采矿迹地景观重构研究进展

常江 李灿坤 冯姗姗

党的十八大以来，生态文明建设被提到前所未有的战略高度。在强调高质量、绿色、可持续发展的背景下，改善城市生态环境，加强对采矿迹地的生态修复成为促进城市可持续发展的主要支撑。20世纪80年代，因采矿活动引发的环境问题开始增多，中国的矿区土地复垦工作由此开始起步，环境保护的意识初步形成。至80年代末，采矿迹地变废为宝的理念被引入矿区土地复垦研究领域，部分地区开始进行采矿迹地景观更新的探索。进入21世纪，采矿迹地的生态和经济价值逐渐得到重视，其景观重构既是改善生态环境和人居环境的有效途径，也是带来经济效益、提高土地利用效率、解决社会问题的一剂良药。采矿迹地再开发和再利用的研究一直是中国矿区生态修复的研究热点，关系着资源型城市的经济发展、社会安定和生态安全，因此也成为“城市双修”的重要内容。2020年《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》发布，强调了“提升生态系统质量和稳定性，坚持山水林田湖草系统治理”的发展理念，提出“健全自然资源资产产权制度和法律法规”的行动指南，这为矿区环境治理与生态修复提供了政策指引[1]。基于此，本研究在厘清采矿迹地概念、类型和其景观重构内涵的基础上，分析目前采矿迹地景观重构研究的现状，并提出景观重构策略，以期为未来采矿迹地景观重构研究提供参考。

1 采矿迹地的概念及类型

采矿迹地（post-mining landscape）这一名词在国内最早出现于1997年龙花楼在《地理科学进展》发表的《采矿迹地景观生态重建的理论与实践》一文中[2]。在后续研究中，学者基于景观生态学的角度，认为采矿迹地是指因采矿活动而造成景观结构和功能发生改变的区域[3]。采矿迹地是矿区特有的景观，包括排土场、矸石山、露天矿坑、地表沉陷地以及废弃的工业场地等[4]。基于现有研究，本研究将采矿迹地定义为：一切因受到采矿活动影响而造成景观结构和功能发生损伤的区域，包含了位于矿业城镇内部、相邻周边及受采矿活动影响较大的广大乡村地区中，因曾经或正在进行的采矿活动造成的土地损毁、沉陷、占压等而闲置或低效使用的土地、水域及其周边流域[5]。以矿产资源开采导致的地表形态变化及所带来的生态损害作为依据，将采矿迹地分为4类，分别为挖损型、塌陷型、压占型和工业广场型采矿迹地（图1）。

图1 采矿迹地的4种形式Four forms of post-mining landscape

1.1 挖损型采矿迹地

1.2 塌陷型采矿迹地

中国煤炭开采以井工开采手段为主，由此产生的沉陷不仅改变了原有的地貌，引起建筑物的形变，降低了土壤质量，其所带来的水土流失问题，更是引起政府及学者的高度关注。尤其是中国黄淮平原东部的高潜水位煤矿区，由采后积水形成的采煤塌陷型湿地已成为该区域特殊的湿地景观。对于一些塌陷较浅的常年积水区域，在沉稳后，可通过挖深垫浅、疏排等措施实现土地的复垦，以增加耕地面积；但对于一些塌陷较深、常年积水、呈现不同程度沼泽化的区域，已实现由“陆生生态系统”向“水–陆复合型生态系统”的演替，湿地公园建设成为此类塌陷型采矿迹地景观重构的方式之一。江苏省潘安湖国家湿地公园、九里湖国家湿地公园及唐山南湖国家城市湿地公园等都是该类型景观重构的典范。

1.3 压占型采矿迹地

压占型采矿迹地主要包括井工开采产生的煤矸石堆，以及露天开采堆积土方形成的排土场。如山西某矿业城市，因煤炭地下开采形成大小不一的矸石山多达98处，占地面积达373.3 hm2；而一些露天矿区，因开采而剥离的表土和覆岩则多达几十平方千米。荒漠化的排土场所产生的扬尘会给周围大气造成严重的总悬浮颗粒物（total suspended particulate, TSP）污染；堆积成山的煤矸石易坍塌，其淋滤液携带有害可溶物，进而污染水和土壤；闭库尾矿库不仅污染环境，还易发生溃坝等严重灾难。因此，对于压占型采矿迹地，其环境治理的安全性是景观重构中最重要的一环[7]。

