全 文 ：矿 区 生 态 规 划 的 思 考*
汤万金* * 吴 刚 (中国科学院生态环境研究中心系统生态开放研究室,北京 100085)
摘要 在总结国内外生态规划研究现状、趋势的基础上,分析了研究矿区生态规划的必要性、意义,提出了矿
区生态规划的研究目标、内容与方法.论述了矿区生态规划研究的特色.同时指出, 矿区生态规划理论与方法的
提出与建立既是矿区可持续发展的需要, 也是生态规划理论与方法在矿区的应用与发展, 需要多学科专家、学
者的积极参与和合作.
关键词 矿区 生态规划 可持续发展
Consideration for ecological planning in mining areas. TANG Wanjin and WU Gang ( Research Center f or EcoEnvi
r onmental Sciences , Chinese A cademy of Sciences, Beij ing 100085) . Chin. J . A pp l . Ecol . , 2000, 11( 4) : 637~ 640.
On the basis of summarizing the status and trend of domestic and overseas ecological planning research, the necessity
and significance of ecolog ical planning r esearch in mining areas w ere analy zed and its characteristics, resear ch objec
tives, contents and methods were discussed. I t is pointed out that establishing t he theory and methodolo gy of ecological
planning in mining area is not only t he requirement of t heir sustainable development, but also the requir ement of active
participation and cooperation of the researchers from different disciplines.
Key words Mineral region, Ecological planning , Sustainable development.
* 国家自然科学基金( 79970109)和中国博士后科学基金联合资助.
* * 通讯联系人.
2000- 02- 29收稿, 2000- 05- 12接受.
1 引 言
随着全球性生态环境问题的加剧, 协调发展与自
然环境的关系, 寻求社会经济持续发展,已成为当今世
界各国所关注的一个重要课题. 以生态学和生态经济
学原理为基础, 寻求人类的活动与自然协调的生态规
划是实现资源永续利用和社会经济持续发展的一条重
要途径.生态规划的实质就是运用生态学原理进行综
合地、长远地评价、规划和协调人与自然资源开发、利
用和转化关系, 提高生态经济效率,促进社会经济的持
续发展. 生态规划自 19 世纪末由以 George March,
John Powell, M cHarg 和 Patrick Geddes等为代表的生
态学家提出以来,已广泛地应用于流域、区域、城镇和
农村等,并在实践中不断地完善和提高,取得了显著成
效.尽管生态规划的研究和实践在我国起步较晚, 但它
一开始就吸取了现代生态学的新成果, 并与我国区域,
尤其是城市、农村发展,生态环境问题以及可持续发展
的主题相结合, 无论是理论与方法的研究,还是规划实
践均已形成了自己的特色[ 12, 16, 18, 28] .为我国实现资源
的有效配置和社会经济持续发展提供了一条重要途
径.矿业作为我国的基础产业,在国民经济与社会发展
中具有重要的地位和作用. 我国 95%的能源、80%以
上的工业原料和 70%的农业生产资料来自矿业[ 36] .
根据 2010年远景目标纲要和实现国民经济第三步发
展战略目标的要求, 矿业需继续保持同步发展[ 37] . 在
我国矿业的发展过程中, 已形成了数以万计遍布全国
各地的矿区.这些矿区是以矿产资源的开发利用为主,
带动和支持本区经济和社会发展的独特的典型经济社
区.矿区是矿产资源赋存、生产和供应基地, 由于其遍
布全国,特别是中西部地区和边疆地区,因此矿区的稳
定和协调发展, 对我国矿产资源的合理开发利用乃至
全国的经济和社会发展都具有重要意义. 生态规划的
发展无疑为矿区稳定和协调发展提供了一条重要途
径;同时矿区的典型性和重要性也为生态规划拓展应
用领域、完善生态规划理论与方法提供了新的领域.
2 生态规划研究的进展与发展趋势
21 生态规划研究进展
McHarg 在!Design With Nature∀中建立了一个城
市与区域规划的生态学框架,成为以后生态规划的一
个基本思路,后来的许多工作大多遵循这一思路展开
的,并将这个框架称之为 McHarg 方法. 该方法的核心
是,根据区域自然环境与自然资源性能,对其进行生态
适宜性分析,以确定利用方式与发展规划,从而使自然
的利用与开发及人类其它活动与自然特征、自然过程
协调统一起来.
