李平星 ，周健 ，劉申偉

1. 中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所，江蘇 南京 210008；2. 中國科學(xué)院流域地理學(xué)重點實驗室，江蘇 南京 210008；3. 泰安市瑞峰地產(chǎn)置業(yè)有限公司，山東 泰安 271000

國土是生態(tài)文明建設(shè)的空間載體，國土空間規(guī)劃是對一定區(qū)域國土空間開發(fā)保護在空間和時間上做出的安排，是空間治理體系中極其重要的政策工具，也是全社會開發(fā)保護國土空間的遵循（樊杰，2019）。建國以來，國土空間的開發(fā)利用推動了中國社會經(jīng)濟的快速增長，也帶來了資源耗費、生態(tài)破壞、環(huán)境惡化、災(zāi)害增加等生態(tài)環(huán)境問題（張曉玲等，2017）。不科學(xué)、不合理的國土資源開發(fā)利用已經(jīng)成為制約經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一，其中對自然要素及其約束作用的認識程度不高、重視程度不強是導(dǎo)致國土資源開發(fā)利用科學(xué)性、合理性不夠的重要原因。推動人與自然和諧相處、實現(xiàn)國土空間開發(fā)與資源環(huán)境承載能力協(xié)調(diào)成為當前國土空間規(guī)劃的迫切要求（圖1）。2008年，國家發(fā)改委發(fā)布《省級主體功能區(qū)劃技術(shù)規(guī)程》，從自然資源和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)認知的角度提出因地制宜進行國土空間開發(fā)與保護的理念。2017年，原環(huán)境保護部印發(fā)《“三線一單”編制技術(shù)指南 (試行)》，提出實施“生態(tài)保護紅線、環(huán)境質(zhì)量底線、資源利用上線和生態(tài)環(huán)境準入清單”生態(tài)環(huán)境分區(qū)管控。但是，自然要素類型多樣、涉及部門眾多，在部門協(xié)調(diào)和統(tǒng)籌考慮上存在較大難度。同時，已有研究也往往偏重于單一要素或者是某個維度的分析，缺乏對自然要素的系統(tǒng)分類和綜合分析。

圖1 基于“人-地”關(guān)系的國土空間利用系統(tǒng)Fig. 1 Utilization system of territorial space from the perspective of “man-land” relationship

2018年，自然資源部正式組建，國土空間規(guī)劃編制有組織地展開。堅持生態(tài)優(yōu)先和山水林田湖草生命共同體理念是科學(xué)編制國土空間規(guī)劃的兩大原則，前者體現(xiàn)了對自然要素的重視、后者則強調(diào)了對自然要素的系統(tǒng)考慮。2019年，自然資源部發(fā)布《資源環(huán)境承載能力和國土空間開發(fā)適宜性評價技術(shù)指南 (試行)》，體現(xiàn)了生態(tài)優(yōu)先的國土空間規(guī)劃理念，也初步對自然要素的各個方面進行了綜合考慮（賈克敬等，2020）。受此影響，已經(jīng)提出或出臺的相關(guān)技術(shù)方法或各類規(guī)程從各個方面對國土空間規(guī)劃的影響因素，包括各類自然要素進行了考慮，并提出了相應(yīng)的評價和集成方法。學(xué)界也從多個角度開展研究（表1），如基于地域功能概念開展的“雙評價”和“三區(qū)三線”劃定（王亞飛等，2019；魏旭紅等，2019；丁乙宸等，2020），基于生態(tài)安全格局的生態(tài)空間識別與管控（杜悅悅等，2017；徐華連等，2020；陳德超等，2020；陳志端等，2021），以及基于信息化、生態(tài)復(fù)合指標對自然資源的空間管控（應(yīng)申等，2019；杜騰飛等，2020），等等。這些研究空間尺度和切入視角多樣，為探究國土空間規(guī)劃和自然要素系統(tǒng)評價對接工作提供了借鑒。然而，指標體系結(jié)構(gòu)不清晰、關(guān)鍵指標考慮不充分、綜合集成方法不明確等問題依然存在，制約著國土空間規(guī)劃科學(xué)性的提升?；诖?，本研究以生態(tài)文明理念為支撐，在對自然要素系統(tǒng)進行梳理和分析的基礎(chǔ)上，歸納和總結(jié)了要素評價和綜合集成的主要技術(shù)和方法，提出支撐國土空間規(guī)劃的自然要素構(gòu)成體系，為科學(xué)開展國土空間規(guī)劃、推動各級各類規(guī)劃體系銜接提供基礎(chǔ)依據(jù)。

