王 莉，張和生

（太原理工大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院，太原030024）

從以蒸汽機(jī)的發(fā)明為代表的第一次工業(yè)革命開(kāi)始，工業(yè)的大規(guī)模發(fā)展和人類對(duì)礦產(chǎn)資源的大規(guī)模開(kāi)采導(dǎo)致的礦區(qū)土地受損及環(huán)境惡化一直是國(guó)內(nèi)外研究關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題，礦區(qū)土地復(fù)墾和生態(tài)環(huán)境恢復(fù)也一直受到世界相關(guān)國(guó)家的高度重視［1－3］。美國(guó)、前蘇聯(lián)、德國(guó)、澳大利亞等礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量豐富的國(guó)家，土地復(fù)墾工作開(kāi)展較早，早在20世紀(jì)初期，就開(kāi)始進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的破壞土地修復(fù)措施［4］；二戰(zhàn)后，土地?fù)p毀、環(huán)境惡化加劇，各國(guó)相繼開(kāi)展了相關(guān)的研究工作［5］；到20世紀(jì)70年代，各國(guó)關(guān)于土地復(fù)墾的法律法規(guī)陸續(xù)出臺(tái)，礦區(qū)土地復(fù)墾工作大規(guī)模開(kāi)展；20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著可持續(xù)發(fā)展的提出及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，土地復(fù)墾的方向和技術(shù)發(fā)生了很大變化。我國(guó)土地復(fù)墾工作開(kāi)展較晚，始于20世紀(jì)50年代，主要采用填埋、剝離、覆土等簡(jiǎn)單措施，土地復(fù)墾基本上處于一種自然修復(fù)的狀態(tài)；到20世紀(jì)80年代，相關(guān)法律法規(guī)陸續(xù)出臺(tái)，土地復(fù)墾才開(kāi)始步入正軌［2］；目前我國(guó)土地復(fù)墾也取得了一定的成績(jī)，土地復(fù)墾率達(dá)25%左右，但與世界先進(jìn)國(guó)家礦區(qū)70%～80%的土地復(fù)墾率相比，仍有很大差距。2011年國(guó)務(wù)院發(fā)布了新的《土地復(fù)墾條例》，對(duì)礦區(qū)土地復(fù)墾工作有了新規(guī)定，這意味著我國(guó)土地復(fù)墾將要邁上一個(gè)新臺(tái)階。為有效推進(jìn)新《土地復(fù)墾條例》的貫徹落實(shí)，本文試就國(guó)內(nèi)外土地復(fù)墾的歷程、已有的理論和方法技術(shù)等作必要的總結(jié)分析和研究進(jìn)展述評(píng)，以期能為我國(guó)礦區(qū)土地復(fù)墾工作的開(kāi)展提供借鑒和啟示。

1 礦區(qū)土地復(fù)墾歷程及特征

1.1 國(guó)外礦區(qū)土地復(fù)墾歷程及特征

隨著第二次工業(yè)革命后科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，新技術(shù)、新發(fā)明層出不窮，各國(guó)開(kāi)始了對(duì)礦產(chǎn)資源的采掘，使得土地遭到破壞，同時(shí)出現(xiàn)了一些修復(fù)采礦破壞土地的措施，這是土地復(fù)墾的萌芽。在二十世紀(jì)初期，德國(guó)、美國(guó)、英國(guó)和澳大利亞等國(guó)當(dāng)時(shí)的政府職員和學(xué)者們意識(shí)到土地破壞問(wèn)題，開(kāi)始著手對(duì)礦區(qū)廢棄土地進(jìn)行研究，提出了土地復(fù)墾及一些針對(duì)土地恢復(fù)使用的措施建議，拉開(kāi)了進(jìn)行礦區(qū)土地復(fù)墾及相關(guān)研究的序幕。早期的土地復(fù)墾工作比較簡(jiǎn)單，如英國(guó)的Daniel Hall在他給復(fù)墾委員會(huì)的報(bào)告中提到要把采礦后廢棄的土地復(fù)墾供農(nóng)業(yè)使用，并提出兩種整地方法：一是對(duì)廢棄地進(jìn)行局部修復(fù)；二是對(duì)整個(gè)破壞區(qū)進(jìn)行覆土；還有學(xué)者提出若是把廢棄礦區(qū)復(fù)墾為草地，則需對(duì)礦渣等排出的污染物進(jìn)行處理［5］。此時(shí)德國(guó)已開(kāi)始對(duì)種樹(shù)的實(shí)驗(yàn)研究，認(rèn)為在不同生態(tài)環(huán)境的區(qū)域應(yīng)進(jìn)行不同樹(shù)種的混合種植，盡量滿足混交林成林過(guò)程中的需求［6］。

第二次世界大戰(zhàn)后，隨著礦產(chǎn)資源需求的急劇增長(zhǎng)，各國(guó)對(duì)各種礦物開(kāi)始大規(guī)模的開(kāi)采，礦區(qū)大面積土地遭到破壞，生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重受損，礦區(qū)土地復(fù)墾因此被重視起來(lái)。德國(guó)、美國(guó)、蘇聯(lián)、澳大利亞和英國(guó)等國(guó)相繼開(kāi)展了土地復(fù)墾的研究工作，德國(guó)在1950年4月25日通過(guò)了《Law over the Whole Planning in the Rhenish Lignite Area》，首次要求對(duì)礦區(qū)土地進(jìn)行規(guī)劃，德國(guó)的一個(gè)州也補(bǔ)充了《Prussian General Mining Law》這一決議，并且規(guī)定“在開(kāi)采時(shí)和開(kāi)采后應(yīng)保護(hù)和保持礦區(qū)表土及原有景觀?！边@是德國(guó)首次對(duì)土地復(fù)墾做明確定義，礦區(qū)廢棄地多被用于農(nóng)業(yè)和林業(yè)；英國(guó)當(dāng)時(shí)開(kāi)展土地復(fù)墾主要是為了改善礦區(qū)環(huán)境和消除礦山邊坡不穩(wěn)定的隱患，土地多復(fù)墾為農(nóng)業(yè)用地或公眾綠地；前蘇聯(lián)在1954年部長(zhǎng)委員會(huì)議中就明確指出：“利用后的土地必須恢復(fù)到適宜農(nóng)業(yè)利用或其它建設(shè)需要狀態(tài)”。于1960年各加盟共和國(guó)通過(guò)的《自然保護(hù)法》和1962年的部長(zhǎng)委員會(huì)決議中更明確地要求進(jìn)行土地復(fù)墾。同一時(shí)期，澳大利亞的土地復(fù)墾工作也逐漸起步。

