煤礦開采分為井工開采和露天開采兩種方式，但不論何種方式開采，均會對煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境造成擾動，引起煤礦區(qū)地面景觀格局發(fā)生變化，破壞地質結構，危害煤礦區(qū)的土地生態(tài)安全與持續(xù)發(fā)展。礦區(qū)土地生態(tài)安全問題在國外礦區(qū)也同樣存在，探求合理有效的礦山復墾與復墾后土地利用結構用地模式一直是國內外礦山實踐與研究的目標。以往國內外研究多從單一的角度進行礦區(qū)復墾土地結構優(yōu)化研究，本文結合導師的課題，在大量調查分析和廣泛閱讀國內外文獻的基礎上，考慮中國礦業(yè)開發(fā)的具體實際情況，首次系統(tǒng)地運用生態(tài)足跡、景觀生態(tài)學原理和經濟學原理，多角度地對復墾土地利用結構進行了優(yōu)化研究，并利用實際礦山進行了實證，具體情況如下：?。?）明確了礦區(qū)土地持續(xù)、合理利用的內涵：土地利用系統(tǒng)是以生態(tài)-經濟-社會為內容，合理性與可持續(xù)為目標的復合系統(tǒng)。土地可持續(xù)利用的內涵包含三層含義：一是生態(tài)容許；二是土地分配與使用上的代內和代際公平；三是土地資源的永續(xù)利用和保值增值。提出了礦區(qū)土地利用系統(tǒng)是復合系統(tǒng)，合理利用與持續(xù)利用是這一系統(tǒng)的總目標。這個總目標又有經濟效益目標、社會效益目標和生態(tài)環(huán)境目標三個分目標相協(xié)調。（2）指出了礦區(qū)復墾土地利用結構的優(yōu)化過程是在礦區(qū)尋求土地的生態(tài)、經濟、社會系統(tǒng)的平衡過程，并通過墾后土地利用的生態(tài)優(yōu)化、空間優(yōu)化和產權制度優(yōu)化具體實現(xiàn)。（3）本文明確指出了礦區(qū)土地是因采礦和直接受采礦影響而形成的“礦區(qū)飛地”。既然礦區(qū)是礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展研究的起點，那么，礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展問題的展開就不可能是只以礦業(yè)企業(yè)的發(fā)展為研究中心，礦區(qū)也不能單純走以礦物開采和加工為主導的工業(yè)化道路，礦區(qū)應采取“飛地”方式持續(xù)發(fā)展。（4）提出了礦區(qū)土地復墾是“礦區(qū)飛地”持續(xù)發(fā)展的基本措施。礦區(qū)土地復墾不僅是對受采礦擾動的礦區(qū)系統(tǒng)的修復，更是對受采礦擾動的礦區(qū)系統(tǒng)的綜合治理。通過對“礦區(qū)飛地”的復墾治理，使礦區(qū)的生態(tài)、經濟、社會效益相協(xié)調，獲得高于原系統(tǒng)的疊加效能。通過對“礦區(qū)飛地”復墾，不僅可以恢復損毀土地，而且通過損毀土地的復墾，恢復礦區(qū)“經濟飛地”和 “社會飛地”的效能，使礦區(qū)土地復墾與其他損毀地復墾具有明顯區(qū)別，如通過復墾實現(xiàn)工業(yè)資本帶動農業(yè)發(fā)展。（5）分析得出了礦區(qū)土地復墾不僅僅是礦區(qū)損毀土地質量的物理修復，更重要的是礦區(qū)復墾土地利用結構的優(yōu)化。生態(tài)足跡是一種將生態(tài)、社會與經濟關系有機聯(lián)系起來，表達當前土地利用數(shù)量結構對生態(tài)環(huán)境以及土地利用是否可以持久維持的合理方法，是實現(xiàn)礦區(qū)土地利用結構數(shù)量優(yōu)化方法。（6）初步對我國煤礦區(qū)進行了可持續(xù)類型區(qū)劃分。本文依據生態(tài)足跡指標，根據我國生態(tài)足跡的計算結果和wackeragel關于世界52個國家和地區(qū)生態(tài)足跡的計算結果和我國煤礦區(qū)的區(qū)位特征得出，云南的小龍?zhí)睹旱V區(qū)處于生態(tài)可持續(xù)環(huán)境之中，其他礦區(qū)均為生態(tài)不可持續(xù)區(qū)。