引言 

习近平总书记在2016年全国科技创新大会、两院院士大会、中国科协第九次全国代表大会明确指出“向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题”。李克强总理最近多次批示“推动开展地球深部探测研究”，“可以列为重大专项”，“两个方面，一是地下资源能源问题，二是城市地下基础情况问题。”《“十三五”国家科技创新规划》对地球深部（深地）探测研究也有明确的表述。这表明党和国家对地球深部探测研究高度重视，并指明了方向。

2012年10月~2014年3月，在科技部原部长徐冠华和科技部基础司的倡导和支持下，以“地球深部过程与成矿作用”为主题的调查研究开始进行。这项研究耗时一年半，参与人员达150余人，含院士8人、教授和研究员30人。为保证调研工作的顺利开展，成立了专家组，组长为莫宣学院士，副组长为马福臣研究员、赵振华研究员，成员包括李曙光院士、金振民院士、张国伟院士、朱日祥院士、华仁民教授、邓晋福教授。秘书为朱弟成、杨立强、王银宏教授。研究完成并提交了《地球深部过程与成矿作用》战略调研总报告及5份分报告（造山带、克拉通、花岗岩省、地幔柱、实验）。在此基础上，于2014年3月召开了以“地球深部过程与成矿作用”为主题的483次香山会议，由孙鸿烈院士、翟裕生院士、滕吉文院士、莫宣学院士、马福臣研究员担任执行主席，来自各方面的40多位专家参加了会议。会后发表了会议简报，向国家有关主管部门提出尽快对“地球深部过程和成矿作用”立项，并列入优先资助领域，给予长时间、大强度的支持。2015年4月瞄准国科发资〔2015〕52号文件中第7个重点方向（面向国家战略需求的基础研究）中的“深地”战略性研究，提出“地球深部过程与成矿作用”的立项建议。

本文仅对地球深部探测研究与地下资源的关系作一些探讨。

莫宣学院士简介：莫宣学，岩石学家，中国地质大学（北京）教授，中国科学院院士，1938年12月出生，1960年毕业于北京地质学院。1981年~1983年美国伯克利加利福尼亚大学及劳伦斯伯克利国家实验室访问学者。曾任中国地质大学（北京）副校长、中国地质大学研究生院院长、国家自然科学基金委员会第六、七、十、十一届学科评审专家组成员、第30届国际地质大会学术委员会副主席、经济地质学会（Society of Economic Geologists）Fellow及负责亚洲区域的副主席。现任《 地质学报》主编及《Geoscience Frontiers》主编。曾获国家科技进步奖一等奖。

莫宣学首次提出任意压力下岩浆氧逸度计算公式及含Fe2O3硅酸盐熔体密度预测模型，为建立岩浆演化综合热力学理论模型发挥了关键作用。他几十年长期研究青藏高原构造-岩浆作用，在揭示印度-亚洲大陆碰撞时间、青藏高原巨厚陆壳成因与增厚机制、深部壳幔物质运移等方面，取得了系统成果。他长期坚持“岩浆-构造-成矿”方向，研究青藏高原及金沙江-澜沧江-怒江成矿带的成矿规律与具体找矿方向，为开拓西南“三江”和西藏冈底斯国家级矿产资源新基地做出了贡献。

“地球深部过程与成矿作用”研究的必要性与紧迫性 

确保矿产资源供应是实现我国“两个一百年”发展目标不可缺少的关键要素。目前，我国经济发展进入新常态，对矿产资源的需求总量保持高位态势。据统计，2013年我国21种矿产消费量居世界首位，占全球消费总量的1/3。未来10年~15年，我国矿产资源刚性需求仍将持续，大宗金属矿产需求峰值将陆续来临，对外依存度将大幅攀升，严重超越国家资源安全警戒线。如果未来10年探明资源储量不能大幅度增加，几乎所有的大宗金属矿产将面临消耗殆尽的危险局面，形势危急，前景堪忧。立足国内，开辟新的找矿空间和深度，寻找找矿战略新区，实现找矿重大突破，提高资源保障程度，已成为我国一项紧迫、艰巨而又长期的重大战略任务。

为了完成这项重大战略任务，必须揭示中国地质结构和演化的复杂性与特殊性，及其导致的中国成矿作用的复杂性和特殊性。中国地处世界三大构造域的复合部位，经历众多离散陆块多期聚合拼贴过程，在中生代、新生代遭受改造与活化，岩石圈结构异常复杂、不同深部过程多期叠加复合，导致成矿金属选择性地巨量堆积，形成金属成矿省和巨型成矿带，造成我国矿种繁多、类型多样，多源复成、破坏再生的禀赋。

