樊杰^1,2,31. 中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101
2. 中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室,北京 100101
3. 中国科学院大学资源与环境学院,北京 100049

Spatial organization pathway for territorial function-structure:Discussion on implementation of major function zoning strategy in territorial spatial planning

FAN Jie^1,2,31. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS, Beijing 100101, China
2. Key Laboratory of Regional Sustainable Development Modeling, CAS, Beijing 100101, China
3. College of Resources and Environment, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

收稿日期:2019-09-30修回日期:2019-10-10网络出版日期:2019-10-20

基金资助:

国家自然科学基金重点项目.41630644

Received:2019-09-30Revised:2019-10-10Online:2019-10-20
作者简介 About authors
樊杰（1961-）,男,陕西西安人,研究员,博士生导师,主要从事经济地理学与区域综合研究E-mail:fanj@igsnrr.ac.cn。



摘要
地域功能-结构的空间组织规律是人地系统耦合研究的基本理论问题,也是开展国土空间规划、塑造可持续地理格局的基础理论。从地理学对地理过程的重复、预测、调控、优化的讨论入手,阐释了空间治理体系是现代地理学用于调控和优化可持续地理过程与格局的重要途径。采用生态-生活-生产等三生空间构成的地域功能空间结构呈现的时空演变特征,表达了地域功能-结构的空间有序性法则,阐释了地域功能与自然地理环境相协调、同一地域单元各类功能及不同单元之间冲突最小化、地域功能在不同空间尺度有效传导、以及长时间尺度综合效益最大化等空间组织目标。从可持续性出发,建立自然要素的资源、环境、生态和灾害四大属性的概念,并通过四大属性集成构成自然承载力,分析承载力的原值、余量和潜力在空间规划中的作用,形成自下而上解析空间组织的基本方法。从新空间均衡出发,基于承载力、融入位置和空间结构参量后构成的地域功能适宜性,形成自上而下解析空间组织的基本方法。进而讨论了集成两种方法形成的主体功能区具备的对空间组织与规划的基础价值和战略价值,提出主体功能区的区划、战略、制度和规划用途分离及相互关联的新思路。以实施主体功能区战略为主线、以空间降尺度传导主体功能为核心科学问题、以关键约束参数为空间结构控制性指标,讨论了数据库与地域功能谱系、功能和尺度依赖的承载力评价方法与模型库、“三区三线”的建构框架,论证了空间规划实施主体功能区战略的途径,提出地理学应着力加强大、中空间尺度（区域性）国土空间规划基础理论和方法、强化技术等科技支撑体系建设的建议。
关键词： 自然承载力;功能适宜性;地域功能;空间结构;空间组织;主体功能区;国土空间规划

Abstract
The spatial organization law of territorial function-structure is the basic theoretical problem of human-earth system coupling research, as well as the basic theory of carrying out territorial spatial planning and shaping sustainable geographical pattern. Starting from the discussion of geography on the repetition, prediction, regulation and optimization of geographical processes, this paper explains that the spatial governance system is an important way for modern geography to regulate and optimize the sustainable geographical processes and patterns. The spatial and temporal evolution characteristics of the spatial structure of territorial function composed of ecological-life-production (also known as three living spaces) are adopted to express the spatial order law of territorial function - structure, and explain some spatial organization goals, e.g., the coordination between territorial function and natural geographical environment, the minimization of various functions and conflicts between different units in the same region, the effective transmission of territorial functions in different spatial scales, and the maximization of comprehensive benefits in a long time scale. On the one hand, from the perspective of sustainability, the concept of four attributes of natural elements -- resources, environment, ecology and disasters -- is proposed. Through the integration of the four attributes, the natural carrying capacity is constructed, and the function of the original value, remaining value and potential value of carrying capacity in spatial planning is analyzed, so as to form the basic method of analyzing spatial organization from bottom to top. On the other hand, starting from new spatial equilibrium, the basic method of top-down spatial organization analysis is formed based on the territorial functional suitability of carrying capacity, integrated position and spatial structure parameters. Furthermore, the basic and strategic values of the major function zoning formed by the two methods for spatial organization and planning are discussed, and a new idea of separation and interrelation of the zoning, strategy, system with planning of utilization is proposed. With the implementation of the strategy of major function zoning as the main line, the spatial scale-down conduction of major functions as the core scientific problem, and the key constraint parameters as the control indicators of spatial structure, this paper discusses the database and territorial function pedigree, functional and scale-dependent carrying capacity evaluation method and model, and the construction framework of "Three Zones and Three Lines" (Three Zones represent ecological space, agricultural space, and urban space; Three Lines represent ecological conservation redline, permanent capital farmland, and urban development boundary), and demonstrates the way to implement the strategy of major function zoning in spatial planning. Finally, the paper puts forward some suggestions that geography should strengthen the construction of scientific and technological support system, e.g., the basic theory, method and technology of large and medium spatial scale (regional) territorial spatial planning.
Keywords：natural carrying capacity;functional suitability;territorial function;spatial structure;spatial organization;major function zoning;territorial spatial planning


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樊杰. 地域功能-结构的空间组织途径——对国土空间规划实施主体功能区战略的讨论. 地理研究[J], 2019, 38(10): 2373-2387 doi:10.11821/dlyj020190865
FAN Jie. Spatial organization pathway for territorial function-structure:Discussion on implementation of major function zoning strategy in territorial spatial planning. Geographical Research[J], 2019, 38(10): 2373-2387 doi:10.11821/dlyj020190865