在生态规划方法论上, Lew is建立的环境资源分
析方法框架试图区分主要因素和次要因素在规划中的
应 用 生 态 学 报 2000 年 8 月 第 11 卷 第 4 期
CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY, Aug . 2000, 11( 4)#637~ 640
作用; F. Vester 等将系统规划与生物控制论相结合,建
立了城市与区域规划的灵敏度模型, 将规划由传统的
∃野外%工作搬进了实验室,并将规划成为可测试和可
验证的过程.
适宜性分析是生态规划的核心, 许多理论与实际
工作者对适宜性分析方法进行了大量的探索,创立了
许多方法.归纳起来可以分为整体法、因子叠合法、数
学组合法、因子分析法及逻辑组合法等五大类. 近年
来,定量地描述适宜性等级已成为生态规划发展的一
个重要方向[ 17] .
我国生态规划无论是在理论与方法的研究,还是
在规划实践均取得了重要的进展.在理论上, 马世骏、
王如松提出的复合生态系统理论, 已成为生态规划的
理论基础.在方法上,吸取系统规划及灵敏度模型的思
想,建立了自己生态规划程序与步骤,即辩识模拟调
控的生态规划方法. 在方法论上,运用现代生态学理论
与方法,以及地理信息系统技术于生态规划之中进行
了尝试.在实践中,我国生态规划的发展一开始就与我
国农村、城市与区域的发展与生态环境问题相结合,大
丰生态县规划,天津城市发展生态对策的研究, 宜昌、
马鞍山、长沙等城市,以及唐山、桃江、德惠等县的生态
规划大大丰富了生态规划的理论与实践.
22 生态规划研究的发展趋势
近年来,生态规划的发展在理论上更多地吸取现
代生态学的新成果; 在方法上广泛运用计算机技术与
地理信息系统, 从定性向定量分析与模拟方向发展;在
实践上生态规划从单一对象与目标的规划向城市、区
域持续发展规划发展.具体地讲,国内外关于生态规划
研究的主要趋势为: ( 1)生态规划的内涵不断拓展, 规
划的目标不断完善[ 1, 7, 10, 19, 25~ 26, 29, 30] ; ( 2)强调自然、
经济、社会协调发展的同时,维护与改善生态系统的结
构与功能完整性[ 8, 14, 15, 20~ 24] ; ( 3)规划方法从定性分
析向定量分析方向发展, 计算机技术应用于生态规划
中[ 6, 29] ; ( 4)生态规划理论与方法在流域、区域、城镇
和农村等得到广泛的应用,并在实践中不断完善和提
高[ 6, 27] .
3 矿区生态规划研究的必要性与意义
31 矿区生态规划研究的必要性
矿区由于受到矿业生产特殊规律(生态环境扰动、
资源耗竭和效益递减规律等)的影响,其发展既有别于
典型的农区、林区和牧区,也不同于现代化的大城市,
它在生态环境、经济和社会发展等方面独具特色. 目前
对这类经济社区生态规划问题的研究, 在国内外尚未
见报导.因此矿区生态规划的研究具有一定的代表性.
我国矿区在其形成和发展过程中, 由于受计划经
济模式的影响, 存在着大量尖锐复杂的生态环境、经济
和社会问题,特别是生态环境问题尤为突出, 表现在:
( 1)国有大、中型矿山企业普遍不景气, 生产能力下降、
采掘(剥)失调, 导致矿产资源的浪费与破坏; ( 2)矿产
资源综合利用程度和采选回收率指标较低; ( 3)矿业经
营粗放、劳动生产率低; ( 4)矿产资源开发中的环境问
题尤为突出,据统计,我国历年煤炭开采形成的塌陷土
地1. 5 & 104~ 2 & 104hm2; 露天煤矿挖损和排土场每
年破坏占用土地 0. 8hm2; 而冶金矿山每年破坏近
1000hm2,全国历年积存的废石、尾矿累计占地 6. 7 &
104hm 2.这些问题已成为我国乃至世界各国政府和科
技界共同关注的热点问题.我国矿区生态环境恢复与
重建 50年代已引起一些矿山企业的重视[ 11, 32] , 但真
正蓬勃开展却是在 80年代末,围绕着矿区生态环境破
坏规律及其预测、控制技术[ 2~ 4, 24]、矿区土地复垦规
划[ 5, 13, 33, 34] , 特别是在矿区土地复垦工程技术方
面[ 7, 9, 10, 30, 35]进行了广泛的研究和实践. 这些研究无
疑对促进我国矿区生态的恢复与重建工作的开展起到
了积极作用,奠定了坚实的理论基础,积累了大量的实
践经验.但是,我国在该领域的发展却很不均衡,表现
在:矿区资源开发与生态环境恢复重建严重脱节, 未能
从矿区整体上加以系统研究;矿区生态环境资源配置
不尽合理,难以调动生产者的积极性,致使开发中重生
产、轻保护, 生态环境恢复重建投入不足; 对现有的实
践缺乏深入系统的总结, 尚未形成完整的理论体系.使
实践缺乏必要的理论指导,在实践中带有很大的局限
性和盲目性.在矿区资源开发中如何协调生态环境和
经济、社会发展的关系,寻求矿区社会经济持续发展,
已经成为当今我国科技界所关注的一个重要课题[ 25] .
