李昊勛,劉淑霞,鄭宏剛
(1.云南農業大學資源與環境學院,云南昆明 650201;2.云南農業大學水利學院,云南昆明 650201)
國土空間規劃是一個促進國家發展的指南和可持續發展的宏偉藍圖,更是各類土地開發和保護建設活動的主要依據。由資源環境承載力評價和國土空間開發適宜性評價組成的“雙評價”則是編制國土空間規劃的基礎,同時也是綠色生態安全發展的前提,是劃定“三區三線”、優化國土空間格局的基本依據。
在人類社會生產生活中,如土地資源、水資源、礦產資源等是整個社會變化和經濟運轉不可或缺的重要資源。每種自然資源都有著不同的嚴格要求,如耕地資源保護的重點一是保證耕地紅線的范圍,劃定永久基本農田;二是嚴格把控好耕地不被非農建設所占用,通過盤活存量,減少對新增耕地的占用等措施,同時通過改進占補平衡,實現占用和補充耕地的質量和數量的一致,以此解決保護耕地的問題。生態保護紅線、永久基本農田、城鎮開發邊界這三條控制線的重要參考依據也是“雙評價”。
當今社會經濟發展迅速和人口激增,資源與環境問題日益突出。要保證資源和環境不被破壞,保證耕地和糧食生產等情況持續穩定,并且使當前的資源、經濟等能進一步發展和可持續利用,就要進行資源環境承載力評價和國土空間開發適宜性評價的研究,使之滿足國土空間開發和規劃的要求。
資源環境承載力評價是在一定發展時期和國土空間內,對自然資源、生態環境等做出相應的人類綜合承載水平的客觀評價,為國土空間規劃做出潛力的預測,使之符合可持續發展。“承載力”一詞的概念最初是來自工程地質領域方面,且最早起源于希臘,之后承載力概念被引用到其他學科領域,生態學是最早將此概念應用在該領域的學科,并且早期有關承載力的研究發展也與生態學有關。資源環境承載力就是在“承載力”的概念基礎之上提出的,國內外研究學者都對其有一定的研究和探討。其中國外對“承載力”研究更早,18世紀末,Malthus首次在《人口理論》中提出資源和人口數量的關系,承載力內涵由此提出,資源環境承載潛力的雛形也由此形成。20世紀20年代,Park等在人類生態學雜志上,提出了生態承載力的概念,最后逐步建立起理論體系。Seidl等認為一些環境因素能夠影響人類物質增長,并首次將人類和“承載力”的概念聯系起來,提出了“人口過剩理論”和“兩個級數理論”。我國資源環境承載力的研究起步較晚,對于“承載力”的看法和認知也相對遲緩。我國對承載力這一概念提出的最早是1992年,出自《我國沿海新經濟開發區環境的綜合研究——福建省湄洲灣開發區環境規劃綜合研究總報告》,1991年“環境承載力”的概念首次被北京大學提出,劉殿生在1995年對“資源與環境綜合承載力”進行了論述。20世紀末期,具有綜合特征的資源環境承載力概念在中國逐漸興起,但具有嚴格意義上的資源環境承載力綜合研究則始于21世紀初,之后對于資源環境承載力綜合研究更多。到目前為止,我國對資源環境承載力的研究還處于發展和探索階段,這是因為我國資源環境復雜,需要根據不同區域環境和可持續發展的要求適宜性地提出有關不同地區資源環境承載力的概念。
資源環境承載力涉及經濟、生態、社會等很多方面,包含了人類承載力、生態承載力、資源承載力、環境承載力等,是不同“承載力”的集中體現。不同區域有著不同的因素限制,因此構建相應的、科學的、符合一定區域的評價體系是資源環境承載力評價的核心內容。
基于可持續發展的思想,國際上對承載力的研究重點放在了生態承載力和環境承載力方面的指標確立和方法評價,例如1996年,在英國生態學年會上,就人口、經濟、環境和文化等指標對人口承載力關系進行的一定的闡述,Boori等在壓力-狀態-響應(PSR)框架下使用基于遙感和GIS的生態指標進行生態健康評估,共制定了15個指標,并在PSR框架下得出俄羅斯薩馬拉地區的生態系統健康狀況,為區域可持續發展提供重要的決策支持。我國針對不同區域、不同環境特點,建立了不同的評價指標體系。在20世紀末到21世紀初,我國學者不僅對資源(水、土地等)承載力等進行研究,還對人口、生態等因素以及區域因素進行分析,惠泱河等根據人口、生產力水平、水資源量和水資源開發利用程度等因素建立水資源承載力指標體系。隨后更多資源環境承載力綜合評價越來越被眾多學者關注和研究,此段時期研究水資源承載力的學者還有黃薇等。