联合国粮食及农业组织(FAO)于1972年在荷兰的瓦赫宁恩召开了土地资源的国际专家会议,随后,在世界各地广泛开展了会议讨论纪要和建议的出版工作,推进土地资源评价工作。20世纪70年代以来,国际上土地资源研究转向土地资源系统分析理论、土地资源优化配置理论、土地资源协调发展理论等方面,并着重研究土地资源的发展变化及其条件,研究人类活动和土地质量条件间的相互作用,协调人地矛盾,为解决人口、资源、环境和发展(PRED)问题服务。随着土地资源学理论与方法的不断改进和完善,土地资源研究向着综合化、精确化、模型化、动态化的方向发展。可持续发展理论在土地资源学中的应用,扩大了土地资源学的研究领域和范围,土地利用与土地保护并重,国际间密切合作研究全球性的问题。
中国土地资源研究工作有着悠久的历史,但由于当时科学技术水平和长期封建制度的限制,在古代只是人们对土地资源的朴素认识,缺乏理论上的系统总结。中华人民共和国成立以后,土地资源研究工作大致分为四个时期:①20世纪50年代初期财政部的查田定产工作。②50年代中期到70年代中期,开展地区性的土壤地理与土地资源调查。③70年代后期到80年代中期为土地资源学雏形期。④80年代中期以来,为中国土地资源学的发展和提高时期。尤其是90年代初期,1∶100万全国性土地系列图件的研制,推进了中国土地资源研究的系统化和专业化。第四时期又可细分为三个阶段:①以土地生产力为核心的起步阶段(1980~1999)。形成了全国和区域尺度的农林牧业适宜性评价与特定作物适宜性评价方法,建立了“中国1∶100万土地资源图”评价体系,提出了城镇土地经济评价和城镇土地分等定级流程,制定了区域土地资源生产力和人口承载力计算方法。②以土地可持续利用为核心的上升阶段(2000~2009)。地理信息系统技术在土地适宜性评价中得到了普遍运用,农用地分等定级研究逐步转向实践,土地可持续利用评级体系初步形成。③以土地生态为核心的稳定阶段(2010~ ),土地评价已从单纯的资源或经济评价向资源、社会、经济与生态环境的综合评价转变,土地多功能评价框架取得共识。
采用从要素分析到系统综合、从野外调查到综合评价的研究方法,阐明土地资源的形成、演变和区域分布特征,分析土地资源的过去、现状和未来的变化,为土地资源利用、开发、保护和整治等提供理论依据。最终目标为区域土地资源的合理开发与利用、合理配置与保护,而不是仅停留在其自然要素的分析与评价上。
土地资源学的核心内容包括三个方面:土地资源构成要素与类型划分、土地资源调查与评价、土地资源承载力分析与开发利用。基于土地资源形成因素的土地类型划分是认识和利用土地的自然基础;土地资源调查和评价为土地利用规划、土地资源管理提供基本依据;土地资源承载力研究则为区域土地资源总体开发提供了阈值参考。
20世纪80年代,土地分级分类研究非常集中,形成了诸多土地分级系统。1985年编制的《中国1∶100万土地类型图》将全国土地类型分为土地纲、土地类和土地型三个级别。1996年以后,随着土地利用/覆盖变化计划的引入,土地类型研究侧重到了土地覆被变化与景观生态等方面,并取得了重要进展。在实践中,也形成了许多土地利用现状分类系统。1984年颁布的《土地利用现状调查技术规程》,制定了“8+46”小类的分类系统,开启了第一次全国土地利用调查。中国实行城市土地使用制度改革后,为适应城镇地籍调查与管理的需要,国家土地管理局于1993年发布了《城镇地籍调查规程》,制定了“10+24”分类系统。2002年,国土资源部修改、归并、制定了城乡统一的“3+15+72”的土地利用分类系统。2007年,国土资源部颁布了中国土地利用现状分类的第一个国家标准《土地利用现状分类》,制定了全国统一的“12+57”分类系统,并开展了第二次全国土地利用调查。2017年,国土资源部颁布了中国土地利用现状分类的第二个国家标准《土地利用现状分类》,制定了全国统一的“12+73”分类系统,并开展了第三次全国土地利用调查。
土地资源学研究的核心领域。主要包括土地潜力和适宜性评价、土地经济评价(土地分等定级)和土地可持续利用评价等。
20世纪80年代,农林牧业土地评价以土地质量与土地潜力(即土地生产能力的高低)为依据,偏重于土地自然因素的评定,其标志是中国科学院自然资源综合考察委员会完成的《中国1∶100万土地资源图》,采用土地潜力区、土地适宜类、土地质量等、土地限制型和土地资源单位五级分类系统,用地图的形式反映了中国各类土地资源潜力组合的空间分布状况。90年代中后期,土地适宜性评价定量化水平提高,农业适宜性评价模型得到发展。2000年以后,地理信息系统技术在土地适宜性评价中得到广泛运用,基于地理信息系统的土地适宜性评价走向深入。2010年以来,土地适宜性评价改变以往单纯的农用地适宜性评价,同时关注区域农业用地、建设用地、生态用地的适宜性,并将适宜性评价结果与土地利用现状进行对比分析,或者根据规划优先度进行综合适宜性评价,实现区域用地结构的调整与优化。同时,未利用地与农村居民点适宜性评价也备受重视。
