關(guān)閉/廢棄煤礦的生態(tài)修復(fù)研究進(jìn)展及展望

陶貴鑫，周宏軒，孫 婧，王昭清，徐 辰

(中國礦業(yè)大學(xué)建筑與設(shè)計(jì)學(xué)院，江蘇 徐州 221116)

據(jù)估計(jì)，目前全球已有超過一百萬個(gè)關(guān)閉/廢棄煤礦[1]，荷蘭、比利時(shí)、法國等國家的煤炭工業(yè)已完全關(guān)閉。二十世紀(jì)九十年代我國煤礦多達(dá)10萬個(gè)，在我國供給側(cè)持續(xù)改革和經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下，“十二五”期間淘汰煤礦達(dá)7 100個(gè)，據(jù)預(yù)測2030年將高達(dá)1.5萬個(gè)[1]。“十四五”規(guī)劃提出生態(tài)文明建設(shè)實(shí)現(xiàn)新進(jìn)步，污染物排放總量持續(xù)減少，進(jìn)一步對關(guān)閉/廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)制定目標(biāo)導(dǎo)向。2020年全國兩會(huì)期間習(xí)近平總書記在錫林郭勒盟關(guān)閉煤礦問題上強(qiáng)調(diào)“要保持加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)的戰(zhàn)略定力”，大量煤礦的關(guān)閉/廢棄勢在必行[2]。關(guān)閉/廢棄煤礦因其遺留的自然資源和社會(huì)資源仍有巨大的開發(fā)潛力，但其周邊區(qū)域存在地面沉降、煤矸石污染土壤、地下水污染、水土流失等現(xiàn)象[3-6]，大量土地資源無法利用、自然本底破壞嚴(yán)重，帶來的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)脅迫壓力巨大。只有先修復(fù)其生態(tài)本底，才能進(jìn)一步利用其土地、工業(yè)和旅游資源，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展。但在無人工干預(yù)條件下，關(guān)閉/廢棄煤礦生態(tài)恢復(fù)周期長、見效慢[7]，因此，對關(guān)閉/廢棄煤礦進(jìn)行生態(tài)修復(fù)迫在眉睫。

美國及其他發(fā)達(dá)國家開展關(guān)閉/廢棄煤礦治理先于我國[8]。第二次世界大戰(zhàn)前美國就已出臺(tái)相應(yīng)的政策法規(guī)，以強(qiáng)制執(zhí)行采礦后生態(tài)修復(fù)[9]，1977年頒布的SMCRA法規(guī)更成為他國的學(xué)習(xí)典范[10]。德國于1979年出臺(tái)相關(guān)法規(guī)對廢棄煤礦塌陷區(qū)、工業(yè)區(qū)等進(jìn)行生態(tài)治理[11]。英國在二十世紀(jì)八十年代經(jīng)歷煤礦關(guān)閉浪潮時(shí)也頒布了相應(yīng)的礦區(qū)法律，以保證煤礦周邊的土地安全。我國從二十世紀(jì)八十年代開始重視關(guān)閉/廢棄煤礦的治理和修復(fù)[12]，1989年國務(wù)院頒布《土地復(fù)墾規(guī)定》標(biāo)志著我國礦區(qū)生態(tài)修復(fù)工作正式走上法制軌道[13]。1998年國家頒布《土地管理法》后生態(tài)修復(fù)逐漸成為工作熱點(diǎn)。2006年原國土資源部發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目土地復(fù)墾管理工作的通知》標(biāo)志著礦區(qū)開采用地審批正式加入生態(tài)修復(fù)方案審查。2015年原國土資源部頒發(fā)《歷史遺留工礦廢棄地復(fù)墾利用試點(diǎn)管理辦法》將工礦廢棄地納入城市新增用地范圍，標(biāo)志著關(guān)閉/廢棄煤礦綜合利用適應(yīng)城市發(fā)展的開始。2019年自然資源部發(fā)布的《全國重要生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)重大工程總體規(guī)劃(2021—2035年)》中提到加快礦山生態(tài)修復(fù)，并對各地區(qū)重點(diǎn)工程進(jìn)行意見指導(dǎo)，標(biāo)志著我國關(guān)閉/廢棄煤礦的頂層規(guī)劃已經(jīng)形成。