1 引言：优化未来地理过程是地理学学科成熟的标志

长期以来,地理学致力于研究人类活动与自然环境之间的相互作用、地表格局及其演变过程^[1]。当人类步入生态文明时期,不同空间尺度的人-自然耦合系统及其可持续过程、可持续地理格局逐渐成为地理学研究的聚焦点^[2]。随着现代地理学的科学性不断提升,地理学在揭示不同空间尺度可持续地理过程与格局的生成、演变及其时空分异规律的基础上,能够通过设计地理工程,对自然地理环境修复整治,增强自然承载力,提高人地系统可持续性;也能够对人类生产和社会活动调控优化,探索可持续发展模式,增强人地系统可持续性。应该说,地理学的科学性主要体现在是否能够揭示地表格局形成与演变规律,而对其衡量的标准,取决于地理学是否具有对未来的预判能力、模拟水平,更为重要的是能否具备合理调控可持续地理过程和格局的理论方法和实施途径^[3,4,5]（图1）。一门科学对客观规律的把握,更多体现在对客观事物及其运动的重复、预测、调控、优化。地理学更是如此,其中,空间治理体系正是现代地理学用于调控和优化可持续地理过程与格局的重要途径。国土空间规划是空间治理体系中极其重要的政策工具,是政府用于行政执政的主要依据,也是全社会开发保护国土空间的遵循,被市场经济国家的现代化实践所证明,这是最有效的建设美丽家园、打造高品质国土、形成有序空间结构、营造优越人居环境的方法^[6]。中国经过70年探索,终于步入“多规合一”、健全国土空间规划体系的发展阶段。从本质上说,国土空间规划就是在国家发展意志和发展目标指引下,在自然承载力和社会经济发展基础约束下,对综合地理格局动态优化的方案。科学性始终被认为是国土空间规划合理性的根本保障,法制化是国土空间规划的必备条件和实施环境。

图1

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图1对未来地理过程的预判、模拟、调控和优化

Fig. 1Prediction, simulation, regulation and optimization of future geographic processes

2 地域功能-结构的空间有序性法则

地理学发展的基本特征,是对地表格局以往演变过程、现状分布特征有相对成熟的理论、方法与成果产出。而对未来地理格局演变的预测判断水准偏低、调控优化能力偏弱。加之国家行政执政的体制机制存在问题,导致中国国土空间开发保护有序性和有效性均差,依然存在着严重的不平衡、不充分的问题。因此,中国处在亟需建立现代化空间治理体系、健全国土空间规划体系的关键期。只有地理学在城乡与区域发展、人地关系地域系统领域有实质性理论创新和方法论突破,才能为国土空间规划提供理论依据,建立在以地理学为主要科技支撑的国土空间规划才能实现实质性和创新性进展^[7]。

2.1 地域功能生成及演化过程

生态学揭示了不同地表斑块在地球自然生态系统健康运行过程中所履行的各种服务功能。随着人类生产生活活动的出现,在自然生态系统形成的各种服务功能——也是在一类地域功能基础上,不断叠加着人类利用自然地表而出现的新地域功能。以草原生态系统叠加了狩猎、牧业以获取肉食的生产功能,同时也出现了牧民和牧区的生活功能。与之相似,刀耕火种深刻地改变了地表自然生态景观,形成了农业生产地域功能和农村聚落生活的地域功能。而更为高强度改变自然生态地域功能的人类生产和生活活动,则分布在承载工业化和城市化过程的地域空间,矿业开发和工业布局形成工业基地,城市建设和扩张形成人口经济密集分布的地域。人类活动的基本过程和特征产生地域功能生成和演化,有两个基本过程：

其一,人口不断增加,人类需求规模不断扩大,导致人类活动地域功能所涉及的地表范围不断扩大,对自然生态系统的地域功能格局影响强度不断增加,对自然生态系统健康稳定的胁迫作用持续增强。协调有限的自然生态系统地域功能空间与不断扩大的人类活动地域功能空间之间的空间规模冲突（而这种空间规模其实是自然和人类两种截然不同地域功能类型的冲突）成为可持续地理过程要解决的基本问题。

其二,人类需求种类趋于多样化,人类活动的地域功能类型不断丰富、复杂程度持续增加,导致人类活动地域功能同自然生态地域功能之间的相互作用关系也越来越复杂,人与自然系统的耦合状态和效应表现出不同程度的区域差异特征,并在不同尺度上呈现出差异化的集成效应。由于演化过程的路径依赖性及突变发生的不确定性,动态过程的时间分异特征随着人地系统复杂性提升而越来越凸显。协调多种自然生态和人类活动地域功能,在时空尺度上对其演变过程进行调控优化,满足既定的约束条件和特定的目标函数,是可持续地理过程和地理格局面临的关键问题。

2.2 地域功能的有序空间结构化

人类活动空间自组织过程受到以下两个方面的影响,形成地域功能在空间上的结构化组织^[8]。一是对自然生态系统的适应过程,或者说在自然地理环境对人类活动空间分布的影响下形成的结果;二是人类活动内部各组成部分之间相互作用的结果。随着人类社会进步,无论是人类活动对自然的适应、或是人类活动内部系统的协同,都越来越受到人类调控过程的影响,其中,空间布局类规划成为调控的重要工具。布局类规划是在地域功能空间结构化演化过程中,对其起到顺势同向、逆势反向及不同组合的作用过程,以达到对演化过程的调控,使之满足预设的目标。所以,科学认知地域功能及其空间结构化组织是事关调控效力的关键。

