生態(tài)文明背景下三生空間研究:內(nèi)涵、進(jìn)展與對策

張令達(dá),侯全華,段亞瓊

長安大學(xué)建筑學(xué)院,西安 710061

生產(chǎn)空間、生活空間、生態(tài)空間作為人類實(shí)踐存在的基本形式,構(gòu)成了人類生活世界的總體面貌[1]。隨著地球進(jìn)入“人類世”的新紀(jì)元[2],人類活動(dòng)對地球生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行的影響已超過了自然的變化[3],“三生空間”的演進(jìn)過程也受到了與氣候變化相關(guān)的生態(tài)環(huán)境惡化、自然災(zāi)害頻發(fā)、物種多樣性衰退等問題的深刻影響。伴隨可持續(xù)發(fā)展理念從全球理念轉(zhuǎn)化為地方行動(dòng),“三生空間”的科學(xué)布局如何適應(yīng)復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境變化,滿足人類日益增長的物質(zhì)需求,成為社會各界研究者關(guān)注的焦點(diǎn)[4]。

當(dāng)前,中國正處于快速的城鎮(zhèn)化、工業(yè)化、信息化和全球化的進(jìn)程中,區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略經(jīng)歷了從改革開放前的均衡發(fā)展,到支持東部沿海地區(qū)的非均衡發(fā)展,再到現(xiàn)在區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的轉(zhuǎn)變歷程[5]。雖然取得了舉世矚目的成效,但同時(shí)帶來一系列問題,如發(fā)展空間逐漸收縮,生產(chǎn)、生活、生態(tài)空間之間沖突不斷加劇,環(huán)境污染與生態(tài)退化,自然資源粗放利用等。長期以來,傳統(tǒng)空間規(guī)劃是以社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口規(guī)模增長為導(dǎo)向,對城市或鄉(xiāng)村的空間布局、結(jié)構(gòu)、形態(tài)提出理想的規(guī)劃藍(lán)圖,未能從全局的、動(dòng)態(tài)的視角考量生態(tài)本底的適應(yīng)力與承載力的差異性,氣候變化與自然災(zāi)害帶來的不確定性[6],使得國土空間高質(zhì)量發(fā)展和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展轉(zhuǎn)型面臨巨大的挑戰(zhàn)。

生態(tài)文明建設(shè)戰(zhàn)略提出以來,國家出臺的一系列相關(guān)政策對國土空間規(guī)劃的要求逐步規(guī)范與深化,從以提高生產(chǎn)效率與社會經(jīng)濟(jì)水平為主轉(zhuǎn)向生態(tài)環(huán)境、自然資源、人口需求與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展統(tǒng)籌優(yōu)化。2012年11月召開的黨的十八大報(bào)告明確提出“大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)”,將促進(jìn)“生產(chǎn)空間集約高效、生活空間宜居適度、生態(tài)空間山清水秀”作為國土空間格局開發(fā)的要求。隨后,“三生空間”的概念多次被提出并逐步深化,已成為解決國土空間格局統(tǒng)籌優(yōu)化的重要理論基礎(chǔ)。2019年,中共中央國務(wù)院頒布《關(guān)于建立國土空間規(guī)劃體系并監(jiān)督實(shí)施的若干意見》,提出“堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展,尊重自然規(guī)律、經(jīng)濟(jì)規(guī)律、社會規(guī)律和城鄉(xiāng)發(fā)展規(guī)律,因地制宜開展規(guī)劃編制工作”,并進(jìn)一步將“三生空間”的科學(xué)布局作為國土空間規(guī)劃的重要風(fēng)向標(biāo)。

然而,長期以來“三生空間”的科學(xué)內(nèi)涵模糊,尤其是在空間規(guī)劃的變革過程中衍生出了諸多問題,導(dǎo)致理論與實(shí)踐的錯(cuò)位與脫節(jié),使得“三生空間”的實(shí)踐充滿爭議。隨著多學(xué)科思想的涌入,促進(jìn)了國土空間規(guī)劃的綜合性研究,為“三生空間”帶來了新的科學(xué)立場與實(shí)踐途徑。因此,本文將從歷史維度、理論維度、實(shí)踐維度三個(gè)層面探討在生態(tài)文明建設(shè)背景下“三生空間”如何指導(dǎo)國土空間科學(xué)布局的問題,分別對應(yīng)三個(gè)具體的問題,即如何解讀“三生空間”的科學(xué)立場,回答“三生空間”的基本內(nèi)涵與關(guān)系是什么?如何梳理“三生空間”的學(xué)術(shù)脈絡(luò),回答“三生空間”的根本性、規(guī)律性及實(shí)踐性中存在的問題是什么?如何應(yīng)對國土空間規(guī)劃中“三生空間”面臨的難題與挑戰(zhàn),回答實(shí)現(xiàn)“三生空間”協(xié)同管控對策是什么?本文將通過探究“三生空間”本體論、方法論、實(shí)踐論的科學(xué)認(rèn)識,鞏固“三生空間”的基礎(chǔ)理論,豐富國土空間規(guī)劃的理論視角,為國土空間規(guī)劃提供具有地方性和操作性的科學(xué)途徑。

1 三生空間的基本內(nèi)涵

“三生空間”的科學(xué)立場是展開理論與實(shí)踐研究的基本前提,需要符合人類文明進(jìn)程的歷史邏輯,從空間本體論層面揭示其基本內(nèi)涵與關(guān)系,是進(jìn)一步梳理研究脈絡(luò)的理論依據(jù)。

