“三生”空间视角下国内采矿迹地再利用研究进展、热点及趋势

常 江，侯亚伟，孟 翔，杨 亚

（1.中国矿业大学建筑与设计学院，江苏 徐州 221116；2.中国矿业大学力学与土木工程学院，江苏 徐州 221116；3.安徽建筑大学，安徽 合肥 230601；4.安徽建筑大学建筑与规划学院，安徽 合肥 230601）

0 引 言

采矿迹地（Post-mining Landscape）概念在国内最早由龙花楼于1997 年提出[1]，指一切受到采矿活动影响而造成景观结构和功能发生损伤的区域，包含因曾经或正在进行的采矿活动造成的土地损毁、沉陷、占压等而闲置或低效使用的土地、水域及其周边流域[2-5]。进入21 世纪，随着矿区资源的枯竭及国家生态环境保护要求提高，采矿迹地再利用面临新的考验。截至2018 年底，我国矿山开采占用毁损土地合计约360 余万hm2，其中，正常开采约130 余万hm2，历史遗留矿山约230 余万hm2[6]。2006 年，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》对独立工矿区改造搬迁、采煤沉陷区综合整治等提供了政策指导。2015 年，中共中央、国务院印发的《关于加快推进生态文明建设的意见》要求，开展矿山综合治理和生态环境恢复行动，推进绿色矿山建设。2020 年，《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》发布，强调提升生态系统质量和稳定性的发展理念[7]。2022 年，党的二十大提出，坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理的生态文明治理体系[8]，为采矿迹地的再利用提供了政策指引。

“三生”空间概念源于党的十八大报告，是对生产空间、生活空间、生态空间的总称。采矿迹地土地用途多样，结构复杂[9]，受各类因素的综合影响，区域内生产空间、生活空间以及生态空间交叉分布。在采煤扰动影响下，采矿迹地的再利用也是对“三生”空间的优化与统筹发展。从“三生”空间视角出发，对采矿迹地再利用的相关研究进行梳理，总结不同维度下采矿迹地再利用的研究进展，为后续的研究与实践提供理论及方法借鉴。同时，本文研究关系着经济社会发展、生态安全格局构建，是习近平生态文明观的重要体现[7]。

依据既有文献来看，大量学者针对采矿迹地的生态修复、地下空间转型、土地复垦、综合开发、景观重建[10-12]等方面开展了深入细致的研究，而对整体研究内容及热点趋势方面的研究还有待创新。基于此，本文运用CiteSpace 计量工具进行量化和可视化分析，对“三生”空间视角下采矿迹地再利用研究进行系统分析与总结，并据此提出未来研究展望。

1 数据来源和研究方法

1.1 数据来源

本文通过CNKI 数据库文献检索工具，从文献产出时间、作者分布、关键词层面，对“采矿迹地再利用”研究进行了可视化分析。通过对包含采矿迹地、采煤塌陷地、采煤塌陷区、关闭矿山、矿业废弃地、独立工矿区、废弃矿山、矿山废弃地等主题进行检索，得到782 篇中文核心期刊文献。进一步排除与研究主题不相关的样本文献，对CNKI 数据库中1993—2022 年国内公开发表的文献资料进行筛选和整理，最终确定442 篇中文核心期刊文献作为研究对象。

1.2 研究方法

本文以“采矿迹地再利用”知识谱系框架为主题，梳理近年来国内采矿迹地再利用的相关研究概况。首先，基于文献检索数据，统计1993—2022 年间的历史文献量，以探究采矿迹地再利用研究成果在时间维度上的演化，了解相关领域的整体研究进程；其次，运用CiteSpace 软件的关键词共现和主题词时间序列可视化方法，识别采矿迹地再利用的研究趋势与热点变化；最后，从“三生”空间的视角对文献进行分类、归纳、总结并展开评述。

2 国内采矿迹地再利用研究进展及热点

2.1 研究时间进展

本文将关键词按照期刊发表时区进行时间序列分析，研究时间范围1993—2022 年。图1 为1993—2022 年文献数量年度变化情况。由图1 可知，1993—2004 年，我国采矿迹地再利用研究成果总体呈低量状态；到2005 年，发文量开始迅速上升；2007 年，相关文献发表数量开始进入高位，年均发文量在19 篇以上；2010 年达到第一个峰值（33 篇），2013 年迎来第二个峰值（33 篇）；2017—2022 年开始平稳发展。结合图2 采矿迹地关键词聚类时区图中的热点分布情况，可以将采矿迹地再利用研究划分为三个阶段。

