国家战略需求、城乡现实发展困境与现存学科发展短板迫切需要系统认知土地系统科学并建立相关学科体系。本文在厘清土地系统科学内涵与特征的基础上,分析其发展历程,并构建土地系统科学的理论与技术体系、研究范式与话语体系。土地系统是人类社会与自然环境系统的界面、可持续土地利用转型的场所,是一个复杂的巨系统,具有时空异质性、尺度敏感性、系统反馈效应。土地系统科学致力于深刻理解发生于土地上的人类-环境相互作用,关注土地系统的跨时空溢出效应和非线性转型,最终服务于可持续土地利用解决方案的制定。“人-地-权”三位一体的土地系统科学理论体系,以土地利用为关键过程,以土地权属为纽带,涉及土地资源域、权属域、空间域和功能域4大模块。土地系统科学研究范式逐渐由知识与现象描述向土地复杂系统模拟与预测转变,强调多学科理论与方法交叉集成,以及多尺度综合分析边界拓展下对土地系统的多层级近远程耦合互动的理解,关注构建可定量计算的土地系统大模型对其动力机制、综合效应与未来情景及风险等进行综合动态集成分析、预测与模拟,呼吁大数据时代的开放科学合作。
“三生”空间识别与管控体系是新时代国土空间规划与治理的核心要义,也是实现区域可持续发展的关键举措。当前相关研究面临“三生”空间的属性认知与其理论建构存在偏差、“三生”空间识别抽象化与落地实施精细化之间的传导脱节、“三生”空间刚性管控与土地利用功能的动态性不相适应等实践困境。土地系统科学可为开展“三生”空间的精细识别与动态管控研究提供有益视角。据此,本文系统梳理了土地系统科学的思想缘起,阐释了土地系统的内涵差异与运行结构,厘清了土地系统状态的理论描述及量化表征;以本体一致性、目标契合性、过程关联性和效应互馈性为切入点,归纳凝练出土地系统科学和“三生”空间识别与管控的多维立体衔接关系,并尝试构建了二者之间以土地系统状态为核心的逻辑机制;进而在理论基石、技术通道和实践愿景方面依序提出了土地系统科学支撑“三生”空间识别及管控的关键破解路径。未来应依据现有理论体系开展典型案例实践,以拓展土地系统科学的应用边界,为破解全域范畴的“三生”共赢难题提供技术方法。
【目的】土地利用隐性形态是土地利用研究的重点内容,厘清土地利用隐性转型的科学内涵、内在机理,探索应对城乡经济社会转型的隐性调控路径,可为促进国土空间格局优化和高质量发展提供依据。【方法】基于改进后的社会发展模型,构建土地利用隐性转型的作用机制框架,结合逻辑演绎和文献分析,对土地利用隐性形态概念内涵及其转型路径展开分析。【结果】①“权能形态-功能形态-效能形态”三位一体的形态框架可反映区域内土地利用隐性形态的基本格局。权能形态调控效能形态,效能形态反映权能形态;权能形态是功能形态的重要根基,功能形态是权能形态的现实动力;功能形态是效能形态的关键支撑,效能形态则是功能形态的外部显现。三者紧密联系,相互作用。②土地利用隐性转型是效能、功能和权能形态发生趋势性和根本性变化的过程,根植于区域内资源本底条件-工程技术体系-政策制度环境-文化价值认同-社会经济发展构成的干预体系之中,具有内在关联性和动态调试性。③立足“土地综合效益-土地主导功能-土地发展权”的底层逻辑,构建要素协同治理、分类管控指引和制度结构完善的调控路径,有助于推动土地利用隐性转型。【结论】应精确捕捉不同时段内土地利用隐性形态的变化特征,适时测度诊断其存在的空间冲突拐点并识别调控点位,统筹权能、功能和效能形态现实需求,研制适应一定经济社会发展水平的土地利用隐性调控方案。
