傅伯杰 | 系统认知土地资源的理论与方法

 

傅伯杰

中国科学院院士, 国际地理联合会副主席, 国际生态学会副主席, 中国地理学会监事长. 主要从事土地科学、景观生态学和自然地理学研究。

土地是由近地表气候、地貌、表层地质、水文、土壤、动植物以及过去和现在人类活动的结果相互作用而形成的物质系统。土地资源是在一定的技术条件和一定时间内可以为人类利用的土地, 是人类主要社会经济活动的空间载体。过去对土地资源的认知过于强调人类对土地的直接利用, 农用地、建设用地、未利用地的三大类划分方式过于聚焦土地的农业用途与建设用途, 容易导致对土地资源生态内涵的忽视。业界虽然能够认知土地具有系统性, 但在土地规划管理实践中往往缺乏系统观, 导致了土地资源利用不可持续的现实问题。对此, 有必要进一步深化土地资源的系统认知理论, 探索土地资源的系统管理方法。耦合格局与过程是系统认知土地资源的基础要点。土地资源的空间格局影响生态和人类利用过程, 生态和人类利用过程也改变该空间格局, 从而产生土地系统中的各种时空效应。生态系统服务作为人类从生态系统中获得的各种惠益, 体现了人类对土地资源的直接和间接利用关系, 而土地利用格局与生态过程的改变是影响生态系统服务的主导因素。厘清“格局–过程–服务”级联关系, 有助于深入认知土地资源空间分布与时间演化、自然条件与人类需求之间的系统关联状态及运行轨迹, 将为土地资源系统研究提供重要理论指引。明晰土地资源利用中格局-过程-服务的级联, 首先需要准确量化土地资源类型、开发强度、空间格局的变化对生态系统服务供给的直接影响, 为土地资源利用的多目标优化提供更准确的驱动参数；其次, 需要识别影响生态系统服务权衡关系的关键格局与过程指标, 析取可用于生态系统管理实践的指标阈值, 为规划管理提供更科学的约束条件；最后, 需要构建结合土地利用模拟与生态系统服务评估的空间分析模型, 依托多种驱动过程下的生态系统服务制图情景, 进行土地资源管理决策。土地利用变化驱动下生态系统过程与服务的相互关系、生态系统服务之间的相互关系以及生态系统服务的区域集成与优化, 成为上述研究内容中的前沿科学问题。针对区域资源承载能力与社会发展需求不相匹配、城乡土地用途的相关规划冲突不断、未利用地开发使用不可持续等我国土地资源使用现实问题, 自然资源资产、空间规划等理论是土地资源管理系统观的新体现。解构土地系统中的自然资本存量与生态系统服务流量, 聚焦生态系统服务物质量到价值量的转换路径, 可为土地资源资产核算提供关键方法支撑。厘清“三生”空间中生产、生活、生态空间的各自规模、格局、质量特征, 以及三大空间相互作用关系及重叠区域, 从而识别多功能景观、构建生态安全格局, 可为科学完成国土空间规划提供重要方法保障。相较于相对容易量化的土地资源开发对生产、生活过程的影响及其社会经济效应, 学界依然没有找到完善的定量方法, 系统刻画生态过程与生态系统服务、生态系统服务与人类福祉之间的关系。寻求生态系统服务供需关系的分析途径, 降低生态系统服务价值化的不确定性, 成为系统认知土地资源的重要方法需求。建立空间规划体系、建立健全国土空间用途管制制度是当前我国国土资源管理的重大战略需求, 为此需要科学划定生态保护红线、永久基本农田、城镇开发边界等控制线, 构建节约资源和保护环境的生产、生活、生态空间布局。“三线”空间划定的土地资源适宜性评价依据不足、“三生”空间布局的土地资源多种用途交叠区域未能合理识别, 成为空间规划方法体系构建的重要障碍。尤其是土地资源的生态用途如何与生产、生活用途进行空间权衡或协同优化, 是系统认知土地资源的方法难点。

系统认知土地资源的重要理论和方法

总之, 系统认知土地资源, 既是全面、综合、深入理解人地复杂系统的知识需要, 也是服务于国家生态文明建设重大战略的实际需求。以格局与过程耦合理论为出发点, 加强多尺度空间观测、模型模拟, 有效识别“格局-过程-服务”级联关系, 能够为系统认知土地资源提供更全面的理论认知。依托生态系统服务供需、生态资产、多功能景观、生态安全格局等理念, 强化土地系统的资源-资本-资产认知, 有效识别生产-生活-生态空间, 能够为系统认知土地资源提供更有力的方法保障。面向国家生态文明建设重大战略需求, 通过土地资源研究理论与方法的攻关, 可以更加有效地实现土地科学研究成果服务于管理决策, 支撑国家社会经济与资源环境的协调可持续发展。

了解更多请读原文：

傅伯杰, 刘焱序. 系统认知土地资源的理论与方法. 科学通报, 2019, 64(21): 2172-2179