到1970s，隨著人類對(duì)環(huán)境問(wèn)題的日益關(guān)注和重視，美國(guó)、前蘇聯(lián)等相繼修訂和頒布了有關(guān)礦區(qū)土地復(fù)墾方面的全國(guó)性法規(guī)，有了相關(guān)法律的約束，土地復(fù)墾工作逐漸步入正軌，礦區(qū)土地復(fù)墾理論研究空前活躍起來(lái)，復(fù)墾工程也大范圍地開(kāi)展起來(lái)。1977年美國(guó)頒布了《Surface Mining Control and Reclamation Act（露天采礦管理和復(fù)墾法）》，簡(jiǎn)稱SMCRA，同時(shí)建立了OSM（Office of Surface Mining Regulation and Enforcement）來(lái)執(zhí)行它。SMCRA創(chuàng)建了兩個(gè)方案：一個(gè)是對(duì)正在開(kāi)采的煤礦進(jìn)行監(jiān)管，另一個(gè)是對(duì)廢棄礦區(qū)土地進(jìn)行復(fù)墾。SMCRA同時(shí)成立了露天采礦辦公室、內(nèi)政部辦公機(jī)構(gòu)，頒布相應(yīng)規(guī)章，為國(guó)家的監(jiān)管工作和復(fù)墾工作提供資金，并確保國(guó)家監(jiān)管方案的一致性；SMCRA中規(guī)定建立土地復(fù)墾基金和土地復(fù)墾保證金制度，前者負(fù)責(zé)對(duì)廢棄礦區(qū)土地進(jìn)行復(fù)墾，后者則是督促礦主閉坑后進(jìn)行復(fù)墾的有效手段；當(dāng)時(shí)的復(fù)墾重點(diǎn)主要集中在露天礦的挖損地和矸石山，復(fù)墾地主要用于植樹(shù)和種草，或作為濕地加以保護(hù)，開(kāi)始偏重于生態(tài)恢復(fù)。這一時(shí)期，前蘇聯(lián)則以林業(yè)復(fù)墾為主，通過(guò)植樹(shù)來(lái)改善礦區(qū)脆弱的生態(tài)環(huán)境［3］；對(duì)于未被污染積水的礦區(qū)，在充分考慮地下水位年際變化及土壤保水性等因素后，在條件適宜地區(qū)進(jìn)行漁業(yè)養(yǎng)殖及水上運(yùn)動(dòng)設(shè)施建設(shè)等項(xiàng)目。德國(guó)當(dāng)時(shí)比較注重生態(tài)和影響陸地景觀發(fā)展這一問(wèn)題，土地復(fù)墾的重點(diǎn)向這一方向轉(zhuǎn)移［6］。與此同時(shí)，澳大利亞大多數(shù)礦山開(kāi)始實(shí)施復(fù)墾計(jì)劃，進(jìn)行礦區(qū)土地復(fù)墾；加拿大也出臺(tái)了礦區(qū)土地復(fù)墾制度，聯(lián)邦的《環(huán)境保護(hù)法》（1988年6月）和各省土地復(fù)墾法令（如阿爾伯達(dá)省的《地表保護(hù)和復(fù)墾法令》），加拿大土地復(fù)墾制度主要包括土地復(fù)墾計(jì)劃和土地復(fù)墾財(cái)務(wù)擔(dān)保兩項(xiàng)內(nèi)容。

到1990s，隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展也受到了極大的關(guān)注，重構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的要求受到重視，礦區(qū)損毀土地的復(fù)墾方向逐漸轉(zhuǎn)為生態(tài)復(fù)墾，與此同時(shí)，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步使得RS、GIS、GPS等技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，在土地復(fù)墾工作中也逐漸開(kāi)始使用。美國(guó)土地復(fù)墾工作者通過(guò)相關(guān)試驗(yàn)得出：在洼地灘區(qū)，橡樹(shù)因其能忍耐密實(shí)的土壤和季節(jié)性積水生長(zhǎng)較為良好，被用作濕地復(fù)墾的主要樹(shù)種，并且在復(fù)墾土地上植樹(shù)種草，來(lái)恢復(fù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境。德國(guó)北萊茵地區(qū)復(fù)墾目標(biāo)從以林、農(nóng)業(yè)復(fù)墾為主轉(zhuǎn)向建立休閑用地、重構(gòu)生物循環(huán)體系和保護(hù)生物物種方面，形成混合型土地復(fù)墾模式：農(nóng)林用地、水域及微生態(tài)循環(huán)體協(xié)調(diào)、統(tǒng)一地設(shè)立在一起，從而為人、動(dòng)物和植物提供較大的生存空間。目前歐美發(fā)達(dá)國(guó)家已建立較為完善的土地復(fù)墾理論體系，土地復(fù)墾技術(shù)方法也不斷進(jìn)步并且仍在探索中，相關(guān)的土地復(fù)墾法律也已逐步健全，為土地復(fù)墾工作的進(jìn)一步發(fā)展打下了基礎(chǔ)（表1）。

表1 國(guó)外礦區(qū)土地復(fù)墾歷程與特點(diǎn)