（7）研究得出了提高礦區(qū)生態(tài)經濟系統(tǒng)發(fā)展能力的手段是提高礦區(qū)生態(tài)足跡的多樣性，即增加礦區(qū)的土地利用類型。礦區(qū)復墾土地方向應根據土地自然特點，首先增加礦區(qū)復墾土地利用類型，在此基礎上，通過多方案生態(tài)足跡對比，尋求礦區(qū)復墾土地利用的合理結構，最終確定礦區(qū)損毀土地的復墾方向和復墾數(shù)量，并通過復墾帶動礦區(qū)經濟發(fā)展。（8）明確了采礦活動發(fā)生之前，當?shù)氐木坝^生態(tài)系統(tǒng)通過內部生物之間、生物與環(huán)境之間、環(huán)境與社會的相互作用和系統(tǒng)內物種的自我組織、自我調整過程而逐步達到了相對穩(wěn)定狀態(tài)，其物種組成、物種數(shù)目、豐度以及食物網的結構都是與該地、該時的環(huán)境相適合的“最佳選擇”。（9）總結得出了我國目前的礦區(qū)景觀恢復模式基本為三種類型，并指出了各自存在的問題。這三種基本模式包括華北平原區(qū)耕作類型結構、江蘇省銅山縣的水陸并舉類型結構和淮北水養(yǎng)類型結構，這三種類型存在的普遍問題是對影響礦區(qū)復墾的經濟因素考慮較多，對生態(tài)因素考慮較少，不但缺乏對景觀結構特征和空間關系的定量分析，而且斑塊-廊道-基質模式的確定缺乏現(xiàn)代大農業(yè)生產的思想。（10）構建了適合于北方平原、丘陵地區(qū)的礦、村綜合開發(fā)的礦區(qū)景觀恢復空間結構。在這種新的結構中，村莊實施城鎮(zhèn)化搬遷與礦山生產生活區(qū)連接，分布在大農業(yè)區(qū)的邊緣，畜禽養(yǎng)殖場以及農副產品加工廠分布在村莊附近，畜養(yǎng)場以外布局果園或農田，采取種、養(yǎng)、加一體化，貿、工、農一條龍的綜合經營模式。在農、牧各行業(yè)橫向并聯(lián)的基礎上，向各行業(yè)投入產出遠端發(fā)展，做到農、牧、工、商多層次多專業(yè)綜合經營，實現(xiàn)礦區(qū)復墾土地利用結構的空間優(yōu)化。（11）本文分析得出了合理持續(xù)的土地復墾方向首先應滿足生態(tài)要求，同時空間布局上應滿足景觀原理，這樣不僅有利于提高土地生產力，而且有利于實現(xiàn)土地的環(huán)境保護功能。指出了實現(xiàn)上述要求，必須首先滿足三個基本條件：一是礦區(qū)土地復墾的資金保障，即能按生態(tài)要求提供相應復墾工程資金；二是礦業(yè)用地、農用地和墾后土地產權清晰；三是墾后土地有適宜的收益項目。明確了當前國內礦山開發(fā)引發(fā)的許多社會與經濟矛盾源于礦區(qū)沉陷地等土地的所有權虛為國有；礦山復墾主動性減弱；礦區(qū)復墾資金難有保障；礦、農互為對立體、缺乏有意識的聯(lián)合等因素，使礦區(qū)土地復墾難以形成良性循環(huán)，必須進行礦業(yè)用地模式和土地復墾制度改革。（12）明確指出了目前嘗試的礦業(yè)用地和礦區(qū)土地復墾制度的不足。本文對臨時用地制度、年租制、土地股權制度、土地等量置換制度等進行了系統(tǒng)分析，認為這些類型各有其不同的特點和適用范圍，但共同的不足是：把礦業(yè)用地作為礦業(yè)成本；礦、農沒有共贏的意識和沒有發(fā)揮強大的、先進的工業(yè)資本的優(yōu)勢。最基本的問題是上述的礦業(yè)用地實踐沒有從根本上解決礦區(qū)土地復墾的資金、產權和收益問題。（13）確立了礦區(qū)復墾土地產權優(yōu)化的總體思路應該是立足礦區(qū)特殊的開采破壞特征和礦區(qū)的生命周期，立足我國新時期、新世紀的發(fā)展目標，立足礦區(qū)與礦業(yè)的持續(xù)發(fā)展、農民增收等中心問題，以資源產權為紐帶，以市場為導向，以復墾土地產權結構優(yōu)化為突破口，創(chuàng)新礦業(yè)用地獲得方式，整合礦用土地與礦業(yè)產權，使礦、農雙方由補償消費型矛盾對立方轉變成開發(fā)增效型的經濟利益共同體，在礦區(qū)形成城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、礦、村互動共同發(fā)展的新格局。