1.1 人類文明進(jìn)程中三生空間的歷史演化

人類實(shí)踐活動(dòng)與自然環(huán)境的相互作用貫穿于人類社會發(fā)展的各個(gè)階段。沿著人類文明進(jìn)程,“三生空間”的歷史演化足跡呈現(xiàn)出“三生混沌-三生分離-三生無序-三生協(xié)同”的發(fā)展脈絡(luò)(圖1),每一次文明的進(jìn)步與社會的變革都推動(dòng)了空間格局的轉(zhuǎn)型。

圖1 人類文明與“三生空間”歷史演進(jìn)對稱性圖解Fig.1 Symmetry diagram of the historical evolution of human civilization and production-living-ecological space

在原始文明早期階段,人類以氏族部落的形式群居生活,由于生產(chǎn)技術(shù)的落后和科學(xué)知識的匱乏,人類缺少獲取食物的主動(dòng)方式,主要以采集與漁獵為主,直接以自然物為生產(chǎn)資料,對自然環(huán)境存在強(qiáng)烈的依賴性,人類與自然之間形成了依附和順從的關(guān)系。此時(shí),生產(chǎn)、生活空間尚未從生態(tài)空間中分化出,“三生空間”呈現(xiàn)混沌的狀態(tài)。

第一次社會大分工之后,原始農(nóng)業(yè)開始出現(xiàn)在人類社會,人類的生產(chǎn)、生活方式從采集、漁獵轉(zhuǎn)向農(nóng)耕模式。自此,人類逐漸意識到自然資源對人類自身的價(jià)值,尤其是土地資源。人類開始通過生產(chǎn)實(shí)踐,對自然資源與生態(tài)環(huán)境逐步認(rèn)識,了解植物的規(guī)律性。此時(shí),農(nóng)業(yè)文明形成了尊重自然,人與自然和諧共處的思想,出現(xiàn)了“決定論”、“機(jī)械唯物主義”、以及樸素的辯證唯物論等人地觀[5]。同時(shí),人類依托農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間逐步形成以鄉(xiāng)村聚落為人口聚居地的生活空間。自此,生產(chǎn)、生活與生態(tài)空間的關(guān)系逐步從分離發(fā)展到對立。

工業(yè)革命推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、生產(chǎn)方式的革新以及機(jī)器工具對人力的替代,使得人類利用自然資源的能力得到了大幅度的增強(qiáng)。此時(shí)人類對自然的關(guān)系由依賴轉(zhuǎn)為征服,掠奪性的開發(fā)嚴(yán)重破壞了生態(tài)系統(tǒng)的平衡體系,甚至諸多環(huán)境問題遺毒至今,例如溫室效應(yīng)、全球沙漠化、水土流失、城市病等,追根溯源都可在工業(yè)文明時(shí)期的生產(chǎn)方式中找到根源。工業(yè)革命一方面極大提高了人類利用自然資源的效率,推動(dòng)了社會經(jīng)濟(jì)的飛躍式發(fā)展;另一方面,人與自然矛盾日益加劇,涌現(xiàn)出不同程度、不同類型的空間沖突。在此時(shí)期,非農(nóng)生產(chǎn)空間出現(xiàn)并迅速擴(kuò)大規(guī)模,不僅對生態(tài)空間產(chǎn)生了巨大的沖擊,同時(shí)也占用了更多的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間。同時(shí),生活空間對生產(chǎn)空間的依賴性較大,人們對生活品質(zhì)的要求進(jìn)一步加劇了對自然資源的掠奪與生態(tài)空間的侵蝕,加劇了生產(chǎn)、生活和生態(tài)空間三者的沖突。

面對工業(yè)文明帶來的諸多全球性問題,例如人口爆炸式增長、不可再生資源的過度消耗和生態(tài)環(huán)境的不斷惡化等,迫使人類社會不得不重新審視歷史,重視人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境。后工業(yè)時(shí)期,尤其自20世紀(jì)80年代以來,全球各國開始關(guān)注生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系,提出了增長極限理論、可持續(xù)發(fā)展理論、人地關(guān)系理論[7]、資源環(huán)境承載力理論[8]、地域功能理論[9-10]等理論思想,追求社會經(jīng)濟(jì)高速的觀念受到摒棄,生態(tài)文明的思想應(yīng)運(yùn)而生,越來越多的國家和組織開始反思人類活動(dòng)與生態(tài)環(huán)境共存共生的協(xié)同發(fā)展問題[11]。自此,空間規(guī)劃的目的不僅僅是服務(wù)于社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展,更應(yīng)該包括生態(tài)環(huán)境、自然資源、生活品質(zhì)、文化傳承等,以實(shí)現(xiàn)“生產(chǎn)空間集約高效、生活空間宜居適度、生態(tài)空間山清水秀”的人類共同福祉(表1)。

表1 不同文明時(shí)期人類社會發(fā)展特征比較[12]Table 1 Comparison of the development characteristics of human society in different civilization periods

1.2 生態(tài)文明背景下三生空間的學(xué)理辨析

1.2.1三生空間的內(nèi)在邏輯

一般來說,“三生空間”包括主要用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、商業(yè)等生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)的生產(chǎn)空間,提供居住、出行、消費(fèi)、休閑娛樂和社會交往等行為的生活空間以及進(jìn)行生態(tài)保護(hù)、生態(tài)建設(shè)、綠色消費(fèi)、健康等行為并能為人類提供生態(tài)服務(wù)的生態(tài)空間[13-15]。

