國土空間結構演變解析與主體功能區格局優化思路

中國網/中國發展門戶網訊 主體功能區劃作為中國有史以來第一張綜合展示未來中國保護與開發格局的前景圖，逐漸由規劃上升到區域戰略再到國家基礎制度，已經成為中國「一張藍圖幹到底」的總體方案。2017 年 8 月習近平總書記在中央全面深化改革領導小組第三十八次會議明確指出：「建設主體功能區是我國經濟發展和生態環境保護的大戰略。」十九大報告指出「構建國土空間開發保護制度，完善主體功能區配套政策」。2019 年 12 月 16 日《求是》發表中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平的重要文章《推動形成優勢互補高質量發展的區域經濟布局》指出，「要完善和落實主體功能區戰略，細化主體功能區劃分，按照主體功能定位劃分政策單元，對重點開發地區、生態脆弱地區、能源資源地區等制定差異化政策，分類精準施策，推動形成主體功能約束有效、國土開發有序的空間發展格局」。由此可見，主體功能區不僅成為形成國土空間開發保護總體格局的依據，也為完善政府區域治理體系提供戰略指向和基礎制度保障。

主體功能區劃通過全國層面自下而上的自然承載力同自上而下的空間結構有序性分析，採用綜合地理區劃的方法，形成了大區域尺度生態-生活-生產「三生」空間的優化配置方案。可以說，主體功能區劃由城市化地區、農業發展地區和生態安全地區三者按照一定法則和規律構成並演化著，本身蘊含著點-軸結構、核心-邊緣結構等空間組織規律。與產業結構一樣，這種以城市化、農業發展、生態安全3類功能區之間的組合關係表徵的空間結構，也將產生或影響經濟效益、社會效益和生態效益，且這種影響更為長期，調整的困難更大。然而，主體功能區空間結構一定隨著地理環境、發展水平和發展方式的不同而不同。如何具體量化主體功能區空間結構演化過程與機理並應用於國土空間可持續調控，完善主體功能區格局，都是需要進一步探索的科學命題。

當前主體功能區的研究已得到廣泛關注，貫穿在主體功能區概念形成與理論深化、分區區劃與結構解析、監測評估與規劃協調、協調發展與配套政策等各個環節，但很少涉及對主體功能區空間結構演變的研究。現有側重於國家和大區域尺度的國土空間結構演變過程和格局研究，普遍採用人均國內生產總值（GDP）、人口或城鎮化率等指標，主要關注區域差距的演變、空間相關與區域收斂、區域經濟驅動力分析等；通常局限於區域經濟維度，缺少社會、生態等維度的綜合分析，忽略了區域的功能定位和區域發展模式的差異，在解析、調控未來高質量區域發展時就顯得相對薄弱。本文立足於中國主體功能區劃「一張圖」，通過對國土空間結構演變解析，並藉助於中國資源環境承載能力監測預警的研究成果，結合未來區域高質量發展的趨勢分析，提出新時期完善主體功能區格局的政策建議。

理論框架與研究方法

理論框架

主體功能是指在全國層面同時滿足人類可持續利用需求，以及自然生態系統可持續供給過程中對縣域單元的一種功能定位，是人類社會經濟系統與自然系統相互耦合、適應形成的國家層面「三生」功能的最優配置（圖 1）。其空間結構是指不同功能區及其承載的人口、經濟的空間分布和比例關係在空間上的組織規律，包括空間集聚、空間分異及拓撲結構等特徵。已有研究從人地關係、地域系統理論的綜合分析視角對主體功能形成的影響因素、動力過程和驅動機制進行了初步的論述，揭示了自然地理環境、土地利用、人口集疏、產業區位等因素對主體功能形成的作用機理，指出生態可佔用性、資源環境承載力、經濟活動空間集疏和人口的空間集疏是影響主體功能生長發育的重要因素。其中，經濟活動集疏和人口空間集疏是主體功能及其空間結構形成演變的關鍵因素 。社會經濟活動的區位指向是不同的，每個區域對不同的生產和生活活動的區位選擇的適宜程度不同，且城市系統、生產系統、社會系統等都存在著潛在的最優規模。不同尺度存在著潛在的最佳人類活動空間組織結構。例如：點-軸結構闡釋了以點和軸線空間形態為主體表達的空間結構演化過程及成因機理，刻畫了社會經濟空間組織發生和發展的客觀規律；核心-邊緣結構表徵出不同地區的發展狀況、存在的問題和發展的潛力。隨著我國人均 GDP 步入 1 萬美元，中國區域發展格局也應進入演變的拐點：一方面表現為區域經濟差距的縮小，另一方面則是從非高質量的區域發展向高質量區域發展的轉變。在此過程中，通過自上而下對主體功能區空間結構演變過程的分析，探索主體功能區格局的優化策略，是完善我國國土空間開發戰略和空間治理體系的重要基礎。

