再論土地復墾學

胡振琪

（1.中國礦業大學環境與測繪工程學院，江蘇 徐州 221116；2.中國礦業大學（北京）土地復墾與生態重建研究所，北京 100083）

1 問題的提出

土地是人類賴以生存的基礎。隨著中國改革開放的深入，工業化、城市化加速推進，人類對土地的利用程度不斷加大，大量土地因工業活動而損毀，致使耕地資源銳減，生態環境惡化，人地矛盾問題日益嚴重。20世紀80年代，中國開始重視并有組織地開展土地復墾。1988年11月8日，國務院頒布《土地復墾規定》，標志著中國土地復墾走上了法制化的軌道。2011年3月5日，《土地復墾規定》上升為《土地復墾條例》。土地復墾已經成為中國增加耕地、保護土地資源、改善區域環境的重要手段。

自20世紀80年代中國開展土地復墾工作以來，在實踐方面取得了巨大進展，土地復墾率已達到25%以上；在理論研究和學科建設方面也成果斐然，從1993年第一篇《試論土地復墾學》學術論文發表[1]到2017年《土地復墾學》全國教材出版[2]，從1988年培養第一個土地復墾學碩士、1991年培養第一個土地復墾學博士，到今天已培養700多名土地復墾學碩士和博士，土地復墾的理論和技術研究有力支撐了實踐，土地復墾學科建設也日瑧完善[3]。2012年11月，黨的十八大提出“要大力推進生態文明建設”的戰略決策，面對資源約束趨緊、環境污染嚴重、生態系統退化的嚴峻形勢，在《土地復墾規定》頒布30年、土地科學學科體系建設穩步推進的關鍵時期，有必要進一步闡述和完善土地復墾學，因此，本文在總結30多年土地復墾學理論和實踐成果的基礎上，進一步對土地復墾學的基本問題及學科發展進行分析。

2 土地復墾概念的再認識

名稱和概念對于一門學科的發展具有基礎性作用。國外描述“土地復墾”多用Reclamation、Rehabilitation、Restoration三個詞語，其內涵是指將各種擾動損毀的土地和環境進行恢復治理，達到等于或優于擾動前的土地利用和生態環境狀態，這三個詞語表示的內涵基本一致，只因各國使用習慣的不同而采用不同的表述，其研究對象、目標都是一致的。中國對“土地復墾”一詞的確定也有其發展過程和歷史背景。20世紀80年代，中國將這一領域翻譯成“造地覆田”“復田”“墾復”“復耕”“復墾”“綜合治理”等多種名稱，直到1988年《土地復墾規定》的頒布，“土地復墾”一詞才被正式確定下來，并將其定義為：對在生產建設過程中，因挖損、塌陷、壓占等造成破壞的土地，采取整治措施，使其恢復到可供利用狀態的活動。由于新中國成立后很長一段時間中國還是相對貧窮且人口眾多的國家，為了解決溫飽問題，糧食安全和耕地保護就成為首要關心的問題，因此，當時對破壞土地的復墾基本以恢復耕地為目標。在土地復墾的實踐中，也將因地制宜，宜農則農、宜林則林、宜漁則漁、宜牧則牧作為基本原則。

盡管“土地復墾”一詞已被學界和實踐界廣泛采納，但“土地復墾”的內涵更多被理解為“恢復耕地”，與“土地復墾”的真實內涵還是存在較大的差別。《土地復墾條例》第二條：“本條例所稱土地復墾，是指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。”按照這一定義和因地制宜的土地復墾原則，將損毀的土地恢復成任何可供利用的狀態，都是土地復墾，包括將采煤沉陷土地復墾為濕地公園、礦山公園、水產養殖場等。