地域功能的空间结构化过程呈现有序性的特征。如果我们着眼大空间尺度如全国范围,国土空间承载的地域功能可以被划分生态、生产和生活三类,对应的国土空间便是生态空间、生产空间、生活空间。从时间进程上看,随着狩猎社会进入农业社会、进而步入工业化发展阶段,人类生产生活所需要的空间占地表总量的比重将持续增加,这既取决于人口规模的扩大,也同生产方式与生活方式有着紧密的关联,即使地表土地的占比增加不明显,但对空域的影响和占用程度以及对地下空间的利用程度,却一直是增加的。这也成为地理学从关注人地相互作用的效应、反馈而从地表土地利用过程与格局,逐步放大到国土空间范畴的主要原因。其中,工业化时期和城市化过程中,对地表土地改变的规模远比农业时期因耕作而改变自然地表的规模要小许多,但其对空域和地下空间的扰动程度却是历史上任何一个时期都无法比拟的。只是到了关注生态文明、社会发展步入相对富裕的阶段,随着资源利用强度和污染物排放强度的减少,这一趋势才得以遏制、放缓。如果把这个时间过程转换为空间过程——人类活动在发展阶段较低的区域往往比较高发展水平的区域占据的国土空间比重要小。在工业化阶段,人类利用国土空间的程度普遍受制于生态系统影响人类宜居和宜业的程度,而宜业宜居程度通常与自然地理环境条件优劣状况正相关,自然地理环境条件恶劣的区域普遍难以大规模、高强度的开发利用,甚至人迹罕至,这类区域一般具有生态系统脆弱性极高的特征或生态功能重要性很强的特征,因此,生态空间占比就存在随经济社会发展水平提高而降低的基本过程。这样,从时空两个维度看,如果以生态、生活、生产三类功能占据国土空间（简称“三生空间”）比例作为空间结构的数量化表达方式的话,存在着具有一定普适性的有序变化的规律（图2）,“三生”地域功能呈现出有序空间结构化的特征。

图2

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图2三生（生态、生活、生产）空间占比的变化

Fig. 2The change of the spatial proportion of three living spaces (ecology, life and production)

2.3 地域功能-结构空间组织的方式和目标

在地域功能演变及其空间结构的有序化过程中,有4个特点并存。① 承载人类生产和生活活动的地域表现出的功能类型越来越多样化,地域功能可以分类、体系化。生活空间可以进一步分为城、乡生活空间,乡可以再分为农、林、牧、渔等村落构成的不同类型的生活空间。同理,生产空间可以进一步分为第一、第二、第三产业生产空间,第二产业空间还可进一步细分为采掘、冶炼、化工、纺织等不同的生产空间。不同生产空间中人与自然的相互作用特征是不同的。从空间分辨率、特别是国土空间有序化管理而言,地域功能分类体系——称为地域功能谱系可以同空间尺度建立对应关系。简单地说,随着空间降尺度,地域功能分类就越细、功能类型就越多。② 由于地表的非均质性（包括本底的差异导致的非均质性及结构化中衍生的非均质性）,使得任何一个地域单元,无论如何细化,该地域单元承担的地域功能通常不是单一的,随着空间升尺度其功能复合程度就增加。③ 由于不同地域功能之间的相互作用关系和冲突程度不同,地域功能在同一地域单元的复合产生的效应是有差别的。不同地域单元之间的空间组合因其地域功能影响所表现出来的效应差异,也是有所差异的。因此,地域功能在一个地域单元中如何复合、以及不同地域功能的地域单元在空间上如何组合,因效应不同而具有了治理、政策的价值。④ 随着时间推移,地域功能具有的生命周期及复杂化过程,导致功能复合与地域组合是动态变化的,存在着不确定性,短期内协调的地域功能空间结构未必长期是合理的,认知变化拐点并前瞻性应对、以及适时进行动态适应性调整,成为解决不确定性的有效举措。因为不确定性而任由国土空间格局非治理约束下进行演变,是人类对自身、对赖以生存的地球环境不负责任的态度。根据这样的特点,确定地域功能-结构空间组织的基本方式与目标。

2.3.1 基本方式 采取主导的、主要的地域功能作为大尺度空间的基本组织方式,这包含两重意思,一是对地域单元,特别是在大尺度空间上进行管理时,不精准到每个地域功能,而是着眼国土空间开发保护的有效性,选取其主要地域功能进行针对性识别和管理。即遵循空间尺度越大、地域功能识别的精度越低、功能类型越简单的准则。在全国主体功能区划方案中,国家和省级的主体功能类型就是四类,城市化空间、粮食主产区、生态安全空间、自然与文化遗产保护地。二是主要地域功能覆盖空间履行的功能总和,小于全部国土空间应履行该类功能的总和。比如,被识别为主体功能是粮食主产区的地域产出的粮食产量,只占全国粮食总产量的80%左右;被识别为国家层级的主体功能是城市化空间的地域承载的城市人口总量,只占全国城市总人口的65%左右。这种主体功能区划的方式,客观上适于国家和省区尺度,随着空间尺度的降低,在地市和县乡尺度,就必须丰富、细化地域功能,越是接近基层的国土空间规划,地域功能就应当是具体的功能而非主体功能,当然应将上位大尺度确定的主体功能有效地进行空间降尺度传导。针对中国治理特点和国土空间有序化的分辨率要求,为了避免在传导过程中偏差叠加导致失准扩大,主体功能区划并未采取国家-省-地市-县区等逐级定位的方式,而是在国家大空间尺度上进行扁平化、越级定位的方式,把县级行政区作为主体功能定位的地域单元。

