嶺北煤矸石廢棄地生態(tài)景觀重建規(guī)劃設(shè)計(jì)

王 元 車代弟 葉 穎 孔令微

(東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院，哈爾濱 150030)

1 引言

煤矸石是煤炭生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的與煤層共生、伴生的頂板和圍巖的巖石統(tǒng)稱。煤矸石伴隨采煤過程和洗煤過程排放，是礦業(yè)生產(chǎn)中最常見的、排放量最大的固體廢棄物。矸石不斷排放，堆積成山，形成煤矸石廢棄地。

煤矸石廢棄地的形成帶來了一系列浪費(fèi)與污染問題，如占用大量土地，污染土壤、水體、大氣，危害生態(tài)環(huán)境，破壞自然景觀，對人身心健康及社會(huì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生的不良影響，等等。這些問題是礦區(qū)建設(shè)發(fā)展要解決的關(guān)鍵問題，因此無論從理論上還是從保護(hù)自然恢復(fù)生態(tài)、促進(jìn)人的全面發(fā)展、加快生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等實(shí)踐方面出發(fā)，都有必要對煤矸石廢棄地進(jìn)行研究與生態(tài)景觀重建。

2 煤矸石廢棄地生態(tài)景觀設(shè)計(jì)特性

2.1 景觀設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合煤矸石廢棄地文化背景

煤矸石廢棄地是礦業(yè)發(fā)展的一個(gè)標(biāo)志，它記載了礦業(yè)的發(fā)展歷程及礦業(yè)精神。以這些特有背景為基礎(chǔ)，提煉出設(shè)計(jì)的新亮點(diǎn)。

2.2 有效利用煤矸石廢棄地特有元素

煤矸石廢棄地在堆積過程中，留下了許多可以被改造利用的特殊元素。這些特殊元素是礦業(yè)發(fā)展的遺跡，可以被景觀設(shè)計(jì)所利用，形成別有特色的景觀效果。如特殊煤矸石、礦石，可收集設(shè)計(jì)擺放，形成地質(zhì)觀賞景點(diǎn)；煤矸石運(yùn)載所用的廢棄鐵軌等，可進(jìn)行改造配以植物，形成鐵路特色長走廊；同時(shí)也可利用煤矸石堆放時(shí)所劃分的生產(chǎn)區(qū)域，進(jìn)行不同平臺(tái)的景觀設(shè)計(jì)。

2.3 植物的選擇要適宜立地，配置設(shè)計(jì)必須以修復(fù)生態(tài)為基礎(chǔ)

由于煤矸石廢棄地立地類型復(fù)雜，土壤條件特殊，必須要根據(jù)廢棄地立地類型的特點(diǎn)選擇植被，這樣才會(huì)使植物生長良好，達(dá)到穩(wěn)定的群落。此外，多采用本地鄉(xiāng)土樹種和廢棄地上生長的植物，對群落的構(gòu)建有著較好的作用。

3 嶺北煤矸石廢棄地生態(tài)景觀重建規(guī)劃設(shè)計(jì)

3.1 項(xiàng)目背景

鶴崗市位于黑龍江省東北部，地處小興安嶺東麓低山丘陵地區(qū)及松花江、黑龍江匯合處的平原地區(qū)。嶺北露天礦排矸區(qū)位于鶴崗市區(qū)北部，占地面積796hm2，為鶴崗嶺北礦的矸石排放場地，1996年停止排矸，形成以矸石山為主的排矸場。廢棄地臨近嶺北礦，北部地勢較高且臨近鐵路，西部為以農(nóng)作物為主的大田土地，東部為嶺北礦區(qū)，南部以平地為主。嶺北煤矸石廢棄地總體呈不規(guī)則形狀，北部矸石山體較大，風(fēng)化程度好，植被恢復(fù)程度高，而南部臨近礦區(qū)的矸石山較多且分布不均，地勢多變，矸石山風(fēng)化程度各有不同，植被恢復(fù)形態(tài)各異。整個(gè)場地空間多變，由于矸石山高低不同，使得視線范圍多變，主要平臺(tái)地區(qū)視線良好。廢棄地植被群落結(jié)構(gòu)簡單，植物種類隨著排矸年限的增加而增加。

3.2 立地條件的劃分與潛在景觀功能分析

煤矸石廢棄地立地條件，即生態(tài)環(huán)境條件，包括地形、土壤、氣候、水文和植被等條件，這些條件都直接關(guān)系到種植物的成活和生長發(fā)育，只有認(rèn)識和掌握不同立地條件的差別和特點(diǎn)，才能正確選擇適宜的植物種類，因地制宜地進(jìn)行植物種類的布局和采取有效的栽培經(jīng)營措施。