早在20世紀末，筆者就對“土地復墾”的名詞概念及其目標與內涵問題進行了研究，并于2004年在《中國土地科學》撰文，闡明“土地復墾”的目標和內涵是“既要求恢復土地價值，又要求恢復生態環境”，而不僅僅是恢復耕地[4]。因此，結合中國土地復墾實踐和學科發展需求，有必要將“土地復墾”區分為“廣義的土地復墾”和“狹義的土地復墾”。“狹義的土地復墾”就是人們通常理解的“恢復耕地”，屬于典型的“土地問題”；而“廣義的土地復墾”應與國際接軌，其內涵是對損毀的土地與環境進行修復，實現土地使用價值與生態環境的雙恢復，屬于“大環境問題”的概念。基于這種認識，廣義的礦區土地復墾與礦區生態環境修復內涵并無差異，這對促進礦山土地復墾與國際接軌具有重要意義。此外，土地是承載一切社會活動的基礎，土地也是生態環境的重要組成部分，在對損毀土地恢復利用的同時，也是對土地之上的生態環境進行恢復。因此，即使“土地復墾”常被理解為“土地問題”，也絲毫降低不了它對生態環境改善的重要作用。

3 土地復墾學的發展歷程

中國古代最典型的土地復墾案例就是浙江紹興東湖風景區改造，該地從漢代起就是一處采石場，隋代擴建紹興城時又有大規模開采，到了清代人們開始在東湖筑堤分界、蓄水，又經過長期改造，修建成現今山水交融、洞竅盤錯的風景旅游勝地。

盡管在20世紀50—60 年代，中國就開始了現代意義上土地復墾零星和自發探索，但真正重視土地復墾則始于20世紀80年代，歷經30多年的發展，可分為4個發展階段[3]。

3.1 萌芽階段（1980—1989年）

學科發展的起步得益于學術引進和交流。國際上，美國和德國在20世紀初就開始了土地復墾的研究和立法，這一階段，中國學者更多從介紹國外土地復墾做法和經驗開始。1982年馬恩霖等編譯了《露天開采復田》[5]、林家聰等翻譯了蘇聯的《礦區造地復田中的礦山測量工作》、劉賀方翻譯了蘇聯的《露天礦土地復墾》。1985年12月在安徽淮北市召開了第一次全國土地復墾學術會議，1987年9月在山西大同市召開了第二次全國土地復墾會議并成立中國土地學會土地復墾研究會，1989年嚴志才將這兩次學術會議成果匯編成《土地復墾》專著。

1983—1986年原煤炭工業部組織實施了“六五科技攻關項目”——“塌陷區造地復田綜合治理的研究”（煤炭科學研究院唐山分院和淮北礦務局承擔），在安徽淮北成功復墾了大量采煤塌陷地，形成了疏排法、挖深墊淺、充填復墾等采煤塌陷地復墾技術，標志著中國有組織土地復墾的開始。。

1988年11月8日頒布、1989年1月1日生效的國務院《土地復墾規定》，標志著中國土地復墾與生態修復走上了法制化的軌道，土地復墾學科幼苗誕生了。同年，中國礦業大學培養了第一個土地復墾學碩士。

該階段以介紹國外土地復墾經驗、開始有組織地采煤沉陷地治理為特征，以1989年國務院頒布生效的《土地復墾規定》為標志。

3.2 初創階段（1990—2000年）

《土地復墾規定》頒布實施之后，原國家土地管理局和國家環境保護局積極推動全國的土地復墾工作，分別在安徽淮北、江蘇銅山、河北唐山和河南平頂山建立了國家土地復墾示范基地，不斷表彰土地復墾先進單位，促進了土地復墾與生態修復大規模的實踐，掀起了第一個礦區土地復墾的高潮。這一階段，不僅在采煤沉陷地治理技術方面進一步深入，尤其是疏排法、泥漿泵復墾等技術方面不斷革新[6-8]，而且在露天排土場、煤矸石山復墾與生態修復方面也取得了一定突破[9-11]。1997年“采煤沉陷地非充填復墾與利用技術體系研究”科技成果獲得國家科技進步三等獎。“礦山尾礦庫區復墾與污染防治技術研究”獲1998年度國家科技進步二等獎。

