馬立強(qiáng)

（1.山東工商學(xué)院工程學(xué)院，山東煙臺(tái)264005；2.東北林業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，哈爾濱 150040）

生態(tài)建設(shè)

采煤塌陷區(qū)復(fù)墾與再生利用研究：國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)

馬立強(qiáng)1,2

（1.山東工商學(xué)院工程學(xué)院，山東煙臺(tái)264005；2.東北林業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，哈爾濱 150040）

針對(duì)我國(guó)采煤塌陷區(qū)的發(fā)展現(xiàn)狀和治理的重要意義，對(duì)國(guó)內(nèi)外采煤塌陷區(qū)復(fù)墾與再生利用的研究現(xiàn)狀做了總結(jié)和梳理。由于國(guó)內(nèi)外人口與土地關(guān)系的不同，在采煤塌陷區(qū)的治理思路方面存在諸多不同之處。從技術(shù)角度、利用模式以及區(qū)域規(guī)劃等三個(gè)維度對(duì)國(guó)外采煤塌陷區(qū)的再生利用研究現(xiàn)狀做了梳理；從再生利用指導(dǎo)思想、景觀重建以及利用模式三個(gè)維度對(duì)我國(guó)采煤塌陷區(qū)的復(fù)墾與再生利用研究做了歸納總結(jié)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)我國(guó)采煤塌陷區(qū)復(fù)墾與再生利用研究的下一步動(dòng)向做出了理論預(yù)測(cè)。

塌陷區(qū)；土地復(fù)墾；土地再生利用

我國(guó)的煤炭資源儲(chǔ)量和開采量雖然都比較大，但是開采方式單一，地下井工開采約占整個(gè)煤炭產(chǎn)量的96%[1]。井工開采使地下采空區(qū)上部的巖層應(yīng)力平衡遭到破壞，采上方依次出現(xiàn)冒落、斷裂、彎曲等變形，地面出現(xiàn)裂縫、沉陷等破壞，形成一個(gè)比采空區(qū)更大的采煤沉陷地帶[2]。由于單一的井工開采模式，導(dǎo)致我國(guó)煤礦區(qū)存在大量塌陷地，大面積農(nóng)地被毀，水土流失嚴(yán)重，礦區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)脆弱。采煤沉陷不僅破壞地形、地貌，同時(shí)也改變了礦區(qū)水文地質(zhì)條件，生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)條件的原有平衡被打破，生態(tài)環(huán)境劣變、土地生產(chǎn)力嚴(yán)重下降、經(jīng)濟(jì)效益降低，又加之煤炭開采征地導(dǎo)致的礦區(qū)農(nóng)民土地?cái)?shù)量的減少，礦區(qū)的人地矛盾較之非礦區(qū)更為緊張，導(dǎo)致礦區(qū)工農(nóng)矛盾激化。因此，對(duì)采煤造成的塌陷區(qū)進(jìn)行再生利用，成為礦區(qū)環(huán)境治理、確保耕地占補(bǔ)平衡的重要措施之一。

1 國(guó)外采煤塌陷區(qū)再生利用研究進(jìn)展

國(guó)外沒(méi)有我國(guó)存在的突出人地矛盾，而且井工開采比例較低，因此，國(guó)外煤礦區(qū)塌陷地再生利用的對(duì)象、再生技術(shù)和利用模式都有其自身的特點(diǎn)。自20世紀(jì)中葉開始，歐美一些國(guó)家就制定了有關(guān)采礦土地復(fù)墾方面的法律、法規(guī)，采取了一些措施以治理礦區(qū)廢棄地和防止礦區(qū)經(jīng)濟(jì)衰退。到了20世紀(jì)60年代，隨著世界經(jīng)濟(jì)交往的擴(kuò)展，歐洲各國(guó)煤炭和鋼鐵產(chǎn)業(yè)因外來(lái)力量的沖擊出現(xiàn)了衰落趨勢(shì)，從而導(dǎo)致傳統(tǒng)工業(yè)區(qū)經(jīng)濟(jì)的衰退，因此研究和治理老工業(yè)區(qū)的復(fù)興進(jìn)入了實(shí)質(zhì)性階段，在煤礦區(qū)景觀再生和生態(tài)重建的研究中引入了景觀規(guī)劃和生態(tài)學(xué)的一些理論。

