中國城市自然資源管理效應(yīng)測度與對比

吳澤群，趙曉宇，張曉鈺，張雅麗，朱先云

（1.貝勒大學地球科學系，美國得克薩斯州 韋科 76706；2.自然資源部信息中心，北京 100812）

城市是解決可持續(xù)發(fā)展挑戰(zhàn)的關(guān)鍵場域[1]，全球可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)關(guān)鍵在城市，城市的建設(shè)離不開國土空間的科學規(guī)劃和自然資源的合理配置。目前國內(nèi)外關(guān)于城市空間和自然資源管理的相關(guān)研究雖然不少[2-6]，但對其管理效應(yīng)的測度尚未形成統(tǒng)一的范式，不能系統(tǒng)地反映進入城市化關(guān)鍵階段對生態(tài)文明建設(shè)的新要求。因此，立足于中國城市的發(fā)展現(xiàn)狀，在新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略、城鄉(xiāng)融合、城市綠色低碳轉(zhuǎn)型的背景下，以“高質(zhì)量”與“可持續(xù)”為導(dǎo)向，構(gòu)建出可比的城市自然資源管理效應(yīng)評價指標具有積極的實踐意義。

1 衡量城市自然資源管理效應(yīng)指標體系的構(gòu)建

1.1 指標體系

城市自然資源管理效應(yīng)評價指標體系由1個綜合指數(shù)、2個二級指標、7個評價指標組成（表1）。其設(shè)計思路參考了聯(lián)合國全球可持續(xù)發(fā)展指標框架[7]，并統(tǒng)籌考慮了國家“十四五”規(guī)劃提出的新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略的目標任務(wù)。

表1 城市自然資源管理效應(yīng)評價指標體系

1個綜合指數(shù)為“城市國土空間規(guī)劃和自然資源指數(shù)”，簡稱“城市規(guī)資指數(shù)”（英文縮寫為UPR index）。編制此指數(shù)目的在于綜合測度國土空間規(guī)劃所呈現(xiàn)的城市未來的可持續(xù)性，評估城市對自然資源保護利用的發(fā)展情況。

2個二級指標分別為“空間規(guī)劃結(jié)構(gòu)”和“資源基礎(chǔ)支撐”?？臻g結(jié)構(gòu)指標用于對城市國土空間規(guī)劃的空間結(jié)構(gòu)效應(yīng)進行監(jiān)測評估，以了解城市空間布局尤其是各地落實全域空間管控、優(yōu)化調(diào)整城市主要功能區(qū)結(jié)構(gòu)等方面的情況。基礎(chǔ)支撐指標，用于對國土空間規(guī)劃下城市自然資源的基礎(chǔ)支撐效應(yīng)進行監(jiān)測評估，以了解各地依托自然資源，積極建設(shè)包容、繁榮、韌性城市等方面的情況。

7個評價指標從不同角度對二級指標的工作任務(wù)的落實情況進行描述和跟蹤分析，監(jiān)測與評估城市在完善國土空間規(guī)劃、保護利用自然資源方面的進展情況。其中，城市建成區(qū)面積，反映一個城市的城市化區(qū)域的大小，與城市經(jīng)濟發(fā)達程度、行政區(qū)劃級別等關(guān)系密切，是評價城市繁榮和城市化水平最為基礎(chǔ)的指標；城市居住用地面積，是決定城市布局、反映人們居住生活質(zhì)量的指標；城市建成區(qū)綠地面積，是衡量一個城市人居環(huán)境、反映一個國家或地區(qū)生態(tài)文明水平的常用的指標；城市單位生產(chǎn)總值建設(shè)用地面積，反映經(jīng)濟發(fā)展水平和土地節(jié)約集約利用水平，是綜合評價城市建設(shè)用地綜合效益的指標；城市單位生產(chǎn)總值用水量，是衡量水資源與經(jīng)濟發(fā)展間關(guān)系、反映用水效率的指標；城市單位生產(chǎn)總值用電量，是反映電力消費與經(jīng)濟發(fā)展間關(guān)系、研究電力消費發(fā)展趨勢的指標；城市人口密度，是反映城市人口分布疏密狀況、揭示人與自然的空間關(guān)系的指標。這7個指標均為基于德爾菲法，是從現(xiàn)行統(tǒng)計指標中篩選出來的。