2.3.2 基本目标 基于地域功能形成机理和空间结构有序化法则,地域功能-结构空间组织的基本目标有4个主要方面。① 每个地域单元的功能定位应与其地域功能适应性相一致。即地域功能应符合综合自然条件,人类利用国土空间只有与自然条件相协调,才能够满足人与自然和谐相处、实现可持续地理过程,形成可持续地理格局。② 地域单元内各类功能冲突趋于最小化。从地域功能管理角度,各功能能够满足与地域单元所确定的主体功能不发生冲突是其基本遵循,比如生态安全功能区可以适度工业化和城市化,但前提是工业化和城市化所采用的方式不能干扰生态安全的主体功能。③ 具有不同地域功能的地域单元在空间上的组合关系应该趋于协调。在满足空间结构有序化法则的前提下,实现不同空间尺度转换过程中地域功能能够有效传导、特别是上下层级之间的功能定位应相互衔接,实现同一空间层级区域间在近程和远程都达到协调、特别是具有高度依赖性的区域之间应横向协调。④ 在时间维度上应充分兼顾短期和长期效益。充分利用地域空间的功能韧性应对功能演替中的不确定性,实现在效益变化曲线的拐点发生时,地域功能能够及时调整、空间结构能够在最小损失的条件下进行结构转型。

3 主体功能区的基础价值与战略价值

地理学对地域功能的认知和对地域功能空间结构演变规律的把握,是对未来国土空间开发保护格局优化设计的科学基础,是对可持续地理过程合理调控的理论指南^[8]。地域功能-结构的科学认知的基础是自下而上的自然承载力同自上而下的空间结构有序性分析,采用综合地理区划的方法、遵循可持续地理过程和地理格局的要求,在大空间尺度——全国层面形成主体功能区划方案,形成对长远国土空间开发保护格局、以及对生态-生活-生产等三生空间的配置方案,具有了战略价值,即对涉及国土空间利用的各类活动的综合布局和长远发展具有指导性,同时还具有基础价值,即对各类国土空间治理策略和与国土空间相关的人类活动的制度设计具有约束性和参照系的价值。

3.1 自然要素的可持续性属性与承载力

地域功能首先要符合综合自然条件。从自然要素出发、按照可持续性指向,探讨地域功能与综合自然条件的适宜程度,主要有两个关键步骤。其一,从自然要素层面,探讨光、热、水和土四大要素对地域功能形成、演变的影响。从机理而言,四大自然要素的可持续性属性可概括为资源属性、环境属性、生态属性和灾害属性。四要素通过4个属性作用地域功能,决定着地理格局的可持续性。识别地域功能应当从四要素的四属性入手,这是构建识别或评价指标体系的主要遵循。功能区划方案所要达到的基本目标函数,用自然要素的可持续属性进行表达,即是：尽可能充分利用并持续放大自然要素的资源属性,尽可能培育并持续增加自然要素的正环境外部性和正生态外部性,尽可能规避并持续缩小自然要素的负环境外部性和负生态外部性,尽可能规避并持续缩小自然要素的灾害属性^[9,10]。将自然要素的可持续性属性进行集成,可用自然承载力来表达,这是资源、环境、生态和灾害4个属性共同构成的自然系统的一个关键阈值,当超过该阈值,自然系统便呈现出非健康状态、自然界的可持续性便受到根本损害。当然,4个自然要素的4个属性如何识别和表达?自然承载力指标体系如何建构和计算?自然界可持续性受损的阈值为何?这一系列问题都有待于深入研究并系统解决。可以肯定的是,地域功能识别首先是要以自然承载力为基础,而不同地域单元的自然承载力具有很大的差异。

自然承载力有三种形态,原值——自然界各自然要素及其自然综合体本底属性的集成,也就是人类利用程度为零时的承载力;余量——原值减去已被人类占用的承载力量值,也就是承载力的现状值;潜力——未来因自然界变化或人类作用而对自然承载力的改变所形成的数值。自然承载力的三种形态在空间治理中具有不同的用途,目前对自然承载力潜力的研究是最薄弱的领域（图3）。自然承载力是变化的,无论采用自然承载体的阈值表达或是采用承载对象如人口数量、经济产出规模等表达,都是变化的。这主要取决于：① 自然环境自身变化如降水变化导致的水资源增加;② 人类整治和建设自然所带来的自然环境改变如水利工程对水生态容量的影响;③ 技术进步导致的对自然界扰动强度的改变如单位GDP消耗能源强度及排放污染物强度等。同一地域和同一时间点,如果按照承载对象衡量自然承载力大小,会因承载对象不同而不同,这正是自然承载力同地基承载建筑物的能力在作用力与反作用力相等的原理下,无论承载对象如何变化都是常数值所完全不同的。反过来看,不同地域功能成因中,自然条件的要素构成和各要素作用程度是不同的,在考量不同的人类活动的自然承载力时采用不同的指标体系是相对合理的办法。当然,穷尽所有自然要素构成普适性的承载力评价指标体系,并根据不同的承载对象和地域功能对其中不发生作用的因素取值为零也是一个办法,但它依然无法解决具体取值时因不同地域功能而有差异的问题。因此,不同地域功能建立功能导向的承载力评价指标体系、算法和关键参数是更为合理的途径。

图3

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图3自然要素的4个可持续性属性及自然承载力的三种形态

Fig. 3Four sustainability attributes of natural elements and three forms of natural carrying capacity



自然要素的可持续性属性、自然承载力概念的提出具有重要的政策含义。可持续性属性的稀缺程度对发展效益的影响、承载力作为发展的“资本”对发展效益的影响,都成为生态产品具有价值、“绿水青山就是金山银山”的理论基础。把自然要素可持续属性与自然承载力纳入经济社会系统进行效益均衡,就为生态保护、环境质量、节约资源等的有偿机制建立提供了理论依据^[11,12]。