人類的一切活動(dòng)均以一定的空間為載體,空間物質(zhì)性的背后是人類不斷提升的需求與復(fù)雜的行為活動(dòng),人與自然、人與人之間的互動(dòng)關(guān)系是空間生產(chǎn)的基礎(chǔ)[16]。人類為滿足自身的需求產(chǎn)生了不同的行為,行為在適應(yīng)需求的過程中不斷調(diào)整,選擇并適應(yīng)著環(huán)境,促使了不同空間的生產(chǎn)與重構(gòu),空間在制約不同行為的同時(shí)影響著人類的需求標(biāo)準(zhǔn),再通過不斷的重構(gòu)又會催生出新的行為,如此循環(huán)往復(fù)進(jìn)而分化出“三生空間”,從歷史維度表現(xiàn)為從“無序”發(fā)展到“有序”,從“混沌”走向“協(xié)同”的空間演進(jìn)過程。在生態(tài)文明的背景下,“三生空間”的內(nèi)涵是復(fù)雜的,既要尊重自然、順應(yīng)自然,也要堅(jiān)持以人為中心,建立人與人、人與自然、人與社會和諧的良好關(guān)系。因此,“三生空間”不僅是由生產(chǎn)空間、生活空間、生態(tài)空間有機(jī)組成的復(fù)合空間,本質(zhì)上是不同人類行為活動(dòng)相互交織而成的復(fù)雜系統(tǒng),是生產(chǎn)、生活、生態(tài)行為的特征及其之間的關(guān)系共同表征出的復(fù)雜空間(圖2)。

圖2 “三生空間”內(nèi)在邏輯關(guān)系示意圖Fig.2 Schematic diagram of internal logical relations of production-living-ecological space

1.2.2三生空間的基本關(guān)系

生態(tài)文明是全球可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢?？v觀人類文明與“三生空間”的歷史進(jìn)程可以看出,生態(tài)與生活空間的變化是隨著生產(chǎn)力的發(fā)展而隨之變化的;生活空間作為人類活動(dòng)的主要場所,是人類實(shí)現(xiàn)自身目標(biāo)的空間,生產(chǎn)與生態(tài)空間都是為之而服務(wù)的;生態(tài)空間則是生產(chǎn)、生活空間的基礎(chǔ),起著重要的承載與制約作用,只有在一定的資源環(huán)境承載力內(nèi)的有序發(fā)展,“三生空間”才是可持續(xù)的。從“混沌”到“協(xié)同”的“三生空間”系統(tǒng)演化過程同時(shí)也反映出了生產(chǎn)、生活空間與生態(tài)空間“內(nèi)嵌-分離-回嵌”的空間關(guān)系變化。因此,“三生空間”的內(nèi)在關(guān)系表現(xiàn)為生產(chǎn)-生活-生態(tài)三類空間之間相互作用的互嵌模式,即生產(chǎn)與生活空間以覆蓋、包含、交叉等方式內(nèi)嵌于生態(tài)空間(圖3)?？梢?未來生態(tài)文明背景下的國土空間格局將是生產(chǎn)-生活-生態(tài)空間三者彼此交織交融的協(xié)同狀態(tài)。

圖3 “三生空間”的空間關(guān)系示意圖Fig.3 Schematic diagram of the spatial relationship of production-living-ecological space

2 三生空間的研究進(jìn)展

隨著對國土空間規(guī)劃認(rèn)識的逐步深入,“三生空間”理念的局限性難以指導(dǎo)各級各類空間規(guī)劃的實(shí)施落地[17]。然而,不可否認(rèn)“三生空間”作為國土空間規(guī)劃科學(xué)布局的總體要求與落腳點(diǎn),與國內(nèi)外廣泛認(rèn)可的可持續(xù)發(fā)展理念“三支柱”不謀而合,對于實(shí)體空間布局、功能組合、結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及要素配置等方面都具有重要的指導(dǎo)意義[18]。因此,本文將通過梳理相關(guān)文獻(xiàn),從“根本性-規(guī)律性-操作性”三個(gè)層次,逐步厘清“三生空間”研究的發(fā)展脈絡(luò),探尋其核心學(xué)術(shù)思想以及存在的關(guān)鍵問題。

2.1 三生空間理論內(nèi)涵與識別分類

“三生空間”的根本性研究體現(xiàn)在理論內(nèi)涵和識別分類兩個(gè)方面,前者屬于對“三生空間”概念、內(nèi)涵與外延的探討,后者則是對空間表征的途徑、形式以及方法的研究。二者的研究密切相關(guān),是理解國土空間功能分異性的根本,也是開展國土空間規(guī)劃的先決條件與實(shí)踐基礎(chǔ)。然而,目前關(guān)于“三生空間”的理論內(nèi)涵討論仍未有定論,不同領(lǐng)域的學(xué)者對理論的認(rèn)知存在較大差異,尚未形成統(tǒng)一的“三生空間”識別與分類方法指導(dǎo)各級國土空間規(guī)劃編制任務(wù)與開發(fā)實(shí)踐活動(dòng)。