1.2 國(guó)內(nèi)礦區(qū)土地復(fù)墾歷程及特征

我國(guó)土地復(fù)墾工作起步較晚，最初是在20世紀(jì)50，60年代，礦山職工自發(fā)在排土場(chǎng)、尾礦場(chǎng)上墊土種植蔬菜和糧食，以克服自然災(zāi)害帶來(lái)的吃糧困難?；谖覈?guó)耕地少、人口多這一特殊國(guó)情，我國(guó)早期的礦區(qū)土地復(fù)墾主要是將廢棄地改造成可耕種土地，采用填埋、剝離、覆土等簡(jiǎn)單措施，實(shí)現(xiàn)礦區(qū)土地農(nóng)業(yè)耕種目標(biāo)，當(dāng)時(shí)的土地復(fù)墾處于一種自然狀態(tài)。我國(guó)這一時(shí)期的土地復(fù)墾沒(méi)有理論指導(dǎo)，復(fù)墾技術(shù)、復(fù)墾方向與特點(diǎn)與國(guó)外第一階段即二戰(zhàn)以前相似。

到了20世紀(jì)80年代末，隨著煤炭等礦產(chǎn)資源大肆開(kāi)采引起的環(huán)境問(wèn)題逐漸顯現(xiàn)，我國(guó)開(kāi)始重視礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境及可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題，全國(guó)人大常務(wù)委員會(huì)、國(guó)務(wù)院、財(cái)政部、國(guó)土資源部、原煤炭部、原冶金部、國(guó)家環(huán)?？偩郑ìF(xiàn)環(huán)保部）等先后制定了與礦區(qū)土地復(fù)墾、環(huán)境保護(hù)相關(guān)30多部的法律、法規(guī)和規(guī)章，如《中華人民共和國(guó)土地管理法》（1986）、《土地復(fù)墾規(guī)定》（1988）、《中國(guó)21世紀(jì)人口、環(huán)境與發(fā)展白皮書》（1994）、《土地復(fù)墾技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（試行）（1995）、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《水土保持技術(shù)規(guī)范》（1995）、《開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)規(guī)范》（2002）等，其中《土地復(fù)墾規(guī)定》明確提出“誰(shuí)破壞、誰(shuí)治理”的原則，這些法律法規(guī)對(duì)土地復(fù)墾規(guī)劃、環(huán)境治理、資金來(lái)源做了相應(yīng)的規(guī)定，使得土地復(fù)墾工作有法可依。在這些法律法規(guī)頒布后，一些地區(qū)展開(kāi)了土地復(fù)墾工作，平朔安太堡露天煤礦從1994年至今，礦區(qū)已復(fù)墾2 000hm2土地，礦內(nèi)排土場(chǎng)內(nèi)建設(shè)了130座日光溫室和年出欄4 000只肉羔羊的養(yǎng)殖場(chǎng)一座，復(fù)墾土地上生長(zhǎng)著良好的牧草和樹(shù)木；開(kāi)灤煤礦從1996年開(kāi)始進(jìn)行土地復(fù)墾，累計(jì)植樹(shù)138萬(wàn)株，綠化面積607hm2，昔日不毛之地，如今已是林地成片、生機(jī)盎然。這期間，我國(guó)針對(duì)土地復(fù)墾出臺(tái)了多項(xiàng)法律法規(guī)、政策文件，很多專家學(xué)者進(jìn)行了大量研究，在科學(xué)理論方面取得了較多成果，復(fù)墾方向因地制宜，有農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)、牧業(yè)和旅游業(yè)等，復(fù)墾特點(diǎn)與國(guó)外第二、第三階段類似。技術(shù)方法方面，一些學(xué)者在研究試驗(yàn)中引入了生物、化學(xué)、計(jì)算機(jī)等高新技術(shù)，達(dá)到國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家現(xiàn)階段水平，說(shuō)明我國(guó)土地復(fù)墾發(fā)展迅速。

為了落實(shí)十分珍惜、合理利用土地和切實(shí)保護(hù)耕地的基本國(guó)策，規(guī)范土地復(fù)墾活動(dòng)，加強(qiáng)土地復(fù)墾管理，提高土地利用的效益，我國(guó)國(guó)務(wù)院制定了《土地復(fù)墾條例》，于2011年3月5日予以公布，其中增加了許多新的制度，明確界定了土地復(fù)墾責(zé)任主體；強(qiáng)化了土地復(fù)墾義務(wù)人的復(fù)墾責(zé)任，敦促他們自覺(jué)履行土地復(fù)墾義務(wù)；加強(qiáng)和落實(shí)了監(jiān)管措施，建立了有效的監(jiān)管制約機(jī)制、資金保障機(jī)制和嚴(yán)格的責(zé)任追究機(jī)制；加強(qiáng)歷史遺留損毀土地和自然災(zāi)害損毀土地的復(fù)墾［7］。條例中對(duì)土地復(fù)墾工作做了許多詳細(xì)具體的要求，其中很大一部分內(nèi)容是針對(duì)采礦等生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)的損毀土地，充分說(shuō)明我國(guó)越來(lái)越重視礦區(qū)土地復(fù)墾問(wèn)題。