表1 近年來國土空間規(guī)劃自然要素評價研究Table 1 Existing researches on natural elements in territorial spatial planning recently

1 國土空間規(guī)劃與自然要素系統(tǒng)

為了對國土空間的自然基底條件進行全面分析，需要探討包含水、土、氣、生物等自然系統(tǒng)內(nèi)各要素的作用機理。根據(jù)可持續(xù)性的指向，自然要素包含資源、生態(tài)、環(huán)境、災(zāi)害四大屬性，分別通過供給作用、支撐作用、容納作用和抑制作用4個方面來發(fā)揮屬性的功能（樊杰，2019）。對各自然要素及其屬性進行系統(tǒng)評價和綜合集成，可以得到自然系統(tǒng)的基礎(chǔ)性評價結(jié)果，從而支撐國土空間規(guī)劃的科學(xué)開展（圖2）。其中，資源屬性主要指為人類生產(chǎn)、生活提供資源輸出，主要包括水資源、土地資源、礦產(chǎn)資源等；生態(tài)屬性則是指提供生態(tài)安全保障，包括提供初級生產(chǎn)力、維護生物多樣性、保障生態(tài)安全等；環(huán)境屬性指提供適宜人類居住的自然條件，包括大氣環(huán)境、水環(huán)境、土壤環(huán)境等；而災(zāi)害屬性則是指可能產(chǎn)生的各類自然災(zāi)害對人類活動的負面影響，包括氣象災(zāi)害、水文災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害、生物災(zāi)害等。

圖2 自然要素的分類與構(gòu)成Fig. 2 Classification and composition of natural elements

資源環(huán)境承載力和國土空間開發(fā)適宜性的“雙評價”是國土空間規(guī)劃的基礎(chǔ)性工作，其評價內(nèi)容涵蓋了自然要素的四類屬性（岳文澤等，2019；自然資源部國土空間規(guī)劃局，2019）。具體而言，資源屬性方面，農(nóng)業(yè)和城鎮(zhèn)生產(chǎn)適宜性與承載規(guī)模評價中對土地資源、水資源、氣候的評價包含了土壤、地形、水文、氣候要素。生態(tài)屬性方面，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性評價和生態(tài)敏感性評價涵蓋了水文、土壤、生物、地形等要素。環(huán)境屬性方面，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與城鎮(zhèn)建設(shè)適宜性中的單項評價分別包含了土壤環(huán)境容量、大氣環(huán)境容量和水環(huán)境容量。災(zāi)害屬性方面，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與城鎮(zhèn)建設(shè)適宜性中的災(zāi)害單項評價涵蓋了水文、氣候、地形、地質(zhì)四類自然要素。

2 自然要素各屬性評價方法進展

2.1 資源屬性

資源屬性主要包含數(shù)量、質(zhì)量、分布3個方面，多是針對水、土、礦產(chǎn)、能源、氣候資源、生物資源等特定要素開展評價。除了專業(yè)的技術(shù)方法開展資源數(shù)量、質(zhì)量和分布的研究外，資源承載力作為反映地區(qū)的資源供給水平的整體指標，被廣泛用于自然要素對人口、社會、經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的支撐能力。其中，水資源和土地資源承載力是研究的熱點，主要方法包括指標評價法、趨勢分析法、多目標優(yōu)化算法、系統(tǒng)動力學(xué)方法等（張寧寧等，2019；周侃等，2019）。氣候資源承載力通常采用逐步訂正法、農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)域法、Miami模型、Thornthwaite Memorial模型等從氣溫、降水、植物蒸散等角度進行評價（白美蘭等，2010；李振杰等，2019）。礦產(chǎn)資源承載力研究主要集中于對資源可持續(xù)力的評價，主要方法包括集對分析、模糊綜合、灰色關(guān)聯(lián)等（魏景明，2006）?？梢?，針對自然要素資源屬性開展的評價多是結(jié)合特定指標和模型所開展的定量化評價，指標權(quán)重的多方法集成和指標體系的不斷綜合讓評價結(jié)果可信度越來越高。然而，研究對生物資源等關(guān)注較少，多種資源的綜合集成研究也相對缺乏。

