“三生”空間視角下國內采礦跡地再利用研究進展、熱點及趨勢

常 江，侯亞偉，孟 翔，楊 亞

（1.中國礦業大學建筑與設計學院，江蘇 徐州 221116；2.中國礦業大學力學與土木工程學院，江蘇 徐州 221116；3.安徽建筑大學，安徽 合肥 230601；4.安徽建筑大學建筑與規劃學院，安徽 合肥 230601）

0 引 言

采礦跡地（Post-mining Landscape）概念在國內最早由龍花樓于1997 年提出[1]，指一切受到采礦活動影響而造成景觀結構和功能發生損傷的區域，包含因曾經或正在進行的采礦活動造成的土地損毀、沉陷、占壓等而閑置或低效使用的土地、水域及其周邊流域[2-5]。進入21 世紀，隨著礦區資源的枯竭及國家生態環境保護要求提高，采礦跡地再利用面臨新的考驗。截至2018 年底，我國礦山開采占用毀損土地合計約360 余萬hm2，其中，正常開采約130 余萬hm2，歷史遺留礦山約230 余萬hm2[6]。2006 年，《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》對獨立工礦區改造搬遷、采煤沉陷區綜合整治等提供了政策指導。2015 年，中共中央、國務院印發的《關于加快推進生態文明建設的意見》要求，開展礦山綜合治理和生態環境恢復行動，推進綠色礦山建設。2020 年，《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議》發布，強調提升生態系統質量和穩定性的發展理念[7]。2022 年，黨的二十大提出，堅持山水林田湖草沙一體化保護和系統治理的生態文明治理體系[8]，為采礦跡地的再利用提供了政策指引。

“三生”空間概念源于黨的十八大報告，是對生產空間、生活空間、生態空間的總稱。采礦跡地土地用途多樣，結構復雜[9]，受各類因素的綜合影響，區域內生產空間、生活空間以及生態空間交叉分布。在采煤擾動影響下，采礦跡地的再利用也是對“三生”空間的優化與統籌發展。從“三生”空間視角出發，對采礦跡地再利用的相關研究進行梳理，總結不同維度下采礦跡地再利用的研究進展，為后續的研究與實踐提供理論及方法借鑒。同時，本文研究關系著經濟社會發展、生態安全格局構建，是習近平生態文明觀的重要體現[7]。

依據既有文獻來看，大量學者針對采礦跡地的生態修復、地下空間轉型、土地復墾、綜合開發、景觀重建[10-12]等方面開展了深入細致的研究，而對整體研究內容及熱點趨勢方面的研究還有待創新?；诖?，本文運用CiteSpace 計量工具進行量化和可視化分析，對“三生”空間視角下采礦跡地再利用研究進行系統分析與總結，并據此提出未來研究展望。

1 數據來源和研究方法

1.1 數據來源

本文通過CNKI 數據庫文獻檢索工具，從文獻產出時間、作者分布、關鍵詞層面，對“采礦跡地再利用”研究進行了可視化分析。通過對包含采礦跡地、采煤塌陷地、采煤塌陷區、關閉礦山、礦業廢棄地、獨立工礦區、廢棄礦山、礦山廢棄地等主題進行檢索，得到782 篇中文核心期刊文獻。進一步排除與研究主題不相關的樣本文獻，對CNKI 數據庫中1993—2022 年國內公開發表的文獻資料進行篩選和整理，最終確定442 篇中文核心期刊文獻作為研究對象。

1.2 研究方法

本文以“采礦跡地再利用”知識譜系框架為主題，梳理近年來國內采礦跡地再利用的相關研究概況。首先，基于文獻檢索數據，統計1993—2022 年間的歷史文獻量，以探究采礦跡地再利用研究成果在時間維度上的演化，了解相關領域的整體研究進程；其次，運用CiteSpace 軟件的關鍵詞共現和主題詞時間序列可視化方法，識別采礦跡地再利用的研究趨勢與熱點變化；最后，從“三生”空間的視角對文獻進行分類、歸納、總結并展開評述。

