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【专家视角】“双碳”目标下全域土地综合整治的学理研究与实践路径

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双碳”目标下全域土地综合整治的学理研究与实践路径

 

 

 

摘要:全域土地综合整治作为优化乡村国土空间的重要实践活动,既是人为土地利用的重要碳源之一,也对缓解土地利用碳排放具有积极作用。为解析其与“双碳”目标的互馈机制与耦合关系,剖析其对实现“双碳”目标的贡献作用,提出全域土地综合整治碳效应的学理研究问题与实践应用路径。结果表明:①与传统土地整治相比,全域土地综合整治具有更强的战略性、综合性和系统性,作为面向全要素全空间的土地实践活动,其价值导向和实践方式更多元,与“双碳”目标联系更密切,固碳减排可操作性更强;②基于文献计量研究发现,面向“双碳”目标的全域土地综合整治应在碳效应影响因素解析、碳核算体系构建、空间布局优化等方面开展学理研究和关键问题探索;③研究提出了综合规划引领、工程建设和建后管护的实践应用路径,全域土地综合整治通过调整技术方法体系、优化规划编制和实施等各环节,对实现“双碳”目标具有重要推动作用。研究为面向“双碳”目标的全域土地综合整治提供理论研究视角和实践参考,为全域土地综合整治助力“双碳”目标实现提供借鉴。

关键词:全域土地综合整治;碳达峰;碳中和;理论解析;实践路径

 

1 引言

气候变化作为全球面临的重大挑战之一,是当前行业管理和学术研究的重点领域。2021年全球平均气温(1—9月)比1850—1900年高出约1.09℃,被世界气象组织列为全球有记录以来第六个或第七个最温暖的年份[1]。气温升高带来的自然灾害不容忽视,太平洋西北地区的热浪、北美西部地区的干旱、北美和欧洲的山火、涉及全球范围内创纪录的降雨都证实了全球气温上升的严重后果[2-4]。为规避气候变化风险,实现全球可持续发展,《巴黎协定》规定各国应将升温控制在2℃以内,并努力控制在1.5℃。而到2030年,全球二氧化碳排放量需减少45%,才能将全球变暖幅度控制在1.5℃以下[5]。中国也提出“2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和”的“双碳”目标,促进了全国范围内的增汇减排行动。土地利用作为区域碳排放的重要驱动因素,其与碳循环的生物物理化学反应决定了全球生态系统的结构和功能[6-8]。此外,土地利用与气候环境在不同时空尺度的交互作用具有双向性[2]。一方面,气候变化严重影响了土地功能与利用效率。全球变暖导致极端气候事件的频率和强度有所增加,造成土壤侵蚀、沙漠化、土地退化、生物多样性下降、热浪、传染病等,影响区域生产能力和宜居性,并加剧对稀缺自然资源的竞争,导致迁徙、不稳定和冲突[9]。另一方面,农业、林业和其他土地利用是人为温室气体排放的重要来源。2007—2016年人为土地利用造成的温室气体(CO2、CH4、N2O)排放量(12.0±3.0 Gt CO2 eq yr-1)约占全球排放总量的23%,其中包括森林砍伐、造林或再造林等造成的土地覆被变化和规划、管理等造成的土地利用活动。而由于土地和水的使用和管理实践,全球大约20%的植被表面呈现出生产力持续下降的趋势[9]。土地利用作为缓解气候变化的重要环节,对气候变化产生放大或减弱效应[2],即土地利用既是造成气候变化的重要原因之一,也是缓解气候变化的关键因素。同时土地利用与粮食安全、乡村振兴等社会经济目标联系密切[10],因此优化土地利用以满足社会发展需求并兼顾生态文明建设对实现“双碳”目标具有重要意义。

 

土地整治作为一项重要的人为土地实践活动,以统筹规划、整合资源、整体推进为原则,通过调整结构、提高效率以改善土地利用状态[11-15]。土地整治以资源合理开发、利用、治理、保护为主要目标,以工程措施为实施载体,已经历40余年的演化发展和实践转型过程[16-18]。机构改革后,实现全域山水林田湖草自然资源统一管理已成为土地资源规划和管理的必然选择。2003年,浙江省以全域土地综合整治为抓手,开展了“千村示范、万村整治”工程,并于2018年荣获联合国环境规划署授予的“地球卫士奖”。2019年自然资源部印发《关于开展全域土地综合整治试点工作的通知》,推动了全国范围内全域土地综合整治试点的建设[19,20]。作为从实践领域诞生的新理念和新做法,全域土地综合整治(以下简称“全域整治”)是土地整治的发展延伸。由于传统土地整治以增加耕地面积、提升耕地质量、改善农村生产生活条件为主要目标[21],大量整治项目扰动了区域碳平衡[22-25],全域整治作为面向全空间、全地类、全要素的整治活动,其碳效应值得进一步探讨。已有关于传统土地整治碳排放的研究在理论层面构建了综合土壤碳库、植被碳库和大气碳库的碳循环机制和耦合关系[22],在实证层面以土地整治项目碳足迹[26]及对区域造成的碳效应[22]为主,多从地类转换[27-29]、工程实施[24,30]和管理利用[31-33]等方面展开。其中,转换地类主要涉及耕地、林地、草地和建设用地,工程实施以土地平整、灌溉与排水、田间道路、农田防护等工程为主,管理利用涵盖种植制度、灌溉类型、施肥方式、耕作措施等。在区域尺度重点关注由土地利用结构变化和工程能源消费带来的碳效应,以定性影响因素分析和定量碳核算为主,其中定性影响因素涉及生态服务、土地结构变化等[27,34],定量碳测算借助IPCC清单法,多面向能源消费、土地管理方式等重要影响因子[22]。已有研究在研究时段层面多关注工程实施阶段与建后恢复期,对整治准备期、建设期、恢复期、收益期和停滞期的全生命周期碳效应研究较少[26]。综合而言,传统土地整治以工程实施为重点,当前研究对土地整治工程实施阶段的碳排放较为关注,对整治规划和后期管护阶段的碳效应关注较少。

