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2024 , Vol. 44 >Issue 9: 89 - 99

DOI: https://doi.org/10.15957/j.cnki.jjdl.2024.09.010

Theoretical Logic and Governance Framework of Territorial Spatial Planning Response in Watersheds under the “Dual Carbon” Goal

  • YANG Fan , 1 ,
  • XIONG Suwen 1 ,
  • DUAN Ning , 2, 3, ※ ,
  • HOU Ke 2 ,
  • XU Yanmei 1 ,
  • SHU Kai 1 ,
  • FAN Hangyuan 1
Expand
  • 1. School of Architecture and Art，Central South University，Changsha 410083，Hunan，China
  • 2. Changsha Natural Resources and Planning Bureau，Changsha 410014，Hunan，China
  • 3. School of Architecture and Planning，Hunan University，Changsha 410082，Hunan，China

Received date: 2024-02-09

  Revised date: 2024-08-10

  Online published: 2024-10-31

Fold

Abstract

As national attention increasingly focuses on green,low-carbon sustainable development across various scales,it will be very important to ensure the successful implementation of low-carbon spatial planning in watershed territories under the "dual carbon" goal. This paper focuses on the challenges within the context of watershed urban territorial spatial planning,including difficulties in carbon pool element extraction,the lack of carbon monitoring and assessment system,limited spatial optimization strategies, and delayed low-carbon response mechanisms. It proposes a theoretical logic system for carbon emission reduction and carbon sink enhancement in spatial planning,spanning from "top-level planning design" to "control and implementation response". Based on the above,it establishes a governance framework for watershed spatial planning aligned with the "dual carbon" goal,which includes: 1) It should improve the baseline assessment and spatial quantification of carbon sources and sinks in watersheds,and finds out the total carbon budget of territorial spaces. 2) It should identify the current carbon imbalance in watersheds and assess the "dual carbon" goal with a priority to water ecology. 3) It should plan the carbon balance simulations in territorial spaces of watersheds, implement a coordinated carbon balance strategy across the primary functions of urban, agricultural, and ecological areas. 4) It should promote cross-regional coordination of water networks and feedback mechanisms for carbon pool compensation,ensure the implementation of carbon efficiency guarantee mechanism in territorial spatial planning of watershed.

Key words： "dual-carbon" target; carbon balance; watershed; territorial spatial planning; theoretical logic; low carbon governance; town- agriculture-ecology

Cite this article

YANG Fan , XIONG Suwen , DUAN Ning , HOU Ke , XU Yanmei , SHU Kai , FAN Hangyuan . Theoretical Logic and Governance Framework of Territorial Spatial Planning Response in Watersheds under the “Dual Carbon” Goal[J]. Economic geography, 2024 , 44(9) : 89 -99 . DOI: 10.15957/j.cnki.jjdl.2024.09.010

