張耿杰,白中科,2，王金滿,2

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)土地科學(xué)技術(shù)學(xué)院,北京 100083；2.國(guó)土資源部土地整治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100035)

1 概述

土地資源是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是進(jìn)行一切生產(chǎn)建設(shè)的基本物質(zhì)條件[1]。土地質(zhì)量是一個(gè)綜合的概念，其中涉及到土壤學(xué)、土地利用、環(huán)境科學(xué)、食品安全、水文地質(zhì)、農(nóng)田水利工程、農(nóng)業(yè)種植管理等方面的知識(shí)，并且與法律法規(guī)、政策方針息息相關(guān)。傳統(tǒng)意義上的土地質(zhì)量主要與土壤的肥力相關(guān)[2]，隨著人口、資源、環(huán)境之間的矛盾和可持續(xù)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)日益顯現(xiàn)，土地質(zhì)量概念的內(nèi)涵在不斷發(fā)展[3]。土地質(zhì)量是土地特性的綜合反映，所以研究土地首先應(yīng)明確土地質(zhì)量的概念。近年來，因生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)造成的土地?fù)p毀情況以及閉礦后實(shí)施的土地復(fù)墾措施，已成為土地科學(xué)研究的熱點(diǎn)。對(duì)礦區(qū)土地利用管理等方面的研究，首先應(yīng)從礦區(qū)土地質(zhì)量著手。

現(xiàn)有的文獻(xiàn)中沒有明確有關(guān)礦區(qū)土地質(zhì)量概念的論述，只是在土地適宜性或潛力評(píng)價(jià)中有所提及。在已有的土地質(zhì)量評(píng)價(jià)研究成果里，大多僅從土地肥力的角度出發(fā)，選取涉及肥力的指標(biāo)因子評(píng)價(jià)土地質(zhì)量，所得出的結(jié)論反映的只是礦區(qū)土地質(zhì)量的某一個(gè)方面，沒有綜合的幫助人們更好地認(rèn)識(shí)和掌握礦區(qū)土地的利用情況。因此，要了解礦區(qū)的土地利用情況，為動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)土地質(zhì)量服務(wù)，有必要對(duì)礦區(qū)土地質(zhì)量的概念有全面的認(rèn)識(shí)。

2 礦區(qū)土地質(zhì)量包含的內(nèi)容

礦區(qū)是指曾經(jīng)開采、正在開采或準(zhǔn)備開采的含礦地段，包括了因采礦生產(chǎn)活動(dòng)造成土地?fù)p毀，非經(jīng)復(fù)墾而無法使用土地資源的區(qū)域[4]。對(duì)礦區(qū)土地質(zhì)量的理解應(yīng)清楚礦區(qū)土地利用的特征，首先明確礦區(qū)土地所處的階段，即開礦之前的原地貌階段、損毀后未復(fù)墾階段以及閉礦后的土地復(fù)墾階段。原地貌階段不僅指開礦前的土地利用狀況，也表示在礦區(qū)范圍內(nèi)還未受開礦活動(dòng)影響的土地，在一定程度上是當(dāng)?shù)刈匀?、社?huì)經(jīng)濟(jì)因素的綜合反映。損毀后未復(fù)墾階段是指因開礦生產(chǎn)及建設(shè)活動(dòng)造成的土地原有功能部分或完全喪失，但沒有采取整治措施改善土地狀態(tài)的時(shí)期。復(fù)墾階段是指正通過工程及生物技術(shù)手段逐漸修復(fù)損毀土地生產(chǎn)功能，恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的過程。本文從礦區(qū)土地利用的角度，圍繞礦區(qū)土地利用的三個(gè)階段，將礦區(qū)土地質(zhì)量的概念劃分為礦區(qū)土地肥力質(zhì)量、環(huán)境質(zhì)量、健康質(zhì)量和安全質(zhì)量四個(gè)部分，嘗試對(duì)礦區(qū)土地質(zhì)量的概念進(jìn)行論述。