在此期間，許多學者開始關注學科的基本問題。如林家聰論述了礦山開采與土地復墾的關系[12]。祝國軍論述了土地復墾的生態功能和生態學原理在采煤沉陷地復墾中的重要作用，并強調生態工程復墾的重要性[13-14]。卞正富、張國良對礦區土地復墾工程的概念進行了定義[15]。胡振琪第一次從學科建設的角度提出了土地復墾學的概念和學科體系，進一步明確了其獨特的研究對象，并從土地復墾學的基本理論、方法論和應用技術三方面全面論述了土地復墾學的內容[1]。徐嵩齡從采礦地的生態破壞特征分析入手，認為采礦地的治理不能用“復墾”，而應該用“生態重建”[16]。胡振琪提出了“分層剝離、交錯回填”的煤礦山復墾土壤剖面重構的基本原理與方法，構建其數學模型和應用于露天煤礦和采煤沉陷地復墾的技術工藝革新[17]。白中科從生態重建的角度探討了礦區生態重建研究的認識（論）、方法（論）[18]。張紹良對土地復墾的概念、對象、性質、學科歸屬、研究空間及其理論構架等土地復墾基礎理論問題也進行了研究[19]。張國良主編了中國第一本土地復墾教材《礦區環境與土地復墾》[20]。在此期間，中國礦業大學和浙江大學培養了4名土地復墾學博士。

中國土地學會土地復墾分會經中國科協批準，以“中國土地復墾學會”的名義于1998年加入國際土地復墾家聯合會。2000年在北京召開了首屆土地復墾國際學術研討會，出版了論文集Mine Land Reclamation and Ecological Restoration for the 21 Century，標志著中國土地復墾研究與國際接軌，促進了該學科在中國的建立與發展。

該階段以學科基本概念和基本問題的探討為核心，以大范圍土地復墾與生態修復的實踐為特征，以土地復墾學、生態重建概念的提出和復墾教材的出版以及首屆土地復墾國際學術研討會的召開為標志。

3.3 發展階段（2001—2007年）

首屆土地復墾國際學術研討會之后，土地復墾學科得到了進一步關注，步入穩定發展期。這一階段，土地復墾的理論與技術研究更加全面和深入。對“土地復墾”“生態重建”等學術名詞和內涵等基本問題的研究進一步深入，對國外有關概念的理解也更透徹。胡振琪對中國土地復墾的概念內涵與學科發展給出了新的認知，提出土地復墾的研究對象擴展為各種人為活動和自然災害損毀的土地，土地復墾的目標應該包含恢復生態環境，土地復墾的內涵應該擴展到景觀生態、生物多樣性和土地綜合效益的恢復[3]。這一階段對復墾土壤的研究較多[21-24]，一個完整的土壤重構概念被提出[25-26]，并認為土壤重構是土地復墾的共性技術原理和基礎，土壤剖面重構是核心。除了對露天礦復墾、煤矸石山治理等復墾技術之外，采煤沉陷地治理依然是研究熱點，各種治理模式和實踐的研究不斷涌現[27-29]，非充填復墾除繼續研究泥漿泵復墾外，提出了一種新的、有利于分層土壤重構的采煤沉陷地拖式鏟運機復墾技術[30]。由中國礦業大學（北京）牽頭的“煤礦區土地生態環境損害的綜合治理技術”項目獲2004年度國家科技進步二等獎。

2006年原國土資源部等七部委下發的《關于加強生產建設項目土地復墾管理工作的通知》提出加強土地復墾前期管理，做好生產建設項目土地復墾方案的編制、評審和報送審查工作。2007年原國土資源部《關于組織土地復墾方案編報和審查有關問題的通知》正式將土地復墾方案納入開采和用地許可，標志著土地復墾有了可靠的抓手，促進土地復墾進入一個新的高速發展階段。

該階段以學科概念的進一步完善和土壤重構概念與方法的提出為核心，以技術的全面深入研究并取得中東部煤礦區土地復墾技術突破為特征，以2007年土地復墾被正式納入采礦許可和用地審批為標志。