人类密集工业活动导致地球CO2浓度骤增，气候变暖已经成为全社会面临的重大环境危机[1]。为缓解以CO2为主的温室气体排放，中国提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的目标（以下简称“双碳”目标）[2]。“双碳”目标旨在通过自然或人工途径降低碳排放并增加碳吸收，是缓解当前气候变化趋势的有效手段，更是维护全球未来环境稳定的长远战略。
碳排放与碳吸收活动广泛存在于国土空间中，实现“双碳”目标离不开国土空间的合理规划与导控[3-4]。国土空间规划作为国土空间开发保护的行动指南及国家生态文明建设的重要抓手，在“降碳—减污—扩绿—增汇”层面具备协调分配的功能。自然资源部在《省级国土空间规划编制指南》及《市级国土空间总体规划编制指南》等文件中，均明确提出将“双碳”目标纳入国土空间规划整体架构中。具体响应内容涉及“双碳”目标与国土空间规划的逻辑关系[5]、国土空间规划“双碳”评估框架[6]、低碳规划的工作运行体系[7]、国土空间格局优化响应[8]及城市群“双碳”治理策略[9-11]等领域。因此，积极发挥国土空间规划在强化绿色低碳发展中的引领作用，构建与“双碳”目标耦合的国土空间规划编制理论体系，成为助推中国生态文明建设、实现城市高质量发展的必然要求[12]。
就“双碳”目标的实现而言，流域在生态系统碳增汇及人类活动碳减排中的协同权衡关系较其他城市而言更加紧密[13-14]。中国河流数量位居世界前列，总面积高达180万km2。它们聚集了中国70%以上的国民经济总量和人口，在引导国土空间降碳增汇过程中发挥着重要作用。近年来，流域地区依托自身优越的水网生态本底与傍水交通优势迅速发展，国土空间碳减排压力日益加剧。与此同时，生产生活建设不可避免地侵蚀了蓝绿生态屏障，进一步导致林地、湿地及水域的碳增汇能力被大幅削弱。因此，对处于拮抗/失调状态的流域集群落实“双碳”目标迫在眉睫。
面对流域愈发严峻的碳失衡风险，国土空间规划为流域响应“双碳”目标提供了科学有效的用地配置指导。依托国土空间规划手段优化国土空间格局，能够在极大程度上缓解人类活动碳排放、提升蓝绿生态碳汇潜力，助力“双碳”目标的实现。不同于普通地区的国土空间规划，流域更加注重生态安全修复、水资源协同分配以及水陆用地格局的跨尺度可持续发展。鉴于流域国土空间规划与“双碳”目标之间的交互作用，我国在现行流域治理规划与涉水专项规划中均强化了以流域为整体思维的生态优先配置，为“双碳”目标下的国土空间低碳规划制定奠定了政策基础。然而，流域特有的水资源优势与跨行政边界的发育方式，使其在国土空间低碳规划中难以采用“一刀切”的目标分解方案[15]。因此，响应“双碳”目标的流域国土空间规划理论逻辑仍需深入探索，兼顾国家“双碳”战略和流域发展特色的国土空间规划治理框架亟待建构。
针对当前研究瓶颈，本文拟在对象和框架上进行创新。在研究对象上，本文重点关注流域在生态本底和经济发展上的碳失衡现状，以期助推流域全局及局部各行政单元的绿色低碳转型。在研究框架上，本文以国土空间规划体系和“双碳”目标之间的耦合关系为创新点，提出一套“现状摸底—需求认知—规划执行—实施反馈”的理论逻辑链。在此逻辑下，本文首先梳理流域国土空间各层级规划的碳源—碳汇本底，核算国土空间碳收支总量；接着感知并监测碳风险演化足迹，评估水生态优先为导向的国土空间“双碳”目标需求；然后借助国土空间碳平衡模拟技术，探索“以水定城”的国土空间主体功能联动执行方案；最后推进水网跨域低碳协调运营“一张图”，谋划流域碳库补偿反馈“一张网”，完善响应“双碳”目标的国土空间实施反馈机制，旨在通过完善上下游、水陆域统筹的流域国土空间低碳规划认知，为推动流域绿色高质量发展提供理论参考和实践借鉴。

1 “双碳”目标下流域国土空间规划研究的文献综述

流域在资源禀赋、经济发展、产业结构和能源效率等方面存在显著的空间异质性，为国土空间低碳发展带来了挑战。一方面，流域之间呈现出碳收支失衡的空间格局，经济水平及发育成熟度越高的城市面临的低碳发展阻力越强；另一方面，流域内部各行政单元的低碳发展亦出现失调，部分市县在追求自身高速发展的同时，削弱了对流域生态环境的保护力度，间接影响了邻域行政单元的低碳发展。面对流域国土空间碳收支失衡的发展窘境，相关学者聚焦碳源—碳汇识别与计量、碳风险趋势监测与评估、降碳—增汇空间规划预案路径设计以及流域国土空间规划治理机制四大领域展开了一系列探索。

1.1 流域国土空间碳源—碳汇识别与计量研究

识别流域国土空间碳源—碳汇来源是精确核算碳收支的前置条件[16-17]。已有碳源—碳汇识别研究通常聚焦于城市功能属性、土地用途类型及建筑环境区块三大维度展开。其中，城市功能属性维度多围绕城市内部功能的差异性，筛选影响碳收支过程的碳源—碳汇因子[18]。例如，Yu等将碳源—碳汇因子与城市“三生”（生产、生活和生态）功能属性进行了融合[19]。土地用途类型维度着重于识别与水域密切关联的土地利用碳源/碳汇属性[20]。例如，Yang等将长江经济带的土地利用碳汇归为森林、草原、湿地和水域4个类别，土地利用碳源归为耕地和建设用地2个类别[21]。建筑环境区块层面的碳指标识别则更多地聚焦于微观尺度，分别筛选出建筑能耗碳源功能区块以及生态碳汇功能区块[22]。
在定性识别流域国土空间碳源—碳汇类别的基础上，国内外学者进一步采取数理计量方法，定量核算了碳收支总量。目前，已有碳源计量研究倾向于使用国际气候变化专门委员会（IPCC）提供的国家清单规定系数估算温室气体排放量[23]。碳汇计量往往结合遥感数据核算碳汇空间的净初级生产力（NPP）、水面率及土壤呼吸消耗碳量（RS）[24]。上述方法各有侧重，为探明流域国土空间碳收支总量提供了多维量化视角。

