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胡振琪:再论土地复垦学

更新时间:2019-08-19 17:46:30点击次数:346次字号:T|T

一、问题的提出


土地是人类赖以生存的基础。随着中国改革开放的深入,工业化、城市化加速推进,人类对土地的利用程度不断加大,大量土地因工业活动而损毁,致使耕地资源锐减,生态环境恶化,人地矛盾问题日益严重。

党的十八大提出“要大力推进生态文明建设”的战略决策,面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势,在《土地复垦规定》颁布30 年、土地科学学科体系建设稳步推进的关键时期,有必要进一步阐述和完善土地复垦学,因此,本文在总结30 多年土地复垦学理论和实践成果的基础上,进一步对土地复垦学的基本问题及学科发展进行分析。

二、土地复垦概念的再认识

名称和概念对于一门学科的发展具有基础性作用。国外描述“土地复垦”多用Reclamation、Rehabilitation、Restoration 三个词语,其内涵是指将各种扰动损毁的土地和环境进行恢复治理,达到等于或优于扰动前的土地利用和生态环境状态,这三个词语表示的内涵基本一致,只因各国使用习惯的不同而采用不同的表述,其研究对象、目标都是一致的。

中国对“土地复垦”一词的确定也有其发展过程和历史背景。早在20 世纪末,胡振琪就对“土地复垦”的名词概念及其目标与内涵问题进行了研究,并于2004 年在《中国土地科学》撰文,阐明“土地复垦”的目标和内涵是“既要求恢复土地价值,又要求恢复生态环境”,而不仅仅是恢复耕地。因此,结合中国土地复垦实践和学科发展需求,有必要将“土地复垦”区分为“广义的土地复垦”和“狭义的土地复垦”。“狭义的土地复垦”就是人们通常理解的“恢复耕地”,属于典型的“土地问题”;而“广义的土地复垦”应与国际接轨,其内涵是对损毁的土地与环境进行修复,实现土地使用价值与生态环境的双恢复,属于“大环境问题”的概念。基于这种认识,广义的矿区土地复垦与矿区生态环境修复内涵并无差异,这对促进矿山土地复垦与国际接轨具有重要意义。

此外,土地是承载一切社会活动的基础,土地也是生态环境的重要组成部分,在对损毁土地恢复利用的同时,也是对土地之上的生态环境进行恢复。因此,即使“土地复垦”常被理解为“土地问题”,也丝毫降低不了它对生态环境改善的重要作用。


三、土地复垦学的发展历程

?1、?萌芽阶段(1980—?1989年)

学科发展的起步得益于学术引进和交流。该阶段以介绍国外土地复垦经验、开始有组织地采煤沉陷地治理为特征,以1989 年国务院颁布生效的《土地复垦规定》为标志。

2、?初创阶段(1990—?2000年)

《土地复垦规定》颁布实施之后,原国家土地管理局和国家环境保护局积极推动全国的土地复垦工作,分别在安徽淮北、江苏铜山、河北唐山和河南平顶山建立了国家土地复垦示范基地,不断表彰土地复垦先进单位,促进了土地复垦与生态修复大规模的实践,掀起了第一个矿区土地复垦的高潮。这一阶段,不仅在采煤沉陷地治理技术方面进一步深入,尤其是疏排法、泥浆泵复垦等技术方面不断革新,而且在露天排土场、煤矸石山复垦与生态修复方面也取得了一定突破。1997 年“采煤沉陷地非充填复垦与利用技术体系研究”科技成果获得国家科技进步三等奖。“矿山尾矿库区复垦与污染防治技术研究”获1998年度国家科技进步二等奖。

许多学者开始关注学科的基本问题并诞生了中国第一本土地复垦教材《矿区环境与土地复垦》。矿山开采与土地复垦的关系、土地复垦学的概念和学科体系、生态学原理在土地复垦中的应用等问题,是这一阶段学术研究的热点。在此期间,中国土地学会土地复垦分会经中国科协批准,以“中国土地复垦学会”的名义于1998 年加入国际土地复垦家联合会。2000年在北京召开了首届土地复垦国际学术研讨会,出版了论文集Mine Land Reclamation and Ecological Restoration for the 21 Century,标志着中国土地复垦研究与国际接轨,促进了该学科在中国的建立与发展。

该阶段以学科基本概念和基本问题的探讨为核心,以大范围土地复垦与生态修复的实践为特征,以土地复垦学、生态重建概念的提出和复垦教材的出版以及首届土地复垦国际学术研讨会的召开为标志。

?3、?发展阶段(2001—?2007年)