3.2.1 立地條件劃分

煤矸石廢棄地的停止排矸年限是影響矸石風(fēng)化程度、土壤理化性質(zhì)、植被種類及生長狀況的重要因素。因此可按停止排矸年限以及結(jié)合土壤的養(yǎng)分狀況、植物狀況來劃分煤矸石山的立地類型。

通過研究調(diào)查分析，嶺北煤矸石廢棄地立地類型可劃分為以下四個(gè)類型：

Ⅰ型：停止排矸15～20a的廢棄地；Ⅱ型：停止排矸20～25a的廢棄地；Ⅲ型：停止排矸25～35a的廢棄地；Ⅳ型：停止排矸35a以上的廢棄地(注：單位a為年)。

這四種立地類型，Ⅰ類土壤風(fēng)化較少，土壤情況較差，養(yǎng)分較低；Ⅱ類廢棄地有一定程度的風(fēng)化，土壤結(jié)構(gòu)逐漸穩(wěn)定，積累了一定的風(fēng)化物；Ⅲ類廢棄地土壤狀況明顯好于前兩類，且有一定量植被自然生長；Ⅳ類廢棄地土壤結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定，風(fēng)化良好，土壤處于中等質(zhì)量，且形成一定的植被群落。

3.2.2 立地類型潛在景觀功能

不同的煤矸石廢棄地立地類型具有不同的立地特點(diǎn)，將立地特點(diǎn)與景觀規(guī)劃相聯(lián)系，可發(fā)掘出煤矸石廢棄地立地的不同景觀潛能。根據(jù)嶺北煤矸石廢棄地立地類型的劃分，各類廢棄地景觀潛能可歸納為：Ⅰ類廢棄地由于風(fēng)化時(shí)間相對較短土壤質(zhì)量較差，地表植物少，進(jìn)行植被恢復(fù)會(huì)使工作量加大，可進(jìn)行地形改造，規(guī)劃為可供游人休閑的區(qū)域，這個(gè)區(qū)域植被要求美觀質(zhì)量高，但并不要求數(shù)量多，所以可根據(jù)需要進(jìn)行改良基質(zhì)，節(jié)省人力物力，還能達(dá)到滿足游人的特點(diǎn)；Ⅱ類廢棄地累積了一定的風(fēng)化物，土壤相對穩(wěn)定，這一時(shí)期的煤矸石土壤具有代表性，大部分復(fù)墾廢棄地也處于這個(gè)時(shí)段，所以可利用這類廢棄地進(jìn)行復(fù)墾造林實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)地實(shí)驗(yàn)，研究出煤矸石復(fù)墾及規(guī)劃的模式，該地區(qū)規(guī)劃為廢棄地造林實(shí)驗(yàn)區(qū)，也滿足了景觀的需求，建設(shè)為特色的造林實(shí)驗(yàn)基地。Ⅲ類、Ⅳ類廢棄地土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，土壤狀況良好，可進(jìn)行大面積的植被恢復(fù)，適宜形成仿自然林地景觀，形成集觀賞、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)于一體的生態(tài)區(qū)。

3.3 設(shè)計(jì)目標(biāo)

展現(xiàn)礦業(yè)發(fā)展歷程，普及煤礦歷史及精神內(nèi)涵，修復(fù)和重建煤矸石廢棄地的生態(tài)景觀，將煤矸石廢棄地建設(shè)成生態(tài)穩(wěn)定、景觀優(yōu)美、具有地域特色的綠地系統(tǒng)，是嶺北煤矸石廢棄地生態(tài)景觀重建的總體目標(biāo)。在確保景觀設(shè)計(jì)的安全性、生態(tài)性以及環(huán)保性的同時(shí)，結(jié)合嶺北地區(qū)煤矸石廢棄地生態(tài)景觀重建的設(shè)計(jì)理念，提出以下幾點(diǎn)具體目標(biāo)：

(1)發(fā)掘出地方人文歷史等的景觀潛能，尤其是煤矸石廢棄地的景觀特質(zhì)。

(2)根據(jù)廢棄地特點(diǎn)，合理規(guī)劃出功能區(qū)，充分利用煤矸石廢棄地，以廢治廢、變廢為寶。

(3)建設(shè)滿足市民文化、休閑、娛樂等方面需求的綜合性綠地場所。

(4)與城市中其他綠地結(jié)合，展現(xiàn)地方景觀特色，形成該地區(qū)的“綠色地標(biāo)”。

3.4 嶺北煤矸石廢棄地總體規(guī)劃與生態(tài)景觀設(shè)計(jì)