1.4 工业广场型采矿迹地

工业广场型采矿迹地是矿产资源开发过程中，围绕生产和生活所形成的工业场地，范围较为广泛，既有的管理、生产、仓储、运输、基础设施等产业类用地，也包括为产业工人生活服务的居住、管理、教育、医疗以及其他公共服务设施生活类用地，其具有生产和生活二重性，包含的历史文化信息丰富，景观特质明显。

2 采矿迹地景观重构的内涵

本研究所指的采矿迹地景观重构是基于恢复生态学、风景园林学、城乡规划学、工业遗产保护与开发等研究领域，立足于采矿迹地景观损坏状况，从优化土地利用结构、生态格局重组、人居环境改善和综合效益出发，通过生态设计和规划手段对采矿迹地资源进行重新规划组织和开发利用，使消极的采矿迹地转化为充满活力的特色发展空间。此处的景观重构并非局限于对采矿迹地进行复垦或复绿造林，而是强调采矿迹地的价值再生，寻求最优开发利用途径，其本质内涵是通过对场地自身及其周边环境进行综合治理，实现生态空间修复、生产空间重构和生活空间优化（图2）。其中生态空间恢复是采矿迹地景观重构的基础，生产空间重构是采矿迹地景观重构的基本要求，生活空间优化改善是采矿迹地景观重构的终极目标。

图2 采矿迹地景观重构内涵The connotation of post-mining landscape reconstruction

对于具有不同类型景观特点和构成要素的采矿迹地，可采取不同的景观重构手法。1）对于在长期自然演替下已呈现出良好的生物多样性，同时具有保护和再利用价值的采矿迹地，可划入生态保护空间，确保对场地的最低干预及生态系统的自然演替，限制人类生产活动，通过自然生态演替的反规划设计手段对其进行简单人工维护，保护生境特色，充分发挥其生态价值；2）对于位于或临近农业生产地区的采矿迹地，可划入农业生产空间，在对土地进行综合治理后可实施农作物、草地和牧场的轮作，以补充当地耕地数量，为城市发展置换更多建设用地；3）沉陷积水型采矿迹地可考虑水产养殖或者建立水库从而利于农业生产；4）对于生物多样性水平不高，但区位良好且具备很大开发潜力的采矿迹地，可划入城镇建设空间，通过较好的人工营造设计使其与城市界面衔接，以工业遗产开发、游憩廊道设计等高度人工化的设计手段，建立活跃程度较高的城市开敞空间。

3 采矿迹地景观重构研究进展

本研究利用Web of Science（WoS）和中国知网（CNKI）两大数据库进行数据收集，对2000—2020年国内外关于采矿迹地的研究进展进行分析。在WoS中检索主题为“postmining landscape reconstruction”“post-mining restoration”和“coal-mining areas reconstruction”的英文文献，共检索文献636篇；在CNKI中以“采矿迹地”及与之相关的“矿业废弃地、矿业棕地、工业废弃地和采煤塌陷地”作为检索词进行检索，共得到615篇文献。国际上关于采矿迹地的研究呈现出不稳定增长的趋势，2011年后持续增长且每年发文量超过30篇，中国自2008年起关于采矿迹地的研究大幅增长（图3）。自1980年以来，中国针对采矿迹地再开发和再利用的研究一直是矿区生态修复和持续发展的热点，也关系着资源型城市经济发展、社会安定和生态安全，成为资源型城市生态修复、城市织补和城市更新的重要内容。几十年来，相关研究的动态变化可以归纳为以下4个方面，其研究内容在与时俱进的同时也在不断丰富和拓展。

