矿区土地复垦与生态重建

王 军，张亚男，郭义强

(国土资源部a.土地整治中心;b.土地整治重点实验室，北京100035)

0 引言

矿山开采是目前最大规模改变土地利用方式和损坏陆地生态系统的有组织的人类活动［1］。矿山开采不仅破坏和占用大量土地资源，而且也带来了景观破碎化、土壤质量下降、生物多样性减少、生态系统退化等影响深远的生态环境问题［2-5］。土地复垦和生态重建是减轻与减缓矿山开采对生态环境影响的主要措施，众多科研机构和专家学者做了大量的科学研究和实施案例。随着千年生态系统评估计划提出和民众对生态环境保护的呼声不断提高，矿区的土地复垦与生态重建也日益受到各级政府的普遍关注和重视［6-7］。

中国是一个矿产资源消耗大国，随着社会经济的快速发展，需要的矿产资源也越来越多。例如煤矿资源，根据国家统计局《关于1981—2009年国民经济和社会发展计划执行结果的公报》及《中国煤炭工业统计提要(1949—2005年)》，1987—1999 年原煤产量为 148.89亿t，2000—2009年间原煤产量为207.53亿 t;《全国矿产资源规划》(2008—2015年)预测在2010—2020年煤炭产量则达到371.8亿t。据估算，中国的矿产资源提供了超过80%以上的能源、原材料和农业生产资料，矿产资源开采在支撑社会经济发展的同时，也对土地和生态环境造成了持久而严重的负面影响［8］。据测算，中国尚有超过666.67多万 hm2的损毁土地未得到复垦，且每年新增损毁土地约26.67万hm2，其中60%以上是耕地或其他农用地，严重威胁着中国的粮食安全和社会发展［9-10］。如何解决矿产资源开发引起的土地和生态问题，成为中国实施生态文明建设战略的关键。

本研究从土地复垦与生态重建的关系入手，阐述了国内外土地复垦与生态重建的发展，分析了土地复垦与生态重建的关键技术，并提出了中国土地复垦与生态重建的相关建议，以期为中国矿区的土地复垦提供科学依据和决策参考。

1 土地复垦与生态重建的关系

土地复垦的概念是随着被破坏土地恢复发展而产生的。“复垦”一词源于国外，常用restoration(复原)、reclamation(开垦)、rehabilitation(修复)等词进行描述，美国常常用reclamation，加拿大和澳大利亚习惯用rehabilitation，英国则一般用restoration。土地复垦在美国定义为“将已采完矿的土地恢复成管理当局批准使用后土地的各种活动”;澳大利亚的概念为“必须使被扰动的土地回复到预先设定的地表形式和生产力，使场地有一个新的可持续的不同用途的工艺过程”［11］;前苏联是“指在受工业影响的土地上，采取有计划的创建和加速形成具有高生产力的、高经济价值的采矿技术、生物、工程、土壤改良及生态学综合措施，恢复土地”［12］。在中国，很多人将“土地复垦”简单地解释为:“复”就是修复，“垦”就是垦殖，即土地的修复和垦殖。近些年，随着国家对土地复垦事业的重视，土地复垦的新理念和新技术逐步运用，国际合作交流日益广泛，土地复垦也逐渐与国际接轨，其定义也在不断拓展和深化。中国1989年的《土地复垦规定》将其定义为“对生产建设活动过程中，因挖损、塌陷、压占等造成破坏的土地，采取整治措施，使其恢复到可供利用状态的活动”［13］;2011年出台的《土地复垦条例》将概念修订为“指对生产建设活动和自然灾害损毁的土地，采取整治措施，使其达到可供利用状态的活动”［14］，与之前的概念相比，土地复垦的对象、目标和内涵均有所拓展。

从国外的土地复垦定义可以看出，土地复垦是以保护生态为主要目的，其内涵较为广泛，侧重于生态重建或生态恢复。国外在土地复垦的过程中，植被建立是最基本的复垦活动，关注生态系统的结构和功能恢复，注重植物演替性、生物多样性、系统的自我持续性，实质是生态恢复［15］。中国由于土地资源总量多、人均占有量少、人均耕地更少，耕地后备资源不足特殊的土地国情，土地复垦则是围绕耕地保护开展，主要目标是复垦为耕地，注重土地质量和土地生产效益的恢复，强调生态系统的重建而非恢复到原来生态系统的结构和功能。

