土地资源承载力研究:发展历程与展望（英文）

作为资源环境承载力的重要组成部分,土地资源承载力关注区域土地资源对其发展的限制作用,其已有两百多年的发展历史。本文对土地资源承载力的起源和发展进行了简单回顾,土地资源承载力的发展逐渐由土地资源的人口承载力向综合承载力发展,其关注重点也由最初的人—粮关系转向土地—社会经济活动关系。相应的,土地资源承载力的研究方法也逐渐由静态、单要素研究走向动态、多要素研究。具体而言,农业生态区位法(AEZ)、系统动力学(SD)、生态足迹(EF)以及土地资源综合评价法是近年来最具代表性的土地资源承载力研究方法。作为传统的土地资源承载力研究对象,人粮关系在现代土地资源承载力研究依然占据重要地位,因为粮食是土地资源最重要的限制性因素,同时也是区域人口与土地资源平衡的重要判据,特别是对于人口大国而言。传统土地资源承载力研究方面应该加强对耕地资源、食物消费水平估计的精确性以提升评价结果质量水平,同时科技的发展、生活方式对区域土地资源承载力的影响亦是一个值得关注的要点。近年来,土地资源综合承载力研究成为一个热点问题,其不仅扩充了土地资源承载力的研究领域,同时也试图在一个开放系统下讨论土地资源对区域可持续发展的限制性,但其在承载机制、理论与实际相结合等领域的研究仍需要进一步加强。     

面向空间开发利用的土地资源承载力评价技术

开展区域土地资源承载力评价技术研究,对区域经济社会的可持续发展以及党中央提出的“五位一体”发展思路顺利实现具有重要意义。本文从空间开发利用角度出发,综合考虑对土地开发建设影响显著的因子,运用分步式算法测算适宜建设用地规模及分布,确定土地合理开发强度及分布区域,通过分析现状开发状态与合理开发状态之间的差异评价区域承载状况。并以京津冀地区为例开展案例研究,结果表明：现状开发状态与合理开发状态之间的关系能够有效地反映土地资源承载开发利用的状态;同时以承载建设开发行为为明确承载对象,有显著的政策指向,为精细化、差异化制定空间格局优化调控政策提供了可能。本文从面向国土空间开发利用优化应用出发提出的承载力评价路径,可为中国制定和完善承载力评价相关技术规范提供一些新思路。     

基于资源环境承载力的干旱区乡村振兴路径研究——以宁夏为例

资源环境承载力是限制旱区区域社会经济发展的重要因素,厘清资源环境承载力状态,探究典型地区乡村振兴的资源环境分布特征及问题所在,是新时期旱区科学实施乡村振兴的基础。以宁夏为例,基于资源环境承载力PS-DR-DP(压力-支撑力;破坏力-恢复力;退化力-提升力)正六边形相互作用力模型以及3对相互作用力内部的协调发展状况研究,探究干旱地区实现乡村振兴的路径。结果表明:宁夏资源环境承载力较弱,3对相互作用力内部协调发展度在各县域有明显的差异,北部沿黄灌区承载力高于南部山区承载力,资源型城市生态环境破坏严重,总体上宁夏全区资源环境承载力的发展度都较低。针对每个区域资源环境承载力的优势和劣势,将宁夏分为高承载-集聚提升区、高承载-特色保护区、中承载-生态恢复区和低承载-生态保育区4个区域。实现乡村振兴战略不仅要在宏观层面上谋划振兴路径,还要根据各区域的资源环境承载能力进行调控以促进乡村地区社会经济可持续发展。     