3.2 新空间均衡与地域功能适宜性

不同地域单元的自然承载力是不同的。如何理解地域功能在一个地域单元上的生成和演变、或者如何识别并确定不同地域单元的地域功能,不是有了精准的承载力评价结果就能够实现的。因为区域间的相互依赖性、人与自然相互作用系统的完整性等,都将对地域功能的生成和演变产生作用,这种作用的程度还会随着人类社会进步而发生变化。地域单元的空间位置是关键,因为空间位置直接导致其在空间结构演变中提升或降低承载力标识的地域单元位序。如,两个自然承载力在支撑城市化功能方面具有同样数值的地域单元,会因为是否处于城镇化战略格局的一级轴线位置而有所不同,越是远离轴带的地域单元其作为城镇化功能的可能性越低。那么,如何认知国土空间开发保护的空间结构?着眼国土空间开发格局——即区域发展格局的演变,理解区域发展格局变化的稳定态、基本过程和核心驱动力,对于把握地域功能的空间结构有序化过程至关重要。笔者2007年发表在《地理学报》论文提出的区域发展综合均衡模型给出了新阐释,即区域发展格局演变的均衡态是经济、社会和生态效益共同构成的综合效益在空间上的均衡^[13]。结合“点轴系统”理论等经典地理学的空间结构模型^[14],就可以对自然承载力评价结果的位序进行修正。我们称这个修正结果为地域功能适宜性。因当初为了保持与主体功能区没有按照功能定位命名而是采用开发方式命名的一致性,将地域功能适宜性称为国土空间开发适宜性。由此可见,国土空间开发适宜性是对自然承载力（当初称为资源环境承载能力）评价结果的修正和补充,使其结果更接近对国土空间开发保护格局进行规划的充分条件。

地域功能适宜性=K×自然承载力式中：K值是地域单元的空间位置,主要取决于其在国土空间开发保护格局演变中的作用。K值具有较大的弹性,取值越大越接近合理确定国土空间开放保护格局的充分条件。较大的弹性取值可以为规划者确定空间布局方案留有更大的调整余地。

如果说自然承载力分析是自下而上理解国土空间开发保护格局的话,空间结构解析,或者说地域功能适宜性评价则是自上而下认知国土空间开发保护格局的一个重要途径^[15]。这二者被简称为“双评价”,已成为当前国土空间规划的基础性工作^[16]。应该清楚地认识到,空间尺度的不同、人类发展阶段的不同、经济社会发展方式与结构不同,就会出现国土空间开发保护格局对自然条件的依附作用,或者说受自然承载力的影响程度就会不同。在国土空间规划中,自然承载力对确定未来的国土空间开发保护格局、形成可持续地理过程的作用,在不同空间尺度的国土空间规划、不同发展阶段和发展特点的区域是有很大差异的。中国现在处于“百年未遇之大变局”,如何合理发挥“双评价”在国土空间规划中的作用是值得深思的问题。有一点是明确的,“双评价”对大于城市市区的空间尺度,如全国和省域、地市域国土空间规划的作用是显著的;而开展城市市区国土空间规划,即传统意义上的城市总体规划,这种作用就大打折扣了。也正是如此,因“双评价”这项基础工作的作用存在着显著差别,中国国土空间规划应该是一个完整的体系,可大体分为两大类型：一是区域性的国土空间规划,需要以“双评价”为基础;另一个是居民点建成区内部的总体规划,“双评价”的基础作用微乎其微。正是如此,地理学发挥主体学科支撑作用的应该是区域性的国土空间规划。

3.3 主体功能区的基础价值与战略价值

由于主体功能区划采取了自下而上和自上而下两个技术路线交互完成的,空间结构宏观指引和地域单元微观评价,使宏观认知国土空间开发保护格局有了客观的基础,也使微观认知地域单元的功能定位有了全面的考量。主体功能区成果由两个部分构成。其一是战略格局,即大尺度的空间结构,对城市化、生态安全和粮食安全三类地域功能的战略格局进行的部署。其二是功能类型区划,即对每个县区的功能定位,每个县区在城市化、生态安全和粮食安全三大地域功能中被确定其中之一为其主体功能定位,而遗产保护地功能则是按照实体空间边界叠加在三大功能全覆盖的国土空间之上的。主体功能区的成果具有基础价值和战略价值^[17]。

基础价值是指,主体功能区因客观揭示了自然承载力和地域功能适宜性的分异特征,又给出了各地分类的功能定位作为其发展方向,因此主体功能区是各类空间治理政策、规划、评估的共同基础和依据。与人有关的制度,如领导干部的分类考核可以按照主体功能要求设立差异化的指标体系,对生态安全功能区不再考核GDP,由此改变中国长期以来领导干部政绩一刀切、从而导致全国同质化发展的偏差。再如人口流动制度,主体功能区为人口在国土空间上有序转移、合理配置提供了依据,原则上,生态和农业两个安全保障区域的人口应该减负,以向外疏解为主,而城市化地区将继续发挥人口流入的吸纳地的作用。与公共资源公共环境相关的制度,如可根据主体功能定位配置土地和水资源指标,当城市化水平到达优化开发阶段就要求彻底扭转资源环境为代价的发展方式,资源供给量实现零增长,倒逼科技创新成为发展的核心驱动力;再如污染物排放实现达标和总量双向控制,而环境总量设定的主要依据就是主体功能定位。财政转移支付也有了精准性,针对生态功能区的转移支付是按照主体功能区划中的生态功能区清单实施执行的。总之,主体功能区成为创新和实施各类空间属性制度的一张共用底图,类型的分异和功能的指向能够为政策差异性及政策精准性提供良好的服务,建立在主体功能区划共同基础上的各类空间治理制度也就具有了一致性,从而改变了以往政出多门、相互矛盾的弊端。当然,如何进一步完善功能类型、如何在基础性制度方面发挥主体功能区更大的效力,将成为未来主体功能区基础性制度完善的依据。另一个重要的基础价值,是作为国土空间规划的底图,为健全国土空间规划体系、实现合理调控与有效衔接搭建了平台。这一点将在下一节予以讨论。