 

以上研究均在土地整治碳效应方面做了有益探讨,并为低碳化全域整治开展提供了理论支撑和实践参考,对实现“双碳”目标具有重要推动作用。但在以规划引领为重点的国土综合整治背景下,当前研究对全域整治如何承接传统土地整治碳效应的理论架构、如何实现面向“双碳”目标的低碳化整治转型等问题涉及不多,对低碳化全域整治的理念引领、理论指导、研究框架等问题研究未成体系。在新的发展阶段,厘清全域整治与传统土地整治的理论关系,分析由地类转变、要素综合、空间复合造成的土地利用碳效应机制,解析全域整治与“双碳”目标的互动关系,对实现低碳化全域整治具有重要意义。研究基于传统土地整治碳效应研究进展总结,拟从全域整治的内涵特征与减排机制、学理研究方向、实践应用路径三方面探讨全域整治对“双碳”目标的服务机理,以期丰富全域整治碳效应的研究内容,形成新时期全域整治的理论解析体系与低碳化调控路径,为全域整治服务“双碳”目标实现提供理论引领、规划指导和政策支撑。

 

2 面向“双碳”目标的全域土地综合整治

2.1  全域土地综合整治碳效应的研究进展

为明晰全域整治碳效应研究进展,以2022年4月28日为时间节点,通过以“农用地整治”“农村整治”“土地整治”“土地综合整治”“全域整治”“碳排放”“碳储量”“碳固存”为主题的数据库检索,对文献进行人工筛查,去除与全域整治无关研究后共计50条记录,分布在2010—2022年。关键词聚类分析结果显示(图1),已有全域整治碳效应研究涉及农学、经济学、管理学、地理学等多个学科领域,以土地整治为核心,以项目建设为主要载体,以提升生态系统固碳能力为目标,围绕碳排放、碳储量、碳效应、碳核算、碳平衡等研究内容,以综合评价法为基础开展工程建设、政策响应、分区分类规划等研究,形成了以生态修复建设和低碳土地整治为重点的土地整治碳效应研究体系。此外,以低碳城市为引领的公共空间和城市更新是土地整治的另一研究主题。年度发文量统计结果显示(图2),当前关于全域整治碳效应的研究尚处在起步阶段,自2012年生态文明建设提出以来,生态型土地整治备受关注,年发文量虽呈上升趋势,但涨幅不大,土地整治碳效应研究仍有较大探索空间。根据关键词突现分析结果(表1),低碳经济、低碳乡村出现在2011年和2012年,且持续时间较短。随着《全国土地整治规划(2011—2015)》的结束,2016年以来,“碳排放”“碳效应”“碳储量”“固碳能力”等关键词成为研究重点,其中,“碳排放”和“碳效应”的突显强度最大,“碳效应”和“固碳能力”突显持续时间较长,土地整治对生态系统碳循环的影响日益受到关注。

 

土地整治碳核算是碳效应评估的核心环节,已有研究多以CO2为评估对象,从吸收和排放两方面评估土地整治碳效应。一方面,土地整治碳排放可分为土地结构碳排放、工程能耗碳排放和管理利用碳排放。核算方法多基于土地利用碳核算和能源碳核算,以统计数据为主要数据源,以排放因子法为主,对实测法和模型法涉及较少。实测法中间环节少且结果准确,但投资较大,难以开展大规模测量,可用于土地整治后期管护利用的点位碳收支测量。模型法以模拟农业生态系统碳收支为重点,可有效分析土地整治对区域碳循环的扰动。另一方面,碳吸收包括植被固碳和土壤固碳,基于土地整治固碳的研究多以定性为主,突出其对土壤有机碳的影响和对土壤固碳的积极作用,在植被固碳方面,对由管护利用带来的间接固碳涉及较少。