縱觀國內(nèi)相關(guān)研究成果,本文從不同的專業(yè)領(lǐng)域的視角解析了“三生空間”的概念、邊界、學(xué)理邏輯和內(nèi)在原則。相關(guān)研究主要形成了兩個(gè)思路:一是聚焦“土地”,重點(diǎn)圍繞土地的基本概念,從資源利用[19-20]或功能價(jià)值[21]的角度展開“三生空間”理論內(nèi)涵的研究[22]。例如黃金川[23]等緊緊圍繞“三生空間”的數(shù)量配比和空間配置兩個(gè)科學(xué)問題進(jìn)行綜述,按照精度深化和尺度細(xì)化的要求,集中在“三生”功能分類、空間識別、空間優(yōu)化等內(nèi)容,從而勾勒出“三生空間”研究的框架體系。同時(shí),亦有研究將“三生空間”作為研究視角,在鄉(xiāng)村振興土地整治[24]、資源環(huán)境承載力[25-26]、國土空間適宜性評價(jià)[27]、景觀安全格局[28]等方面取得了長足的進(jìn)展,豐富了國土空間評價(jià)的綜合維度。二是聚焦“空間”,側(cè)重于對邊界和尺度的討論,目的是與國土空間規(guī)劃相結(jié)合,例如江曼琪[13]等從空間功能的角度界定了區(qū)域與城市尺度下“三生空間”的范圍及用地分類體系;扈萬泰[29]分別從城鄉(xiāng)全域、城鎮(zhèn)區(qū)域、鄉(xiāng)村區(qū)域探討了不同空間區(qū)域視角下的生產(chǎn)、生活、生態(tài)空間的對象內(nèi)容,同時(shí)認(rèn)為“三生空間”在不同空間尺度和區(qū)域視角下的劃定是不同的,也是無法絕對一次性劃定的。此外,隨著多源大數(shù)據(jù)的應(yīng)用與推廣,“三生空間”識別與分類技術(shù)方法的精確性進(jìn)一步提高。例如曹根榕等[30]認(rèn)為POI數(shù)據(jù)能夠較為精準(zhǔn)地識別城市尺度的“三生空間”,體現(xiàn)了新興的人本尺度大數(shù)據(jù)在“三生空間”精細(xì)劃分中的應(yīng)用價(jià)值。

既有研究關(guān)于“三生空間”的識別分類仍處于探索階段?！叭臻g”的研究區(qū)域基本涵蓋行政區(qū)、類型區(qū)、政策區(qū)、方位區(qū)和地理單元五個(gè)區(qū)域類型[31],涉及從全國到村域等不同研究尺度,以用地柵格和行政邊界為基本分析單元,多采用土地利用與遙感影像數(shù)據(jù)。從空間識別方法來看,包括兩個(gè)方面:一是地類歸并,通過對土地利用分類標(biāo)準(zhǔn)劃分出生產(chǎn)、生活、生態(tài)三類用地;二是綜合評價(jià)法,從功能復(fù)合的角度出發(fā),建立綜合評價(jià)指標(biāo)體系,劃分“三生空間”,一方面體現(xiàn)了部分用地隨著尺度的變化表現(xiàn)出功能的多樣性,另一方面則是量化地類或空間的綜合功能,以判定國土空間的適宜性、承載能力或利用質(zhì)量(表2)。

表2 “三生空間”分尺度研究統(tǒng)計(jì)表Table 2 Statistical table for study of production-living-ecological space at different scales

上述研究在一定程度上豐富了“三生空間”理念應(yīng)用的普適性,但仍受到部分學(xué)者的質(zhì)疑。許偉[58]將“三生空間”的內(nèi)涵歸納為空間認(rèn)識論、空間用地論與空間實(shí)踐論三個(gè)方面,并認(rèn)為“三生空間”本質(zhì)上是人類活動(dòng)的空間場域,在實(shí)踐中“三生空間”的邊界難以截然劃分,三者之間應(yīng)是彼此交融、不可分割的關(guān)系。空間實(shí)踐論強(qiáng)調(diào)了以人類實(shí)踐活動(dòng)為主導(dǎo)討論“三生空間”的內(nèi)涵與關(guān)聯(lián),正是人類行為與地理空間的復(fù)雜互動(dòng)關(guān)系[15],使得生產(chǎn)、生態(tài)、生活空間呈現(xiàn)出疊加性、交織性、多樣性和流變性的特點(diǎn),“三生空間”的邊界難以劃定。

2.2 三生空間演化規(guī)律與耦合機(jī)制

在人類實(shí)踐活動(dòng)與自然演替的雙重影響下,國土空間的功能與格局不斷發(fā)生著變化,“三生空間”的結(jié)構(gòu)同樣經(jīng)歷著急速的變化與轉(zhuǎn)型?；厮菸墨I(xiàn),諸多學(xué)者從土地利用多功能[59-60]、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)[61-62]等視角出發(fā),通過對“三生空間”變化速率、轉(zhuǎn)型過程、耦合機(jī)制[28,54,63-64]等規(guī)律性的研究,探尋區(qū)域生產(chǎn)-生活-生態(tài)功能的時(shí)空演化特征和耦合協(xié)同關(guān)系,并闡明影響“三生空間”變化的驅(qū)動(dòng)因素和生態(tài)效應(yīng)。例如,魏璐瑤等[65]以縣域?yàn)樵u價(jià)單元,利用耦合協(xié)調(diào)度模型、局部自相關(guān)分析、Dagum基尼系數(shù)及子群分布方法,測算江蘇省“三生”功能綜合評價(jià)值,分析了江蘇鄉(xiāng)村地區(qū)生產(chǎn)-生活-生態(tài)功能的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的階段、過程與趨勢。張玉臻等[66]引入物理學(xué)領(lǐng)域中的力學(xué)均衡模型,對黃河流域“三生”功能協(xié)調(diào)度的大小、類型以及空間分異特征進(jìn)行了量化研究,并對功能失調(diào)區(qū)域提出了優(yōu)化策略。此外,李欣等[67]以村域?yàn)檠芯繂卧?分析了江蘇省揚(yáng)中市村域單元“三生”功能空間格局特征,并從平均中心、空間范圍和主導(dǎo)方向,探索了村民生活質(zhì)量與“三生”功能的空間關(guān)聯(lián)特征,體現(xiàn)了“三生空間”宏觀格局與人本尺度下社會個(gè)體生活感知的跨尺度聯(lián)動(dòng)關(guān)系,在一定程度上反映了人類活動(dòng)的微觀行為與需求在區(qū)域尺度的空間表征?？梢?“三生空間”的演化規(guī)律與耦合機(jī)制研究常作為分類識別的延伸和統(tǒng)籌管控的先決條件。盡管計(jì)量模型使得“三生空間”規(guī)律性探索有了量化的科學(xué)解釋,但仍然以單一尺度的空間差異性的描述為主,分析模型的結(jié)果依賴于指標(biāo)的選取與獲取數(shù)據(jù)的精確性,缺少跨區(qū)域、跨層級、跨尺度的整體性分析,“三生空間”演化規(guī)律與耦合機(jī)制的內(nèi)在尺度性解釋較為薄弱。