2.2 生態(tài)屬性

基于生態(tài)屬性的自然要素評價涉及的概念和方法較多，主要包括生態(tài)承載力、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值、生態(tài)脆弱性等，多是通過構(gòu)建指標體系開展評價。研究對象上既涉及對土地、水、氣候、地形等單一自然要素生態(tài)屬性的評價（Fang et al.，2021；周廣勝等，2021），也包含了對多要素集成的綜合生態(tài)特征的探究（Peng et al.，2016；Chen et al.，2021；張學(xué)淵等，2019）。其中，水文、氣象指標涉及降水量、水網(wǎng)密度指數(shù)、氣溫、地下水等，土壤指標涉及質(zhì)地、土地退化等，生物指標涉及植被覆蓋、生境重要性、凈初級生產(chǎn)力等，地形指標涉及地形位、坡度等因子。

生態(tài)承載力原是指某一區(qū)域能夠供養(yǎng)的最大生物量，后期逐漸向?qū)?jīng)濟、社會等人類活動的承載能力方向延伸（沈威等，2019）。評價方法主要包含綜合評價法、狀態(tài)空間法、生態(tài)足跡法、凈初級生產(chǎn)力法、供需平衡法等（向蕓蕓等，2012；張學(xué)淵等，2019）。其中，綜合評價法是通過多指標綜合分析和評價來實現(xiàn)，指標體系選擇是關(guān)鍵手段和因素，而狀態(tài)空間法適用于對生態(tài)承載力的時序變化分析。生態(tài)足跡法偏重于從人類活動影響的角度、通過轉(zhuǎn)化為生物生產(chǎn)性土地（或水域）的面積來進行表征，凈初級生產(chǎn)力法則偏重于生態(tài)系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)和功能以及其植被活動狀況。供需平衡法兼顧了人類的需求和生態(tài)系統(tǒng)本身的能力，評價往往更加全面。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是生態(tài)系統(tǒng)通過生態(tài)功能為人類提供生態(tài)產(chǎn)品的過程，常用于評價各類自然要素提供不同類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的能力（Costanza et al.，1998）。當前生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的評價方法主要包括功能價值評價法和當量因子評價法。功能價值評價法是對生態(tài)系統(tǒng)的水土保持、調(diào)節(jié)大氣、固碳制氧等關(guān)鍵服務(wù)功能及其價值進行評價（Ouyang et al.，2016）；而當量因子法通過當量因子表和各生態(tài)用地面積計算包括食物生產(chǎn)、氣體調(diào)節(jié)、生物多樣性等生態(tài)服務(wù)價值（謝高地等，2015）。功能價值評價法可以相對準確地評價要素的生態(tài)服務(wù)功能，然而計算過程較為復(fù)雜，通常應(yīng)用于小范圍尺度地域，當量因子法可以更加有效地應(yīng)用于大范圍的評價中（Richardson et al.，2015；汪東川等，2019）。此外，InVEST模型、ARIES模型和SolVES模型等價值評價模型發(fā)展較快，滿足了自然系統(tǒng)評價動態(tài)性、客觀性、準確性、綜合性的需求（Brown et al.，2012；Bagstad et al.，2013；Cong et al.，2020；黃木易等，2020）。

除生態(tài)承載力、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)外，其他指標如生態(tài)脆弱性、生態(tài)敏感性、生態(tài)重要性、生態(tài)安全格局等也得到應(yīng)用（李德旺等，2013；杜悅悅等，2017；吳春生等，2018）。這些指標從生態(tài)系統(tǒng)的某種屬性出發(fā)進行定性或定量評價，但是指標間關(guān)系以及不同生態(tài)要素之間的關(guān)聯(lián)性特征研究相對較少。此外，生物入侵被認為是改變生物多樣性從而破壞生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的重要因素，相關(guān)研究有待深化（潘紅麗等，2021；葉有華等，2021）。