2 土地復(fù)墾理論及技術(shù)方法研究進(jìn)展

2.1 土地復(fù)墾概念

國(guó)外土地復(fù)墾的發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟，在理論方面，各國(guó)對(duì)土地復(fù)墾都有明確的定義。Hossner在其《Reclamation of Surface－Mined Lands（露天礦土地恢復(fù)）》一書中指出：“復(fù)墾（Reclamation）的主要目標(biāo)是重新建立永久穩(wěn)定的景觀地貌 （Landscape），這種地貌在美學(xué)上和環(huán)境上能與未被破壞的土地相協(xié)調(diào)，而且采后土地的用途能最有效地促進(jìn)其所在的生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和生產(chǎn)能力的提高”［8］。Ohio州將土地復(fù)墾定義為恢復(fù)采煤影響的土地作林地、草地、農(nóng)地、娛樂(lè)場(chǎng)所、野生動(dòng)物棲息地或其它高于相當(dāng)于采前生產(chǎn)力水平的用途，而采取的回填、平整、土壤重構(gòu)植被及其它工作。德國(guó)Gerhard Darmer等于1992年在《景觀與露天采礦：恢復(fù)的生態(tài)指南》一書中將土地復(fù)墾解釋為：“恢復(fù)（Reclamation）是使被破壞的景觀恢復(fù)生產(chǎn)力和視覺(jué)吸引力（Visually Attractive）的各種措施”［9］。前蘇聯(lián)土地復(fù)墾界認(rèn)為：土地復(fù)墾是對(duì)受工業(yè)影響的土地，采取有計(jì)劃的創(chuàng)建和加速形成具有高生產(chǎn)力、高經(jīng)濟(jì)價(jià)值、最佳人工景觀的采礦、生物、工程、土壤改良及生態(tài)學(xué)綜合技術(shù)措施來(lái)恢復(fù)土地［4］。英國(guó)礦業(yè)與環(huán)境委員會(huì)將土地復(fù)墾定義為將廢棄的場(chǎng)地改做某種用途。我國(guó)《土地復(fù)墾條例》中對(duì)土地復(fù)墾的定義為：指對(duì)生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)和自然災(zāi)害損毀的土地，采取整治措施，使其達(dá)到可供利用狀態(tài)的活動(dòng)［7］。

2.2 國(guó)外土地復(fù)墾新技術(shù)

在復(fù)墾工程技術(shù)方面，國(guó)外主要以露天礦為主，開(kāi)采時(shí)將采掘空間作為排土場(chǎng)，采取倒堆法、順序剝采復(fù)田法等工藝來(lái)進(jìn)行土地保護(hù)與土地復(fù)墾。德國(guó)萊茵地區(qū)露天礦農(nóng)業(yè)復(fù)墾是將剝離的表土單獨(dú)存放做復(fù)墾表土，把沙石和電廠的粉煤灰等廢料直接回填到采坑，填至復(fù)墾設(shè)計(jì)高度，上面覆蓋1m厚的表土，施肥后先種植能提高土壤肥力的豆科牧草，然后種植其它作物。英國(guó)的很多露天礦實(shí)行的是邊回采邊回填，然后覆土造田，巴特威爾露天礦采用內(nèi)排土方式，邊采邊填，覆土厚度1.3m，其中表層0.3m為耕作層；阿克頓海爾煤礦也是將井下煤矸石直接排到鄰近的露天礦采坑中，然后覆土復(fù)墾。在靠近河流、川壩地區(qū)，可以挖取河壩底淤泥作為覆蓋表土，一方面河壩底淤泥含有豐富的氮磷有機(jī)物有利于復(fù)墾種植的草木生長(zhǎng)，另一方面可以增加水庫(kù)、堤壩的容水量，防止河道的阻塞。針對(duì)表土缺乏及土壤貧瘠復(fù)墾地，推出了人造表土，將人造表土覆蓋在被挖損土地上、矸石山上、被石油和油頁(yè)巖開(kāi)采及重金屬污染的土地上，改善土壤的耕性，提高土壤生產(chǎn)力；目前使用較多的有“生物土”（BioSoil）和“無(wú)毒土”（N－Viro Soil），“生物土”是一種被稱之為具有自然結(jié)構(gòu)的肥料，含有78%的有機(jī)物質(zhì)、6.38%的氮、1.7%的磷、3.8%的鉀，增加作物產(chǎn)量，提高養(yǎng)分和水分吸收，改善植物根和莖的生長(zhǎng)；“無(wú)毒土”為一種化肥，是由城市廢水、礦物副產(chǎn)品制造而成的一種類似土壤的有機(jī)產(chǎn)品，它可以調(diào)節(jié)土壤的pH值、固定金屬元素、提高養(yǎng)分、增加土壤有機(jī)質(zhì)，從而用來(lái)改善土壤的耕性，提高土壤生產(chǎn)力；歐洲、美國(guó)、加拿大等已建立了專門的生物土和無(wú)毒土生產(chǎn)公司，批量生產(chǎn)不同標(biāo)準(zhǔn)的表土，以滿足需要。

在化學(xué)技術(shù)方面，美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家針對(duì)礦山開(kāi)采土壤侵蝕問(wèn)題研究出用“侵蝕被”等來(lái)保護(hù)坡地、梯田邊坡、溝渠邊坡等以使土壤不被侵蝕，它由木屑、聚烯烴纖維、聚丙烯纖維、二次利用的尼龍、椰子纖維、稻草等編織而成，鋪設(shè)在土壤層面上以防止土壤侵蝕，同時(shí)植物可以自然地穿過(guò)侵蝕被生長(zhǎng)，侵蝕被還可以保護(hù)新種的草種不被雨水沖走，可以用于復(fù)墾方向?yàn)椴莸?、礦山尾礦場(chǎng)等比較特殊的復(fù)墾土地。針對(duì)干旱地區(qū)、半干旱地區(qū)發(fā)明了保水劑，設(shè)計(jì)出利用水力噴播機(jī)械進(jìn)行水力播種的方法，以提高復(fù)墾區(qū)植物的成活率和減少土壤侵蝕。澳大利亞通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究，得出在金屬礦污染地和廢棄物中加入磷酸鹽可以有效降低鉛、鋅等金屬離子的含量，有助于草等植物生長(zhǎng)［10］。