嶺北煤矸石廢棄地占地面積大，各不同立地條件的廢棄地植被恢復(fù)水平相差較多，植被恢復(fù)水平整體從北向南逐漸降低。根據(jù)廢棄地現(xiàn)狀、礦區(qū)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)及社會(huì)需求將其規(guī)劃為五個(gè)區(qū)域，分別為：林地恢復(fù)區(qū)、水土防護(hù)區(qū)、造林實(shí)驗(yàn)區(qū)、苗木生產(chǎn)區(qū)及生態(tài)景觀區(qū)。林地恢復(fù)區(qū)及水土防護(hù)區(qū)主要為恢復(fù)自然生態(tài)景觀，變廢棄地為自然生態(tài)地；造林實(shí)驗(yàn)區(qū)及苗木生產(chǎn)區(qū)，主要在滿足生態(tài)需求的同時(shí)，提供了科學(xué)研究條件，為今后的煤矸石廢棄地生態(tài)恢復(fù)提供條件及基礎(chǔ)，同時(shí)也帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益及潛力。

生態(tài)景觀區(qū)是整個(gè)煤矸石廢棄地生態(tài)景觀重建的景觀重點(diǎn)區(qū)域，它結(jié)合生態(tài)、自然與景觀，將煤矸石廢棄地改造成既帶有煤礦獨(dú)特韻味又可滿足周邊居民娛樂與景觀需求的具有地方特色的綜合性景觀地。

3.4.1 生態(tài)景觀功能分區(qū)及景觀設(shè)計(jì)

該景觀區(qū)可分為五個(gè)景觀功能區(qū)，分別為：林澗蒼幽區(qū)、地石群芳區(qū)、美景悠然區(qū)、體育休閑區(qū)及主題廣場。

(1)主題廣場

主體廣場位于場地的中心右側(cè)部位，呈半圓形大型廣場，以廣場磚等硬質(zhì)鋪裝為主，同時(shí)配以沙質(zhì)矸石與綠地結(jié)合的綠化地，將矸石與綠化現(xiàn)實(shí)融合，凸顯矸石廢棄地特色。在水景處理上，采用以主干道為軸的對稱式設(shè)計(jì)，廣場外圍設(shè)有間隔的水池，水池下布置沙石景觀結(jié)合植物綠化。在廣場中心，設(shè)有半透明正方形水池，水池分為兩層，上層較高，可形成噴水景觀，下層為市民親水活動(dòng)而設(shè)計(jì)，滿足人們親水需求。在植物景觀設(shè)計(jì)上，多以小植物景觀為主，軟化鋪裝、沙石及水體，尤其在右側(cè)廣場的植物景觀設(shè)計(jì)中，與圓形鋪裝結(jié)合，使植物景觀富于變化且鋪裝得到軟化處理，給人以親近感。

(2)體育休閑區(qū)

體育休閑區(qū)為滿足當(dāng)?shù)鼐用竦男蓍e活動(dòng)需求而設(shè)，該區(qū)域包括供居民進(jìn)行戶外體育活動(dòng)的各種場地，如籃球場地、網(wǎng)球場地、羽毛球場地等。場地周圍為較為軟質(zhì)的沙石質(zhì)鋪裝，以親近自然。各個(gè)場地以植物小景觀分隔，既達(dá)到了分隔區(qū)域的作用，又增加了景觀的變化。

(3)地石群芳區(qū)

地石群芳區(qū)位于該場地的最右側(cè)，內(nèi)設(shè)有嶺北煤礦文化博物館，文化歷史氣息較濃。該區(qū)域主要體現(xiàn)煤矸石這一特殊礦石與園林美的結(jié)合，主要包括沙質(zhì)矸石地與植物景觀的結(jié)合，文化墻與水體的銜接，木質(zhì)園林建筑與沙石的疊加等等。區(qū)域內(nèi)花境設(shè)計(jì)較多，主要凸顯礦石與植物景觀為主，是嶺北礦區(qū)文化的又一體現(xiàn)。

(4)美景悠然區(qū)

美景悠然區(qū)位于主題廣場與林澗蒼幽區(qū)之間，屬過渡區(qū)域。該區(qū)域的主要作用即為過渡廣場的硬質(zhì)景觀到林澗的大片綠化景觀，主要以植物景觀為主，大量采用花境及植物配置，形成精巧的植物景觀。

(5)林澗蒼幽區(qū)