图1 1993—2022 年文献数量年度变化Fig.1 Annual change of literature quantity from 1993 to 2022

图2 关键词聚类时区图Fig.2 Time zone of keywords clustering

2.1.1 起步探索阶段（1993—2003 年）

“十五”期间，国家提出支持资源型地区发展持续产业政策[13]。该时期，土地及矿区的再利用逐渐成为采矿迹地前沿研究的方向。20 世纪90 年代，土地管理部门在全国范围内开展土地复垦试点工作。由图2 可知，1993 年发表的3 篇文献集中于“土地复垦”“综合治理”等层面；该阶段关注点还主要集中在塌陷区治理、人工湿地、生态重建、土地利用、产权管理、地下空间等方面，多是从生产空间维度为采矿迹地再利用提供各学科领域的解决思路。

2.1.2 高速发展阶段（2004—2012 年）

随着国家经济的快速发展，经济建设对矿山资源需求不断增加，促使矿山开采规模迅速扩大，矿区也得以发展成熟[14]。此阶段，围绕采矿迹地再利用的发表文献数量也高速增长。该阶段研究样本文献高频关键词主要为土地利用、修复治理、生态修复、矿业复垦、城市规划、水土保持、土壤重构、景观规划、历史遗留、再可持续利用等方面，这些高频关键词反映了矿区快速发展带来的大规模发展，并开始注重矿区工人的生活设施，采矿迹地开始被纳入城镇开发范围内进行整体规划。

2.1.3 平稳前进阶段（2013—2022 年）

2012 年下半年始，国内煤炭产能过剩，煤炭行业跌入发展谷底。为促进供给侧结构性改革，国家能源局提出2013 年全国退出煤矿1 256 处[15]。独立工矿区产业发展停滞、发展动力不足，这个时期围绕采矿迹地开展的研究也受到相应影响。该阶段研究样本文献的高频关键词逐渐转移到矿山废弃地治理、固碳增汇、全过程管理、再生利用、地上/地下空间、土地规划、价值实现路径、分配正义等方面，立足资源型城市生态安全格局，系统考虑采矿迹地生态治理。高频关键词契合了国家提出的生态文明观和绿色发展要求，也表征了该领域当前的研究热点。

总体来看，1993—2022 年间，国内采矿迹地再利用研究视角、内容、领域不断扩宽，研究视角逐渐从单一学科扩展到跨学科合作，研究内容也从单一矿区治理及产业转型扩展到采矿迹地全领域空间综合开发，研究领域逐步由经济发展向生态保护拓展，研究的深度和广度都在不断加强。

2.2 作者及发文机构分布

研究作者及发文机构的分布特征，有助于厘清采矿迹地再利用方面主体能量分布特征。图3 为国内采矿迹地相关作者合作关系网络图谱。由图3 可知，发文量排名前4 位的作者依次为胡振琪（16 篇）、常江（15 篇）、冯姗姗（8 篇）、李新举（6 篇）；发文量在3 篇及以上的作者有28 位。图4 为国内采矿迹地再利用发文机构合作关系网络图谱。由图4 可知，发文数量排名前3 位的单位依次为中国矿业大学环境与测绘学院（19 篇）、中国矿业大学（北京）土地复垦与生态重建研究所（12 篇）、中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院（10 篇），发文量在3 篇及以上的机构有31 家。以上学者与机构的研究与合作，科学界定了采矿迹地的概念内涵、空间特征、资源结构，为采矿迹地再利用做出了突出贡献。

图3 作者合作关系网络图谱Fig.3 Cooperation network graph of authors

图4 发文机构合作关系网络图谱Fig.4 Cooperation network graph of publishing agency

2.3 热点内容

运用CiteSpace 软件绘制关键词共现图谱和关键词时间线图谱，找出采矿迹地再利用领域不同时期的聚类关键词，有利于对该领域的研究热点内容进行归纳总结。图5 为国内采矿迹地相关文献关键词共现图谱。由图5 可知，共有47 个聚类，其中聚类较为明显的有13 个，依次为采煤塌陷区、采煤塌陷地、土地复垦、矿山废弃地、生态修复、废弃矿山、生态恢复、采煤塌陷、复垦、废弃地、植被恢复、可持续发展、生态重建等。运用Cite Space 软件绘制关键词聚类时间线图，如图6 所示。由图6 可知，当前采矿迹地再利用研究领域主要聚类有矿山废弃地、矿产资源开采、采煤塌陷、采煤塌陷地、生态恢复、开采沉陷、复垦、生态环境、金属矿山、地下空间等。综上所述，采煤塌陷、生态恢复、土地复垦、可持续发展等构成国内采矿迹地再利用相关研究领域的画像，主题词之间联系紧密且纵向研究深度较强。