研究方法與數據

本文採用 2010 年 12 月 21 日國務院印發《全國主體功能區規劃》前後 5 年作為國土空間結構演變研究的時間節點，揭示 2005—2015 年主體功能區空間結構演變過程與特徵。採用點-軸結構構建宏觀尺度的國土空間格局，是世界許多國家和地區引導空間結構優化與人口經濟合理布局的主要規劃方式。已有研究對中國主體功能區劃蘊含的國家和省級層面的點-軸結構、省級尺度的核心-邊緣結構進行了較為系統的解析，揭示出城市地域開發系統、農業發展和生態安全地區呈現圈層式的結構特徵。在這些研究的基礎上，以功能區承載的人口和經濟為主要指標，側重於全國和省級層面的點-軸結構、核心-邊緣結構的演變分析，同時將「胡煥庸線」兩側、我國南方和北方、四大板塊等空間梯度的分析納入國家層面的核心-邊緣結構分析中。

本文採用基於軸線的多重緩衝區分析，生成距離軸線的等間距緩衝區；將主體功能區劃底圖與緩衝區進行空間疊加，統計不同緩衝區內不同功能區承載的經濟或人口，並計算不同緩衝區內各類功能區所佔的比重；測度功能區經濟或人口比重隨距離軸線的變化趨勢，並用函數式進行擬合。藉助於騰訊位置大數據，通過人群流動的熱度，表徵區域間的聯繫強度，同時將其作為現有軸線發育程度的佐證。國土空間結構演變的資源環境效應主要是藉助已有的資源環境可持續預警模型，將演變的特徵參數與預警結果進行空間耦合，解析國土空間結構演變可能導致的資源環境問題。

研究數據採用中國主體功能區劃方案，並根據國家發展和改革委員會陸續出臺的功能區調整的政策文件，對主體功能區划進行更新，將優化開發區和重點開發區合併為城市化地區，國家級、省級農產品主產區合併為農業發展地區，將國家級、省級重點生態功能區合併為生態安全地區，形成以城市化地區、農業發展地區、生態安全地區 3 類功能區構成的規劃圖（圖 2）。人口與社會經濟數據主要來源於 2005、2010、2015 年度各省（自治區、直轄市）社會經濟統計公報和統計年鑑。全國大區域尺度的區域聯繫，採用 2015 年全年的騰訊遷徙數據，測算年度平均的綜合交通遷徙數據，表徵全年相對穩定的人口遷徙特徵。

國土空間結構演變過程與趨勢分析

主體功能區核心-邊緣結構的演變過程

從全國整體來看，2005—2015 年作為核心區域的城市化地區經濟和人口比重呈現出同步增長的態勢，且人口集聚的過程明顯快於經濟增長過程。城市化地區人口比重由 2005 年的 50.90% 增長到 2015 年的 54.48%，但與穩定在 74% 左右的 GDP 比重仍有差距。生態安全地區呈現出截然相反的態勢，人口、經濟比重同步降低且人口比重減少幅度大於經濟比重。從大區域尺度來看，不同區域的核心-邊緣結構呈現出顯著的空間分異（表 1）。儘管「胡煥庸線」兩側人口和經濟的比重均穩定在 94%、6% 左右，但兩側區域內部變化仍較為顯著，突出表現為以東地區人口向核心區域集聚的態勢更為顯著，10 年間提高了 3 個百分點。中國北方地區（秦嶺-淮河以北）人口和經濟比重均呈現出整體降低的趨勢，且經濟比重減少幅度大於人口比重。其中，作為邊緣區域的生態安全地區和農業發展地區最為顯著，這與南方地區各類型功能區經濟比重均呈現同步增長的態勢有所不同。我國東北、東部、中部、西部四大板塊的差異更加顯著：東北地區是北方地區的代表，經濟和人口比重分別降低了 2.05%、1.11%，經濟比重的降低主要受核心區域和邊緣生態安全地區的雙重影響，而人口比重的降低主要受邊緣生態安全地區的影響；東部沿海地區總體及各類型功能區經濟比重與東北地區呈現相同下降的趨勢，但相應的人口比重提高了 1.6 個百分點，且人口由邊緣區向核心區域集聚的態勢顯著；而中部和西部地區總體及各類型功能區的經濟比重均有所提升，且城市化地區提升相對顯著，而人口比重有所降低或相對穩定。