1.2 流域国土空间碳风险趋势监测与评估研究

流域相较其他区域而言的空间异质性使其在碳风险趋势监测与评估过程中面临较大阻力。目前，已有研究关于国土空间碳风险格局的退化趋势监测主要围绕碳收支强度、碳效应评估和水体碳循环三大方向展开。在碳收支强度监测层面，已有研究多针对城市扩张、农业开发等活动引起的碳储存/释放，监控高碳源/碳汇区在关键时段的碳收支演变趋势。例如，王兆峰等剖析了中国长江与黄河两大流域碳收支的时空演变非均衡性及下游辐射带动性[25]。在碳衍生效应评估层面，研究侧重于环境、气候和社会经济系统影响下的碳收支活动跟踪评估。例如，陈瑞敏等诊断了黄河流域五大增长极的社会经济碳减排和碳脱钩趋势[26]。在水体碳循环监测层面，相关学者侧重于碳循环对地球气候系统、生物多样性以及水生态环境的重要影响[27]。Cardille等联合景观联通、湖泊水文和地球化学各维度，监测了流域的碳水循环过程[28]。以上碳风险趋势评估方法为流域国土空间低碳规划提供了针对性的技术指导。

1.3 流域降碳—增汇空间规划预案路径设计研究

自“双碳”战略提出以来，全球各重点流域地区均开展了低碳空间规划试点研究，并在技术方法和规划预案中得到了试点应用。在技术手段层面，国内外常用的预案模拟方法包括灰色预测、系统动力学、土地利用斑块模拟及多目标粒子群算法等模型[29-31]。例如，Rong等借助社会网络分析和PLUS模型探索了黄河流域土地利用碳排放的空间关联程度及情景预案[32]。技术模型的进步为国土空间低碳规划策略的制定提供了定量支撑。
基于“碳平衡”情景的差异化模拟结果，相关学者设计了一系列降碳—增汇规划预案，为未来国土空间规划“双碳”路径的实现贡献了思路。例如，李春慧等结合未来城市发展情景，从城乡布局、资源利用、城乡治理等角度提出“双碳”目标导向下的空间规划策略[33]；Xiong等从经济发展和生态保护协同的角度推演了长江中游城市群的未来碳收支格局，并进一步制定了流域国土空间差异化碳平衡调控机制[34]。以上实践结果为流域提供了可借鉴的低碳规划路径，有助于各地区因地制宜实施符合“双碳”目标的空间规划策略。

1.4 助力“双碳”目标的流域国土空间规划治理机制探索

“双碳”目标导向下，西方各国立足流域地区自身水网地理特征，先后制定了与水域生态要素相融合的国土空间专项规划导控方案，并在Lam、Heller和Shiraki等学者的研究中得到了验证。例如，纽约湾区城市群率先搭构了减碳技术指导体系，实现了“目标—策略—行动—指标”的州际协同治理模式[35]；旧金山在其区域规划中成立了联合流域的湾区保护发展委员会，对水陆敏感空间实施了差异化的专项规划保护[36]；东京湾区亦明确制定了《低碳城市建设规划指导手册》，推动流域低碳法规与城市规划的融合[37]。
伴随着“多规合一”国土空间规划体系的建立，我国助力“双碳”目标的流域规划治理机制正日益完善。例如，邬彩霞从能源流和资源流两个方面扩展了低碳经济的理论体系[38]；覃盟琳等借鉴世界范围内湾区城市群的低碳发展经验，从政策引导、区域协作、技术突破、管理创新维度提出了流域“双碳”治理机制[39]。以上经验立足规划体系搭建、专项领域落实、技术导则调度等层面，为流域国土空间规划的“双碳”目标落实提供了借鉴样本。
综上发现，“双碳”目标已逐渐成为推进流域整体高质量发展与生态文明建设的关键词。然而，流域国土空间规划对于“双碳”目标的纳入仍存在以下问题：
①就流域国土空间碳源—碳汇指标筛选而言，以往城市专项规划对于“双碳”指标的识别多局限于单一土地用途维度，暂未形成流域功能属性与微观地理区块统筹的国土空间低碳指标体系。就计量方法而言，现有碳收支核算忽略了流域关键碳汇空间的计量，响应“双碳”目标的流域国土空间碳收支计量方法仍有待探索。
②现有碳风险监测技术无法全面准确摸底国土空间碳排放压力碳吸收潜力。另外，针对流域特殊水陆地理形态的“双碳”需求评估在碳承载力约束、碳循环过程追踪及与水生态系统健康的耦合上存在缺失。
③就设计流域降碳—增汇空间规划预案路径的技术方法而言，国土空间碳平衡规划在兼顾流域特殊地区碳减排潜力和碳增汇效益的仿真定量模拟上仍存在技术瓶颈。在规划实践层面，现有碳平衡规划方案暂未对接流域“以水定城”的低碳配置需求，因此在指导流域实际低碳管控过程中存在应用壁垒。
④针对流域全局助力“双碳”目标的国土空间规划治理机制探索，现有国土空间规划在指标核算、规划执行和实践运营各环节的反馈修正度仍不够。各部门及市域在规划治理中相互掣肘，难以形成动态校正的流域国土空间规划实施闭环。针对流域局部各行政单元，现有流域低碳规划大多局限于传统城市建成区，忽略了城市外围生态补偿区的汇碳价值保护。
总而言之，流域现有国土空间低碳规划体系架构的精细化程度不足和聚焦碳增汇的联动管控较弱是核心问题。因此，亟待开发一套响应“双碳”目标的流域国土空间规划体系，实现“双碳”目标下的国土空间可持续发展。