隨著科技進(jìn)步全球范圍內(nèi)關(guān)閉/廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)在生態(tài)修復(fù)技術(shù)、評價(jià)方法、規(guī)劃研究、區(qū)域性研究等方面均有長足發(fā)展和進(jìn)步，為全球產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展提供了理論支撐和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以下從關(guān)閉/廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)技術(shù)、評價(jià)方法、規(guī)劃研究、區(qū)域性研究四個(gè)方面進(jìn)行詳述。

1 關(guān)閉/廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)技術(shù)

關(guān)閉/廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)技術(shù)分為生物、土壤重構(gòu)和景觀重建技術(shù)，特點(diǎn)見表1。

表1 各類生態(tài)修復(fù)技術(shù)比較Table 1 Comparison of different ecological restoration technologies

1.1 生物技術(shù)

相較于傳統(tǒng)的物理手段、化學(xué)手段，生物技術(shù)對礦區(qū)土壤的負(fù)面影響更小，恢復(fù)周期更長，包括利用微生物、土壤動(dòng)物和先鋒物種修復(fù)。微生物修復(fù)特點(diǎn)和適用范圍見表1[14]。國內(nèi)以畢銀麗等為代表，以叢枝菌根真菌[15-16]、硫桿菌[17]、大豆根瘤菌[18]等作為主要修復(fù)介質(zhì)，在微生物改良土壤基質(zhì)，促進(jìn)農(nóng)作物和先鋒植物[16,19]生長等方面進(jìn)行大量研究。土壤動(dòng)物方面，蚯蚓作為分解者可疏松土壤、增加土壤肥力、吸收和轉(zhuǎn)化重金屬元素[20]。利用先鋒植物也是生物技術(shù)修復(fù)手段之一，可通過植物長度、覆蓋率、蒸騰速率和葉面色素含量與礦區(qū)修復(fù)速率間的相關(guān)性[21]篩選先鋒植物，構(gòu)建關(guān)閉/廢棄煤礦土壤種子庫[22]，再通過覆土種植、無覆土種植、抗旱種植等植被快速恢復(fù)技術(shù)[23]實(shí)現(xiàn)生態(tài)修復(fù)。

1.2 土壤重構(gòu)

土壤重構(gòu)修復(fù)主要包括物理、化學(xué)和物化-生物綜合三種技術(shù)，通過改善土壤理化性質(zhì)將土壤恢復(fù)至適宜植被生長的狀態(tài)，各技術(shù)的修復(fù)特點(diǎn)和適用范圍見表1[24]。物理修復(fù)技術(shù)涵蓋充填法、換土法、客土法和深耕翻土法等[25]，但因其局限性并未得到廣泛應(yīng)用。化學(xué)修復(fù)技術(shù)包括化學(xué)改良劑法、化學(xué)淋洗法等。常用的改良劑法包括生石灰、工業(yè)廢料等，而鋁基和鐵基化學(xué)混合物(WTRs)作為新型改良劑中和酸性土壤的同時(shí)還可提取酸性廢水中的重金屬[26]。物化-生物綜合技術(shù)更為復(fù)雜，適宜實(shí)施在實(shí)際恢復(fù)工程中，如先用客土覆蓋壓實(shí)土壤，引用競爭力低的外來先鋒植物，最后引入早期演替樹種和商業(yè)樹種聯(lián)合恢復(fù)的林業(yè)開墾方法(FRA)[10]；通過填土、復(fù)田、造林復(fù)合方式對采煤塌陷區(qū)進(jìn)行恢復(fù)[27]；將煤礦入侵物種與煤礦渣制備成生物炭以增加土壤肥力[28]等。

1.3 景觀重建

作為最早在我國推廣的廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)技術(shù)手段，景觀重建初期的表現(xiàn)形式為大規(guī)模植樹造林[29]，與景觀生態(tài)學(xué)理念融合后，以恢復(fù)景觀(礦山、濕地公園等)為導(dǎo)向，形成了以徐州潘安湖濕地公園、唐山開灤煤礦國家礦山公園等為代表的景觀重建手段，其特點(diǎn)見表1，可采取工程治理方法，將地形、匯儲(chǔ)水、場地設(shè)計(jì)和植被恢復(fù)相結(jié)合[30]，形成景觀-產(chǎn)業(yè)-旅游相結(jié)合的示范區(qū)。景觀重建與生物技術(shù)中的先鋒物種修復(fù)易混淆，表2對二者進(jìn)行了比較。

