土地復墾學課程建設與發展趨勢

孟令冉，趙 華，董霽紅

（1.中國礦業大學環境與測繪學院，江蘇 徐州 221116；2.江蘇省資源環境信息工程重點實驗室，江蘇 徐州 221116）

土地是人類賴以生存與發展的物質基礎，三次工業革命以后，人口增長、工業化、城市化和礦產資源的大規模開采使大量土地遭到占用和破壞，土地塌陷、荒漠化、鹽漬化、土地污染等災害頻發，人地矛盾突出[1-2]。為緩解人地矛盾，維護生態安全，人們愈加重視對破壞土地的恢復利用并采取一系列的土地復墾措施，土地復墾成為國內外廣泛關注的問題。近年來，土地復墾學課程在國內外各高校陸續開設，成為土地科學、測繪科學、環境科學和礦業工程等學科專業的特色課程[3-4]。對比國內外土地復墾學發展現狀，土地復墾學的課程屬性仍然比較模糊，課程建設存在差異，尚未形成一個完整的課程體系。從土地科學的視角探討土地復墾學的性質與內涵，研究土地復墾學課程建設與發展趨勢，可為土地復墾學課程體系的發展與完善提供借鑒。

1 土地復墾學的提出

1.1 土地復墾相近術語釋義

“復墾”一詞最早源于國外，歐美常用Restoration、Reclamation、Rehabilitation三個詞進行描述。1974年，美國科學院對這三個術語給出了明確的定義，分別為“復原”（Exact conditions before disturbance）、“恢復”（Habitable to organisms originally present）和“重建”（Form and productivity in conformity with a prior use plan）[1]。在中國，“復墾”一詞最早稱之為“造地覆田”、“墾復”、“復耕”、“綜合治理”等，“復墾”概念譯自英語“Reclamation”，意為“開拓（廢棄地等）成為有用、可耕植之狀態；墾殖”[5]。

土地復墾率先開始于美國、德國等工業發達國家。美國聯邦法典第30卷第7篇中將土地復墾定義為：“將采礦后的土地恢復成管理當局批準使用的采后土地的各種活動”。德國《礦產資源法》第4章第4節中將其定義為：“在顧及公眾利益的前提下，對因采礦占用、損害的土地進行有規則的治理”。中國早期的土地復墾概念一般是指將廢棄的土地重新開墾為農田種植農作物，1988年國務院頒布《土地復墾規定》，明確了土地復墾的概念，2011年《土地復墾條例》將其更新為“對生產建設活動和自然災害損毀的土地，采取整治措施，使其達到可供利用狀態的活動”。可見，土地復墾概念與內涵的界定是一個不斷探索與擴展的過程。

土地開發、土地整理、土地整治與土地復墾既相互交叉又各有不同，許多學者傾向于將“土地開發整理”或“土地整理復墾開發”結合在一起論述[6]。“土地開發”（Land Development）在國外被認為是將生地轉化為可供住宅、商業或工業開發土地的過程。在國內，總結學者對土地開發的解釋[7-9]，可從狹義和廣義兩方面闡述：狹義的土地開發是指對未利用土地的開墾，使其轉化為可利用土地資源；廣義的土地開發是指采取一定的工程、生物和技術措施，擴大土地的有效利用范圍或提高土地的利用深度所進行的活動，既包括對未利用土地的開墾和利用，也包括對已利用土地的整治和復墾。“土地整理”（Land Consolidation）一詞源于德國，國外土地整理側重于農林管理和城鄉發展，是控制鄉村景觀侵蝕[10]、處理自然環境問題[11]、協調城鄉發展[12]的有效工具。國內早期土地整理主要集中于農地，整理水平相對較低，多注重耕地面積、糧食產量的增加和土地生產力的提高，忽略了對“三生空間”的優化和權屬調整[13]。2008年10月，黨的十七屆三中全會提出“土地整治”（Land Remediation）的概念，“土地整治”是土地整理復墾開發的統稱，狹義的土地整治又稱土地治理。2014年5月，國土資源部發布實施《節約集約利用土地規定》，對土地整治的內涵和目標進行了界定，土地整治不僅包括對田、水、路、林、村的綜合治理，還包括對歷史遺留的工礦等廢棄地的復墾利用。