在生物技術(shù)方面，歐美一些發(fā)達(dá)國(guó)家非常注重生物復(fù)墾方法及其對(duì)礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)和景觀恢復(fù)的影響研究。隨著科學(xué)水平的提高，生物和化學(xué)技術(shù)也被應(yīng)用到礦區(qū)土地復(fù)墾中來(lái)，因?yàn)轵球灸苁杷赏寥?，增加土壤有機(jī)質(zhì)并改善結(jié)構(gòu)，還能促進(jìn)酸性或堿性土壤變?yōu)橹行?，增加磷等速效成分，使土壤適于農(nóng)作物生長(zhǎng)。因此，在礦區(qū)廢棄地上接種蚯蚓已成為一種礦區(qū)土地復(fù)墾提高土壤質(zhì)量的方法，英國(guó)Kevin等通過(guò)相關(guān)研究，于1995年提出一種蚯蚓養(yǎng)殖和土壤接種的土地復(fù)墾技術(shù)方法，把在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)培養(yǎng)出來(lái)的蚯蚓的繭、幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)同時(shí)接種到復(fù)墾土地中，研究表明，用這種方法蚯蚓的成活率高；對(duì)于土壤貧瘠的地區(qū)或是在表土肥力較差的情況下，多選擇豆科作物作為先鋒植物來(lái)提高土壤的肥力，在土壤恢復(fù)到一定程度后，再種植其它作物；在復(fù)墾時(shí)進(jìn)行林木選擇時(shí)多選擇周邊地區(qū)生長(zhǎng)的耐貧瘠的樹(shù)種，并且選擇多種植物進(jìn)行混種，而不是單一樹(shù)種。有些微生物能處理工業(yè)廢水中的磷酸鹽、含硫廢氣并改良土壤，也被用于土地復(fù)墾中，在金屬礦山和酸性礦山剝離物（如煤矸石山）上復(fù)墾栽樹(shù)時(shí)接種微生物，可以促進(jìn)植物迅速生長(zhǎng)，目前已研制出微生物化肥和農(nóng)用抗生素（利用微生物的產(chǎn)生物），均可以應(yīng)用到土地復(fù)墾中。

歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）等技術(shù)研發(fā)時(shí)間早，應(yīng)用范圍廣，如澳大利亞Philips于1991年在昆士蘭煤炭討論會(huì)中提出利用計(jì)算機(jī)輔助土地復(fù)墾和礦產(chǎn)開(kāi)采，露天煤礦開(kāi)采設(shè)計(jì)時(shí)，利用CAD或GIS技術(shù)設(shè)計(jì)出開(kāi)采結(jié)束后的地形，利用DEM模型繪制采前與采后及復(fù)墾后的地貌；德國(guó)Antwi利用遙感和GIS技術(shù)對(duì)Schlabendorf Süd采礦前后1995年和2000年的土地覆被圖進(jìn)行對(duì)比分析，檢測(cè)采礦等干擾對(duì)棲息地的多樣性和土地覆被變化的影響［11］，可以針對(duì)性地提出治理方案；目前這些技術(shù)已經(jīng)廣泛用于礦區(qū)土地復(fù)墾工作中。1999年美國(guó)發(fā)射的IKNOS衛(wèi)星，空間分辨率提高到1m，極大地提高了數(shù)據(jù)精度；GPS技術(shù)具有精度高、全天候工作、效率高、功能多、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用較為廣泛；GIS用于圖像處理和數(shù)據(jù)分析，目 前 一 些 GIS 軟 件 （ArcGIS、MapInfo、PrideMap、GeoMedia等）已經(jīng)應(yīng)用在土地復(fù)墾工作中，這些軟件強(qiáng)大的空間分析模塊，能夠快速提取礦區(qū)動(dòng)態(tài)變化的信息，靈活地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，可以提高土地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)的精度和效率，并且它們的功能仍在不斷完善中。

國(guó)外已形成了比較完善的土地復(fù)墾理念體系、健全的法律法規(guī)，并且有強(qiáng)大的組織、科研機(jī)構(gòu)，有固定的復(fù)墾資金渠道和嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)作后盾。在此基礎(chǔ)上又提出了新的要求，加強(qiáng)對(duì)采礦前后生態(tài)資源的調(diào)查和研究，采前、采后對(duì)野生動(dòng)植物做保護(hù)、挽救措施；在進(jìn)行生態(tài)重建時(shí)，盡量使新建景觀和周邊景觀和諧地融合在一起，并有較高的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和美學(xué)價(jià)值。

2.3 我國(guó)土地復(fù)墾理論及技術(shù)方法

我國(guó)土地復(fù)墾研究起步較晚，基本上屬于發(fā)達(dá)國(guó)家的后續(xù)跟進(jìn)，通過(guò)近20a時(shí)間的研究及實(shí)踐，我國(guó)土地復(fù)墾工作也取得了一定進(jìn)步。在土地復(fù)墾理論和學(xué)科體系方面，胡振琪［12］認(rèn)為土地復(fù)墾和生態(tài)重建的基礎(chǔ)理論是土地科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)理論的綜合應(yīng)用，于2003年在《參與型土地復(fù)墾的概念與方法》中提出了土地復(fù)墾學(xué)的概念，并認(rèn)為土地復(fù)墾學(xué)是以破壞土地為主要研究對(duì)象，以破壞土地的再生利用及其生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)為其核心任務(wù)，土地復(fù)墾的目的不僅僅在于使土地資源得以重新利用，更重要的是要恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)，起到環(huán)境保護(hù)的作用；龍花樓等［3］從景觀生態(tài)學(xué)的角度出發(fā)，提出了采礦跡地（礦區(qū)廢棄地）景觀生態(tài)重建的原理：仿自然原形原理、斑—廊—基關(guān)系原理、多樣性與異質(zhì)性原理、與外部組合條件原理、人與自然生物控制共生理論；新頒布的《土地復(fù)墾條例》中對(duì)土地復(fù)墾重新進(jìn)行了定義，進(jìn)一步豐富了土地復(fù)墾的理論內(nèi)容。