已有研究在规模、结构、强度和格局等方面对土地整治碳效应进行评估测算与机理解析。在土地利用规模层面,土地整治活动重点关注新增耕地的数量与质量,未利用地转化为耕地,加剧了土壤碳库的活跃程度,影响土壤与大气间的碳交换。不同地类间的转换直接影响了生态系统碳流动过程[22],而土地利用结构的变化不仅包括地类转换,亦包括农地非农化、非粮化等过程,地表覆被变化会改变植被固碳能力,并影响植被凋落物的分解速率[35]。土地整治对耕地的提质改造提高了土地利用效率并促进要素投入[36-38],利用强度增大在提高农业生产能力的同时促进了间接碳排放。一方面,集约化土地利用承载了较多能源和工业碳排放,水稻种植、垃圾填埋及化石燃料的生产和使用均会产生大量CH4;另一方面,管理方式趋紧、生产和资本投入增强均提高土地利用碳排放。例如,氮肥施用作为提高产量、丰富土壤有机质的重要方式,而农业N2O排放量(2.3±0.7 Gt CO2 eq yr-1)占人为排放的81%[2],对气候变化的影响不容小觑。此外,农业机械投入、作物烘干和存储、设施农用地能耗等过程均产生直接和间接碳排放[39,40]。最后,用地时空变化与景观格局特征土地利用结构和强度密切相关,规模化率的提升、利用格局的转变均对区域碳循环造成一定扰动(图3)。

2.2全域土地综合整治的内涵特征

土地资源优化配置作为提高资源利用效率、平衡供需关系、促进资源可持续集约利用的重要途径,对缓解土地利用冲突、实现人地和谐发展具有重要意义[14,41-43]。在当前社会经济快速发展背景下,土地资源供需不匹配、自然资源约束趋紧是区域实现全面可持续发展面临的新问题[42]。传统土地整治忽视了多资源要素的内在联系和多重空间的功能重叠与冲突,难以充分满足资源管理、空间优化及人类对生态系统服务的需求。面向“双碳”目标,传统土地整治低碳理念滞后,对低碳工程和技术关注较少。在新时期,全域国土空间格局优化与资源治理业已成为气候变化和可持续发展研究的热点问题[44,45]。全域整治作为面向全要素全空间的土地实践活动,缓解气候变化、促进“双碳”目标实现已成为其工作开展的新使命。如何通过自上而下的规划引领和自下而上的工程实施服务于“双碳”目标实现,是现阶段全域整治转型中的关键问题[18,46-49]。全域整治作为一项地域性规划任务,具有战略性、系统性、综合性和广泛性,系统解析全域整治内涵特征对解析其与“双碳”目标的互馈机制具有积极作用。

全域整治通过综合配置全空间的土地资源,促使乡村系统的协调有序运行,实现乡村资源要素提升和景观格局优化[50]。与传统土地整治项目相比,全域整治既有对传统农用地整理的继承,也在整治对象、范围、方式、目标等方面具有突破和创新[19]。在战略层面,随着社会主要矛盾的转变和顶层战略的调整,全域整治虽以农村区域为主战场,但以各级国土空间规划为引领,更关注社会经济发展的现实需求和生态文明建设的积极效应[50-52],尤其在当前气候变化、新冠疫情大流行背景下,实现粮食安全、生态良好、城乡协调等目标尤为迫切,全域整治对实现乡村振兴具有关键意义。在实施层面,全域整治具有全范围规划和全周期管理的特征,涉及农业农村、林草、城市与住建等各行业和多部门[50,53]。在管理层面,从规划选址、实施监测、绩效评价、建后管护等全周期管理是全域整治的基本特征。此外,全域整治不仅发挥生产支撑、空间承载、资源保障等基础功能,也具有人地关系调控、生态服务调节等衍生功能,致力于实现村落历史文化传承、自然资源增值等目标,打造宜居宜业、品质高效的乡村生产生活空间。最后,全域整治区别于传统土地整治最显著特征在于其广泛的整治要素和多样的整治模式与措施。全域整治试点的广泛实施作为国土综合整治新阶段的重要表现形式,已成为粮食安全、生态修复、乡村振兴等目标实现的重要支撑。

2.3全域土地综合整治与“双碳”目标的互馈机制

全域整治作为生态文明与碳中和新时期的重要国土实践活动,相比于传统土地整治,其在实践理念、实践方式、价值导向等层面与“双碳”目标联系更紧密,具有更高可操作性和实施效益[54]。研究通过剖析全域整治作用下人地系统的交互效应,解析全域整治与“双碳”目标的互动关系,构建“双碳”目标引领下基于人地关系视角的全域整治内涵解析框架(图4)。在生态文明理念引领下,人类认知行为发生改变,作用于全域全要素,引起全域整治的对象与实施环境的变化。引入人地关系视角剖析双碳引领下全域整治的内涵转变,对深入认识全域整治具有积极意义。