图5 关键词共现图谱Fig.5 Co-occurrence graph of keywords

图6 关键词聚类时间线图谱Fig.6 Time line knowledge graph of keywords ciustering

2.4 前沿趋势

厘清研究前沿趋势有利于把握未来一段时间内采矿迹地再利用研究新动向，运用CiteSpace 软件对选定的442 篇样本文献进行分析，时间跨度为1993—2022 年，时间切片设置为2 年，节点类型选择关键词，得到图7 相关文献突现词图谱，关键词出现的时间跨度越靠右，越可能是近年来的研究前沿选题。近年来突现关键词主要有生态恢复、PPP 模式、采煤塌陷、关闭矿山、生态修复、矿业废弃地、废弃矿山等，也是近些年采矿迹地再利用的前沿主题。本文立足于“三生”空间视角，对采矿迹地再利用研究进行归纳总结，以期促进空间优化目标的实现。

图7 突现词图谱Fig.7 Burst terms knowledge graph

3 “三生”空间视角下采矿迹地再利用研究内容

3.1 生产空间维度下采矿迹地再利用

生产空间指以进行农业活动、工业活动和商业活动获取产品和供给功能为主体的国土空间，包括为人类提供生产经营活动的空间载体[16]。生产空间视角下采矿迹地再利用，包括在采矿迹地范围内进行土地复垦、建设生态工业园区或发展接续替代型工业等内容。

3.1.1 土地复垦

土地复垦是指对受生产建设活动、自然灾害等因素而损毁的土地进行修复，使其达到可利用状态的活动[17]。土地复垦的研究始于20 世纪80 年代，1989 年《土地复垦规定》的出台，标志着土地复垦工作步入正轨，当前学界对采矿迹地多采用采复一体化（边采边复）[18]、土壤重构[19]、地貌重塑[20]等复垦方法。2015 年，《历史遗留工矿废弃地复垦利用试点管理办法》指出，采矿迹地土地复垦可有效解决城镇生产建设用地资金不足、空间不足的发展难题。徐州市通过对采煤塌陷地的复垦和再利用，有效带动地方经济建设，促进煤炭企业转型[21]。目前，围绕土地复垦已形成较为成熟的地表复原、地力恢复和多形式再利用的工程体系[22]。李海东等[23]认为，将原采矿废弃土地复垦并经验收合格后纳入农用地管理，既可促进农业产业发展，又可作为建设用地置换指标从生产空间维度提供发展空间。胡振琪等[9]通过重点研究表土保护与构建技术、夹层式土壤剖面构造技术，有效解决了采矿迹地土地复垦土壤生产力低下问题。

3.1.2 生态工业园区建设生态工业园区以构建多条产业链形成产业共生体系为核心，遵循循环经济理念，以实现物质资源的再利用、再循环[24]。近年来，国内生态工业园建设及研究领域发展迅速，2006 年，《行业类生态工业园区标准（试行）》提出了经济发展、物质减量与循环、污染防控和园区管理的行业类生态工业园区验收标准[25]。截至2021 年7 月底，国家生态工业示范园区已达95 个[26]。孙忠英[27]认为构建“资源-产品-消费-再生资源”的闭环式物质使用过程，为矿区转型发展实现低投入、低排放、高利用的经济目标。杨雪锋[28]从价值链的角度分析了整个产业链，指出各企业之间通过材料利用率的提高来降低成本，提升企业绿色竞争力。陈共荣等[29]构建生态工业园区绩效评价指标体系，以数学方法改善生态园区的潜在问题，促使企业更好地实现资源环境的可持续发展。

3.1.3 接续替代型产业发展

接续替代型产业是指发展包括矿产资源深加工及矿业废料、伴生物综合利用等延伸矿业支柱产业的接续产业，以及发展高新技术工业等替代型工业[30]。20 世纪90 年代初，学者们对于矿区产业的研究集中于矿区产业发展、企业经营管理、生产安全提升等方面[31]；十八大以来，国家日益重视经济发展与生态保护之间的关系，矿区的高新技术化及产业优化[32]等领域开始成为研究焦点。焦华富等[33]、胡瑞仲等[34]提出矿区要改变资源主导的发展模式，实现多种产业协同发展；袁亮等[35]、谢和平等[36]提出了关停/废弃矿山资源开发的新模式，研究地下煤炭气化高效转化的利用方法，构建全新的矿区能源开发利用模式。磁县申家庄煤矿构建“光伏＋”生态产业体系和复合型循环经济体，探索矿区绿色产业的转型路径[37]。陆瑶等[38]提出在全产业链视角下发展“三产”融合产业体系，实现采矿迹地由旧能源基地向新能源基地的转变。