2.3 三生空間統(tǒng)籌優(yōu)化與管控模式

“整體謀劃新時(shí)代國土空間開發(fā)保護(hù)格局,綜合考慮人口分布、經(jīng)濟(jì)布局、國土利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等因素,科學(xué)布局生產(chǎn)空間、生活空間、生態(tài)空間”,是當(dāng)前國土空間規(guī)劃的核心任務(wù)。在“三生空間”規(guī)律性研究的基礎(chǔ)上,諸多學(xué)者從社會經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境、人類活動(dòng)等多個(gè)視角著手,開展了“三生空間”統(tǒng)籌優(yōu)化與管控模式[68-72]的操作性研究,主要包括要素配比和空間布局兩個(gè)方面[23],通過土地利用結(jié)構(gòu)[73]與功能分區(qū)[21,74]實(shí)現(xiàn)在國土空間規(guī)劃中的落位。

“三生空間”具有尺度的差異性、空間功能的復(fù)合性、空間范圍的動(dòng)態(tài)性等特征[29],使得對于“三生空間”管控的研究從靜態(tài)的功能分區(qū)逐步轉(zhuǎn)向了動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)性優(yōu)化和多情景預(yù)案,此類研究通過系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型[75]、GeoSOS-FLUS[76-77]、CLUE-S[34]等進(jìn)行“三生空間”空間層次結(jié)構(gòu)與動(dòng)力層次結(jié)構(gòu)的分析與預(yù)測,反映出了清晰、準(zhǔn)確的空間模擬結(jié)果。例如,林佳等[75]提出國土空間系統(tǒng)“三生”功能協(xié)同演化機(jī)制的理論框架,運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型探明“三生空間”系統(tǒng)內(nèi)的有序結(jié)構(gòu)與混沌結(jié)構(gòu),以及不同功能之間的協(xié)同與權(quán)衡關(guān)系,從而預(yù)測未來“三生空間”協(xié)同發(fā)展模式,實(shí)現(xiàn)了對“三生空間”的系統(tǒng)性地統(tǒng)籌優(yōu)化。此外,“三生空間”亦可作為解決空間沖突,實(shí)現(xiàn)整體空間功能協(xié)調(diào)的手段。例如,張磊等[78]基于用地沖突最小化與適應(yīng)性最大化,通過引入二維互斥矩陣的表達(dá)方式,形成了基于“三生空間”沖突識別工業(yè)用地的空間配置方案,明確“三生空間”優(yōu)化協(xié)調(diào)的方向以及拓展區(qū)域工業(yè)用地優(yōu)化配置。同時(shí),為了積極響應(yīng)“雙碳”目標(biāo),已有研究將“碳”作為關(guān)鍵要素,引入“碳流、碳源、碳匯”、“碳代謝”、“碳排放”、“固碳效應(yīng)”等理論方法,對“三生空間”的用地布局、空間結(jié)構(gòu)、優(yōu)化路徑等[79-83]進(jìn)行了技術(shù)性探索,體現(xiàn)了“三生空間”統(tǒng)籌優(yōu)化與管控在“雙碳”戰(zhàn)略上的巨大潛力。

2.4 三生空間研究的關(guān)鍵問題

通過上述研究可知,“三生空間”的研究在內(nèi)容上遵循“根本性-規(guī)律性-操作性”的邏輯,在科學(xué)內(nèi)涵、技術(shù)方法以及實(shí)踐落地等方面均有一定的繼承與拓展,為不同階段、不同尺度、不同層級的國土空間規(guī)劃奠定了良好的基礎(chǔ)。但是,通過文獻(xiàn)的梳理與總結(jié),關(guān)于“三生空間”的研究仍存在以下四點(diǎn)不足之處:①在要素方面,現(xiàn)有研究多著眼于“土地”的自然資源屬性,圍繞土地利用的多功能性展開“三生空間”的分區(qū)、分類、分級等管控研究,較少考慮“空間”維度的社會屬性,人類活動(dòng)行為與空間表征之間的交互關(guān)系研究不足;②在方法方面,相關(guān)研究的瓶頸在受制于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)與研究方法的局限性,多是采用空間統(tǒng)計(jì)或是數(shù)理模型分析“三生空間”功能、結(jié)構(gòu)、形態(tài)等表象之間的聯(lián)系,較少涉及空間表征背后復(fù)雜系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、驅(qū)動(dòng)機(jī)制、關(guān)鍵要素的構(gòu)成與相互關(guān)系;③在尺度方面,較少考慮“三生空間”的多尺度空間聯(lián)動(dòng)與指標(biāo)傳導(dǎo),“尺度-問題-方法-方案”的對應(yīng)關(guān)系不明確,缺少符合地理特征的針對性管控途徑;④在管控方面,多以主導(dǎo)功能的分區(qū)分類為主,或是基于土地利用類型的模擬預(yù)測,較少考慮人類需求的多樣性,實(shí)踐行為的復(fù)雜性,使得宏觀、靜態(tài)且單一的情景預(yù)案難以解決多尺度的空間管控問題。