2.1 土地肥力質(zhì)量

礦區(qū)不僅僅是礦產(chǎn)資源和動(dòng)力資源的開采場(chǎng)地，其內(nèi)部根據(jù)土地覆蓋及用途特征還存在其他利用類型的土地，如耕地、林地、草地等。因此，借鑒土壤肥力理論，礦區(qū)土地肥力質(zhì)量包括了與土壤理化性質(zhì)相關(guān)的所有內(nèi)容，如土壤結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、容重、孔隙度、營(yíng)養(yǎng)物含量、水分含量、pH值等。礦區(qū)土地利用過程中，掌握原地貌階段的土地肥力質(zhì)量情況,是礦區(qū)制定后期土地復(fù)墾方案的前提，因?yàn)槠渲悼勺鳛殚_礦后土地?fù)p毀情況的對(duì)比以及后期土地復(fù)墾的參照值。當(dāng)前礦區(qū)土地質(zhì)量的適宜性評(píng)價(jià)或綜合評(píng)價(jià)研究中，大多的是與土地肥力質(zhì)量相關(guān)的研究[5-7]。

2.2 土地環(huán)境質(zhì)量

礦區(qū)土地質(zhì)量包括了自然環(huán)境質(zhì)量和社會(huì)環(huán)境質(zhì)量。其中自然環(huán)境包括礦區(qū)所在地的氣候條件、地形地貌等；社會(huì)環(huán)境包括礦區(qū)內(nèi)的土地政策、排灌設(shè)施、區(qū)位條件，居民點(diǎn)的布置以及公眾對(duì)整個(gè)礦區(qū)的舒適滿意度等。采礦占用和挖損了土地的完整性和原有的耕作條件，使得原有的地形、地貌與植被等自然景觀受到破壞；通過土地復(fù)墾，實(shí)現(xiàn)地貌重塑和土壤重構(gòu)，可以增加耕地面積，修復(fù)周邊的灌溉水利排水設(shè)施，重建礦區(qū)及周邊生態(tài)，提升了礦區(qū)周圍及內(nèi)部工作與生活的人們的舒適度，使之恢復(fù)甚至超過原地貌階段的環(huán)境質(zhì)量。另外，礦區(qū)用地改革、節(jié)地利用、土地時(shí)空置換、礦區(qū)整合后的土地權(quán)屬及利用等土地政策，正是當(dāng)前土地社會(huì)環(huán)境中亟待研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

2.3 土地健康質(zhì)量

礦區(qū)土地同樣具有連續(xù)維持生物生產(chǎn)力、提高空氣和水環(huán)境質(zhì)量和保障動(dòng)植物與人畜健康的能力，健康的土地包含了其所支撐的生物生長(zhǎng)情況和某些元素通過食物鏈對(duì)人畜的影響。但由于礦種或者伴生礦的原因，在露天采礦、開挖和各種廢渣、廢石、尾礦堆置等的過程中，有毒、有害物質(zhì)經(jīng)雨水淋溶后滲入地表及地下，造成土地污染。一些重金屬會(huì)在礦區(qū)土地上累積、遷移和轉(zhuǎn)化，當(dāng)土地中的重金屬累積到一定程度時(shí)，就會(huì)對(duì)土地-作物系統(tǒng)產(chǎn)生毒害，不僅導(dǎo)致土地退化、農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的下降，而且通過徑流和淋洗作用污染地表水和地下水，惡化水文環(huán)境，并可能通過直接接觸、食物鏈等途徑危機(jī)人類的生命和健康。近年來，土地中重金屬含量的多少以及土地生產(chǎn)力水平的高低，成為了礦區(qū)土地質(zhì)量評(píng)價(jià)研究的必選指標(biāo)[8-9]。