【目的】耕地利用转型贯穿于中国城乡关系演变全过程,与城乡融合发展互促互馈。构建面向城乡融合的耕地利用系统转型概念体系与理论框架,对完善中国土地系统科学研究的话语体系具有重要意义。【方法】本文基于土地系统科学视角,运用文献研究法、归纳演绎法与逻辑推演法,阐释了耕地利用系统转型的概念内涵,建构了耕地利用系统在地化与去地化转型的学术话语,分析了中国城乡关系由乡土中国到城乡中国的阶段变迁以及相应阶段耕地利用系统的转型逻辑,提出了城乡融合发展下“再地化”与“混杂化”将共同构成中国耕地利用系统转型的下一个演化周期。【结果】研究发现:耕地利用系统转型可定义为耕地利用三维(自然、经济与管理)子系统的要素、结构与形态因受经济社会与自然地理等外部参数变动综合影响而在时序上表现出趋势性变化的过程;中国城乡社会的显著乡土黏性根植于小农经济历史下对耕地利用系统的高度依赖;从乡土中国到城乡中国,既是中国城乡关系逐步迈向城乡融合的过程,也是耕地利用系统由在地化向去地化转型的过程。【结论】基于土地系统科学视角梳理城乡关系与耕地利用系统转型的变迁脉络和基本逻辑,能为构建面向城乡融合的耕地利用调控机制提供理论参考。
【目的】对耕地和宅基地利用转型耦合开展特征识别、格局判断与机制响应探究,是研究土地利用转型复杂关联特征和多重因果问题的关键一环,也是土地系统亟须解决的科学问题。【方法】运用文献资料收集方法,梳理耕地和宅基地利用转型耦合在空间生产中的发展阶段、特征与格局变化,系统分析空间生产视角下耕地和宅基地利用转型耦合的影响因素,并尝试构建驱动机制框架,探讨调控策略与应用方向。【结果】通过从显性、隐性形态分析耕地和宅基地利用转型耦合的要素变化特征,结合自然资源、乡村发展、功能变化等因素进行格局划分,考量自然、社会、经济、文化、生态“五位一体”影响因素,构建了远程耦合视角下的耕地和宅基地利用转型耦合机制框架,并提出了调控策略的思路。整体上形成了空间生产视角下,耕地和宅基地利用转型耦合“特征识别—格局判断—机制响应”的研究框架。【结论】今后关于耕地和宅基地利用转型耦合的研究应聚焦隐性形态的定量测度,从系统的观点出发,量化远程耦合视角下发送、接收、外溢系统之间的多重嵌套关系及效应,以及探索乡村振兴、农业农村现代化的土地利用转型发展路径与调控模式。
【目的】探讨农村居民点转型特征可以丰富土地利用转型研究体系,对于推进乡村全面振兴和乡村空间重构具有重要意义。【方法】本文基于农村居民点在区域和村庄尺度的差异性表现形态,从“点”状和“面”状两个方面对其形态特征、转型过程和驱动机制进行系统解析,并选取平原农区——山东省禹城市房寺镇城乡融合型、集聚提升型、特色发展型和保留改善型4种典型村庄进行比较研究。【结果】①4种类型农村居民点表现出不同的转型特征,城乡融合型的镇北社区和集聚提升型的邢店社区由若干一般村庄合并而成,呈现出农村居民点用地规模集约、形状规整、分布集聚、结构均衡和功能协调的高度转型过程,体现了城乡融合和集聚提升的发展趋势;特色发展型的尉庄村依托特色农业资源挖掘推进村庄原址改造,农村居民点结构和功能得到优化,呈现中度转型特点;保留改善型的新李村保留着一般村庄的传统发展模式,各种形态变化均较弱,呈现出低水平的农村居民点转型状态。②4种类型农村居民点转型的驱动机制由共性和差异性要素协同推进,是在政策支持、资金保障和主体行为的共同作用下,形成的社会包容与政企联动、资源整合与组织领办、产业融合与公众参与、政府支持与集体自发组织等多元化转型路径。【结论】农村居民点转型是不同村庄内生条件与外部环境变化相适应的结果,为促进农村居民点的可持续利用与管理,应针对其形态特征制定转型发展的应对政策。
【目的】耦合土地利用显性形态和隐性形态开展农村居民点转型研究,为协调农村居民点显性形态与隐性形态冲突提供理论依据和实践参考。【方法】本文借鉴区域土地利用转型“冲突-协调”理论模式,引入耦合协调模型、皮尔逊相关性系数、灰色关联度模型剖析天津市1980—2020年农村居民点显性形态和隐性形态转型的内在关联机制。【结果】①1980—2020年天津市农村居民点显性形态和隐性形态指数呈上升趋势,环城四区农村居民点显性形态和隐性形态发生了转型,其中东丽区、津南区显性形态演变的突变点出现在2000—2005年,西青区出现在2000年前后,北辰区出现在2005—2010年;东丽区、津南区、北辰区隐性形态演变的突变点出现在2005年前后,西青区出现在2000—2005年。②天津市农村居民点显性形态和隐性形态耦合协调关系经历了低度耦合协调、中度耦合协调、基本耦合协调3个阶段,耦合协调程度呈现由环城四区向远郊五区和滨海新区递减的趋势。③1980—2000年农村居民点显性形态中的面积、斑块数量和斑块密度显著影响隐性形态,2000—2010年为斑块数量、人均面积和凝聚度指数,2010—2020年为凝聚度指数、人均面积和景观形状指数。【结论】本文研究结果可为通过调整农村居民点显性形态从而优化隐性形态,协调两者演化冲突,实现农村居民点转型重构提供科学依据。