2 國內采礦跡地再利用研究進展及熱點

2.1 研究時間進展

本文將關鍵詞按照期刊發表時區進行時間序列分析，研究時間范圍1993—2022 年。圖1 為1993—2022 年文獻數量年度變化情況。由圖1 可知，1993—2004 年，我國采礦跡地再利用研究成果總體呈低量狀態；到2005 年，發文量開始迅速上升；2007 年，相關文獻發表數量開始進入高位，年均發文量在19 篇以上；2010 年達到第一個峰值（33 篇），2013 年迎來第二個峰值（33 篇）；2017—2022 年開始平穩發展。結合圖2 采礦跡地關鍵詞聚類時區圖中的熱點分布情況，可以將采礦跡地再利用研究劃分為三個階段。

圖1 1993—2022 年文獻數量年度變化Fig.1 Annual change of literature quantity from 1993 to 2022

圖2 關鍵詞聚類時區圖Fig.2 Time zone of keywords clustering

2.1.1 起步探索階段（1993—2003 年）

“十五”期間，國家提出支持資源型地區發展持續產業政策[13]。該時期，土地及礦區的再利用逐漸成為采礦跡地前沿研究的方向。20 世紀90 年代，土地管理部門在全國范圍內開展土地復墾試點工作。由圖2 可知，1993 年發表的3 篇文獻集中于“土地復墾”“綜合治理”等層面；該階段關注點還主要集中在塌陷區治理、人工濕地、生態重建、土地利用、產權管理、地下空間等方面，多是從生產空間維度為采礦跡地再利用提供各學科領域的解決思路。

2.1.2 高速發展階段（2004—2012 年）

隨著國家經濟的快速發展，經濟建設對礦山資源需求不斷增加，促使礦山開采規模迅速擴大，礦區也得以發展成熟[14]。此階段，圍繞采礦跡地再利用的發表文獻數量也高速增長。該階段研究樣本文獻高頻關鍵詞主要為土地利用、修復治理、生態修復、礦業復墾、城市規劃、水土保持、土壤重構、景觀規劃、歷史遺留、再可持續利用等方面，這些高頻關鍵詞反映了礦區快速發展帶來的大規模發展，并開始注重礦區工人的生活設施，采礦跡地開始被納入城鎮開發范圍內進行整體規劃。

2.1.3 平穩前進階段（2013—2022 年）

2012 年下半年始，國內煤炭產能過剩，煤炭行業跌入發展谷底。為促進供給側結構性改革，國家能源局提出2013 年全國退出煤礦1 256 處[15]。獨立工礦區產業發展停滯、發展動力不足，這個時期圍繞采礦跡地開展的研究也受到相應影響。該階段研究樣本文獻的高頻關鍵詞逐漸轉移到礦山廢棄地治理、固碳增匯、全過程管理、再生利用、地上/地下空間、土地規劃、價值實現路徑、分配正義等方面，立足資源型城市生態安全格局，系統考慮采礦跡地生態治理。高頻關鍵詞契合了國家提出的生態文明觀和綠色發展要求，也表征了該領域當前的研究熱點。

總體來看，1993—2022 年間，國內采礦跡地再利用研究視角、內容、領域不斷擴寬，研究視角逐漸從單一學科擴展到跨學科合作，研究內容也從單一礦區治理及產業轉型擴展到采礦跡地全領域空間綜合開發，研究領域逐步由經濟發展向生態保護拓展，研究的深度和廣度都在不斷加強。