2.4 土地安全質(zhì)量

礦區(qū)土地安全質(zhì)量是指能夠保持其結(jié)構(gòu)與功能不受威脅或少受威脅的平衡狀態(tài)，并能夠?yàn)楸Ｕ先祟惿鐣?huì)經(jīng)濟(jì)與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供穩(wěn)定、均衡、充裕的自然資源，從而維持土地自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)復(fù)合體長(zhǎng)期協(xié)調(diào)發(fā)展。因此，可從土地承載力和地質(zhì)災(zāi)害兩個(gè)方面對(duì)礦區(qū)土地安全質(zhì)量的進(jìn)行理解。礦區(qū)開采礦產(chǎn)資源，損毀的耕地將減少當(dāng)?shù)鼐用褡越o的糧食量，進(jìn)一步減少了直接從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人口，最終導(dǎo)致礦區(qū)土地的承載力極大地降低；地面及邊坡開挖影響山體穩(wěn)定，導(dǎo)致巖體變形，誘發(fā)崩塌和滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，危害生命安全。經(jīng)過整治后的土地在完善耕作條件后又會(huì)恢復(fù)糧食生產(chǎn)能力，同時(shí)消除地質(zhì)災(zāi)害的隱患，使得土地的綜合功能得以發(fā)揮，滿足土地可持續(xù)利用的要求，保障了礦區(qū)居民生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。因此近年來關(guān)于礦區(qū)土地?fù)p毀程度的情況作為了土地質(zhì)量研究的內(nèi)容之一，這對(duì)制定礦區(qū)土地復(fù)墾對(duì)策、選擇復(fù)墾模式有指導(dǎo)意義[10]。

3 礦區(qū)土地質(zhì)量的基本特性

3.1 整體性

從系統(tǒng)科學(xué)的角度出發(fā)，礦區(qū)土地質(zhì)量是其肥力質(zhì)量、環(huán)境質(zhì)量、健康質(zhì)量和安全質(zhì)量要素之間相互作用、相互聯(lián)系，形成的有機(jī)統(tǒng)一體。從大的方面說，礦區(qū)土地質(zhì)量既展現(xiàn)出一定的自然特性，也保存了人類采礦和復(fù)墾活動(dòng)的痕跡，使得土地圈在地球各圈中保持著相對(duì)獨(dú)立性，同時(shí)也與巖石圈、生物圈、水圈等相互交流，起到聯(lián)接的作用；從小的方面講，礦區(qū)屬于人類生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)密集區(qū)，與當(dāng)?shù)刈匀缓蜕鐣?huì)經(jīng)發(fā)展息息相關(guān)。

3.2 動(dòng)態(tài)性和相對(duì)穩(wěn)定性

礦區(qū)土地質(zhì)量的變動(dòng)是絕對(duì)的，而穩(wěn)定性是相對(duì)的。動(dòng)態(tài)性是指土地質(zhì)量各組成要素、因子和綜合功能始終處于變動(dòng)之中。礦區(qū)土地質(zhì)量變化較大，如露天開采帶來的巨大擾動(dòng)，造成礦區(qū)地形地貌、土地利用類型發(fā)生徹底改變，土地肥力降低，土地在利用過程中因采礦的影響存在著地質(zhì)災(zāi)害和重金屬污染隱患等。相對(duì)穩(wěn)定性是指礦區(qū)所在地的氣候條件，如降雨量、日照時(shí)數(shù)、年均溫、土地制度與政策等在一定時(shí)期內(nèi)是穩(wěn)定的。

3.3 差異性

不同地域、不同礦種、不同的開采方式等，最后給土地質(zhì)量帶來的影響不同，在土地肥力質(zhì)量、環(huán)境質(zhì)量、健康質(zhì)量和安全質(zhì)量及其綜合表現(xiàn)出鮮明的個(gè)性。處在不同的氣候帶，土地肥力本身存在著差異，如我國(guó)東部季風(fēng)區(qū)和西北干旱區(qū)，土地覆蓋度、植被生長(zhǎng)情況等因?yàn)闅夂虻脑虼嬖谥恋乩梅绞胶屯恋厣a(chǎn)力的不同；煤礦和金屬礦給生態(tài)帶來的影響也不一致，如矸石山的自燃和某些金屬礦易造成周邊地區(qū)的重金屬污染甚至放射性污染；露天礦開采主要造成露天采場(chǎng)的挖損和排棄物的壓占，井工礦開采主要造成沉陷和排棄物的壓占。

4 礦區(qū)土地與土地質(zhì)量的關(guān)系

礦區(qū)土地是土地肥力質(zhì)量、環(huán)境質(zhì)量、健康質(zhì)量和安全質(zhì)量的綜合反映，土地是土地質(zhì)量各組成部分通過物質(zhì)、能量、信息傳遞連接而成的客觀實(shí)體(圖1)。土地各質(zhì)量的相互作用影響著土地綜合質(zhì)量發(fā)生變化，決定著礦區(qū)土地的狀態(tài)、性質(zhì)、利用方向、價(jià)值等。

