基于利益相关者视角的待复垦矿区土地再利用适宜性评价

张玉臻，熊建华，叶剑平,2

(1.中国人民大学公共管理学院，北京 100872；2.中国人民大学土地政策与制度研究中心，北京 100872)

0 引言

中国是重要的矿产资源生产国[1]，随着中国矿产资源探储量和开采量的增加[2]，破损土地面积不断增加[3]。2016年《全国矿山地质环境调查报告》显示，中国因采矿损毁土地面积约300万hm2，大面积破损土地的存在既与我国土地资源利用紧张的现状相矛盾[4,5]，还会引发水土流失、地面塌陷等一系列生态问题[6-8]。因此，矿区废弃土地亟待复垦再利用，且如何合理确定废弃土地再利用方向是矿区土地复垦的重要环节。

土地再利用适宜性评价是确定土地再利用方向的重要决策依据[9]。与国外相比，国内有关矿区土地复垦再利用的相关研究起步较晚[10-12]。1998年苏光权等采用景观层次分级分类法对矿区废弃土地资源进行分类，确定了不同土地资源类型的开发利用途径[13]；后续学者主要从矿区自然条件和破损现状两方面设置土地复垦适宜性评价体系，分别采用多级指标推断法[10]、用地竞争指数法[14]、决策树模型法[15]、指数和法和极限条件法[16]等，针对一种或多种土地利用方式[17-21]展开适宜性评价研究。而国外学者通过设置MLSA(Mining Land Suitability Analysis)评价体系，采用TOPSIS、PROMETHEE等方法确定土地利用方式优先序，但相关研究主要涉及理论层面，缺乏实证检验结果的支撑[22-24]； Asmarhansyah等将废弃矿区内破损土地特性与作物生长需求一一比对，确定最佳土地利用类型[25]。当前矿区土地再利用方向确定存在如下不足：1)废弃矿区土地复垦方向的适宜性评价主要从废弃土地的自然特征进行量化评价，少有学者将矿区周边的社会经济条件纳入考量，实际矿区废弃土地再利用方向选择不仅与废弃土地的自然属性密切相关，亦受到区域人口与经济增长对土地需求及区域发展规划等社会经济条件的影响[14]；2)缺乏对多种利益相关主体决策的考量，土地复垦方向决策过程中利益相关主体的参与有利于促进土地复垦活动的开展和复垦土地利用率的提高[26]。因此，本研究在综合考量矿区废弃土地破损现状和自然条件的基础上，兼顾矿区周边社会经济条件，从利益相关群体的视角，采用PROMETHEE方法[27]对矿区复垦土地利用方向进行适宜性评价，以期提高矿区复垦土地再利用的可持续性，促进土地资源的合理、有效利用。

1 研究区域概况与数据来源

1.1 研究区域概况

迁安市位于河北省唐山市东北部，地处燕山山脉南麓及滦河岸边，境内有滦河、青龙河、沙河等河流；属于暖温带半湿润季风性气候，全年平均气温约10 ℃，降水量为711.9 mm；地貌类型有低山、丘陵、平原等，其中，山地和丘陵约占总面积的55.40%。迁安市矿产资源丰富，金属矿藏中钢铁储量较大，素有“钢铁迁安”之称。本文选择的研究矿区位于迁安市西南部，西邻沙河，行政区划隶属迁安市杨店子镇。整个矿区南北跨度约2 700 m，东西跨度约1 500 m，总面积约260 hm2。因常年积水，矿区内部中心位置存在两处深度约8 m、直径分别为200 m和150 m的水坑，矿区北部土地被废弃厂房等建筑物压占，矿区南部存在废弃矿渣堆积且少量土地已经复垦为林地。矿区周边人口聚集程度较高，南、北、东三面被村庄包围。

1.2 数据来源

本研究基础数据主要包括《迁安年鉴》(2017年)、中国科学院资源环境科学数据中心网站获取的DEM数据(http://www.resdc.cn/)、2016年迁安市土地利用变更调查数据以及实地调查数据。其中，实地调查数据包括：1)矿区土地破损现状以及废弃矿区周边土地利用类型等资料，用于辅助决策主体进行废弃矿区土地再利用方向判断；2)决策主体在充分了解矿区土地破损现状和区域条件后独立完成的评分表。本研究充分考虑废弃矿区土地的破损现状、地质地貌等特征，依照土地评价单元划分原则[28,29]，依次将废弃矿区挖损区、废弃厂房压占区及尾矿堆压占区命名为评价单元Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。