生态需求变化、膳食结构调整、共享发展与乡村振兴等理念使行为主体对全域整治的认知发生变化,以行为主体理念转变驱动的碳效应变化是全域整治服务于“双碳”目标的前提条件。首先,环境退化与资源约束趋紧影响了生态系统良性循环,可持续发展与绿色循环理念应运而生。全域整治作为土地整治发展的新阶段,一方面以优化配置、提高效率、保障粮食、促进乡村振兴为目标,另一方面关注生态良好与资源可持续利用,以实现多目标统筹。因此,生态文明与低碳理念应贯穿全域整治规划制定、制度保障、工程实施、后期管护等各个环节。其次,人们对谷物食品的摄入量逐年下降,动物性食物消费逐年增加,畜牧业生产排放占全球人为温室气体排放总量的11%,其中约44%来自牲畜甲烷排放[55],反刍动物作为CH4的重要来源,其带来的农业生产结构调整应引起重点关注。因此优化用地结构,关注包括耕地在内的所有食物生产用地是全域整治面临的前所未有的挑战。最后,由共享发展理念引导的乡村振兴和城乡融合发展是全域整治新的指导理念,城乡二元体制已不再是简单的“乡村支持城市、城市反哺农村”,乡村作为中国现代化发展的稳定器与蓄水池[56],与全域社会经济发展紧密联系。乡村振兴作为一项长期战略,在提供农业支持的同时推进乡风文明建设是全域整治助力乡村振兴的关键。开展低碳环保型整治工程,打造生态宜居的乡村环境是全域整治的重要目标之一。生态理念与膳食结构调整下的作物生产、食物消费、能源利用等碳收支发生变化,同时,乡村振兴目标推动了碳汇地和碳源地空间格局的改变,如何构建低碳化国土空间格局是全域整治面临的重要挑战[57,58]

土地资源作为全域整治的作用客体,其利用特征决定着经济、社会和生态服务的功能表现[10,59]。在行为主体理念转变的基础上,全域整治的作用对象在要素、范围、空间等方面均发生重要变化。全域整治作为面向全要素、全空间的整治活动,通过能量交换、物质循环和信息流动对涵盖山水林田湖草沙的多重要素开展整治修复。在地类层面,全域整治的作用对象涵盖耕地、农村建设用地、林草地、园地、水域等。农用地作为生产空间,既是区域碳排放的重要来源,也是缓解气候变化的关键因素[32,60],农田土壤有机碳固存对农业生态系统服务“双碳”目标具有积极意义,但由于农田碳储量受区域气候条件[61]、土壤类型[31,62]、种植制度[63]、耕作方式[64]等影响,因地制宜开展农用地整治以提高农田有机碳储量是全域整治固碳减排的重要手段。生态空间整治修复是全域整治区别于传统土地整治的关键,开展湿地、林地、灌丛、水域的保护和修复是增强生态系统碳汇的重要因素[35,48,65]。在要素层面,其作用对象不仅包括自然资源、要素投入、劳动力等实体要素,也包括生态服务、利用格局、人类需求等隐形要素,涉及土壤、植被、水面、大气等碳流动和交换过程。由全域整治带来的不同碳库之间碳交换具有复杂性和广泛性,厘清其交换机制及耦合过程是全域整治碳效应研究的重点。综合而言,全域整治的作用客体是包括资源要素、组织结构、过程格局、供给服务在内的复杂国土空间系统。

行为主体和作用客体的变化直接影响全域整治的价值关系和实践方式。价值关系在实践中形成和实现,指全域整治本身对于人类生存与发展体现的作用与意义。土地资源不仅作为生产资料,且是社会关系的表现形式,具有地域性、自然属性和经济特性[66],传统土地整治以要素保障为主要功能,重点关注耕地的经济产出(农产品收益、流转收益)、社会保障(粮食安全、生活保障)等价值和农村建设用地的空间场所服务价值。碳中和背景下的国土空间利用较为复杂,对土地资源开展可持续管理以发挥其多重价值尤为必要。全域整治以其多功能和多目标的基本属性,在传统土地整治价值保障的基础上更显化全域空间的生态服务、娱乐游憩、景观审美等功能价值。在生态价值凸显的基础上,碳资产管理已成为促进“双碳”目标实现的重要手段,全域整治已在占补平衡、土地流转、易地搬迁等项目中嵌入生态价值分析,结合碳市场交易体系、碳补偿机制等方式,发挥土地资源的生态价值与效益。实践方式转变是全域整治区别于传统土地整治较为显著的特征,低碳理念引导和低碳化整治技术的推行是全域整治服务于“双碳”目标的重要表现形式。全域整治以乡镇或部分村庄为整治实践单元,面向不同区域、对象、需求开展差别化整治活动,实践方式相比于传统土地整治更多元,整治措施涉及工程、农艺、生物、景观等低碳措施[67],形成了特色产业引领、三生空间优化、三产融合发展、农业农村现代化等全域整治实践模式[46,68],在整治规划与实施中涉及碳承载力评估、碳源用地管制、碳汇用地保护与修复、环保低碳技术实施等环节,对提高区域碳承载能力、降低碳排放强度具有积极意义[58,69]。实现生态价值并开展低碳实践方式与全域整治碳效应的学理研究和实践路径密不可分,通过学理研究与实践调控相结合,在实现“双碳”目标过程中如何最大化发挥全域整治的增汇减排效益是亟需关注的问题。