即：以礦區(qū)損毀土地復墾為起點，礦山可以采取購并的方式將塌陷損毀地以及涉及人員一并并入礦山，由礦山出資復墾并組建公司實行產業(yè)化經營使用復墾土地；或者礦山以投入復墾資金和后期產業(yè)開發(fā)資金為股本，農戶以損毀前土地估價金額為股本，組建產業(yè)公司，在復墾后的土地上開展產業(yè)化經營，農戶和礦山是產業(yè)公司的股東，土地經營權屬于產業(yè)化經營公司。（14）明確了礦業(yè)用地新制度框架的意義是為新設立礦山的用地制度提供新思路。通過礦區(qū)土地股份合作制度改革，微觀層次上，改善礦區(qū)農民因征地造成的耕地減少而導致的生活水平下降的問題；宏觀層次上，實現(xiàn)工業(yè)帶動農業(yè)發(fā)展，為國內礦山如何化解長期以來形成的礦、農對立，分割發(fā)展的矛盾提供先例；通過礦山經營模式的創(chuàng)新，為國內礦業(yè)集團如何在落后農村地區(qū)做大做強實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供了經驗；通過多元化切實增進礦山的后勁與抗風險能力，為礦山提高自身的經濟效益進行示范；帶動農業(yè)發(fā)展，解決農民問題，實現(xiàn)“公司+農戶”的深層次突破，切實實現(xiàn)“發(fā)展自己，服務社會”的企業(yè)宗旨。（15）本文運用系統(tǒng)學理論和線性規(guī)劃的方法針對礦區(qū)土地復墾中的用地結構進行了分析，并以山東新汶礦業(yè)集團華豐礦區(qū)為例，進行了礦區(qū)復墾土地利用結構的優(yōu)化實證研究。這種實證使我們對我國北方地區(qū)礦區(qū)復墾土地利用優(yōu)化模型的建立有以下兩點認識：礦區(qū)整治土地利用最優(yōu)結構模型的質量取決于決策變量、價值系數(shù)和約束條件的選擇和確定。決策變量要從礦區(qū)生態(tài)、景觀和社會經濟條件選擇可控制的因素；價值系數(shù)只有在全面分析礦區(qū)土地利用現(xiàn)狀的基礎上，采用各種方法進行預測，才能正確給定；而約束條件則要全面分析實現(xiàn)目標的限制因素，準確地選出關鍵性制約因素和平衡條件。華豐礦區(qū)復墾土地利用結構優(yōu)化模型是采取定性分析與定量分析有機結合的優(yōu)化模型方法而建立的。這種方法能在定性分析的基礎上進行系統(tǒng)性的定量綜合，用簡明的數(shù)學模型表達復雜的礦區(qū)土地利用系統(tǒng)，從滿足諸約束條件的眾多規(guī)劃方案中尋求使目標函數(shù)達到最佳的規(guī)劃方案。實踐表明，這是一種研究礦區(qū)土地復墾較為有效的定量綜合方法。（16）目標規(guī)劃法是礦區(qū)土地復墾土地利用結構優(yōu)化首選方法，它不但可以克服目前常用的線性規(guī)劃、灰色線性規(guī)劃方法存在的僅以土地利用的數(shù)量優(yōu)化為重點的單目標優(yōu)化的弊端，還可以改變單純以經濟效益為目的的土地利用方式，實現(xiàn)土地利用理念的變革。任何一座礦山，不論它地處發(fā)達富裕的城市地區(qū)，還是位居貧窮落后的邊遠山區(qū)；不論是在高原沼澤，還是在荒漠草地，社會經濟發(fā)展方向和可能達到的發(fā)展目標都不是惟一的。一個礦區(qū)工農業(yè)生產布局存在各種不同的方案可供選擇，礦山墾后土地利用方式也存在著多種多樣的方案，可以出現(xiàn)許許多多的狀態(tài)和空間景象。在多種方案的比較和選擇中確定適合礦區(qū)未來發(fā)展目標的土地利用結構，將會避免盲目性。本文的最終目標是通過礦區(qū)復墾土地利用結構優(yōu)化改變礦區(qū)土地粗放利用、退化嚴重、生態(tài)環(huán)境惡化以及人們對礦區(qū)經濟社會普遍不滿的現(xiàn)狀，使人類需求與生態(tài)完整性協(xié)調，走出惡性循環(huán)，走向良性發(fā)展。
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