基于利益相關者視角的待復墾礦區土地再利用適宜性評價

張玉臻，熊建華，葉劍平,2

(1.中國人民大學公共管理學院，北京 100872；2.中國人民大學土地政策與制度研究中心，北京 100872)

0 引言

中國是重要的礦產資源生產國[1]，隨著中國礦產資源探儲量和開采量的增加[2]，破損土地面積不斷增加[3]。2016年《全國礦山地質環境調查報告》顯示，中國因采礦損毀土地面積約300萬hm2，大面積破損土地的存在既與我國土地資源利用緊張的現狀相矛盾[4,5]，還會引發水土流失、地面塌陷等一系列生態問題[6-8]。因此，礦區廢棄土地亟待復墾再利用，且如何合理確定廢棄土地再利用方向是礦區土地復墾的重要環節。

土地再利用適宜性評價是確定土地再利用方向的重要決策依據[9]。與國外相比，國內有關礦區土地復墾再利用的相關研究起步較晚[10-12]。1998年蘇光權等采用景觀層次分級分類法對礦區廢棄土地資源進行分類，確定了不同土地資源類型的開發利用途徑[13]；后續學者主要從礦區自然條件和破損現狀兩方面設置土地復墾適宜性評價體系，分別采用多級指標推斷法[10]、用地競爭指數法[14]、決策樹模型法[15]、指數和法和極限條件法[16]等，針對一種或多種土地利用方式[17-21]展開適宜性評價研究。而國外學者通過設置MLSA(Mining Land Suitability Analysis)評價體系，采用TOPSIS、PROMETHEE等方法確定土地利用方式優先序，但相關研究主要涉及理論層面，缺乏實證檢驗結果的支撐[22-24]； Asmarhansyah等將廢棄礦區內破損土地特性與作物生長需求一一比對，確定最佳土地利用類型[25]。當前礦區土地再利用方向確定存在如下不足：1)廢棄礦區土地復墾方向的適宜性評價主要從廢棄土地的自然特征進行量化評價，少有學者將礦區周邊的社會經濟條件納入考量，實際礦區廢棄土地再利用方向選擇不僅與廢棄土地的自然屬性密切相關，亦受到區域人口與經濟增長對土地需求及區域發展規劃等社會經濟條件的影響[14]；2)缺乏對多種利益相關主體決策的考量，土地復墾方向決策過程中利益相關主體的參與有利于促進土地復墾活動的開展和復墾土地利用率的提高[26]。因此，本研究在綜合考量礦區廢棄土地破損現狀和自然條件的基礎上，兼顧礦區周邊社會經濟條件，從利益相關群體的視角，采用PROMETHEE方法[27]對礦區復墾土地利用方向進行適宜性評價，以期提高礦區復墾土地再利用的可持續性，促進土地資源的合理、有效利用。

1 研究區域概況與數據來源

1.1 研究區域概況

遷安市位于河北省唐山市東北部，地處燕山山脈南麓及灤河岸邊，境內有灤河、青龍河、沙河等河流；屬于暖溫帶半濕潤季風性氣候，全年平均氣溫約10 ℃，降水量為711.9 mm；地貌類型有低山、丘陵、平原等，其中，山地和丘陵約占總面積的55.40%。遷安市礦產資源豐富，金屬礦藏中鋼鐵儲量較大，素有“鋼鐵遷安”之稱。本文選擇的研究礦區位于遷安市西南部，西鄰沙河，行政區劃隸屬遷安市楊店子鎮。整個礦區南北跨度約2 700 m，東西跨度約1 500 m，總面積約260 hm2。因常年積水，礦區內部中心位置存在兩處深度約8 m、直徑分別為200 m和150 m的水坑，礦區北部土地被廢棄廠房等建筑物壓占，礦區南部存在廢棄礦渣堆積且少量土地已經復墾為林地。礦區周邊人口聚集程度較高，南、北、東三面被村莊包圍。

1.2 數據來源

本研究基礎數據主要包括《遷安年鑒》(2017年)、中國科學院資源環境科學數據中心網站獲取的DEM數據(http://www.resdc.cn/)、2016年遷安市土地利用變更調查數據以及實地調查數據。其中，實地調查數據包括：1)礦區土地破損現狀以及廢棄礦區周邊土地利用類型等資料，用于輔助決策主體進行廢棄礦區土地再利用方向判斷；2)決策主體在充分了解礦區土地破損現狀和區域條件后獨立完成的評分表。本研究充分考慮廢棄礦區土地的破損現狀、地質地貌等特征，依照土地評價單元劃分原則[28,29]，依次將廢棄礦區挖損區、廢棄廠房壓占區及尾礦堆壓占區命名為評價單元Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。