 

3 全域土地综合整治碳效应研究的学理研究

3.1 全域土地综合整治碳效应的影响机制解析

在全域整治的规划阶段及实施前期,由理念转变带来的规划决策与政策制度变化是影响其碳效应的关键因素。在规划制度层面,传统土地整治以土地整治规划为载体,以耕地保护制度为主要遵循,重点强调土地资源的开发、利用、保护和治理。全域整治以国土空间规划为载体以期规避传统整治规划实施时各部门间的冲突,且以生态文明为整治理念,将乡村振兴和生态保护修复置于重要地位。规划理念与政策制度的变化是低碳全域整治开展的依据,亦是全域整治支撑“双碳”目标实现的基础(图5)。

在工程实施阶段,由地类变化带来的土壤及植被碳库扰动是全域整治碳效应区别于传统土地整治的特点之一。将草地、林地、湿地等具有碳汇功能的地类纳入整治范围,全要素全空间的整治属性使区域具有更大固碳减排可行性。资源能源的粗放化利用可导致较高的土地整治碳排放水平,材料的重复利用及生物化学工程的实施使全域整治更好地开展资源集约节约利用、发展全域整治的生态效益及景观功能。随着低碳工程的实施、生物技术的创新和环保材料的使用,低碳化土地整治工程已得到有效实践并取得良好的生态效益。在管护利用阶段,生产用地的作物种植结构及种植制度调整和畜牧业转型发展是新时期低碳全域整治面临的重要挑战。反刍动物的饲养与CH4排放是草地管理及畜牧业低碳发展的关键问题,过度集约化带来的高强度生产要素投入是产生非CO2温室气体的重要来源,耕地非粮化、非农化发展带来的温室气体排放不容小觑。农业转型发展是全域整治碳效应的关键影响因素,通过全域整治提高耕地质量、降低耕地非粮化非农化水平、优化地类转换与供需平衡是利用管理阶段的重要目标。

全域整治碳效应不仅受规划编制与政策制定、工程布局设计与实施、后期管护与管理利用等内部影响,也受生产方式生态化、生活方式绿色化等理念与国情变化等外部要素驱动,随着碳补偿机制的完善和碳交易市场建设的推进,政策制度环境对碳排放强度和效率的影响亦不容忽视。多要素影响下的全域整治如何在低碳理念下实现多目标协同是未来试点中实践亟待解决的问题。

3.2全域土地综合整治的碳核算体系重构

土地利用碳循环包括植物、大气和土壤碳库之间的3个动态过程和植物-大气、植物-土壤和土壤-大气3个动态界面。不同碳库具有相互关联的碳输入和输出过程,解析土地利用系统碳循环过程是构建全域整治碳核算体系的理论基础。全域整治要素的综合性和复杂性使其碳循环过程难以得到有效监测和控制。在全域整治生命周期中,前期规划编制和制度标准将调控全域整治实施过程与技术,对项目区温室气体排放产生间接影响。在项目实施过程中,碳源影响因素包括能源消耗、地类转换、土壤质地、气候条件等,能源消耗和地类转换产生的碳排放主要来源于全域整治工程建设和空间布局调整,能源消耗碳排放核算体系已较为成熟,但面向空间布局调整的排放因子法难以适应区域特征。不同土壤质地和气候条件、不同土地利用规模、强度、结构和格局下的土地碳排放系数应具有差异性。影响碳汇能力的因素既包括土地利用结构的变化,也包括肥料施用、耕作制度、利用结构等管理措施。任何因素的变化都将影响系统中碳库间的碳交换,从而产生“碳汇”和“碳源”的连锁效应。

面向“双碳”目标的全域整治碳核算体系重构应在核算方法、数据源、核算对象等方面进行提升和创新。基于实测、计量经济、模型模拟等多尺度核算方法的耦合与转换是全域整治碳核算体系重构的关键。此外,加强样点、地块、项目区、区域等不同尺度核算方法衔接和融合可促进整治全生命周期精细化碳核算,应在传统土地整治碳核算的基础上进一步开展地理学、生态学、经济学、社会学等方法体系的融合与重建。在数据源层面,当前土地整治碳核算数据源以社会经济数据或调查数据为主,耦合社会经济数据、遥感数据、公开出版物数据等多源数据是构建核算体系的基础。农业生态系统产生的CH4、N2O等温室气体不容忽视,全域整治碳效应研究涉及CO2、CH4、N2O等多种核算对象,核算的综合性和特殊性是方法运用和数据获取的另一挑战(图5)。