1.2 評價方法

為消除不同計量單位的指標不能直接綜合計算的問題，可依據(jù)指標屬性的正向、逆向、適中型分別采用極差標準化方法（公式1、2、3），對指標原始值進行線性等比縮放的歸一化處理。

公式（1）、（2）、（3）中，y”代表指標y原始的實際值經(jīng)過相關(guān)公式進行歸一化處理后的評價值，為0～1之間的一個無量綱數(shù)據(jù)；y代表該指標原始的實際值；yq代表指標y的參考標準值；max為指標y數(shù)據(jù)集中的最大值，min為指標y數(shù)據(jù)集中的最小值。

各個單項指標歸一化后的評價值乘以其對應(yīng)的權(quán)重，然后按公式（4）求和，合計所得即為綜合指數(shù)UPR的分值。指標權(quán)重采用主成分分析、專家根據(jù)經(jīng)驗主觀判斷相結(jié)合的方法確定。

公式（4）中，UPR為城市規(guī)資指數(shù)；n為指標個數(shù)；Wi為指標yi的權(quán)重系數(shù)。

綜合評價實行等級制。將UPR綜合指數(shù)分值從高到低進行排序并從好到差劃分為A、B、C、D、E5個等級，各等級數(shù)量所占比例依次為：前3%位、第3%~26%位、第26%~74%位、第74%~97%位、后3%位。一個地區(qū)UPR指數(shù)排名越靠前或者等級越高，表明該地區(qū)國土空間規(guī)劃、自然資源保護利用的效果越好。

2 中國城市自然資源管理效應(yīng)的總體評價

2.1 省級層面的總體評價

在省級層面（表2），廣東以UPR指數(shù)得分0.77而名列第1，第2和第3名分別是江蘇和山東。以這三個東、南部沿海省份為代表，東部地區(qū)城市在建成區(qū)擴容、保障居住用地供應(yīng)、加強城市公共綠地建設(shè)等方面成效突出，但是在提高城市用水效率等方面仍面臨一定挑戰(zhàn)。

表2 2020年全國31省(自治區(qū)、直轄市)UPR指數(shù)的排名與等級

UPR指數(shù)得分排名最后5位的省份分別是吉林（0.35）、遼寧（0.33）、黑龍江（0.26）、青海（0.21）和寧夏（0.17）。這5個省份的多數(shù)評價目標都面臨重大挑戰(zhàn)。例如，寧夏的城市用電效率平均為2135千瓦·時/萬元生產(chǎn)總值，是全國最低水平的5.6倍；城市用水效率平均為10.29 m3/萬元生產(chǎn)總值，高出全國最低水平1.5倍；城市建成區(qū)規(guī)模494.26 km2，僅相當于廣東省建成區(qū)總規(guī)模的8%、廣州市的37%。

2.2 全國297個地級以上城市的總體評價

從各城市UPR指數(shù)排名、等級來看（表3），直轄市、省會城市、副省級城市一類的行政等級較高的大城市，國土空間規(guī)劃和自然資源保護利用工作的總體情況好于一般地級市。超大、特大型城市的引領(lǐng)特征十分明顯。