3 三生空間的管控對策

“三生空間”所反映出的問題,并不只是個(gè)別的、地域性的現(xiàn)象,而是普遍性的、全球性的現(xiàn)象,已成為當(dāng)代人類面臨的共同問題[58]。對于“三生空間”認(rèn)識的局限致使“三生空間”的理論內(nèi)涵與方法體系尚不足以全面刻畫國土空間并指導(dǎo)其空間管控過程。因此,本文通過回顧相關(guān)文獻(xiàn)的研究成果,從關(guān)系機(jī)制、方法體系、空間表征、管控方案四個(gè)方面提出“三生空間”協(xié)同發(fā)展的對策。

3.1 建立多要素協(xié)同聯(lián)動(dòng)的關(guān)系機(jī)制

“三生空間”的協(xié)同發(fā)展是一個(gè)涉及人口、經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)環(huán)境等諸多系統(tǒng)影響的復(fù)雜過程。傳統(tǒng)研究將水、土、氣、生、人[84]等要素孤立展開討論,或是通過簡單的線性疊加或拼貼得到綜合結(jié)果,雖然有利于揭示要素的內(nèi)在機(jī)理,得出一般性結(jié)論,但更容易忽視多要素相互作用下涌現(xiàn)出的復(fù)雜空間特性[85]。因此,如何探尋影響“三生空間”演化與互動(dòng)機(jī)理的關(guān)鍵要素及其之間的協(xié)同聯(lián)動(dòng)關(guān)系是研究“三生空間”協(xié)同管控的基礎(chǔ)。在生態(tài)文明建設(shè)的新時(shí)期,以地理單元為邊界的管控思路更加突出“山水林田湖草沙”生命共同體的國土空間治理理念,可完整性、系統(tǒng)性地進(jìn)行全域全要素的關(guān)聯(lián)規(guī)律研究,進(jìn)而剖析生態(tài)空間物質(zhì)和能量流動(dòng)與生產(chǎn)、生活空間中人流、物流和信息流的時(shí)空特征。“三生空間”的認(rèn)識應(yīng)從復(fù)雜系統(tǒng)的角度出發(fā),挖掘影響其動(dòng)態(tài)演進(jìn)的關(guān)鍵要素,詳細(xì)評估其時(shí)、空、質(zhì)、量、構(gòu)、流、序等多維特征,建立多要素協(xié)同聯(lián)動(dòng)的關(guān)系機(jī)制,從而剖析“三生空間”格局所反映出的多要素耦合方式與作用強(qiáng)度(圖4)。

圖4 “三生空間”系統(tǒng)多要素多維度關(guān)系圖Fig.4 Multi-element and multi-dimensional relation diagram of production-living-ecological space

3.2 構(gòu)建多模型綜合集成的方法體系

隨著大數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展所帶來的技術(shù)革新,極大地?cái)U(kuò)展了對時(shí)間與空間的認(rèn)識,海量、密集的數(shù)據(jù)能夠有效表達(dá)與分析出更為精確的社會經(jīng)濟(jì)規(guī)律和人類活動(dòng)行為特征,為“三生空間”的精細(xì)化識別與分類提供了良好的條件。同時(shí),以往很難量化的特征,如人對地理環(huán)境的感覺、情感、經(jīng)驗(yàn)、體驗(yàn)、信仰、價(jià)值、思想和創(chuàng)造性,不同個(gè)體與群體的時(shí)空行為模式,以及環(huán)境變化與人類福祉的關(guān)聯(lián),利用大數(shù)據(jù)都可以進(jìn)行有效地表達(dá)與數(shù)理分析[86]。這為進(jìn)一步強(qiáng)化以人為本的“三生空間”協(xié)同化管控研究提供了極佳的素材。

然而,多源的數(shù)據(jù)帶來了數(shù)據(jù)密集型的空間分析方法體系,也使得不適用的模型選擇帶來變量與結(jié)果不匹配的“生態(tài)謬誤”。國土空間規(guī)劃中規(guī)程化的技術(shù)流程與評價(jià)體系也難以解決多要素交互影響的多尺度空間管控問題。因此,需要針對空間的不同尺度與類型,以問題為導(dǎo)向,建立多模型集成的綜合方法體系,充分利用海量多源的數(shù)據(jù),分析復(fù)雜多元的空間關(guān)系。通過建立包括調(diào)查訪談、問卷數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、運(yùn)營商大數(shù)據(jù)、衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)等多源數(shù)據(jù)庫,以及空間統(tǒng)計(jì)、空間關(guān)系、空間模擬等多模型庫,強(qiáng)調(diào)傳統(tǒng)與新興技術(shù)相結(jié)合的方法體系,形成定性和定量研究在資料獲取和分析方法上互補(bǔ)、互促,從而探索“三生空間”演化的復(fù)雜過程與規(guī)律。