科学家们认识到，虽然资源、环境、灾害问题主要表现在地球的浅表层，然而其推动力却来源于地球深部，地球深部过程控制了浅部运动与变化。例如，青藏高原是地球上最高、最大的高原，蕴含着丰富的自然资源，又对亚洲乃至全球的气候、生态、环境有重大的影响。然而，造成这一切的根本原因却是印度－欧亚碰撞以来青藏高原壳幔各圈层物质和能量的调整和再分配，即印度－欧亚大陆碰撞所引起的青藏高原下面地球各圈层内部及圈层之间（重点是中下地壳、岩石圈地幔、软流圈地幔）的物质与能量的调整和再平衡。正是这个物质与能量的调整和再平衡过程，从根本上控制着青藏高原的隆升、形成演化和资源环境效应。由此可见，只有阐明了地球深部过程，即地球内部的物质组成、性质、运动演化过程及动力学，才能抓住资源环境问题的关键。

同样，矿产资源虽然主要就位于地球的浅表层，但其驱动力也来源于地球深部。地球深部过程是大规模成矿作用的“发动机”（提供能量和动力）、“供应源”（提供金属和流体）和“开拓者”（提供矿质输运通道和汇聚空间）。在不同动力学体系作用下，地球深部过程（包括地球深部发生的物质-能量交换以及成矿物质活化、调整和再分配）促使深部含矿岩浆和地壳流体运移、聚集，卸载，在地壳的适宜部位形成巨型成矿带和大型-超大型矿床。因此，要从根本上回答我国矿产的分布格局与资源潜力，从深层次上揭示区域成矿规律和金属巨量堆积过程，开辟新的找矿空间和深度，预测找矿战略新区，就必须深入理解地球深部过程，深刻揭示地球深部物质、结构和层圈相互作用，特别是深部物质-能量交换-传输的地球动力学过程，创建全新的成矿理论体系。

地球深部过程是指地球内部（从地壳到地核）壳－幔物质与能量交换、物质运动行为、轨迹及其动力学响应。地球深部过程与成矿，是指在不同力系作用下，深部物质重新分异、调整，并在特定壳－幔结构空间驱动含矿热液流体运移、富集并在地壳介质的适宜部位，特别是在深部空间（500米~3000米）形成大型、超大型矿床或矿集区的作用过程。主要包括岩石圈尺度（背景场）、Moho界面（壳－幔物质与能量交换的界面）、小于5千米 的“透明”上地壳（理解导矿控矿构造与层序和矿化分带）、500米~3000米深度（本世纪固体矿产勘查开发的主要深度）。地球深部过程及其对成山、成盆、成岩、成矿（包括能源）、成灾的制约和影响，是本世纪地球科学深化认识地球本体的核心科学问题。迄今，我国对矿产资源的利用和勘查工作主要还在500米以上的地球浅部，对地球深部的成矿规律了解得很不够。然而，如果只懂浅部不懂深部，不研究地球深部过程对矿产形成和保存的控制，就不能回答诸如我国急需矿种的成矿潜力究竟如何，在哪里能够找到大型－超大型矿床这样的重大资源战略问题，不能从根本上解决国家的矿产资源保障。

关键科学问题 

根据中国大陆所具备的独特地质条件，针对国内外研究现状和存在问题，提出下述三大关键科学问题：

（一）深部物质组成、结构的不均一性和演变及差异成矿作用

地球深部物质组成和结构的不均一性及深部壳幔作用过程，从根本上控制着矿产的区域性分布、区域优势矿种和成矿潜力的差异，也从根本上控制着矿产资源的形成。但迄今仍然不很清楚中国大陆重要成矿区带的深部结构、物质组成以及深部物质结构的不均一性与成矿元素离散与聚集的关系。因此，需要精细解剖中国大陆重要成矿区带不同尺度（从表层到壳幔过渡带）岩石圈的组成、结构与时空变化特点，深入研究岩浆作用的成因，有效识别幔源物质、壳源物质的贡献，将岩浆作用与成矿作用紧密地联系起来，围绕大矿、富矿形成的源、运、储，开展深入研究，查明成矿物质超常堆积的控制因素（如壳幔不均一性、岩石圈类型与厚度、地壳类型与厚度、软流圈的上隆及侧向运动、壳内和幔内或壳/幔相互作用的程度和方式）和差异成矿的根本原因。

