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土地复垦的理论与实践研究综述
2013-09-02
土地复垦的理论与实践研究综述。
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    土地是农业生产中最基本的生产资料,是人类生存和发展的重要载体。近年来随着城市化和工业化的发展,对土地资源的需求越来越大,耕地不断减少、人地矛盾突出,如何实现土地资源的可持续利用受到人们的普遍关注。土地复垦是实现土地资源可持续利用的重要途径,作为土地利用总体规划的重要组成部分,可有效增加耕地,提高土地的利用率和产出率,研究土地复垦、搭建土地复垦相关理论、探讨土地复垦的有效模式,具有重要的指导意义。

1 国内外研究现状

1..1国外研究现状

    “土地复垦”一词来源于国外,欧美常用Restoration、Reelamation、Rehabilitation三个词进行描述,加拿大和澳大利亚习惯用“Rehabilitation”,英国则常常用“Restoration”。目前,越来越多的专家认为这三个词具有相同的含义,国外常常用这三个词中的一个代表其他词以表示所有的“恢复”工作(胡振琪等,2004)。

    国外政府十分重视土地复垦工作的开展。美国、英国、加拿大、匈牙利、德国等政府对复垦资源给予补贴,或者建立复垦基金,并疏通各种渠道筹集复垦资金,支持土地复垦工作。另外各国内都有专门的土地复垦学术团体、研究机构,如美国为推动土地复垦研究、技术革新专门成立“国家矿山地复垦研究中心”,并由国会每年拨款140万美元作为土地复垦研究专项资金,组织多学科攻关,美国的露天采矿与土地复垦学会还每季度出版一期会讯,每年组织一次全国学术会议。

    美国和德国是最早开始土地复垦的国家,在美国,主要研究露天矿的复垦(特别是煤矿),对复垦土壤的重构与改良(包括培肥)、重建植被、侵蚀控制和农业、林业生产技术等方面的研究较深入,对矿山固体废弃物的复垦、湿地复垦、复垦中的有毒有害元素的污染和采煤塌陷等方面的研究也给予了极大的关注。美国对开采沉陷地的处理有土地复垦和湿地保护。复垦又有三种做法,分别为挖沟降水、回填、挖沟与回填相结合。其回填材料包括采选岩石及客土回填,客土回填复垦的土地和挖沟平整回填的地区可用作农作物种植用地,而岩石等废弃物回填复垦土地大多用于种草、植树或娱乐用地。在德国,土地复垦除了要遵守采矿的法律外,还要遵守环境保护、水资源保护等方面的法律。在土地复垦中主要采取如下措施:一是排除空气污染;二是封闭污染源;三是观测和净化(处理)地下水;四是做好有关利用土地的准备。对于已经形成的土地破坏和土地污染,一般也要经过调查分析、土地收购、规划设计、资金筹措和复垦等过程。在加拿大,油页岩复垦以及由于石油和各种有毒有害物质造成污染的土地复垦问题给予了高度重视。在英国,主要以污染地的复垦和矿山固体废弃物的复垦为研究重点。在波兰,土地复垦主要集中在露天矿和岩石山,复垦后土地主要用于种草和植树。

    国外最初的土地适宜性评价始于上个世纪30年代德国颁布的《农地评价条例》和美国颁布的《期托利指数分级》,主要用于赋税。60年代,日本完成了标准化土壤调查和评价,其本质是一种以土壤对作物生产的限制作用为依据的、实用性的土地分级;前苏联将土地生产分为土地类、土地等、土地级和土地种;美国颁布了土地潜力分类系统,是世界上第一个较为全面的土地评价系统,加拿大和英国也相继推出了各自的土地潜力分类系统。70年代,随着更广泛的资源调查和遥感等技术手段的应用,土地研究开始从土地清查走向真正的土地评价。联合国粮农组织 (FAO)在1976年基于适宜性评价的土地复垦技术体系研究正式颁布的《土地评价纲要》中,从土地的适宜性角度出发,分为纲、类、亚类和元4级,明确提出了土地评价为土地利用规划服务的目的。土地评价从一般目的的土地评价转向特殊目的的土地评价,评价结果不仅揭示了土地的生产潜力,更重要的是针对某种土地利用方式来进行,反映土地的最佳利用方式和适宜性程度。80年代,美国和加拿大分别对土地评价和立地系统以及作物的生产潜力适宜性评价为内容进行研究。90年代,FAO颁布了《可持续土地利用纲要》,巴西建立决策支持系统,多学科交叉研究和“3S”技术应用于土地适宜性评价。直至现在,各国的研究更向综合化、定量化、精确化方向发展。