如果把城市群地區作為全國或大區域尺度的核心區域，可以發現，2005—2015 年，全國城市群地區經濟、人口呈現出進一步集聚的趨勢，經濟總量佔全國比重由 82.24% 提高到 82.94%，人口比重由 70.43% 提高到 72%。其中，京津冀、長三角、珠三角、成渝 4 個國家級城市群經濟比重基本穩定在43% 左右，人口集聚能力仍在進一步增強，由 27.94% 提高到 28.99%；其他區域級的城市群經濟和人口比重呈現緩慢同步提高的態勢，經濟比重由 39.09% 提高到 39.71%，人口比重由 42.49% 提高到 43%。長江中遊、成渝、呼包鄂榆、關中平原等中西部城市群地區經濟比重提高較為顯著，經濟集聚過程仍快於人口集聚過程；而人口的進一步集聚主要集中於京津冀、長三角、珠三角等東部城市群，其經濟比重呈現穩定甚至下降的趨勢。城市群內部城市化區域經濟比重始終穩定在 80% 以上，人口呈現出進一步集聚的態勢，由 60.34% 提高到 63.56%，提高了 3.2 個百分點。

主體功能區點-軸結構的演變過程

《全國主體功能區規劃》提出了「兩橫三縱」為主體的城鎮化戰略格局，其實質是以沿海、沿長江通道、京哈京廣、包昆通道、陸橋通道為軸線，以軸線上城市群、節點城市及其他城鎮化地區為核心的點-軸結構。統計距離軸線 100 公裡範圍內連接的城市群，以及軸線影響腹地的城市化地區的各項指標（表 2），從人口、經濟集聚的能力來看，顯然存在沿海、沿長江通道、京哈京廣、包昆通道、陸橋通道依次遞減的位序關係。貫通京津冀、長三角、粵港澳的沿海開發軸帶，以及連接長三角和成渝地區的沿江開發軸帶構成的「T」字型結構，始終是我國最為重要的國土空間開發結構。人口比重顯著低於經濟比重是各軸線的共同特徵。作為集聚能力最強的沿海軸線，其人口與經濟比重的差距最小。貫穿中西部主要城市群的包昆通道的人口和經濟比重顯著高於貫穿東中部主要城市群的京哈京廣軸線，這與自然承載力及國土空間開發適宜性的格局有所衝突，原因在於包昆通道上一些區域作為能礦開發基地被遴選作為城市化區域類型。無論是從人口經濟的規模還是城市化地區的人口經濟比重，陸橋通道與其他軸線都存在顯著的差異，是人口經濟集聚能力最弱的軸線。

通過研究不同功能區距離國家「兩橫三縱」軸線空間分異的演變分析可知（圖 3），「距離軸線越遠，城市化地區人口和經濟比重越低、生態安全地區比重越高」始終是點-軸結構的普遍規律；以等距離軸線的人口和經濟集聚能力為衡量，全國軸線始終存在沿海、沿長江通道、包昆通道、京哈京廣、陸橋通道等級依次遞減的位序關係。不同軸線經濟和人口的集聚程度演變也呈現出較大的差異。2005—2015 年沿海、沿長江通道、包昆通道軸線的經濟集聚程度穩中有降，以沿長江軸線下降最為顯著，平均降低了 1 個百分點以上，而人口集聚程度在不斷增強。京哈京廣、陸橋通道 2 條軸線呈現出經濟和人口集聚能力同步增長的態勢，且人口集聚的過程遠大於經濟集聚過程，等距離人口比重增加始終大於經濟比重增長接近 3 個百分點。距離軸線 500 公裡範圍內，距離沿海軸線越遠，城市化地區人口比重增加逐漸顯著，這與其他 40 條軸線等距離均勻增長的態勢有所不同，說明沿海軸線集聚能力最強且呈現進一步均衡發展的趨勢。不同軸線中生態安全地區的人口和經濟比重的演變趨勢與城市地區恰好相反，人口比重均呈現相對明顯的下降趨勢，而經濟比重相對穩定或略有降低。