圖1 礦區(qū)土地與土地質(zhì)量的關(guān)系

4.1 礦區(qū)土地利用對(duì)土地肥力質(zhì)量的影響

土地肥力表現(xiàn)在其對(duì)植物生長(zhǎng)所需的水、肥、氣、熱的供應(yīng)和協(xié)調(diào)能力上，作為土地整體質(zhì)量的基礎(chǔ)，決定著礦區(qū)土地的可用性，即投入利用可能性的大小。而礦區(qū)土地利用的方式及強(qiáng)度也決定了土地的肥力質(zhì)量情況。當(dāng)前的礦區(qū)土地復(fù)墾方案中，關(guān)于損毀土地的適宜性評(píng)價(jià)的部分，所選用的絕大多數(shù)指標(biāo)均與土地肥力質(zhì)量相關(guān)，成為后期土地復(fù)墾利用方向和利用方式的依據(jù)。另外，礦區(qū)土地復(fù)墾是指通過一系列的工程技術(shù)措施對(duì)損毀土地進(jìn)行修復(fù)，整個(gè)過程包括了重構(gòu)土壤。重構(gòu)土壤質(zhì)量的高低影響著土地肥力質(zhì)量，是土地復(fù)墾成功與否的關(guān)鍵所在[11]，所以對(duì)于土地肥力質(zhì)量的要求，是礦區(qū)土地利用管理中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

4.2 礦區(qū)土地利用對(duì)土地環(huán)境質(zhì)量的影響

礦區(qū)未開采前，當(dāng)?shù)鼐用窀鶕?jù)本地的氣候條件形成了與環(huán)境相適宜的土地利用方向和耕作制度，可為損毀土地的復(fù)墾方向提供參考。土地社會(huì)環(huán)境是指當(dāng)前的土地利用制度和礦區(qū)土地利用政策，以及周邊的農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)情況與公眾參與度。2011年3月頒布的《土地復(fù)墾條例》，完善了之前《土地復(fù)墾規(guī)定》中土地復(fù)墾的資金保障、政府監(jiān)管措施、企業(yè)監(jiān)督制約等方面的強(qiáng)制性手段的不足，明確了土地復(fù)墾責(zé)任與復(fù)墾驗(yàn)收環(huán)節(jié)，建立了多部門共同驗(yàn)收、專家參與、初步驗(yàn)收結(jié)果公開聽取意見等制度。同時(shí)，已有礦區(qū)正著手礦區(qū)用地改革的試點(diǎn)，即在不改變農(nóng)村土地所有權(quán)性質(zhì)、不改變規(guī)劃土地用途的前提下，采取分區(qū)實(shí)施、到期歸還的做法，以臨時(shí)用地模式使用農(nóng)民集體土地，編制采礦用地復(fù)墾規(guī)劃，明確復(fù)墾還地的時(shí)間、周期和質(zhì)量要求等。這些試點(diǎn)方案，對(duì)促進(jìn)礦區(qū)土地資源的集約化利用、切實(shí)保障農(nóng)民的合法權(quán)益、促進(jìn)資源的合理開發(fā)利用和推進(jìn)“綠色礦山”建設(shè)，都將產(chǎn)生重要作用。