    国外土地复垦理论技术研究主要包括以下几个方面:(1)建立稳定地表、控制侵蚀的研究:此为澳大利亚土地复垦首要的研究,不仅重视堆场适宜坡度的研究,同时还研究地形、坡度变化与控制侵蚀的关系。(2)被破坏土地的生物适宜性研究:剥离岩土的机械组成和理化性质是决定土地复垦可能性及开发方向的主要因素,是确定复垦类型,采用岩石剥离、排弃场形式的最佳工艺的重要指标之一。因此进行土地复垦必须先制定按生物适宜性的剥离岩石的分类系统。(3)土壤改良研究:主要包括客土改良、化学土壤改良、施矿质肥料、生物土壤改良、粉煤恢复田改良。(4)乔灌木树种的选择研究:前苏联在这方面积累了丰富的经验。在树种选择时,除考虑地带性规律外,还坚持耐寒性、抗旱性、耐贫瘠、生长迅速和一定的土壤改良作用。即选择当地适宜生长的树种。(5)人工林营造:通过土地平整、造林播种方式、造林密度、树种配置、抚育管理等方面的研究提高林木的成活率,并增强复垦效果。(6)建立自我维持的生态系统:澳大利亚一直致力于复垦治疗检验标准、特别是生态系统建立并能自我维持标准的研究;废弃物及其堆场复垦后深度利用研究等。

    综合分析,国外土地复垦工作开展较好的国家都具有以下特点:(1)有健全的复垦法规;(2)有专门的土地复垦管理机构;(3)有明确复垦基金渠道,并建立了“复垦基金”;(4)将复垦纳入采矿许可证制度中;(5)实行复垦保证金制度;(6)建立严格的土地复垦标准;(7)重视土地复垦的研究和多学科专家的参与合作;(8)有土地复垦的学术团队和研究机构,且学术活动十分活跃。

1.2.国内研究现状

    我国的土地复垦工作始于20世纪50年代,在各种文献资料中称之为“复田”,到1982年《国家建设征用条例》中规定国家建设占用临时用地应当“恢复土地的耕种条件”开始,“复田”的概念逐渐被“土地复垦”替代。

    50年代末期,就有个别矿山和单位进行一些土地复垦工作,但都是一些小规模的修复治理工作,并未改变自发零散的状态,缺少可行性分析和科学规划,成效不大。直到80年代后期开始,土地复垦工作逐渐变为有关行业、有组织、有规划的自觉行为。1985年,我国召开了第一次全国土地复垦学术研讨会,1986年,我国第一部《土地管理法》正式出台,1987年,成立了土地复垦研究会,有关行业的科研部门纷纷设立,且制定专门机构对土地复垦中一些相关技术等课题进行研究。1988年11月8日国务院令第19号发布《土地复垦规定》,明确了土地复垦的概念。1998年修订的《土地管理法》进一步明确了复垦土地应当优先用于农业,同时《环境保护法》、《煤炭法》、《铁路法》等法律中都有土地复垦方面的规定。自此,土地垦的法律法规、制度框架基本确立。至21世纪初,土地复垦己取得了一定成效,土地复垦坚持最严格的耕地保护度,主要解决建设用地占补平衡问题,以科学问题结合生产实践将土地恢复到适合要求的土地利用标准,符合农、林、牧、草的发展要求,使土地适宜性和生产力及生产潜力达到发展要求较高的水平。同时土地复垦法律、法规和有关技术标准不断健全,土地复垦的有关政策逐渐配套,在全国建立了一批各种不同类型的土地复垦试点和示范区,土地复垦技术研究、学术交流也有了发展,明确了土地复垦管理体制等方面的内容。2006年9月30日,由我国国土资源部、发展改革委、财政部、铁道部、交通部、水利部和环保总局(简称“七部委”)共同发布了《关于加强生产建设项目地复垦管理工作的通知》,提出了土地复垦以生产建设项目过程中产生的挖损、塌陷压占等破坏的土地为主要内容,表明凡是从事开采矿产资源、烧制砖瓦、燃煤发电、修建公路铁路和兴修水利设施等生产建设活动造成土地破坏的单位或个人,必须对破坏的土地承担复垦责任和义务。按照“因地制宜,综合利用”的原则,依据土地利用总体规划,合理确定复垦土地用途,宜农则农,宜建则建,被破坏的土地要优先复为农用地,用于种植、林果、畜牧、渔业等农业生产,确实不适宜农业生产的,可依法复垦为非农建设用地。2007年国土资源部下发《关于组织土地复垦方案编报审查有关问题的通知》,更加明确了生产建设项目土地复垦方案的编制、评审和报审查工作。