表2 先鋒物種修復(fù)和景觀重建比較Table 2 Comparison of pioneer species restoration and landscape restoration

2 關(guān)閉/廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)評價(jià)方法

生態(tài)修復(fù)評價(jià)的常用方法可分為四類：物種多樣性、土壤理化性質(zhì)、綜合體系評估、遙感技術(shù)評估，見表3。此外，景觀格局指數(shù)網(wǎng)絡(luò)、徑流大小及其沉積物[31-32]、有蹄類動(dòng)物數(shù)量和分布[33]、有機(jī)碳儲(chǔ)存量變化[34-35]等也可作為評價(jià)生態(tài)修復(fù)效果的指標(biāo)。

表3 生態(tài)修復(fù)評價(jià)常用方法Table 3 Commonly used methods of evaluation of ecological restoration

2.1 生物多樣性評價(jià)

關(guān)閉/廢棄煤礦修復(fù)后生物多樣性越高表明修復(fù)效果越好，生物多樣性評估可分為植物多樣性、動(dòng)物多樣性和微生物多樣性評估。在植物多樣性評估方面，植被構(gòu)成比例用于評價(jià)西班牙多個(gè)煤礦區(qū)[36]、美國阿巴拉契亞煤礦區(qū)[37]、捷克西北部的褐煤礦區(qū)[38]、匈牙利、捷克和德國聯(lián)合[39]煤礦生態(tài)恢復(fù)效果。在土壤動(dòng)物多樣性評估方面，土壤節(jié)肢動(dòng)物用于對捷克不同修復(fù)年限煤礦[40]和德國東部露天煤礦生態(tài)修復(fù)效果[41]的評價(jià)，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)土壤節(jié)肢物種的豐富度與生態(tài)恢復(fù)時(shí)間正相關(guān)。微生物多樣性評估可以分為微生物群落的總質(zhì)量(size)、種群多樣性(composition)和利用微生物代謝產(chǎn)生的物質(zhì)(activity)三類[42]?？赏ㄟ^測度叢枝菌根群落(AMF)數(shù)量對廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)質(zhì)量進(jìn)行評估[43]，但持續(xù)周期性測量是此類評估的主要困難?？稍诨謴?fù)初期保留周圍環(huán)境生物及生態(tài)自修復(fù)區(qū)域，以減少修復(fù)支出并維護(hù)生物多樣性。

2.2 土壤理化性質(zhì)

土壤理化性質(zhì)評估涵蓋土壤的有機(jī)質(zhì)(有機(jī)碳)含量、重金屬含量、厚度、密度、pH值、氮含量、磷含量和鉀含量等。綜合所有土壤理化性質(zhì)指標(biāo)對關(guān)閉/廢棄煤礦進(jìn)行評估的研究較少[44]，多數(shù)研究至選擇其中幾個(gè)指標(biāo)。簡單指標(biāo)方面，從土壤碳匯能力入手可評價(jià)礦區(qū)修復(fù)效果[45]；土壤有機(jī)質(zhì)含量用于評價(jià)印度中央煤田Karanpura露天煤礦[46]、美國阿巴拉契亞[47]等地區(qū)的煤礦生態(tài)恢復(fù)質(zhì)量；土壤重金屬含量用于評價(jià)淮南市大通區(qū)關(guān)閉/廢棄煤礦[48]生態(tài)恢復(fù)質(zhì)量。多指標(biāo)評價(jià)方面，有研究[49]利用土壤覆土厚度、有機(jī)質(zhì)、氮、磷和鉀對農(nóng)田復(fù)墾效果進(jìn)行評價(jià)；或利用土壤含水量、pH值、重金屬含量、植物生長狀態(tài)等指標(biāo)構(gòu)建排土場修復(fù)效果評價(jià)體系，以對不同基質(zhì)土壤進(jìn)行修復(fù)對比研究[50]；亦或?qū)⒍嘀笜?biāo)作為不同年限下露天煤礦生態(tài)修復(fù)程度的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[51]，相關(guān)研究結(jié)論表明土壤指標(biāo)評價(jià)已大量應(yīng)用于不同區(qū)域廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)效果評價(jià)之中。