（二）深部流体过程与物质能量交换

成矿作用与岩浆过程、岩浆－热液过程或热液过程引起的物质和能量交换密切相关，矿床的形成（成矿物质来源、成矿物质迁移和成矿元素的沉淀）离不开成矿流体，可以说没有成矿流体就没有矿床。深部巨量熔/流体在岩石圈内部的系统循环是金属元素活化、迁移的必要条件，也是大型超大型矿床形成的诱因。但迄今对岩浆和热液体系氧逸度变化的控制因素及其对成矿作用的影响、对金属元素在深部熔/流体中迁移、演化与富集机理的认识还存在很大争议。因此，还需要采用多学科交叉结合的手段，充分考虑流体作用对软流圈地幔的改造和对成矿岩浆的贡献，查明流体的来源、迁移和聚集过程，查明金属元素富集机理和物质能量交换过程。

（三）成矿系统的深部过程驱动机制

深部过程应包括构造过程、岩浆过程、流体过程、热化学过程和地球物理过程。如前所述，地球深部过程控制着浅部构造运动与矿产资源的形成和保存，查明地球深部的物质组成、结构和性质，阐明地球深部过程（物质运移－聚集规律、运动－演化过程和动力学机制），是正确理解地球浅表层矿产资源形成、变化与保存等问题的关键。但迄今为止，对岩石圈及壳－幔圈层物质和能量交换的深部动力学过程仍然还停留在概念层次上，对金属元素超常堆积的控制因素和深部驱动机制也缺乏很好约束。因此，需要更新现有的技术和方法，补充新的分析手段（如铁、铜、镁和钙等非传统同位素示踪手段），重视高温高压实验研究，加强同位素示踪和数值模拟，通过地质学、地球化学和地球物理学的综合探测研究，利用合适的地质学和岩石学概念模型、边界条件和物性参数，探讨不同构造体制下的壳幔物质交换、矿源供给、流体迁移、成矿元素堆积和矿床定位等一系列不同层次深部过程的驱动机制，阐明由深部地质过程引发的构造－岩浆－流体－化学作用与元素富集成矿机理。

长远目标与近期目标 

应当紧紧围绕上述三个关键科学问题开展“地球深部过程与成矿作用”研究，努力达到建立地球深部过程与成矿作用相统一的理论的长期目标，提高矿产资源保障工作的预见性与目的性。

“地球深部过程与成矿作用”研究的近期目标是：揭示造山带、克拉通、大花岗岩省、地幔柱的深部物质组成、结构、演变及与成矿作用的内在联系，开展相应的实验模拟和方法研究，解剖代表性大型矿集区，查明其深部流体作用与物质能量交换，成矿作用的深部驱动机制，控制大规模成矿的主要因素，提升大型矿床预测效率。在时间上，以中－新生代为重点，兼顾晚古生代；圈层上，以地壳－上地幔为重点，适当探索核幔边界。□

（标题为编者所加） 

能源资源安全保障事关国计民生。今年全国两会上，多位代表委员重点关注这一话题，从探、产、供、储、运、销、贸等多个角度为能源资源安全保障献计献策。

关于推进增储上产、促进矿业转型发展，来自地矿行业、企业和地方的代表委员们操碎了心，从勘查开发利用全流程寻找矿产增量。许波代表建议，加大找矿的支持力度，建立经济主体平等勘探的风险机制、风险承担和利益共享机制。吴城委员建议，加快构建国家地质大数据平台，整合遥感、物探、化探、钻探等多元信息，打造多模态地质数据库；支持勘探算法研发，建立人工智能找矿模型库，深度挖掘区域成矿规律，推进地质勘探新范式的创新发展。黄水波代表建议，对锑等出口管制的国家战略材料予以饱和性价格收储，建立战略储备资源库，并加大找矿力度，加强补链延链。陈伟俊代表建议，推动新疆油气增储上产、矿产资源勘探等规划落地实施；在战略找矿等方面给予特殊支持。薛斌代表建议，从国家层面，对新疆生产建设兵团参与油气矿产资源开发、提升煤制天然气产能等方面加大政策支持力度。张定超代表建议，加大力度支持贵州找矿、采矿关键技术攻关，推动优质矿产资源配给优强企业，提升资源就地转化率、延长产业链条，构建具有贵州特色的现代化产业体系，将资源优势转化为产业优势、经济优势。邱江代表建议，在云南布局建设国家战略性稀贵金属产业基地和稀贵金属材料产业创新中心，推动相关高校、科研机构与云南共同开展技术攻关，更好推动我国战略性稀贵金属产业创新发展。吴万华代表建议，国家发展改革委将金昌市作为国家重点镍铜战略腹地延伸区，支持金昌和金川公司建设全国重要战略性资源开发地。吴群刚代表建议，将攀枝花红格南矿开发项目列入国家重大项目清单。孟繁英代表建议，在分配全国稀土总量控制指标时向白云鄂博矿倾斜。范付中代表建议，支持三门峡建设国家超纯石英新质原材料产业基地。汪霞代表建议，支持个旧建设锡资源战略物资储备基地、再生有色金属资源跨境交易基地。王忠昆代表建议，支持鞍山推进矿产业高质量发展，将鞍山确定为矿产业高质量发展示范基地。刘会英代表建议，提升锂电产业循环利用水平，出台专项支持政策，对锂电池再生利用给予补贴和扶持。