以生态学及生态经济学原理为基础, 寻求人类的活动
与自然协调的生态规划无疑是实现矿区社会经济持续
发展的一条重要途径. 矿区生态规划的研究将密切结
合我国矿区实际,研究我国矿区资源开发中生态环境、
经济和社会协调发展的矿区生产的合理规模、产业结
构和产品结构的演替特点与规律,分析矿区资源生态
环境经济社会复合生态系统的结构与功能及演化机
制,探索矿区持续发展的生态规划的理论、方法和途
径,以期为老矿区的改造、新矿区的建设提出理论指导
和政策建议.
32 矿区生态规划研究的意义
矿区生态规划是以矿区这一典型经济社区为对
象,以矿区可持续发展为目标,以复合生态系统理论为
638 应 用 生 态 学 报 11卷
指导,根据生态规划的发展趋势, 运用现代生态学、生
态经济学、地学、环境科学、区域规划等相关学科的新
成果和计算机技术, 建立适合我国矿区这一典型经济
社区的生态规划理论与方法. 因此,矿区生态规划的研
究有着重要的科学意义和现实意义.首先,通过本项目
的实施可以将生态规划的分析方法引入矿区这一典型
的经济社区的研究中, 从而促进我国在该领域的发展
(方法论意义) ; 其次,由于矿区的形成发展独具特色,
在这类地区开展生态规划的研究, 可以进一步丰富和
完善该理论,使其更具有普遍意义(理论意义) ; 再者,
我国矿区存在着十分尖锐复杂的资源、环境、经济和社
会问题,矿区经济和社会发展的同时,如何保护矿区生
态环境,促进矿区的可持续发展是迫切需要解决的问
题(现实意义) . 所以,矿区生态规划无论在理论上、方
法论上,以及国民经济发展的需要上都具有重要的意
义.同时, 这种实证研究可望对经济社区一级的生态规
划研究也具有一定的借鉴意义.
4 矿区生态规划研究目标、内容与方法
41 矿区生态规划的目标
矿区生态规划的最终目标就是增强矿区的持续发
展能力.随着可持续发展的概念和内涵不断拓展, 矿区
的可持续发展问题也引起人们的重视. 总的来说, 矿区
可持续发展的内涵包括 4个方面[ 25] :首先使矿区资源
开发、环境保护、经济及社会发展相互协调; 其次向社
会提供洁净的燃料、原料及电力; 第三, 珍惜矿产资源
和生态环境资源, 调控矿产资源的耗竭速度, 以取得
最佳综合效益; 第四,协调好矿区与邻区、矿区近期发
展与长期发展的关系.
矿区可持续发展的内涵规定了矿区生态规划的具
体目标,即建立适合于矿业特点的矿区生态规划理论
与方法,通过实证研究为矿区资源、生态环境、经济和
社会的协调发展提供科学依据. 今后矿区生态规划的
重要特征就是要密切结合矿区实际, 研究矿区资源开
发中生态环境、经济和社会协调发展的矿区生产的合
理规模、产业结构和产品结构的演替特点与规律, 分析
矿区资源生态环境经济社会复合生态系统的结构与
功能及演化机制,探索矿区持续发展的生态规划的理
论、方法和途径, 以期为老矿区的改造、新矿区的建设
提出理论指导和政策建议.