2.3 遙感技術(shù)評價(jià)

生態(tài)修復(fù)增加的植被、水體具有降溫效應(yīng)，故可通過廢棄煤礦周圍植被、溫度[52]的變化評價(jià)生態(tài)修復(fù)效果。通過處理遙感影像得到歸一化差異指數(shù)，對不同年份廢棄礦區(qū)植被、水體、煤礦等面積變化進(jìn)行比較。歸一化差異指數(shù)具有準(zhǔn)確率高、操作相對簡單、評價(jià)周期短等特點(diǎn)，通過融合不同遙感波段，適用于大面積廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)評估。傳統(tǒng)歸一化指數(shù)評價(jià)過程指利用歸一化植被指數(shù)(NDVI)[53]和歸一化水體指數(shù)(NDWI)[54]對廢棄煤礦進(jìn)行修復(fù)評價(jià)，相較于其他指標(biāo)來說應(yīng)用更為成熟。傳統(tǒng)方法對排土場、開采面等無法實(shí)現(xiàn)直觀描述，新型評價(jià)方法應(yīng)運(yùn)而生，包括用來識(shí)別復(fù)墾效果構(gòu)建的排土場復(fù)墾干擾指數(shù)[55]，用來識(shí)別煤礦開采面積的歸一化煤礦指數(shù)[56]等。除單一遙感技術(shù)外，也可與景觀生態(tài)學(xué)、人工智能等方向融合，例如采用遙感監(jiān)督分類識(shí)別和景觀格局指數(shù)相結(jié)合的方法，分別對徐州市九里區(qū)煤礦[57]和平朔露天煤礦[58]20年和30年跨度的廢棄煤礦區(qū)進(jìn)行修復(fù)效果評價(jià)；也可運(yùn)用人工智能中支持向量機(jī)方法對煤礦內(nèi)水體進(jìn)行識(shí)別，以評估煤礦開采對周圍水體的影響[59]。遙感技術(shù)評估手段作為前期門檻較高的技術(shù)，現(xiàn)如今已在廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)研究中得到廣泛應(yīng)用，成為提高生產(chǎn)力與縮短評價(jià)周期的方法之一。

2.4 綜合體系評價(jià)

廢棄煤礦作為受損的“社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然”復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，在生態(tài)修復(fù)過程中存在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和自然之間復(fù)雜的耦合關(guān)系，因此在對自然環(huán)境進(jìn)行改善的過程中經(jīng)濟(jì)與社會(huì)條件會(huì)同時(shí)改善。綜上，不僅可以從自然環(huán)境角度進(jìn)行廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)評估，也可結(jié)合修復(fù)后帶來的社會(huì)或經(jīng)濟(jì)效益綜合評價(jià)，如構(gòu)建關(guān)閉/廢棄煤礦生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的綜合評價(jià)方法[60]，也可構(gòu)建生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益修復(fù)綜合效益評價(jià)模型[61]。其中，經(jīng)濟(jì)效益可以從減少水土流失土方量、減少泥沙淤積工程量、農(nóng)產(chǎn)品價(jià)值量和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值等方面考慮；社會(huì)效益可以從就業(yè)機(jī)會(huì)、產(chǎn)業(yè)鏈等方面進(jìn)行評價(jià)。由于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然的復(fù)雜耦合關(guān)系，生態(tài)修復(fù)與其帶來的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益之間難以進(jìn)行相關(guān)性研究，故相較于通過自然指標(biāo)評價(jià)研究，此類研究相對較少。

