西方美学受天人相分哲学思维的影响，把自然仅仅看作是客观的认知对象。比如鲍姆加登并不否认自然审美的意义，但将美学视为研究感性知识的科学，在他看来，自然之美是一种涉及感知、想象等感性心理因素的美感认识；伽利略也曾声称，自然这部大书是用数学语言写的，人们从中可能获得最完美的知识。西方环境美学推崇认知型审美模式的观点虽有所不同，但都将科学知识视为自然审美欣赏的基础，尤其强调生态学、地质学、生物学等学科知识对于环境欣赏的重要性。在他们看来，有自然科学知识的人能从大自然中看到精美和谐的图案，而没有知识的人只能看到自然的无为或无意义的混乱。认知型自然审美模式与传统审美模式相比，其最大特点是强调知识或理性的重要性，反拨了鲍姆加登将美学视为感性认识的片面性，拓宽了自然审美的机制与路径。
推崇认知型自然审美模式最有影响力的当属美国当代环境美学家艾伦·卡尔松。在他看来，传统的自然欣赏模式过于肤浅与随意，而要做到深刻、恰当的审美欣赏，就必须以自然科学知识为依据，在洞悉自然奥秘的基础上进行自然欣赏。譬如对河中游弋鱼虾的欣赏，就必须结合鱼虾的生理结构或生活习性来欣赏鱼虾的样态，而不是像庄子那样将“人之乐”幻化投射为“鱼之乐”。以自然科学知识为审美基点，使得自然审美变得更为客观，因为“这些知识为我们提供美学意义的合适焦点与环境的合适边界，以及相对应的‘观的行为’。如果对艺术进行审美欣赏，我们必须具有艺术传统和艺术风格这些相关知识，而对自然进行审美欣赏时，则必须知晓不同自然环境类型的性质、体系和构成要素这些相关知识。如同艺术批评家和艺术史家使得我们能够审美欣赏艺术，博物学者和生态学者以及自然史学家也能够使得我们审美欣赏自然”[61]。由此可见，科学知识对自然审美欣赏是必要的，它不仅保证了自然审美欣赏的恰当性与严肃性，而且奠定了自然审美欣赏的客观性与普遍性。只有具备了自然科学知识，我们才更能发现自然本身的美，欣赏到自然的整一性、秩序性与和谐性。“没有了它，我们将不知道如何恰当地欣赏自然，也将失去有关自然的审美特性与价值。”[62]
认知型的自然欣赏模式强调自然科学知识在环境审美中的作用，无疑具有合理的一面。譬如对一条河流的欣赏，仅凭视觉欣赏水流的速度与样态是不够的，还必须拥有历史、科学的知识，将河流置于自然发展的过程中，考察河源湿地的健康变化、河流生物的多样性以及河流的水质对人体的影响等；又如对张家界自然风光的欣赏，一个拥有自然史知识的欣赏者看到的不仅是山峰的外在审美形态，还有对张家界山峰的地质构造的了解，对张家界何以能成为世界自然遗产的认知。具体说来，自然科学知识在自然审美欣赏中具有如下三种价值功能：其一，自然科学知识有助于我们了解自然的审美特性，比如地质学告诉我们山峰的地质构造，生物学告诉我们物种的类群与层级、生物体的形态与结构，生态学让我们懂得生物与其环境之间的相互依存关系；其二，自然科学知识能提升我们自然审美欣赏的境界，“通过它，我们的自然审美欣赏便能超越原来的形式主义趣味，达到更高的境界”[63]；其三，自然科学知识能丰富人们的审美感受，“科学的信息和描述使我们发现了我们此前见不到的美、模式与和谐”[64]。由此可见，审美与认知并不冲突，一个人的科学知识越丰富，他就越能全面肯定地欣赏自然之美。正如卡里奥拉在《芬兰自然之书》的序言中所说：“对于也知晓自然的细节，它的地理形态和生物群以及它们的生物学的人来说，一个新的世界才充分展现它的丰富和美好。”[65](www.xing528.com)