1.2 土地復墾的理論、方法與技術

土地復墾受自然規律和社會經濟規律的雙重制約，自然地理環境的地域分異規律、結構—功能理論、人與自然相互作用系統的演變理論、系統學的熵理論、生態學理論、景觀生態學理論、可持續發展理論等是土地復墾學的理論基礎[5]。從土地復墾的基本原理來看，土地利用原理、耗散結構原理、景觀格局優化原理、多樣性和異質性原理、因地制宜組合外部條件原理等是土地復墾的基本原理[14]。從土地復墾工程實踐來看，國內外相關研究提出生態演替原理、土壤重構理論、礦山沉陷理論、全生命周期理論等是土地復墾實踐的理論延伸。土地復墾學的重要任務之一是正確認識土地復墾的性質與功能，構建土地復墾的核心理論體系。

基于礦區、耕地、林地等不同土地利用類型、不同區域自然地理環境，考慮土地復墾工程實踐的主要限制因子，土地復墾的方法與技術可大致分為三類：一是工程復墾，主要包括“挖深墊淺”土地復墾、充填復墾、梯田式復墾和疏排法復墾等，這些復墾技術與模式已發展成熟并廣泛應用。二是生物復墾，其目的是通過動物、植物、微生物等對復墾區域進行生態修復和土壤改良，主要技術有土壤生物改良技術、植被篩選技術、綠化技術、重金屬污染土壤修復技術等。三是生態復墾，包括基塘復墾、矸石山生態復墾、人工林復墾以及多種復墾工藝聯合復墾等[2，5]。

1.3 土地復墾的文獻分析

分別以“TS=Land Restoration OR TS=Land Reclamation OR TS=Land Rehabilitation”和“SU=‘土地復墾’AND AB=‘土地復墾’”為檢索式對ISI Web of Science引文數據庫和中國學術期刊全文數據庫（CNKI）進行高級檢索。截至2016年底，根據文獻摘要進行精煉得到與土地復墾密切相關的文獻19703篇，其中ISI Web of Science共計16753篇（含國內學者發表文獻2897篇），CNKI共計2950篇。

分析國內外土地復墾文獻年度發表情況可得，1948年，即第二次世界大戰以后，國際公開發表的土地復墾相關文獻間或增加，各國高度重視戰后重建及土地恢復利用問題，土地復墾學開始嶄露頭角。1948—1988年的40年間土地復墾文獻數量增長緩慢，1988年以后呈指數形式快速增長，土地復墾學朝多學科、多元化方向發展，在諸多研究領域中占有一席之地。國內土地復墾的文獻研究始于1985年，在近30年時間里呈不斷上升趨勢，土地復墾學發展不斷完善。2013年以后，全球工業發展疲弱，經濟持續波動，國內外土地復墾文獻年度發表數量開始下降，土地復墾研究熱度有所回落，對土地復墾學的發展產生一定影響。

土地復墾文獻發表數量可以反映一個國家對土地復墾工作及科學發展的重視程度。分析各國土地復墾文獻發表數量：中國、美國文獻數量最多，分別為5847篇和5685篇，占總數的29.68%和28.85%；英國、澳大利分列第三和第四，發表文獻數量占總數的5%以上；加拿大、德國、西班牙、巴西、法國、荷蘭6個國家文獻發表數量占總數的2%以上，其他國家在1%左右。從空間分布看，土地復墾學發展不均衡，多分布在歐美等經濟發達國家及中國、印度等少數發展中國家，中、美兩國是土地復墾研究的核心區域。

1.4 土地復墾的相關論著

國外土地復墾的相關論著在20世紀20年代前后便已出現，早期主要記載了美國、澳大利亞及部分歐洲國家的土地復墾法律、政策、經濟等相關內容，如“The Economics of Land Reclamation in the United States”（A.W. Shaw，1927）、“Land Drainage and Reclamation”（Ayres & Quincy Claude，1928）、“The Agricultural Reclamation of Marshes”（Akseljrod D. M.，1940）等，這一時期土地復墾工作多為農業復墾，更準確地說是農地的開墾與治理。20世紀50年代以后，隨著對土地復墾工作的重視與會議召開，土地復墾相關論著不斷涌現，如R. J. Hutnik和G. M. Davis在“Ecology and Reclamation of Devastated Land”（1973）中以1969年賓夕法尼亞大學召開的土地復墾專題會議為背景記載了尾礦庫、煤矸石山、廢棄工業場地等損毀土地的現狀、存在的問題及相關復墾措施等[17]；D. Brown等在“Reclamation and Vegetative Restoration of Problem Soils and Disturbed Lands”（1986）中對露天采空區土地復墾技術、礦山土地處理與分級、土壤穩定技術等作了詳細介紹[18]。針對干旱區、城市等土地復墾問題，J. Skujins和William E. Sopper等相繼出版了“Semiarid Lands and Deserts: Soil Resource and Reclamation”（1991）、“Municipal Sludge Use in Land Reclamation”（1993）等論著。21世紀以來，隨著土地復墾研究的深入，各國針對土地復墾出版了大量論著，介紹土地復墾相關技術與方法。