3 關(guān)閉/廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)規(guī)劃

3.1 局地型關(guān)閉/廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)規(guī)劃

廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)規(guī)劃研究特點(diǎn)見表4[62-66]。初期理論還包括根據(jù)礦區(qū)類別和規(guī)劃目標(biāo)提出的整體性、綜合性等規(guī)劃原則[67]，應(yīng)用在晉城侯甲煤礦區(qū)[68]、大同同忻煤礦區(qū)[69]等；案例除確定功能分區(qū)外，也可利用層次分析等方法明確復(fù)墾目標(biāo)導(dǎo)向[70]，以確定某類用地為最終生態(tài)修復(fù)目標(biāo)。例如王如松等[71]針對濟(jì)南煤礦塌陷區(qū)治理空間布局，將區(qū)域規(guī)劃為生態(tài)恢復(fù)核心區(qū)、生態(tài)恢復(fù)緩沖區(qū)、生態(tài)旅游開發(fā)區(qū)、城市農(nóng)業(yè)復(fù)合功能區(qū)；胡振琪等[63]將煤礦待修復(fù)區(qū)經(jīng)過修復(fù)適宜性評價(jià)后分為生態(tài)建設(shè)區(qū)、生態(tài)維持區(qū)和生態(tài)保護(hù)區(qū)。在此之后，為適應(yīng)新時(shí)代的發(fā)展，廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)規(guī)劃理論與國土空間規(guī)劃體系進(jìn)行深度融合，在市、縣級(jí)國土空間規(guī)劃體系下構(gòu)建生態(tài)修復(fù)專項(xiàng)規(guī)劃[72]，規(guī)劃實(shí)踐也進(jìn)一步以“綜合利用”為導(dǎo)向進(jìn)行考慮，如以景觀再生為基礎(chǔ)、以公園為恢復(fù)目標(biāo)的平頂山市平煤七礦關(guān)閉/廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)規(guī)劃實(shí)踐[73]；運(yùn)用“樸門”設(shè)計(jì)理念、旅游功能分區(qū)的銅川市王石凹關(guān)閉/廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)規(guī)劃實(shí)踐[74]；將關(guān)閉/廢棄煤礦恢復(fù)成體育場地的規(guī)劃設(shè)計(jì)研究[75]等。由于區(qū)域間的異質(zhì)性等困難，上述研究都是以點(diǎn)或線的視角從單個(gè)、多個(gè)局地關(guān)閉/廢棄煤礦進(jìn)行規(guī)劃研究，以面的視域開展的大尺度生態(tài)修復(fù)規(guī)劃極少出現(xiàn)，在新時(shí)代發(fā)展背景下不能滿足我國目前國土空間規(guī)劃體系建設(shè)要求，從一定程度上反映出建立大尺度關(guān)閉煤礦區(qū)生態(tài)修復(fù)規(guī)劃的必要性。

表4 關(guān)閉/廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)規(guī)劃特點(diǎn)Table 4 Characteristics of ecological restoration planning for abandoned coalmines

3.2 區(qū)域型關(guān)閉/廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)工程

區(qū)域型關(guān)閉/廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)工程是在總結(jié)歸類單個(gè)、多個(gè)局地礦區(qū)生態(tài)修復(fù)研究成果的基礎(chǔ)上，整合生態(tài)修復(fù)同質(zhì)區(qū)域，構(gòu)建適宜省域、流域、國家等大尺度的生態(tài)修復(fù)體系，與局地型生態(tài)修復(fù)規(guī)劃研究有明顯的差異，見表5。21世紀(jì)初，已有學(xué)者探討河南省[76]、山西省[77]構(gòu)建生態(tài)修復(fù)補(bǔ)償機(jī)制和技術(shù)體系的可能性，并提出需要評估廢棄礦區(qū)土地受損、大氣污染和水污染等情況。早期除生態(tài)修復(fù)補(bǔ)償機(jī)制研究外，也有學(xué)者從技術(shù)角度提出因大多東部修復(fù)技術(shù)無法適用于西部，故需對國內(nèi)東西部煤礦進(jìn)行區(qū)分，實(shí)施差異化治理[78]；北方露天關(guān)閉/廢棄煤礦的生態(tài)修復(fù)技術(shù)則需從植物選配、影響恢復(fù)因子等方面考慮[79]。上述研究說明早期因廢棄煤礦生態(tài)環(huán)境破壞類型多、數(shù)量大、情況復(fù)雜等原因，國內(nèi)大尺度體系構(gòu)建存在困難，適宜全域發(fā)展的彈性廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)策略尚待完善?；诖?，有學(xué)者[9]提出需要借鑒美國煤礦生態(tài)修復(fù)的管理流程、案例、法律等，構(gòu)建適宜國內(nèi)煤礦生態(tài)修復(fù)的“師法自然生態(tài)修復(fù)法”。近五年來相關(guān)研究逐漸增多，黑龍江省[80]、浙江省[81]關(guān)閉/廢棄煤礦研究中逐步完善政府主導(dǎo)監(jiān)督的基本修復(fù)模式，在平衡多方利益需求條件下形成具有地方特色、相對健全的政策法規(guī)與制度。不同省域不同修復(fù)模式在一定程度上解決了全域技術(shù)難題，但不適用于跨省域綜合治理，更難與國土空間生態(tài)修復(fù)體系接軌。 因此，彭蘇萍等[82]將黃河流域周邊九大煤炭基地進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，從石嘴山市出發(fā)點(diǎn)，以泰安市為結(jié)束點(diǎn)，將沿途上游、中上游和下游分為黃土地、風(fēng)沙地和沖積平原地帶，依現(xiàn)狀、分區(qū)域進(jìn)行總體規(guī)劃，將被動(dòng)的復(fù)墾治理變?yōu)橹鲃?dòng)的生態(tài)修復(fù)。 除流域分區(qū)外，也可依據(jù)國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r提出差異化修復(fù)戰(zhàn)略等煤炭綠色發(fā)展頂層設(shè)計(jì)理念[83]，在東部高潛水位地區(qū)、蒙東草原區(qū)、晉陜蒙地區(qū)和西南山地地區(qū)采取不同的修復(fù)措施。