【目的】全域土地综合整治作为一项国土空间调整优化的系统工程正在被广泛用于缓解乡村问题进而促进乡村可持续发展。村庄是乡村规划和发展的基本单位,从村域尺度开展相关研究有利于为乡村国土空间调整优化的实践提供科学依据。【方法】本文在对全域土地综合整治与村庄振兴关系进行理论分析的基础上,以浙江省德清县东衡村为例开展实证研究。【结果】①在内外因素共同作用下,全域土地综合整治项目以政策制度和工程技术为依托促进村域空间重构与发展要素调整,进而影响村庄振兴。②在政策支持、产业基础、资源禀赋以及乡村精英间合作等内外因素的共同作用下,东衡村全域土地综合整治项目得以顺利开展。③以全域土地综合整治为平台,东衡村通过构建以治理创新为核心的多维子系统联动机制,促进了人才发展、土地增效、产业转型,推动了三生空间的绿色化、集约化、高值化,进而实现了村庄转型发展与振兴。【结论】有条件的地区应充分发挥行政体系内外乡村精英的作用,因地制宜开展全域土地综合整治项目,使其成为连接区域政策、土地工程、设施建设、产业发展和村民就业的平台,增强示范带动作用,进而推动乡村地区的整体振兴。
【目的】破除城乡发展要素自由双向流动壁垒是推动城乡融合发展的重要前提,促进城乡要素流动有助于实现城乡发展的协调与均衡。【方法】本文基于要素流动视角探索了城乡融合发展的内在机制,从“经济-社会-生态”多维耦合关系探讨了城乡融合发展的内涵,基于时空地理加权回归分析了2000—2020年江西省城乡“人口-土地-资本”要素流动对城乡融合发展的驱动机制。【结果】①2000—2020年江西省城乡融合发展水平整体呈现上升趋势,从依靠城乡生态空间发展逐渐走向经济、社会、生态平衡。②江西省城乡融合水平地域差异显著,城乡经济融合水平表现为赣北赣中赣南,城乡社会融合水平为赣北赣南赣中,城乡生态融合水平则为赣南赣中赣北。③人口要素流动、土地要素流通、资本要素流动均对江西省城乡融合发展产生显著的正向影响,人口要素流动驱动作用最大。④城乡要素流动可以不断优化城乡关系,并产生扩散效应和空间溢出效应,推动江西省城乡空间不断重构并走向融合。【结论】城乡要素流动存在冗杂的历史遗留矛盾及隐藏滞后问题,具有复杂的驱动作用,可通过政府、市场、基层、社会等多方力量的共同引导促进城乡要素自由双向流动。
【目的】在人与亚洲象冲突日益突出的背景下,揭示冲突区土地利用转型的特征与驱动机制,探究土地利用转型与“人-象”冲突之间的互馈关系。【方法】选取云南省普洱市和西双版纳傣族自治州“人-象”冲突区作为研究区,基于1990、2000、2010、2020年4期遥感影像和2020、2022年2期农户问卷调查数据,采用空间分析和投入产出分析等方法,揭示“人-象”冲突区土地利用转型特征与驱动机制。【结果】①亚洲象活跃区的土地利用转型显著,林地面积经历了快速减少到缓慢恢复的过程,同时伴随园地面积的减少。核心冲突区形成了以橡胶为主(占种植面积69.8%)的多类型作物结构。②冲突核心区的土地利用相对粗放,土地流转率和投入-产出效率远低于外围区。③土地利用转型受到亚洲象活动、经济发展、农业政策调整等多种因素的影响,其中亚洲象频繁破坏农作物是研究区土地利用转型的最直接因素。【结论】随着人类活动加剧和亚洲象种群数量增加,未来冲突将愈发严重。“人-象”冲突和土地利用转型密切互馈,土地利用转型可能缓解“人-象”冲突。相关部门应引导亚洲象回归栖息地,优化区域生产空间与生态空间格局,减缓人与亚洲象的冲突,促进当地社会、经济与生态的可持续发展。
