈内容包括：村落中各姓氏的移民时间和人口发展情况、各姓氏移民到本村后的耕地开垦情况及耕地所有权变化情况等。通过以上访谈，可以得到历史时期聚落内耕地的分布格局及演变过程信息。其他土地利用类型，如聚落点用地、水域和园地等的变化情况也可以通过相似的方法获得。

入户访谈是对每一农户进行访谈，内容包括本家族的移民和人口发展情况；当今和历史时期本家族所拥有的耕地、林地、建筑用地等的空间分布、面积大小及变化情况；家庭经济情况等。通过入户访谈得到的土地利用变化信息与从知情人访谈中得到的信息进行对比验证，以确保访谈信息的准确性。

3. 实地测量和绘制草图

实地测量主要运用手持GPS、指南针、量角仪、钢卷尺等工具对现存的土地利用类型进行详细的定点和测量，包括海拔、坡度、地理坐标、面积等要素。通过访谈所得知的曾经存在过，但现在已经消失的土地利用类型也同样进行测量。通过实地测量，得到各土地利用类型的地理位置、海拔、坡度、面积等数据信息。

将访谈和测量结果绘制成草图，形成历史时期聚落不同时间断面的主要土地利用类型图，为下一步利用GIS方法精准制图提供基础参考。

4.对所获得数据资料的评估与校正方法

历史时期，云南山地大规模的移民开发主要集中在近300年以来[20]，1950年代以前山地土地利用和土地覆盖变化主要体现在林地、耕地、建筑用地之间的转换上面。耕地和房屋等作为农民最重要的生产和生活资源，其数量及空间格局的变动对当时农民的生产及生活将产生巨大的影响，会通过父祖的口头说教而留传下来，所以对云南山地聚落进行百年或三百年尺度的访谈，所得到的土地利用变化信息有一定的可靠性。

但不可否认的是，利用田野调查方法所得到的数据资料在时空属性上面存在着一定的模糊性，如对聚落移民时间的访谈，可能会因为受访人的记忆偏差导致信息的模糊，利用这些数据资料量化重建具有明确时空属性的土地利用图时，还需要对其进行校正与处理。主要方法如下：

①针对同一问题对一个受访人进行多次访谈，并对不同的人进行访谈，进行对比验证，以最大限度地保证访谈信息的可靠性。

②对于访谈信息时间模糊的问题，以降低时间分辨率的方法来消除这种影响，在复原1900年以前的土地利用变化时，将时间分辨率定为100年，1900年以后土地利用变化的时间分辨率定为20~50年。

③将访谈资料与历史文献资料和搜集到的家谱、碑刻、土地册等地方文献资料相互校验，以提高数据的准确性。

利用以上方法对所获得的数据信息进行校正和处理，一定程度上保证了研究数据的可信度。

二 GIS方法的应用

GIS（Geographical Information System，地理信息系统）是一种集存储、管理和分析具有空间属性数据的有效手段，随着GIS软件功能越来越强大，其早已突破了单一制图工具的局限，广泛应用在多个学科和领域中[21]。在中国，历史地理学的相关研究较早地使用了GIS方法，在定量分析和提高研究精度上面提供了重要的手段[22]，开创了具有特色的研究方法和路径，取得了丰富的成果^[23]，得到了越来越多的历史地理学者的重视[24]。

GIS的核心是数据，利用数据库方法对所获得的数据资料进行同化处理，创建相应的数据库，进而为利用GIS进行相关问题的分析与研究提供数据基础。为研究需要，本文创建了耕地数据库和院落[25]数据库。耕地数据库包含聚落范围内每块耕地的ID、开垦时间、开垦人、土改以前归属、面积、海拔、坡度等字段。院落数据库包含现在存在和曾经存在过的院落的ID、兴建时间、兴建人、形制、面积、兴建前的土地利用类型等字段。

使用ArcGIS10.0软件，以研究区域的遥感影像为底图，结合DEM数据[26]，利用GPS所得地理坐标进行配准，根据以上方法获得的历史时期各土地利用类型的变化数据，可以得到不同时间断面的土地利用变化图。具体步骤见图1。

三 案例应用研究

1. 研究区域简介

多椰树村位于云南省禄劝县团街镇，地处滇中山区的北部，掌鸠河二级台地的山麓夷平面上，东经102°30′~102°31′，北纬25°43′~25°44′，海拔1 779~1 970m。[27]气候属亚热带季风气候，多年平均温度为15.1℃，平均年降水量1 008.2mm。多椰树村人口数量为341人（2013年），民族包括汉族、彝族和傈僳族。多椰树村在清乾隆元年（1736年）左右建村，村民主要从事农业生产，是滇中山区一个典型的农业聚落。在受到人类活动影响以前，研究区域内的土地覆盖类型主要为林地。[28]