2.2 作者及發文機構分布

研究作者及發文機構的分布特征，有助于厘清采礦跡地再利用方面主體能量分布特征。圖3 為國內采礦跡地相關作者合作關系網絡圖譜。由圖3 可知，發文量排名前4 位的作者依次為胡振琪（16 篇）、常江（15 篇）、馮姍姍（8 篇）、李新舉（6 篇）；發文量在3 篇及以上的作者有28 位。圖4 為國內采礦跡地再利用發文機構合作關系網絡圖譜。由圖4 可知，發文數量排名前3 位的單位依次為中國礦業大學環境與測繪學院（19 篇）、中國礦業大學（北京）土地復墾與生態重建研究所（12 篇）、中國礦業大學（北京）地球科學與測繪工程學院（10 篇），發文量在3 篇及以上的機構有31 家。以上學者與機構的研究與合作，科學界定了采礦跡地的概念內涵、空間特征、資源結構，為采礦跡地再利用做出了突出貢獻。

圖3 作者合作關系網絡圖譜Fig.3 Cooperation network graph of authors

圖4 發文機構合作關系網絡圖譜Fig.4 Cooperation network graph of publishing agency

2.3 熱點內容

運用CiteSpace 軟件繪制關鍵詞共現圖譜和關鍵詞時間線圖譜，找出采礦跡地再利用領域不同時期的聚類關鍵詞，有利于對該領域的研究熱點內容進行歸納總結。圖5 為國內采礦跡地相關文獻關鍵詞共現圖譜。由圖5 可知，共有47 個聚類，其中聚類較為明顯的有13 個，依次為采煤塌陷區、采煤塌陷地、土地復墾、礦山廢棄地、生態修復、廢棄礦山、生態恢復、采煤塌陷、復墾、廢棄地、植被恢復、可持續發展、生態重建等。運用Cite Space 軟件繪制關鍵詞聚類時間線圖，如圖6 所示。由圖6 可知，當前采礦跡地再利用研究領域主要聚類有礦山廢棄地、礦產資源開采、采煤塌陷、采煤塌陷地、生態恢復、開采沉陷、復墾、生態環境、金屬礦山、地下空間等。綜上所述，采煤塌陷、生態恢復、土地復墾、可持續發展等構成國內采礦跡地再利用相關研究領域的畫像，主題詞之間聯系緊密且縱向研究深度較強。

圖5 關鍵詞共現圖譜Fig.5 Co-occurrence graph of keywords

圖6 關鍵詞聚類時間線圖譜Fig.6 Time line knowledge graph of keywords ciustering

2.4 前沿趨勢

厘清研究前沿趨勢有利于把握未來一段時間內采礦跡地再利用研究新動向，運用CiteSpace 軟件對選定的442 篇樣本文獻進行分析，時間跨度為1993—2022 年，時間切片設置為2 年，節點類型選擇關鍵詞，得到圖7 相關文獻突現詞圖譜，關鍵詞出現的時間跨度越靠右，越可能是近年來的研究前沿選題。近年來突現關鍵詞主要有生態恢復、PPP 模式、采煤塌陷、關閉礦山、生態修復、礦業廢棄地、廢棄礦山等，也是近些年采礦跡地再利用的前沿主題。本文立足于“三生”空間視角，對采礦跡地再利用研究進行歸納總結，以期促進空間優化目標的實現。

圖7 突現詞圖譜Fig.7 Burst terms knowledge graph

3 “三生”空間視角下采礦跡地再利用研究內容

3.1 生產空間維度下采礦跡地再利用

生產空間指以進行農業活動、工業活動和商業活動獲取產品和供給功能為主體的國土空間，包括為人類提供生產經營活動的空間載體[16]。生產空間視角下采礦跡地再利用，包括在采礦跡地范圍內進行土地復墾、建設生態工業園區或發展接續替代型工業等內容。

