許多國家非常重視土地復墾,如德國、美國、加拿大、俄羅斯、澳大利亞等。,都非常重視礦山復墾,礦山土地復墾率已達80%。20世紀90年代以來,重建礦區生態環境,實現可持續發展,引起了世界各國的關註。土地復墾不僅是將被破壞和占用的土地恢復到可利用的狀態,而且是重建壹個良好的采礦環境,使新的景觀在許多方面相似,甚至比采礦前的情況更好。由於各國的自然條件、經濟條件和土地條件不同,各國對礦區土地資源的綜合利用和復墾都有自己的特點。
德國系統性的土地開墾始於20世紀20年代[24,25]。從最初的植樹造林到多功能墾區的建立,目標從林業和農業墾區轉向休閑用地的建立、生物循環體的重建和物種的保護,即所謂的混合墾區模式:農林用地、水域和許多微生態循環體和諧設置,從而為人、動物和植物提供了更大的生存空間。整個活動經歷了從簡單到全面,從幼稚到成熟的過程,為合理規劃土地利用和建立新的景觀提供了契機,從而滿足了生活水平逐漸提高的人們對娛樂休閑場所的需求[26]。土地復墾與生態重建規劃的控制體系,壹是褐煤規劃;二是企業規劃。褐煤規劃以聯邦空間規劃和州規劃的目標為基本目標,對景觀改造做出明確的規劃和規定[24]。
美國礦山復墾的管理主要由內政部主導,由內政部露天開采與復墾辦公室實施[26]。礦務局、國土局、環保局協助管理與本部門相關的土地復墾,國土資源部門負責本轄區內的礦區復墾。美國的土地復墾以恢復生態環境、重建自然景觀和改善公共環境為首要任務。美國的填海標準和要求很苛刻。對於露天開采,涉及環境保護、自然景觀恢復和消除對土地生態和周邊環境的汙染。土地復墾標準涉及礦山廢棄物處理、礦區土地恢復等諸多方面。
在澳大利亞,礦業公司在申請采礦許可證時必須與土地所有者達成土地復墾協議,並獲得當地政府的許可;在開采過程中,采礦公司應在開采後對礦區範圍內進行科學的地形整理和表土覆蓋,然後將整理後的礦區以經濟協議的形式移交給復墾公司;為了保證礦山復墾的順利實施,澳大利亞實行了礦山復墾抵押制度。
通過多年努力,發達國家礦區復墾率達到50%以上,有的達到75%以上[27]。礦山關閉後,要恢復當地的植被群落,因為這個群落需要的後期維護成本最少,為後續的土地利用提供了更大的靈活空間。管理機構在制定完成標準時,傾向於采用植被組成、豐富度、密度、蓋度等指標。同時,他們希望生態系統恢復功能,可持續發展,需要最小的維護成本。貝爾認為,礦山土地復墾的目標是保證礦山廢棄地的穩定性,保證不會受到風和水的侵蝕;二是將土地恢復到可使用狀態。Tacey和其他人認為,成功的復墾土地是壹個穩定的生產性生態系統,具有類似於周圍環境的可持續生物物理過程[28]。比如新南威爾士州橋山嶺(Bridge Hill Ridge)曾經的采砂區,經過復墾後已經與周圍環境融為壹體,現在已經被劃入Myall Lakes國家公園[27]。澳大利亞的土地復墾壹般要經過以下幾個階段:初步規劃、審批、清除植被、土壤轉移、儲存置換、生物鏈重組、維護修復、檢查驗收。實行復墾保證金制度,出於鼓勵和促進的目的,將要求復墾工作做得最好的幾家礦業公司只繳納25%的復墾保證金,其他公司必須繳納100%的保證金。
加拿大通過了《加拿大環境保護法》(CEPA,1999)和《加拿大環境評估法》(CEAA),以法律的形式系統全面地約束了加拿大礦區的環境評估和保護。
俄羅斯土地復墾界認為,土地復墾是有計劃地采取旨在創造和加速形成高生產力、高經濟價值和最佳人工景觀的采礦、生物、工程、土壤改良和生態等綜合技術措施來恢復土地。整個土地復墾過程分為兩個基本階段:工程技術復墾和生物復墾。農業復墾和林業復墾在俄羅斯最為常見,由於林業復墾對土壤恢復的要求不嚴格,投資小,所以應用廣泛[29]。
礦產開發對土地資源的破壞性影響早已為人們所認識。開采沈陷引起的土地損害研究壹直受到廣泛關註,主要集中在損害特征描述和沈陷預測與防治方面。達摩迪、奎瑟、哈姆、Sel-曼等。對此做過相關研究,認為開采沈陷對土地的影響主要包括水土流失、地表排水系統破壞、積水、農作物減產等。[30 ~ 32].