2 响应“双碳”目标的流域国土空间规划理论逻辑梳理

基于已有研究差距，本文将“双碳”目标全面融入国土空间规划“多规合一”重构的工作路线中，以实现流域降碳—增汇双管齐下。从国土空间规划与流域“双碳”目标响应的关联度来看，绿色低碳发展、自然资源统筹保护及主体功能区协同优化等规划理论均为国土空间规划中应重点传导落实的内容。鉴于此，本文遵循由“规划顶层设计”到“管控实施应对”的国土空间规划原则，梳理了“现状摸底—需求认知—规划执行—实施反馈”的逻辑思路（图1）。
图1 响应“双碳”目标的流域国土空间规划理论逻辑框架

Fig.1 Theoretical logical framework of territorial spatial planning for watersheds in response to "dual carbon" goal

2.1 现状摸底——指标建库与碳库核算

了解当前碳收支情况是制定流域国土空间规划以响应“双碳”目标的首要步骤。该环节强调利用碳源—碳汇指标建库与碳收支空间维度核算方法，为流域实现“双碳”目标提供数据支撑。首先，本文构建的指标体系紧扣“空间规划层级—低碳关联部门—碳库影响因子”的因果理论逻辑链，引入以水生态优先为导向的流域低碳指标项，目的是将低碳发展理论与国土空间规划体系融合为一套统一框架。其次，在指标建库的基础上，本文引入主体功能分区理念，试图建立一套适用于 “城镇—农业—生态”各功能区块的碳收支空间计量方法，将国土空间总体规划中的宏观低碳理论落实至详细规划中的微观地理单元，确保了各层级规划有效响应流域“双碳”目标。

2.2 需求认知——风险监测与目标评估

理解降碳增汇目标需求是制定流域国土空间规划以响应“双碳”目标的必要前提。该环节强调采用风险演化动态摸排分析与“双碳”目标需求评估方法，为流域国土空间规划提供理论支撑。本文首先在风险监测板块，以流域碳源—碳汇指标建库为基础，开发了适合流域特殊地区需求的碳风险数据监测平台，目的是全面追踪国土空间碳排放与碳吸收的历史演化足迹。同时，在目标评估板块，本文将“双碳”目标纳入了国土空间资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价（以下简称“双评价”）体系。“双评价”理论作为国土空间规划开展的前提条件，不仅是编制完善低碳空间治理的基石，更是确保水生态系统优先权的关键。借助“双评价”体系重点衡量流域地区碳汇资源的禀赋程度，完善了“双碳”目标下国土空间规划的因地制宜发展理论，确保了后续低碳规划响应的有效执行。

2.3 规划执行——方案制定与路径响应

实施碳平衡规划方案是实现流域国土空间规划“双碳”目标的核心环节。该环节强调利用国土空间模拟预案和碳平衡规划技术，为流域国土空间规划的“双碳”响应提供了操作路径。在方案制定板块，本文基于流域碳失衡风险评估结果，将国土空间仿真模拟技术纳入碳平衡发展预案制定中。国土空间规划方案通过兼顾“自然稳定基准、低碳政策约束、高碳经济发展”等多维情景约束，旨在精确实现绿色低碳理念由国土空间总体规划到详细规划执行环节的传导。在路径响应阶段，本文基于“规模—结构—布局—形态”的主线逻辑，采用“以水定城、生态优先”的理论，以反演“城镇—农业—生态”各主体功能区的碳平衡理想格局。通过结合定性和定量分析，确保了流域国土空间规划有效支持“双碳”目标的实现。