2 研究方法

依据《土地利用现状分类》(GB/T21010-2017)中的土地利用分类和相似矿区废弃土地复垦方向[14,18]，并充分考虑迁安市土地利用现状，选取农业生产类别中的耕地、草地、林地和水产养殖用地以及生态保护类中的水库、生态公园和建筑改造类中的教育、居住、商服及工业用地，共计3大类10小类土地利用方向，作为矿区土地复垦方向集；参照土地可持续利用指标体系构建原则和方法[30]，构建废弃矿区土地再利用适宜性评价指标体系；最后，采用PROMETHEE方法确定废弃矿区各评价单元的再利用方向优先序。

2.1 综合评价指标体系的构建

本文从矿区土地破损现状、自然、社会和经济条件四方面设置20个指标构成待复垦矿区土地适宜性评价指标体系，并采用层次分析法依次确定各指标权重(表1)，对矿区废弃土地再利用方向进行判断。

表1 综合性评价指标体系Table 1 Comprehensive evaluation index system

2.1.1 矿区土地破损现状 待复垦矿区土地破损现状对矿区土地再利用方向的确定起关键性作用，本研究选取地形坡度、土地破损程度、水文状况、土源条件、土壤酸碱性和污染状况6个指标描述矿区土地破损现状。其中，地形坡度是指矿坑、尾矿堆坡度，农用地利用对地形坡度有严格的要求；土地破损程度是指矿产开采后造成土地破损的状况，土地破损规模越大，复垦的成本越高；受区域降水量及地下潜水位的影响，废弃矿区可能存在长期积水、季节性积水、不积水等情况，故选取水文状况对矿区水源现状进行评价；农用地对土层厚度有明确的限定，矿区内土源丰富度对后期土地利用方向的选择亦有影响；土壤酸碱性会对作物生长产生影响，土壤过酸或过碱均不利于作物生长；矿区污染状况是矿区土地再利用方向判断的重要因素，污染严重的矿区不适宜复垦为以人为参与主体的土地利用方向。

2.1.2 自然条件 待复垦矿区所在区域的自然条件较难改变，是复垦矿区土地利用方向选择的限制性因素。选取降雨量、主导风向、光照条件、无霜期4个因素评价矿区的自然条件。矿区降雨量过多易出现积水情况，过少易出现干旱；矿区主导风向对土地利用方向的选择亦有影响，相对于居民区，位于上风方向的矿区废弃土地不宜选择为工业用地等用途；光照条件和无霜期对作物的种类及生长状况等起关键作用。

2.1.3 社会条件 社会条件选取矿区所在区域的政府政策导向、周边土地利用方向、交通状况、与城镇距离、就业机会及提升居民生活条件的可能性6个指标。其中，区域政府规划发展产业对矿区复垦土地利用方向的选择有引导作用；矿区周边土地在自然条件、地质环境等方面与矿区土地具有相似性，因此，周边土地的利用方向对矿区土地利用方向的选择有参考价值；交通可达性反映矿区的交通状况；距离城镇的远近对土地利用方向的选择亦有影响，距离城市越近，居住、生态等土地利用方向较其他利用方向更有优势；若区域就业现状不乐观，利益相关主体倾向于选择能够提高区域就业率的土地利用方向；与就业现状相似，利益相关主体更倾向于选择能够提升生活条件的土地利用方向。

2.1.4 经济条件 经济条件主要包括土地复垦成本、区域经济现状、后续土地利用吸引投资潜力及对邻近居民收入影响四方面。其中，土地复垦成本是指废弃土地复垦为指定土地利用方向所需耗费的资金额度；复垦矿区所在区域经济条件越好，土地复垦成本对土地复垦方向选择的影响程度越低，土地利用方向的选择更加倾向于生态环境的改善和实际需求的满足；对后续吸引投资潜力较大的土地利用方向，将有更高的倾向性；对邻近居民收入增长有正向作用的土地利用方式被选择的可能性更大。