有些一词多译通过增词表示强调,如“最高债权额”一词的译文“maximum allowable amount of creditors’ rights”和“maximum amount of creditors’ rights”,两者仅相差一个“allowable”。两种译文在词义上也不会因为添加了或减少了一个词而有所变化。因此,“allowable”的作用在于强调这个最高债权额的范围,是合同中所约定的、允许的最高债权额。

图3 国内外采矿迹地景观重构研究发文数量（2000—2020年）The number of published papers on post-mining landscape reconstruction at home and abroad (2000—2020)

3.1 从单一的植被恢复研究拓展到生态系统整体保护和修复的景观重构

20世纪50年代，欧美等发达国家意识到煤炭开采造成的环境问题并开始相关研究，进行了植树造林等修复性工作。1970年以后，各国开始重视土地复垦，从生态恢复的视角对采矿迹地进行了土壤改良[8]、植被修复[9]、水体修复[10]、固体废弃物再利用[11]等实践研究，并颁布了相关的法律法规。20世纪80年代后，随着景观生态学理论和可持续发展思想的蓬勃发展，国外更加关注采矿迹地的景观重建与矿区的可持续发展，将空间规划作为有效手段，将采矿迹地转化为绿色空间从而构建城市绿色基础设施[12]。20世纪90年代以来，生物技术、化学技术以及地理信息系统等技术大范围地被应用到采矿迹地的景观重构过程中，有利于生态、经济及社会协同发展。

中国采矿迹地土地复垦与生态修复工作始于20世纪80年代，在国家方针政策的指导下，中国逐步形成了以恢复采矿迹地生态环境为核心的理论与技术。1989年1月1日正式实施的《土地复垦规定》标志着中国土地复垦与生态修复工作走上了法制的轨道[13]。在“以粮为纲”的年代，研究主要集中于将采矿迹地复垦为农田，以保障矿区人民的基本生活。当时，学者多从土地复垦的角度研究矿区植被的恢复[14]、塌陷地的分类[15]以及矿区多元化的生态功能[16]。近年来，随着社会经济发展以及环境问题的全球化，以可持续发展为目标的景观重构逐步成为研究热点。自生态系统服务概念引入后，采矿迹地的景观重构在追求经济效益的同时更加考虑生态系统安全及环境系统的健康高效发展[17]，更加关注矿区环境、城乡统筹发展，以及城市产业转型对城乡生态体系恢复重建的促进[18-19]。

2019年5月，《中共中央国务院关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》（下文简称《国土空间规划》）中明确提出国土空间生态修复的实施要求：“坚持山水林田湖草生命共同体理念”。由此，系统实施国土空间生态修复成为新时期国家生态文明建设的重大战略需求[20]，而矿山生态修复是实现生产空间集约高效、生活空间宜居适度、生态空间山清水秀的重要内容之一。根据国土空间规划全域全要素综合管控的新要求，应运用总体城市设计思维进行矿山公园规划设计，充分利用现有的景观资源，较好地保留场地历史文化，将矿山建设区与自然环境融为一体[21]。自此以来，学界从多学科的视角总结出景观重构的原则、基本模式和技术手段，并将采矿迹地纳入到完善矿业城市生态格局、实现资源型城市可持续发展的体系中[22]。

3.2 从修复治理的效果评价研究转向基于价值识别的综合改造利用研究

采矿迹地景观重构的评价研究不断深入，既包括生态、社会、经济等多重效益的终端效果评价，也包括景观重构前期的综合价值预判，体现了人与自然关系研究的进一步深化。国外相关研究不仅重视采矿迹地生态恢复的效果，对于重构空间产生的生态、经济及社会效益也十分关注，认为生态修复后的采矿迹地具有美化城市景观、促进商业发展、增加居民收入等社会–生态价值[23]。在实践中，国外相关案例也多基于采矿迹地的生态环境价值、经济价值、景观美学价值及历史文化价值等综合价值，围绕采矿迹地的规划设计、游客偏好及景观重建后的效益评估等进行综合改造利用（表1）。

表1 国外基于价值识别的采矿迹地评价研究[24-32]Tab. 1 Researches on evaluation of post-mining landscape based on value recognition in foreign countries[24-32]