林澗蒼幽區(qū)是該場地占地面積最大的區(qū)域，主要滿足人們對親近自然的渴望。大面積的仿自然林地，巧妙的植物配置形式，給人以親近自然之感。該區(qū)域包括針葉林、闊葉林、針葉闊葉混交綠地等。以喬木植物景觀為主，配以觀花觀葉等灌木，形成自然美景，體現(xiàn)生態(tài)和諧。

3.4.2 道路交通

景觀區(qū)內(nèi)部道路系統(tǒng)布置結(jié)合功能分區(qū)，將道路系統(tǒng)分為二級：主道路、人行道路。主道路貫穿于整個(gè)景觀區(qū)，通往各個(gè)景觀節(jié)點(diǎn)，寬約為5～4m。人行道路，寬3～2m，聯(lián)系各個(gè)分區(qū)及主要道路的紐帶，通過人行道路將人們引入各個(gè)特色景觀，在其與主道路結(jié)合處做節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，既突出景觀節(jié)點(diǎn)，又增加了景觀的觀賞性。此外，在各游覽區(qū)域的各級道路間設(shè)有通往各處景觀的小徑，這些游覽小道根據(jù)景觀需要，布置成不同形態(tài)的小路，如卵石小路、鋪裝路面及泥土沙石小路等等，引導(dǎo)游人游覽。

在布置道路系統(tǒng)時(shí)，主要依據(jù)地形地勢，根據(jù)場地固有坡度，微加調(diào)整，這樣可減少工程量、節(jié)約成本且景觀脈絡(luò)更為自然。

生態(tài)景觀區(qū)以生態(tài)修復(fù)為主干，將該區(qū)域煤矸石廢棄地改造成生態(tài)園林地，以休閑、文化、觀賞三大功能為主題，在生態(tài)的基礎(chǔ)上形成具有休閑性、文化性、觀賞性的綠地系統(tǒng)。

3.5 嶺北煤矸石廢棄地生態(tài)景觀重建植物的選擇

結(jié)合煤矸石廢棄地設(shè)計(jì)要點(diǎn)，本項(xiàng)目所用主要植物材料如下：

喬木及落葉喬木：紅皮云杉(PiceakoraiensisNakai)、白皮松(PinusbungeanaZucc.ex Endl.)、樟子松(PinussylvestrisL.var.mongolica Litv)、興安落葉松(LarixMill.)、杜松(JuniperusrigidaSieb.et Zucc)、側(cè)柏(Platycladusorientalis(L.) Franco)、銀杏(GinkgoL.)、鉆天楊(PopulusnigraL.var.italica(Moench) Koehne)、旱柳(SalixmatsudanaKoidz.)、白樺(BetulaplatyphyllaSuk.)、蒙古櫟(QuercusmongolicaFisch.ex Ledeb)、榆樹(UlmuspimilaL.)、色木槭(AcermonoMaxim.)、糖槭(AcernegundoL.)、水曲柳(FraxinusmandshuricaRupr.)。

小喬木及灌木：東北山梅花(PhiladelphusschrenkiiKupr.)、山楂(CrataeguspinnatifidaBunge)、黃刺玫(RosaxanthinaLindl.)、榆葉梅(Amygdalustriloba(Lindl.) Ricker)、毛櫻桃(PrunustomantosaThumb.)、胡枝子(LespedezabicolorTurcz)、樹錦雞兒(CaraganasibiricaFabr.)、茶條槭(AcerginnalaMaxim)、紅瑞木(CornusalbaL.)、連翹(Forsythiasuspense(Thunb.) Vahl)、小葉丁香(SyringamicrophyllaDiels)、紫丁香(SyringaoblateLindl.)、暴馬丁香(Syringareticulatevar.mandshurica(Maxim.) H)、金銀忍冬(Loniceramaackii(Rupr.) Maxim.)、接骨木(SambucuswilliamsiiHance)、天目瓊花(ViburnumsargentiiKoehne)。

4 結(jié)語

煤矸石廢棄地的生態(tài)景觀重建，改變了礦區(qū)的原有面貌，使礦區(qū)建設(shè)向著生態(tài)環(huán)保的方向發(fā)展。在基于生態(tài)景觀設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)植物的運(yùn)用與配置是煤矸石廢棄地生態(tài)景觀重建的發(fā)展方向。本方案依據(jù)廢棄地基本條件，結(jié)合自然，在注重植物景觀構(gòu)建的同時(shí)，發(fā)揮原有環(huán)境條件的景觀價(jià)值，形成與自然相融合的生態(tài)景觀，為當(dāng)?shù)鼐用駱?gòu)建出了全新的生態(tài)活動(dòng)場地。更為重要的是為今后的煤矸石廢棄地生態(tài)景觀重建的研究提供了參考。

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