1.1 再生利用技術(shù)相關(guān)研究

英國(guó)的巴特威爾露天煤礦是西方國(guó)家中運(yùn)用再生利用技術(shù)較早的煤礦區(qū)，創(chuàng)造了邊采邊回填，然后覆土造田的復(fù)墾模式；前蘇聯(lián)復(fù)墾學(xué)界認(rèn)為廢棄地復(fù)墾是對(duì)工礦業(yè)造成的廢棄地有計(jì)劃地采用綜合技術(shù)措施以恢復(fù)、提高其生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，包括采礦、工程、生物和土壤改良等技術(shù)[3]。澳大利亞將礦區(qū)廢棄地復(fù)墾工程的功能再生和廢棄物對(duì)地下水影響，還注重水體污染的防止，依據(jù)塌陷區(qū)水系變化制定排水方式。美國(guó)土地復(fù)墾歷史較長(zhǎng)，1977年頒布了《礦山復(fù)墾法案》，對(duì)礦區(qū)復(fù)墾持續(xù)制定了規(guī)范，并成立“國(guó)家礦山土地復(fù)墾研究中心”以推動(dòng)土地復(fù)墾研究和技術(shù)進(jìn)步[4]。當(dāng)前煤礦區(qū)土地復(fù)墾與再生利用技術(shù)的研究多為對(duì)于采煤沉陷的描述和預(yù)測(cè)，Quither（1986）、Selman（1986）、Ham（1987）、Damody等（1989）對(duì)采煤造成的土地破壞研究認(rèn)為采煤沉陷的影響后果包括土壤侵蝕、土地生產(chǎn)力下降、地表排水系統(tǒng)破壞、積水等[5-6]。

生態(tài)學(xué)和景觀學(xué)在國(guó)外礦山廢棄地再生中的應(yīng)用較早，1992年的國(guó)際復(fù)墾會(huì)議上就出現(xiàn)了“成功復(fù)墾的生態(tài)學(xué)評(píng)價(jià)”，而在1998年國(guó)際復(fù)墾會(huì)議上又進(jìn)一步提出了“在復(fù)墾中實(shí)現(xiàn)美好景觀”。在這一研究領(lǐng)域中，Richand J.Hobbs通過(guò)生態(tài)重建實(shí)驗(yàn)，提出復(fù)墾的關(guān)鍵是保存大斑塊和交通便利性，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行植被恢復(fù)[7]；Robert B.Aikinson提出將弗吉尼亞地區(qū)的濕地納入到煤礦廢棄地生態(tài)恢復(fù)中[8]；Dimitris Damigos和Dimitris Kaliampakos對(duì)礦區(qū)破壞土地復(fù)墾的環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益的評(píng)價(jià)方法做了梳理，其結(jié)果對(duì)于復(fù)墾規(guī)劃和采礦管理具有積極的影響[9]。

1.2 再生利用模式相關(guān)研究

國(guó)外的井工開采比例不高，采礦廢棄地的再生利用偏重于生態(tài)環(huán)境恢復(fù)，主要是植樹和種草，或作為濕地加以保護(hù)，通過(guò)再生利用，恢復(fù)和提高采礦活動(dòng)擾動(dòng)的環(huán)境治理，為礦區(qū)的生物和人提供生活場(chǎng)所和機(jī)會(huì)。德國(guó)是個(gè)典型的案例，其礦區(qū)廢棄地再生利用模式的發(fā)展可以分為四個(gè)階段[10]（見(jiàn)表1）。

可見(jiàn)，隨著以經(jīng)濟(jì)效益為主的景觀生態(tài)重建的深化，塌陷區(qū)再生利用的模式一直在不斷演進(jìn)，不再僅僅是將塌陷地恢復(fù)到可供利用的狀態(tài)，而是對(duì)礦區(qū)環(huán)境的重建，并使新環(huán)境由于原先的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)一種新的動(dòng)態(tài)平衡，還應(yīng)為在此生活的人們提供足夠的就業(yè)機(jī)會(huì)。例如，德國(guó)漢巴赫煤礦區(qū)已經(jīng)重建為一個(gè)休閑娛樂(lè)中心。目前，國(guó)外的煤礦塌陷區(qū)再生利用的模式已由開始的注重環(huán)境和生態(tài)進(jìn)行保護(hù)型利用，向生產(chǎn)型和休閑型再生利用轉(zhuǎn)變，形成了農(nóng)林利用、水面利用、休閑利用、生態(tài)重建和保護(hù)利用等多類型的模式。