2.4 实施反馈——专项运营与碳库补偿

在国土空间规划中，实施流域低碳规划结果反馈构成了响应“双碳”目标的逻辑闭环。该环节通过建立专项运营监督体系和碳库补偿机制，为实现低碳发展目标提供了制度保障。针对专项运营板块，本文为确保流域碳平衡规划方案执行结果的有效性，联动流域上下各级制定了“政策—法规—政府—机构”的国土空间专项规划运营体系。该体系囊括了“政府部门各主体协同治理”“资源环境各要素专项统筹”“利益相关各角色沟通协作”和“智慧运营一体化平台搭建”四大理论子板块，将“双碳”目标有效融入到流域跨域联合运营各环节中。针对碳库补偿板块，本文进一步扩展了碳补偿分区理论体系。该理论通过适当的利益补偿机制平衡上中下游及不同群体在实现“双碳”目标中可能的利益损失，促进了各群体参与碳减排和碳增汇活动，从而保障了国土空间规划能持续响应“双碳”目标。

3 响应“双碳”目标的流域国土空间规划治理框架建构

围绕流域碳收支的“形成—演进—影响”全链关系，依据前文总结的理论逻辑，本文设计了一套响应“双碳”目标的流域国土空间规划治理框架（图2）。该框架依据水生态优先原则，目的是实现国土空间规划与流域生态系统的和谐共生，包含4个子框架：碳源汇指标核算；碳需求目标评估；碳平衡格局拾取；碳效益实施反馈。首先，框架从碳源—碳汇指标筛选开始，确定流域国土空间碳收支的核算维度，并强调水生态系统在碳汇指标中的核心地位。其次，框架重点定位以水陆交错带为核心的碳失衡风险，开展水生态优先的国土空间“双评价”，实现各层级规划在“双碳”目标需求层面的有效传导。接着，框架以控规模为前提，调结构为核心，优布局为管控手段，定措施为实施响应，模拟未来流域主体功能区碳平衡最优规划预案，将“以水定城”理念落实至国土空间详细规划实操环节。最后，框架通过完善以流域为整体的国土空间专项规划，协同推进水网低碳实施运营“一张图”和碳库补偿反馈“一张网”，从而实现流域国土空间全域要素协同的低碳响应路径。
图2 响应“双碳”目标的流域国土空间规划治理框架

Fig.2 Governance framework for territorial spatial planning in watersheds in response to the “dual-carbon” goal

3.1 流域国土空间碳收支现状摸底

本节聚焦流域国土空间碳源—碳汇要素的地域特色性及国土空间规划的编制普适性，构建一套以水生态优先为导向的国土空间碳源—碳汇指标体系，并计量“城镇—农业—生态”各主体功能维度的碳收支总量（图3）。
图3 流域国土空间碳收支现状摸底框架

Fig.3 Framework for mapping the current status of spatial carbon budget in watersheds

3.1.1 梳理流域国土空间碳源汇本底

首先，本框架在国土空间总体规划中立足水生态优先保护的思维，梳理了城镇建设碳排放与水陆生态碳吸收之间的关联机理。具体而言，框架确定了流域“城镇—农业—生态”主体功能区所对应的碳源—碳汇系统，并将其依次定位至流域国土空间“城镇建设—农业生产”碳源用地与“蓝绿生态”碳汇用地的功能划分。其中，框架将城镇生活、能源消费、工业活动、交通运输、资源循环碳排放作为城镇建设空间维度的碳源主体，将耕地利用、农村生活、粪便消耗碳排放作为农业生产空间维度的碳源主体，将林地、草地、水域、湿地及未利用土地碳吸收作为生态蓝绿空间维度的碳汇主体。
在归类国土空间碳源—碳汇维度的基础上，本框架进一步将国土空间各层级规划与流域“双碳”目标约束性指标进行了对接。通过联动各空间规划部门搜集土地利用分类图、土壤植被类型图、市县统计年鉴及规划文本资料，框架提出对流域国土空间进行碳源—碳汇关联指标的提取。其中，本框架重点明确了流域作为跨域天然碳库在碳循环过程中的支配地位，详细规定了水域规模、植被破碎程度、生态丰度、湿地面积、人均绿地面积、河湖滨岸用地面积、水生生物多样性等与流域高度相关的碳汇用地指标，完成了流域国土空间碳源—碳汇参数系统建库。