【目的】农业生产空间过快收缩影响国家粮食安全、生态安全与社会稳定,厘清农业生产空间收缩的格局与机理对农业高质量发展与乡村振兴具有重要意义。【方法】本文基于行动者网络理论构建了山区农业生产空间收缩的理论分析框架,以宁夏隆德县李士村为例,利用深度访谈以及遥感解译等方法,梳理2000—2022年以来宁夏南部山区农业生产空间演变过程,并探索其背后的收缩机制。【结果】①行动者网络在不同阶段的转译、网络内异质行动者的加入及退出、行动者网络目标的转变,通过人类与非人类行动者综合作用于农业生产空间收缩。②在李士村行动者网络转换过程中,关键行动者从中央政府与地方政府更替为青壮劳动力,强制通行点(OPP)从“退耕还林还草”转向“发展特色养殖以实现经济收入最大化”。③李士村的农业生产空间经历了生态目标下的显性收缩与经济目标下的隐性收缩两个发展阶段。④山区农业生产空间收缩遵循环境逻辑、政策驱动逻辑与多主体逻辑机理。【结论】应对山区农业生产空间收缩应创新农业生产经营方式,合理权衡环境承载与农业发展的关系,创新生态补偿、涉农惠农等政策,加快培育适老型农业、职业农民等新型经营主体。
【目的】土地资源作为支撑社会经济快速发展的重要要素,在支撑快速城镇化进程中的转型演化面临着诸多生态环境问题。青藏高原是典型的生态脆弱和敏感区,如何合理开发利用与促进生态环境保护至关重要,因此,建设用地显性形态变化牵动区域土地利用转型,产生的生态环境效应更值得关注。【方法】基于2000—2020年土地利用和遥感影像数据,分析青藏高原建设用地转型情况,通过构建改进型遥感生态指数(IRSEI),进一步探讨建设用地转移地类的生态效应及对局部生态环境效应贡献的区域差异,以期为青藏高原资源环境协调发展提供参考。【结果】①青藏高原建设用地总体以增加为主,缩小区面积较小。青海高原区和柴达木盆地区是主要变化区,河谷省会、盆地工业城市和旅游城市是主要变化城市。②青藏高原建设用地早期主要转为耕地和草地,后期主要转为水域及水利设施用地,而早期扩张主要占用未利用地,后期主要占用耕林草等生态用地。转移地类区域差异明显,藏北高原区和柴达木盆地区转为水域及水利设施用地和未利用地比例较高,而扩张主要占用草地和未利用地,其余地区建设用地转移以与耕地和草地互转为主。③青藏高原各地区建设用地IRSEI值川藏高山峡谷区祁连山地区藏南谷地区青海高原区柴达木盆地区藏北高原区。④建设用地转型总体表现为生态负效应,藏北高原区和柴达木盆地区未利用地和草地向建设用地转移产生的生态效应贡献最高,其他地区贡献生态效应的主要是生态用地。【结论】2000—2020年青藏高原建设用地转型及其产生的生态环境效应具有区域差异性,未来可通过差异化政策和措施,促进青藏高原可持续发展。
【目的】厘清碳流动与经济增长的互动关系,对维持自然生态系统与社会经济系统平衡、引导社会经济的低碳转型与可持续发展、助力“双碳”目标实现具有重要意义。【方法】本文基于土地利用、社会经济和能源消耗数据,运用碳流动模型、熵值TOPSIS法、耦合协调度、地理探测器和地理加权回归模型,分析2000—2020年中国30个省份土地利用转型导致的碳流动与经济增长耦合协调关系的空间演变及其影响因素。【结果】①中国30个省份净碳流动量主要以负碳流为主,呈先上升后下降趋势,由2000—2005年的7.3×108 t增长为2010—2015年的2.0×109 t,2015—2020年,碳流动量迅速下降,变为9.1×108 t。研究期间,东部沿海省份负碳流动量高于其他省份。②2000—2020年中国30个省份经济增长综合评价指数整体呈上升趋势,均值由0.08增长为0.21。耦合协调水平先升后降,由2000—2005年的0.79上升到2010—2015年的0.93,然后下降为2015—2020年的0.87。与其他省份相比,东部沿海省份耦合协调水平更高。③不同维度城镇化水平变化对耦合协调关系的影响存在差异,经济城镇化和社会城镇化对耦合协调关系的正向影响逐渐减弱,土地城镇化则逐渐增强。【结论】因此,需针对碳流动与经济增长协调关系的区域差异,根据影响因素的时空分异特征,分区制定土地利用优化与碳减排政策。