煤炭是保障能源安全的压舱石，在能源安全保障体系中占据基础性地位。武强委员建议，加大对大型煤炭矿区新资源勘探的资金和技术投入，鼓励企业开展技术创新，提高煤炭开采效率，同时呼吁政府出台相关优惠政策，引导社会资本参与产能接续项目。童明全代表建议，国家成立煤炭产业转型发展基金，优先考虑煤炭资源型地区及煤炭转型企业可持续发展，促进煤企转型。杨会军代表建议，对开采煤矿给予政策补贴，对环保治理给予政策支持，控制煤炭进口总量。游弋代表建议，完善煤炭进口动态调节机制，适度控制煤炭进口节奏。

非常规油气是增储上产的后备力量，有很大潜力，需要给予政策支持，持续用力加强研究、做好示范。金之钧代表建议，请自然资源部等在矿业权审批等方面给予内蒙古深层煤层气示范区建设更多支持。

关于矿业的产业划分，再次被提起。王运敏代表建议，把勘探、开采统一为矿业，列为国民经济第一产业；在国家发展改革委下设国家矿产资源局；加大对矿产资源开发利用的科技投入。

关于矿业用地政策，自然资源主管部门近年来出台了系列举措，仍需不断完善。奇飞云代表建议，对于保障发展新质生产力的必要矿种，建议参照国家战略性矿种管理，并按照矿产资源法有关规定，拓宽用地来源，保障合理采矿用地需求。

运输畅通是能源资源安全保障的中间环节，同样不可忽视。巩学峰代表建议，鼓励引导地方先行建立省级天然气管网平台，在条件成熟后融入国家管网；请国家发展改革委加快推动天然气国家管网与省网协同发展。关东代表建议，进一步加大能源基础设施投资，提升能源安全保障能力；推动智能化管道建设，提升行业技术水平。马洪海代表建议，鉴于中卫作为国家“东进西出”主要通道、天然气枢纽以及疆煤东运中转站等特殊区位重要性，将中卫列入国家综合货运枢纽补链强链城市。

牢牢把握“高质量发展”是新时代有色金属企业发展的硬道理。企业如何通过高质量发展“打造新质生产力”，唯有加快绿色低碳数智化发展转型。今年全国两会上，全国政协委员、中铝集团党组书记、董事长段向东对绿色低碳、数智化转型谈了自己的看法。

全国政协委员、中铝集团党组书记、董事长段向东（受访者供图）

众所周知，中国铝业股份有限公司（以下简称“中铝集团”）作为我国有色金属企业的龙头企业，在数智化转型方面进行了大胆探索，并取得了一定成效，成为有色金属企业高质量发展的新样板。中铝集团是如何走高质量发展之路的？

针对这个问题，段向东委员向记者介绍，中铝集团始终坚决落实党中央、国务院决策部署，紧密围绕制造业高端化、智能化、绿色化发展，坚持把数字化转型作为推动科技创新、产业升级、高质量发展的重要驱动力量，全面塑造有色金属行业数字化转型新动能。

党的二十大以来，中铝集团发布了“绿星链通”1.0平台，由此步入了数字化发展的“快车道”。为进一步推进各类资源要素汇聚和各类市场主体融合，他们不断探索，并取得一定成绩。当前，中铝集团已实现“绿星链通”，完成从1.0向2.0的迭代升级，以高质量数据为核心，服务1万余家内外部企业。

在新一轮数智化浪潮中，科技人才是有色金属企业发展的关键。中铝集团紧抓人工智能产业发展的战略窗口期，充分发挥我国有色金属行业产业链条完备、应用场景丰富、数据资源海量、市场规模超大的优势，积极开展“AI+”行动，中铝集团还发布了有色金属行业首个人工智能大模型“坤安”。让人才助力科技成果腾飞，为科技人才提供施展才华的舞台。