2 研究方法

依據《土地利用現狀分類》(GB/T21010-2017)中的土地利用分類和相似礦區廢棄土地復墾方向[14,18]，并充分考慮遷安市土地利用現狀，選取農業生產類別中的耕地、草地、林地和水產養殖用地以及生態保護類中的水庫、生態公園和建筑改造類中的教育、居住、商服及工業用地，共計3大類10小類土地利用方向，作為礦區土地復墾方向集；參照土地可持續利用指標體系構建原則和方法[30]，構建廢棄礦區土地再利用適宜性評價指標體系；最后，采用PROMETHEE方法確定廢棄礦區各評價單元的再利用方向優先序。

2.1 綜合評價指標體系的構建

本文從礦區土地破損現狀、自然、社會和經濟條件四方面設置20個指標構成待復墾礦區土地適宜性評價指標體系，并采用層次分析法依次確定各指標權重(表1)，對礦區廢棄土地再利用方向進行判斷。

表1 綜合性評價指標體系Table 1 Comprehensive evaluation index system

2.1.1 礦區土地破損現狀 待復墾礦區土地破損現狀對礦區土地再利用方向的確定起關鍵性作用，本研究選取地形坡度、土地破損程度、水文狀況、土源條件、土壤酸堿性和污染狀況6個指標描述礦區土地破損現狀。其中，地形坡度是指礦坑、尾礦堆坡度，農用地利用對地形坡度有嚴格的要求；土地破損程度是指礦產開采后造成土地破損的狀況，土地破損規模越大，復墾的成本越高；受區域降水量及地下潛水位的影響，廢棄礦區可能存在長期積水、季節性積水、不積水等情況，故選取水文狀況對礦區水源現狀進行評價；農用地對土層厚度有明確的限定，礦區內土源豐富度對后期土地利用方向的選擇亦有影響；土壤酸堿性會對作物生長產生影響，土壤過酸或過堿均不利于作物生長；礦區污染狀況是礦區土地再利用方向判斷的重要因素，污染嚴重的礦區不適宜復墾為以人為參與主體的土地利用方向。

2.1.2 自然條件 待復墾礦區所在區域的自然條件較難改變，是復墾礦區土地利用方向選擇的限制性因素。選取降雨量、主導風向、光照條件、無霜期4個因素評價礦區的自然條件。礦區降雨量過多易出現積水情況，過少易出現干旱；礦區主導風向對土地利用方向的選擇亦有影響，相對于居民區，位于上風方向的礦區廢棄土地不宜選擇為工業用地等用途；光照條件和無霜期對作物的種類及生長狀況等起關鍵作用。

2.1.3 社會條件 社會條件選取礦區所在區域的政府政策導向、周邊土地利用方向、交通狀況、與城鎮距離、就業機會及提升居民生活條件的可能性6個指標。其中，區域政府規劃發展產業對礦區復墾土地利用方向的選擇有引導作用；礦區周邊土地在自然條件、地質環境等方面與礦區土地具有相似性，因此，周邊土地的利用方向對礦區土地利用方向的選擇有參考價值；交通可達性反映礦區的交通狀況；距離城鎮的遠近對土地利用方向的選擇亦有影響，距離城市越近，居住、生態等土地利用方向較其他利用方向更有優勢；若區域就業現狀不樂觀，利益相關主體傾向于選擇能夠提高區域就業率的土地利用方向；與就業現狀相似，利益相關主體更傾向于選擇能夠提升生活條件的土地利用方向。

2.1.4 經濟條件 經濟條件主要包括土地復墾成本、區域經濟現狀、后續土地利用吸引投資潛力及對鄰近居民收入影響四方面。其中，土地復墾成本是指廢棄土地復墾為指定土地利用方向所需耗費的資金額度；復墾礦區所在區域經濟條件越好，土地復墾成本對土地復墾方向選擇的影響程度越低，土地利用方向的選擇更加傾向于生態環境的改善和實際需求的滿足；對后續吸引投資潛力較大的土地利用方向，將有更高的傾向性；對鄰近居民收入增長有正向作用的土地利用方式被選擇的可能性更大。

