20 世纪 90 年代末,“多功能性”成为全球农业政策变化研究的一个重要科学问题 [28] ,2005 年全球土地计划(global land project,GLP)的发布,使多功能性概念与土地利用紧密结合起来,它将多功能性作为辨析土地利用的经济、社会和环境等多功能的新方法,对理解土地利用多用途之间相互作用关系、时空演变特征以及土地可持续发展具有重要意义 [29-30] 。
1994 年,乌拉圭在向世界贸易组织(WTO)提交的回合农业协定(uruguay round agreement on agriculture,URAA)中首次提出了农业多功能的概念,2001 年,该概念得到国际组织的认可,农业多功能的概念被正式提出:农业除了具有农产品产出的经济功能外,还具有非商品产出的社会和环境等相关功能。随着研究的不断深入,农业多功能逐渐发展为更具实际意义的土地利用的多功能 [31-33] ,因此,土地利用多功能的研究由农业多功能演变而来。为了平衡土地利用的经济、社会和生态等多维度,学术界基于农业多功能概念对土地利用多功能概念进行定义并达成一致:土地利用功能由土地利用各子系统组成 [34] ,土地利用各组成要素结构不同,其体现出来的功能也不同 [35] ,人类在利用土地的过程中不断协调各子系统,使土地利用达到合理的结构,以获取土地利用的经济、社会和生态等各方面效益和价值,诠释了土地利用各子系统为人类提供产品和服务的能力 [36,37] 。土地利用多功能强调以人为中心,注重人类对土地的利用和需求 [30] 。随后,土地利用多功能被首次运用于欧盟第六框架项目“可持续性影响评估:欧洲地区多功能土地利用的经济、社会和环境效应”,正式启动了土地利用多功能的实践 [38,39] 。
土地利用多功能是不同土地利用类型相互作用而形成的结果,其产生的根本目的在于为人类提供可持续的社会福祉,着重刻画土地利用提供商品和服务及满足人类社会需求的程度 [40] 。土地利用多功能研究促使土地利用变化的研究由土地利用过程的研究转向土地利用各类效益的时空格局演变及其可持续性的研究,并逐渐成为土地变化科学领域新的研究热点 [9] 。土地利用多功能作为新兴的概念框架和土地利用可持续性评价的新视角,其理论基础仍较为薄弱,如何有效整合土地利用的各项功能,促进土地利用结构和布局优化以及与人类的和谐可持续发展,是政府和学术界面临的巨大挑战,从时空维度研究土地利用多功能的演变过程、区域效应、驱动机制及优化调控,将成为未来土地利用管理领域研究的重点内容和趋势 [9] 。
土地利用多功能识别及分类是人类在利用土地过程中对土地利用功能的认知、命名和归类的过程,是实施土地利用调控和实现土地可持续利用的基础,也是土地利用多功能评价的前提。土地利用功能具有综合性、多元化、地域性等特征,但目前学术界关于土地利用功能分类、评价方法及研究内容等尚未达成共识,不同学者关注土地利用多功能性的侧重点各有不同、分类体系各异 [41] 。人类对土地利用功能的认识经历了由简单到复杂、由一元向多元的演变过程,因此,其分类体系越来越完善和具体已成为主流。最常见的分类方法是以土地利用类型为基础,使土地利用功能与土地利用类型建立一一对应关系,由此将土地利用分为生产、生活和生态三大传统功能 [35,42] 。随着土地利用范围广泛化、利用方式多样化和利用程度深层化 [43] ,不同土地利用目标所体现的土地利用功能不同 [44] ,识别并划分科学合理的土地利用的功能类型是区域土地利用多功能评价的前提和基础。因此,不少学者认为土地利用功能还可以在传统功能的基础上进一步细分,如资源功能、景观功能、文化功能等;其中,最具影响力的是海铭(Helming)等 [28] 和佩雷斯·索巴(Pérez-Soba)等 [39] 基于欧盟SANSOR计划的研究成果,根据不同产业特征,他们将土地利用多功能划分为就业支撑功能、人类健康和娱乐功能、文化和美学价值功能、居住和土地的独立生产功能、以土地为基础的生产功能、交通功能、提供非生物资源的功能、支持和供给生物资源的功能、维持生态系统过程的功能九大功能。由此可以推断,土地利用功能因受研究时代、研究区域、研究目的等因素的影响而呈现出复杂多样的特征,建立一个“万能”的土地利用功能分类体系是不现实的,今后建立土地利用功能分类体系时,应在坚持分类体系普适性的基础上,尽可能地兼顾研究需求的差异性。