绿色发展是当下企业发展的热点话题，据DeepSeek抓取关于企业发展的数据显示，绿色发展在经营、收益、企业治理等关键词的搜索中位列热度首位。尤其在有色金属行业，绿色低碳转型更是企业始终不渝的追求方向。

以中铝集团为例，近年来，他们通过深入开展绿色低碳变革行动，健全绿色低碳发展机制，全年降碳量同比获得新的提升，电解铝绿色能源占能源消费总量比例达到新的增长点，矿山生态修复年度计划完成率不断出现新高，碳达峰工作稳步推进，推动有色金属行业绿色化跨越式转型发展。

“我们发挥自身产业基础优势，结合不同地区的水电、风电、光电等绿能资源禀赋，积极推动光伏、风电等清洁能源项目建设，不断增加绿色可再生能源比例，2022年~2024年，中铝集团新增装机容量374.42兆瓦，目前已建成新能源规模超过3400兆瓦。”段向东向记者介绍。

此外，中铝集团还创新性打造全国示范性绿色能源-电解铝产业基地——包头达茂旗1200兆瓦源网荷储一体化工程，已于2024年底建成装机536兆瓦，今年全部并网后每年可减少碳排放量301万吨。

未来，我国有色金属企业将采取哪些举措，进一步推动制造业高端化、绿色化、智能化发展？

段向东介绍，制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。推动制造业高端化、智能化、绿色化是我们实现新型工业化的重要途径，也是推动我国从制造大国向制造强国跃升的重要抓手。下一步，中铝集团将着力实现有色金属行业高水平科技自立自强，在加快推动制造高端化、智能化、绿色化的新征程中挺起中国有色金属工业脊梁。

时而平静，时而狂躁的海浪；时而温柔，时而如刀似剑的海风，还有海底神秘的暗流造成“颠簸”—这是海上工作与生活永恒的旋律。然而，即使在波涛汹涌、暗流涌动中，“梦想”号上的科学家却能够平稳的实施科学钻探。“梦想”号可以在6级海况下正常作业、16级台风下安全生存，仿佛在吟唱“不管风吹浪打，胜似闲庭信步”。

什么是三级动力定位系统？

“梦想”号能如此的“稳”，很大原因是该船配备了三级动力定位系统（DP-3）。动力定位系统因其不依赖抛锚或系缆、部署和撤离迅速、对水深不敏感等优点，被广泛应用在深海油气开发、潜水作业、海底管道和电缆敷设及科学考察等方面。它的工作原理是，计算机通过控制推进器的推力大小和方向，以对抗由风、浪、流等造成的外部作用力，从而使船体位置和船头朝向保持不变，保证船体稳稳地保持在同一个定位。在“梦想”号上，动力定位控制系统中的传感器、位置参考系统和控制器均采用冗余设计，动力和辅助系统分布在三个防火分隔区域。这样设计的优势是，任何单个舱室的动力系统一旦发生故障，其它舱室的依然能发挥作用，这就是三级动力定位系统。

动力定位示意图

动力定位系统是如何知道自己的位置？

精确的位置测量是动力定位系统的基础。“梦想”号安装了6套位置参考系统，分别基于卫星和声呐等两类不同的工作原理。其中，3套差分全球卫星定位系统，1套北斗卫星定位系统，2套超短基线声呐定位系统，所有系统的位置测量精度都达到分米级别，并不受作业区域的影响，任何一套位置参考系统都能满足定位要求，大大地提升了动力定位系统的可靠性。如遭遇太阳风暴，卫星定位系统可能会受到影响而失效，这时2套声呐定位系统依然能够保证动力定位系统有可靠的位置参考。

动力定位系统的大脑—动力定位控制器

动力定位控制器是动力定位系统的大脑，它接收位置测量、风速风向、船舶姿态以及艏向等信号，通过精密计算，输出正确的控制信号以控制推进器的转速和转向，这样就能使船舶保持在设定的位置和艏向上。三级动力定位系统配置了三个控制器，其中一个作为主控制器，其输出信号控制推进器。当主控制器故障时，另外一个控制器将自动切换为主控制器，实现定位功能不受影响。因此三级动力定位系统可靠性非常高。