國外將生態學理論應用於土地復墾的研究開展較早。在1992國際圍墾大會的論文提綱中,“圍墾成功的生態評價”被列為其中之壹。“土地復墾以恢復理想景觀”被列為1998國際復墾會議的論文之壹。
理查德·J·霍布斯(Richard J.Hobbs)在澳大利亞進行的生態恢復實驗表明,景觀破碎化和生境變化造成了許多大規模的土地退化和生物多樣性減少。復墾的關鍵是保存大的斑塊和連通性,要獲得它們,就要進行植被恢復[33]。
彼得。Sklenika等人認為,煤礦區景觀改造是壹種特殊類型的景觀規劃,應將景觀異質性作為景觀改造的設計標準,並對景觀結構進行量化,目標是使煤礦區景觀改造與周邊地區的生態價值相協調[34]。
根據對土地利用的監測,A.Lausch等人認為在礦區采礦會擾亂景觀,改變景觀格局。壹般隨著采礦活動的進行,原始景觀的數量呈下降趨勢,采礦活動停止後趨於穩定。同時,塌陷景觀由小變大,受復墾活動影響由大變小。林地、水面等其他景觀有不同程度的增加,景觀多樣性和斑塊破碎度增加[35]。
土地空間安全格局是生態規劃的重要組成部分,它是隨著生態規劃的發展而產生並進壹步深化的。20世紀初,生態學開始呈現出與規劃、系統工程等學科全方位融合的趨勢。以Geddes、Park和Wirth為首的學者將生態學原理應用於城鄉建設,為生態規劃奠定了基礎[36]。
20世紀60年代以後,以《生長的極限》和《寂靜的春天》為代表,國際上掀起了壹股基於生態基礎的人類理想棲息地研究熱潮,生態學與規劃的融合正在加速。從65438到0969,麥克哈格的《設計遵循自然》是這方面的代表作[37],成功地提出了區域規劃的生態學研究框架,將有重疊因素的生態規劃方法稱為麥克哈格方法,並得到了廣泛的應用;D.S.Crowe提出了景觀規劃的概念,奧德姆進壹步提出了生態系統模型[38 ~ 40],將生態功能與相應的土地利用模型聯系起來,提出了結合生態學思想進行規劃的概念和方法。麥克哈格在1982出版的《自然設計》進壹步闡述了麥克哈格的生態規劃思想,論述了如何在生態平衡的基礎上建立自然與人的和諧關系[41]。
20世紀90年代,生態規劃被廣泛應用,在理論和實踐方面都有許多新的成果。《綠色城市》和其他著作系統地討論了城市的可持續發展政策和生態方法。65438-0993年,英國城鄉規劃協會可持續發展研究小組發表了《可持續環境計劃》,提出將自然資源、能源、汙染、廢棄物等環境因素的管理納入各級空間發展規劃。65438-0996年聯合國人居大會制定的人居議程也從城市生態的角度表達了城市可持續發展的目的。“把社會經濟發展與環境保護結合起來,在生態系統承受能力範圍內改變生產和消費模式、發展政策和生態模式,減輕環境壓力,促進自然資源的有效和可持續利用。為全體居民提供健康、安全、富裕的生活環境,減少生活環境的生態痕跡,使其與自然和文化遺產相和諧,為國家可持續發展目標做出貢獻[42 ~ 45]。以福爾曼為首的“自然保護派”的壹部分強調人地和諧的未來景觀研究[46,47],提出了聚居地隔離和生態網絡系統的觀點。
目前,自然生態服務價值的經濟量化也引起了人們的關註。Costanza [48]等學者將經濟因素引入景觀生態模型,將景觀生態學與區域生態經濟系統的管理和規劃相結合。提出“區域生態系統”的觀點,強調管理和規劃模型設計中公眾尤其是股東的參與,以及變化過程的不可預測性。
景觀指數為景觀研究者研究景觀結構提供了重要的定量方法。McGarigal是景觀指數的倡導者,也是FRAGSTATS軟件包的設計者之壹。他在壹些研究案例中評價了壹些景觀指數的可靠性和閾值,強調了尺度在景觀指數解釋中的作用。(O'Niel)等人分別評價了景觀指數在不同景觀生態案例研究中的作用[49]。