?首届土地复垦国际学术研讨会之后,土地复垦学科得到了进一步关注,步入稳定发展期。这一阶段,土地复垦的理论与技术研究更加全面和深入。对“土地复垦”“生态重建”等学术名词和内涵等基本问题的研究进一步深入,对国外有关概念的理解也更透彻。胡振琪对中国土地复垦的概念内涵与学科发展给出了新的认知,提出土地复垦的研究对象扩展为各种人为活动和自然灾害损毁的土地,土地复垦的目标应该包含恢复生态环境,土地复垦的内涵应该扩展到景观生态、生物多样性和土地综合效益的恢复。这一阶段对复垦土壤的研究较多,一个完整的土壤重构概念被提出,并认为土壤重构是土地复垦的共性技术原理和基础,土壤剖面重构是核心。除了对露天矿复垦、煤矸石山治理等复垦技术之外,采煤沉陷地治理依然是研究热点,各种治理模式和实践的研究不断涌现,非充填复垦除继续研究泥浆泵复垦外,提出了一种新的、有利于分层土壤重构的采煤沉陷地拖式铲运机复垦技术。由中国矿业大学(北京)牵头的“煤矿区土地生态环境损害的综合治理技术”项目获2004 年度国家科技进步二等奖。

2006 年原国土资源部等七部委下发的《关于加强生产建设项目土地复垦管理工作的通知》提出加强土地复垦前期管理,做好生产建设项目土地复垦方案的编制、评审和报送审查工作。2007 年原国土资源部《关于组织土地复垦方案编报和审查有关问题的通知》正式将土地复垦方案纳入开采和用地许可,标志着土地复垦有了可靠的抓手,促进土地复垦进入一个新的高速发展阶段。

该阶段以学科概念的进一步完善和土壤重构概念与方法的提出为核心,以技术的全面深入研究并取得中东部煤矿区土地复垦技术突破为特征,以2007年土地复垦被正式纳入采矿许可和用地审批为标志。

4、?高速发展阶段(2008年至今)

这一阶段是土地复垦学科领域新理念新技术不断涌现和突破的时期。2011 年国务院颁布实施《土地复垦条例》,并相继颁布多个行业技术标准,促进了土地复垦快速和有序发展。

在理念创新方面,针对传统采煤沉陷地稳沉后复垦恢复土地率低、复垦周期长等弊端,提出了井工煤矿边开采边复垦的新理念,从而促进了“末端治理”向“源头和过程控制与治理”的转变。仿自然地貌重塑的理念从国外借鉴入中国,对其关注逐渐增多,研究和应用也不断深入。

在土地复垦技术方面,承担了大量863 计划、自然科学基金和十一五、十二五国家科技支撑计划项目。在东部采煤沉陷地复垦技术方面,先后完成了采煤沉陷地农业复垦技术和黄河泥沙充填采煤沉陷地复垦技术;在煤矸石山生态修复方面,丛枝菌根在煤矸石山土地复垦中的应用和自燃煤矸石山污染治理与生态修复技术取得突破;在露天矿土地复垦技术方面,排土场植被恢复、复垦土壤与微地形研究取得诸多成果;在西部生态脆弱矿区的生态损毁监测与修复方面取得了历史性突破,先后荣获5项国家科技进步二等奖,发明了众多的生态环境损毁监测方法,揭示了西部煤炭开采对地下水和地表环境的影响规律,发现了生态环境损毁的自修复现象,开发了大型煤炭基地地下水保护技术,揭示了西部干旱煤矿区土地复垦的微生物修复机理,创建了规模化的菌剂生产技术。

2008 年出版了本领域的第二本教材《土地复垦与生态重建》,并荣获全国煤炭高等教育优秀教材一等奖。中国矿业大学、中国矿业大学(北京)、中国地质大学(北京)等高校,长期进行土地复垦学的本科生教学建设,中国矿业大学(北京)胡振琪教授主讲的“土地复垦学”荣获2009年度北京市精品课程。白中科教授主编的《土地复垦学》教材也在2017年12月正式出版,标志着土地复垦学的学科建设取得了重要进展。

该阶段以土地复垦新理念新技术的提出为核心,以西部生态脆弱区土地复垦与生态修复技术的突破性成果为特征,以《土地复垦条例》的颁布及相关标准和监管方法的涌现为标志,以诸多土地复垦的教学成果为学科发展的名片,使土地复垦学在土地科学与技术学科中享有独特的位置。

四、土地复垦学基本问题的再认识


1、?研究对象

土地复垦学的研究对象就是各种人为活动或自然灾害损毁的土地。土地损毁导致其上的生物随之损毁,即土地生态系统遭到损毁,因此土地复垦学的研究对象实质上就是“损毁的土地生态系统”。所以,尽管今天还是将“损毁的土地”作为土地复垦独特的研究对象,但其内涵一定要从“土地生态系统”去理解。损毁的土地不仅仅是土地使用价值的损毁,而且也是生态环境的损毁,这样土地复垦的目标就自然而然的是“恢复土地使用价值和生态环境”的双重任务。