2.2 PROMETHEE法确定优先序

在土地复垦方向的决策过程中，利益相关群体的参与有利于提高复垦土地利用率与可持续性，因此，本研究选择土地利用评价专家、矿区所在区域管理者以及邻近居民3类群体作为决策主体，对矿区复垦土地利用方向进行初步预判。其中，土地利用评价专家主要从区域的自然条件、矿区地质地貌以及生态环境等方面对矿区土地再利用方向的科学性进行判断；区域管理者作为区域发展的重要决策者，主要从整个区域可持续发展的角度出发，综合考虑区域的经济发展水平以及土地利用需求等方面进行判断；矿区邻近居民作为复垦土地再利用的直接受影响群体，更多从自身的需求、利益等角度对复垦土地的再利用方向进行判断，并且邻近居民对区域的现状较为了解，其评判结果有必要纳入考量。

2.2.1 判断方法 本研究采用9分制评分法，分别由不同决策主体依据指标评价体系对不同复垦土地利用方向的适宜性进行判断。不同分值大小代表指标对土地利用方向的适宜性程度，分值越高，适宜性越强。决策主体的评判结果用矩阵表达如下：

(1)

对决策矩阵Fkl进行标准化处理，公式如下：

(2)

2.2.2 偏好指数确定 首先计算同一指标对不同土地利用方向的影响差异(式(3))，其次采用高斯偏好函数确定各指标偏好值(式(4)、式(5))。

di(t,x)=rit-rix

(3)

(4)

(5)

式中：di(t,x)表示指标i对土地利用方向t和x的影响差值；rit和rix分别表示土地利用方向t和x中的第i个指标决策值的标准化值；pi(t,x)表示针对指标i土地利用方向t相对于x的偏好值；σ为高斯偏好函数中的参数，表示原点到曲线pi(t,x)拐点的距离；J表示土地利用方向的数量。

2.2.3 土地利用方向优先值确定 分别计算第i个指标中第j种土地利用方向相对其他土地利用偏好值的平均值以及其他土地利用方向相对第j种土地利用方向偏好值的平均值，分别得到正流量值和负流量值，二者差值即为净流量值；依据权重分别计算各类指标和评价单元的流量值。计算公式如下：

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

3 结果与分析

3.1 不同决策主体的评判结果

经验证，由层次分析法确定的各指标体系权重的不一致指数为0.08，小于0.1，表明指标体系权重值通过检验。依据决策结果的重要性，依次确定土地利用评价专家、区域管理者及邻近居民决策权重为0.4、0.3和0.3。首先，3类决策主体依据指标体系依次对10种土地利用方向适宜性进行评价，然后根据指标权重得到不同决策主体对3个评价单元的综合评判结果(表2，图1-图6)。

表2 不同指标对土地利用方向的偏好性Table 2 Preference of different indicators to land use directions

(1)专家评判结果(图1(彩图见封3)、图2)。根据矿区破损现状，评价单元Ⅰ更适宜复垦为水库、鱼塘、生态公园3种土地利用方向；根据当地自然条件，较适合复垦为水库、鱼塘、草地和林地4种土地利用方向；但从当地的政策导向、矿区周边土地利用方向等社会条件看，倾向于复垦为生态公园、耕地等土地利用方向；考虑到复垦成本等经济因素，更适宜复垦为鱼塘、工业用地等土地利用方向。综合以上4类指标评判结果，根据土地利用方向的净流量值，专家对评价单元Ⅰ废弃土地再利用方向的优先序为：鱼塘、水库、工业用地、生态公园、居住用地、商服用地、林地、教育用地、草地和耕地。评价单元Ⅱ为矿区原有厂房等，根据破损现状，适宜复垦为林地、草地以及商服和工业用地；根据自然条件，适宜复垦为水库、鱼塘和草地；根据社会条件，较适宜复垦为耕地、草地、林地等农用地；根据经济条件，适宜复垦为耕地、工业用地、草地和林地。综合4类指标评判结果，评价单元Ⅱ废弃土地再利用方向的优先序为：草地、林地、耕地、工业用地、商服用地、居住用地、教育用地、生态公园、水库和鱼塘。评价单元Ⅲ为尾矿堆压占区，根据破损现状，适宜复垦为林地和草地；根据自然条件，适宜复垦为草地、林地、水库、鱼塘等土地利用方向；根据社会条件，适宜复垦为林地、草地及耕地；根据经济条件，比较适宜复垦为4种建筑类土地利用方向。综合4类指标评判结果，评价单元Ⅲ废弃土地再利用方向优先序为：林地、草地、工业用地、商服用地、耕地、居住用地、教育用地、生态公园、鱼塘、水库。