3.4 高速發展階段（2008年至今）

這一階段是土地復墾學科領域新理念新技術不斷涌現和突破的時期。2011年國務院頒布實施《土地復墾條例》，并相繼頒布多個行業技術標準，促進了土地復墾快速和有序發展。

在理念創新方面，針對傳統采煤沉陷地穩沉后復墾恢復土地率低、復墾周期長等弊端，提出了井工煤礦邊開采邊復墾的新理念[31-32]，從而促進了“末端治理”向“源頭和過程控制與治理”的轉變。仿自然地貌重塑的理念從國外借鑒入中國[33]，對其關注逐漸增多，研究和應用也不斷深入。

在土地復墾技術方面，承擔了大量863計劃、自然科學基金和十一五、十二五國家科技支撐計劃項目。在東部采煤沉陷地復墾技術方面，先后完成了采煤沉陷地農業復墾技術[34]和黃河泥沙充填采煤沉陷地復墾技術；在煤矸石山生態修復方面，叢枝菌根在煤矸石山土地復墾中的應用[35-36]和自燃煤矸石山污染治理與生態修復技術取得突破[37-39]；在露天礦土地復墾技術方面，排土場植被恢復、復墾土壤與微地形研究取得諸多成果[40-42]；在西部生態脆弱礦區的生態損毀監測與修復方面取得了歷史性突破，先后榮獲5項國家科技進步二等獎，發明了眾多的生態環境損毀監測方法，揭示了西部煤炭開采對地下水和地表環境的影響規律[43-45]，發現了生態環境損毀的自修復現象，開發了大型煤炭基地地下水保護技術，揭示了西部干旱煤礦區土地復墾的微生物修復機理，創建了規模化的菌劑生產技術[46-47]。

2008年出版了本領域的第二本教材《土地復墾與生態重建》[48]，并榮獲全國煤炭高等教育優秀教材一等獎。中國礦業大學、中國礦業大學（北京）、中國地質大學（北京）等高校，長期進行土地復墾學的本科生教學建設[49]，中國礦業大學（北京）胡振琪教授主講的“土地復墾學”榮獲2009年度北京市精品課程。白中科教授主編的《土地復墾學》教材也在2017年12月正式出版[2]，標志著土地復墾學的學科建設取得了重要進展。

該階段以土地復墾新理念新技術的提出為核心，以西部生態脆弱區土地復墾與生態修復技術的突破性成果為特征，以《土地復墾條例》的頒布及相關標準和監管方法的涌現為標志，以諸多土地復墾的教學成果為學科發展的名片，使土地復墾學在土地科學與技術學科中享有獨特的位置。

4 土地復墾學基本問題的再認識

4.1 研究對象

任何學科都應有相對穩定的研究領域和獨特的核心問題。只有存在一個獨特的核心問題，學科才有存在的必要，也只有當為解決該核心問題而建立了一套研究體系時，一個獨立的學科才真正形成[50]，土地復墾學的產生亦是如此。土地復墾是相對于土地損毀而言的，因此，土地復墾學的研究對象就是各種人為活動或自然災害損毀的土地。土地損毀導致其上的生物隨之損毀，即土地生態系統遭到損毀[51]，因此土地復墾學的研究對象實質上就是“損毀的土地生態系統”。所以，盡管今天還是將“損毀的土地”作為土地復墾獨特的研究對象，但其內涵一定要從“土地生態系統”去理解。損毀的土地不僅僅是土地使用價值的損毀，而且也是生態環境的損毀，這樣土地復墾的目標就自然而然的是“恢復土地使用價值和生態環境”的雙重任務。

損毀土地從損毀的特征可以區分為物理損毀和化學損毀。物理損毀主要是對土地生態環境的直接破壞，是顯性的破壞；化學損毀就是土地污染，往往是隱性的損毀，不容易被發現。因此，過去更多重視對物理損毀土地的復墾，如今對化學損毀土地的修復（復墾）已變得越來越重要。