2.3 環(huán)境屬性

環(huán)境承載力概念源于馬爾薩斯的資源有限論，用于判斷環(huán)境狀況對人類活動的容納能力，以維持復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)相對平衡所能容納的人類活動閾值作為表征。環(huán)境承載力的評價方法主要包含指標體系法、供需平衡法、系統(tǒng)模型法和環(huán)境容量法4種類型（李名升等，2012）。在具體評價中，環(huán)境承載力主要關(guān)注水環(huán)境、大氣環(huán)境、土壤環(huán)境等方面，同時指標的選擇也兼顧了人類活動的環(huán)境破壞或改善效應(yīng)，如污染物排放和處理、環(huán)境負荷與削減等方面的表征指標（潘丹，2016；張靜等，2016）。除了環(huán)境承載力之外，環(huán)境質(zhì)量評價、環(huán)境風(fēng)險評價也常用于環(huán)境系統(tǒng)評價，其中前者主要通過建立指標體系對環(huán)境系統(tǒng)的質(zhì)量及其變化進行評價（李名升等，2012），而后者則針對選定的污染物所產(chǎn)生的危害可能性進行測算和評估（任世鑫等，2019）。由于環(huán)境狀況與人類生產(chǎn)、生活的狀態(tài)息息相關(guān)，相互影響，如何兼顧環(huán)境自身狀況和人類活動影響開展研究，成為從環(huán)境屬性角度進行自然要素評價所關(guān)注的重點方向。

2.4 災(zāi)害屬性

自然要素的災(zāi)害屬性表現(xiàn)為自然活動造成人類系統(tǒng)受到擾動從而產(chǎn)生人員傷亡或者經(jīng)濟損失的現(xiàn)象，災(zāi)害風(fēng)險分析與風(fēng)險管理是災(zāi)害因素分析的兩個方面（劉斌濤等，2014）。災(zāi)害屬性的評價涉及災(zāi)害脆弱性、災(zāi)害危險性、災(zāi)害風(fēng)險評價等概念，其評價大致可以分為兩步，即單一災(zāi)種風(fēng)險評價和評價結(jié)果的綜合疊加分析（王耕等，2010）。以歷史災(zāi)情數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的評價法是災(zāi)害風(fēng)險評價的常用方法，主要是基于歷史的信息來分析災(zāi)害發(fā)生的條件和規(guī)律，推算未來災(zāi)害的可能，并提出相應(yīng)的應(yīng)對方案和策略（夏興生等，2016）。在歷史災(zāi)情信息不充足的情況下，信息擴散理論被廣泛用于災(zāi)害風(fēng)險評價中（張麗娟等，2009）。指標綜合法也被廣泛使用，主要從危險性、暴露性、脆弱性和防災(zāi)能力等方面選擇對應(yīng)的致災(zāi)指標，建立模型開展評價（巫麗蕓等，2014）。在技術(shù)方面，包括3S在內(nèi)的空間分析技術(shù)在現(xiàn)代災(zāi)害評價中也發(fā)揮了較強的支撐作用（姜藍齊等，2013）。然而當前災(zāi)害屬性的指標體系構(gòu)建過多地關(guān)注災(zāi)害所可能造成的社會經(jīng)濟損失，對自然要素的本底災(zāi)害屬性的評價相對欠缺，對各要素災(zāi)害屬性之間的關(guān)聯(lián)性分析較為缺乏。同時，除了廣為關(guān)注的旱澇災(zāi)害、氣象災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害等外，對生物災(zāi)害等新災(zāi)害的關(guān)注度有待加強。

3 自然要素各屬性的集成評價

單一自然要素及其特定屬性的評價是識別自然要素本底特征的基礎(chǔ)性工作，而對這些要素及其屬性的綜合集成分析則是確定其承載力和適宜性的終極目標。當前，與國土空間規(guī)劃相關(guān)的工作在綜合集成分析方面開展了探索，主要體現(xiàn)在以下方面。