4.3 礦區(qū)土地利用對(duì)土地健康質(zhì)量的影響

土地健康質(zhì)量是與人類的生存與發(fā)展息息相關(guān)的。暴露在大氣中的采礦廢渣等易氧化形成酸雨，選冶廢水的未達(dá)標(biāo)排放會(huì)對(duì)礦區(qū)地表水體造成污染，不僅會(huì)造成作物的減產(chǎn)，還會(huì)因?yàn)槭澄镦湹年P(guān)系直接或間接對(duì)人類的身體健康帶來威脅。農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心曾對(duì)全國(guó)市場(chǎng)稻米進(jìn)行安全性抽檢結(jié)果顯示，稻米中超標(biāo)最嚴(yán)重的重金屬是鉛，超標(biāo)率28.4%，其次就是鎘，超標(biāo)率10.3%；南京農(nóng)業(yè)大學(xué)潘根興教授研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)包括華東在內(nèi)的全國(guó)六個(gè)地區(qū)10%左右的市售大米樣品鎘超標(biāo)等[12]。在重金屬污染的土地上種植稻米并流入市場(chǎng)的結(jié)果，與某些采礦企業(yè)幾乎沒有環(huán)保設(shè)施、重金屬排污被放任自流地進(jìn)入土壤農(nóng)田有關(guān)。食物安全影響著人們的身體健康，但究其根本還是土地健康質(zhì)量出了問題。因此，對(duì)于土地利用中的污染以及作物生產(chǎn)的可持續(xù)性的問題是礦區(qū)土地復(fù)墾中的難點(diǎn)。

4.4 礦區(qū)土地利用對(duì)土地安全質(zhì)量的影響

礦區(qū)不僅僅是礦產(chǎn)資源開采的場(chǎng)所，在礦產(chǎn)資源開采完成之前，礦區(qū)內(nèi)已損毀土地如何合理利用、礦區(qū)發(fā)展如何進(jìn)入了新的增長(zhǎng)時(shí)期需要認(rèn)真提早考慮。對(duì)礦區(qū)來說，不單需關(guān)注開礦前階段以及礦產(chǎn)資源開發(fā)中的工業(yè)時(shí)期對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和人們生活的承載能力，還要關(guān)注礦產(chǎn)資源枯竭后土地資源對(duì)礦區(qū)發(fā)展繼續(xù)支撐的效果。同時(shí)，對(duì)于采礦階段的礦區(qū)土地，需注意采礦活動(dòng)對(duì)周邊人們居住的影響，如塌陷、滑坡、地裂等地質(zhì)災(zāi)害隱患的存在。參考“建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估報(bào)告”和“礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理報(bào)告”中的“建設(shè)用地適宜性差區(qū)”、“地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)區(qū)”的“地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育強(qiáng)烈”和“危險(xiǎn)性大”的評(píng)估結(jié)果，將影響礦區(qū)內(nèi)部及周邊人們的住宅選址決策以及復(fù)墾土地利用方向的選擇[13]。對(duì)礦區(qū)土地安全質(zhì)量的研究已成為當(dāng)前礦區(qū)土地利用中的創(chuàng)新點(diǎn)。

5 討論

本文以礦區(qū)土地利用三階段為基礎(chǔ)，借鑒土壤質(zhì)量概念的劃分形式，將礦區(qū)土地質(zhì)量分為肥力質(zhì)量、環(huán)境質(zhì)量、健康質(zhì)量和安全質(zhì)量四個(gè)相對(duì)獨(dú)立而又有機(jī)聯(lián)系的部分，旨在能對(duì)礦區(qū)土地質(zhì)量的概念有具體和明確的說明，為從事相關(guān)土地質(zhì)量評(píng)價(jià)、土地利用管理、土地質(zhì)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等奠定理論基礎(chǔ)。

礦區(qū)土地質(zhì)量研究的內(nèi)容和體系服務(wù)于其研究目標(biāo)，即礦區(qū)土地資源的合理利用與可持續(xù)利用。為此，土地質(zhì)量研究既要進(jìn)行基礎(chǔ)理論研究，也要開展應(yīng)用研究，前者是基礎(chǔ)，后者是生產(chǎn)實(shí)踐。對(duì)土地質(zhì)量的概念的理論研究，目的是為了礦區(qū)土地質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)，其評(píng)價(jià)結(jié)果是土地利用適宜性和利用價(jià)值的綜合體現(xiàn)，其優(yōu)劣與礦區(qū)土地利用管理、復(fù)墾對(duì)策的制定等重大問題直接相關(guān)聯(lián)。全面分析評(píng)價(jià)土地肥力質(zhì)量、環(huán)境質(zhì)量、健康質(zhì)量和安全質(zhì)量，界定其有利影響和不利影響，探討礦區(qū)土地利用過程中的各種問題，才能合理選擇土地利用方式，優(yōu)化礦區(qū)環(huán)境，協(xié)調(diào)人地關(guān)系和土地關(guān)系。

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