表5 局地型生態(tài)修復(fù)規(guī)劃、區(qū)域型生態(tài)修復(fù)工程異同Table 5 The similarities and differences between local ecological restoration planning and regional ecological restoration projects

4 結(jié)論與展望

4.1 結(jié)論

1) 國內(nèi)外關(guān)閉/廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)研究特征不盡相同，見表6。國外區(qū)域型生態(tài)修復(fù)規(guī)劃研究相對較少，一方面可能因?yàn)榘l(fā)達(dá)國家開展煤礦治理時(shí)間較早，剩余需要治理的礦區(qū)數(shù)量不多；另一方面可能因?yàn)榘l(fā)達(dá)國家的區(qū)域及法律限制等原因。

表6 國內(nèi)外特征異同Table 6 Domestic and abroad characteristics

2) 關(guān)閉/廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)研究大多方向已成熟化、熱點(diǎn)化，多數(shù)技術(shù)與評價(jià)方法已得到廣泛應(yīng)用。

3) 關(guān)閉/廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)規(guī)劃已成為國土空間生態(tài)修復(fù)規(guī)劃的重要組成部分，即在規(guī)劃“一張圖”下完成全域全要素的生態(tài)修復(fù)，故此，大尺度范圍內(nèi)的生態(tài)修復(fù)規(guī)劃必將成為國土空間生態(tài)修復(fù)規(guī)劃的重要組成部分和未來的研究熱點(diǎn)。

4.2 展望

4.2.1 從技術(shù)到綜合：整合現(xiàn)有技術(shù)，構(gòu)建綜合利用體系

生態(tài)修復(fù)技術(shù)從上世紀(jì)發(fā)展至今已經(jīng)趨于成熟，多名學(xué)者出版專著系統(tǒng)介紹各地礦山生態(tài)修復(fù)技術(shù)、理論與方法。但生態(tài)修復(fù)宜采取差異化修復(fù)策略，對于離城區(qū)較遠(yuǎn)的關(guān)閉/廢棄煤礦，因人流較少和交通不便等原因，建議進(jìn)行基礎(chǔ)生態(tài)修復(fù)，即不對周圍環(huán)境產(chǎn)生不利影響；對于離市區(qū)較近的關(guān)閉/廢棄煤礦，因交通可達(dá)性高、周圍配套設(shè)施相對完善，可為城市提供更多服務(wù)功能，而此時(shí)的生態(tài)修復(fù)應(yīng)依照未來服務(wù)功能進(jìn)行目標(biāo)制定，可根據(jù)地理位置、人流大小、周邊配套等進(jìn)行綜合考慮，如通過構(gòu)建工業(yè)遺產(chǎn)旅游模式、工業(yè)遺產(chǎn)體育休閑模式，或通過構(gòu)建地下煤礦區(qū)特色住宿、博物館和監(jiān)獄等方式形成以煤礦區(qū)為特點(diǎn)、以不同綜合利用方式為驅(qū)動(dòng)力的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。