1.3 再生利用的區(qū)域規(guī)劃相關(guān)研究

從中觀區(qū)域尺度出發(fā)，綜合分析煤礦區(qū)的生態(tài)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)實(shí)際情況，引導(dǎo)礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展，制定相應(yīng)的框架性發(fā)展規(guī)劃和景觀生態(tài)重建等具體實(shí)施計(jì)劃。在這方面，德國(guó)傳統(tǒng)的煤礦工業(yè)區(qū)—魯爾區(qū)的復(fù)興受到了世界范圍內(nèi)的高度青睞[11]。上個(gè)世紀(jì)70年代德國(guó)政府、北萊茵州政府、魯爾區(qū)政府和區(qū)內(nèi)企業(yè)分別提出了諸多區(qū)域景觀規(guī)劃項(xiàng)目、區(qū)域未來(lái)創(chuàng)新發(fā)展、區(qū)域景觀規(guī)劃、Emscher國(guó)際景觀公園設(shè)計(jì)方案、棕地（Brown land）再生利用規(guī)劃等。此后30余年的時(shí)間里，魯爾區(qū)的生態(tài)環(huán)境和景觀發(fā)生了根本性的改善，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)都得到改進(jìn)，農(nóng)村的基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)了與城市相同的發(fā)展水平。2004年，德國(guó)的區(qū)域規(guī)劃學(xué)者聯(lián)合意大利、波蘭、保加利亞、捷克和斯洛文尼亞等煤炭產(chǎn)出國(guó)的學(xué)者，針對(duì)各國(guó)煤礦區(qū)域和城市類型，一起提出了READY計(jì)劃。該計(jì)劃是一個(gè)區(qū)域發(fā)展規(guī)劃，綜合考慮煤炭資源開發(fā)、礦區(qū)土地利用、景觀重建等因素，以實(shí)現(xiàn)煤礦區(qū)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、生態(tài)恢復(fù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。

2 國(guó)內(nèi)采煤塌陷區(qū)再生利用研究進(jìn)展

我國(guó)在煤礦區(qū)廢棄地復(fù)墾和生態(tài)重建領(lǐng)域取得了顯著的成績(jī)，采煤沉陷區(qū)再生利用的研究成果涵蓋了工程角度的充填復(fù)墾（包括矸石、粉煤灰回填）、非充填復(fù)墾（包括疏排法、挖深墊淺等），生態(tài)重建角度的土壤肥化和種植結(jié)構(gòu)調(diào)整等。

2.1 再生利用的指導(dǎo)思路的發(fā)展

1979年，原煤炭工業(yè)部組織實(shí)施了“煤礦塌陷地造地復(fù)田綜合治理研究”，開始將采煤及其引起的環(huán)境影響納入到塌陷區(qū)再生利用過(guò)程中，通過(guò)技術(shù)措施修復(fù)采煤形成的負(fù)面后果。隨著研究的開展，逐漸開始將塌陷區(qū)治理作為一個(gè)系統(tǒng)的綜合性問(wèn)題，注重治理的土地和環(huán)境的恢復(fù)以及綜合效益的提高，以礦區(qū)土地資源的可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)作為工程復(fù)墾目標(biāo)。1989年實(shí)施的《土地復(fù)墾規(guī)定》標(biāo)志著我國(guó)礦區(qū)廢棄地再生利用研究得到了長(zhǎng)足發(fā)展。

2.2 景觀環(huán)境因素在再生利用中的影響研究

龍花樓（1997）對(duì)煤礦區(qū)景觀穩(wěn)定性的破壞做了定性研究，認(rèn)為生態(tài)重建應(yīng)該遵循人與自然和諧發(fā)展的基本思路[12]。卞正富（1998）認(rèn)為土地生產(chǎn)力恢復(fù)和生態(tài)系統(tǒng)重建應(yīng)該成為塌陷區(qū)綜合治理的兩個(gè)基本目標(biāo)，研究了煤礦區(qū)塌陷后大面積積水對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和景觀的沖擊，提出了一套可行的生態(tài)重建方案[13]。石曉楓（2003）在梳理景觀環(huán)境的影響評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上，提出了根據(jù)離差系數(shù)評(píng)價(jià)人工建筑對(duì)環(huán)境的協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)的方法[14]。