土地利用多功能评价是土地多功能利用的基础工作,也是制定土地利用决策的前提 [45] 。对区域土地利用多功能的可持续性进行评价,划分低、中、高等可持续性级别,结合区域特征,提出未来土地利用的导向和重点是目前土地利用多功能评价的一个重要研究方向 [46] 。在土地利用多功能评价的基础上提出土地利用分区方案也是目前地理学界的研究热点 [47] ,以往研究多基于某一时点的横截面数据,是在国家、省(自治区、直辖市)大中尺度上对土地利用多功能进行评价 [37] ,然而对不同时期的中小尺度土地利用多功能进行评价才能更好地对土地利用进行优化调控。土地利用多功能评价指标一般采用文献查阅法、专家咨询法或是两种方法相结合的综合方法来确定,由于不同区域人地关系及土地利用特征存在差异,起主导作用的土地利用功能也不同,所选取的评价指标不尽相同,目前没有一个可以全面衡量土地利用多功能效果的指标体系。指标权重的确定方面,由于主观赋权法受人为因素影响较大,客观赋权法受数据本身影响较大,因此,多数学者采用定性与定量相结合的方式确定指标权重。在评价方法上,将多种集成模型综合运用到土地利用多功能的评价已成为国内外学者的研究趋势,因此,综合指数法 [32] 、综合数学模糊评价法 [48] 等综合性评价方法常被用来定量评价土地利用各功能和综合功能的效益问题。在空间表达方面,学者们多基于土地利用多功能的定量评价结果,采用空间分析技术或数学模型来表征评价结果,体现土地利用多功能的空间分异特征 [49,50] ;也有部分学者通过雷达图将各区域土地利用多功能进行对比分析 [38,51] 。在时间序列上,他们多采用土地利用功能倍比系数与增量 [45,52] 、功能变化幅度与变化优势度 [48] 、各评价时点评价结果直接对比 [42] 等方式进行表征。此外,也有学者分析土地利用各功能之间的权衡与协同 [53] 、耦合协调度 [54] 、偏离度 [55] 等,拓展了土地利用多功能评价的研究方法。但从已有研究来看,从时空维度分析土地利用多功能的演变规律并进行分区优化研究仍显滞后,对各功能之间相互作用关系和影响程度的研究较少。将土地利用多功能评价结果与土地利用管控相结合的研究尚不够多,成果应用力度不足。
自 2000 年以来,我国要求各级政府在制定规划时,不仅要考虑产业的分布情况,还要统筹协调人口、空间、资源、环境等多要素的相互关系;2010年国务院印发的《全国主体功能区规划》,要求按照“生产发展、生活富裕、生态良好”的格局调整优化国土空间;2016 年国家颁布的《中华人民共和国经济和社会发展第十三个五年规划纲要》提出,建立由“空间规划、用途管制、差异化绩效考核机制等”构成的土地管理体系,推动主体功能区优化布局;2019 年颁布的《关于在国土空间规划中统筹划定落实三条控制线的指导意见》,要求科学有序统筹布局生态、农业、城镇等功能空间,优先保障生态安全、粮食安全和国土安全,针对土地利用的不同功能,建立健全分类管控机制。上述一系列政策文件推动了国土开发方式由以生产功能为主导的格局转向生产、生活、生态等多种功能协调发展的格局,使土地利用多功能优化调控成为我国地理学界新兴的研究热点和趋势。目前国内外土地利用多功能优化研究比较薄弱,已有研究主要围绕土地利用的数量比配和空间配置两个问题,按照精度深化和尺度细化的方向对土地利用过程进行优化调控 [56] ;近年来,华东师范大学地理科学学院教授黎夏团队和中山大学刘小平教授团队对GeoSOS-FLUS模型的开发和运用,大力推动了土地利用格局优化技术的发展 [57-59] 。在土地利用功能分区研究方面,张洁瑕 [13] 、王德光 [60] 等对土地利用的经济、社会和生态三大功能进行评价,根据评价结果和区域发展需求,划定土地利用功能区并进行空间布局优化。在土地利用覆被/变化(LUCC)的基础上,开展土地利用多功能评价和制图越来越受到学者们的重视,如何有效整合土地利用的多种功能,促进土地利用结构和布局优化与人类的和谐可持续发展,是政府部门和学术界亟待解决的问题。