土地復(fù)墾工程技術(shù)方面，與國(guó)外注重環(huán)境保護(hù)不同，我國(guó)更注重農(nóng)地保護(hù)，我國(guó)的研究主要集中于不同工程復(fù)墾技術(shù)對(duì)土壤的影響及復(fù)墾后土壤的生產(chǎn)能力。露天礦土地復(fù)墾以挖損、占?jí)旱睾臀廴镜氐膹?fù)墾為主，開(kāi)采較早的露天煤礦及其它金屬和非金屬礦多采用外排土方式，采排工作結(jié)束后進(jìn)行復(fù)墾工作，二者獨(dú)自展開(kāi)，并未結(jié)合。在借鑒國(guó)外露天礦先進(jìn)開(kāi)采、復(fù)墾技術(shù)的基礎(chǔ)上，山西省平朔煤礦將排土場(chǎng)的整形與采排工藝統(tǒng)籌考慮，提出了“采運(yùn)排復(fù)一條龍作業(yè)”以及“堆狀地貌種植”等復(fù)墾方法，有效地降低了復(fù)墾費(fèi)用，提高了復(fù)墾效率；在對(duì)早期堆放形成的排土場(chǎng)復(fù)墾過(guò)程中，總結(jié)出在平臺(tái)上“分區(qū)成梗、分段成畦”及“大水排、小水蓄”的整形與水土保持措施，使排土場(chǎng)復(fù)墾基本達(dá)到規(guī)范化［13］；伊敏河礦在排土場(chǎng)復(fù)墾過(guò)程中，將電廠粉煤灰與露天礦剝離物進(jìn)行混合排棄，開(kāi)展了種草試驗(yàn)，在采掘過(guò)程中實(shí)行了腐殖土單采單放，從開(kāi)采技術(shù)上提前實(shí)現(xiàn)了內(nèi)排等；義馬北露天礦利用排土場(chǎng)復(fù)墾地建成一個(gè)農(nóng)場(chǎng)；而鶴崗嶺北露天礦、小龍?zhí)堵短斓V等用露采剝離物作筑壩材料，將溝壑地段或露采場(chǎng)修筑成池塘蓄水，提供工業(yè)用水和飲用水或養(yǎng)魚。對(duì)于被污染的土地，一般對(duì)其進(jìn)行表土覆蓋，然后根據(jù)情況采取其他復(fù)墾措施。井工礦復(fù)墾以塌陷地和廢棄礦渣的處理為主，針對(duì)不同損毀情況的工程技術(shù)有：疏干法、挖深墊淺法和填充法等復(fù)墾方法。陳龍乾等［14］在綜合考慮潛水位標(biāo)高、土壤耕層厚度、作物根系長(zhǎng)度和水土流失狀況等因素的條件下，提出了泥漿泵復(fù)墾的最佳標(biāo)高確定的方法，建立了相應(yīng)的模型，并在2006年以徐州礦區(qū)為例，研究了煤矸石的地球化學(xué)性能和有毒元素狀況，分析了煤矸石孔隙度計(jì)算的理論和方法，建立了煤矸石充填超高計(jì)算的數(shù)學(xué)模型，提出了煤矸石充填標(biāo)高確定的數(shù)學(xué)方法；考慮到煤矸石中含有重金屬離子、易溶鹽離子及發(fā)生氧化分解而生成的有害物質(zhì)等，王國(guó)強(qiáng)［15］等提出了煤矸石的衛(wèi)生填埋法。由于充填法成本較高、充填料數(shù)量有限及要面臨二次污染等問(wèn)題，我國(guó)對(duì)非充填復(fù)墾技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)研究，分別提出了裂縫填充、土地平整、塌陷土地階地化、修筑梯田、等高溝壟種植等整地技術(shù)。在土壤侵蝕和水土流失嚴(yán)重的地區(qū)，還可以采取相關(guān)水土保持措施，如修筑魚鱗坑、水平溝、臺(tái)地等治坡工程；修建淤地壩、谷坊、攔沙壩、溝頭防護(hù)等治溝工程；建造水池、水窖、截排水溝和灌溉系統(tǒng)等小型水利工程。

我國(guó)土地復(fù)墾化學(xué)技術(shù)主要是用來(lái)改良土壤，針對(duì)酸性土壤，施用煤灰、石灰或者是類似石灰的工業(yè)廢料來(lái)降低土壤酸性；對(duì)堿性土壤或pH值較高的土壤，利用煤炭腐殖酸等物質(zhì)進(jìn)行改良；施用有機(jī)肥或氮、磷、鉀等無(wú)機(jī)肥來(lái)促進(jìn)土壤熟化、增加土壤肥力；對(duì)于有毒的尾礦及廢棄物，在覆蓋表土前覆蓋煤渣、鋼渣等惰性材料，預(yù)防有毒金屬向表層土遷移。我國(guó)開(kāi)始引入國(guó)外先進(jìn)的化學(xué)復(fù)墾技術(shù)，這些技術(shù)廣的泛使用還需進(jìn)一步研究。

我國(guó)土地復(fù)墾生物技術(shù)主要是林草種植。很多礦山在開(kāi)采過(guò)程中會(huì)破壞林草地或是在復(fù)墾時(shí)將破壞土地復(fù)墾為林地或草地，因此面臨樹(shù)種、草種的選擇問(wèn)題，要在被破壞土地上營(yíng)造穩(wěn)定、高生產(chǎn)力的人工林或人工牧草地，必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粴夂驐l件、巖土的成份和性質(zhì)，考慮樹(shù)種草種的抗旱性、抗寒性、耐貧瘠性、生長(zhǎng)發(fā)育速度和一定的土壤改良作用，有目的地選擇合適的喬灌木樹(shù)種和草種，采取合適的播種方式、適宜的種植密度和優(yōu)化的林草配置方案。楊本志等［16］在對(duì)我國(guó)東部礦區(qū)研究中考慮到土壤重金屬含量，在農(nóng)田防護(hù)林區(qū)選擇種植楊樹(shù)、馬尾松和毛白楊等，在鹽度較大的區(qū)域種植海蓬子、豬毛菜和沙藜等；陳杰等［17］在位于鄂爾多斯市的召富露天煤礦的土地復(fù)墾方案設(shè)計(jì)中根據(jù)其立地條件選擇林草混交，林地選擇種植沙棘，草種選擇羊草。有些學(xué)者針對(duì)樹(shù)種的種植方法也做了相關(guān)研究，如常青針葉樹(shù)的帶土球栽培、落葉樹(shù)的少量配木栽植等。