因此，生产空间维度下的采矿迹地再利用，立足于土地资源的再利用，建立循环经济体系，引导矿区产业转型，将采矿迹地重塑成为生产空间。

3.2 生活空间维度下采矿迹地再利用

生活空间是提供承载和保障人居功能的用地空间[39]，是满足人们日常居住、消费和休闲娱乐的场所。因采煤沉陷引起劳动力流向发生转移，农业结构发生改变。因此，改变以往“先生产，再生活”的传统观念，围绕采矿迹地生活空间打造具有观光、休闲和游憩功能的第三产业具有重要意义[40]。

3.2.1 低效用地开发

低效用地再开发指通过政府主导、市场主体实施、综合整治提升等多种方式对低效产业用地进行再次利用，满足城市基础设施、公共设施、公益事业等配套设施用地的需求。2016 年，《关于深入推进城镇低效用地再开发的指导意见（试行）》发布，国内城镇开始有序更新域内低效用地。矿区关闭后，采矿迹地处于低效利用的状态，余慕溪等[41]通过多规合一，实现矿区土地资源的监测、动态分析和评价，根据产业政策导向，提高矿区土地资源利用效率。姜云[42]认为，矿区生活空间的开发利用要合理有序，避免因沉陷损毁带来资金浪费。徐州市权台煤矿将矿区闲置街道改造成为科教创新区，打造生态小镇，有效盘活采矿迹地的低效用地。

3.2.2 产业“退二进三”

淮北市岱河煤矿采用煤矸石对塌陷区进行充填，并建设游泳池、灯光球场，在生活空间维度，实现了采矿迹地的产业转型[43]。四川嘉阳煤矿以嘉阳小火车工业遗产保护、煤炭工业文化挖掘等第三产业转型为契机，分期、分批进行保护开发[44]，通过对嘉阳芭蕉沟工人村生活空间的工业文化形态的再利用，逐步形成体验窄轨蒸汽小火车与矿区工业遗产文化、感受煤矿工人及矿区生活方式的多元文化体验社区[45]。徐州市新河矿区周边以居住和商业用地为主，将矿区的改造定位为发展第三产业，以展示矿区生产特色的建筑遗存为载体，通过分级开发利用的方式，重塑20 世纪70 年代新河矿区特定的生活氛围[46]。

3.3 生态空间维度下采矿迹地再利用

生态空间指处于宏观稳定状态的某物种所需要或占有的环境总和[47]。在生态空间维度下，将采矿迹地生态系统恢复到与周围环境相协调的状态，为人类的居住环境提供良好的生态环境为主要作用，发挥其生态、社会、经济等多种功能[48]。

3.3.1 生态修复

生态修复技术是利用土壤基质改良、植被恢复等生态工程[49]，在自身修复能力的基础上，恢复和完善受损生态系统结构功能的方法[50]。截至2019 年底，全国累计矿山环境恢复治理土地面积为93.08 万hm2[51]。2019 年，矿山生态修复作为重要内容在《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划（2021-2035）》中得以明确[52]。围绕采矿迹地生态修复，李子海[53]认为在生态修复过程中，要以更高群落演替阶段作为参照来进行选配。孙明迪等[54]通过对采矿迹地中影响植被恢复的限制因子研究发现，土壤有效深度、土壤有机质对植被恢复影响最大。张琪等[55]在生态修复技术层面，针对采矿迹地高潜水位沉陷区构建了地形改造分区重构模型。刘巷序等[56]利用最小累积阻力模型（MCR）模拟城市空间及生态用地扩展过程，确定城市生态土地恢复的后备空间。冯姗姗[2]将城市GI 作为采矿迹地生态修复的指导，以实现不同空间尺度下的生态系统服务功能的修复。青山泉镇以建立循环稳定协调的采矿迹地生态系统为目标，对塌陷范围内不同类型用地，因地施策采取针对性的生态修复技术[57]。