表3 2020年中國地級以上城市UPR的排名與等級

進入A級梯隊的城市有9個，UPR指數(shù)得分為0.69~0.89。這9個城市全部是行政等級較高的大城市，包括北京、上海、天津、重慶4個直轄市，廣州、成都、濟南3個省會城市，深圳、青島2個副省級城市。在促進自然資源可持續(xù)利用，提升人口稠密社區(qū)的生活宜居性，保育自然生態(tài)系統(tǒng)和保護城市歷史底蘊，改進現(xiàn)狀基礎(chǔ)設(shè)施和健全公共服務(wù)體系，適應(yīng)城市高密度緊湊型的社會居住環(huán)境，科學配置新興產(chǎn)業(yè)空間支撐經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，打造宜居、綠色、韌性、智慧和人文城市等方面，這9個城市整體上處于全國領(lǐng)跑地位。

進入B級梯隊的城市共68個，UPR指數(shù)得分為0.59~0.69。包括武漢、南京、杭州、長沙、西安、鄭州、合肥、昆明、長春、福州、石家莊、沈陽等12個省會城市以及副省級城市大連。在城市整體區(qū)域空間規(guī)劃與治理能力、自然資源集約節(jié)約利用水平、城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和運行管理效率、保護自然資源和生態(tài)系統(tǒng)重要功能等方面，這些城市整體上在全國處于比較領(lǐng)先的地位。

進入C級梯隊的城市共143個，UPR指數(shù)得分為0.53~0.59。其中除了南昌、太原、貴陽、烏魯木齊、哈爾濱、呼和浩特、南寧等7個省會（或首府）城市和副省級城市廈門之外，其余都是一般地級市。在保護城市風貌特色和傳承歷史文脈、增加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)空間供給、提升城市現(xiàn)代品質(zhì)、營造美好人居環(huán)境等方面，這些城市各有亮點和出色表現(xiàn)，整體上處于全國先進水平。

進入D級梯隊的城市共68個，UPR指數(shù)得分為0.41~0.53。包括?？?、拉薩、西寧和銀川等重要城市。在建設(shè)新興區(qū)域經(jīng)濟中心、提升城市功能品質(zhì)、管控重要生態(tài)空間和營建以自然山水為主的城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施等方面，這些城市在地區(qū)層面表現(xiàn)突出，整體上處于地區(qū)先進水平。

進入E級梯隊的城市共8個，UPR指數(shù)得分為0.16~0.41。這8個城市分別是烏海、石嘴山、伊春、錦州、七臺河、撫順、牡丹江、嘉峪關(guān)，全部為一般地級市。這些城市在發(fā)展地域特色產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)、建設(shè)優(yōu)美的生態(tài)景觀保證城市宜居性等方面具有較好表現(xiàn)，但在提升城市能級和品質(zhì)、提高自然資源利用效率等方面尚有較大提升空間。

3 單項指標分析與國際比較

3.1 城市建成區(qū)面積

2020年年末，中國城市建成區(qū)面積達到62190 km2，比1981年（7438 km2）增長了7.4倍。重慶、北京、廣州、上海、東莞和天津等6個城市建成區(qū)面積超過1000 km2。在大城市輻射作用的影響之下，點多面廣、量大分散的小城市成為推動城市空間格局均衡化發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點，促進了京津冀、長三角、珠三角等城市群的快速發(fā)展。1997年，重慶正式設(shè)為中央直轄市，形成京津滬渝四大直轄市引領(lǐng)中國城市發(fā)展的新格局。全國城市空間布局持續(xù)優(yōu)化，中心城市和城市群、都市圈正在成為承載發(fā)展要素的主要空間形式。

中西部地區(qū)省會城市如銀川、西寧等，其經(jīng)濟首位度為50%左右，城市發(fā)展以省會城市一城獨大的“單中心”模式為主。東部地區(qū)省會城市如濟南、南京等，其經(jīng)濟首位度均不到20%，城市發(fā)展以一省多核、多個城市互成鼎足之勢的“多中心”模式為主[8]。全國城市發(fā)展呈現(xiàn)“單中心”模式和“多中心”模式并存的新格局。