2.3 采煤塌陷區(qū)利用模式相關(guān)研究

人地矛盾是我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要考慮的關(guān)鍵問(wèn)題之一。采煤塌陷區(qū)作為礦區(qū)一種典型的退化景觀不但浪費(fèi)了大量寶貴的土地資源，并帶來(lái)了一系列生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，對(duì)其利用模式的選擇應(yīng)使其發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益。當(dāng)前除了傳統(tǒng)的復(fù)墾為農(nóng)林業(yè)和工商建設(shè)用地之外，最近興起的以休閑產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的塌陷地再生利用模式引起了廣泛的關(guān)注和重視。以生態(tài)休閑產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)塌陷區(qū)再生利用，不僅可以使這些廢棄的土地資源得到重新利用，緩減礦區(qū)嚴(yán)重的人地矛盾和工農(nóng)矛盾，避免煤炭資源枯竭給礦區(qū)帶來(lái)的社會(huì)震蕩，還可以促進(jìn)礦區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型與升級(jí)，降低礦區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)煤炭資源依賴的單一性。

①觀光農(nóng)業(yè)利用模式。我國(guó)的采礦跡地復(fù)墾利用從注重單一的農(nóng)林復(fù)墾利用，逐漸發(fā)展到綜合性的農(nóng)業(yè)利用模式。隨著研究的深入，以觀光農(nóng)業(yè)為代表的農(nóng)業(yè)綜合利用逐漸成為采礦跡地利用的一個(gè)重要利用方向。徐海順(2006)以徐州城北生態(tài)農(nóng)業(yè)公園為例，提出將城郊礦區(qū)采礦跡地的生態(tài)恢復(fù)與觀光農(nóng)業(yè)發(fā)展相結(jié)合的思路[15]。馮兩麗(2007)在礦區(qū)觀光農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)模式定位的基礎(chǔ)上，對(duì)采礦跡地發(fā)展觀光農(nóng)業(yè)的可行性進(jìn)行了分析，提出礦區(qū)觀光農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)重建的森林公園、生態(tài)教室、農(nóng)業(yè)公園、觀光農(nóng)園、躬耕園、保健園、觀光走廊等開發(fā)模式[16]。

②工業(yè)旅游和生態(tài)旅游開發(fā)模式。常江和Theo Koetter(2005)通過(guò)以德國(guó)魯爾礦區(qū)為例，提出通過(guò)對(duì)采礦跡地的合理整治和景觀重建，恢復(fù)采礦業(yè)對(duì)土地的損害，闡述了生態(tài)旅游開發(fā)對(duì)礦區(qū)土地再生利用的作用和意義[17]。王建蘭(2002)針對(duì)金壇市旅游業(yè)與礦業(yè)開發(fā)之間的矛盾，提出了促進(jìn)礦業(yè)和旅游業(yè)開發(fā)協(xié)調(diào)發(fā)展的建議。王景萍(2006)研究了平朔礦區(qū)的露天采場(chǎng)、大型排土場(chǎng)、選(洗)煤場(chǎng)等工業(yè)旅游資源和生態(tài)旅游資源[18]。曾磊(2009)以河北武安西石門礦區(qū)為例，分析了工業(yè)旅游的意義及可行性，提出了工業(yè)遺產(chǎn)的開發(fā)途徑、思路和具體構(gòu)想[19]。

③其他休閑旅游開發(fā)利用模式。王鑫(2010)針對(duì)徐州衰老礦區(qū)資源耗竭的現(xiàn)狀，提出了興建礦山公園和礦區(qū)資源資本化運(yùn)作的意義和思路[20]。魏風(fēng)華(2009)根據(jù)對(duì)苔山煤礦現(xiàn)狀的考察，把礦山綠化與采礦跡地利用相結(jié)合，將閉礦的苔山煤礦開發(fā)為礦山公園用以發(fā)展紅色旅游[21]。

3 采煤塌陷區(qū)復(fù)墾與再生利用的研究趨勢(shì)