2. 主要土地利用类型的数量变化及驱动因素分析

多椰树村在2000年土地利用类型主要有林地、耕地（包括水田和旱地）、居民点用地、交通用地、水域和园地等。林地面积88.22hm²，耕地面积34.08 hm²，居民点用地0.63 hm²，交通用地0.54 hm²，园地5.38 hm²。

基于上文所述的方法及所获得的数据信息，利用ArcGIS软件的空间分析功能，形成多椰树村在1700、1800、1900、1950、1980和2000年6个时间断面的主要土地利用类型数量变化表（表1）及空间演变图（图3）。

从多椰树村主要土地利用类型数量变化情况来看，在1700年时，聚落还未建立，聚落范围内的耕地主要是由相邻聚落开垦。1736年聚落创建，并开垦出大量耕地。至1950年以后聚落内才出现水域用地，园地则是在1980年以后出现。聚落中可通行小汽车的水泥路面直到2008年才出现，在此之前多为田间小路，故本研究不涉及交通用地。

在近300年间，土地利用类型中数量变化最剧烈的当属林地和耕地，林地在近300年的时间里减少了37.72hm²，耕地增加了35.37 hm²。从时间上看，林地减少最为集中的时间段为1700—1800年和1980—2000年，也是耕地增加最多的两个时期，大部分减少的林地转变成为耕地。主要原因是，在聚落建立的初期，迁入的农业人口数量相对较少，劳动力不足，只能进行较为粗放的农业经营，以扩大耕地面积的方式来增加粮食产量[29]，加上清代政府实行开垦田头地角“概免升科”的免税政策[30]，大面积的林地被开垦成为耕地。1800年以后，人口数量不断增加，劳动力逐渐充足，农业生产开始由粗放向精耕细作发展，所以在1800—1980年的180年间，耕地数量缓慢增加，人口增加带来的压力除开垦小面积的耕地外，主要通过提高农业生产技术以增加单位面积产量的方式来解决[31]。

1980—2000年的20年间，林地减少了16.44 hm²，耕地增加了15.6 hm²，占2000年总耕地面积的39.5%，是林地迅速减少、耕地迅速增加的第二个高峰期。主要原因是，改革开放初期国家对农村经济体制进行改革，山林政策变动，给社员划分了自留山，为农民进行毁林开荒提供了基础。开放农村市场的政策和农民家庭收入中种植业收入比重占农民总收入的50%以上[32]等原因，为毁林开荒提供了动力，导致在1970年代末期到1980年代初期的几年间云南大量山地被开垦成为耕地[33]。这部分耕地主要是旱地，种植玉米等经济作物。1990年中后期以后，由于国家实施退耕还林的政策和劳动力外出打工，大量旱地荒废，有些旱地改种果树，转变为园地。

水域用地出现在1950年以后，新中国建立后，在山区大规模修建小型水库以发展农业经济[34]。在多椰树村，两个小型水库分别建于1952年和1967年，此后一直保持不变。水利设施的兴修对于提高耕地单位产量有较大的促进作用，是这一时期虽然人口数量增加迅速，但耕地却缓慢增加的主要原因。

居民点用地在聚落建立初期即已出现，但直到1980年一直呈缓慢增加的态势。1980年至2000年增长迅速，20年间增长了62.1%。1950年代以来所实行的严格的宅基地政策，限制了聚落内居民点用地的扩展，至1980年代以后宅基地使用政策逐渐放宽，使得聚落用地大量增加[35]。

3. 主要土地利用类型的相互转换及驱动因素分析

在自然环境和外部社会环境的影响下，人类如何安排有限的土地进行生活和生产活动，会直接导致土地利用类型的相互转换，反映了不同历史时期土地利用变化的空间特点，是山地人地关系研究的重要指标。

从近300年来多椰树村主要土地利用类型之间相互转化表中可以看出（表2），总体来说，主要土地利用类型相互间的转变以林地与耕地、林地与居民点用地、耕地与水域、耕地与居民点用地之间的转变为主。林地始终呈现出不断减少的趋势，林地和耕地之间的转变最为显著。居民点用地在1950年以前主要由林地转变而来，1950年以后由耕地转变而来的居民点用地面积超过了由林地转变的面积，表明这一时期占用耕地建房的现象越来越突出。水域用地主要来自于耕地，由1950年以前位于聚落内海拔较高处的秧田转变而来。园地则是由旱地转变而来。