【目的】江苏省里下河地区是淮河流域重要的江滩平原河网洼地,是农业、生态、城市交错的典型地带。在生态文明建设背景下,模拟多情景下该区域土地利用转型及其对生态系统服务价值的影响具有现实指导意义。【方法】本文基于里下河地区1990、2005、2020年3期土地覆被数据,对土地利用及生态系统服务价值变化特征进行分析,设置惯性发展、耕地保护和生态优先3种情景,使用Markov-FLUS模型模拟土地利用变化对生态系统服务价值的影响。【结果】①1990—2020年,研究区土地利用以耕地为主导类型,土地利用变化主要表现为耕地减少以及建设用地增加;土地利用类型转化形式以耕地→湿地/建设用地为主,转换活跃区域集中在中部和东西边界地带。②1990、2005、2020年研究区生态系统服务价值呈逐年增长趋势,空间格局相对稳定,整体表现为“四周低、中间高”的分布特征。③Markov-FLUS模型在该区域具备较强的适用性,使用该模型对研究区2035年惯性发展、耕地保护、生态优先3种情景模拟后发现,生态优先情景对于里下河地区而言是优化土地利用结构、促进生态系统服务价值进一步增长的最佳模式。【结论】应重视耕地资源保护,集约利用现有建设用地,加强河湖水域管理,实施湿地修复,促进里下河地区绿色可持续发展。
【目的】土地利用转型与乡村转型发展的耦合水平在不同社会经济发展阶段或区域表现出明显的梯度分异特征,理清二者耦合关系为推动乡村可持续振兴创造条件。【方法】本文以2000—2020年江苏省县域为例,解析其土地利用转型与乡村转型发展耦合关系的理论框架,应用耦合协调与VAR(Vector Autoregressive Model)模型探讨二者时空演变特征及相互作用机理。【结果】①研究期内,江苏省县域土地利用转型与乡村转型发展呈现由低速异质性向高速同质化转变的格局特征,表现为局部地区领先和梯度有序提升的宏观特征;②江苏省土地利用转型与乡村转型发展的耦合关系经历了从全省失调到部分低度耦合,再从低度耦合向中、高度耦合转变的两个阶段,呈现出逐年上升、不断向好的发展态势,在空间格局上总体表现出“南高北低”的梯度分异格局;③土地利用转型与乡村转型发展耦合关系复杂,后者是前者的原因与驱动力,前者为后者提供物质基础与空间支持,二者存在着明显的互促关系,乡村转型发展不仅受到自身影响还受到土地利用转型的冲击,并表现出较强的自我促进特征,土地利用转型对乡村发展产生一定的胁迫效应。【结论】土地利用转型与乡村转型发展的耦合关系决定了区域乡村转型的内在动力,调控二者关系为优化乡村空间治理体系和助推乡村可持续发展提供有效路径。
【目的】揭示价值共创视角下宅基地利用隐性转型的理论逻辑及实现路径,为推动宅基地盘活利用提供参考。【方法】本文运用理论分析法和案例分析法,基于价值共创和土地利用转型相关理论,构建价值共创实现宅基地利用隐性转型的理论分析框架,并以浙江省义乌市案例予以佐证。【结果】①宅基地价值共创沿“价值共识—价值执行—价值共赢”过程模型以及“主体互动—能力嵌入—收益共享”的运作范式,驱动宅基地利用系统“要素整合—结构重组—功能优化”,引致宅基地居住保障、经济财产、生产经营、生态保护、文化传承等多元价值动态演化,实现宅基地利用隐性转型。②义乌引导多方主体协同互动,构建宅基地“价值共识”、多重力量驱动牵引,落实宅基地“价值执行”、多维规则交互作用,实现宅基地“价值共赢”的实践路径是价值共创实现宅基地利用隐性转型的成功样板。③通过价值共创实践,义乌实现了宅基地功能价值从居住保障导向,到经济财产导向,再到居住保障、生产经营、经济财产、生态保护等多元复合价值统筹的转型。【结论】通过价值共创的手段引导宅基地利用隐性转型具有可行性。未来,应瞄准乡村转型需求以及主体诉求变化,识别价值共识的主导主体、价值执行的核心力量、价值共赢的关键规则,因地制宜推动宅基地利用隐性转型和宅基地盘活利用,增强决策的科学性。