农用地分等定级是在农用地适宜性评价基础上发展起来的。农用地分等定级不再以土地质量因素指标的优劣及其组合评定土地等级,而是以作物生产量差异进行分等定级;同时在土地自然生产力的基础上还考虑了土地利用水平和土地投入产出差异。农用地分等定级的原理、指标体系和技术方法成为研究热点。2001年《农用地分等定级规程》颁布,2012年,《农用地分等规程》《农用地定级规程》行业标准上升为国家标准。20世纪90年代,城镇土地分等定级在中国广泛开展,城镇土地分等定级的理论、方法和技术也逐步完善。与农用地评价相比,城镇土地经济评价不再以土地自然生产力为核心,而是聚焦于土地使用价值的差异,分析城镇之间以及城市内部土地使用价值差异的影响因素,采用多因子指数法划分城镇土地等级。2001年发布的《城镇土地分等定级规程》,标志着中国城镇土地分等定级的框架逐步形成。
随着可持续发展战略的推进,土地利用/土地覆被变化(LUCC)、土地资源持续利用日益成为学术研究的前沿热点。土地可持续利用评价指标体系主要包括两类:①“生态—经济—社会”指标方案。②参照联合国粮食及农业组织提出的“生产性—安全性—保护性—经济性—社会性”五大目标而建立的指标方案。土地可持续利用评价是对土地适宜性评价在时间上的拓展,在2000年前后得到了迅速的发展。
以1986年中国科学院自然资源综合考察委员会主持完成的“中国土地资源生产能力及人口承载量研究”为标志,至2000年中国先后进行了三次颇具代表性的、大规模的土地资源承载力研究工作,评估了中国土地资源承载力的总量、地域类型和空间格局。2000年以前,土地资源生产能力及承载力围绕作物气候生产潜力、作物最大生产能力、土地资源人口承载力展开,最终要回答“以多少土地、粮食,养活多少人口”的问题。2000年以后,“人粮关系”下的土地资源承载力研究仍是主流,并趋于成熟。一方面,技术方法层面有重要突破,借助“3S”技术(地理信息系统技术、全球定位系统技术和遥感技术)等获取准确的资源空间信息并实现基础数据的空间化;另一方面,耦合土地、粮食与人口的概念和模型有了发展。2010年以后,从工业和城市建设用地供给能力和人均建设用地高低等角度,土地资源承载力研究城市与城市群的土地资源承载力,反映了土地资源承载力研究由土地生产性向土地综合生态安全性、稳定性的方向演变。
20世纪80年代以来,土地资源学的理论与方法不断改进和完善,向着综合化、精确化、模型化的方向发展。
资源调查方法。主要数据包括遥感影像、社会经济统计数据、野外调查数据和气象站点数据等。此方法主要通过实地调查、影像分析等,收集和分析资源状态。
分类、区划法。从地学知识基础出发,按照土地利用/土地覆被变化的基本研究方法和思路,对土地分类及资源分区进行研究,阐明土地资源形成、发展、演替和地域分异的规律。
评价、规划法。可针对资源的具体情况进行不同的评价和规划。土地适宜性评价以土地质量鉴定为中心,土地经济评价以土地经济效益(或价值)评估为中心,土地可持续利用评价以生态平衡和土地资源可持续利用为中心。常用的评价方法有地理信息系统技术、主成分分析法、层次分析法、熵权法、空间自相关、DPSIR模型、粒子群优化投影寻踪模型和元胞自动机生态位适宜度模型等。
预测、决策法。在大量实证分析的基础上,进行预测和决策研究。预测、决策运用的模型有InVEST模型、CLUES模型和SWAT模型等。截至2022年,土地资源的预警预测仍处于初级阶段。
资源科学和土地科学的重要分支学科,是土地科学中发展相对成熟的学科,隶属于农业资源与环境学科。侧重于研究土地资源的特性,认识土地资源的理论基础,聚焦土地类型与土地评价,促进土地资源可持续利用。
土地资源学的研究趋势是深化基础理论研究,建立系统的学科理论体系,强化土地资源科学技术的发展,注重宏观与微观的有机结合,围绕可持续利用相关问题开展基础应用研究。具体研究趋势可以概括为:①提高学科认识水平。土地资源学的性质决定了其理论基础涉及面很广,内容复杂,在可持续发展理论和思想指导下,其基础理论的研究有待于进一步细化和深化。②适应社会经济发展需求。结合国家经济建设和社会协调发展的迫切需求,土地资源学的研究重点逐步转向土地生态及可持续性、土地利用/土地覆被变化、土地资源承载力、城镇用地和农用地分等定级、土地资源优化配置、土地资源集约节约利用、土地规划与土地整理、土地资源信息系统建设等领域。③提升研究手段。随着新理念、新原理、新技术、新方法的应用,土地资源研究的动态化、信息化、系统化趋势日趋明显,将推动学科不断向深度发展。