由此可见，土地复垦与生态重建是相互联系的，土地复垦首先要将被破坏土地或损毁土地恢复到可供利用的状态，其次对土地生态系统进行恢复与重建;土地复垦和生态重建既要考虑经济的可行性，更要考虑生态的合理性，将工程措施、生物措施和化学措施相结合形成生态重建体系。随着社会经济的发展和生态文明建设的推进，生物多样性保护和生态系统服务价值功能维持等真正生态意义上的土地复垦将会更加受到关注。

2 国内外土地复垦与生态重建的发展

土地复垦尤其是矿区土地复垦历来受到发达国家重视，美国和德国是最早开展矿区土地复垦和生态重建的国家。美国印第安纳州煤炭生产协会1918年开始自发地在煤矸石堆上进行种植试验，重点是露天矿尤其是煤矿的复垦和采矿废弃地复垦;1920年《矿山租赁法》和《矿区租约法》都提出了矿山生态修复、保护土地和自然环境;1977年美国通过了全国性的土地复垦法律《露天开采控制和复垦法令》，将开采许可证制度与生态补偿和修复挂钩，明确了土地复垦的责任，规定了矿山开采的复垦程序，在恢复技术方面，注重生物复垦和土壤改良，强调复垦的长期效果和可持续性;美国强调煤炭等矿产实际上是不可再生资源，土地是永久性资源，采矿只是一个短期和临时性行为，采矿过程中和结束后要最大程度地保护当地环境与水资源，使土地重新回复到原来的状况［16］。德国的土地复垦最早出现在1766年，土地租赁合同规定采矿者有义务对采矿废弃地进行治理并植树造林;系统的土地复垦始于20世纪20年代初的露天开采褐煤区复垦，人们有意识的开展多树种混种，保持生态功能;二战后德国对矿产资源的需求量猛增，采矿造成土地的占用和破坏问题突出，政府和企业意识到不得不考虑对环境的重建;1950年德国颁布的《普鲁士采矿法》明确提出了矿区土地复垦和环境重建的要求;1960年代以林业复垦为主、1970年代重视农业复垦以及随后生态恢复与重建的发展，形成了比较完善的操作体系，将矿区土地复垦和景观生态重建贯穿于矿产的规划、勘探、开采、闭矿等过程中，目标是重建和恢复良好的矿区环境［17］。

澳大利亚是以矿业为主的国家，采矿活动对生态环境造成了不同程度的负面影响，人们逐渐认识到土地复垦是使开采过程的破坏土地恢复到可接受环境状况的重要措施，也是矿区开发整体活动不可缺少的组成部分。由于其超过80%的国土面积是自然景观，土地复垦是构建稳定持续的自然景观，并和原地貌景观基本保持一致。澳大利亚在颁布或修订《采矿法(1974)》《原住民土地权法》和《环境和生物多样性保护法(1999)》等有关矿产和土地方面的法律中，均强调土地复垦和生态重建的内容，提出了环境保护和土地复垦的终身责任，复垦责任与矿权绑定在一起，矿权改变责任也随之转移。对复垦为自然景观和农业用地、复垦标准、复垦年限、监测时间等都做了比较详细的规定，有严格的监督执行制度。因此，澳大利亚在矿区土地复垦方面取得了突出的成绩，被认为是世界上先进且成功地处置扰动土地的国家［9］。此外，前苏联、加拿大、英国和匈牙利等国家在土地复垦方面也作了大量的研究工作［18］。