    国内土地复垦的研究成果主要集中在矿区土地复垦,矿区土地复垦围绕复垦技术展开,主要包含了剥离—采矿—复垦一体化工程技术、矿区废弃物综合利用技术、地表整形工程技术、土壤重金属污染治理技术、土壤培肥改良技术、植被恢复技术和水土流失综合治理技术这7部分内容。交通和水利建设项目等产生的土地破坏而进行的土地复垦,是近几年才逐步发展起来,相应的复垦技术和研究体系处于起步阶段,有已经完成的公路土地复垦,按作业性质分为工程复垦和生态复垦两个阶段进行,工程复垦阶段主要以土壤破坏前有计划地表土层采集、堆存为内容,以供今后恢复被破坏土地的生产使用;生态复垦在工程复垦的基础上进行,将复垦地进行熟化和改良,并进行各种复垦作业,以种粮、植草等来充分利用遭到破坏的土地,同时达到一定的经济效益。有己完成的水利建设项目土地复垦结合了当地社会主义新农村建设,将农村河道疏浚与土地复垦同时进行,在河道疏浚和拓宽的同时,将河道沿岸的土地进行整理和复垦,针对原来的一些老宅基地、老庄台、零星废地、废窑址、废滩地等进行全面彻底的改造,增加了耕地面积,解决了用地矛盾,改善了农村环境。在土地复垦相关计算机技术应用方面,主要是复垦技术相关的辅助性软件的开发应用。陈秋计等(2006)将DEM应用于土地复垦,分析复垦区土地资源的状况,为合理制定复垦方案提供技术支持;朱惠明,张方宇(2007)运用实时动态定位技术(RTK)在土地复垦项目竣工验收测量中得以应用;乔朝飞,胡振琪(2002)研究矿区土地复垦管理信息系统,从GIS软件工程角度入手,探讨系统的用户需求,给出一个矿区土地复垦管理信息系统的总体结构;陈秋计等(2007)研究基于OracleSPatial的空间数据库,建立矿区土地复垦信息系统,结合Mapx控件进行地理信息系统开发,能对数据进行深入分析与辅助决策,提高土地复垦规划的效率。