國土空間結構演變的問題與趨勢分析

通過對主體功能區核心-邊緣結構、點-軸結構的演變過程分析可知，人口經濟進一步向城市化地區、城市群區域和主要開發軸線集聚，且人口集聚過程快於經濟集聚過程。不同功能區之間、區域板塊之間、核心區域與邊緣區域之間、沿軸線區域與遠離軸線區域之間的區域差距，均呈現出不斷縮小的態勢，但區域發展不平衡問題依然突出。儘管全國整體經濟和人口呈現相互均衡的趨勢，且與全國自然承載力及考慮地理區位和系統整體性的地域功能適宜性的格局趨於吻合，但資源環境超載引發的可持續問題依然嚴峻。通過國土空間結構演變與資源環境可持續預警的空間耦合分析可知（圖 4），人口仍處於集聚過程的城市化區域，尤其是城市群地區，以及我國主要的開發軸線的沿線區域資源環境超載、臨界超載成為其自身不可持續發展的主要特徵。東部長三角、珠三角等主要城市群及城市化區域超載的主要原因是環境問題，未來在環境治理取得成效之後其自然承載力仍有潛力，仍有集聚人口經濟的能力。中國北方地區尤其是陸上絲綢之路沿線區域和華北地區，水資源先天短缺和後天低效、無節制用水且承擔著巨大的人口壓力是影響其可持續性預警的主要原因。

從 2015 年度騰訊遷徙大數據的結構網絡（圖 5）可以看出，區域聯繫最為緊密的是京津冀、長三角、粵港澳、成渝四大城市群為頂點、長江中遊城市群為中心的菱形結構。而菱形區域外成渝地區與西藏之間的聯繫、珠三角地區與廣西、雲南之間的軸線聯繫，並未在全國城市化戰略軸線上體現。菱形區域與中西部地區（尤其是西南地區）的軸線帶動作用還有待於進一步加強。將各省（自治區、直轄市）頒布的主體功能區規劃中的一級軸線與國家「兩橫三縱」規划進行吻合度分析可知，呈現出縱向軸線優於橫向軸線、內陸軸線優於沿海軸線的狀況。吻合度較差的省份包括黑龍江、吉林、山東等，這凸顯國家與省級層面的整體與局部效益最優的博弈。更為重要的是，國家「兩橫三縱」軸線並未延伸出去，無法滿足我國新時期區域協調發展及「一帶一路」對外開放的需求。

優化主體功能區空間結構的政策建議

推動人口、經濟進一步向城市群及主要軸線核心區域集聚，促進人口與經濟相均衡。無論是「胡煥庸線」兩側，還是我國南北方，以及四大板塊的核心-邊緣和點-軸結構演變特徵都表明，核心區域的經濟與人口比重的差距呈現縮小的態勢。具體表現為，經濟比重降低而人口比重增加，或是人口集聚過程顯著快於經濟集聚過程。人口由農業發展或生態安全等邊緣區域向核心區域流動是普遍存在的規律，即使是人口整體比重呈下降趨勢的東北地區，核心區域人口比重也在顯著提升。儘管各區域人口和經濟比重均呈現縮小態勢，但差距依然較大。越是發達的沿海地區、越是等級較高的軸線、越是發育較好的城市群地區，這些差距的絕對值越大。我國區域發展不平衡的問題，是長期以來人口集聚未能與經濟集聚同步、人口集聚明顯滯後於經濟集聚過程造成的。建議舉措：針對區域發展不平衡問題，尤其是邊緣區域依然佔有較高的人口比重且與經濟比重仍有較大差距的問題，未來需要進一步提升城市群地區、都市圈、中心城市等核心區域及重要軸線的人口經濟集聚能力；破除城市群等核心區域的承載力短板，增加核心都市圈（城市群）向周邊的輻射帶動作用，促進不同區域人口與經濟均衡發展。

