- 研究背景 -

“行星边界”的提出与更新，为全球的开发活动提供了阈值管理与可持续评估框架。当前“行星边界”研究中最受争议的是地球系统过程的阈值效应是否存在，以及关联不同尺度的阈值设定。为聚焦于“行星边界”系统阈值异质性与区域配置资源差异性，本研究重点讨论国家与省级资源边界的分解与应用问题。

研究将人类可直接利用与管理的土地利用与淡水利用定义为资源边界，以评价区域层面资源利用的可持续性。利用边界阈值与主体功能总量集成在国家层面的互补性，提供量化依据以引导空间开发活动，为主体功能实现、自然资源管理提出优化思路。

Fig. 1. Relationship between planetary boundaries and major functions.

- 研究亮点 -

◇  Establishing relationships between the resource boundaries downscaling and binding indicators of China's spatial planning system.

◇  National- and provincial-scale water and land efficiency for production, living and ecological functions are distributed unevenly.

◇  The per capita linear downscaling method is less applicable and effective at the provincial level of the water and land boundaries.

◇  To guide national and provincial sustainability management, planetary boundaries require a mechanism for flexible decomposition and dynamic feedback.

- 结果与讨论 -

为了刻画国家尺度土地、水边界阈值与主体功能总量对应情况，首先对土地、水资源投入-功能产出关系进行定量核算。结果表明，土地边界、水边界下资源-功能效率存在空间分布差异。

Fig. 2. Efficiency distribution of land resources and functions.

Fig. 3.  Efficiency distribution of water resources and functions.

土地资源投入效率与林、草、湿地生态系统空间分布相关，水资源投入效率与水资源分布情况、生态经济布局相关。水土资源总量阈值的刚性约束较强，保证各省份生产与生活功能基本需求满足的同时，将资源配置向相对效率高的主体功能或地区。

在“行星边界”的降尺度分解中，省级尺度的水、土边界与行星边界自上而下的分解结果不一致。当前普遍使用的线性、统一的边界分解方法适用性与有效性存在偏差。全球-国家尺度阈值通过人口规模、土地面积、GDP总量等线性分配，对于经济发展阶段、战略安全目标等资源利用的实际需求考虑不足，难以直接应用于国家可持续发展目标的管理中。

“行星边界”需要根据资源局地约束进行更合理有效的分区管控与阈值分解。中国自然资源可用总量相对贫乏，对土地、水资源的利用效率不高，同时区域发展不完全不充分、人口规模大，与全球人均阈值差距较大。若以全球人均边界作为评价基准，会导致我国资源环境过度开发。

作为中国的重点生态功能区，西藏和青海的总HANPP和人均HANPP远高于全国平均水平，不利于该地区生态功能优势的发挥。同时，根据土地效率的结果，东部省份的生态和生产功能产出效率都高于西部，超出耕地边界的东部省份，其农产品主产区的功能区分布与耕地分布相同。

因此，从比较优势出发，东部省份应适当提高边界阈值、优化土地结构，在不超出国家阈值的前提下提高土地功能效率。对于水资源丰富的流域地区和生态资源丰富的部分地区，则应根据其效率优势提高边界阈值，促进主体功能集聚。

Fig. 4. Different indicators of land boundary. 

根据资源阈值和功能效率重新定位区域优势，有助于在资源有限和分布不平衡的情况下实现生态、生产、生活功能的协同。对于新疆、宁夏等生产功能用水超标的省份，考虑到农产品主产区和重点生态功能区的分布，水资源配置应提高农业和生态用水效率，以确保其粮食安全和生态安全。应推动产业发展从耗水型农业向节水型绿色产业转变。例如，在长江三角洲、广东和其他优化开发区，生产功能中很大一部分是服务于区域或跨国贸易，而非本地需求。在这些地区应当优化产业用水结构，将生产生活功能中的隐含水足迹纳入水边界管理。

Fig. 5. Per capita water boundary and water use. 

- 总结与展望 -

研究探讨了中国“行星边界”的阈值分解及其在主体功能的可持续管理中的应用。通过对中国水土资源利用和主体功能区划实现情况的比较分析，得出以下结论：

“行星边界”拓展了基于资源环境承载力的主体功能评价，建立了“行星边界”阈值与主体功能总量之间的衔接关系。将局地阈值与自上而下分解的全球阈值进行了比较，重新审视以承载力为依据的主体功能与跨尺度发展优先序的权衡关系，以补充当前评价体系中对国家-全球战略需求的动态反馈不足、区域间功能定位的关联不明确的问题。

“行星边界”为自然资源提供了全球阈值，以优化重要自然资源的发展模式、数量和效率。“行星边界”框架在实际指导国土空间的开发与保护活动时，需要建立弹性分解与动态反馈的衔接机制。首先，边界分解需要考虑每个边界系统的规模依赖性和关键特征。其次，地方发展活动的总体影响根据功能单元的总量和效率而变化。跨国和省际经济贸易活动所隐含的物质流动关系需要纳入“行星边界”考量。最后，在国家和省级的降尺度过程中，不同行政单元、功能单元在发展和保护之间的权衡也应反馈到边界分解和集成中。

未来深入研究中可利用“行星边界”辅助主体功能完善碳、氮、磷等跨区域物质要素循环与管控，统筹考量土地、水、能源、碳排放、粮食等多要素耦合关系。将应对气候变化等全球性战略需求反映到空间管控体系，进一步推动评价管控与宏观可持续发展目标统筹融合。