3.3全域土地综合整治的用地布局优化和方案设计

作为盘活存量用地、统筹城乡发展的重要手段,传统土地整治以提高农业生产效益、保障粮食安全、缓解贫困为主要目标,强调土地资源对农业发展的支撑作用[70],在优化土地布局、提高用地效率、调整用地关系和结构方面发挥了重要作用。然而,粗放型整治造成乡村生态环境退化、景观功能降低和生物多样性下降等问题,乡村振兴与可持续发展面临一定挑战。面向“双碳”目标的全域整治更关注生态和景观布局,从粗放型土地利用转向生态型、集约型土地统筹规划与管理。由于不同土地用途提供不同商品与服务,并解决社会发展的不同需求[71-73],在实现农业经济效益的基础上,全域整治关注乡村的文化价值、景观功能和生态环境适宜性,优化整治布局以发挥土地多功能是实现整治效益可持续的关键。

在“双碳”目标引领下,全域整治在布局优化方面具有空间规划统筹复杂和要素流动广泛等特征,如何既满足生产生活需要又促进乡村低碳化发展是全域整治的方向与重点。国土空间规划致力于形成绿色生活生产方式,对全域整治提供了区域范围的指导、空间任务的匹配,指标与目标的衔接[74]。空间规划统筹是整治布局优化的顶层设计,有效评估区域限制性与整治适宜性、分析整治需求与区域潜力是空间规划编制与开展的前提。由于全域整治的多重功能与效应,其在规划编制和实施阶段应提升理论机制解析并优化方法技术。一方面,在顶层设计应耦合宏观尺度利用分区和微观尺度资源优化配置,在凸显主体功能的基础上优化微观空间单元[75];另一方面,在方案设计中优化潜力测算方法和多目标规划技术以实现全域整治多重目标(图5)。国土空间的结构优化与统筹布局引起了水土气生等各要素的广泛流动,由土地资源存量盘活和质量提升引起的碳库扰动是区域土地利用碳效应的核心组成部分。因此,在面向“双碳”目标的全域整治研究体系中,土地利用优化带来的要素流动与耦合具有较大复杂性与不确定性。在碳影响因素解析和核算体系构建的基础上,耦合地理学、建筑学、管理学等学科开展全域整治用地低碳布局与优化方案设计是学理研究的重要方向,优化方案设计可对实践应用进行具体指导,对规划设计、工程建设、建后管护等过程具有重要参考价值。

 

4 全域土地综合整治助推“双碳”目标的实践路径

4.1国土空间规划引领

既面向现实需求,又上升为国家战略,国土空间规划体系的引领和保障是全域整治提出、实施和管护等全过程开展的重要前提。全域整治试点工作的开展是国土空间规划在乡村地区的具体实现[76],相比于传统土地整治,全域整治更以规划引领为重点,突出国土空间规划在基层及微观尺度的实施与体现。现代化的国土空间治理体系具备了先进的规划理念和技术,是乡村区域开展整治和修复的基本遵循[77]

面向“双碳”目标的全域整治应在规划引领下从指标控制、分区管控、强化标准和布局优化四方面入手(图6)。指标控制是与国土空间上位规划衔接的关键载体,全域整治应保障生态资源优质化、农业生产生态化、产业发展绿色化和生活空间环保化;在此基础上,规划控制指标不仅关注生态资源的数量,应同时考虑生态质量和资源布局的合理性。与传统土地整治规划相比,涉及全域整治的控制指标应涉及景观连接度、生物多样性、区域固碳量、废弃物循环利用率等反映区域生态质量且服务于“双碳”目标的指标体系。在分区管控层面,以全域整治为载体的功能分区不再是简单的地域空间分割,而是对不同分区的主导功能进行精准定位,分区管控不仅对土地利用结构和格局进行有效管控,也便于对各区域制定差异化的低碳整治策略[48]。全域整治应在集成传统土地整治相关用地标准的基础上,增设格局、景观、生态环境等标准,为服务于“双碳”目标制定优势发展区域及重要碳汇空间的土地利用碳排放标准,从而将碳目标责任考核与国土空间管制相结合,为构建低碳国土空间格局体系提供制度保障[78]。在政策制度层面补充碳排放约束标准,在生态补偿的基础上落实碳补偿机制、健全碳交易政策体系、显化国土空间生态价值,是全域整治用地规划与布局的重点[48,58,78]。在布局优化方面,整治规划是空间布局优化的基础,控制优化目标的数量和内容是规划编制的核心,全域整治规划需明细各类碳汇碳源用地的发展要求和矛盾,以综合确定各类用地的数量和质量结构。此外,在此基础上仍需考虑乡村土地利用的景观格局优化过程[79]。既要把握好刚性管控,又要调配低碳土地利用与生态系统的关系,综合运用各类空间布局规划方法[80],保证布局合理性和操作可行性。