3.1.2 核算流域国土空间碳收支总量

在碳排放核算层面，本框架参考了现有IPCC温室气体清单指南、国家温室气体清单及《省级温室气体清单编制指南》，综合数值模型、能源消耗法、排放因子指数测度（IPAT）、数据包络（DEA）及生命周期评估（LCA）方法，形成了流域国土空间碳排放空间计量模型。在碳吸收核算层面，本框架充分考虑了流域水生态系统中森林、湿地、草原、水域等自然及人工生态系统的碳固存能力，综合生物量法、遥感技术、土壤碳库评估及湿地碳循环模型，形成了融合生态蓝绿资源的国土空间碳吸收计量模型。
接着，本框架将碳收支核算方法整合进国土空间规划各个层级，以准确量化流域碳增汇潜力和碳减排效益。在规划编制中，本框架特别注意将总体规划中的碳源—碳汇分类传导至具体地块的详细规划，用于核算国土空间碳收支总量。具体而言，本框架重点约束了水陆生态敏感地带的工业生产、交通运输及居民生活单元碳排放强度。同时，本框架聚焦流域碳增汇潜力的特异性，充分纳入了湿地、红树林和海草床等重要碳汇资源的碳吸收强度核算，全面排查流域主体功能区重点地块的“碳减排”现状及“碳增汇”家底。

3.2 流域国土空间“双碳”需求预判与评估

本节兼顾流域“双碳”底线与“发展”顶线，摸底流域国土空间碳风险现状，诊断流域国土空间资源环境禀赋情况，借助“双评价”将碳源—碳汇指标分解传导至流域国土空间规划编制全过程（图4）。
图4 流域国土空间“双碳”需求预判与评估框架

Fig.4 Framework for predicting and assessing “dual-carbon” demand in the territorial space of watersheds

3.2.1 感知与监测流域国土空间碳失衡风险

本框架借助遥感、地理信息系统和全球定位系统（简称3S）技术，搭建了一套流域碳风险数据监测平台。该平台作为面向流域低碳发展的“空—天—地—水”一体化智慧中枢，能够涵盖实时采集诸如气候气温感知、水文水位感知、湿度云量感知、环境生态感知、城市活动感知等数据传感服务。其核心目的在于保护水生态系统，进而推动流域地区碳排放与碳吸收的大数据智能化规整。
借助搭建好的监测平台，本框架重点定位了污水入海口、城市建成区、工业园区、高能耗产业等高碳排放污染区，以及水源涵养区、自然保护区、生态脆弱区、重大生态建设专项规划项目等高碳吸收潜力区。通过对上述国土空间碳失衡高风险地块的演化趋势进行实时监测，判断流域各历史时期碳源赤字及碳汇承载压力。此外，本框架纳入了耦合协调模型，进一步剖析碳收支失衡轨迹与水生态系统布局之间的多尺度时空关联与耦合效应。

3.2.2 评估流域国土空间“双碳”目标需求

在资源环境承载能力评价中，本框架针对流域国土空间碳风险演化轨迹，开展响应“双碳”目标的流域国土空间碳源承载压力和碳汇资源禀赋情况诊断。通过考虑碳约束下的流域资源环境承载能力，本框架引入了碳承载力相关的约束条件，并构建了以流域碳汇保护为底线思维的土地、水、生物、社会经济资源综合需求评估体系，以明确流域国土空间碳库储量以及对生态资源的依赖程度。
在国土空间开发适宜性评价中，本框架强化了对潜在碳源风险及碳汇价值的评估。针对碳源功能，框架增补了对地质地貌、自然灾害、交通区位、基础设施等相关碳库要素的评估，具体包含流域地质地貌特征和自然灾害风险对土地碳排放强度的影响程度，以及交通网络和基础设施布局对人类碳排放活动的辐射范围。针对碳汇功能，框架着重增补了气温降水、湖网密度、水文环境、生态系统服务、农业耕作灌溉模式等水生态优先的适宜性评估。其中，气温降水与湖网密度反映了植被生长和土地覆被的碳汇能力，水土保持、水源涵养和土壤保持等生态系统服务功能决定了生态系统固碳速率，农业耕作方式与灌溉模式影响了土壤和植被的碳固存，通过“双评价”全面认知流域国土空间的生态碳增汇潜力。

3.3 流域国土空间碳平衡规划执行

本节聚焦“规模管控—结构引导—布局优化—形态响应”的流域低碳规划思维，设计国土空间碳平衡规划预案，探明“主体功能约束有效、国土开发保护有序”的最优低碳规划执行路径，确保以水生态系统为核心，形成“以水定城”的环流域特色低碳国土空间格局（图5）。
图5 流域国土空间碳平衡规划执行框架