基于對土地復墾概念和研究對象的再認識，不妨把研究損毀土地（生態系統）的產生機制與演變規律及其恢復治理的理論、方法、技術工藝、政策及管理的學科，稱之為土地復墾學。

依據損毀的原因，可以將損毀土地區分為人為損毀和自然災害損毀。人為損毀又可以區分為采礦、交通建設、城鄉建設等人為活動；采礦損毀又可以依據礦物資源以及其采礦方式不同進行進一步細分。總之，損毀土地的原因多種多樣，使得其損毀特征具有復雜性，有的還具有隱伏性和動態性，對土地復墾技術的選擇具有極大的挑戰。

4.2 研究任務與內容

土地復墾學是緊緊圍繞損毀土地這一獨特的對象而展開的，其核心問題是損毀土地的再生利用及其生態系統的恢復。這一核心問題可以分解為損毀土地資源特征研究、土地再生利用及生態系統恢復理論與技術研究，以及土地復墾的管理。因此，土地復墾學的研究任務為：（1）損毀土地產生的原因、特征、影響因素、損毀程度、損害風險和損毀機理研究。通過先進的監測技術，揭示損毀土地的特征；通過物理和數值模擬研究土地損毀的原因、影響因素、損毀的時空演變規律以及損毀機理；通過建立評價系統與方法，科學診斷土地損毀的時空分布特征和損毀程度以及損害風險。（2）損毀土地再生利用及其生態系統恢復的理論與技術。研究損毀土地再生利用及其生態系統恢復的原則、基礎理論與技術原理，研究土地復墾規劃方法、工程復墾技術與生物修復技術等。（3）土地復墾管理。就是對損毀土地以及復墾后的土地采取行政的、法律的手段和綜合措施進行干預與協調，以達到充分、合理、高效地利用一切可以利用的土地后備資源[3]。在現階段，土地復墾管理的重點是解決土地復墾的義務與權益、土地復墾資金、土地復墾的監管機制等重大政策問題，并力爭早日通過立法來促進土地復墾工作的開展。

針對上述研究任務，土地復墾學的研究內容主要包括：（1）土地損毀與生態環境損害的監測與診斷。利用現代測繪技術和土地測量與調查技術，研究土地與生態環境因子的信息提取與識別技術、損毀過程的動態監測、損毀特征的調查與分析、損毀程度與風險的評價診斷、損毀的預測方法、損毀產生的機理等，從而形成針對損毀土地生態系統獨特的監測與診斷技術。（2）土地與生態環境損害的源頭控制方法。在土地損毀原因、機理分析的基礎上，基于源頭控制的原理，研究從源頭上控制土地損毀的措施和方法，如協調開采、超大工作面開采、離層注漿等。（3）土地復墾的基礎理論與原理。土地復墾涉及許多學科，如采礦、地質、土壤學、農學、林學、生態學、景觀學、植物學、生物學等，這些相關學科基礎理論的綜合應用是土地復墾學的基礎理論。此外，土壤重構、地貌重塑、采復一體化（邊采邊復）原理是土地復墾獨特的基礎理論。（4）土地復墾規劃設計。研究土地復墾規劃設計的原則、內容深度等基本問題，研究損毀土地復墾可行性、土地利用的時空格局與水陸生態系統的優化、復墾區功能設計與產業布局、規劃設計方法與范式、規劃設計方案的可視化表達及制圖等。（5）土地復墾的工程技術（土壤重構與地貌重塑）。研究損毀土地再生利用的土壤重構技術、土壤剖面構型優化、地貌重塑設計及構建等工程技術措施及工序安排。（6）土地復墾的生物技術（植被恢復與生物修復）。研究恢復土地功能和改善生態環境的各種植物、動物、微生物等生物措施，實現土地生態系統功能的恢復和提高。（7）土地復墾的監管與政策。研究土地復墾有關的責權利、懲罰與激勵、復墾資金等復墾政策，研究復墾全生命周期的監管方法與機制，研究行政和經濟手段的監管方法等。

