专家视点▏关于推进自然资源综合管理制度改革的几点思考
新组建的自然资源部要切实履行职责，全面提升对自然资源统一管理和系统治理的科学水平，需要有全新的理论体系作指导，需要有强大的全流程技术体系作后盾，需要有综合性、专业性很强的队伍作支撑。
地球系统科学，就是将大气圈、生物圈、岩石圈、地幔/地核作为一个系统，通过大跨度的学科交叉，构建地球的演变框架，理解当前正在发生的过程和机制，预测未来几百年的变化。地球科学在19世纪的最大进展在于进化论，20世纪在于板块构造理论，那么21世纪的突破点就在地球系统科学。
自然资源统一管理与系统治理，不仅要有一套规范、一致、权威的基础数据做支撑，更需要建立强大的调查评价、探测监测、模拟预测全流程技术体系，为自然资源综合管理提供全方位的数据服务和技术解决方案。
当前，我们的地球科学工作跨入了模拟型的“第三范式”与数据密集型的“第四范式”同步推进阶段，急需加强力量，构建适合于不同流域、地质构造单元的地质格架模型，弥补模拟预测的短板，为科学模拟和预测自然资源生态过程提供地球科学解决方案。
无论是从国际经验还是从推动地球系统科学发展的角度来看，都需要一支地球系统科学调查与研究机构，统一行使对地矿海水林草等多门类自然资源的综合调查、综合评价职能，以期在自然资源权威数据生产、集成与发布，资源环境承载能力评价和国土空间适宜性评价、自然资源开发利用的系统性模拟预测等方面，发挥独一无二的作用。
《深化党和国家机构改革方案》明确要求组建自然资源部，统一行使全民所有自然资源资产所有者职责，统一行使所有国土空间用途管制和生态保护修复职责，着力解决自然资源所有者不到位、空间规划重叠等问题。组建自然资源部，标志着我国自然资源管理体制改革向前迈出了关键一步，充分体现了“大资源”、“大科学”的理念。在当下如火如荼的改革进程中，作为一个长期从事地球科学研究的工作者，笔者认为，新组建的自然资源部要切实履行职责，全面提升对自然资源统一管理和系统治理的科学水平，需要有全新的理论体系作指导，需要有强大的全流程技术体系作后盾，需要有综合性、专业性很强的队伍作支撑。
一、自然资源统一管理和系统治理的核心理论基础是“地球系统科学”
众所周知，我们生活的地球由岩石圈、水圈、土壤圈、生物圈、大气圈等层圈组成。油气、矿产、地热等资源产于岩石圈（浅部地壳），生活/工业用水来自水圈（地下水和地表水），粮食来自土壤圈，森林、草原、湿地属于生物圈。它们构成了一个互动和互馈的地球生态系统。过去由于部门条块分割，一个完整的系统施行分头管理，出现“九龙治水”局面。
习近平总书记指出，“山水林田湖是一个生命共同体，人的命脉在田，田的命脉在水，水的命脉在山，山的命脉在土，土的命脉在树。”很生动地体现了系统观的思想。而支撑这个系统观的理论核心，就是地球系统科学。
地球作为一个由多圈层构成的复杂的巨系统，地球上所发生的任何一种局部的过程或现象都不是孤立的，都是地球系统变化的反映。地球系统科学，就是将大气圈、生物圈、岩石圈、地幔/地核作为一个系统，通过大跨度的学科交叉，构建地球的演变框架，理解当前正在发生的过程和机制，预测未来几百年的变化。地球系统科学的研究对象，在空间尺度上可以从分子结构到全球尺度，在时间尺度上可以从数亿年的演化过程到瞬间的破裂变形，了解和预测复杂的动态地球系统的行为和动力学。
地球系统科学概念自20世纪80年代提出以来，始终处于不断完善发展之中。目前，国际上已经开始把地球科学、大气科学和海洋科学融合成一个完整的地球系统科学。可以说，地球科学在19世纪的最大进展在于进化论，20世纪在于板块构造理论，那么21世纪的突破点就在地球系统科学。2008年美国联邦政府高官曾强烈呼吁，建立一个独立的地球系统科学机构，以应对美国面临的前所未有的环境和经济的挑战。其方案就是将美国国家海洋与大气管理局（NOAA）和美国地质调查局（USGS）合并组建一个新机构。尽管没有下文，但是这也反映了地球系统科学的理念正在对自然科学机构的改革产生重大影响。从另一个层面来说，山水林田湖草的统一管理和系统治理，为发展地球系统科学提供了前所未有的实践平台。