中国的矿区土地复垦工作始于20世纪50年代末，矿山企业自发的造田复垦，只是小规模、低水平、简单的回填，在实践中逐步摸索土地复垦技术的实施经验［19］。1988年颁布的《土地复垦规定》标志着从自发零散状态转变为有组织、有计划、有步骤的复垦阶段。1998年颁布《土地管理法》第42条明确了土地复垦的责任和费用;国家先后开展了土地复垦试验示范点和国家投资土地开发整理复垦项目的实践活动，也投入少量的科研经费开展土地复垦科研工作，促进了土地复垦的发展［20-22］。2006年国土资源部、发展改革委和财政部等七部委联合下发了《关于加强生产建设项目土地复垦管理工作的通知》，明确了土地复垦义务人责任，强化了监管措施，规定了申请用地或者申领采矿证前增加土地复垦方案编制的环节。2007年国土资源部出台了《关于组织土地复垦方案编报和审查有关问题的通知》，逐步建立了土地复垦方案编报和审查制度。与此同时，新一轮《全国土地利用总体规划纲要(2006—2020年)》《全国矿产资源规划(2008—2015年)》和《全国土地整治规划(2011—2015)》均对土地复垦提出了明确要求，确立了土地复垦的重点区域和复垦目标。2011年生效的《土地复垦条例》，标志着土地复垦工作全新阶段的开始，随后出台了《土地复垦条例实施办法》，进一步强化了土地复垦责任，完善了约束机制，建立了激励机制，加大了处罚力度［23］。国家对土地复垦的实践活动和科研投入不断加强，《土地复垦方案编制规程》(TD/T1031.1～7—2011)和《土地复垦质量控制标准》(TD/T 1036—2013)等技术规范的颁布［24-25］，促使矿山企业重视科技的研究和新技术的应用，土地复垦迈入了高速发展的新时期。

3 土地复垦与生态重建的关键技术

矿山开采过程中，几乎在所有情况下，开采活动都超过了生态系统的恢复能力，依靠自身恢复是一个缓慢的过程，最少也需要50～100 a才能在矿山废弃地恢复植被［26］。因此，土地复垦和生态重建就是要人工设计、采取人为措施，大大缩短恢复重建的过程。

3.1 土壤重构和地貌重塑

无论是土地复垦还是生态重建，首先要创造适宜植被生长的土壤环境和地形地貌，因为被破坏的土地(土壤)资源、水资源、生物资源是密切联系的。如何利用采矿移动岩石的便利条件进行地貌重塑、构造稳定的地形地貌以及如何正确进行破坏土地的调查预测并科学进行新造土地的适宜性评价，是土壤重构和地貌重塑的关键［27-28］。在创造土壤条件和地貌重塑过程中，应因地制宜、因矿而异，对于大型矿山和地形平坦的地区，可采用剥离—采矿—复垦一体化工程技术，利用条带剥离、交错回填工艺。在地面标高高于或低于河流水位的情况下，可利用疏排法和挖深垫浅复垦工艺。对于常年积水且洼地多沙质良土的沉陷区，则可采用泥浆泵充填复垦工艺;对于采石场可采用土壤局部充填工艺。如果土壤中存在污染还要用物理、化学和微生物等污染修复技术，控制土壤污染。此外，还要注意地形地貌的持续稳定和新造土地的熟化培肥与水土流失控制。

3.2 植被重建和景观再造

矿区生态环境的恢复和重建的关键是植被的恢复，再现原来的或不同的景观结构。植被的组成、结构和空间配置应遵循恢复生态学、土壤学、群落理论和景观生态学的理论基础，注重植被的生态完整性、植被的多样性、植被间的互惠性和植被的乡土性。根据矿区的气候和再造的土壤条件，在植被恢复的早期演替阶段植物物种的选择应遵循以下原则:应尽可能地使用本地物种，从本地植物种类中筛选出种子发芽率高、抗逆性强、再生能力强、根系发达和能够吸引野生动物的植物;优先选择固氮植物和改良土壤理化性质好的植物;重视生态过程和生态功能的恢复，淡化植被恢复的经济产出［6］。在植被恢复的中期阶段，强化植被的组成、结构、层次和地表覆盖，提高生态系统内稳定提供动植物的食物和养分，逐渐形成恢复区的生态过程和物质循环，提升水土保持功能、自我更新能力和养育当地动植物的能力。此外，在植被重建的过程中，还要考虑与矿区附近植被的空间配置和格局，如果矿区恢复地距离现存的大型植被斑块比较近，就要构建与这些植被斑块的廊道和连接，为生物多样性的保护和生态功能的持续奠定基础。