4.3 學科定位與學科體系

學科定位是一個非常困難但至關重要的問題。隨著社會對土地復墾的認識和要求不斷提高，人們對土地復墾學的學科性質的了解也不斷深入。土地復墾的對象是損毀土地（生態系統），既有自然屬性，又有社會經濟屬性，既需要自然科學的一些理論方法和工程技術，又需要政策、法規、管理等社會手段，二者缺一不可。因此，土地復墾學屬于自然科學和社會經濟科學交叉的邊緣學科。目前土地復墾學的研究偏重于應用研究和技術研究，具有較為明顯的應用學科的特點。由此可見，土地復墾學是一門多學科交叉的綜合性應用學科。它既是土地科學的分支學科，也是環境科學與技術、生態學的分支學科。對礦區土地復墾而言，也是礦業工程學科的分支學科。

基于對土地復墾學核心任務和研究內容的分析，土地復墾學可以分為土地復墾基礎理論、土地復墾技術和土地復墾管理（圖1）。土地復墾基礎理論又分為土地復墾支撐理論和土地復墾獨特理論。土地復墾學是一門技術性和應用性很強的學科，根據土地復墾工程的整個過程，土地復墾相關技術包括監測診斷技術、規劃設計技術、工程技術（土壤重構與地貌重塑）、生物技術（植被恢復與生物修復）等。土地復墾管理方面，需要健全土地復墾相關政策法規來推進土地復墾工作更加科學化、規范化的開展，需要完善土地復墾監管機制來保證土地復墾的效果，土地復墾實施過程中需要合理的土地復墾工程管理來保障土地復墾的順利實施。

圖1 土地復墾學學科體系Fig.1 The discipline system of land reclamation science

5 學科發展展望

生態文明建設以及綠色發展戰略的大力推進為土地復墾提供了良好的發展機遇，土地復墾學也將朝著更加完善的方向發展，主要的發展趨勢：（1）土地復墾學科定位與學科體系進一步發展。隨著越來越多的土地復墾工程實踐與科學研究，土地復墾學的學科內涵和體系將得到進一步深入研究，在學科概念、學科內容、學科體系等方面將更加完善。（2）土地復墾基礎理論進一步提升和完善。除了對相關學科基礎理論的支撐進一步完善以外，圍繞土地復墾獨特理論的研究將會有重要突破。土壤重構作為損毀土地恢復利用不可回避的問題，已經得到較為廣泛的認識，被作為土地復墾一個獨特的理論或技術原理。特別是近年來夾層式土壤重構原理的提出[52]，必將促進土壤重構理論的進一步提升。此外，仿自然地貌重塑原理和采復一體化（邊采邊復）原理也已經受到廣泛關注，其理論與方法也將會有所突破。（3）土地復墾新技術將不斷涌現。中國30多年的土地復墾研究和實踐，在近10年才有較大的突破，如井工煤礦邊采邊復技術、黃河泥沙充填復墾技術、煤矸石山自燃治理與生態修復技術等。隨著大數據、云計算、人工智能（AI）的出現，以及信息獲取技術和工程施工設備與技術的不斷進步，土地復墾技術必將產生質的飛躍，基于AI技術的智慧復墾、精準復墾，傳統挖深墊淺技術的升級換代，復墾機器人、生物修復、復墾材料與產業化、礦區污染土地修復、高質量耕地復墾、差異化的生態修復等將是研究重點。（4）土地復墾管理將日臻完善。中國經過30多年的土地復墾實踐，土地復墾的法規和管理有了很大進步，但仍存在大量問題[53]：“監管機構不健全”“缺乏專門有效的監管部門” “監管主體工作認識不到位”“‘誰損毀、誰復墾’的原則執行情況差”“監管人員的工作業務水平不高”“缺乏明確的復墾資金管理機制”“監管手段落后”等。為了實現土地復墾項目高層次、高標準、高效益的目標要求，探索符合中國國情的土地復墾管理模式、完善土地復墾全過程監管機制、創新復墾管理信息化和無損質量檢測技術等，仍將是未來一段時間內土地復墾管理和實踐的研究熱點。

致謝：論文撰寫過程中，梁宇生、袁冬竹和鞏玉玲在文獻的收集整理、文字修改等方面做了大量工作，李晶教授也對論文提出了修改意見。在此一并表示衷心感謝！