42 矿区生态规划的研究内容
生态规划的研究内容规定了矿区生态规划的基本
研究框架,而矿区的特殊性又补充了矿区生态规划的
新的内容.本文根据生态规划的一般理论与方法, 结合
矿区的特点,认为矿区生态规划主要包括如下内容: 1)
根据规划目标, 广泛调查收集我国典型矿区资源开发、
生态环境保护、经济与社会发展现状,重点剖析某一矿
区生产规模、产业结构和产品结构的演替特点与规律,
以及矿产品生产对矿区生态环境的影响机理; 2)矿区
生态规划的内涵、目标以及矿区资源生态环境经济
社会复合生态系统的结构与功能、演化机制分析, 并建
立复合生态系统的结构(矿区产业结构、产品结构、投
资结构等)与功能(矿区产值、利润、对生态环境的影响
等)动态调控模拟模型, 总结矿区可能的综合开发模
式,建立矿区综合开发模式的评价模型; 3)设计矿区可
持续发展的生态规划总体框架, 建立矿区生态适宜性
评价模型和矿区景观生态规划模型, 并系统地研究矿
区废弃地综合开发模式; 4)将所建立的理论与模型针
对典型矿区进行实证研究,建立适合于同类矿区生态
规划理论.
43 矿区生态规划的方法
矿区生态规划的方法是在生态规划一般方法基础
上,结合矿区实际,我们认为矿区生态规划总体上应采
用实证研究的方法, 具体问题采用包括生态规划一般
方法在内的方法.其技术路线为:根据研究目标和研究
内容,广泛调查我国各类典型矿区资源、生态环境、经
济和社会发展现状, 分析其特点、存在的问题和演变趋
势,以矿区可持续发展为目标,以复合生态系统理论为
指导,运用现代生态学等理论和计算机技术, 建立矿区
可持续发展的生态规划基本理论与方法, 选择典型矿
区应用该方法和模型进行模拟、评价,进一步修正、完
善所建立的理论与方法,提出理论并指导实践. 即∃收
集资料建立模型模拟评价提出理论指导实践%技术
路线.采用这种研究方法, 将使生态规划的研究,由一
般的定性分析走向定量研究;由偏重于理论阐述走向
模型计算;由逻辑推理走向模拟预测,从而更具实用性
和可操作性. 同时, 现今计算机科学和技术手段的发
展,以及现代生态学(特别是景观生态学、系统生态学
等)的进展和各种规划模型的研究,为建立矿区可持续
发展的生态规划理论与方法及其应用提供了基础.
5 结 语
以矿区这一独特的典型经济社区为研究对象, 丰
富了生态规划理论的内涵,扩展了其应用范围.将地学
的有关理论(本项目中的矿业经济理论、采矿工程设
计)与生态规划的一般原理结合起来,研究特定经济社
区(矿区)的可持续发展的生态规划问题, 使生态规划
研究更具有针对性. 通过矿区资源生态环境经济社
6394 期 汤万金等: 矿区生态规划的思考
会复合生态系统的结构和功能分析以及其演变规律的
研究, 探讨矿区∃同位异类%资源合理开发模式等有关
问题,为矿区资源、环境与经济、社会的协调发展提供
科学依据.运用实证研究方法,将生态规划的研究由一
般的定性分析和理论阐述,进一步走向建立模型、模拟
预测和定量分析,因而更具有实用性和可操作性. 同时
我们也认识到矿区生态规划理论与方法的提出与建立
既是矿区自身可持续发展的需要, 也是生态规划理论
与方法在矿区这一特定地区的应用与发展; 是从可持
续发展的高度研究矿区在发展过程中及资源开发过程
中如何协调资源、环境、经济和社会的关系.同时, 由于
矿区生态规划涉及生态学、地学、经济学、环境科学等
相关学科,从这方面来讲,矿区生态规划需要多学科专
家、学者的积极参与和合作.
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作者简介 汤万金,男, 1963 年生, 博士. 现为中国科学院生态
环境研究中心系统生态开放室博士后. 主要从事矿区生态恢
复、规划以及区域可持续发展等方面的研究, 已发表论文 40 余
篇,出版论著 3 部. Email: T angw anjin@ yahoo. com. cn
640 应 用 生 态 学 报 11卷