土地承載力是資源環境承載的研究重點、是資源環境承載力的典型代表,也是判斷經濟可持續發展和人與自然和諧共生的重要指標,和水資源承載力一樣是較早研究的承載力之一。最初的土地資源承載力研究主要是研究人口問題和土地資源利用問題,早在20世紀末游昌能等就提出人口問題是土地資源承載力的一個重要影響因素,同時,土地資源承載力又影響著生產力的發展,劉長運等也進行了類似研究。進入21世紀后,更多的學者將關注點轉移到土地資源利用問題上,如耕地利用率與土地承載力的關系等,并且結合其他要素分析。此后,隨著社會經濟和各方面的發展,越來越多的學者結合多種影響因素來分析各種承載力的情況。2008年杜金輝等根據山東省的資源環境狀況,將生態環境承載力分為環境承載力、循環經濟水平、資源承載力和社會支持能力4部分,將水資源、土地資源等5大類因素作為資源承載力的指標,將地表水、土壤等5大類因素作為環境承載力的指標。2011年秦成等分析了資源-環境-社會-經濟結構功能后,通過構建矩陣等方法確定了水土協調度、人均耕地面積等8個影響因素作為泉州市資源環境承載力評價的指標體系。2016年Cheng等以水、土地資源、環境和生態系統4個方面作為評價指標,通過方差決策法對我國31個省級區域進行資源環境承載力評價和分析資源環境壓力的空間分布。此外,2018年Zhang等基于生態文明構建了一個從水資源承載力、土地資源承載力、大氣環境承載力、能源承載力和固體廢棄物的環境承載力中獲取的18個指標體,綜合分析了天津的城市資源和環境承載力。葉賽等在2020年基于壓力-狀態-響應模型(PSR模型),選取人口自然增長率、固廢綜合利用率、第三產業占地區生產總值比重等13個指標構建湖北省生態安全評價指標體系進行研究。
綜合來說,20世紀末至今,資源環境承載力評級體系的指標確立已經由單一的、不完善的、層次性較低的指標逐漸轉變為綜合性的、科學性的、區域性、層次性高的評價體系,可為國土空間規劃提供合理科學的指導措施。
資源環境承載力評價指標體系經歷了改進和發展,由要素評價體系轉變到聯系其他方面的多要素綜合評價。其中主要的資源環境承載力評價體系主要分為模型類、系統類、要素類和指令類4類。此外,牛方曲等從方法論角度將評價方法分為人口論系列、生態足跡系列、初級資產賬戶系列和其他方法4大類,這也是資源環境承載力評價方法的歸納體現,不同的評價體系有著不同的評價方法。目前的學者在研究資源環境承載力方面應用了很多評價方法,如模糊評價法、生態足跡法、系統動力學法、層次分析法、優化模型法和其他方法等,而且目前資源環境承載力的主要研究范式以文獻綜述、GIS等實證研究為主。21世紀早期,閆旭騫等用矢量法建立了礦區資源承載力評價的多指標評價模型,并應用APH法對評價體系的各項指標進行權數確定。2004年閔慶文等選取了8個主要因素作為水資源承載力評價的因素,并且基于模糊綜合評價分析方法對山西省河津市進行計算和分析。汶川地震后,2009年田宏嶺等基于GIS技術,采用多因素綜合迭加統計方法對成都災區分別建立評價指標體、評價模型分區評價標準進行資源環境承載力快速評價。2016年,劉寅等在GIS下采用空間尺度下的模糊綜合評價法對四川省瀘州市的資源環境承載力進行測算。2018年,韓韋笑利用GIS和生態足跡法對云南省祿豐縣進行土地生態安全評價。2019年,徐靜利用ArcGIS平臺,對阜陽市資源環境承載力進行綜合評價,采用多因素打分加權求和分級方式進行,建立一定的評價體系后用層次分析法確定指標權重來分析當地的資源環境承載力。
我國對資源環境承載力研究的學者能夠針對國內的資源環境問題提出相應的評價辦法。隨著科技和社會經濟的進步,越來越多的學者選擇將一些評價方法同ArcGIS相結合,能更準確、更有效率地評價某一區域的資源環境承載力程度。
國土空間開發適宜性這一概念主要來自土地適宜性的思想,1976年,聯合國糧農組織(FAO) 頒布了《土地評價綱要》,并提出了從適宜性角度對土地進行定級并且各國基于這一綱要制定了適合本國的一系列土地評價體系。