中國土地復墾理論研究最早源于馬恩霖、鄔立國編譯的《露天開采復田》（1982）一書。由國家計劃委員會國土司等組織編寫的《土地復墾》（1988）是國內土地復墾領域的最早論著。1991年，李根福編著《土地復墾知識》，介紹了土地復墾方法、復墾實例與復墾效益計算等內容。此后，國內土地復墾以（煤）礦區為研究重心先后出版了《礦區土地復墾技術與管理》（趙景逵，1993）、《露天煤礦土地復墾研究》（胡振琪，1995）、《礦區土地復墾規劃的理論與實踐》（卞正富，1996）、《工礦區土地復墾與生態重建》（白中科，2000）等論著，對礦區土地復墾理論、技術、方法等進行了深入的研究與探討。在教材方面，以張國良主編的《礦區環境與土地復墾》（1997）作為高等學校規劃教材，初步形成了“土地復墾學”課程教學體系[15]，《土地整理與復墾》（付梅臣，2007）和《土地復墾與生態重建》（胡振琪，2008）等作為高等學校“十一五”規劃教材在各高校“土地復墾學”相關課程中廣泛使用，但在新理論、新技術、新方法等方面需不斷完善，增強特色。

2 土地復墾學的課程建設

2.1 土地復墾學的內涵與研究對象

土地復墾學是對土地復墾概念、內容、基礎理論、技術方法等進行深入研究而不斷發展形成的科學體系。國外對土地復墾學的概念并沒有科學的界定，國內關于土地復墾學的定義由中國礦業大學胡振琪教授提出，從學科建設的角度將其定義為“研究土地破壞的產生機制及演變規律、破壞土地再生利用的政策、理論、方法、技術工藝、管理技術等相關問題的學問”[16]。土地復墾學的研究對象是破壞或退化的土地，其核心問題是破壞或退化土地的再利用及生態系統的恢復[17]。

以《土地復墾方案編制實務》等對損毀土地的劃分為依據，將土地復墾劃分為生產活動（礦業與非礦業）、建設活動（建設項目和建設用地）、自然災害（地震和水毀等）和其他4類[18]，分析土地復墾學的研究對象（圖1），可以得出：土地復墾學的研究對象涵蓋了耕地、園地、林地、草地、居民點及工礦用地、交通運輸與水利設施用地等多種土地利用類型。采礦損毀土地是國內外土地復墾研究的主體，分別占國內外文獻總量的56.3%和73.4%，其中煤礦是國內外土地復墾研究的最主要對象，此外，國內還對離子吸附型稀土礦土地復墾進行了相關研究[19]。從各類型文獻比例可以看出，國外對林草地、濕地等土地復墾研究較多，尤其關注森林、草原（場）、農田、河海濕地等的土地復墾與生態恢復。在采石場、磚瓦窯非礦業用地，水利、交通建設項目和鄉村、城市建設用地等方面，國內外土地復墾研究均有涉及，國外多為沿海造地、海港、水利設施用地的土地復墾，國內多集中于高速公路、鐵路壓占土地、鄉村廢棄地等的復墾重建研究。總體來看，土地復墾學研究對象不斷拓展，仍以工礦廢棄地為主，非礦業廢棄地復墾研究逐漸得到重視。

2.2 土地復墾學的課程設置

20世紀80年代前后，俄羅斯、美國、加拿大等工業發達國家的部分高校已經開設土地復墾相關課程。俄羅斯國家礦產資源大學、莫斯科國立土地規劃大學，美國弗吉尼亞理工大學、南伊利諾伊大學，加拿大阿爾伯塔大學，澳大利亞昆士蘭大學等是開設“土地復墾學”及相關課程最早的高校[20]。中國礦業大學最早于1994年開設“土地復墾學”課程[4]，中國地質大學、中國農業大學隨后開設相關課程。此外，美國賓州州立大學、印第安納大學，德國弗萊伯格科技大學，俄羅斯莫斯科國立礦業大學，瑞典農業科學大學，河南理工大學、山西農業大學等數十個國家高校均相繼開展土地復墾相關研究與教學活動。

以國內外從事土地復墾研究較為深入的知名高校為對象，從土地復墾學的課程類型、課程性質、授課形式等方面分析土地復墾學的設課情況（表1）。

圖1 國內外土地復墾對象及文獻數量Fig.1 Classif i cation of land reclamation objects and statistics at home and abroad