贵州乌蒙山区资源相对承载力的时空动态变化

贵州乌蒙山区是国家划定的18片贫困区之一,随着人口增长和社会经济发展的加速,山区人地资源矛盾日趋突出,已严重阻碍了乌蒙山区社会经济的可持续发展。运用并改进了相对资源承载力的研究思路和计算方法,研究了1995~2006年贵州乌蒙山区自然资源、经济资源、生活水平的相对承载力和综合承载力的时空动态变化过程。对于认清和把握乌蒙山区资源承载力变化规律,完善山区资源环境承载力研究成果具有重要指导意义。研究表明:贵州乌蒙山区人口严重超载,而承载人口的主要资源为土地资源,经济资源和生活水平承载力偏低;相对资源承载力空间差异显著,绝大多数县域综合承载力均处于超载状态。     

中国人口分布的土地资源限制性和限制度研究

以人口分布的土地资源限制性评价为核心,建立土地资源限制性与限制度模型,从全国、分省、分县等三个不同尺度,全面评估近10年中国人口分布的土地资源限制度及其时空耦合规律,定量揭示中国人口分布的土地资源限制程度及其空间格局与变化规律。结果表明：① 1949年以来中国的土地资源承载力趋于增强; 2010年与2000年相比,人口分布的土地资源限制度由42.87下降到34.50,土地资源限制度在降低。② 分省的人粮关系趋于好转,大多省份人口分布的土地资源限制度处于较低水平; 2010年与2000年相比,分省人口分布的土地资源限制度整体呈降低趋势。③ 2000-2010年分县粮食盈余地区在增加,人口超载地区在减少,人粮关系趋于改善; 2010年和2000年相比,基本不受土地资源限制的分县单元由60.27%增至70.63%,基于人口分布的土地资源限制度整体较低,且近10年呈降低趋势;土地资源限制度整体上东部强于西部、南部强于北部、泛黄河流域强于长江流域。     

不同发展模式下资源环境承载力评价——以海南省为例

文章关注于产业、人口与资源环境要素的作用关系,建构了资源环境承载力综合评价框架,并以海南省为案例区开展应用研究。该框架首先对区域产业重要性进行评价并分级,为产业结构调整提供依据;其次解析了区域产业、人口资源消耗与污染排放强度,最后,基于产业评价结果设定不同的产业结构调整情景,结合产业和人口的资源消耗与污染排放强度评价不同产业结构下的资源环境承载力,即产业和人口的规模上限。结果表明：2016年海南省的经济规模并未超载,产业有进一步发展空间。其中土地资源成为海南省发展的首要限制因素,其次是水环境;海南经济效益较高的支柱产业和基础性产业多为高耗水、高污染的产业,亟需加强水资源的集约利用,并降低污染排放强度。为提升经济发展规模上限,需要培育低能耗、低排放的产业。文章建构的资源环境承载力评价方法将产业、人口与资源环境相联系,其评价结果政策意义更为明确,可为优化产业结构调整、控制产业及人口发展规模提供决策参考。     

我国资源环境承载约束地域分异及类型划分（英文）

开展资源环境承载约束地域类型研究是推进我国工业化和城镇化发展的重要基础工作之一。本文以人均可利用土地资源潜力、人均可利用水资源潜力、环境胁迫度、生态制约度为关键指标,通过构建分步式或集成式测算方法,按县级单元分别对我国水、土、环境和生态等资源环境要素的承载约束进行了测算、空间差异分析和地域类型划分。结果表明:(1)我国有近90%的国土已处于资源环境的强约束状态,其中近半受到双要素的强约束,且主要分布在贺兰山-龙门山线以东的人口产业密集区。(2)我国东、中部人口密集地区以及青藏高原已处于土地资源缺乏的强约束状态;华北、西北、东北、四川盆地以及南方城市地区已处于水资源缺乏的强约束状态;华北平原、长三角及苏北、川渝黔桂省区、东北平原、黄土高原地区北部等地已达到环境胁迫强约束程度;生态强约束区域主要集中在天山-大别山线的西南部,该线东北部的黄土高原、阿拉善盟、东北周边及苏北沿海也有成片分布。(3)资源环境承载约束的要素交叉类型多样,多要素约束类型空间分布相对集中,除青藏高原为土地-生态约束类型外,其它交叉约束类型主要集中在贺兰山-龙门山线以东地区。     