我國(guó)土地復(fù)墾研究工作中也開(kāi)始引入RS、GPS、GIS相關(guān)技術(shù)，RS技術(shù)主要用于礦區(qū)土地覆被調(diào)查，胡振琪等［12］利用遙感圖像對(duì)陜西省榆林市神府煤礦區(qū)1986年、1993年、2000年、2006年土地利用與覆蓋變化進(jìn)行了研究，利用航空影像對(duì)礦區(qū)20a間的植被覆蓋變化情況進(jìn)行定量監(jiān)測(cè)；薛建春等［18］根據(jù)1987年、1996年和2005年3期的TM影像，從土地利用數(shù)量變化模型、土地利用程度變化模型對(duì)平朔礦區(qū)土地利用動(dòng)態(tài)變化情況進(jìn)行了分析；在我國(guó)GPS技術(shù)通常用于煤礦沉陷地的變形監(jiān)測(cè)；GIS用于圖像處理、數(shù)據(jù)提?。?9］，包沙妮等［20］對(duì) GIS在土地復(fù)墾工作的應(yīng)用進(jìn)行了較為詳細(xì)的闡述，利用ArcGIS軟件對(duì)復(fù)墾土地進(jìn)行了適宜性評(píng)價(jià)、制作相關(guān)圖件、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和結(jié)果輸出，并在此基礎(chǔ)上完成了安家?guī)X煤礦的土地復(fù)墾方案設(shè)計(jì)。我國(guó)有學(xué)者提出了3S技術(shù)的集成應(yīng)用，王婭娟等［21］在煤礦環(huán)境地質(zhì)評(píng)估中，利用3S技術(shù)對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度進(jìn)行分區(qū)、分級(jí)，并統(tǒng)計(jì)出不同土地利用類型的土地面積、礦業(yè)活動(dòng)占用土地面積變化。

土地復(fù)墾的管理方面，由于土地的自然、社會(huì)雙重屬性和我國(guó)土地所有制的特點(diǎn)，土地復(fù)墾的管理在我國(guó)顯得特別重要。早在1991年，有關(guān)學(xué)者就提出了土地復(fù)墾管理學(xué)的構(gòu)想，經(jīng)過(guò)多年的探討，形成了臨時(shí)用地、以補(bǔ)代征、以地?fù)Q地、政府復(fù)墾等多種復(fù)墾土地管理模式，并在不少?gòu)?fù)墾縣市建立了土地復(fù)墾工程全過(guò)程監(jiān)督管理模式，土地復(fù)墾各階段的工作實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化管理和跟蹤管理，以保證及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和妥善處理。這些管理模式雖然有一定的可操作性和有效性，但需要耗費(fèi)大量人力物力，更科學(xué)有效的管理模式還有待于進(jìn)一步研究。

3 我國(guó)礦區(qū)土地復(fù)墾研究展望

國(guó)外土地復(fù)墾已發(fā)展了近百年，科技的進(jìn)步和人類認(rèn)識(shí)水平的提高，使得土地復(fù)墾理論不斷深化，法律不斷健全，技術(shù)不斷提高。我國(guó)土地復(fù)墾工作只開(kāi)始了短短幾十年，現(xiàn)在已有了土地復(fù)墾的理論和相關(guān)法律，復(fù)墾技術(shù)水平也在逐步提高。2011年新頒布的《土地復(fù)墾條例》對(duì)我國(guó)土地復(fù)墾工作有了更高的要求，借鑒國(guó)外土地復(fù)墾發(fā)展歷程和經(jīng)驗(yàn)技術(shù)，未來(lái)我國(guó)的土地復(fù)墾研究工作需在以下幾個(gè)方面進(jìn)行加強(qiáng)：

3.1 加強(qiáng)對(duì)采前擬損毀土地預(yù)測(cè)工作的研究

《土地復(fù)墾條例》要求在今后的生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)中要做到“不欠新賬、快還舊賬”，既要復(fù)墾已損毀土地，又要對(duì)在開(kāi)礦區(qū)和新開(kāi)礦區(qū)的擬損毀土地進(jìn)行復(fù)墾設(shè)計(jì)。明確規(guī)定：“土地復(fù)墾義務(wù)人應(yīng)當(dāng)在辦理建設(shè)用地申請(qǐng)或者采礦權(quán)申請(qǐng)手續(xù)時(shí)，隨有關(guān)報(bào)批材料報(bào)送土地復(fù)墾方案；土地復(fù)墾義務(wù)人未編制土地復(fù)墾方案或者土地復(fù)墾方案不符合要求的，有批準(zhǔn)權(quán)的人民政府不得批準(zhǔn)建設(shè)用地，有批準(zhǔn)權(quán)的國(guó)土資源主管部門不得頒發(fā)采礦許可證”［7］。我國(guó)之前的土地復(fù)墾工作主要是針對(duì)老舊礦區(qū)的已損毀土地，在煤礦開(kāi)采完畢后進(jìn)行相關(guān)復(fù)墾設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上形成的土地復(fù)墾理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)已無(wú)法滿足當(dāng)前各礦的采前土地復(fù)墾方案設(shè)計(jì)及邊開(kāi)采邊復(fù)墾等的要求。

要實(shí)現(xiàn)采前土地?fù)p毀預(yù)測(cè)、土地復(fù)墾方案設(shè)計(jì)，首先要對(duì)擬損毀土地范圍及程度進(jìn)行預(yù)測(cè)。露天礦可根據(jù)礦產(chǎn)資源埋藏范圍來(lái)確定土地?fù)p毀的范圍，從而設(shè)計(jì)土地復(fù)墾方案。井工礦地下開(kāi)采對(duì)土地的損毀較為復(fù)雜，需要進(jìn)行開(kāi)采沉陷預(yù)計(jì)來(lái)確定大致的土地?fù)p毀范圍和程度，然后才能進(jìn)行復(fù)墾方案設(shè)計(jì)；開(kāi)采沉陷預(yù)計(jì)在理論上可定量地研究受開(kāi)采影響的巖層與地表移動(dòng)的時(shí)空分布規(guī)律，通過(guò)相關(guān)計(jì)算大概確定土地的破壞程度和破壞范圍。目前國(guó)內(nèi)外都已有多種開(kāi)采沉陷預(yù)計(jì)方法，并且將開(kāi)采沉陷預(yù)計(jì)經(jīng)典理論的算法編成軟件，借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助預(yù)計(jì)。由于不同的礦區(qū)所處地理位置、地質(zhì)條件不同，采用的開(kāi)采沉陷預(yù)計(jì)方法和軟件不同，選擇合適的預(yù)計(jì)方法和預(yù)計(jì)軟件及確定正確的預(yù)計(jì)參數(shù)是未來(lái)土地復(fù)墾工作的一項(xiàng)重要的研究?jī)?nèi)容。