于对土地复垦概念和研究对象的再认识,不妨把研究损毁土地(生态系统)的产生机制与演变规律及其恢复治理的理论、方法、技术工艺、政策及管理的学科,称之为土地复垦学。

?2、?研究任务与内容
土地复垦学的研究任务为:

(1)损毁土地产生的原因、特征、影响因素、损毁程度、损害风险和损毁机理研究。

(2)损毁土地再生利用及其生态系统恢复的理论与技术。

(3)土地复垦管理。

土地复垦学的研究内容主要包括:

(1)土地损毁与生态环境损害的监测与诊断。

(2)土地与生态环境损害的源头控制方法。

(3)土地复垦的基础理论与原理。

(4)土地复垦规划设计。

(5)土地复垦的工程技术(土壤重构与地貌重塑)。

(6)土地复垦的生物技术(植被恢复与生物修复)。

(7)土地复垦的监管与政策。

3、?学科定位与学科体系

学科定位是一个非常困难但至关重要的问题。土地复垦学属于自然科学和社会经济科学交叉的边缘学科。目前土地复垦学的研究偏重于应用研究和技术研究,具有较为明显的应用学科的特点。由此可见,土地复垦学是一门多学科交叉的综合性应用学科。它既是土地科学的分支学科,也是环境科学与技术、生态学的分支学科。对矿区土地复垦而言,也是矿业工程学科的分支学科。

基于对土地复垦学核心任务和研究内容的分析,土地复垦学可以分为土地复垦基础理论、土地复垦技术和土地复垦管理(图1)。

土地复垦基础理论又分为土地复垦支撑理论和土地复垦独特理论。土地复垦学是一门技术性和应用性很强的学科,根据土地复垦工程的整个过程,土地复垦相关技术包括监测诊断技术、规划设计技术、工程技术(土壤重构与地貌重塑)、生物技术(植被恢复与生物修复)等。土地复垦管理方面,需要健全土地复垦相关政策法规来推进土地复垦工作更加科学化、规范化的开展,需要完善土地复垦监管机制来保证土地复垦的效果,土地复垦实施过程中需要合理的土地复垦工程管理来保障土地复垦的顺利实施。

五、学科发展展望


生态文明建设以及绿色发展战略的大力推进为土地复垦提供了良好的发展机遇,土地复垦学也将朝着更加完善的方向发展,主要的发展趋势:

1、土地复垦学科定位与学科体系进一步发展。

随着越来越多的土地复垦工程实践与科学研究,土地复垦学的学科内涵和体系将得到进一步深入研究,在学科概念、学科内容、学科体系等方面将更加完善。

2、土地复垦基础理论进一步提升和完善。

除了对相关学科基础理论的支撑进一步完善以外,围绕土地复垦独特理论的研究将会有重要突破。土壤重构作为损毁土地恢复利用不可回避的问题,已经得到较为广泛的认识,被作为土地复垦一个独特的理论或技术原理。特别是近年来夹层式土壤重构原理的提出,必将促进土壤重构理论的进一步提升。此外,仿自然地貌重塑原理和采复一体化(边采边复)原理也已经受到广泛关注,其理论与方法也将会有所突破。

3、土地复垦新技术将不断涌现。

中国30多年的土地复垦研究和实践,在近10年才有较大的突破,如井工煤矿边采边复技术、黄河泥沙充填复垦技术、煤矸石山自燃治理与生态修复技术等。随着大数据、云计算、人工智能(AI)的出现,以及信息获取技术和工程施工设备与技术的不断进步,土地复垦技术必将产生质的飞跃,基于AI技术的智慧复垦、精准复垦,传统挖深垫浅技术的升级换代,复垦机器人、生物修复、复垦材料与产业化、矿区污染土地修复、高质量耕地复垦、差异化的生态修复等将是研究重点。

4、土地复垦管理将日臻完善。

中国经过30多年的土地复垦实践,土地复垦的法规和管理有了很大进步,但仍存在大量问题:“监管机构不健全”“缺乏专门有效的监管部门”“?监管主体工作认识不到位”“‘谁损毁、谁复垦’的原则执行情况差”“监管人员的工作业务水平不高”“缺乏明确的复垦资金管理机制”“监管手段落后”等。为了实现土地复垦项目高层次、高标准、高效益的目标要求,探索符合中国国情的土地复垦管理模式、完善土地复垦全过程监管机制、创新复垦管理信息化和无损质量检测技术等,仍将是未来一段时间内土地复垦管理和实践的研究热点。

中国土地科学 (编辑:admin)
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