图1 土地利用评价专家对各评价单元的评判结果Fig.1 Evaluation results of unit Ⅰ-Ⅲ by evaluation specialists

图2 土地利用评价专家综合评判结果Fig.2 Comprehensive evaluation results by evaluation specialists

(2)区域管理者评判结果(图3(彩图见封3)、图4)。

图3 区域管理者对各评价单元的评判结果Fig.3 Evaluation results of unit Ⅰ-Ⅲ by local managers

图4 区域管理者综合评判结果Fig.4 Comprehensive evaluation results by local managers

对评价单元Ⅰ的破损现状进行评价，确定生态公园、林地、草地3种土地利用方向较为适宜；根据自然条件适宜复垦为农用地及鱼塘；根据社会条件适宜复垦为教育用地、居住用地、生态公园及商服用地等；根据经济条件适宜复垦为鱼塘、水库、生态公园及耕地等。综合4类指标评判结果，区域管理者判断评价单元Ⅰ废弃土地再利用方向的优先序为：鱼塘、生态公园、水库、耕地、林地、草地、教育用地、居住用地、商服用地及工业用地。评价单元Ⅱ根据破损现状适宜复垦为林地、草地、耕地和生态公园；根据自然条件对工业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；根据社会条件倾向于复垦为除工业用地以外的建设用地及生态公园，对于农业生产类的土地利用方向偏好性较低；考虑到土地复垦成本等经济条件，适宜复垦为耕地、居住用地和商服用地。综合4类指标评判结果，区域管理者判断评价单元Ⅱ废弃土地再利用方向优先序为：耕地、居住用地、商服用地、草地、林地、鱼塘、教育用地、生态公园、水库及工业用地。对评价单元Ⅲ破损现状进行分析，得到林地、草地、鱼塘3种土地利用方向较为适宜；受自然条件中主导风向等因素的作用，不适宜复垦为工业用地、商服用地，较适宜复垦为农用地；根据社会条件适宜复垦为居住用地、商服用地和教育用地；根据经济条件适宜复垦为商服用地、居住用地及教育用地等。综合4类指标评判结果，区域管理者判断评价单元Ⅲ废弃土地再利用方向的优先序为：林地、居住用地、草地、教育用地、商服用地、生态公园、耕地、鱼塘、工业用地及水库。

(3)邻近居民评判结果(图5(彩图见封3)、图6)。矿区附近居民是废弃土地再利用的直接受益者，其对复垦方向的判断有很强的指导作用。首先，邻近居民根据土地破损现状，认为评价单元Ⅰ适宜复垦为生态公园、水库和鱼塘，根据自然条件适宜复垦为生态公园、水库、鱼塘、林地和草地，根据社会条件适宜复垦为具有生产功能的工业用地和商服用地，根据经济条件适宜复垦为工业用地、商服用地和居住用地，因其可以改善居住条件和增加就业机会。综上4类指标评判结果，邻近居民判断评价单元Ⅰ废弃土地再利用方向优先序为：水库、鱼塘、生态公园、居住用地、工业用地、林地、草地、商服用地、教育用地和耕地。评价单元Ⅱ根据土地破损现状适宜复垦为农用地和生态公园；根据自然条件不适宜复垦为建筑用地类土地利用方向；根据社会条件适宜复垦为农用地，根据经济条件不适宜复垦为鱼塘、水库和生态公园。综上4种指标的评判结果，得到评价单元Ⅱ废弃土地再利用方向的优先序为：林地、草地、耕地、居住用地、工业用地、教育用地、商服用地、生态公园、鱼塘和水库。评价单元Ⅲ根据土地破损现状、自然条件和社会条件适宜复垦为农用地；根据经济条件不适宜复垦为生态公园、鱼塘和水库，其余土地利用方向偏好性相近。综合4类指标评判结果，评价单元Ⅲ废弃土地再利用方向的优先序为：林地、草地、耕地、居住用地、工业用地、教育用地、商服用地、生态公园、鱼塘和水库。