战略价值是指,主体功能区三大战略格局具有顶层设计、长周期稳定的特征,在各类空间布局规划和方针政策制定中,特别是对降尺度的各层级地域单元确定发展战略和规划部署时,具有了指引作用^[18]。比如在全国尺度上生态安全的战略格局表达为“两屏三带”,青藏高原是全国主要的生态安全屏障,这是其最关键的功能定位,任何资源开发利用和产业经济布局都不能以损害生态安全屏障功能为代价,而西藏、青海在编制发展战略中都要把生态安全屏障建设作为聚焦点。再如在全国尺度上城市化战略格局表达为“两横三纵”,处于龙头区位、节点区位的城市化地区具有高强度国土开发、高密度人口经济集聚的特征与要求,由“两横三纵”贯穿的全国都市连绵区、国家尺度的城市群和大都市圈、大区域的中心城市无疑是中国未来城市化的主要载体,该战略部署为后来新型城市化规划提供了重要的战略指引。主体功能区战略价值消除了中国在全国尺度上缺乏对国土空间开发保护的顶层设计的缺陷,并通过三大战略格局与各地主体功能定位的合理衔接,实现了战略格局层面的统一。当然,随着区域发展格局演变进入新阶段,适时调整和完善战略格局、继续在新时代履行好主体功能区战略指引的作用,也是“十四五”规划应着力解决的主要问题之一。

4 地域功能通过国土空间规划体系的降尺度传导

在2017年8月29日中央讨论《关于完善主体功能区战略和制度的若干意见》时,习近平总书记要求,推动主体功能区战略格局在市县层面精准落地^[19]。这不仅明确了主体功能区在中国空间治理体系中的作用,也点中了当前实施主体功能区战略的薄弱环节和努力方向。主体功能区是大尺度空间塑造国土空间开发保护格局的有效途径,其价值必须在完善空间治理体系当中才能够得到充分发挥、才能被不断放大。事实上,任何一种空间治理方式如空间规划,都无法解决所有的空间治理问题。这被世界大多数国家空间治理的经验教训所证实,也是符合科学逻辑的。分类系统表达的层级与类型的空间尺度转换、空间解耦表达的影响因素作用分量及作用机理、分辨精度表达的国土空间结构有序性的调控范畴,如果再加上行政层级的责权关系,主体功能区在完成国家和省域尺度空间格局方案之后,通过国土空间规划体系进行降尺度功能传导、实现精准落地,是当前和未来健全国土空间规划体系的一个主要任务。

4.1 功能区划与空间规划的基本关系

全国主体功能区划方案其实是由两个空间层级区划合并而成的,一个是国家层级,按照具有全国意义的四类地域功能进行的类型区划分,划分方案不是地域全覆盖的^[20]。另一个是省区层级,按照在本省区具有意义的四类地域功能进行的类型区划分,其划分的地域范围是国家层级功能区划分后剩余的全部地域。这样,合并后的区划方案在全国是全覆盖的。因遗产地是镶嵌在另三类功能区划之中,按照城市、粮食（农业）和生态三类功能的区划结果已经把陆域国土全覆盖了。尽管在第二节讨论地域功能空间结构有序化时,采用生态、生活和生产三类空间比例关系的时空演变寻求其规律,但从目前空间数据与空间治理的现状可能和需要出发,特别是突出功能导向而淡化开发方式,通常在大中空间尺度上将城市、农业和生态三类地域功能类型作为空间划分的基本分类,而对三类空间内部的空间结构比例关系的把握,拟采用“三生空间”分类更具科学性。也就是说,如果进行城市化区域,如城市市区国土空间规划（城市总体规划）时,再采用城市、农业和生态空间分类就不妥,而应该是采用“三生空间”为宜。

主体功能区划是具有规划属性的区划方案,即充分考虑了承载潜力、地域功能适宜性的未来走向、国土空间格局未来演变的影响。因此,主体功能区划图不是国土空间现状分布格局图,而是基础评价结果、发展战略格局和长期主体功能定位的图。相当于给国土空间规划做好的“棋盘”并制定了若干规则,国土空间规划则是在棋盘上落子、下棋、布局。如果把主体功能区的思想延伸到国土空间规划的基层,采用“国家和省区主体功能区划-地市和县乡功能区划”构成功能区划的全系列,功能区划系列与国土空间规划体系就可以建立起来便捷有效的支撑关系。其中在地市和县乡,主体功能便不再是“主体”之功能,而转变为具体的地域功能,地市及以下空间尺度对国土空间开发和保护格局的部署实质上就是功能分区、用地类型分区、土地利用规划。主体功能区划和国土空间按规划的关系,是以基础数据库、功能谱系、基础评价、功能区划等一系列工作为支撑,通过“三区三线”划分、开发强度和三类空间比例关系等关键参数的衔接,实现到国土空间总体布局、重大工程落地、空间管治、实施评估、动态调整等过渡,形成了功能区划与空间规划的完整系统（图4）。

图4

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图4主体功能区划与国土空间规划

Fig. 4Major function zoning and territorial spatial planning



地域单元的功能复合型特点和越来越多样化的趋势,为识别地域功能带来了困难。同时,也为协调不同类型功能实现地域综合效益最大化、塑造更加可持续的地理格局创造了条件。城市化地区要注重生态化,生态区域的城镇化要注重对生态功能最小的扰动,农业地区通过合理城镇化与生态化实现三生空间和谐共融^[21]。如何在一个地域空间实现多种功能的复合,适应地域功能复合化的演变规律,是国土空间规划者的重要任务之一^[22],也是主体功能区划转变为国土空间规划的重要内容之一。