進一步減少北方地區邊緣區域的人口壓力，促進人口規模與自然承載力相均衡。通過功能區結構與資源環境可持續預警結果的耦合分析可知，中國北方地區面臨著水資源先天短缺且開發程度較高的水資源問題，這嚴重製約了該地區的可持續發展潛力。西北地區還疊加著傳統能礦資源豐富且與生態脆弱區重疊、生態脆弱性程度較高且脆弱因素複雜的生態問題，從而導致資源環境超載問題嚴峻。「胡煥庸線」以西地區最為耗水的農業發展地區人口比重並無變化，生態安全地區人口，比重降低了近 1 個百分點，而作為對比的「胡煥庸線」以東地區的農業發展地區人口比重下降了 1.8 個百分點。北方人口轉移以生態安全地區為主，北方人口比重降低了 1.3 個百分點，而南方地區僅為 0.3 個百分點，這與南北方農業發展地區佔全國的人口比重同步下降了 0.9 個百分點情況有所不同。建議舉措：未來需要進一步減少北方地區生態脆弱區、農牧地區等邊緣區域的人口壓力，引導北方地區人口從邊緣區域尤其是生態脆弱區向蘭西、關中、寧夏沿黃河區域、天山北坡等城市群地區或城市化區域轉移，促進人口規模與自然承載力相均衡。

提升長江通道和陸橋通道等東西向軸線集聚能力，完善「三橫三縱」的國土空間開發戰略。通過對四大板塊的功能區核心-邊緣結構分析可知，儘管我國中西部地區與東部地區的經濟比重呈縮小趨勢，但區域差距依然顯著；東部地區 GDP 比重超過中西部總和近 14 個百分點，而中西部整體的人口比重變化並不顯著。貫通東、中、西的長江通道和陸橋通道，作為先富幫後富、促進區域協調發展的關鍵軸線，戰略意義更為特殊，也相對更加重要。對不同軸線集聚能力的演變分析可知，沿長江軸線的經濟集聚能力有所下降，而陸橋通道始終是「兩橫三縱」中最弱的軸線且與其他軸線之間的差距仍然較大。建議舉措：加強東西向通道和開發軸帶建設力度，未來除了增強長江通道和陸橋通道軸線上主要城市群的集聚能力之外，有必要在現有的「兩橫三縱」的戰略格局基礎上，以粵港澳大灣區為龍頭帶動，增加珠江-西江發展軸帶，改變長江以南缺少東西向發展軸帶的局面，形成「三橫三縱」的國土空間開發戰略。

向外延伸沿長江通道、陸橋通道與包昆通道等主要軸線，適應新時期雙向開放戰略。「一帶一路」倡議推動我國開放空間從沿海、沿長江向內陸、沿邊延伸，形成陸海內外聯動、東西雙向互濟的開放新格局。主體功能區規劃確定的城市化戰略發展軸帶顯示，所有的通道都沒有延伸出去，通道的盡頭指向的只是東北、西北、西南等區域的中心城市或者城市化密集區域，且青藏地區城市化核心區域游離在軸線之外。建議舉措：延伸既有沿長江通道和陸橋通道，以川藏鐵路建設為契機，將沿長江通道發展軸帶由川滇地區向西延伸，串聯拉薩、林芝等青藏高原的重要節點城市，並與孟、印、巴等國際經濟走廊聯繫互動；響應新亞歐大陸橋共建發展戰略，將陸橋通道發展軸帶由天山北坡城市群向西延伸至邊境地區，提升內外聯動、雙向互濟的紐帶作用；增加珠江-西江發展軸帶，促進拓展面向中南半島、北部灣沿岸、東協各國為主的對外經濟雙向合作空間，從而增加中國與東北亞、西亞、南亞和東南亞對外聯通的發展軸帶；將佔據重要戰略區位且具有一定發展空間的其他類型功能區調整為城市化區域或點狀城鎮區域，作為沿邊開放前沿或其後方基地。（作者：王亞飛，中國科學院地理科學與資源研究所副研究員；郭 銳，中國科學院科技戰略諮詢研究院； 樊 傑，中國科學院地理科學與資源研究所研究員，中國科學院科技戰略諮詢研究院副院長，中國科學院大學資源與環境學院教授。《中國科學院院刊》供稿 ）