3.3 生物多样性重现和生态功能持续

矿产资源开采结束后矿区能否还有生机和活力持续发展以及植被建立后能否自我恢复并达到良性循环，生物多样性重现和生态系统功能的维持成为土地复垦的核心。矿区植被生态恢复与重建的中后期重点就是提高生物多样性和建立完整的生态系统服务功能。在矿区植被初步恢复的基础上，利用植物生态学和景观生态学的理论与技术，注重物种组成、年龄结构和资源利用的多样性，构建空间上植被搭配合理、生态上安全的格局，逐步形成完整的生态过程、物质和能量循环，具有良好的生态系统服务功能和持续的效益产出，再现当地的生物多样性，促进矿区的可持续发展。

4 建议

中国的土地复垦和生态重建工作起步较晚，虽然近年来取得了长足的发展，但复垦率仅为25%，与发达国家80%的复垦率相比仍有较大差距。矿区土地复垦与生态重建不仅是学术研究的问题，也是一个技术工程层面的问题，更是政策推动的问题。借鉴发达国家经验，中国应着重从以下方面开展工作。

4.1 强化土地复垦与生态重建的关键技术研发

中国矿产资源丰富，涵盖能源矿产、金属矿产和非金属矿产等超过150种，每年开采矿产资源造成的损毁土地达数百万亩，这些损毁土地分布在全国各地，点多面广，地形地貌复杂。建议分矿种、分区域加强矿区的土地复垦与生态重建的土壤重构、地貌重塑、植被重建、景观再造和生物多样性保护等关键技术的研发、集成和示范应用，系统总结梳理这些技术的适用范围、应用程序、技术要求等，逐步形成技术规范在全国推广使用。

4.2 加强土地复垦与生态重建的学科发展

矿区的土地复垦与生态重建贯穿于探矿、规划、采矿、建设和闭矿等矿业生产的全过程，涉及到生态学、土壤学和工程学等多学科，其需要扎实的理论基础和技术支撑。建议加强融合矿产学、地质学、生态学、土壤学、经济学等交叉学科的土地复垦研究，强化矿区不同矿种的损毁预测与生态环境影响机制、减轻矿区土地与环境损伤的理论与技术、矿区土地污染修复技术、二次开采和多层开采的生态重建技术、矿区土地复垦的生态规划设计技术以及复垦生态监测技术与装备等方面的研究与研发，逐步形成土地复垦与生态重建的学科体系。

4.3 打造土地复垦与生态重建的技术创新平台

自1989年《土地复垦规定》颁布实施以来，土地复垦与生态重建在中国矿业大学、中国地质大学、北京矿冶研究总院、煤科总院唐山分院以及国土资源部土地整治中心、山西平朔煤矿和江西德兴铜矿等高校科研单位与矿山企业相继开展了研究与实践工作，也取得了明显的成效。但是，随着生态文明建设推进与矿区可持续发展的迫切需求，土地复垦与生态重建面临着“不欠新帐，快还旧帐”的艰巨任务，其发展不是某一两个单位所能支撑起来的。建议结合国家土地复垦重点工程、矿业用地改革试点工作以及国家、省部级土地复垦科研项目的实施，由国家主管土地复垦机构、高校科研单位、矿山企业和中介单位等组成，开展联合攻关和技术研发，形成相互联系、优势互补的技术创新平台。

4.4 加强土地复垦与生态重建的配套政策制定

2011年后中国先后出台了《土地复垦条例》和《土地复垦条例实施办法》以及《全国土地整治规划(2010—2015年)》，从法律法规和规划层面明确了土地复垦的工作和目标任务。但与其相配套的技术规范、资金筹集、检查验收和激励措施等一系列政策尚未制定，影响了土地复垦与生态重建工作的全面深入开展。建议将土地复垦与生态重建工作纳入到矿业生产的全过程管理;尽快建立土地复垦方案监管、复垦跟踪监测、全国土地复垦信息管理等机制;加快研究制定土地复垦工程建设标准、土地复垦验收规程和土地复垦费缴纳管理以及土地复垦激励等技术标准和政策，推动土地复垦和生态重建工作全面深入推进。

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