4.2 横向协调——主体功能区的旋转门作用

为什么没有将主体功能区全部嵌入到国土空间规划体系当中?这是由于主体功能区战略和基础性制度研究、制定,是较国土空间规划和主体功能区规划更为复杂、更为综合的一项工作。对战略和制度的认知所考虑的因素、所需的知识结构以及决策管理过程同国土空间规划是有着很大的差异。正如习近平总书记定位的：主体功能区是中国经济发展和生态环境保护的大战略^[19]。中国规划体系大体上由发展规划和布局规划两大类构成,发展规划居于上位,国土空间规划等是对发展规划的落地布局。把主体功能区作为发展规划和国土空间规划的旋转门,其中,主体功能区区划、战略与基础性制度属于发展规划,作为发展规划中对国土空间规划的指引与依据,也作为各部门和各地方政府进行空间治理体系设计的基础与依据,在中国该职能只有发改委系统能够统筹和胜任。而主体功能区规划则纳入国土空间规划体系,成为落实发展规划指标、目标的直接方式。这是协调中国同层级不同类型规划首先要解决的问题。

以主体功能区划方案举例。尽管主体功能定位是以县区为单元,但在基础性评价中通常是以公里栅格单元为评价对象的。这样,每个栅格单元便具有了自然承载力、地域功能适宜性对应的三类地域功能的评价值。如果把地域功能适宜性作为最终值,全国得出3列不同功能适宜性值的排序,每个评价单元也得出3个地域功能适宜性值。当发展规划给出总人口和城市化率指标,国土空间规划就是要在全国承载力原值、余量和潜力评价的基础上,结合地域功能适宜性及其变化走势,确定：① 总人口和城市化率在国土空间分布的总体格局,以及不同城市化空间形态承载多少比重的城市化人口;② 本层级国土空间规划解决多少比重、或哪个层级的城镇的空间布局与人口落地问题,并通过国土空间规划体系完成所有城镇化空间的部署;③ 根据不同层级国土空间的自然承载力、地域功能适宜性评价结果,根据主体功能区划的战略格局与区县主体功能定位,进行筛选,给出本层级国土空间规划要实现的城市化落地的人口规模和城镇化水平。由此,实现了主体功能区从区划、战略、基础制度转换为主体功能区规划。主体功能区规划是国土空间规划在国家和省级尺度上对国土空间开发保护总体格局部署的顶层方案,是对发展规划确定的关键指标通过国土空间规划体系逐级落地的一个重要途径。

协调同层级规划要解决的另一个问题,就是作为发展规划和国土空间规划这种具有综合性的规划,同专项、部门规划间的关系^[23]。综合类规划同专项与部门规划的协调,也应当以主体功能区划、战略、制度和规划为依据。当然,进一步完善主体功能区划、战略和制度,才能更好地履行“旋转门”作用。其中,在目前主体功能区分类基础上,探索习近平提出的“宜水则水、宜山则山,宜粮则粮、宜农则农,宜工则工、宜商则商”^[24] 24个字方针为指引的二级分类系统,为国土空间规划和国土空间开发保护制度建设提供更精准更具体的指引;在“两横三纵”的城镇化战略格局基础上,增加南方东西向轴线形成新的国土空间一级轴带格局;在主体功能区实施评估和动态管理方面,融合自然资源资产负债表、资源环境承载能力监测预警机制、领导干部离任资源环境审计、生态红线和环境容量管制等重大生态文明体制改革制度等。

4.3 纵向衔接——空间尺度转换与传导

功能区划和国土空间规划都是具有空间层级的,形成纵向衔接的完整体系,是建构有序国土空间的客观要求^[25]。主体功能区的战略价值,主要体现在从宏观上给予了不同位置国土空间的战略地位的指引;主体功能区的基础价值,又从微观上给出了较高精度、较细分辨颗粒地域单元的基础性评价的约束;而主体功能区划,则是从中观上给出了每个县区的主体功能定位。主体功能区规划要通过体系化的贯彻实施,实现对战略性、制度性和区划方案的降尺度精准落地,实现对主体功能定位在纵向的有效传导。

主体功能区定性的功能定位与定量的三生（三类）空间比例的结合,形成了功能-结构的有机关联。不同的主体功能定位的地域单元,其国土空间最大开发强度、最小保护强度,以及城市-农业-生态三类空间比例、生态-生活-生产三生空间比例等表征数量结构的关键参数是不同的,反之亦然。基于主体功能区的基础评价,在主体功能区划给出各县区主体功能定位的同时,也能够测算得出各县区,以及集成评价获得各地市、各省区的关键参数,这可以成为主体功能区划的定量控制性参数,当然为了给国土空间规划留出调整余地以应对不确定性,可采用一定幅度的方式给出控制性参数的取值范围^[26]。这样,国土空间规划体系传导主体功能定位,其实就是通过落实控制性参数实现的。国土空间规划落实和应用主体功能区控制性参数的方式有三：一是用于确定国土空间总体布局的基本分区或分区底图,为布局方案的实现奠定基础;二是用于确定国土空间管制方案,给出实现对下位层次的国土空间规划分区及本级国土空间规划分类的空间管制的目标参数;三是用于国土空间规划实施的动态监测管理,作为国土空间规划实施状态的体检指标值。