基于空间回归分析的城市土地综合承载力研究——以环渤海地区城市群为例

归纳出了影响城市土地综合承载力的3个主要因素;并对普通最小二乘法(OLS)模型和地理加权回归(GWR)模型进行了分析;进而对环渤海地区城市群土地综合承载力进行了实证研究.结果表明:①环渤海地区城市群土地人口承载力的增强,土地资源、环境承载力的优化,土地经济、社会承载力的拉动,能够提升城市土地综合承载力水平.②人口因素、资源环境因素对土地综合承载力影响的平均空间回归系数均从山东半岛城市群开始沿顺时针方向递增,经济社会因素对土地综合承载力影响的平均空间回归系数则从京津冀城市群开始沿逆时针方向递减.③这3个主要因素对土地综合承载力的影响敏感程度都存在较为明显的“高低区域地带”.     

“一带一路”沿线国家土地资源承载力的时空格局——基于营养需求分析

“一带一路”沿线国家是全球主要的人口集聚区和食物生产区，从热量、蛋白质和脂肪营养当量视角开展土地资源承载力研究，可为沿线地区改善食物供给状况提供参考。基于营养素转换模型和土地资源承载力模型，从全域到国别研究了沿线国家土地资源承载力的时空格局。结果表明：1995—2019年期间，（1）沿线国家蔬果和蛋奶类食物增幅超过或接近1倍，3种营养素供给量增幅均超过50%，但动物性食物蛋白质供给比例与发达国家仍有一定差距（；2）土地资源承载力增至50亿～60亿人区间水平，约80%国家土地资源承载力在提高，主要集中于东南亚、南亚地区，而中东欧部分国家可载人口有所下降；（3）沿线国家土地资源整体上转入盈余状态，约60%国家土地资源承载指数下降，50%国家人口超载，超过50%的国家热量和蛋白质供应不足。     

基于资源环境承载力的泰州市耕地保有量预测研究

以泰州市为例,利用灰色系统模型和ARIMA模型,分别从土地资源、水资源及环境负荷角度对泰州市人口承载力进行评价和预测,并根据"木桶原理",确定泰州市资源环境的最大人口承载规模,最终测算规划期内的最低耕地保有量。研究结果表明:泰州市粮食生产与水资源供给充足,土地资源、水资源不会限制人口增长,环境负荷将是未来人口增长最主要的制约因素;在保证资源环境均不超载的情况下,泰州市2020年最大人口规模541.61万人,2030年567.00万人;基于最大人口规模的最低耕地保有量2020年26.19万hm2,2030年28.26万hm2,均低于规划耕地保有量,表明泰州市粮食供给已达到自给水平。该文揭示了影响泰州市资源环境人口承载能力的短板与制约要素,确定了基于粮食安全的耕地资源最低警戒规模,为泰州市耕地资源保护与合理利用提供了科学依据。     

资源环境保护下天津市用地空间增长模拟

从资源承载和生态保护的角度预测城镇土地利用变化,是实现国土空间用途管制的客观需求。以典型缺水城市天津市为研究区,采用系统动力学模型预测土地利用规模、最小成本路径法构建生态廊道和FLUS模型模拟土地利用变化等方法,分别模拟自然扩张和资源环境保护情景下天津市2035年土地利用情况。结果表明：① 资源约束条件显著制约城镇人口和建设用地的超量发展,随着资源约束增强、科技发展增速,人口和建设用地增长量随之降低,城镇GDP保持稳定增长。② 天津市重要生态廊道以南北向联系为主,东部和北部生态廊道重要性较高,部分生态廊道由于路径较长或距离建设用地较近而面临被蚕食挤压的风险。③ 水体湿地在资源环境保护情境下面积略有增长,在自然扩张情境下则延续以往不可持续的发展模式,出现向草地退化的情况,部分生态源地和廊道受到耕地侵占和建设用地扩张的影响。④ 受交通发展和京津职住分离的影响,天津市城镇建设用地增长主要发生在蓟州、武清和宝坻区。此外,在资源环境保护情景下,中心城区和滨海新区增长率较低,津南区表现出较大发展潜力。以资源环境承载约束城镇扩张,能够为国土空间规划实践提供科学引导。     