4.2.2 從局部到整體：頂層設(shè)計(jì)帶動(dòng)全域發(fā)展

生態(tài)修復(fù)的最終目的是提升人居環(huán)境質(zhì)量，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。通過科學(xué)合理的生態(tài)修復(fù)頂層設(shè)計(jì)，設(shè)立切實(shí)可行的恢復(fù)制度，以土壤、植被、景觀等為恢復(fù)對象，制定符合生態(tài)學(xué)原理的恢復(fù)措施，才能從真正意義上完成全域范圍內(nèi)的全要素生態(tài)修復(fù)，實(shí)現(xiàn)“上行下效”“有法可依”的生態(tài)修復(fù)格局。在國土空間體系規(guī)劃尚在完善的今天，應(yīng)構(gòu)建類似長江珠三角都市圈規(guī)劃、粵港澳大灣區(qū)發(fā)展規(guī)劃的區(qū)域型國土空間煤礦修復(fù)專項(xiàng)生態(tài)規(guī)劃，在鄂爾多斯市、石嘴山市、包頭市等周邊煤礦城市形成經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶，推動(dòng)生態(tài)修復(fù)的全域發(fā)展，打造利用生態(tài)集聚效應(yīng)發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益的城市群。借鑒如徐州市潘安湖等成功案例，將原有的資源型城市在未來成功轉(zhuǎn)型為帶有“礦區(qū)”特色的生態(tài)型城市，使生態(tài)修復(fù)成為造福后代的“千秋工程”。

4.2.3 從單一到融合：多學(xué)科交叉形成全要素治理

關(guān)閉/廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)對象包括地形地貌、水體、土壤、植被等多個(gè)對象，研究所需要的學(xué)科背景不盡相同，因此需要采礦學(xué)、生態(tài)學(xué)、植物學(xué)、林學(xué)、土壤學(xué)、測繪等多個(gè)學(xué)科理論深度融合、各部門實(shí)踐通力合作才能盡可能地將生態(tài)修復(fù)全要素納入考慮范圍之內(nèi)，恢復(fù)重建礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)，進(jìn)一步提升生態(tài)修復(fù)效果。 因此，未來需要大量復(fù)合型人才將不同學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)在礦區(qū)生態(tài)修復(fù)層面進(jìn)行整合、創(chuàng)新，以落實(shí)全國重要生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)重大工程總體規(guī)劃，為實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明建設(shè)提供持續(xù)的人才保障。

4.2.4 從理論推測到精準(zhǔn)預(yù)測：新手段新技術(shù)持續(xù)發(fā)展

煤炭開采以地表破壞為主要特征，對生態(tài)環(huán)境造成巨大損傷，因此關(guān)閉/廢棄煤礦的生態(tài)修復(fù)多是建立在土地復(fù)墾基礎(chǔ)之上，其土壤質(zhì)量亟待改善，生物群落結(jié)構(gòu)亟待重構(gòu)，自然環(huán)境本底亟待恢復(fù)。但由于恢復(fù)功能利用的不同，所需要恢復(fù)的植被類型也不盡相同。如若目標(biāo)恢復(fù)成耕地，則只需礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)演替至草地即可；若目標(biāo)恢復(fù)成礦山公園，則需恢復(fù)其內(nèi)的喬灌草結(jié)構(gòu)。但目前生態(tài)恢復(fù)的數(shù)值模擬方法還無法準(zhǔn)確預(yù)測適用于國土空間規(guī)劃的關(guān)閉/廢棄煤礦生態(tài)恢復(fù)目標(biāo)與先鋒物種，迫切需要深度結(jié)合大數(shù)據(jù)、人工智能、移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算等新技術(shù)與綠色礦山、邊采邊復(fù)等新手段，形成綜合多方面要素考慮的關(guān)閉/廢棄煤礦修復(fù)目標(biāo)導(dǎo)向與策略，進(jìn)一步完善國土空間規(guī)劃體系，從而更好地為人類福祉做貢獻(xiàn)。