第一种应用主体功能区控制性参数的方式,是国土空间规划实现主体功能区空间尺度有效转换和功能纵向传导的关键。我们在福建省开展的国土空间规划实践（图5）,这种传导过程是通过分层级进行“三区三线”划分实现的,对本层级不进行划分的内容,采取给下层级进行划分留有控制性参数的技术路线实现的。“三区”即重点生态功能空间、重点农业（含乡村建设）空间、城市化空间,“三线”则是城市增长边界、生态红线和永久基本农田边界。除了永久基本农田是对具体地块的确定、不存在空间尺度转换问题之外,按照全国和省级主体功能区划方案,结合福建省发展战略和发展规划给出的诸如城市化率和森林覆盖率等发展总量指标,省级国土空间规划只对城市群和地级市区域划定城市增长边界、以及省级管控意义的生态红线;而“三区”的划定则是较粗颗粒但覆盖全省域的。同时,给出地市级两线范围内,以及“三区”范围内的关键控制参数,并确定基本原则。如针对每个地市城市化空间,明确了开发最大强度指标;对每个地市生态空间,明确了最小保护强度指标;在城市增长边界内也给出城市化用地的原则。这一切构成了省级“三区三线”划分方案。在地市层级开展国土空间规划时,一方面承接省级规划对地级市城市增长边界划分的结果,另一方面通过落实上层位给出的控制性参数,结合本地市发展规划确定的主要发展总量指标,在国土空间上形成地市级“三区三线”划分方案。如此类推。当然,降尺度过程中,各地应该根据自身发展的需要,丰富功能区分类体系,如旅游大省有必要增加旅游功能区,但应该同时明确其功能归属及控制性参数的要求,不断细化功能区划分方案。各层级的“三区三线”或更多类型区、线的划分方案,就为国土空间布局总图、专项布局总图提供了底图,也为未来相关的各类专项布局规划和部门布局规划提供了共用底图,实现了空间制度转换过程中的功能传导和有序性控制。

图5

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图5福建省国土空间规划的应用

Fig. 5Application of territorial spatial planning in Fujian province

5 结语：空间组织的法制化与科学性

2019年8月26日,在中央财经委员会第五次会议上,习近平总书记强调,要落实主体功能区战略,完善空间治理,形成优势互补、高质量发展的区域经济布局^[27]。主体功能区作为规划自2010年由国务院发布以来已历时十年,其间主体功能区被上升到战略且被生态文明总体方案确定为基础性制度。十年来的应用实践表明,主体功能区是工业文明时期探索的一条符合生态文明要求的空间治理方式,是基于深入的理论创新、系统的科学研究、充分理解和适应中国国情的一种空间治理方式。10年来包括建立以国家公园为主体的自然保护地体系、健全国土空间开发保护用途管制制度等一系列生态文明体制改革不断涌现,精准扶贫等三大攻坚战稳步实施,新型城镇化和美丽乡村建设加快推进,“一带一路”愿景及京津冀协同发展、长三角一体化和长江经济带建设、粤港澳大湾区等区域战略不断深入,主体功能区无论是战略价值或是基础性制度的价值始终发挥着无法替代的作用。

主体功能区划、战略、制度和规划是生态文明建设和国土空间治理的一套科学方案,是建设美丽中国的一张蓝图。除了通过财政转移制度实现不同功能区之间的经济、社会与生态效益相统一和均衡,加快市场机制建设实现生态产品的政府采购及受益者购买以加快绿水青山向金山银山的转换等制度层面的配套之外,通过国土空间规划对主体功能定位进行精准落地,是主体功能区在建设现代化空间治理体系、实现高质量区域发展布局中发挥更大作用的主要途径。当前,中国空间治理体系在治理能力和治理体系现代化进程中相对滞后。未来要完善空间治理体系,一方面,必须坚定不移地走空间治理法制化道路,国土空间是遍在的、最大的公共资源,法律是规范政府、企业和个人进行区域发展布局最有力的准绳。另一方面,应着力提升空间治理的科学化水平,空间布局类规划的对象、途径、效果非常复杂,是个开放变化着的巨系统的复杂决策过程,必须依靠系统解决问题的科学方案。为此要加强理论方法创新、补空白,要建立专业人才体系、补短板,要优化数据采集与应用机制、打基础。

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<p>过去20多年来, 国际科学界对全球变化研究不断深化, 逐步形成了人类活动产生的碳排放是全球变暖的重要驱动力、全球变化影响人类经济社会可持续发展等共识. 为应对全球变化挑战, &ldquo;共同但有区别的责任&rdquo;等原则要求发达国家实行强制减排和发展中国家采取自主减缓行动, 目标是在21世纪末将由人类活动引起的地表增温控制到不超过工业化前2℃. 但是, 处理全球变化与可持续发展的关系必须坚持哪些原则, 重点开展何种研究, 采取什么政策保障还没有明晰的思路. 本文提出立足国际和区域平衡发展, 依靠科技进步制定全球变化应对对策; 必须在人与自然和谐, 同时人类社会自身和谐前提下妥善处理应对全球变化与可持续发展之间的关系; 坚持减排与增汇并举, 减缓与适应并重等原则; 加强科学研究, 减少全球变化认识的不确定性. 应对全球变化挑战实质上为人类发展创造了新机遇, 为促进人类能源结构转变、改善和恢复地球生态环境、促进人类生产和生活方式改变、国际与区域间人类社会和谐发展提供了条件.</p>
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地理学主要关注陆地表层自然和人文要素的空间分异规律研究,针对这一复杂系统的不同问题应该选择不同的研究方式。本文在思考以往地理学研究方式的基础上,将地理学研究范式概括为：地理经验科学研究范式、地理实证科学研究范式、地理系统科学研究范式和地理大数据研究范式。对不同地理科学问题应选取不同的范式加以研究,对有些复杂科学问题应采用多种研究范式加以解决。
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“点-轴系统”理论建立在“中心地理论”基础之上,但二者的理论内容和应用目标是不同的.“点-轴系统”理论在我国国土开发和区域发展实践中取得了巨大的成效.在分析空间聚集和空间扩散导致“点-轴系统”空间结构形成机理的基础上,阐述了“点-轴系统”理论与增长极理论及网络开发模式之间的关系.

[15] 王亚飞, 樊杰 . 基于中国主体功能区划的国家与省级点-轴结构解析
地理研究, 2019,38(7):1651-1663.
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