3.3.2 湿地公园建设

湿地公园集保护利用、科普教育、湿地研究等多种功能于一体，是国家湿地保护体系的重要组成部分。1995 年，淮北南湖沉陷区建设成为了国内第一个采煤沉陷湿地公园。2017 年，《湿地保护管理规定》强调发挥湿地公园多元功能、改善人居环境、服务民生的特点。2021 年，《中华人民共和国湿地保护法》从管理体制和法制保障层面为湿地保护和修复提供了依据，同时明确了对特殊湿地的管理办法。徐州市潘安湖国家湿地公园采用挖低垫高、土壤优选剥离回覆等生态恢复技术，将公园的生态环境修复、湿地景观开发融为一体[58]，有效保护恢复湿地生态系统，实现环境再生，形成“基本农田治理、塌陷地复垦、生态修复、景观开发”的综合治理模式[59]。邹城太平国家湿地公园的综合整治以原有塌陷水域为基础，通过水体及水岸修复、栖息地保护等措施治理湿地生态环境[60]。此外，张乔勇等[61]指出采煤沉陷湿地的生境多样性和异质性对促进生物的多样性效果明显。

图8 展示了采矿迹地再利用“三生”空间关系图，围绕“三生”空间，明确了采矿迹地再利用也是相互交融相互依存的关系。“三生”空间融合理念的贯彻，使得采矿迹地再利用逐步实现国土空间协调发展的目标，也为下一步的研究指明了方向。

图8 采矿迹地再利用“三生”空间关系图Fig.8 “Production-living-ecological” spaces relationship diagram of post-mining landscape reuse

4 采矿迹地再利用研究趋势：从“三生”空间分离到“三生”空间融合

4.1 采矿迹地资源价值再认识

“三生”空间融合改变了以往采矿迹地单一利用的模式，对采矿迹地资源价值进行了再认识，不仅包括物质层面的自然资源，更要正视采矿迹地在土地资源、生态资源、工业遗产资源、旅游资源等多方面的价值，特别是对随着社会系统、经济系统、文化系统发展形成的独特工矿业文化资源进行正确认识。采矿迹地的“三生”空间之间往往难以切割，“三生”空间融合的过程也是资源不断循环流动的过程。生活用地、生产用地、生态用地的比例动态调整与复合利用，使采矿迹地再利用产生的效益达到最优。围绕采矿迹地的资源价值，引进资源创新整合理念，坚持“精准开发”与“综合开发”理念，完善政策支持、谋求多方合作、拓宽融资渠道、置换土地功能、环境整治提升，探索开发利用的最佳途径，实现采矿迹地整体价值再生与立体式发展。

4.2 规划引领下城乡融合发展

“三生”空间视角下的采矿迹地再利用将加快城乡要素流动与重组、引导城乡空间格局变化。因此，应坚持规划先行，构建采矿迹地全生命周期设计理念，落实“三生”空间统筹开发模式，统筹考虑矿区地下空间、地面矿区、采矿塌陷区等空间再利用与城乡一体化发展。树立矿城融合、一体设计、多规合一理念，通过采矿迹地再利用，优化城乡空间格局，实现用地集约高效，通过多元参与达成城乡发展共识与利益均衡。重视矿城要素的合理布局，综合考虑区域内的资源禀赋和区位条件使“生产—生活—生态”空间和谐共生。建立规划引领下的城乡融合发展体制机制，统一布局矿城公共服务设施、资源要素配置、产业融合发展，促进协调发展的新型矿城关系的形成。

4.3 构建区域性生态安全格局

如今生态领域处处体现“山水林田湖草”生命共同体的保护原则，生态修复过程更注重整体兼顾，以往单纯局限于采矿迹地内部进行独立的小范围生态修复，难以在区域上发挥保障区域整体生态安全格局的作用。立足“三生”空间，积极构建大尺度的区域空间生态网络，进行多层级、多目标的生态安全格局规划，并在采矿迹地再利用的过程中，探索资源开采活动带来的区域生态变化，分区分类修复采矿迹地生态系统，建设生态廊道，优化生态安全屏障，开展生态栖息地修复，为“三生”空间融合下的区域生态安全格局的构建与优化提供基础，以提高人类生活福祉，促进人与自然和谐共生。

5 结 语

采矿迹地再利用的整体发展模式应立足“三生”空间视角，综合运用矿山工程、生态学、经济学等学科，将采矿迹地再利用纳入区域经济和社会发展中统筹部署、科学规划。创新采矿迹地再利用模式，满足国家生态文明战略的建设需要，在“经济—生态—社会”三者复合互动的基础上，保障经济发展的同时，兼顾生态环境保护，最终形成生态改善与经济增长的良性循环，建构出符合经济、社会、生态协调发展的现代采矿迹地再利用体系。