3.3 聯(lián)動(dòng)多尺度動(dòng)態(tài)協(xié)同的空間表征

不同尺度下的“三生空間”包含的要素類型與數(shù)量,空間規(guī)模與結(jié)構(gòu)都呈現(xiàn)出不同的空間表征,存在錯(cuò)綜復(fù)雜的空間關(guān)系[87]。“生產(chǎn)、生活、生態(tài)”各個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部要素的構(gòu)成及其相互作用關(guān)系隨著尺度升降的變化,表現(xiàn)為國土空間功能多樣多重,空間組合方式也隨之發(fā)生著變化。例如,點(diǎn)-軸結(jié)構(gòu)、核心-邊緣結(jié)構(gòu)、多中心結(jié)構(gòu)在不同尺度表征著不同的空間格局與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顟B(tài),同時(shí)也存在潛在的最佳空間組織結(jié)構(gòu)[88]。相較于國土空間規(guī)劃的政治特征,基于地理特征的空間序列能夠更加綜合的反映人類行為活動(dòng)與自然生態(tài)要素在不同空間尺度上的關(guān)系。如何動(dòng)態(tài)地聯(lián)動(dòng)多尺度空間表征,則成為“三生空間”協(xié)同管控的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此,需要結(jié)合國土空間規(guī)劃的相關(guān)技術(shù)規(guī)程,依托地域特征及生態(tài)規(guī)律,設(shè)計(jì)以從區(qū)域到局部的空間序列原則和運(yùn)行組織模式。例如通過構(gòu)建“縱向分層傳導(dǎo),橫向制約管控”的三層雙向管控機(jī)制,將“結(jié)構(gòu)-功能-指標(biāo)”對應(yīng)落位在“流域-片區(qū)-單元”三個(gè)尺度,強(qiáng)調(diào)地理單元的縱深性與延展性,可準(zhǔn)確的定位與調(diào)整生態(tài)空間的在不同尺度管控內(nèi)容[89](圖5);基于宏觀區(qū)域的政策背景、地域特征,解析不同尺度的“三生空間”功能分異、空間格局、要素關(guān)聯(lián)機(jī)制、內(nèi)外部驅(qū)動(dòng)因子等的降尺度的細(xì)化遞進(jìn)與升尺度調(diào)節(jié)反饋,實(shí)現(xiàn)從宏觀空間格局到微觀單元控制的空間動(dòng)態(tài)管控;依據(jù)不同時(shí)間幅度下的“三生空間”系統(tǒng)演變規(guī)律,制定面向未來不同目標(biāo)導(dǎo)向下的情景預(yù)案,以輔助規(guī)劃決策。

3.4 制定多情景優(yōu)化模擬的管控方案

“三生空間”協(xié)同管控中應(yīng)體現(xiàn)在整體性、關(guān)聯(lián)性、情景性三個(gè)維度。整體性是指空間組織合理,時(shí)間行為有序與三生功能協(xié)同。關(guān)聯(lián)性則表示不同層級之間的聯(lián)動(dòng)與管控程序之間的關(guān)聯(lián)。情景性是對“三生空間”的遠(yuǎn)景規(guī)劃,考慮空間地域特征與地方發(fā)展趨勢,制定多種管控情景,體現(xiàn)動(dòng)態(tài)性與可操作性?！叭臻g”的協(xié)同管控是三大特性的集中體現(xiàn),不僅是生產(chǎn)、生活、生態(tài)空間機(jī)械式的疊加,而是區(qū)域整體的謀劃,包含了自然本位與人本位的思想融合。在國土空間規(guī)劃中,“三生空間”的動(dòng)態(tài)性與差異性,使得靜態(tài)的、絕對的管控方案難以實(shí)施落地。然而,在多源數(shù)據(jù)應(yīng)用與多模型集成的趨勢下,“三生空間”的復(fù)雜格局與過程得以揭示,針對不同尺度的空間問題、未來的發(fā)展趨勢與需求,多情景優(yōu)化模擬包含了空間的多重時(shí)間性與可能性,是實(shí)現(xiàn)協(xié)同管控的綜合途徑[35,90]。因此,與以往簡單的情景模擬不同的是,“三生空間”多情景管控不僅需要考慮宏觀層面的社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)發(fā)展的主導(dǎo)性,還需考慮中觀、微觀層面的問題與需求,對應(yīng)管控體系中不同尺度的內(nèi)容?？赏ㄟ^對主導(dǎo)功能的細(xì)分,耦合過程的細(xì)解,關(guān)鍵要素的細(xì)化,設(shè)置相應(yīng)的情景分區(qū)與情景單元,結(jié)合多層級的空間結(jié)構(gòu),逐步落位空間管控的指標(biāo)與對策(圖6)。

圖6 “三生空間”多情景管控示意圖Fig.6 Schematic diagram of multi-scenario governance of production-living-ecological space

因此,生態(tài)文明背景下的“三生空間”協(xié)同管控需要對當(dāng)前的空間特征進(jìn)行多個(gè)維度的解構(gòu),精準(zhǔn)捕捉三生功能演化的拐點(diǎn)、節(jié)奏,空間變化的方向、趨勢,再根據(jù)生態(tài)規(guī)律與地方特性選擇關(guān)鍵要素,考慮時(shí)間的動(dòng)態(tài)性、空間的差異性、方案的可能性,探明不同時(shí)空尺度下“三生空間”的組合,再通過多模型集成分析不同尺度,最終通過多視角多尺度的情景預(yù)案實(shí)現(xiàn)“三生空間”協(xié)同的優(yōu)化格局。