3.1.1 土地復墾

土地復墾是指對受生產建設活動、自然災害等因素而損毀的土地進行修復，使其達到可利用狀態的活動[17]。土地復墾的研究始于20 世紀80 年代，1989 年《土地復墾規定》的出臺，標志著土地復墾工作步入正軌，當前學界對采礦跡地多采用采復一體化（邊采邊復）[18]、土壤重構[19]、地貌重塑[20]等復墾方法。2015 年，《歷史遺留工礦廢棄地復墾利用試點管理辦法》指出，采礦跡地土地復墾可有效解決城鎮生產建設用地資金不足、空間不足的發展難題。徐州市通過對采煤塌陷地的復墾和再利用，有效帶動地方經濟建設，促進煤炭企業轉型[21]。目前，圍繞土地復墾已形成較為成熟的地表復原、地力恢復和多形式再利用的工程體系[22]。李海東等[23]認為，將原采礦廢棄土地復墾并經驗收合格后納入農用地管理，既可促進農業產業發展，又可作為建設用地置換指標從生產空間維度提供發展空間。胡振琪等[9]通過重點研究表土保護與構建技術、夾層式土壤剖面構造技術，有效解決了采礦跡地土地復墾土壤生產力低下問題。

3.1.2 生態工業園區建設生態工業園區以構建多條產業鏈形成產業共生體系為核心，遵循循環經濟理念，以實現物質資源的再利用、再循環[24]。近年來，國內生態工業園建設及研究領域發展迅速，2006 年，《行業類生態工業園區標準（試行）》提出了經濟發展、物質減量與循環、污染防控和園區管理的行業類生態工業園區驗收標準[25]。截至2021 年7 月底，國家生態工業示范園區已達95 個[26]。孫忠英[27]認為構建“資源-產品-消費-再生資源”的閉環式物質使用過程，為礦區轉型發展實現低投入、低排放、高利用的經濟目標。楊雪鋒[28]從價值鏈的角度分析了整個產業鏈，指出各企業之間通過材料利用率的提高來降低成本，提升企業綠色競爭力。陳共榮等[29]構建生態工業園區績效評價指標體系，以數學方法改善生態園區的潛在問題，促使企業更好地實現資源環境的可持續發展。

3.1.3 接續替代型產業發展

接續替代型產業是指發展包括礦產資源深加工及礦業廢料、伴生物綜合利用等延伸礦業支柱產業的接續產業，以及發展高新技術工業等替代型工業[30]。20 世紀90 年代初，學者們對于礦區產業的研究集中于礦區產業發展、企業經營管理、生產安全提升等方面[31]；十八大以來，國家日益重視經濟發展與生態保護之間的關系，礦區的高新技術化及產業優化[32]等領域開始成為研究焦點。焦華富等[33]、胡瑞仲等[34]提出礦區要改變資源主導的發展模式，實現多種產業協同發展；袁亮等[35]、謝和平等[36]提出了關停/廢棄礦山資源開發的新模式，研究地下煤炭氣化高效轉化的利用方法，構建全新的礦區能源開發利用模式。磁縣申家莊煤礦構建“光伏＋”生態產業體系和復合型循環經濟體，探索礦區綠色產業的轉型路徑[37]。陸瑤等[38]提出在全產業鏈視角下發展“三產”融合產業體系，實現采礦跡地由舊能源基地向新能源基地的轉變。

因此，生產空間維度下的采礦跡地再利用，立足于土地資源的再利用，建立循環經濟體系，引導礦區產業轉型，將采礦跡地重塑成為生產空間。

3.2 生活空間維度下采礦跡地再利用

生活空間是提供承載和保障人居功能的用地空間[39]，是滿足人們日常居住、消費和休閑娛樂的場所。因采煤沉陷引起勞動力流向發生轉移，農業結構發生改變。因此，改變以往“先生產，再生活”的傳統觀念，圍繞采礦跡地生活空間打造具有觀光、休閑和游憩功能的第三產業具有重要意義[40]。

3.2.1 低效用地開發

低效用地再開發指通過政府主導、市場主體實施、綜合整治提升等多種方式對低效產業用地進行再次利用，滿足城市基礎設施、公共設施、公益事業等配套設施用地的需求。2016 年，《關于深入推進城鎮低效用地再開發的指導意見（試行）》發布，國內城鎮開始有序更新域內低效用地。礦區關閉后，采礦跡地處于低效利用的狀態，余慕溪等[41]通過多規合一，實現礦區土地資源的監測、動態分析和評價，根據產業政策導向，提高礦區土地資源利用效率。姜云[42]認為，礦區生活空間的開發利用要合理有序，避免因沉陷損毀帶來資金浪費。徐州市權臺煤礦將礦區閑置街道改造成為科教創新區，打造生態小鎮，有效盤活采礦跡地的低效用地。