图5 邻近居民对各评价单元的评判结果Fig.5 Evaluation results of unit Ⅰ-Ⅲ by local residents

图6 邻近居民综合评判结果Fig.6 Comprehensive evaluation results by local residents

3.2 综合评判结果

综合评价专家、区域管理者及邻近居民的评判结果，依据各土地利用方向的净流量值确定评价单元复垦土地再利用方向优先序。评价单元Ⅰ为矿区挖损区域，土地破损形式主要为深坑，倾向于利用矿区现有条件将挖损区域复垦为鱼塘、水库或生态公园等，因耕地、草地以及教育、商服用地等净偏好指数较小，暂不考虑复垦为该类用地，具体排序为：鱼塘、水库、生态公园、林地、居住用地、耕地、工业用地、草地、商服用地及教育用地；评价单元Ⅱ为矿区的废弃厂房压占区域，地势较为平坦，该区域倾向于复垦为草地、林地及耕地，而生态公园、鱼塘及水库的净偏好指数较小，不适宜复垦为该类用地，具体排序为：耕地、林地、草地、居住用地、商服用地、工业用地、教育用地、生态公园、鱼塘及水库；评价单元Ⅲ为矿区尾矿堆积区，占矿区面积较大，优先考虑将该区域复垦为林地和草地，耕地虽在优先序列中位居第三，但其偏好指数与林地、草地相差较大，表明复垦为耕地的适宜性不高，且暂不考虑鱼塘、水库及生态公园等土地利用方向，具体排序为：林地、草地、耕地、居住用地、工业用地、商服用地、教育用地、生态公园、鱼塘及水库(表3、图7)。

表3 不同评价单元综合评判结果Table 3 Comprehensive evaluation results of different units

图7 不同评价单元综合评判结果Fig.7 Comprehensive evaluation results of different units

4 结论与讨论

本研究依据矿区土地的损毁类型，将研究区域划分为3个评价单元。从矿区土地破损现状、自然条件、社会条件和经济条件四方面设置矿区土地复垦适宜性评价指标体系，围绕农业生产、生态保护和建设改造三方面确定10种土地再利用方向；选择土地利用评价专家、区域管理者及邻近居民相关利益群体构成决策主体，采用9分制评分法确定指标对土地利用方向的适宜程度；综合3类决策主体的评判结果，采用PROMETHEE法确定各评价单元的拟复垦土地利用方向优先序。

不同决策主体影响其决策的主导因素不同，导致评判结果有所差异。其中，对于评价单元Ⅰ，区域管理者和邻近居民的评价结果相似，均优先考虑复垦为鱼塘、水库和生态公园3种土地利用方式，但3种土地利用方式的优先序有所差异；而评价专家判断鱼塘、水库及工业用地最为适宜；综合3类决策主体的评判结果，评价单元Ⅰ复垦土地再利用方向的优先序为鱼塘、水库、生态公园、林地、居住用地、耕地、工业用地、草地、商服用地及教育用地。关于评价单元Ⅱ，评价专家与邻近居民的评判结果较一致，认为适宜复垦为农用地，但区域管理者优先考虑复垦为耕地，其次为居住及商服用地；综合决策主体的评判结果，评价单元Ⅱ复垦土地再利用方向优先序为耕地、林地、草地、居住用地、商服用地、工业用地、教育用地、生态公园、鱼塘及水库。对于评价单元Ⅲ的复垦方向，3类决策主体均判断林地、草地较为适宜；此外，评价专家、区域管理者和邻近居民分别将工业用地、居住用地和耕地纳入考虑；综合决策主体的评判结果，评价单元Ⅲ复垦土地再利用方向优先序为林地、草地、耕地、居住用地、工业用地、商服用地、教育用地、生态公园、鱼塘及水库。

本研究在综合评估矿区废弃土地破损现状和自然地貌条件的基础上，重视矿区周边的经济社会条件及利益相关群体的评判结果，为实践中矿区土地复垦方向的最终选择提供了借鉴。但需指出的是，本研究确定的土地再利用类型优先序仍属理论判定结果，排名靠前的土地利用类型不一定是最终的土地利用类型，但具有优先性，而排名最后的土地利用类型被选择的可能性应属最低；同时，同一矿区不同评价单元在土地再利用方向的选择过程中，亦需遵循景观相似性等原则。矿区废弃土地复垦方向的确定是一个多方利益权衡的过程，本文提出的土地再利用方向优先序为矿区废弃地再利用类型的确定提供了理论依据。