动力定位系统用的电从哪里来？

“梦想”号安装了七台推进器，采用全电力驱动，为动力定位系统提供动力。为了保障电力供给的稳定，“梦想”号采用了闭环电网技术，即将多个中压配电板首尾互联，形成一个环形的供电网络。与传统的分段电网相比，闭环电网可减少运行发电机的数量，提高发电机的效率，还能减少发电机运行时间，降低维护成本。此外，闭环电网还具有容量大、抗冲击能力强、可靠性高、使用灵活的特点。然而，闭环电网中可能会出现的短路、接地和发电机故障等将会影响其他配电板和发电机的正常运行。为了避免上述情况的发生，“梦想”号闭环电网采用了先进的计算机综合保护系统和高级发电机保护技术，实现了对电网及发电机故障点的精准判断和快速切除。

目前，闭环电网技术在船舶的应用并不多，主要应用于深水钻井平台或者钻井船等发电机装机数量较多的工程船舶。据了解，国内只有“蓝鲸二号”和“海洋石油982”等钻井平台采用了闭环电网，并完成实船短路实验。而“梦想”号的闭环电网也已完成实船接地和短路实验并通过中国船级社和挪威船级社的验收，在我国钻探船中尚属首例。

闭环电网示意图

节能法宝——蓄能蓄电池系统

三级动力定位船舶作业时平均日耗油能高达40多吨，产生高昂运营成本的同时也造成环境的污染。“梦想”号作为全球最先进的大洋钻探船，配备了蓄能蓄电池系统，这好比汽车的混合动力系统。它如同一台大型不间断电源，在发电机发生故障时快速投入，代替故障发电机实现对电网的支撑。这样不仅能确保运行负载不受影响，使电网稳定、可靠，还能减少动力定位时发电机的运行数量，增加在线发电机的功率，提高柴油机的效率，降低油耗。它还能够存储液压钻机下行时产生的再生电能，实现能量回收和利用。由此，还能减少钻机由势能转化为热能所需的冷却水量，从而降低冷却水泵的能耗，实现进一步节能。此外，蓄能蓄电池系统通过削峰填谷功能实现稳定电网，减少发电机启停次数，降低发电机机械磨损，延长大修时间，节约维护成本。“梦想”号的蓄能蓄电池闭环电网比传统的电网节约超15%的油耗。

“维稳”高手——能量管理系统

“梦想”号的能量管理系统由功率管理系统和电池管理系统组成，将它与动力定位系统密切配合，为科学钻探作业的稳定安全实施立下了汗马功劳。为了节能增效、维持电网稳定，能量管理系统使出了2大“高招”。高招1：利用动力定位系统预测推进器负荷，通过提前调节发电机的频率，实现对动态负载的补偿，以减少电网频率的变化。高招2：根据电网中发电机以及蓄能蓄电池系统所能够承担的最大负载变化率（千瓦/秒）来控制大型负载的功率变化速度，实现动态负载的惯性补偿，减小电网波动，进一步增强电网的稳定性，减少在网发电机的数量，提高发电机的运行效率，实现节能增效。

自然资源部的组建主要是为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，实现山水林田湖草整体保护、系统修复、综合治理。这里的“统一”、“整体”、“系统”、“综合”都源于自然资源的综合观，与此相关的另一个重要视角是动态观。因此，自然资源统一管理需要对自然资源的综合观和动态观有一个全面的认识。

自然资源的内涵与分类

1. 概念及其含义

自然资源包括地球表面积（空间）、土壤肥力、地壳矿藏、水、野生动植物等。

自然资源的范畴随着人类社会和科学技术的发展而不断变化。人类对自然资源的认识，以及自然资源开发利用的范围、规模、种类、数量和深度，都在不断发展，现在把环境质量和生态服务也视为自然资源，而且人们对自然资源已不再是一味开发利用，而是发展出保护、治理、抚育、更新等观念。

自然资源与生态环境是两个不尽相同的概念，但具体对象和范围又是同一客体。因此有人把自然资源和生态环境比喻为一个硬币的两面，自然资源是人类社会从生态环境中获取的初始投入。同时，自然资源不仅是一个自然科学概念，也是一个人文社会科学概念。

2. 自然资源的分类

自然资源可划分为“可更新”与“不可更新”两大类。可更新资源是在人类时间尺度上可天然再生的有用物品。“可更新”是一个相对而不是绝对的概念，取决于人类认识和利用，某些“可更新”资源在一定时间周期和空间单元上可能被看作“不可更新”资源。可更新资源可分为两个亚类：一类为恒定性，太阳能、风能、光能、大气等，这些资源基本上是恒定的，不受人类利用的影响；一类为是临界性，如土地、森林、动物、水质等资源。临界性资源，若其利用强度不超过可更新能力，能保持自然再生；如果加以管理以人为地增加流量，还能维持较高的利用水平。不可更新资源，又称储存性资源，储存在地壳当中而且不可再生。这两类资源的划分相对的。