而國土空間開發適宜性是指國土空間對農業生產、城鎮開發建設等不同開發利用方式的適宜程度,或者說是在維系生態系統健康的前提下,把資源環境要素和區位條件以及特定國土空間綜合考慮后進行農業生產、城鎮建設等人類活動的適宜程度。早在黨的十八大中就把“優化國土空間開發格局”作為生態文明建設的首要任務,生態文明建設在一定程度上離不開土地的治理和適宜性的評價。同時《關于加強城市地質工作的指導意見》中也明確指出要增強國土空間開發的適宜性,要在城市地質調查的基礎上開展以地質資源、環境、生態、安全和土地利用為主要內容的國土空間開發適宜性評價。總的來說,根據《資源環境承載能力和國土空間開發適宜性評價指南(試行)》(以下簡稱《指南》),國土空間開發適宜性評價是在資源環境承載力評價的基礎上主要對城鎮建設、農業生產和生態保護三方面開展評價。
國土空間開發適宜性評價從網格化評價尺度上來說分為自然單元評價和非自然單元評價,自然單元評價研究較少,而非自然單元評價研究相對較多。非自然單元評價可分為行政單元和經濟單元兩大類。許多學者基于生產、生活、生態構成的“三生空間”角度對城鎮建設、農業生產和生態保護三方面構建一定的指標體系,采用熵值法、多要素疊置綜合分析法、專家咨詢法、模糊數學法、GIS技術與層次分析法相結合等方法進行評價。
城鎮建設的適宜性通常從自然條件(地形地貌、環境容量、資源等)和社會經濟條件(人口、經濟、區位、基礎設施等)進行分析,用一定的科學方法加以評價。20世紀90年代,葉文等探討不同成因類型山間盆地城鎮建設用地適宜性后,以昆明盆地為例,分析了區域地殼穩定性,選擇出了地質構造、地貌、沉積物等因子,并采用指數評價模型計算分析后得到昆明城市建設用地穩定性為4個等級,得出昆明盆地可資利用的城市建設用地十分有限的結論。隨著GIS技術的發展,用GIS技術進行城鎮建設用地適宜性評價是一種新的發展趨勢。Zhang等提出了一種基于GIS并包括了空間適宜性和非空間適宜性的城市建設用地適宜性綜合評價模型,以石家莊為例采用層次分析法和排序法確定其建設用地評價指標的權重,通過GIS的空間疊加分析得到石家莊市建設用地適宜的等別分為4個等級。李帥等以南充市為研究對象,采用層次分析法以自然因素、社會經濟因素和生態安全因素為評價因子建立建設用地適宜性評價指標體系,構建南充市的建設用地適宜性評價模型,依據實際情況對評價結果進行等級劃分。
我國作為一個農業大國,農業生產的適宜性和合理布局一直是比較受關注的重大問題,評價一個區域的農業生產的適宜程度,必須基于當地的資源承載力。劉胤漢等在對陜西農業土地資源適宜性評價研究的基礎上,對農業土地資源適宜性評價的理論與方法等問題進行了較深入的討論研究。孫玲等是我國較早利用軟件系統來評價農用地的適宜性的一部分學者,1996年,其以揚州市為研究對象,在劃分農業生態區的方法下,以揚州市為研究對象進行了農作物的土地適宜性評價。之后我國對農業生產適宜性的研究從理論方法逐漸向以GIS技術為主過渡。2006年,張成剛基于GIS和RS平臺,以耕地為評價對象且參照FAO《土地評價綱要》對冀北地區農用地適宜性做出評價并確定評價級別,以耕地適宜性為評價對象是農用地生產適宜性評價的重點,也是許多學者研究關注點之一。2010年,曲衍波等從“三生空間”方面選取評價指標,采用生態位適宜度模型與 GIS 柵格技術進行綜合評價,將北京市平谷區劃分為農村居民點用地高度適宜、中度適宜、低度適宜和不適宜4個等級。2020年,姜華等從自然因素和社會經濟因素兩個方面構建了國土空間開發適宜性評價指標體系,基于GIS平臺對湖北宜昌市農業生產適宜性及城鎮建設適宜性進行了評價,劃分出了適宜、較適宜、一般適宜、較不適宜和不適宜5類區域。
中共中央辦公廳和國務院辦公廳于2017年印發的《關于劃定并嚴守生態保護紅線的若干意見》中提出:“生態保護紅線是在生態空間范圍內具有特殊重要生態功能、必須強制性嚴格保護的區域,是保障與維護國家生態安全的底線及生命線”,生態保護對國家發展和規劃建設起到至關重要的作用,其作為國土空間開發適宜性評價三方面之一,生態保護體現著可持續發展的內涵,開展生態保護重要性的評價能夠為國土空間規劃提供具有參考意義的建議和措施,同時人與自然和諧相處的理念也能夠更好體現。我國學者對生態保護方面的研究開始于20世紀的生態現狀的分析。