綜上所述，煤礦塌陷區(qū)復(fù)墾與再生利用技術(shù)的已經(jīng)比較成熟和完善。然而隨著當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步、煤炭開采步伐的加快以及礦區(qū)生態(tài)環(huán)境惡化等，塌陷區(qū)的復(fù)墾和再生利用面臨著新的挑戰(zhàn)，為滿足當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的改善，現(xiàn)有理論與技術(shù)需要有進(jìn)一步的深入發(fā)展。其中最需要思考的是：長(zhǎng)期以來(lái)的土地復(fù)墾和生態(tài)重建往往過(guò)于重視農(nóng)林復(fù)墾利用，而忽視第三產(chǎn)業(yè)以及第一、第二和第三產(chǎn)業(yè)的耦合對(duì)再生利用的影響，導(dǎo)致復(fù)墾和再生利用模式的單一化，經(jīng)濟(jì)效益往往也并不滿意，使塌陷區(qū)的治理主體積極性不高。其中最需要思考的是：長(zhǎng)期以來(lái)塌陷區(qū)利用僅僅是從廢棄土地資源利用技術(shù)的角度出發(fā)，忽視了利用模式規(guī)劃研究在塌陷區(qū)再生利用中的引導(dǎo)作用，忽視了塌陷區(qū)利用中自然、社會(huì)和環(huán)境因素的協(xié)調(diào)統(tǒng)一性。盡管在復(fù)墾規(guī)劃中有對(duì)生產(chǎn)型利用和生態(tài)型利用的考慮，然而僅是將生態(tài)因素作為生產(chǎn)利用的一個(gè)前提，缺少對(duì)塌陷區(qū)利用進(jìn)行綜合的生態(tài)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響因素的系統(tǒng)規(guī)劃，有些地方因采煤沉陷復(fù)墾土地質(zhì)量差、土地利用方式不符合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)習(xí)慣難以為農(nóng)民所接受，土地利用率不高，甚至在復(fù)墾完成后再次被荒棄[22]。

由此可見(jiàn)，未來(lái)采煤塌陷區(qū)復(fù)墾與再生利用研究的趨勢(shì)將是：在利用技術(shù)領(lǐng)域，如土壤質(zhì)量調(diào)控、矸石山綠化、污染治理等方面會(huì)進(jìn)一步發(fā)展；在利用模式規(guī)劃領(lǐng)域，如塌陷區(qū)的農(nóng)林復(fù)墾利用、生態(tài)農(nóng)業(yè)利用、生態(tài)工業(yè)園區(qū)利用、生態(tài)休閑旅游區(qū)利用、濕地型運(yùn)動(dòng)休閑利用等方面獲得突破，尋求經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益的綜合提高；在對(duì)各種利用模式的綜合評(píng)價(jià)方面，應(yīng)整合塌陷區(qū)生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響因素，對(duì)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行完善，構(gòu)建基于環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響效果的評(píng)價(jià)體系。

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［責(zé)任編輯：路實(shí)］

Research on Reclamation and Recycling of Coal Mining Subsidence Area——Domestic and Foreign Research Progress and Development Trend

MALi-qiang1,2
(1.EngineeringCollege,ShandongCommerce Institute,Yantai Shandong264005,China; 2.College ofEconomics and Management ofNortheast ForestryUniversity,Harbin 150040,China)

Aiming at the current situation of the development of the coal mining subsidence area and the significance of the management,summing up and carding the current research at home and abroad of reclamation and recycling coal mining subsidence area.Because the relationship between population and land at home and abroad is different,there are many different places in management in the coal mining subsidence area.Combing foreign coal mining subsidence area of recycling research status from a technical perspective,the use of model and the regional planning;summarized research of the reclamation and recycling of coal mining subsidence area of our country from recycling guiding ideology,landscape reconstruction and the use of three dimension model.On this basis,made the theory predicts on reclamation and recyclingofcoal miningsubsidence area our country.

subsidence area;land reclamation;land recycling

F323.211

A

1673-5919（2013）01-0047-04

2012-12-18

山東省軟科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目（2012RKB01182）；山東省住房與城鄉(xiāng)建設(shè)廳科技計(jì)劃項(xiàng)目（2011YK063）

馬立強(qiáng)（1974-），山東夏津人，講師，博士后，從事礦區(qū)農(nóng)林復(fù)墾方面的研究。