    土地适宜性评价是土地因地制宜的前提,是土地合理利用的基础工作,我国的土地适宜性评价始于20世纪50年代的荒地资源考察研究,70年代后期,评价的范围已由荒地发展到了整个农用地,中科院综考会为编制《中国1:100万土地资源图》而拟定了土地资源分类系统是这一时期的研究成果,将土地资源分为土地潜力区、土地适宜类、土地质量、土地限制型和土地资源单位5个级系统。目前,土地适宜性评价多围绕生态适宜性和单一用途的土地适宜性评价展开,评价方法主要有层次分析法、多因素模糊综合评价法、指数和法、极限条件法等。土地复垦适宜性评价是众多土地适宜性评价中的一种,伴随着土地整理、土地复垦工作展开,目前国内的土地复垦适宜性评价以矿山复垦适宜性评价为主,郭青霞等(2002)以安太堡露天煤矿为例,对复垦土地进行了评价单元的划分、评价因素的选择、评价指标体系的确定以及适宜性评价,其中以分析人工堆垫地貌特征及人工扰动土壤特征作为划分评价单元的依据值得借鉴;马从安等(2003)根据大型露天煤矿土地复垦适宜性评价的特点,利用VC一6.0面向对象语言具有字符处理能力强、用户界面友好等优点,建立了土地利用方向和适宜性评价专家系统的知识库系统,将面向基于适宜性评价的土地复垦技术体系研究对象的方法用于专家系统,实现了大型露天煤矿土地复垦专家系统的知识库可视化设计;潘元庆等(2007)以河南省重点煤炭基地土地复垦工程为例,对挖损地、塌陷地压占地三大类待复垦土地现状进行分析,通过FAO土地适宜性评价方法对三类待垦土地进行了适宜性评价,测算出三类待复垦土地的复垦潜力,并进行土地复垦潜分区,总结出集约化农业生态利用、果草林生态利用和农林渔禽生态利用三种土地复垦模式。在土地复垦适宜性评价的方法选择上,吕云峰等(2007)将遥感和GIS术融合在土地适宜性评价中,利用层次分析法确定土地适宜性的评价因子;苏海民,陈健飞(2005)采用物元模型进行土地适宜性评价,不仅可以克服在评价过程中人因素的影响,而且可对参评因子进行量化处理,从而提高土地适宜性评价的精度;陈秋计等(2004)提出了在地理信息系统(Gls)和人工神经网络(ANN)技术支持下对矿区进行土地复垦适宜性评价的一种新方法;刘文楷,陈秋计(2006)提出了基可拓模型的复垦土地适宜性评价方法。

1.2.3存在的问题和发展趋势

    目前我国的土地复垦工作虽然有了很大进展,但由于起步晚,待复垦的土地资面积大,复垦任务还很重,同时,土地破坏面积逐年增加,而复垦率和复垦标准与界发达国家相比,仍存在一定差距。具体到土地复垦方案的编制工作中,主要存在下几个问题:土地复垦工作被重视程度不高,复垦方案有一定的盲目性,具体问题体分析不够到位;不能充分考虑复垦特点,将已经破坏的土地和即将可能破坏的土混淆,复垦措施没有针对性;做复垦规划时前后联系不紧密,基础现状、复垦方向确定以及技术措施的应用前后脱节,不能做到前后一致和紧密结合;土地复垦可行分析过程不够完善,多为文字说明,缺少较为系统的定性和定量分析过程,分析和价结果笼统、不够准确,难以应用到复垦方案的确定中去。针对这些实际问题可以看出,在进行土地复垦方案的编制工作时,对土地复垦识不够,其原因之一是对复垦理论知识的学习和积累不够,土地复垦相关理论体系健全,知识面较窄,不能做到与交叉学科融会贯通。同时,也可以看出土地复垦技体系不够健全,且没有针对性,作为复垦方案确定的前提条件可行性分析体系不够善,尤其是复垦适宜性评价体系简单,造成适宜性评价结果在确定复垦方向时起到重要作用不能完全发挥,进而影响到复垦技术的选取和应用不能切实的与基础现状有效地联系起来,才造成复垦规划前后脱节。

    综上所述,土地复垦工作要更加系统和完善,可以从以下几个方面进行研究和讨:①扩展基础理论研究的广度和深度,挖掘复垦理论本质,达到土地复垦的初衷②建立较为完善的土地适宜性评价系统,运用合理的方法根据土地破坏状况定性、定量的分析土地的适宜类别和适宜程度,为土地复垦方向的确定起到指导作用;③复垦技术体系的不断补充和完善,根据被复垦对象的不同采取不同的复垦方案,使得复方案更有针对性。

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