自然资源的综合观

1. 生态系统的整体性

生态系统是由各种生态因子组成的一个整体，包括生物因子和非生物因子两大类。前者包括植物、动物、微生物，尤其是人类活动（狩猎、放牧、垦殖、灌溉、采伐、采矿、建设、污染等）。后者包括诸如气候（日照、温度、湿度、降水、风等），地质（地质构造、岩石、矿物），地形（地貌形态、高度、坡度、坡向），土壤（基质、质地、养分、水分、团粒结构、肥力）、水（水量、水质）等因子。

生态系统内各生态因子之间相互影响，相互作用，相互依存，相互制约，其中一种因子的改变必然会引起其他一系列因子的改变。这种关系不仅存在于各非生物因子之间和各生物因子之间，也存在于生物因子与非生物因子之间。不仅环境作用于生物和人类，生物和人类也反过来影响环境。

2. 生态系统服务与人类福祉的关联性

生态系统服务是生态系统在自然资源生态过程中形成和维持的、人类生存和发展必不可少的环境条件与效用，是人类直接或间接从生态系统中获得的所有效益。生态系统给人类提供各种服务，包括供给服务、调节服务、文化服务以及支持服务。

3. 自然资源利用的综合性

各种自然资源的利用相互联系、相互制约，构成一个整体系统。例如，开发利用土地资源离不开利用水资源，开采和冶炼金属矿需要配合利用能源。更重要的是，开发利用一种自然资源会造成一系列生态环境影响。即使是不可更新资源，其存在也总是和周围的条件有关；特别是当它作为一种资源为人类所利用时，必然会影响周围的环境。如开采矿石使土地废弃，排出废物和消耗能源也不可避免地给环境带来影响。

此外，各地区之间的自然资源利用也相互影响。

由此可见，自然资源的整体性主要是通过人与资源系统的相互关联表现出来的。人类通过一定的经济技术措施开发利用自然资源，在这一过程中又影响生态环境，人与自然资源之间构成相互关联的一个大系统。

图1 经济增长主导因素在不同经济社会发展阶段的演变

4. 自然资源管理的统一性

自然资源的综合性和整体性决定了自然资源管理必须是统一的。将国土资源部的职责，国家发展和改革委员会的组织编制主体功能区规划职责，住房和城乡建设部的城乡规划管理职责，水利部的水资源调查和确权登记管理职责，农业部的草原资源调查和确权登记管理职责，国家林业局的森林、湿地等资源调查和确权登记管理职责，国家海洋局的职责，国家测绘地理信息局的职责整合起来，将土地、矿产、湖泊、河流、湿地、森林、草原、海洋统统划到自然资源部之下进行综合管理。

自然资源的动态观

1. 自然资源的动态属性

资源概念、资源利用的广度和深度都在历史进程中不断演变。一般说系统的结构越复杂，其对外界的干扰也具有较大的抵抗能力，而组成和结构比较简单的生态系统，对外界环境变化的抵抗能力则比较差。

在“人类-资源生态系统”中，人类已成为十分活跃、十分重要的动因，系统的变动性更加明显。正的方面如资源的改良增值，人与资源关系的良性循环；负的方面如资源退化耗竭。人类应当努力了解各种资源生态系统的变动性和抵抗外界干扰的能力，预测人类-资源生态系统的变化，使之向有利于人类的方向发展。

2. 资源价值随人类需要和能力的发展而变化

自然资源本质上是自然环境和人类社会相互作用的一种价值判断与评价，是以人类利用为标准的。人类的能力和需要创造了资源的价值。虽然地球的总自然秉赋本质上是固定的，但资源却是动态的，没有已知的或固定的极限。迄今的资源利用史就是不断发现的历史，对基本自然资源的定义在不断拓展。

历史上的技术革新，从原先无价值或未利用的自然物质中突然创造出各种资源。自然界中生态环境质量资源的价值虽然不直接伴随技术和经济条件而变化，但响应于人类价值、需求和生活方式的变化，而不断产生新的意义。随着人们越来越相对富足，他们才有能力将注意力转向非物质的生态环境价值。

3. 主导自然资源的演进

人类社会发展过程中，人口不断增多，生活水平不断提高，对自然资源的需求不断增加。同时，随着人类认识能力尤其是科学技术不断进步，自然资源的概念不断演进，对自然资源的开发利用，在种类、数量、规模、范围上都不断扩展。