国土空间规划中城镇空间和城镇开发边界的划定

在2016年国务院印发的《省级空间规划试点方案》所提出的“开展基础评价”和“绘制规划底图”两项主要任务中,城镇适宜性的评价与城镇空间、城镇开发边界的划定属于核心内容,同时也是一项具有较强探索性的工作。以国家对国土空间规划的基本设想为依据,对城镇空间和城镇开发边界的概念和内涵、空间关系、相关规则进行深入探讨,确定了城镇适宜性评价与城镇空间、城镇开发边界划定的主要思路和技术路线。结合福建省空间规划的案例,分析了城镇适宜性评价与城镇空间、城镇开发边界划定的过程、方法和结果。不同于以往各部门开展的空间性规划,城镇空间和城镇开发边界的划定建立在资源环境承载能力和国土空间开发适宜性的基础评价之上,这使得城镇开发建设活动的空间布局在资源环境本底方面得到合理保障,城镇空间和城镇开发边界的划定也有了较为科学、客观的依据。此外,把基础底图的研制与城镇发展潜能、城镇开发指向的评估,以及开发建设的规模管控、空间管控、开发强度管控系统地整合起来,使得规划底图的随意性得到了较好的控制。实践表明,本文的思路和技术方法是合理可行的,这一尝试可为空间规划理论和方法体系的完善提供参考。     

河北省地价影响因素差异性研究

以河北省地价空间分布特征分析为基础,从地理区位、经济发展、城市规模和潜力、基础设施状况以及环境条件等方面选取9个地价影响因子,通过构建GWR模型,探索各因子对河北省地价影响程度的空间差异性,以期为京津冀协同发展提供建议.结果表明:① 河北省不同地区地价受各因子的影响程度存在差异性.距京津距离和人口密度对环京津区地价影响最大;人均地区生产总值、城镇化率和公路里程对沧州地价影响大;医疗卫生机构床位数对冀中南区地价影响最大,单位GDP能耗对该地区影响程度次之;对太行山沿线地价驱动力最大的是城镇居民人均可支配收入;冀西北区地价受在岗职工平均工资影响大,受单位GDP能耗影响小;唐山、秦皇岛地区地价受单位GDP能耗影响最大.② 京津冀协同发展突出了地理区位对河北省地价的影响,建议完善公路、铁路基础设施以缩短各地区距京津的最短距离,并且在各地区制定差别化的土地政策.     

“双循环”新格局与京津冀高质量协同发展——基于价值链分工和要素流动视角

京津冀地区经历了从竞争、合作到迈向高质量协同发展的过程,在“双循环”新发展格局下,京津冀协同发展面临着新挑战和新目标,亟需实现创新驱动经济转型。本文从价值链分工和要素流动等方面入手,系统梳理了京津冀在“外循环”和“国内大循环”中的价值链地位和辐射能力,以及以“京津冀小循环”为表现的京津冀协同发展现状。结果发现,京津冀在“外循环”中没有形成世界级城市群相对应的技术分工和知识生产能力,处于价值链较低附加值环节;在“国内大循环”中,京津冀占据价值链高附加值环节,并向外输出技术和资本,但吸引和辐射力有限。进一步探究发现,京津冀在“外循环”中相对边缘化的重要原因之一是“京津冀小循环”尚未打通,创新成果难以在城市群内部转化,从而未能实现“创新驱动经济增长新引擎”的城市群定位目标。下一阶段京津冀城市群应以水平知识链、梯度创新链为驱动,构建城市群垂直产业链。具体来说,“内循环”中应着力打造“北京研发—天津高端制造—河北物流服务”协同格局,“外循环”中构建以知识转移和市场突破为核心的“北京创新集聚溢出—河北综合制造—天津研发、航运”分工模式,逐步实现“内循环”反哺“外循环”。     