在整个地球系统科学中，应特别关注从地壳浅部（“根”）、到关键带（“枝”）、到人地耦合系统（“叶”）的三个关键问题：
一是浅部地壳（0～10km）的精细结构探测与资源环境空间的科学利用。城市地下空间利用、深层油气资源、矿产资源问题、地热资源问题，主体赋存于地壳浅部0～10km，但成藏成矿成热受地球深部过程控制。向深部向资源、向深部要空间，是必然选择。习近平总书记指出，向地球深部进军是一个战略科技问题。近年来，国土资源部联合其它部门有效推进了面向2030年的“地球深部探测”重大科技项目。新组建的自然资源部，应更加关注0～10km范围的地壳精细结构与资源能源分布和城市空间利用问题，为国家资源能源安全和社会发展服务。
二是地球关键带的过程、作用与功能。地球关键带是大气圈、生物圈、水圈、岩石圈高度交汇和相互作用的地球浅层复杂系统，也是联结气候系统—地表过程—地球深部过程物质和能量循环的重要桥梁。在关键带，土壤是地球关键带的核心，水是物质循环与转化的主要驱动力，以土壤圈为核心的“土-水”、“土-气”、“土-生”、“土-岩”等界面过程与反馈机制，控制和调节着地球表面自然生境，维持着生命可持续发展所需的资源。要从系统科学的角度，探测研究关键带的结构、形成与演化机制、物质转化过程与相互作用，观测关键带内能量和物质通量、迁移和转化的耦合模型及系统模拟，为合理开发利用自然资源提供地球科学解决方案。目前，从国际经验来看，美国已建立了地球关键带观测网络（CZO），建立了10个关键带观测站和1个关键带研究网；欧盟2009年启动SoilTrEC项目，已经建立了4个关键带观测站，观测、认识和模拟土地-土壤退化过程，分析和评价土壤生态系统服务功能及其演变态势。
三是区域人类活动与资源环境耦合，即人与地耦合系统。人类活动与自然环境的交互作用已逐渐成为地球表层系统演化的主要驱动力。人与地相互作用关系已经成为理解和应对环境变化、促进各种空间尺度可持续发展的核心科学命题。人地耦合系统研究，能够增进对地球表层变化程度及机制的理解，记录和解释地球变化的特征，提出应对这些变化的有效策略。国际组织联合发起的“未来地球”科学计划，提出动态地球、全球发展和转向可持续发展三个主要方向，反映了人地耦合关系已成为国际地球科学界的主流话题，也是学术界参与地球资源环境治理的重要“抓手”。
二、自然资源统一管理和系统治理，需要建立强大的调查评价-探测观测-模拟预测全流程技术体系
自然资源统一管理与系统治理，不仅要有一套规范、一致、权威的基础数据做支撑，更需要建立强大的调查评价、探测监测、模拟预测全流程技术体系，为自然资源综合管理提供全方位的数据服务和技术解决方案。
1. 调查与评价体系
调查与评价是认识自然资源形成过程、物质组成、时空分布、结构演化的重要手段，是自然资源综合管理的基础性工作。在自然资源综合管理体制下，需要利用空天地一体化的调查方法技术，获取自然资源的数量、产状、分布等要素特征数据；利用大数据、云计算等现代信息技术，结合各门类资源的属性特征，对资源的质量、生态价值或效益开展综合评价，为国土空间规划和用途管制提供准确可靠的基础支撑。
2. 探测与观测体系
探测是发现地球内部能源、资源、空间的重要手段，观测或监测是了解各门类自然资源要素随时间变化的基础。在全球层面，已建立全球环境监测系统（GEMS）、全球陆地观测系统（GTOS）、全球气候观测系统（GCOS）、国际长期生态研究网络（ILTER）、通量观测网络（FLUXNET）和综合全球观测战略（IGOS），它们构成了全球能源资源、环境、生态治理的基础。要满足自然资源统一管理与国土空间用途管制的要求，需要加大对地球能源资源、生态、环境、空间等的探测力度，建立覆盖土地、矿产、水、海域/海岸带、林草滩涂等多要素的监测观测体系，掌握地矿海水林草等自然资源数量、质量、结构、展布的变化，为自然资源的开发利用与保护提供技术支撑。