中国关于生态与经济效益的评价研究较为成熟，并且提出了如生态恢复效果评价体系[33]、综合治理有效性评价[34]、社会生态系统转移力三维评价模型[35]等较为完整的评价指标体系和评价方法。李双容分别从游客和居民的视角构建矿山湿地公园游憩价值感知评估体系，分析游憩价值开发问题和不足，从而提出优化策略促进煤炭资源型城市转型发展[36]；张璐等构建了由水文、地质、生物、文化4个子系统构成的城市边缘废弃矿山区域生态安全格局评价模型，提出引导国土空间布局优化的方法[37]。而在景观重构的过程中，杨宸等从社会稳定测度、社会发展程度测度及社会公平与效率程度测度出发，对沛县采煤塌陷区人工湿地进行社会效益评价[38]；金云峰等以德国鲁尔区为例，从地方管理和公众参与等方面创造性地推动工业城市的发展与活化，完善城市的景观结构并提升文化内涵[39]。

由此可见，随着生态修复相关理论和实践的深入探索，采矿迹地景观重构后的质量与效果是否达到预期目标备受关注，研究的重心逐步从生态系统修复质量的消极评价转向关注生态–社会–经济的多元价值评价。此外，随着中国《国土空间规划》的提出，学界逐渐由建成项目效果评价研究转向价值识别的前端预判，以提出最优综合改造利用方案。

3.3 从单一地块的案例研究转向区域性景观规划设计的研究

采矿迹地随着采矿产业的发展、城市化的推进以及资源枯竭型矿区的不断出现而受到人们的关注。国外采矿迹地景观规划设计研究形成了多层次、多维度的景观重塑和景观综合设计研究[40-42]，而国内相关研究起步较晚，起初主要以风景园林学科为主导，以景观设计及艺术手段对采矿迹地进行改造[43]。随着城市更新、矿业城市转型及土地置换需求的增大，涌现出许多采矿迹地景观重构的案例，如焦作中福矿业遗产保护、陕西榆林金鸡滩矿区景观改造、徐州采煤塌陷地生态修复、包头白云鄂博矿山公园等。

随着研究尺度的增大，数字技术的进步促进了景观重构技术的变革。不同尺度的景观规划中数据获取的方式不同。大尺度的规划中，运用轻小型无人机航测技术可获得航测区域的高精度矿区大比例尺二维或三维地形[44]，或者采用高分辨率卫星影像快速、准确地识别煤矿区塌陷群及其细节特征。在规划分析方面，“千层饼式”的分析方法现已成为GIS技术的标志，但其发展理念仍根植于景观规划思想。数字技术为景观规划中评价与分析地质、地形、水文、植被、动物、气象、文化以及周围环境等提供了可能[45]。此外越来越多的学者从资源型城市转型角度出发对采矿迹地景观重构进行研究，或在矿业城市整体发展系统之中引入景观生态规划，探寻中国矿业城市可持续发展的理论依据、景观生态规划模式及未来的发展趋势[46]，或从系统论角度，以协同发展理论为基础，构建“矿·城”协同转型系统模型，提出具有针对性的资源枯竭型城市生态规划转型策略[47]。这些研究表明，采矿迹地景观重构的研究不再停留在微观的单一地块层面，而是被纳入国土空间规划体系中，基于生态设计的理念，从宏观和中观层面进行区域性、大尺度的空间规划设计。

3.4 从责任主体为主的研究转向多方利益主体参与研究过程

欧美国家通过法律明确采矿企业的责任权属问题，且对于闭矿后的土地复垦工作有着明确规划，因此在闭矿后的景观重构中有着较完善的制度基础。美国于1977年颁布了第一部土地复垦法规——《露天矿管理及生态修复法》，明确了矿业废弃地生态恢复的责任权属问题，即历史遗留矿区的恢复由政府负责，新产生的生态环境问题由企业负责[48]；德国通过法律条例监督矿业公司行为和税收来保证修复工作顺利开展，并通过公众参与和修复技术实现矿区生态补偿和环境效益平衡的目的[49]；英国在《城乡规划法》颁布后，由矿业公司自己负责土地整治，矿业公司在申请开矿时，需提出完整的生态恢复和土地复垦方案[50]。