3.1 主體功能區(qū)規(guī)劃中的自然要素評價與集成

主體功能區(qū)劃是基于對自然條件適宜性以及資源環(huán)境承載力的認識基礎(chǔ)，根據(jù)人類社會發(fā)展需求所開展的綜合區(qū)劃工作（樊杰，2015）。主體功能區(qū)劃從自然維度、自然環(huán)境對不同人類活動的適宜程度以及地域功能的空間組織效應(yīng)3個方面篩選出 10個指標開展評價，其中涉及自然要素的指標項包含可利用土地資源、可利用水資源、環(huán)境容量、生態(tài)系統(tǒng)脆弱性、生態(tài)重要性、自然災(zāi)害危險性六大項（圖3）?？衫猛恋刭Y源、水資源采用分布式計算，分別通過人均可利用土地資源、可利用土地資源總量以及人均可利用水資源潛力、可利用水資源潛力進行表征。其他項采用集成式計算獲得，其中環(huán)境容量綜合了大氣環(huán)境、水環(huán)境的計算結(jié)果，生態(tài)系統(tǒng)脆弱性綜合了沙漠化、土壤鹽漬化等分析結(jié)果，生態(tài)重要性包含了對水源涵養(yǎng)、土壤保持、防風(fēng)固沙、生物多樣性維護等重要性評價，而自然災(zāi)害危險性則綜合考慮了洪水、地震、熱帶風(fēng)暴等災(zāi)害類型。在分項評價的基礎(chǔ)上，開展指標的集成分析，六項自然要素指標分為兩類。其中，生態(tài)系統(tǒng)脆弱性和生態(tài)重要性為一類，取兩者較高值作為區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)保護程度的評價結(jié)果；人均可利用土地資源、可利用水資源、自然災(zāi)害危險性和環(huán)境容量被劃為一類，取前兩者較小值作為支撐項，取后兩者較大值作為限制項?？梢姡黧w功能區(qū)劃的評價涵蓋了自然要素的四大屬性，評價結(jié)果具有較高綜合性。但是，各項指標評價所采納的具體指標還有待進一步提高精準性。同時，指標綜合集成的科學(xué)性仍需加強，指標間的聯(lián)系性與可比性有待明確。

圖3 主體功能區(qū)劃中的自然要素系統(tǒng)Fig. 3 Natural elements system of Major Function Oriented Zoning

3.2 資源環(huán)境承載能力評價中的自然要素集成

資源環(huán)境承載能力概念是承載力概念的延伸，是環(huán)境科學(xué)、生態(tài)科學(xué)、地理科學(xué)等學(xué)科相互交叉的產(chǎn)物，也是集資源承載力、生態(tài)承載力、環(huán)境承載力等概念于一體的綜合性表達（樊杰等，2015；封志明等，2018）。但是，早期對資源環(huán)境承載能力的研究仍主要關(guān)注于理論探討和針對水、土地、大氣、礦產(chǎn)等特定要素的評價，近年來其評價內(nèi)容得到拓展，伴隨著對人口資源需求和消耗影響的關(guān)注，逐漸從資源、環(huán)境、社會、經(jīng)濟等多方面建立綜合性指標體系，對評價區(qū)域的資源環(huán)境承載能力進行定量刻畫（圖4）。2008年汶川地震后，資源環(huán)境承載能力評價也較多地應(yīng)用于城市總體規(guī)劃、專項規(guī)劃等規(guī)劃中（牛方曲等，2018）。評價方法也日漸豐富，包括綜合指標法、突變級數(shù)法、系統(tǒng)動力模型法等模型和方法得到廣泛應(yīng)用（呂一河等，2018；馬定國等，2020）。同時，研究視角也不斷由靜態(tài)分析向動態(tài)模擬轉(zhuǎn)變，多方法綜合性的分析逐漸增多，提高了承載能力評價的綜合性和科學(xué)性（牛方曲等，2019；王秦等，2020）。但是，鑒于資源環(huán)境領(lǐng)域涉及的指標眾多，每個指標自身的評價方法就存在多樣性，指標之間的關(guān)系確定和集成分析難度更大，給科學(xué)確定資源環(huán)境承載能力的綜合值帶來了較大挑戰(zhàn)。

圖4 資源環(huán)境承載能力評價中的自然要素系統(tǒng)Fig. 4 Natural elements system of resources and environment carrying capacity