在世界范圍內(nèi)，建成區(qū)面積超過1000平方千米的城市主要有東京、悉尼、圣保羅、大倫敦都會區(qū)、墨西哥城、洛杉磯、莫斯科等。中國現(xiàn)有6個城市建成區(qū)面積超過1000 km2，其他國家僅有個別城市能達到此規(guī)模，中國城市建成區(qū)發(fā)展與美國等主要發(fā)達國家相差無幾，與其他國家相比已處于領(lǐng)先水平。

3.2 城市居住用地面積

2002—2020年，全國城市居住用地占建設(shè)用地比例平均值為31%；居住用地面積從8661 km2增長到18449 km2，年均增長率約為4%。

城市人口人均居住用地面積，2020年全國已達到41 m2/人，接近相關(guān)規(guī)劃的上限。北京、上海、天津、重慶等4個直轄市的人均居住用地面積分別為18、23、25、34 m2/人（表4），低于新疆、西藏、海南、內(nèi)蒙古等地的水平。在從嚴控制新增建設(shè)用地供應(yīng)總量的長期政策背景下，城市居住用地呈現(xiàn)出更加集約的趨勢。

表4 2020年全國31?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）城市人均居住用地面積 （單位：m2/人）

在世界范圍內(nèi)，美國經(jīng)濟發(fā)達，地多人少，是城市居住問題解決得比較好的國家，宜居城市建設(shè)走在了世界各國的前列，并領(lǐng)先于中國。居住用地在城市建設(shè)用地中的占比，美國為47%，中國為31%。城鎮(zhèn)人均住房面積，美國為67 m2，中國為39.8 m2。與其他主要國家相比，中國城市人均住房面積已接近英國、法國、德國、荷蘭等歐洲發(fā)達國家的水平，超過韓國、日本等亞洲國家水平。

3.3 城市建成區(qū)綠地面積

2020年年末，中國城市建成區(qū)綠地面積240×104hm2，而1981年年末僅11×104hm2；公園綠地面積80×104hm2，而1981年年末僅2.2×104hm2；人均公園綠地面積14.8 m2，而1981年年末僅1.5 m2；城市建成區(qū)綠地率38.2%，比1996年年末提高17.4個百分點。城市建成區(qū)綠地規(guī)模逐年擴大，宜居品質(zhì)不斷提升。

建成區(qū)綠地面積居前10位的城市依次是：北京（9.3）、重慶（6.2）、廣州（5.4）、東莞（4.8）、上海（4.4）、天津（4.0）、成都（3.6）、深圳（3.6）、南京（3.5）、武漢（3.3），單位104hm2。在這10大城市中，南方城市占8席，北方城市占2席，反映出南方城市綠化情況普遍好于北方城市，說明自然地理環(huán)境對城市面貌具有“天然影響力”，自然生態(tài)本底對城市景觀生態(tài)系統(tǒng)具有主導(dǎo)性的控制作用。

在全球知名城市中，人均綠地面積較多的城市有鹿特丹（115 m2）、華沙（78~90 m2）、維也納（70 m2）；建成區(qū)綠地率較高的城市有德班（66%）、堪培拉（60%）、莫斯科（44%）、倫敦（40%）。中國有越來越多的城市進入到“國家生態(tài)園林城市”“國家園林城市”“國家森林城市”之列。在2001—2018年全球城市新增綠地面積中，中國城市的貢獻約占三分之一[9]，成為全球城市綠化建設(shè)的最大貢獻者。

3.4 城市單位生產(chǎn)總值建設(shè)用地面積

2020年年末，中國城市單位生產(chǎn)總值建設(shè)用地使用面積為5.74 hm2/億元，比2016年下降18.99%。建設(shè)用地利用效率最好的前10個城市依次為：石家莊（0.98）、佛山（1.34）、三明（1.38）、漳州（1.46）、榆林（1.60）、寧德（1.67）、周口（1.91）、玉溪（1.95）、畢節(jié)（2.00）、呂梁（2.12），單位為hm2/億元。