3.2.2 產業“退二進三”

淮北市岱河煤礦采用煤矸石對塌陷區進行充填，并建設游泳池、燈光球場，在生活空間維度，實現了采礦跡地的產業轉型[43]。四川嘉陽煤礦以嘉陽小火車工業遺產保護、煤炭工業文化挖掘等第三產業轉型為契機，分期、分批進行保護開發[44]，通過對嘉陽芭蕉溝工人村生活空間的工業文化形態的再利用，逐步形成體驗窄軌蒸汽小火車與礦區工業遺產文化、感受煤礦工人及礦區生活方式的多元文化體驗社區[45]。徐州市新河礦區周邊以居住和商業用地為主，將礦區的改造定位為發展第三產業，以展示礦區生產特色的建筑遺存為載體，通過分級開發利用的方式，重塑20 世紀70 年代新河礦區特定的生活氛圍[46]。

3.3 生態空間維度下采礦跡地再利用

生態空間指處于宏觀穩定狀態的某物種所需要或占有的環境總和[47]。在生態空間維度下，將采礦跡地生態系統恢復到與周圍環境相協調的狀態，為人類的居住環境提供良好的生態環境為主要作用，發揮其生態、社會、經濟等多種功能[48]。

3.3.1 生態修復

生態修復技術是利用土壤基質改良、植被恢復等生態工程[49]，在自身修復能力的基礎上，恢復和完善受損生態系統結構功能的方法[50]。截至2019 年底，全國累計礦山環境恢復治理土地面積為93.08 萬hm2[51]。2019 年，礦山生態修復作為重要內容在《全國重要生態系統保護和修復重大工程總體規劃（2021-2035）》中得以明確[52]。圍繞采礦跡地生態修復，李子海[53]認為在生態修復過程中，要以更高群落演替階段作為參照來進行選配。孫明迪等[54]通過對采礦跡地中影響植被恢復的限制因子研究發現，土壤有效深度、土壤有機質對植被恢復影響最大。張琪等[55]在生態修復技術層面，針對采礦跡地高潛水位沉陷區構建了地形改造分區重構模型。劉巷序等[56]利用最小累積阻力模型（MCR）模擬城市空間及生態用地擴展過程，確定城市生態土地恢復的后備空間。馮姍姍[2]將城市GI 作為采礦跡地生態修復的指導，以實現不同空間尺度下的生態系統服務功能的修復。青山泉鎮以建立循環穩定協調的采礦跡地生態系統為目標，對塌陷范圍內不同類型用地，因地施策采取針對性的生態修復技術[57]。

3.3.2 濕地公園建設

濕地公園集保護利用、科普教育、濕地研究等多種功能于一體，是國家濕地保護體系的重要組成部分。1995 年，淮北南湖沉陷區建設成為了國內第一個采煤沉陷濕地公園。2017 年，《濕地保護管理規定》強調發揮濕地公園多元功能、改善人居環境、服務民生的特點。2021 年，《中華人民共和國濕地保護法》從管理體制和法制保障層面為濕地保護和修復提供了依據，同時明確了對特殊濕地的管理辦法。徐州市潘安湖國家濕地公園采用挖低墊高、土壤優選剝離回覆等生態恢復技術，將公園的生態環境修復、濕地景觀開發融為一體[58]，有效保護恢復濕地生態系統，實現環境再生，形成“基本農田治理、塌陷地復墾、生態修復、景觀開發”的綜合治理模式[59]。鄒城太平國家濕地公園的綜合整治以原有塌陷水域為基礎，通過水體及水岸修復、棲息地保護等措施治理濕地生態環境[60]。此外，張喬勇等[61]指出采煤沉陷濕地的生境多樣性和異質性對促進生物的多樣性效果明顯。