由于中国采矿迹地的土地权属复杂、涉及多方主体，本研究通过梳理相关政策演变（表2），发现中国正从明确的单一责任主体（企业）向多方利益主体（企业、政府、社会资本）转变，以促进社会各界力量加入国土空间生态保护修复的大军中来。

表2 采矿迹地生态修复相关主体责任政策演变[51-55]Tab. 2 The evolution of the main responsibility policies related to ecological restoration of post-mining landscape[51-55]

不同的利益主体参与到制定规划目标的会议中，对场地问题和规划愿景进行探讨以反映使用者需求，这是一种较好的协作机制。于明洁等对矿业废弃地再开发项目进行评价，提出了一种基于方法集的组合评价模型，意在帮助政府、开发商、社区居民实现共赢[56]；徐大伟等基于公众参与理论和博弈论构建了公众、矿企和政府监管者三方博弈模型，分析了矿山环境恢复治理保证金制度中的公众参与行为[57]。采矿迹地景观重构研究从明确责任主体到注重多方利益主体的博弈，逐步将公众参与融入景观重构过程中，以达到可持续性景观管理的目标。

4 采矿迹地景观重构策略

在“生态修复、城市修补”的城市双修指导思想下，采矿迹地景观重构受到了政府和社会公众的关注和重视，对于改善矿业城市生态环境、构建绿色基础设施网络、促进经济转型、发挥土地复垦后的综合效益都具有重要的意义。国内外现有的研究成果为认知采矿迹地的特殊性、复杂性和紧迫性提供了良好的基础。然而整体上，现有研究成果在采矿迹地景观重构综合评价、规划设计流程、制度保障体系等方面还有待完善。

4.1 建立采矿迹地景观重构的综合价值评价体系

采矿迹地景观重构的综合价值在于它把采矿迹地放到一般的社会–生态–经济系统中去分析和考虑，既考虑景观重构的自身效果，也考虑其所在地区的社会、经济发展与公平公正问题。建立采矿迹地景观重构的综合价值评价体系是指实施恢复治理或景观重构后对社会、经济、环境系统的影响及其产生的宏观效应，以及在获得经济效益、生态效益和社会效益的基础上，实现综合发展目标所做的贡献与影响的程度。

景观重构工作具有周期长、范围广、影响因素多、工程量大等特点，需建立科学有效的综合价值评价指标体系，检验相关工作的成效。目前，国内针对采矿迹地景观重构的生态、经济价值的评价较为宽泛，且由于社会系统的指标量化标准难以统一以及相关数据难以量化导致对于社会系统的评价较少。因此，建立采矿迹地景观重构的综合价值评价体系既可为景观重构实践提出系统性量化参照系，又有助于明确景观重构的目标、内容和重点。

采矿迹地景观重构的综合价值评价体系的构建可针对采矿迹地本体与周边环境问题，从基地自身、周边环境和城市发展3个层次着手，将生态修复与城市修补作为景观重构的核心目标，关注采矿迹地的区位条件、生态重要程度、建设难易程度以及影响效应，以定量的方法从完善城市空间功能、改善基础设施条件、提高公共服务水平等方面确定其景观重构的价值评价指标，进而形成综合价值评价体系。

4.2 规范和优化采矿迹地景观重构的规划和设计方法

中国各类空间规划编制与规划设计尚未完成从“经济优先”规划理念向“生态优先”发展思维的转变，从规划内容、编制技术、成果要求等方面都体现出对生态效能与综合社会效应等方面关注的不足。因此，采矿迹地景观重构的规划设计要秉承生态思维与可持续发展的理念，对于不同区位、不同类型、不同资源禀赋的采矿迹地采取不同的规划设计手段。

国土空间“双评价”能够客观、真实地反映区域资源环境禀赋特征及环境问题。通过“双评价”，在识别生态保护修复重点区域的基础上对采矿迹地进行分类治理和分类开发，从规划调查、风险评估、污染治理、景观设计、项目管理等各个环节，根据其背景及用途采用不同的改造方向和改造手段，加快采矿迹地治理开发速度，降低成本，提高土地利用率。