（1）土地復墾學的課程類型。從土地復墾學的專業、課程設置來看，可劃分為三種類型：礦業復墾型、農林復墾型和綜合復墾型。以德國、加拿大、澳大利亞等為代表屬于礦業復墾型，土地復墾學專業設置主要為礦業工程、采礦與環境工程、礦山復墾與景觀規劃等與礦業土地復墾緊密相關專業，開設了礦業土地修復、礦山復墾與環境管理、礦山廢物管理與地貌設計、礦井水處理等課程，礦業特色突出；以荷蘭、瑞典等為代表屬于農林復墾型，土地復墾專業以農林水土管理、土地利用、環境管理為主設置水資源管理、土壤保持與土地評價、污染土壤·風險評估與修復等課程，從事農林土地復墾、土壤修復及水土資源可持續發展研究。以美國、中國、俄羅斯等為代表屬于綜合復墾型，土地復墾專業設置涵蓋了礦業工程、農學、林學、環境科學等相關專業，土地復墾學課程對礦區、農林植被、水土各方面均有涉及，研究內容十分廣泛。

（2）土地復墾學的課程性質。國內外土地復墾課程多為專業或學位必修課程，部分為選修課程。部分國外高校，如弗吉尼亞理工大學、昆士蘭大學等在土地復墾學課程選擇時要求學生需具備土地科學、土壤學、生態學、采礦學等相關理論知識基礎，國內對此方面暫無相關要求。值得提及的是，在國內，中國礦業大學、中國地質大學和河南理工大學等從事土地復墾研究較早的高校，土地復墾學相關課程已成為土地資源管理、測繪工程、環境科學等專業的核心、特色課程，土地資源管理專業被評為國家級、省級特色專業。

（3）土地復墾學的授課形式。從學科設課情況看，土地復墾學課程主要包括土地復墾理論、技術方法、復墾模式與案例分析等幾個方面，國外更加注重土地、生態等相關學科基礎理論知識的培養，根據不同的教學目標和要求，增設土壤學、生態學、植物學等相關內容，國內土地復墾學課程以土地整治和土地復墾為主，具有一定的局限性。在課程組織形式方面，美國、加拿大、澳大利亞等高校多采取實地考察、實踐與理論相結合的教學方式，更加注重學生實踐教育，中國、俄羅斯等高校在實踐環節相對缺乏。

2.3 土地復墾學的課程定位

基于ISI Web of Science引文數據庫對土地復墾文獻按照學科研究方向進行分類統計可得，土地復墾學研究主要集中在環境科學生態學（Environmental Sciences Ecology）、生物多樣性保護（Biodiversity Conservation）、農學（Agriculture）、林學（Forestry）、植物科學（Plant Sciences）、動物學（Zoology）、水資源學（Water Resources）、工程學（Engineering）、地質學（Geology）10多個方向，其中，環境科學生態學與生物多樣性保護方面的研究最為廣泛，并向遙感傳感技術、計算機技術、生物化學分子分析方法等新興、前沿研究方向快速發展。

依據國務院學位委員會和教育部頒布的《學位授

予和人才培養學科目錄（2011年）》，目前在13個學科門類的一級學科和二級學科中尚未設立土地復墾相關學科。基于國內外高校土地復墾學專業和課程設置（表1）分析土地復墾學的設課學科，可以得出與土地復墾學課程性質相近的學科包括9個一級學科和11個二級學科。此外，教育部《關于公布2016年度普通高等學校本科專業備案和審批結果的通知》（教高［2017］2號），中國地質大學、長安大學成立“土地整治工程”專業獲批，內容涵蓋工礦區損毀土地復墾、高標準農田建設、農村土地整治與新農村建設、退化土地修復與治理等，土地復墾學是“土地整治工程”專業的核心特色課程。

表1 國內外高校土地復墾學課程設置情況Tab.1 Curriculum setting of land reclamation in universities at home and abroad

3 土地復墾學的發展趨勢

3.1 土地復墾學的熱點問題

基于ISI Web of Science引文數據庫和中國學術期刊全文數據庫（CNKI）對近10年國內外土地復墾文獻的關鍵詞進行可視化詞頻分析，研究國內外①因篇幅有限，國內土地復墾學研究熱點分布圖未在文中顯示，若有需要，可與筆者聯系索要。土地復墾的熱點問題（圖2），可簡要概括為以下兩個方面。