2.2 PROMETHEE法確定優先序

在土地復墾方向的決策過程中，利益相關群體的參與有利于提高復墾土地利用率與可持續性，因此，本研究選擇土地利用評價專家、礦區所在區域管理者以及鄰近居民3類群體作為決策主體，對礦區復墾土地利用方向進行初步預判。其中，土地利用評價專家主要從區域的自然條件、礦區地質地貌以及生態環境等方面對礦區土地再利用方向的科學性進行判斷；區域管理者作為區域發展的重要決策者，主要從整個區域可持續發展的角度出發，綜合考慮區域的經濟發展水平以及土地利用需求等方面進行判斷；礦區鄰近居民作為復墾土地再利用的直接受影響群體，更多從自身的需求、利益等角度對復墾土地的再利用方向進行判斷，并且鄰近居民對區域的現狀較為了解，其評判結果有必要納入考量。

2.2.1 判斷方法 本研究采用9分制評分法，分別由不同決策主體依據指標評價體系對不同復墾土地利用方向的適宜性進行判斷。不同分值大小代表指標對土地利用方向的適宜性程度，分值越高，適宜性越強。決策主體的評判結果用矩陣表達如下：

(1)

對決策矩陣Fkl進行標準化處理，公式如下：

(2)

2.2.2 偏好指數確定 首先計算同一指標對不同土地利用方向的影響差異(式(3))，其次采用高斯偏好函數確定各指標偏好值(式(4)、式(5))。

di(t,x)=rit-rix

(3)

(4)

(5)

式中：di(t,x)表示指標i對土地利用方向t和x的影響差值；rit和rix分別表示土地利用方向t和x中的第i個指標決策值的標準化值；pi(t,x)表示針對指標i土地利用方向t相對于x的偏好值；σ為高斯偏好函數中的參數，表示原點到曲線pi(t,x)拐點的距離；J表示土地利用方向的數量。

2.2.3 土地利用方向優先值確定 分別計算第i個指標中第j種土地利用方向相對其他土地利用偏好值的平均值以及其他土地利用方向相對第j種土地利用方向偏好值的平均值，分別得到正流量值和負流量值，二者差值即為凈流量值；依據權重分別計算各類指標和評價單元的流量值。計算公式如下：

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

3 結果與分析

3.1 不同決策主體的評判結果

經驗證，由層次分析法確定的各指標體系權重的不一致指數為0.08，小于0.1，表明指標體系權重值通過檢驗。依據決策結果的重要性，依次確定土地利用評價專家、區域管理者及鄰近居民決策權重為0.4、0.3和0.3。首先，3類決策主體依據指標體系依次對10種土地利用方向適宜性進行評價，然后根據指標權重得到不同決策主體對3個評價單元的綜合評判結果(表2，圖1-圖6)。

表2 不同指標對土地利用方向的偏好性Table 2 Preference of different indicators to land use directions

(1)專家評判結果(圖1(彩圖見封3)、圖2)。根據礦區破損現狀，評價單元Ⅰ更適宜復墾為水庫、魚塘、生態公園3種土地利用方向；根據當地自然條件，較適合復墾為水庫、魚塘、草地和林地4種土地利用方向；但從當地的政策導向、礦區周邊土地利用方向等社會條件看，傾向于復墾為生態公園、耕地等土地利用方向；考慮到復墾成本等經濟因素，更適宜復墾為魚塘、工業用地等土地利用方向。綜合以上4類指標評判結果，根據土地利用方向的凈流量值，專家對評價單元Ⅰ廢棄土地再利用方向的優先序為：魚塘、水庫、工業用地、生態公園、居住用地、商服用地、林地、教育用地、草地和耕地。評價單元Ⅱ為礦區原有廠房等，根據破損現狀，適宜復墾為林地、草地以及商服和工業用地；根據自然條件，適宜復墾為水庫、魚塘和草地；根據社會條件，較適宜復墾為耕地、草地、林地等農用地；根據經濟條件，適宜復墾為耕地、工業用地、草地和林地。綜合4類指標評判結果，評價單元Ⅱ廢棄土地再利用方向的優先序為：草地、林地、耕地、工業用地、商服用地、居住用地、教育用地、生態公園、水庫和魚塘。評價單元Ⅲ為尾礦堆壓占區，根據破損現狀，適宜復墾為林地和草地；根據自然條件，適宜復墾為草地、林地、水庫、魚塘等土地利用方向；根據社會條件，適宜復墾為林地、草地及耕地；根據經濟條件，比較適宜復墾為4種建筑類土地利用方向。綜合4類指標評判結果，評價單元Ⅲ廢棄土地再利用方向優先序為：林地、草地、工業用地、商服用地、耕地、居住用地、教育用地、生態公園、魚塘、水庫。