京津冀城市群虚拟水贸易的近远程分析

虚拟水贸易能重新分配区域间的水资源。在京津冀协同发展的背景下,厘清京津冀城市群与外部的虚拟水贸易及城市群内部的虚拟水流动,有助于深入理解该地区的水资源供需现状及问题,为制定虚拟水贸易相关策略、实现区域水资源优化配置、保障区域水资源安全提供决策支持。本文基于2010年全国区域间投入产出表,测算了京津冀城市群各省（市）水足迹及与全国各省域单元的虚拟水贸易量。从近远程视角定量评估城市群地区对内、外部水资源的依赖程度,并分析虚拟水贸易的距离特征。研究发现：① 京津冀城市群各省（市）各部门用水系数显现出差异性,农业部门用水强度最高,直接用水与完全用水系数分别超过300 m ³/万元和400 m ³/万元;② 京津冀城市群内部各省（市）人均消费水足迹差异大,北京、天津、河北的人均水足迹分别为405 m ³、565 m ³、191 m ³;③ 京津冀城市群的消费水足迹遍布全国各省域单元,近程水足迹与远程水足迹分别为91.4亿m ³、198.5亿m ³,其中,近程水足迹主要来源于本省（市）,西部地区对远程水足迹的贡献最大;④ 京津冀城市群的虚拟水输入总体偏向来源于距离较近的省域单元,北京、天津、河北水足迹距离来源地的平均距离分别为1049 km、1297 km、688 km;⑤ 北京和天津为虚拟水贸易的净流入区,对外部水资源的依赖性强;河北为虚拟水贸易的净流出区,为京津冀城市群及其他地区供给水资源,虚拟水净流出进一步加剧了河北的水资源短缺。未来,受人口增长、经济发展等因素影响,京津冀城市群的水资源压力将进一步加剧,提高用水效率、升级产业结构、提倡低水足迹消费模式、实行虚拟水战略是实现京津冀城市群可持续发展的有效途径。     

国土空间规划中生态空间和生态保护红线的划定

省级空间规划是为实现“多规合一”而开展的基础性制度尝试,其核心内容划定“三区三线”是通过科学分析自然与社会本底,对各类空间边界进行严格勘定,作为管控国土空间的抓手。生态空间和生态保护红线是“三区三线”中“生态先行”理念的载体。以《生态保护红线划定技术指南》为基础,对福建省开展基于资源环境承载能力评价和国土空间开发适宜性评价要求的陆上全域生态保护等级和保护优先序评价,探讨和实践省级空间规划中生态空间和生态保护红线的划分方法,以期为沿海多山省份的空间规划提供参考。结果显示：福建省生态空间陆域占比为78.76%,涵盖了88.07%的森林、71.23%的草地、64.44%的水域和47.72%的裸地;生态保护红线陆域占比为20.90%,以生物多样性维护红线、水源地保护及水源涵养红线为主。     

基于生态足迹的天山北坡经济带生态承载力评价与预测

生态承载力是测度区域社会经济发展对资源与环境系统压力程度的重要标尺。基于生态足迹法,构建生态承载力的评价与预测模型,分别评价和预测了2010年与2015年天山北坡经济带的生态足迹和承载力。结果表明：2010年天山北坡经济带生态足迹组分以草地和能源用地为主,约占足迹总量的93%,人均生态承载力总体高于人均生态足迹;2015年生态承载状况仍然总体盈余。但随着人口快速增长以及人均消费能力提高,2015年人均生态承载力已经低于2010年水平,城镇化对未利用地的开发形成用地总量供给的增加可能是维持生态盈余的主要原因之一。经济发展与城镇化进程对区域可持续发展造成一定压力,需要对资源环境承载能力加强监测预警。     