Fig.5 Implementation framework for carbon balance planning of territorial spatial in watersheds

3.3.1 规划流域国土空间碳平衡模拟技术

首先，本框架对接历年流域碳收支承载潜力和碳风险阈值，开发了降碳—增汇的多情境模拟技术。基于“双评价”的目标需求评估结果，框架设置了“自然稳定基准、低碳政策约束、高碳经济发展”多维政策导向，用于推演2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”各时间节点的流域国土空间碳收支格局。其中，框架重点诊断了水陆交界处的碳源—碳汇胁迫规律，以针对关键风险区域制定差异化的碳平衡规划方案。
具体而言，本框架中涉及的流域国土空间碳平衡模拟技术涵盖“自顶向下”的宏观区块模拟及“自底向上”的微观单元模拟，实现了国土空间碳平衡格局由总体规划向详细规划的逐级传导。在“自顶向下”视角下，框架聚焦于流域宏观社会经济发展、生态系统健康与国土空间碳收支三者之间的耦合，执行流域、市域、县域的多尺度碳平衡格局模拟，框架特别考虑了水域和湿地生态碳汇资源的分布情况。在“自底向上”视角下，框架重点对微观绿地系统、社区企业及傍水景观建筑环境的碳收支进行了情景模拟。将上述碳定量约束下的国土空间仿真模拟结果作为各层级规划方案制定的执行参考。

3.3.2 执行流域国土空间碳平衡实施方案

在执行响应“双碳”目标的流域国土空间规划中，水生态系统的保护和优先利用是核心导向。框架通过国土空间碳平衡格局的仿真模拟结果，落实了由总体规划到详细规划各环节的低碳格局执行。在此过程中，框架围绕经济建设、耕地保护和生态安全三大导向，制定了“城镇—农业—生态”主体功能区的流域碳平衡实施方案。
在城镇降碳维度，考虑到流域地区的水网地理形态，框架调整了工业、居住、公服设施的用地功能布局，引导流域形成低减排的城镇空间开发规模。尤其是限制河岸线附近的非必要城镇开发，促进高碳产业向低碳或零碳产业结构转型及能源结构革新，并推广水力发电、水风光可再生能源和其他绿色能源的使用。此外，本框架将高污染能耗产业迁离近水地带，以支持流域傍水绿色生态功能的布局，形成“以水定城”的环流域特色低碳城镇空间形态。
在农业降碳增汇维度，本框架因地制宜利用了流域水热条件及土壤质地优势，推动沿水灌溉区的现代化和农业结构的生态化调整。例如，在技术层面推广节水灌溉技术、合理轮作和休耕制度，提高农田有机质含量；在布局层面严守永久基本农田保护红线，推进退耕还湖、还林、造林工程，设计与流域资源环境承载力相匹配的滨水特色农业形态。
在生态碳汇维度，本框架定格了“面→线→点”的流域国土空间生态格局配置流程。优先布局森林、水域和湿地等关键碳汇空间。贯通森林生态绿带与水系生态廊道，建设湿地公园、环湖公园等碳汇中心。开展生态补水、退养还湿等国土空间整治生态修复工程，保持流域生态固碳功能特异性，弥补受损水网生态系统的碳汇效益。

3.4 流域国土空间碳效益实施保障

本节从流域整体专项规划的角度，对跨域行政单元的低碳规划治理成果开展实时动态评估与反馈，从法律法规、跨部门协调、政府间合作、生态补偿机制、区域合作和市场机制等多个方面保障碳效益实施，解决国土空间汇碳减排技术在流域地区的逐层落实（图6）。
图6 流域国土空间碳效益实施保障框架

Fig.6 Framework for the implementation of carbon efficiency in the territorial space of watersheds

3.4.1 推进水网跨域协调运营“一张图”