從城市建成區(qū)規(guī)模、建設(shè)用地面積看，中國城市與發(fā)達國家城市相差無幾，基本上都在同一水平。從城市經(jīng)濟總量看，以上海、北京、深圳、廣州、重慶為代表的中國城市，與以紐約、東京、洛杉磯、倫敦、巴黎為代表的發(fā)達國家城市相比，目前仍有數(shù)倍的差距。兩者反映到城市單位生產(chǎn)總值建設(shè)用地面積這個指標上，中國城市離主要發(fā)達國家城市同樣也有數(shù)倍的差距，中國城市每單位生產(chǎn)總值的地耗水平約是美國、日本、英國、法國的1.5~6倍。在降低單位生產(chǎn)總值建設(shè)用地使用面積方面，中國城市還有較大的下降空間。

3.5 城市單位生產(chǎn)總值用水量

2020年年末，中國每萬元生產(chǎn)總值用水量57.2 m3，比2016年下降20.6%，比1997年下降84%。單位生產(chǎn)總值用水量最少的前10個城市分別是：榆林（0.851）、萬源（1.134）、鄂爾多斯（1.147）、呂梁（1.150）、三明（1.251）、滄州（1.346）、黑河（1.437）、漳州（1.683）、臨滄（1.705）、定西（1.762），單位為m3/萬元。

世界上年均淡水消耗量最多的國家是印度、中國和美國。2020年，中國城鎮(zhèn)人均生活用水量為207 L/d，不到美國的一半（美國人均用水量約為680L/d）；萬元GDP用水量已接近美國的水平，大致相當于日本一半略多的水平。中國城市用水效率在世界大國之中提升速度最為顯著。

3.6 城市單位生產(chǎn)總值用電量

2020年年末，單位生產(chǎn)總值用電量最少的前10個城市分別是：那曲（292）、自貢（299）、林芝（303）、北京（330）、南充（340）、長沙（342）、襄陽（342）、常德（344）、資陽（359）、深圳（365），單位為千瓦·時/萬元。

全球用電量最多的10個國家依次是中國、美國、印度、俄羅斯、日本、韓國、加拿大、巴西、德國、法國。從用電效率來衡量，這10個國家之間存在明顯差距。第一梯隊電耗強度低于0.2千瓦·時/美元，主要是德國0.14、法國0.17、日本0.18、美國0.19；第二梯隊電耗強度處于0.3~0.4千瓦·時/美元之間，主要是加拿大0.33、韓國0.34、巴西0.38；第三梯隊電耗強度在0.4千瓦·時/美元以上，主要是中國0.41、印度0.47、俄羅斯0.62。由此反映中國和中國城市的電力能源利用效率仍有繼續(xù)提升的空間。

3.7 城市人口密度

2020年年末，全國有101個城市的人口密度出現(xiàn)下降，37個城市出現(xiàn)不同程度的收縮傾向（表5）。這其中，人口密度收縮幅度在-5%與-10%之間的有18個，在-10%與-20%之間的有9個，在-20%與-40%之間的有9個，超過-40%的有3個，分別是延安（-70.87%）、長治（-62.17%）、那曲（-58.76%）。

表5 2019—2020年全國地級以上城市收縮傾向

在世界范圍內(nèi)，中國是世界人口第一大國，國土和城市的人口密度都相對較高。以國土面積計，中國平均人口密度約為世界平均人口密度的2.5倍，居世界第16位。以城市建成區(qū)面積計，印度、印度尼西亞、孟加拉國和非洲的城市人口密度也高于中國。當前，世界上的高人口密度城市主要集中在發(fā)展中國家，中國便是其中之一。在自然和生態(tài)承載力的約束之下，中國城市相對較高的人口密度有著很強的社會現(xiàn)實性，總體符合國土空間和自然資源集約適度的時代發(fā)展方向。