新疆沙产业状况与水资源承载力研究

采用 2000、2005、2010、2015 年 4 期土地利用/土地覆盖遥感解译数据以及新疆水资源公报 和统计年鉴资料,旨在评价新疆沙产业与水资源承载力状况。通过计算未利用土地转化成农地、 林地、草地的数量,分析 16 a 来新疆沙产业发展状况,结合水足迹模型和区域水资源承载力评价指 标,计算新疆 2000—2015 年水足迹,对区域水资源承载力进行评价。结果表明：（1）2000—2015 年 间,随着新疆人口增长和经济的发展,新疆沙产业发展迅速,部分沙地、戈壁等未利用土地和草地 被开发成耕地、林地、工矿和城镇及农村居民用地。（2）新疆水足迹整体呈上升趋势,水足迹以消费 农产品水足迹占主体,且消费农产品水足迹量快速增加,主要原因是新疆地区大力发展沙产业,利 用未利用土地、草地进行植物、沙生药材种植。（3）新疆人均水足迹、水资源压力指数、水足迹效益 指标呈现增加趋势,但数值明显低于我国人均水平。新疆社会经济发展总体趋势向好,但水资源 利用方式仍然比较粗放,水资源未得到合理开发。因此,新疆应采取优化产业结构、调整农作物种 植比例和用水结构,以增大水资源所支撑的沙产业发展规模,研究可为区域产业结构及消费模式 调整提供依据。     

An Ecological Compensation Mechanism based on the Green Productive Area of Cities

China's urban expansion, food security, and energy transition are in a critical situation. One solution is to tap into the green production potential of the built urban environment and explore new ways to save land space and alleviate ecological pressure through food and solar energy production. This paper differs from previous ecological compensation studies, which mostly focus on key ecological functional areas or fiscal compensation mechanisms, in that it innovatively establishes an ecological compensation mechanism within the urban space. In this paper, we propose the "green productive area" of cities as a way to measure the ecological carrying capacity improvement potential of cities from the perspective of urban ecology, and it is based on converting the green resource income of cities into the ecological footprint area they could save under the same conditions. First, a typological approach was used to establish a compensation strategy for green production. Second, a spatial inventory was taken of all elements of the built environment and an analysis of their green production potential was carried out. Finally, it was necessary to establish a unified accounting standard for the ecological land saving benefits of different green production options, which could be converted into green productive land area indicators. In the case of Xuefu Street in Nankai District, Tianjin, the available rooftops and idle land were used for green production, which supplemented the ecological carrying capacity provided by the natural land occupied by 12% of the buildings in the district.     

基于灯光数据的京津冀城市多标度异速分析

城镇体系的时空演化是一个复杂的动力学过程,具有无尺度性,其特征可以采用异速标度指数定量描述。论文以京津冀为例,基于1992—2013年夜间灯光数据的校正结果,提取城镇夜间灯光信息,采用多标度异速分析方法,分析京津冀城镇体系的相对发展特征及其空间分异格局。研究发现：①京津冀大城市的增长空间局限日益显著。虽然大城市如京津唐的绝对发展水平高,但接近环境承载量的极限,22 a间增长快速的是大城市交接地带的小城市(如三河、迁安、廊坊等)。②相对增长速度快的城市从东北到西南呈现带状分布——政府选择发展的“雄安新区”就在这个轴带上。由此可以得出两个结论：其一,京津冀城市演化的趋势相对均衡化,空间结构异质性逐步减弱,整个城镇体系的发展趋于相对平衡状态;其二,大、小城市“两极”贯通或许是增强城镇体系功能的有效途径。京津冀的空间格局优化不能仅仅考虑主要的、规模大的中心城市,而应该基于等级结构协调整个城镇网络体系。