在推进水网跨域协调运营阶段，一方面，本框架立足“自上而下”的全局视角，强化了响应“双碳”目标的流域国土空间规划法规、政策和机构等制度保障手段。首先，框架提出以法律法规形式确定由上级规划向下级规划协调的刚性约束原则，确保流域政府和相关部门在落实“双碳”目标时有法可依。第二，框架立足流域整体协调的低碳运营思维，建立了流域间各行政单元的信息共建共享机制。如通过联动“西气东输”“西电东运”及“南水北调”等政策，促进上中下游城市的低碳协同转型，保障整个流域范围的碳效益实施。第三，框架鼓励合作推进国土空间跨域协调改革体制建设，促进水资源管理、生态保护、能源调配等多个政府部门的合作。另一方面，本框架立足“自下而上”视角，形成了由个人、企业、政府等利益相关者组成的监督体系。该视角通过积极动员群众力量，将流域低碳专项规划的执行效果主动反映至上级政府及流域综合执法部门，确保“双碳”目标纳入流域国土空间规划实施的制度有效性和体制普适性。另外，本框架通过设立流域管理委员会，统筹协调各相关部门的工作，定期评估流域国土空间低碳规划执行情况，确保各项政策和法规的统一执行。
在增强低碳制度保障的基础上，本框架建立了流域低碳治理的智慧评估运营平台。该框架充分利用碳失衡风险预报、碳平衡格局预测及碳效益工程运行等信息链，为低碳运营提供智慧技术支持。通过引入碳汇区生态修复效果评估和碳源区多目标联合决策调度等模型，执行碳足迹“四预”（预报—预警—预演—预案）综合调配。在此基础上，框架比对了一体化运营平台生成的多套生态碳汇保障及调度方案，将流域安全运行和联合调度运营机制有效落地。

3.4.2 谋划流域碳库补偿反馈“一张网”

立足流域水系整体，本框架明确了域内各行政主体在流域降碳增汇中的责任。通过落实定期管控碳库补偿制度，设立区域生态补偿基金，促进资金在流域内的合理流动，支持上游生态保护和下游经济发展的协调平衡。尤其要针对水源涵养区、自然保护地、跨区域水系和集中水源地等特定生态碳汇区设立专项保护规划资金，为流域提供持续稳定的生态系统固碳服务。同时，框架通过完善流域碳交易市场，利用市场机制有效地推动碳减排和碳增汇，促进流域内各级行政单元对碳效益的积极参与。
具体就各局部行政单元而言，框架实施了以“碳”为纽带的差异化生态补偿分区制度。具体而言，在位于流域中下游工业化发展程度较高的碳补偿平衡—高碳优化区，通过调整工业结构并淘汰落后产能，增强生态系统固碳增汇能力，落实“经济—生态协同优化”的低碳治理保障机制。在经济活跃的碳综合补偿支付—碳强度控制区，通过严守水域生态保护红线，引导城镇及农业用地集约化建设，形成“经济—生态优势互补”的低碳治理保障机制。在流域边缘生态资源丰富的碳综合补偿获补—碳汇功能区，通过采取严禁城镇化、工业化开发刚性管控措施，形成“水陆碳汇资源挖掘”的低碳治理保障机制。在水系细长且河网分散的碳综合补偿获补—低碳发展区，通过严格贯彻“以水定城”的规划理念，致力于将自身水域生态廊道本底优势转变为社会经济效益，形成“绿色转型引领”的低碳治理保障机制。

4 结论与讨论

本文以“双碳”目标下流域国土空间规划响应的理论逻辑与治理框架为主题，对其降碳增汇的理论体系和治理路径进行了深入探讨。得出结论如下：
①国内外现有“双碳”目标下的流域国土空间规划响应既存在着降碳增汇技术体系的缺失，又包含了治理实践响应路径的滞后，呈现出“基础技术”问题嵌套“管控执行”问题的特征。
②从响应“双碳”目标的流域国土空间规划逻辑看，本文遵循由“规划顶层设计”到“管控实施应对”的国土空间规划原则，梳理其依次涵盖现状摸底、需求认知、规划执行和实施反馈4个环节的理论体系。
③从响应“双碳”目标的流域国土空间规划治理看，本文构建了动态摸底流域国土空间碳收支现状、评估流域国土空间“双碳”需求认知、开发流域国土空间碳平衡规划执行体系、保障全域整体到局部的国土空间低碳实施反馈机制的实操路径，为实现流域国土空间绿色高质量发展提供了技术保障。
目前，为促进“双碳”目标下流域国土空间规划工作的顺利开展，本文认为下一步研究应基于以下方面扩展：
①空间尺度变化对流域“双碳”目标的实现具有较强敏感性，未来亟待细化县级空间单元在国土空间低碳规划治理过程的保障作用。
②大尺度流域城市集群的“双碳”目标实现还受到经济发展程度、产业结构比例、低碳发展政策众多因素约束，需要地理学、城乡规划学、水文学、计算机科学等多学科共同努力，形成学科交叉的低碳一体化调控体系。
③本文提出的流域降碳增汇规划理论方法与治理框架仅停留在理论层面，仍有待在试点城市进行长期应用性的检验细化，以期推动流域国土空间低碳规划理论技术体系走向实践治理应用。

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