3.2 挖掘3S等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用潛力

目前3S技術(shù)在礦區(qū)土地復(fù)墾中的集成應(yīng)用還比較少，尚處于試驗(yàn)階段，如何在土地復(fù)墾工作中充分使用這一技術(shù)，目前還沒(méi)有一個(gè)系統(tǒng)的理論指導(dǎo)，這一問(wèn)題也亟待解決。《土地復(fù)墾條例》中規(guī)定：“國(guó)務(wù)院國(guó)土資源主管部門和省、自治區(qū)、直轄市人民政府國(guó)土資源主管部門應(yīng)當(dāng)建立健全土地復(fù)墾信息管理系統(tǒng)，收集、匯總和發(fā)布土地復(fù)墾數(shù)據(jù)信息”［7］。這意味著，最大程度地挖掘3S技術(shù)及其它先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用潛力，使得土地復(fù)墾中資料獲取、適宜性評(píng)價(jià)和對(duì)復(fù)墾土地檢查驗(yàn)收工作更便捷更科學(xué)，并且利用這些技術(shù)建立土地復(fù)墾信息管理系統(tǒng)，是今后的研究?jī)?nèi)容之一。

3.3 復(fù)墾目標(biāo)應(yīng)注重農(nóng)業(yè)與生態(tài)需求

由于我國(guó)人多地少，人均土地資源尤其是人均耕地資源極為緊缺的這一特殊國(guó)情，《土地管理法》中規(guī)定要做到耕地占補(bǔ)平衡，損毀土地中有耕地的要求仍復(fù)墾為耕地或是把面積相同的其它用地開(kāi)墾為耕地；《土地復(fù)墾條例》中也明確規(guī)定復(fù)墾的土地應(yīng)當(dāng)優(yōu)先用于農(nóng)業(yè)，我國(guó)目前仍比較注重復(fù)墾土地的農(nóng)業(yè)利用，在今后的復(fù)墾研究中，安全、高產(chǎn)的農(nóng)田建設(shè)也將是一個(gè)重要內(nèi)容。

從國(guó)外土地復(fù)墾發(fā)展歷史來(lái)看，國(guó)外土地復(fù)墾早期比較重視廢棄土地的再次利用，廢棄地多復(fù)墾為農(nóng)業(yè)用地或者是進(jìn)行漁業(yè)養(yǎng)殖等以獲取經(jīng)濟(jì)效益；近年來(lái)開(kāi)始重視生態(tài)問(wèn)題，復(fù)墾方法和復(fù)墾方向也以滿足生態(tài)需求為主。借鑒國(guó)外土地復(fù)墾經(jīng)驗(yàn)，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)民認(rèn)識(shí)水平的提高，我國(guó)也應(yīng)該盡早重視起生態(tài)建設(shè)的問(wèn)題，在復(fù)墾時(shí)盡量采取生物技術(shù)，在生態(tài)環(huán)境良好的復(fù)墾區(qū)應(yīng)注重采前生境的保護(hù)、采后生境的恢復(fù)；在生態(tài)環(huán)境脆弱的區(qū)域更應(yīng)該注重生境保護(hù)，在采后進(jìn)行復(fù)墾工作時(shí)，可以多注重生態(tài)效益，改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境。在確?！?8億畝”耕地紅線不被打破的情況下，礦區(qū)的生態(tài)群落重建，復(fù)墾區(qū)內(nèi)的動(dòng)植物保護(hù)應(yīng)采取的措施，也是今后研究工作的重點(diǎn)之一。

3.4 進(jìn)一步完善土地復(fù)墾資金體系

土地復(fù)墾的資金體系是土地復(fù)墾的重要內(nèi)容，因?yàn)樗鼮橥恋貜?fù)墾工作的順利完成提供資金保證?！锻恋貜?fù)墾條例》中規(guī)定：“土地復(fù)墾義務(wù)人應(yīng)當(dāng)將土地復(fù)墾費(fèi)用列入生產(chǎn)成本或者建設(shè)項(xiàng)目總投資?！薄巴恋貜?fù)墾義務(wù)人不復(fù)墾或者復(fù)墾驗(yàn)收中經(jīng)整改仍不合格的，要繳納土地復(fù)墾費(fèi)，由有關(guān)國(guó)土資源主管部門代為組織復(fù)墾”［7］。由于各煤礦損毀前的土地類型、實(shí)際損毀面積、損毀程度、復(fù)墾標(biāo)準(zhǔn)、復(fù)墾用途和完成復(fù)墾任務(wù)所需的工程量等條件各不相同，所確定的土地復(fù)墾費(fèi)的數(shù)額也不一致；各個(gè)地區(qū)物價(jià)、勞動(dòng)力價(jià)格都不相同，在參照我國(guó)2012年新修訂的《土地開(kāi)發(fā)整理預(yù)算定額標(biāo)準(zhǔn)》的同時(shí)，還應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況進(jìn)行資金預(yù)算。土地復(fù)墾費(fèi)的具體征收使用管理辦法，目前還沒(méi)有統(tǒng)一的方式，有待于進(jìn)一步研究，以制定出一個(gè)行之有效的土地復(fù)墾資金管理體系。

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