圖1 土地利用評價專家對各評價單元的評判結果Fig.1 Evaluation results of unit Ⅰ-Ⅲ by evaluation specialists

圖2 土地利用評價專家綜合評判結果Fig.2 Comprehensive evaluation results by evaluation specialists

(2)區域管理者評判結果(圖3(彩圖見封3)、圖4)。

圖3 區域管理者對各評價單元的評判結果Fig.3 Evaluation results of unit Ⅰ-Ⅲ by local managers

圖4 區域管理者綜合評判結果Fig.4 Comprehensive evaluation results by local managers

對評價單元Ⅰ的破損現狀進行評價，確定生態公園、林地、草地3種土地利用方向較為適宜；根據自然條件適宜復墾為農用地及魚塘；根據社會條件適宜復墾為教育用地、居住用地、生態公園及商服用地等；根據經濟條件適宜復墾為魚塘、水庫、生態公園及耕地等。綜合4類指標評判結果，區域管理者判斷評價單元Ⅰ廢棄土地再利用方向的優先序為：魚塘、生態公園、水庫、耕地、林地、草地、教育用地、居住用地、商服用地及工業用地。評價單元Ⅱ根據破損現狀適宜復墾為林地、草地、耕地和生態公園；根據自然條件對工業用地利用方向偏好性最低，其余土地利用方向偏好作用相近；根據社會條件傾向于復墾為除工業用地以外的建設用地及生態公園，對于農業生產類的土地利用方向偏好性較低；考慮到土地復墾成本等經濟條件，適宜復墾為耕地、居住用地和商服用地。綜合4類指標評判結果，區域管理者判斷評價單元Ⅱ廢棄土地再利用方向優先序為：耕地、居住用地、商服用地、草地、林地、魚塘、教育用地、生態公園、水庫及工業用地。對評價單元Ⅲ破損現狀進行分析，得到林地、草地、魚塘3種土地利用方向較為適宜；受自然條件中主導風向等因素的作用，不適宜復墾為工業用地、商服用地，較適宜復墾為農用地；根據社會條件適宜復墾為居住用地、商服用地和教育用地；根據經濟條件適宜復墾為商服用地、居住用地及教育用地等。綜合4類指標評判結果，區域管理者判斷評價單元Ⅲ廢棄土地再利用方向的優先序為：林地、居住用地、草地、教育用地、商服用地、生態公園、耕地、魚塘、工業用地及水庫。

(3)鄰近居民評判結果(圖5(彩圖見封3)、圖6)。礦區附近居民是廢棄土地再利用的直接受益者，其對復墾方向的判斷有很強的指導作用。首先，鄰近居民根據土地破損現狀，認為評價單元Ⅰ適宜復墾為生態公園、水庫和魚塘，根據自然條件適宜復墾為生態公園、水庫、魚塘、林地和草地，根據社會條件適宜復墾為具有生產功能的工業用地和商服用地，根據經濟條件適宜復墾為工業用地、商服用地和居住用地，因其可以改善居住條件和增加就業機會。綜上4類指標評判結果，鄰近居民判斷評價單元Ⅰ廢棄土地再利用方向優先序為：水庫、魚塘、生態公園、居住用地、工業用地、林地、草地、商服用地、教育用地和耕地。評價單元Ⅱ根據土地破損現狀適宜復墾為農用地和生態公園；根據自然條件不適宜復墾為建筑用地類土地利用方向；根據社會條件適宜復墾為農用地，根據經濟條件不適宜復墾為魚塘、水庫和生態公園。綜上4種指標的評判結果，得到評價單元Ⅱ廢棄土地再利用方向的優先序為：林地、草地、耕地、居住用地、工業用地、教育用地、商服用地、生態公園、魚塘和水庫。評價單元Ⅲ根據土地破損現狀、自然條件和社會條件適宜復墾為農用地；根據經濟條件不適宜復墾為生態公園、魚塘和水庫，其余土地利用方向偏好性相近。綜合4類指標評判結果，評價單元Ⅲ廢棄土地再利用方向的優先序為：林地、草地、耕地、居住用地、工業用地、教育用地、商服用地、生態公園、魚塘和水庫。