在功能分区的基础上明确区域土地资源配置的战略重点,构建多功能统筹的长效机制和途径,既是构建区域协调发展机制的客观要求,也是深化学术界对土地利用功能的认识,为区域“特质化”发展提供理论支撑 [61] 。然而,已有研究成果对于优化调控,经验总结和定性分析的优化路径偏多,对具有相似特征区域土地利用多功能水平低和对各功能之间失衡的障碍因素进行定量化诊断和并提出针对性对策的分析比较少 [62] 。多数研究停留在土地利用数量结构和空间格局优化的客观层面,缺乏与土地利用优化相对应的政策优化的研究,或者对人类制定的各项规章制度泛泛而谈,较少将土地利用过程优化与政策优化进行一一匹配,忽略了地域特征与政策需求的差异性。
学术界关于土地利用的研究由来已久,成果丰富,但涉及边境土地利用的研究成果较少,边境土地利用研究力度略显不足。关于边境土地利用研究大体可以分为两个方面:一是多数学者多围绕边境土地利用时空格局演变 [63-65] 、土地利用变化驱动力 [66-68] 、土地利用评价 [69,70] 、生态环境响应 [71,72] 等方面进行研究。以往研究主要是针对某一尺度的特定区域,而针对某一类特点的特殊区域的研究尚未完全展开。关于边境土地利用变化的研究目前主要采用遥感技术和GIS技术并结合数学方法进行 [67] ,现有研究一般集中在土地利用变化的某一方面或某一类用地,研究方向比较分散,缺少全面系统地探讨边境土地综合利用问题。二是部分学者开展边境土地安全研究,有的学者从政府管理和解决问题能力的角度研究国土安全问题 [73] ;有的学者从边境环境的视角分析边境地区经济社会发展存在的安全困境和安全压力 [74] ;有的学者以边民的生存安全为研究切入点研究边民土地保护意识与边疆安全的关系 [75] ;有的学者认为边境耕地的充分利用不仅是为保障国家粮食安全,还能御敌固边,对保卫边境安全起到重要的作用 [76] ;基于国家领土安全的视角,分析当前中国与周边国家边界纠纷问题和国家间领土边界争端的文化、经济、生态等非传统安全因素的成果相对较多 [77,78] 。以往学术界对土地利用多功能问题的研究,主要聚焦于经济发达城市 [79,80] 、东部沿海快速城镇化地区 [50] 、大中城市群 [81] 、资源型地区 [82] 等经济社会发展较快的区域。
边境地区由于特殊的地缘位置,随着各国对外开放程度不断提高,其区位优势和枢纽作用日益增强,在日益强烈的土地利用变化中,边境地区土地利用所承载的功能逐渐区别于其他地区,目前我国尚未见有关边境土地利用多功能的成果发布。中国是世界上邻国最多的国家(陆上邻国 14 个,海上邻国 6个),但边境土地利用研究滞后,尚未出台专门的支持边境发展的政策体系和法律保障。正因如此,本书以中国中越边境地区为研究区域,以县域为评价单元,探讨边境土地利用多功能演变问题,在扩展土地利用多功能研究范畴的同时,试图找到边境土地利用功能的特殊性,从土地、人口、生态、产业等方面有针对性地提出优化边境土地利用多功能的具体措施和政策建议。
综上所述,当今土地利用多功能问题已成为土地变化科学领域新的研究热点,区域土地利用多功能的时空演变规律、经济社会及生态效应、驱动机制及分区优化调控等将成为未来土地利用多功能研究的主要内容和发展趋势。土地利用功能分类复杂多样,以往研究多局限于经济(生产)、社会、生态三大传统功能,未来的研究中,应在追求分类标准一致性的基础上,尽可能兼顾研究需求的差异性;边境土地利用多功能研究既要涵盖土地利用的传统功能,更要突出边境土地利用的新兴功能和特殊功能,只有这样才能推动边境土地利用科学的发展。从时空维度分析土地利用多功能的演变规律并进行分区优化的研究仍显滞后,对各功能之间相互作用关系和影响程度的研究较少;将土地利用多功能评价结果与土地利用管控相结合的研究尚不多见,成果的应用研究力度不足;将土地利用措施优化和政策优化相结合的成果较少,土地利用多功能优化的地域差异管理体系不明显。目前我国边境土地利用多功能的研究成果尚未见公布,支持边境差异化发展的优惠政策不足。因此,本书聚焦中国中越边境地区,探索近 20 年来土地利用多功能演变特征并对其进行分区优化调控,为政府部门制定差异化边境土地利用多功能优化政策和繁荣边境经济社会提供参考依据。