圖8 展示了采礦跡地再利用“三生”空間關系圖，圍繞“三生”空間，明確了采礦跡地再利用也是相互交融相互依存的關系?！叭笨臻g融合理念的貫徹，使得采礦跡地再利用逐步實現國土空間協調發展的目標，也為下一步的研究指明了方向。

圖8 采礦跡地再利用“三生”空間關系圖Fig.8 “Production-living-ecological” spaces relationship diagram of post-mining landscape reuse

4 采礦跡地再利用研究趨勢：從“三生”空間分離到“三生”空間融合

4.1 采礦跡地資源價值再認識

“三生”空間融合改變了以往采礦跡地單一利用的模式，對采礦跡地資源價值進行了再認識，不僅包括物質層面的自然資源，更要正視采礦跡地在土地資源、生態資源、工業遺產資源、旅游資源等多方面的價值，特別是對隨著社會系統、經濟系統、文化系統發展形成的獨特工礦業文化資源進行正確認識。采礦跡地的“三生”空間之間往往難以切割，“三生”空間融合的過程也是資源不斷循環流動的過程。生活用地、生產用地、生態用地的比例動態調整與復合利用，使采礦跡地再利用產生的效益達到最優。圍繞采礦跡地的資源價值，引進資源創新整合理念，堅持“精準開發”與“綜合開發”理念，完善政策支持、謀求多方合作、拓寬融資渠道、置換土地功能、環境整治提升，探索開發利用的最佳途徑，實現采礦跡地整體價值再生與立體式發展。

4.2 規劃引領下城鄉融合發展

“三生”空間視角下的采礦跡地再利用將加快城鄉要素流動與重組、引導城鄉空間格局變化。因此，應堅持規劃先行，構建采礦跡地全生命周期設計理念，落實“三生”空間統籌開發模式，統籌考慮礦區地下空間、地面礦區、采礦塌陷區等空間再利用與城鄉一體化發展。樹立礦城融合、一體設計、多規合一理念，通過采礦跡地再利用，優化城鄉空間格局，實現用地集約高效，通過多元參與達成城鄉發展共識與利益均衡。重視礦城要素的合理布局，綜合考慮區域內的資源稟賦和區位條件使“生產—生活—生態”空間和諧共生。建立規劃引領下的城鄉融合發展體制機制，統一布局礦城公共服務設施、資源要素配置、產業融合發展，促進協調發展的新型礦城關系的形成。

4.3 構建區域性生態安全格局

如今生態領域處處體現“山水林田湖草”生命共同體的保護原則，生態修復過程更注重整體兼顧，以往單純局限于采礦跡地內部進行獨立的小范圍生態修復，難以在區域上發揮保障區域整體生態安全格局的作用。立足“三生”空間，積極構建大尺度的區域空間生態網絡，進行多層級、多目標的生態安全格局規劃，并在采礦跡地再利用的過程中，探索資源開采活動帶來的區域生態變化，分區分類修復采礦跡地生態系統，建設生態廊道，優化生態安全屏障，開展生態棲息地修復，為“三生”空間融合下的區域生態安全格局的構建與優化提供基礎，以提高人類生活福祉，促進人與自然和諧共生。

5 結 語

采礦跡地再利用的整體發展模式應立足“三生”空間視角，綜合運用礦山工程、生態學、經濟學等學科，將采礦跡地再利用納入區域經濟和社會發展中統籌部署、科學規劃。創新采礦跡地再利用模式，滿足國家生態文明戰略的建設需要，在“經濟—生態—社會”三者復合互動的基礎上，保障經濟發展的同時，兼顧生態環境保護，最終形成生態改善與經濟增長的良性循環，建構出符合經濟、社會、生態協調發展的現代采礦跡地再利用體系。