以自然科学知识为基础来欣赏自然美景虽然忽视了欣赏者的主观体验，但我们不得不承认，丰富的自然科学知识确实有助于我们更好地理解自然、敬畏自然。但需要指出的是，自然科学知识只能作为自然欣赏的背景出现，而不能取代审美活动本身。否则自然审美鉴赏者的科学知识就成为审美活动的阻碍，因为“过于执着或一味沉浸于对物的科学考察，是会妨碍审美情感的”[66]。比如面对傲雪凌寒的梅花，如果我们只知有关梅花的植物学知识，而缺乏充盈的情感和想象力，即便我们能从科目、种属的视角比较梅花与菊花、月季花的异同，也很难欣赏出梅花的精神品质与审美意蕴，更罔论“岁寒三友”与君子人格的象征意义。但完全排除自然科学知识参与自然审美，所欣赏到的自然美景也会是肤浅的、不全面的。罗尔斯顿曾谈过欣赏自然火山的感受：面对磅礴喷出的火山，他没有土著人的迷狂与宗教信仰，而是以熟知的地质学、矿物学、岩石学知识分辨出火山的构造、类型与危害，并在保持适度鉴赏距离的基础上，欣赏到了火山喷发时惊涛骇浪般的吼声与沸水蒸气所产生的洁白云彩，进而对大自然的伟力产生崇拜感与崇高感。不难看出，纯粹的科学认知不能产生美感，只有当科学认知转化为内在的审美体验，自然审美才得以发生。
毋庸置疑，卡尔松认知型的自然欣赏模式拓展了人类的审美视域。在传统的美学研究中，自然审美总是从属于艺术审美，我们对自然美景做如画式鉴赏，而卡尔松的科学认知型鉴赏论证了自然科学知识与自然审美的内在逻辑联系，弥补了此前自然审美研究的不足，纠偏了传统审美在感性与理性、科学与审美张力下的审美思考。“从此，对形式主义审美趣味的反思，我们多了一个新的维度，那便是自然审美欣赏的层次性问题。反过来说，我们也多了一条提升自然审美境界的新途径——欣赏者通过自觉地增加自然科学知识，深化、提升自然审美境界，丰富既有的自然审美经验。”[67]但卡尔松的认知型自然欣赏模式并不是没有缺陷。其一，卡尔松为了使其认知型自然欣赏理论更为自洽，列举了大量实例佐证“认知”在自然审美欣赏中的作用，却忽视了非认知因素诸如想象、直觉、情感等在自然审美中的作用，这就难以解释，为什么目不识丁的老太婆照样能欣赏初升的旭阳与落日的余晖。罗尔斯顿举出了反证：“我母亲从来不知道什么是地形学或景观生态学，但她却能够欣赏那些她熟悉的、美国南部的乡村风景。”[68]其二，卡尔松不能解释“参与美学”与“科学认知主义”的矛盾。卡尔松一方面认同“参与美学”，强调对自然环境应做全方位的、多感官的、动态的审美，“参与美学”是一种融入性主体间性审美体验，审美的高峰体验是主客体交融的，而“科学认知主义”审美显然是主客二分的，因为“认知是一种反思性活动，它要求客体与主体之间保持一定距离，否则，明晰、正确的知识便不能获得”[69]。由此可见，在自然审美鉴赏中，一方面要以科学认知为基础，另一方面又要超越“科学认知主义”的局限，参与到自然的审美体验中。因为“对于那些能数清松叶簇生花序并能够准确判断树木种类的人来说，如果他们没有体验过微风吹过松林时身上被松针刺出小疙瘩的感觉，他们的审美体验是失败的”[70]。也就是说，仅有科学认知支撑自然审美是远远不够的，只有超越科学认知的局限，自然审美体验才能更厚实、更丰盈。
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