4 討論與結(jié)論

4.1 討論

文本通過梳理“三生空間”的歷史演進(jìn)過程和相關(guān)研究進(jìn)展,發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)“三生空間”理念對新時(shí)代國土空間規(guī)劃工作的局限性逐漸凸顯,仍然多以空間現(xiàn)象層面的討論為主,關(guān)于根本性概念的更新與拓展,規(guī)律性過程的探索與刻畫,操作性路徑的優(yōu)化與實(shí)踐等方面有待深入研究。究其原因,主要包括兩個(gè)方面:其一,是對“三生空間”的概念認(rèn)識差異化較大。無論是功能論或是用地論,都未能闡明空間“關(guān)系”和“行為”的特性。“三生空間”的本質(zhì)不是割裂地分為生產(chǎn)空間、生活空間與生態(tài)空間,“三生”與“空間”應(yīng)是相并列語境,是關(guān)鍵要素的相互作用與三生行為的相互交織形成復(fù)雜的物質(zhì)空間表征形式與組織模式。其二,“三生空間”的問題不僅是空間比例、位置、功能等方面的沖突,更是人類行為活動(dòng)相互交織的空間重構(gòu),涉及多要素的相互作用與多尺度的空間嵌套,具有復(fù)雜系統(tǒng)的特性,需要明晰尺度效應(yīng),從靜態(tài)的、具體的認(rèn)識,逐步上升到動(dòng)態(tài)的、差異化的認(rèn)識。

國土空間規(guī)劃是基于自然規(guī)律對未來人類行為活動(dòng)統(tǒng)籌安排的一種空間結(jié)果,即生產(chǎn)、生活、生態(tài)空間的科學(xué)布局,對象是人類的各類空間使用活動(dòng),是對各類空間使用變化的管控,核心是協(xié)調(diào)和解決空間競爭問題[91]。然而,傳統(tǒng)的思維模式難以解釋當(dāng)前復(fù)雜的空間現(xiàn)象,空間模式與規(guī)劃手段亦不足以支撐復(fù)雜空間的重構(gòu),這就需要在國土空間規(guī)劃的變革過程中,不斷重構(gòu)理論框架,創(chuàng)新技術(shù)范式,優(yōu)化管控模式,為精準(zhǔn)、長效的空間規(guī)劃提供科學(xué)路徑,解決“三生空間”協(xié)同管控中靈活性與秩序性如何共存的問題。因此,未來基于“三生空間”協(xié)同的國土空間管控,需以人類活動(dòng)的“需求-行為-福祉”為主線,以“三生空間”演化規(guī)律與復(fù)雜性特征為基礎(chǔ),從廣度上形成多維度、多要素、多網(wǎng)絡(luò)、多結(jié)構(gòu)、多節(jié)點(diǎn)的空間表征形式,從深度上形成多尺度、多層級,從宏觀格局到微觀動(dòng)機(jī)的互動(dòng)傳導(dǎo)機(jī)制,再通過不斷的調(diào)整和騰挪,實(shí)現(xiàn)空間功能置換、空間類型轉(zhuǎn)換、行為模式轉(zhuǎn)型等,改進(jìn)和提升“三生空間”的空間布局、組織方式、以及關(guān)鍵要素的指標(biāo)管控[92]。

4.2 結(jié)論

“三生空間”的科學(xué)布局是生態(tài)文明建設(shè)與國土空間規(guī)劃面臨的重要科學(xué)問題。本文從“歷史-理論-實(shí)踐”三個(gè)維度,探究了生態(tài)文明背景下“三生空間”研究的內(nèi)涵、進(jìn)展與對策,主要結(jié)論如下:

(1)本文揭示了“三生空間”從系統(tǒng)的混沌到協(xié)同,從空間的分離到回嵌的空間演變過程,從人類文明進(jìn)程的歷史維度分析了人類活動(dòng)與空間格局演化的對稱性,闡明“三生空間”內(nèi)涵的科學(xué)立場;明確了“三生空間”的基本內(nèi)涵與內(nèi)在關(guān)系,即人類生產(chǎn)、生活、生態(tài)行為的特征及其之間的關(guān)系共同表征的復(fù)雜空間。

(2)“三生空間”的研究進(jìn)展基本遵循“根本性-規(guī)律性-操作性”的邏輯。本文從理論內(nèi)涵與識別分類,演化規(guī)律與耦合機(jī)制、統(tǒng)籌優(yōu)化與管控模式3個(gè)層面梳理了“三生空間”研究的發(fā)展脈絡(luò),分別在要素、方法、尺度和管控4個(gè)方面提出了已有研究的不足之處。

(3)“生產(chǎn)、生活、生態(tài)”空間的復(fù)雜性特征引發(fā)了在“三生空間”協(xié)同管控中秩序性與靈活性如何共存的問題。本文從關(guān)系機(jī)制、方法體系、空間表征、管控對策4個(gè)方面提出了“三生空間”的管控對策。此外,應(yīng)進(jìn)一步綜合人地關(guān)系地域系統(tǒng)、社會-生態(tài)系統(tǒng)、復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)等理論概念,深挖“三生空間”的本質(zhì)特征與基本屬性,揭示其內(nèi)在關(guān)系的復(fù)雜性特征,建立綜合集成的方法體系,聯(lián)動(dòng)多尺度的空間表征,最終通過制定情景預(yù)案實(shí)現(xiàn)協(xié)同管控時(shí)間性、空間性、不確定性的統(tǒng)一。