圖5 鄰近居民對各評價單元的評判結果Fig.5 Evaluation results of unit Ⅰ-Ⅲ by local residents

圖6 鄰近居民綜合評判結果Fig.6 Comprehensive evaluation results by local residents

3.2 綜合評判結果

綜合評價專家、區域管理者及鄰近居民的評判結果，依據各土地利用方向的凈流量值確定評價單元復墾土地再利用方向優先序。評價單元Ⅰ為礦區挖損區域，土地破損形式主要為深坑，傾向于利用礦區現有條件將挖損區域復墾為魚塘、水庫或生態公園等，因耕地、草地以及教育、商服用地等凈偏好指數較小，暫不考慮復墾為該類用地，具體排序為：魚塘、水庫、生態公園、林地、居住用地、耕地、工業用地、草地、商服用地及教育用地；評價單元Ⅱ為礦區的廢棄廠房壓占區域，地勢較為平坦，該區域傾向于復墾為草地、林地及耕地，而生態公園、魚塘及水庫的凈偏好指數較小，不適宜復墾為該類用地，具體排序為：耕地、林地、草地、居住用地、商服用地、工業用地、教育用地、生態公園、魚塘及水庫；評價單元Ⅲ為礦區尾礦堆積區，占礦區面積較大，優先考慮將該區域復墾為林地和草地，耕地雖在優先序列中位居第三，但其偏好指數與林地、草地相差較大，表明復墾為耕地的適宜性不高，且暫不考慮魚塘、水庫及生態公園等土地利用方向，具體排序為：林地、草地、耕地、居住用地、工業用地、商服用地、教育用地、生態公園、魚塘及水庫(表3、圖7)。

表3 不同評價單元綜合評判結果Table 3 Comprehensive evaluation results of different units

圖7 不同評價單元綜合評判結果Fig.7 Comprehensive evaluation results of different units

4 結論與討論

本研究依據礦區土地的損毀類型，將研究區域劃分為3個評價單元。從礦區土地破損現狀、自然條件、社會條件和經濟條件四方面設置礦區土地復墾適宜性評價指標體系，圍繞農業生產、生態保護和建設改造三方面確定10種土地再利用方向；選擇土地利用評價專家、區域管理者及鄰近居民相關利益群體構成決策主體，采用9分制評分法確定指標對土地利用方向的適宜程度；綜合3類決策主體的評判結果，采用PROMETHEE法確定各評價單元的擬復墾土地利用方向優先序。

不同決策主體影響其決策的主導因素不同，導致評判結果有所差異。其中，對于評價單元Ⅰ，區域管理者和鄰近居民的評價結果相似，均優先考慮復墾為魚塘、水庫和生態公園3種土地利用方式，但3種土地利用方式的優先序有所差異；而評價專家判斷魚塘、水庫及工業用地最為適宜；綜合3類決策主體的評判結果，評價單元Ⅰ復墾土地再利用方向的優先序為魚塘、水庫、生態公園、林地、居住用地、耕地、工業用地、草地、商服用地及教育用地。關于評價單元Ⅱ，評價專家與鄰近居民的評判結果較一致，認為適宜復墾為農用地，但區域管理者優先考慮復墾為耕地，其次為居住及商服用地；綜合決策主體的評判結果，評價單元Ⅱ復墾土地再利用方向優先序為耕地、林地、草地、居住用地、商服用地、工業用地、教育用地、生態公園、魚塘及水庫。對于評價單元Ⅲ的復墾方向，3類決策主體均判斷林地、草地較為適宜；此外，評價專家、區域管理者和鄰近居民分別將工業用地、居住用地和耕地納入考慮；綜合決策主體的評判結果，評價單元Ⅲ復墾土地再利用方向優先序為林地、草地、耕地、居住用地、工業用地、商服用地、教育用地、生態公園、魚塘及水庫。

本研究在綜合評估礦區廢棄土地破損現狀和自然地貌條件的基礎上，重視礦區周邊的經濟社會條件及利益相關群體的評判結果，為實踐中礦區土地復墾方向的最終選擇提供了借鑒。但需指出的是，本研究確定的土地再利用類型優先序仍屬理論判定結果，排名靠前的土地利用類型不一定是最終的土地利用類型，但具有優先性，而排名最后的土地利用類型被選擇的可能性應屬最低；同時，同一礦區不同評價單元在土地再利用方向的選擇過程中，亦需遵循景觀相似性等原則。礦區廢棄土地復墾方向的確定是一個多方利益權衡的過程，本文提出的土地再利用方向優先序為礦區廢棄地再利用類型的確定提供了理論依據。