耕地的数量发展与空间变化可以反映人类社会对自然环境的适应与改造过程。利用ArcGIS软件在DEM中提取近300年来聚落内新开垦耕地的海拔和坡度栅格，并计算不同时期耕地的平均海拔和平均坡度（见图4）。对照多椰树村主要土地利用变化图（图3）和聚落内海拔、坡度分布图（图2），可以看出，1700年以前聚落内转变为耕地的林地分布在聚落下方相对海拔较低、坡度较缓的位置，平均海拔1 795m，平均坡度10.2°，是聚落内农业耕作条件较好的区域。1700—1900年的200年间，新增加耕地的海拔呈现出持续升高的态势，从1700年的1 795m上升到1900年的1 870m；坡度略有上升，总体来说较为稳定，保持在10~12°之间。

自1900年开始，聚落内新开垦耕地的平均海拔和平均坡度呈现出完全相反的发展态势。1900—1950年，新开垦的耕地海拔急剧下降，坡度却急剧上升，主要是因为这一时期聚落内出现了水源较为稳定的引水沟渠，为了能够利用引水沟渠进行灌溉，这一时期新开垦的耕地分布在海拔较低、坡度较陡的区域。1950—2000年，新开垦的耕地海拔急剧增加，坡度急剧下降，主要是因为这一时期适宜开垦的、海拔相对较低的区域基本被开垦完毕，土地面积的增加只能向高海拔、远离聚落的地区扩展，这些新扩展的耕地因海拔高于引水沟渠所能达到的位置，所以只能开垦为旱地。在耕地必须向高海拔区域扩展的情况下，农民在开垦耕地时会选择坡度较缓的山坡进行开垦，以有利于节省劳动力和保持水土，所以这一时期新开垦耕地的平均海拔和平均坡度表现出完全相反的发展态势。

除耕地外，居民点用地主要分布在水田和旱地、林地之间，既便于耕作农田，又不占用耕作条件较好的农田[36]。水域主要分布于高于水田的区域，便于引水自流灌溉。园地则是由海拔相对较高、坡度较陡的旱地转变而来。

综合以上，在滇中山区农业聚落多椰树村，近300年以来主要土地利用类型的空间转变与自然环境的关系较为密切，转变为耕地的区域首先从海拔较低、坡度较为平缓的林地开始，逐渐向海拔相对较高的区域发展，在水利灌溉不能保证的条件下，耕地多为“望天田”，海拔较低处具有更大的集水区域，可利用和搜集更多的天然雨水进行灌溉。在开垦到一定程度后，便向海拔相对较高，但坡度相对平缓的区域发展，但这部分耕地不能进行灌溉，在短时间内被大量开垦，且以坡耕地为主，对云南山区的生态环境造成了重要的影响。虽然在大尺度的视角下，高程3500m以下，在控制坡度的情况下海拔高度对耕地分布的影响并不显著[37]，但在小尺度区域下，在不同的历史时期，海拔高度和坡度对聚落范围内耕地的开垦顺序与空间分布有着非常重要的影响。这两种因素的影响程度随着耕地的开发进程而不断发生变化，总体来说，海拔高度的影响在不断减弱，坡度的影响在不断增强。这也是历史时期土地利用变化需要不同空间尺度进行综合研究的必要性所在。

四 小结

历史时期小尺度区域土地利用变化的研究可以为全球环境变化研究中不同空间尺度的综合研究提供典型案例，也有利于深入探讨人类与自然环境的相互作用关系，但由于数据资料的缺乏，这方面的研究还非常薄弱。

结合历史地理学的实地考察和人类学的田野调查方法来获得历史时期小尺度区域长时序的土地利用变化数据，在一定程度上弥补了因文献资料不足带来的研究困难。通过对多源数据资料的对比验证和降低时间分辨率等手段进行处理，可以有效提高数据资料的可靠性。在此基础上，结合GIS方法，可以复原小尺度区域近300年来土地利用空间格局的演变过程，并可获得详细的土地利用变化驱动力机制的信息。

本研究以滇中山区聚落多椰树村为例，借助田野调查和GIS方法，成功地复原了近300年来6个时间断面的土地利用空间变化图，详细分析了影响土地利用变化的自然和人文驱动力因素，提供了一个小尺度区域的典型个案。实践证明，这一方法对近300年来土地利用发生重大变化地区的小尺度区域土地利用变化研究具有较好的适用性。