3.3 國土空間規(guī)劃“雙評價”中的自然要素集成

資源環(huán)境承載能力和國土空間開發(fā)適宜性評價是國土空間規(guī)劃的重要前提，是從生態(tài)保護、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城鎮(zhèn)建設(shè)三類功能空間上所開展的集成評價，是探究區(qū)域自然適宜空間的直接支撐（自然資源部國土空間規(guī)劃局，2019）。按照自然資源部國土空間規(guī)劃局2019年6月公布的《資源環(huán)境承載能力和國土空間開發(fā)適宜性評價技術(shù)指南 (試行)》，資源環(huán)境承載能力側(cè)重于資源要素能夠支撐的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城鎮(zhèn)建設(shè)等人類活動規(guī)模，國土空間開發(fā)適宜性反映特定國土空間進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城鎮(zhèn)建設(shè)等人類活動的適宜程度，兩個方面的評價均涉及到土地資源、水資源、氣候等自然要素的分析和評價，涵蓋了自然要素的資源、生態(tài)、環(huán)境、災(zāi)害4個屬性（圖5）。從功能角度，生態(tài)保護主要通過生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性、生態(tài)敏感性兩個指標集成獲得，以生態(tài)屬性的指標為主；其中，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性涵蓋了生物多樣性維護、水土保持、防風(fēng)固沙等功能，以每項功能重要性等級的最高值作為該項評價值；生態(tài)敏感性以水土流失、土地沙化、石漠化、海岸侵蝕敏感性的最高等級作為評價結(jié)果；在兩項指標評價的基礎(chǔ)上，根據(jù)生態(tài)廊道和生態(tài)系統(tǒng)自然邊界對結(jié)果進行修正。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)功能的評價集成了生態(tài)、土地資源、水資源、氣候、環(huán)境、災(zāi)害等所有指標的結(jié)果，但是以土地資源、水資源和氣候評價作為基礎(chǔ)，進而結(jié)合土壤環(huán)境容量、鹽漬化敏感性等生態(tài)環(huán)境狀況和旱澇等災(zāi)害風(fēng)險性狀況進行修正。城鎮(zhèn)建設(shè)功能考慮了除生態(tài)外的所有指標，以土地資源和水資源的集成評價結(jié)果作為基礎(chǔ)依據(jù)，并結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害危險性、大氣和水環(huán)境容量等進行修正。

圖5 國土空間規(guī)劃“雙評價”中的自然要素體系Fig. 5 Natural elements system of “double evaluation” in territorial spatial planning

綜上，生態(tài)保護功能以生態(tài)屬性作為衡量的主要依據(jù)，而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城鎮(zhèn)建設(shè)則以資源屬性作為評價的基礎(chǔ)條件，并結(jié)合生態(tài)、環(huán)境、災(zāi)害等屬性進行修正與限制?！半p評價”所包含的自然要素的指標較為全面和系統(tǒng)，各項指標的評價方法也兼具科學(xué)性和可操作性，是已有研究成果的凝練和提升。但是，集成分析中，指標的剛性和彈性作用無法得到明確識別，某些類指標應(yīng)該起到的剛性約束作用難以體現(xiàn)。同時，中國幅員遼闊，各個地方的自然條件存在明顯差異，需要在指標評價中對區(qū)域性要素，尤其是具有較強約束的關(guān)鍵要素加強分析。

4 結(jié)論和展望

從農(nóng)業(yè)文明到工業(yè)文明到生態(tài)文明，國土空間開發(fā)經(jīng)歷了從以追求糧食生產(chǎn)到追求經(jīng)濟增長，再到追求經(jīng)濟-社會-生態(tài)和諧發(fā)展的階段，服務(wù)于經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展成為當前國土空間規(guī)劃編制的主要目標。從可持續(xù)性出發(fā)，自然要素具有資源、生態(tài)、環(huán)境、災(zāi)害4個方面的屬性。已有研究在屬性判別、指標評價和綜合集成方面開展了多方面的探索，取得了積極進展，但是仍然存在具體指標較混雜，且在代表性、適用性、系統(tǒng)性、可操作性等方面相對欠缺等問題，需要結(jié)合國土空間開發(fā)和保護的需求進行調(diào)整和優(yōu)化。

4.1 主要問題

（1）指標與方法的適用性不足。代表性指標的選取是科學(xué)評價自然要素的關(guān)鍵，但是鑒于自然要素涉及的方面較多，關(guān)鍵指標的選擇需要根據(jù)評價的需要進行確定。每個指標的評價方法也千差萬別，在適用性、可操作性方面存在較大差異，需結(jié)合實際需求和數(shù)據(jù)支撐等進行評價方法的優(yōu)選。綜合集成分析中，指標權(quán)重的確定也存在較大差異和不確定性。同時，對生物災(zāi)害等部分新要素作用的分析也存在不足。

（2）自然要素概念和屬性認知尚待厘清。當前自然要素的屬性評價已經(jīng)取得了較多成果，已有的屬性評價中仍存在概念混淆、指標交織的問題，如資源承載力、環(huán)境承載力與資源環(huán)境承載力的評價內(nèi)容較為相似，需要根據(jù)屬性進行梳理和界定。此外，國土空間規(guī)劃“雙評價”規(guī)程中將要素評價和屬性評價置于同一層次，也使得評價標準不一和結(jié)果難以集成。