此外，笔者认为基于全生命周期设计理论，预先对矿产资源开发造成的负面影响进行设计管控有利于低耗、高效、合理地开发利用矿产资源，减少资源储量的消耗，降低后期生态补偿成本，实现资源效能的最大化。因此，对于采矿迹地的景观重构，可将其设计为全过程动态规划模式，即将景观生态设计手段贯穿到矿产资源开发利用的全生命周期：1）通过开发前的区域环境容量或承载力及矿山环境扰动量评价，建立环境评价指标体系和技术标准，制订开采计划和生态补偿规划；2）在景观破坏阶段，通过技术创新，优化工艺流程，实现开采过程的小扰动、无毒害和少污染，对被破坏的生态区域边开采边治理，实现矿区生态承载力的动态平衡；3）在景观重构阶段，通过矿山环境治理和生态修复实现采矿迹地的综合治理与开发利用。

4.3 梳理和完善采矿迹地景观重构的制度保障体系

中国关于采矿迹地修复与利用的相关法律法规主要为自然资源保护法律体系，包括下几个层面：宪法中有关自然资源保护和合理利用的规定；《环境保护法》等环境基本法中有关自然资源保护的规定；各单项自然资源保护法的规定；自然资源部、生态环境部等相关部门出台的部门规章；有关自然资源保护的地方性法规。这些法律法规对于自然资源的保护而言，一方面，重点强调自然资源参与经济活动的效率和收益，对于诸如生态价值等自然资源经济价值以外的属性关注不足；另一方面，由于在制度上没有明确规定中央、地方、部门、企业及个人在自然资源保护工作过程中的权利义务，造成政策实施与监督管理机制的缺失，此外，对于采矿迹地资源等对人类生存和发展有影响的特殊性资源的保护与开发利用缺乏实施性保障规定。因此基于当前中国自然资源保护立法体系的不完善，难以从源头保障采矿迹地实现真正意义的功能恢复。

然而，中国的采矿迹地景观重构还处于起步阶段，并且不同于一般的景观改造，它存在污染治理风险大、修复成本高、需要协调多方利益等问题，必须在法律法规层面形成专门的管控条款和规章制度来对其进行规范和制约。因此，首先应根据中国的实际情况，进行采矿迹地调查评价标准、污染治理标准等的制定，在国家标准的基础上，对不同地区、不同开发类型的地块，建立采矿迹地污染约束规则，提出相关的指导准则，为采矿迹地治理与开发的法律法规制定做好基础工作；其次，细化和完善开发再利用的法律程序，将采矿迹地土壤环境管理纳入城市规划和供地管理中；最后，构建采矿迹地开发再利用奖励政策体系，促进各级政府、多方利益主体、社会企业以及社区之间建立密切的合作关系，在多方利益博弈与权衡分配的基础上建立完整的采矿迹地景观修复与再开发运行机制，为采矿迹地的景观修复与开发再利用提供必要的法律依据、资金保障和标准体系，使得采矿迹地景观重构有法可依，有策可行。

5 结语

矿产资源开采与城市发展导致城市生态系统受损，由此形成了具有奇特景观、丰富类型的采矿迹地，通过景观重构，挖掘采矿迹地的潜在价值，重构安全、健康的新生景观，这对城市发展有着积极意义。随着采矿迹地景观重构内涵与外延的不断深化，景观重构不再是传统意义上的景观更新与改造设计，而是将受损区域进行生态修复，并且新生景观能够发挥经济、生态和社会三方面的综合价值，从而实现土地利用效益最大化、生态环境可持续发展、社会的和谐稳定。因此，景观重构是采矿迹地创造新景观、营造新活力的有效手段。

图表来源(Sources of Figures and Tables)：

图1由作者拍摄；图2、3由作者绘制；表1由作者根据参考文献[24]～[32]整理；表2由作者根据参考文献[51]～[55]整理。