1996年,劉明華等針對秦皇島市基本生態環境特征和農村生態環境問題及現狀,選擇了耕地利用水平土壤肥力、森林覆蓋狀況等13個因子作為評價指標,采用專家咨詢法和層次分析法相結合的方法進行評價,并提出了相應的生態環境保護對策。2008年汶川地震后,徐衛華等選取水土流失敏感性、生物多樣性保護重要性以及水源涵養重要性3個指標,評價了地震重災區51個縣(市區)的生態保護重要性,通過評價能夠為災后生態功能恢復重建提供有意義地指導。2015年,葛石冰等基于RS和 GIS平臺,應用單因子評價法和綜合評價法,評價本溪市生態保護重要性,并在生態保護方面提出合理化建議。2021年,方一舒等以云南昆明為研究對象,在GIS系統下疊加分析生態系統服務功能重要性和生態脆弱性,作為昆明市生態保護重要性等級的結果,最后通過要素空間疊置制圖和極大值法將評價結果分為高、較高、中等、較低和低5個等級,為優化昆明市生態保護紅線和生態調整提供參考。
“雙評價”之間具有一定的關聯性和邏輯性,從以上對各種承載力評價和適宜性評價可以看出,土地的適宜性程度必須依靠資源環境等因素做出評價,資源環境承載力評價就是進行國土空間開發適宜性評價的前提。但由于資源環境承載力評價和國土空間適宜性評價有各自的體系,并且各自的研究目標和對象也大致相似,就會產生目標重疊邏輯不清的問題。此外,《省級空間規劃試點方案》提出“開展陸海全覆蓋的資源環境承載能力基礎評價和針對不同主體功能定位的差異化專項評價,以及國土空間開發網格化適宜性評價”,首次將兩個評價共同作為空間規劃的基礎性評價。但是目前許多學者在研究國土空間開發適宜性評價的時候,并沒有重點強調資源環境承載力評價,其中《指南》就指出將資源環境承載力評價整合至農業、城鎮功能指向下的適宜性評價中,再根據評價結果計算承載規模,確定了“適宜性定空間,承載力定規模”的關聯邏輯,“雙評價”就變成了一個評價,在無形中就大大強調了適宜性,從而承載力被大大弱化,從一定程度上就把兩種評價合二為一。要使“雙評價”在某一程度上成為一個完整的系統,就要分清楚二者誰是處于重要地位、誰是這個系統中的軸心和主導,并且要在資源環境承載力的范圍之內在開展國土空間開發規劃相關活動,應該進一步把國土空間開發的適宜性和資源環境承載力緊密關聯。
對于“雙評價”來說,由于受不同區域和資源、環境條件、經濟等條件影響,同時不同的指標體系之間也會相互制約。此外,資源環境承載力評價和國土空間開發適宜性評價也有一些不足的地方。第一,我國對資源環境承載力評價的工作與國外相比較為落后,沒有一個完整的評價指標體系;第二,評價的指標體系由不同的區域特點而決定,范圍廣,難以形成統一的綜合評價;第三,目前許多評價方法在一定程度上和前人的研究方法大體一致,缺乏一定的創新性。應當基于科學性、系統性、綜合性等原則持續推進資源環境承載力評價的工作開展。
由于國土空間開發適宜性評價是在資源環境承載力評價的基礎上開展的,因此,夯實資源環境能力評價的基礎才能進一步推動各種適宜性評價的陸續開展,同時“雙評價”不僅要在指標體系上有所創新,在評價方法上也應當適當提出有效率、有創新的方法,通過對一些學者研究的案例進行進一步的梳理和歸納,找出不足并改進,從而挖掘出更有實際意義的創新點。此外,無論是資源環境承載力評價還是國土空間開發適宜性評價,都應該滿足可持續發展這一不可或缺的要求,對“雙評價”的研究和思考從一定意義上來說就是要滿足人們生活的要求。對生態、經濟、資源、生產要素等影響人們生活的各方面因素,應該抓住要點進行評價,最終為國土空間規劃提供強有力的理論依據和可靠建議。因此,需要推進以下幾方面的工作:第一,加強對國土空間開發適宜性評價的理論基礎研究;第二,加強指標體系和方法的完善研究;第三,要結合更加方便快捷的科學技術手段來評價。
目前,資源環境承載力評價和國土空間開發適宜性評價二者之間緊密性還較低,盡管兩個評價各自皆已具備較為豐富的研究體系,但其多與技術相結合且相互獨立。從二者的內涵定義來說,如何將“雙評價”關聯結合起來,使之促進、發展和優化國土空間規劃還需要進一步做出努力和提升,并且很少有學者把資源環境承載力評價和國土空間開發適宜性評價相結合來解決實際問題,今后應當基于二者的內涵,在原有的指標體系上構建兩個合理的評價指標及其閾值,并結合起來推動國土空間規劃工作繼續開展。