4.2开展低碳工程建设

工程建设是全域整治的核心环节,在规划引领的基础上实现工程技术低碳化是助力碳中和目标的关键。传统土地整治在行业发展层面已有关于低碳整治模式的实践探索。2013—2014年开展建设的长沙县金井镇土地整治项目将土地整治与生态保护相结合,开启了低碳土地整治的实践新阶段,通过沟渠山塘、田间道路,湿地保留与农田渍水净化、合兴溪生态护堤等4项土地整治工程建设,每亩农田平均减排约95.15 kg CO2[81],成为全国首个生态型土地整治整治示范项目[81];2015年,上海市松江新浜项目作为第二批启动的市级土地整治项目之一,在项目实施过程中将建筑垃圾就地资源化利用,旧门板当栈道、指示牌,碎石用于道路垫层,废弃混凝土制作石笼护岸,以提高资源利用效率、减少碳排放量,在保障农业空间设施完备的基础上,通过生态化工程构建生态廊道,提高田间生物多样性。已有生态型土地整治取得了较好收益,为低碳化全域整治建设提供了思路引导和模式借鉴,面向“双碳”目标的全域整治在工程布局、工程与景观设计、建设与管理模式等方面仍面临一定挑战。

在国土综合整治新时期,全域整治在工程建设中仍需着力于适宜性工程布局、低碳化工程与景观设计和差异化建设管理模式(图6)。工程布局是整治项目开展的基础,应立足于区域自然环境与社会经济条件,通过调整土地利用结构与布局,在提升生产生活条件的基础上促使整治工程与乡村生态系统相适应,合理布局全域整治项目。低碳化工程与景观设计应基于生态与景观理论开展计划方案与工程设计,面向低碳减排目标,综合应用生物改良、生态型施工管控、生态修复等技术[82],在传统农用地整治、农村居民点整治和生态防护工程设计的同时,综合考虑多要素耦合的生态优化和景观美学维持,在保障生产、生活、生态功能的同时保护传统村落和遗址,优化乡村景观并凸显乡村文化价值[79]。规划引导下的不同分区应开展差异化的建设与管理模式,不同地域特征、历史风俗、要素组合和功能分区下的全域整治应采取不同的建设措施和管理模式。

4.3优化建后管护与利用

整治项目区的建后管护和利用是显化全域整治收益可持续性的关键。建后管护与利用的系统要素可分为管护主体、管护客体和管护环境[83,84](图6)。传统土地整治以政府和集体为主要管护主体,并实施监督、激励和制约[85];以农用地为主要管护客体开展整治工程维护和土地利用管理,其中,土地利用管理以项目区土地利用格局优化、结构调整和效率提升为目标,在工程设施维护的基础上,农用地节约集约利用是发挥土地整治效益的关键;管护环境以自然环境、经济条件、操作环境、政治文化环境为主,在农耕条件、经费筹集、政策支持、农户配合度等方面均面临一定挑战。

在国土综合整治背景下,面向“双碳”目标的全域整治在管护主体、客体和环境方面均有较大转变,其建后管护和利用不仅是传统土地整治建后管护要素的集成与提升,也面向全域全要素具有一定突破和创新。在管护主体层面,多部门协同和基层管护是全域整治建后管护的重要保障。机构改革与自然资源统一管理直接影响了政府管护方式和特征,基于政府主导的多部门协同管理是全域整治建后管护的重要基础。农户作为最基层的管护实践者,劳动力的数量、结构和技术水平是建后管护的核心。不同区域和工程类型应协调适宜的管护主体和管护模式,以促进项目效益的可持续稳定发挥。在管护客体层面,其综合性和复杂性是全域整治建后管理利用的难点,不同地类的权属调整、用途监督、利用指导、后期整治效益评价与优化均涉及不同利益主体和要素流动过程。土地低碳化管理和生态景观修复与管护对缓解气候变化具有积极作用,是建后管护利用的重点。例如,土壤碳管理不仅有助于促进碳封存,提升土壤质量和恢复力也对保障粮食安全具有重要意义[86],生态与景观工程的维护与提升是全域整治建后管护面临的新挑战,因地制宜保持景观美学,多方面维持生态系统稳定性、稳定提升生态系统质量是全域整治服务于“双碳”目标的重要抓手[34]。在管护环境层面,整治区自然环境和经济条件仍是建后管护的基础,但其社会文化环境有一定提升与转变。在生态文明建设和价值理念转变背景下,全域整治的政治文化环境得到显著改善,政策支持和多渠道资金筹集是建后管护的外部保障;综合人力和设备的操作环境是建后管护的核心支持,生态化、产业化和优良生物化学技术的改进与推广是全域整治固碳减排的重要方式。综合而言,在建后管护全要素体系和全周期过程中,主体积极度、客体配合度与环境支持度是建后效益可持续发挥的重要环节[85]

 

5 结论

全域整治是解决乡村空间无序、生态系统退化、土地利用低效等问题的重要手段,积极推进全域整治碳效应的理论研究和实践调控,有助于解析乡村生态系统对“双碳”目标的贡献作用。本文探讨了土地整治对区域碳循环的扰动机制,通过分析全域整治内涵特征及与“双碳”目标的互馈关系,提出“双碳”目标下全域整治的学理研究问题和实践调控路径。结论如下:

(1)基于人地耦合系统视角分析全域整治与“双碳”目标的互动机理是科学认知全域整治对“双碳”目标贡献机制的重要指导。土地整治通过调整土地规模、强度、结构和格局扰动区域碳平衡,区别于传统土地整治,全域整治具有战略性、系统性、综合性和广泛性,与区域碳库构成更为广泛的互动关系。全域整治的生态价值导向和低碳化实践方式与“双碳”目标紧密联系,其互动机制揭示了乡村土地利用碳减排潜力存在的可能性,为全域整治服务于低碳发展提供理论参考。

(2)学理研究问题的提出为全域整治和“双碳”目标的动态作用过程与机理探讨提供方向。通过总结土地整治碳效应相关研究进展,提出了“双碳”目标下全域整治的研究方向和亟待探索的关键问题。影响机制解析是揭示全域整治碳效应机制的基础环节和重要依据,影响因素和全域整治碳效应的相关关系对碳核算体系重构具有关键支撑,多目标优化和多情景模拟的全域整治空间布局优化是理论研究与实践方式相结合的重要途径。在以上重点领域开展研究可拓宽全域整治理论研究视野与范畴,为进一步指导实践应用提供科学支撑。

(3)作为服务于“双碳”目标的重要抓手,全域整治应在规划引领、工程建设、建后管护等多阶段优化实践方式。全域整治作为国土综合整治在乡村区域的具体实现,应以上位国土空间规划为指引,遵循管控要求与标准,在工程布局、设计和管理层面开展低碳化整治工程建设,通过建后管护促进整治项目效益的可持续发挥与提升,以保障全域整治对“双碳”目标的贡献效用。低碳理念的全域整治和低碳化整治工程均为实现“双碳”目标提供有益支持,差异化地开展全生命周期低碳管控可加速“双碳”目标实现进程,减排路径的提出为全域整治项目的实践工作提供借鉴和指导。

6 讨论

全域土地综合整治作为优化人地关系的重要手段,是实现乡村振兴和“双碳”目标的关键举措。本文聚焦于生态文明和碳达峰、碳中和新时期,以全域整治和“双碳”目标的互动机制为切入点,尝试解析全域整治在实现“双碳”目标过程中的价值和作用关系。研究提出了“双碳”目标下全域整治的学理研究方向和实践应用路径,为面向“双碳”目标的全域整治研究提供有益视角,为全域整治项目的开展提供理论指导与参考。

系统提出“双碳”目标下全域整治的学理研究内容和实践路径与已有基于全域整治的理论研究有所不同。多数研究在梳理传统土地整治发展历程的基础上强调全域整治开展的重大意义与示范作用[53],突出实施全域整治面临的现实困境[87]。已有研究将全域整治与耕地多功能[88]、乡村地域多功能[52]、生态修复[20]、乡村重构[19]、乡村振兴[49]等核心地理学问题进行衔接与融合,但较少涉及全域整治碳效应及与“双碳”目标的作用关系,对全域整治缓解气候变化的方式途径关注较少。本研究不仅分析全域整治与“双碳”目标的互馈关系,亦提出后续理论研究方向和减排调控路径。既对已有全域整治内涵解析和核心要素耦合研究进行综合集成,也与实现“双碳”目标、国土综合整治转型发展、乡村振兴与可持续发展等研究热点相契合。

全域整治作为全国范围内开展的土地实践活动,既是多学科理论、多技术方法的集成与应用,也与社会经济发展重大问题息息相关。从粮食安全到乡村振兴,社会经济发展与土地利用的矛盾深化对全域整治提出了新的要求。社会需求变化和整治环境的革新推动了全域整治的重要性和平台作用。全域整治作为国土空间格局优化的重要实践载体,对保障粮食安全、促进乡村发展、调整人口-土地-产业的耦合关系具有关键推动作用[89]。“双碳”目标下的全域整治应体现阶段性和区域性,以全要素作用机理及全空间动态过程机制为指导,差异化应用低碳理念和生态化技术,以实现乡村空间多目标优化。在社会经济发展快速转型期,全域整治与生态文明建设及“双碳”目标的有机融合仍需开展更多理论研究。多学科融合和多主体支撑对全域整治的规划制度创新和理论方法应用具有重要意义。全域整治涉及要素的复杂性和综合性使其与“双碳”目标的互动关系较为广泛,研究提出的互馈机制尚未覆盖所有要素与动态过程,其相关关系与耦合作用仍值得深入探索。此外,本文仅从理论视角分析全域整治对实现“双碳”目标的作用关系与实践路径,尚未涉及全域整治与“双碳”目标交互的实证研究。基于实证的要素耦合与国土空间布局优化对定量挖掘全域整治减排潜力具有积极作用,通过优化碳核算体系进行全域整治土地利用动态模拟与预警对因地制宜开展全域整治项目具有关键指导意义,因此,建立“双碳”目标下的全域整治科学调控方案是下一步研究的重点方向。

文章来源:《地理研究》2212期  作者:李寒冰 金晓斌 韩博 徐伟义 周寅康

 

2023年9月4日 10:12
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