3. 模拟与预测体系
模拟预测是开展自然资源合理利用，进行定量评价、风险预判的重要手段。对自然资源开发利用过程中所发生的水文过程、生物地球化学过程和生态过程进行模拟，从国家、区域等层面对自然资源生态系统可能发生的变化进行预测、预警，为管理者和决策者制定预案、响应机制，减轻或消除风险提供科学支撑。
可见，调查与评价、探测与监测，模拟与预测，构成了一个完整的全流程技术体系。过去我们在调查评价领域开展了卓有成效的工作，获取了海量的关于地球自然资源的多门类信息和数据。近年来，探测与监测力度也在不断增强，但在模拟和预测方面刚刚起步。
迄今为止，科学研究经历了从描述自然、认识自然、理解自然，再到融入自然的四个阶段，科研型式也从经验型、概念型、模拟型，演进为数据密集型科研，即进入到“第四范式”的大数据时代。当前，我们的地球科学工作跨入了模拟型的“第三范式”与数据密集型的“第四范式”同步推进阶段，急需加强力量，构建适合于不同流域、地质构造单元的地质格架模型，弥补模拟预测的短板，为科学模拟和预测自然资源生态过程提供地球科学解决方案。
三、自然资源统一管理和系统治理，需要“专项调查-综合评价-空间规划”体系提供坚实支撑
全面履行职责，提升科学管理水平，要做好4个环节工作：摸家底、做评价、定规划、用-保-监。
1. 摸家底
过去条块式的自然资源管理模式，造成现有多门类数据之间标准不统一，相互矛盾的情况时有发生。急需统一标准、规范，对现有的资源家底数据进行清理、整合。同时，要开展“专项调查+综合调查”。专项调查主要针对以往的薄弱环节，查缺补漏，但油气、战略矿产、水、土地等重要资源，要开展综合调查，查明多门类资源禀赋特征、时空分布规律、资源潜力、开发利用前景。在重点区域，要针对多门类自然资源开展数量、质量与生态“三位一体”的综合调查，掌握资源家底，为实现资源的综合评价、综合规划、综合整治和综合监管提供基础数据支撑。
2. 做评价
过去重资源数量的调查、轻评价，对资源开发可能造成的影响缺乏系统模拟与预测，对资源开发利用的底线缺乏系统的论证预判，造成了红线太多、相互交叉。要以地球系统科学为指导，基于自然资源空间大数据，通过调查、研究、分析、实验、模拟、预测，对区域资源环境开发利用进行系统性模拟预测，强化资源环境承载能力评价和国土空间适宜性评价，开展不同层级自然资源功能区划研究，为优化确定资源环境的数量、质量和生态管控红线提供科学依据。
3. 定规划
以地球系统科学为指导，充分利用调查研究资料和综合评价成果，切实针对过去多个部门分别制定实施的空间规划重叠等问题，进行统一的国土空间规划制定和自然生态空间用途管制。
4. 用-保-监
依据科学编制的国土空间规划，利用大数据融合分析，依靠观测、监测、模拟、预警全流程技术体系，做好自然资源开发利用、保护管护、治理监督等政府管理，履行好自然资源的用途管制与监管职能。
四、结语
自然资源的综合管理是大势所趋，资源大国更是如此。各资源大国往往运用地球系统科学的理念，实行大资源管理。美国内政部是自然资源综合管理机构，其下属的美国地调局从1996年改革之后成为统一行使自然资源综合调查评价职能的联邦机构。2001年成立的澳大利亚地球科学局，也曾经历了由最初的矿产资源到多门类自然资源调查研究的职能转变。
因此，无论是从国际经验还是从推动地球系统科学发展的角度来看，都需要一支地球系统科学调查与研究机构，统一行使对地矿海水林草等多门类自然资源的综合调查、综合评价职能，以期在自然资源权威数据生产、集成与发布，资源环境承载能力评价和国土空间适宜性评价、自然资源开发利用的系统性模拟预测等方面，发挥独一无二的作用。同时，建议整合原各部委的规划研究力量，打造一支统一、规整的国土空间规划技术支撑队伍，打通从综合调查综合评价到国土空间规划最后一公里问题，无缝对接、支撑服务部空间规划职能。
来源：中国地调局
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