（1）復墾土壤、水與植被研究。近年來，國內外土地復墾在采煤塌陷地、露天礦、排土場等復墾土壤、水與植被方面的研究更加深入，主要包括礦區土壤重構、酸性礦井水處理及植被與物種恢復方面，生物多樣性、復墾土壤與植被的固碳能力、復墾區生態系統服務功能、礦區生態重建等成為土地復墾的研究熱點。在土壤重構方面，除復墾土壤改良培肥相關研究外，國外更加關注對土壤有機質、土壤生物活性以及土壤碳庫的恢復，在生物炭方面研究逐漸增多，還包括水土保持、土壤重金屬吸附遷移等方面的技術研究。酸性礦井水是國外礦區土地復墾研究的重點，此外還包括選煤廢水、尾礦庫廢水等新型凈化技術的研究。在礦山生態恢復、環境保護、景觀重建方面，復墾物種選擇是土地復墾與生態恢復的關鍵，農林物種多樣性、人工造林與物種入侵、土壤與植物微生物復墾機制等研究更加深入。

（2）土地復墾監測、管理與評價。監測方面的研究重點是數據采集與分析技術，將多源遙感、傳感、地理信息系統、計算機、無人機等現代技術與電子設備應用到土地復墾數據采集、監測工作中，實現大面積、高精度、多平臺、多時相動態監測，推動了土地復墾監測技術的進步。土地復墾管理研究主要集中在復墾政策與標準方面，近年來，國內外土地復墾相關政策與標準不斷更新完善，對不同類型的損毀土地，不同用途復墾土地提出新的規定，還包括復墾環節的標準研究，礦區風險評估和管理等。在土地復墾評價方面，國內外發布了一些標準評價方法，如基本農田復墾標準，水質快速評估方法、土壤質量評價標準等，還包括土地復墾適宜性評價、土地復墾效益評價等新模型、新方法。

3.2 土地復墾學的課程體系構建

（1）土地復墾學課程領域逐步拓寬。土地復墾學理論、技術、方法涉及多方面知識，各學科專業之間相互聯系。近年來，各高校、科研院所相繼成立土地科學研究與教學機構，土地科學研究已從相關學科研究中的一部分逐漸發展為自成體系的學科研究，開設土地復墾學課程的主要有土地資源管理、大地測量學與測繪工程、環境科學和環境工程等專業，土地復墾學課程領域更加寬泛，學科不斷增加。但是，由于各專業教師與學生理論基礎與知識背景不同，土地復墾課程教學缺乏系統化和針對性，培養土地復墾專業人才需進一步明確土地復墾課程的學科專業屬性。目前，土地工程一級學科申報工作正在進行，“土地整治工程”專業已經設立，土地復墾作為土地整治工程的核心內容，將土地復墾學課程設置在土地科學中的土地整治工程和土地資源管理專業中更有利于專業人才的培養。

（2）土地復墾學課程體系逐漸形成。國內外各高校土地復墾學課程陸續開設，課程類目不斷完善，課程內容更加豐富，網絡化課程教學逐步實施，土地復墾學課程體系逐漸形成。相比而言，土地復墾學課程體系建設還需注意以下問題：一方面，國內土地復墾課程教材的時效性，對近年國內外土地復墾研究熱點，新的理論、技術方法等囊括不全，針對特定復墾對象、復墾目標的系統研究不足，缺乏除礦區外土地復墾具體案例分析，土地復墾教材須不斷更新完善并與國際接軌。另一方面，土地復墾學課程應注重理論與實踐的整合，突出理論指導下的復墾實踐，土地復墾實踐不僅是特定條件下的規劃實習，還應包括實地考察、實驗分析、項目參與等，以培養學生土地復墾方面的專業技能。

4 結語

隨著對土地復墾專業人才的需求不斷增加，土地復墾學課程體系需要不斷發展與完善。本文以國內外土地復墾學的產生與發展為主線，采用文獻統計、對比分析等方法對土地復墾學課程的建設與發展進行了較為系統的梳理，包括土地復墾學的內涵與對象、文獻論著、課程設置、課程定位等。相比而言，國外土地復墾學課程體系更加完善，在土地復墾學的專業開設、課程設置和授課形式等方面值得中國借鑒，土地復墾實踐是專業人才培養的必要環節。結合土地復墾近年研究熱點問題，土地復墾學研究更加精細化和專業化，各高校在課程體系建設上應進一步明確土地復墾學課程定位，加強土地整治工程專業建設，增設土地復墾研究方向。在土地復墾學課程體系改革上，應規范土地復墾學教材體系，開展土地復墾學英語教學，面向全球更多地區與對象的網絡精品課程需進一步加強，以全面提升課程教學質量，培養土地復墾專業人才。

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