（3）自然要素的統(tǒng)籌分析有待加強。單一自然要素的評價雖然針對性較強，但是難以整體反映自然要素的綜合特征。因此，自然要素及其屬性的綜合集成評價起到化繁為簡的作用。但是，已有集成評價的體系性往往存在不足，不同類型評價的指標差異性以及銜接性還需研究加強。同時，不同屬性的作用往往在強度、方向上存在較大差異，如在“雙評價”的城鎮(zhèn)功能評價中資源屬性處于基礎(chǔ)性地位，而生態(tài)、環(huán)境、災(zāi)害屬性則起限制性作用。同樣在其他功能的評價中，不同屬性作用的差異也需要進一步明確。

（4）評價的動態(tài)性和作用的彈性還需加強。當前，自然要素的評價仍然偏重于靜態(tài)分析和空間差異研究，對變化過程及其區(qū)域差異的研究較少，導(dǎo)致往往發(fā)生“知其然、不知其所以然”的問題。此外，有些因素具有較強的限制和約束功能，甚至起到“一票否決”的作用，這在指標綜合的過程中往往被弱化，無法得到明確體現(xiàn)。因此，需要結(jié)合目標需求和區(qū)域差異加強剛性約束因素的分析和評價，以更好地凸顯其制約作用。

4.2 未來研究展望

（1）強化自然要素的基礎(chǔ)性地位和底線約束作用。優(yōu)化國土空間開發(fā)和保護格局是生態(tài)文明建設(shè)的首要任務(wù)，針對當前國土空間開發(fā)存在的問題，應(yīng)當通過調(diào)控使得自然要素在國土空間規(guī)劃中的基礎(chǔ)性不斷增強，重要性不斷提高，優(yōu)先性得到前置。要突出自然要素的底線約束作用，綜合考慮區(qū)域水、土等主要資源供給能力，設(shè)定資源利用上限；充分考慮水環(huán)境、大氣環(huán)境、土壤環(huán)境等相關(guān)環(huán)境指標，嚴格按照環(huán)境準入負面清單進行監(jiān)督與管控；加強生態(tài)空間管控，切實以“一票否決”要求推動生態(tài)保護紅線落地；強化對災(zāi)害屬性的認知，加強對災(zāi)害風(fēng)險性及其潛在危害的分析。

（2）加強通用數(shù)據(jù)和適用方法的篩選。針對當前資源環(huán)境承載力評價體系較雜亂的問題，針對性地借助自然承載力概念對自然系統(tǒng)本底開展評價，從而消除社會經(jīng)濟系統(tǒng)對評價結(jié)果的影響。此外，將理論成果應(yīng)用于現(xiàn)實規(guī)劃時需要關(guān)注其可操作性，探索構(gòu)建具有較強適用性的的評價技術(shù)方法。隨著對自然預(yù)警工作的不斷重視，對自然要素時間序列上的對比分析也越來越受到重視，未來需要加強對自然要素系統(tǒng)演變趨勢的模擬研究，構(gòu)建集過去、現(xiàn)在、未來于一體的自然要素綜合評價體系，從機理上認識自然系統(tǒng)。

（3）深化自然要素的系統(tǒng)性研究。國土空間規(guī)劃是“多規(guī)合一”，而非“多規(guī)疊加”，是系統(tǒng)、完整、有層次的規(guī)劃體系（圖6）。為凸顯自然要素的基礎(chǔ)性作用，需要加強自然各屬性及其關(guān)系的分析，形成集本底分析、預(yù)警分析、潛力分析于一體的綜合評價系統(tǒng)，為科學(xué)劃定國土空間開發(fā)與保護格局奠定基礎(chǔ)。同時，深入分析人類活動對自然要素的資源、生態(tài)、環(huán)境、災(zāi)害屬性已經(jīng)產(chǎn)生的影響，總結(jié)這種影響發(fā)生的規(guī)律，并對未來可能發(fā)生的影響進行預(yù)測，以對相關(guān)規(guī)劃進行調(diào)整，增強規(guī)劃的科學(xué)性與指導(dǎo)性。通過基礎(chǔ)評價、規(guī)劃管控、效應(yīng)反饋相結(jié)合的評價系統(tǒng)對自然進行保護、利用、整治和修復(fù)，從而形成更加科學(xué)合理的國土空間開發(fā)與保護格局。

圖6 自然要素系統(tǒng)與國土空間規(guī)劃的關(guān)系Fig. 6 Relationship of natural elements system and territorial spatial planning