主导自然资源随社会发展不断演变。20世纪50年代以前，石油都采自陆地；现在人类已在海洋开采石油。其他资源的开采范围也在向海洋扩展，未来的人类很可能会到月球、火星上去开采资源。“洪水猛兽”曾被看作灾难，但当人类有能力驾驭它们以后，也可以变为资源。

工业化以来，人类社会的资源结构、经济活动及其对生态环境的影响在不断发生变化。前工业化时期，主要开发利用普遍存在的天然资源（可称第一资源）。而附加了人类投入的自然资源（可称第二资源）如矿产品、农副产品等，在进入工业化初期时开始显现其重要性，在工业化中期更占主导。工业化后期，包括第一资源和第二资源在内的物质性资源地位逐渐下降，而智力、生态环境等非物质性资源地位逐渐上升，乃至占据主导地位。

4. 资源承载能力的动态性

承载能力最初是指一定范围内的生境（或土地）可持续供养的最大种群（或人口）数量。“可持续”意味着资源利用应限制在一定水平上，从而不使环境发生显著变化，而使资源生产力得以长期维持。

资源承载能力受投入水平、技术进步等因素的影响，是动态变化的。生态系统处于不断的演替过程中，这种演替受多种生态因子影响。按其作用可归为两类因子：利导因子和限制因子。整个系统就是在这种组合“S”型的交替增长中不断阶梯式地演进和发展，不断打破旧的平衡，出现新的平衡。

5. 自然资源在社会经济发展中作用的变化

人类社会的发展先后经历了狩猎-采集文明时代、农业文明时代、工业文明时代，社会的经济总量在不断增长。进入工业文明时代以后，人类社会生产力水平大幅提高，人类利用资源、改造自然的能力大大增强。在工业文明初期，资本以其稀缺的特性和在经济发展中可以带来规模效益而成为该时期的主导发展要素。在工业文明中期，技术的优势逐渐显现出来，技术成为该时期主导发展要素。到了工业文明后期，随着计算机等各种通信设备的不断完善，信息逐渐在经济发展中上升为主导发展要素。由于工业文明时期人类社会的发展观基本上偏重于经济增长，导致人与自然矛盾日渐突出。人们在经济增长的同时，注意到与资源、环境和谐的必要性，人类社会的发展将不可避免地进人一个新的文明时代，即生态文明时代。以资源、环境相和谐为主要特征的“生态化”将在未来的经济发展中居于主导发展要素的地位(如图1)。

这一演替规律表明，劳动、自然资源、资本、技术、信息以及未来的生态化先后成为人类社会经济发展的主导发展要素，在人类社会的经济增长中发挥重要作用。虽然主导发展要素不断更迭，但是这并不意味着先前的主导发展要素不再发挥作用；只是先前的主导发展要素不再居于主导地位，但依然起到重要作用，且其形式也随着经济的发展不断适应变化。对于一个当前处于工业化初期的区域来说，其经济的跨越式发展必须同时兼顾劳动力、资本、技术、信息、生态等多个主导要素的更替。

回顾各生产要素在不同经济社会发展阶段中重要性的演变过程，可以看到，自然资源是经济社会发展的必要条件，但不是充分条件。在自然资源与经济社会的相互关系中，自然资源毕竟处于被动地位。自然资源只能提供人类活动的条件和可能性，只有依靠人类的努力，才能把这种条件和可能性变为现实。资源优势转化为经济优势的根本动力在人、规划管理和体制等经济社会条件。为什么在相似的自然环境下会出现生产力水平悬殊的情况？为什么自然资源和自然条件较差的一些国家和地区也能率先进入发达社会？这不是自然资源禀赋的差异所能够解释的。

自然条件和自然资源的影响是不断变化的，而且变化是有规律的。制约这一变化的主导因素是生产力水平。生产力的发展水平左右着人与自然间的相互关系。生产力水平越低，人们对自然的依赖性越大。生产力水平越高，人们对自然的依赖性越小，人们利用自然的程度就越高。生产力水平提高的结果，并不是人们可以离开自然，而是更深入地利用自然。从这个意义上说，生产力水平提高以后，人与自然的关系更加密切了。

总之，自然资源对一个国家经济发展和社会繁荣的重要意义自不待言，但在发展阶段不同的国家或地区，自然资源所起的作用却不尽相同。随着发展阶段的提升，自然资源的作用会逐渐减弱，而资本和人力资源的作用会越来越显著。

（作者单位:蔡运龙：北京大学；王尧：自然资源部中国地质调查局发展研究中心。本文获授权发布）