植物在采石礦坑棕地景觀再生中的運用
——以蘇州樂園森林世界為例

毛永青 顧亞春 江南

近年來，伴隨著城市的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型發(fā)展，工廠企業(yè)搬遷遺留下大量的城市廢棄地，即“城市棕地”。而其作為城鎮(zhèn)土地資源再利用的潛在價值受到了越來越多的關(guān)注，對于城市的自然生態(tài)建設(shè)也具有重要意義。礦坑棕地與城市其他用地的區(qū)別在于其存在著不同程度的污染，因而依托場地內(nèi)植物的生態(tài)修復(fù)功能，并采用土壤改良、水體凈化等一系列修復(fù)性措施，是實現(xiàn)礦坑棕地的景觀和生態(tài)再生的首要前提。但對于采石礦坑的植物生態(tài)恢復(fù)不應(yīng)局限在場地的單一復(fù)綠，更應(yīng)該考慮在較長時間動態(tài)發(fā)展過程中的植物演替，以構(gòu)建能自我維持較強穩(wěn)定性的植物群落為前提，通過植物搭配塑造多樣化空間，提升場地整體環(huán)境風(fēng)貌。

1 采石礦坑棕地概述

從景觀生態(tài)學(xué)角度來講，采石礦坑是人為干擾下的一種特殊景觀類型，是人類為獲得礦產(chǎn)資源而對土地進行劇烈改造的區(qū)域[1]。經(jīng)歷長久且大規(guī)模的開采后，礦坑廢棄場地中一般會滿目瘡痍，地表形成各種塌陷、空洞、石坑、堆場、溝渠等，而廢料堆砌、山巖裸露、地表植被被破壞使得場地景觀異質(zhì)化嚴(yán)重。因此，礦坑棕地對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成了較大危害，存在治理困難、水源污染、易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害等眾多隱患。只有科學(xué)合理的景觀和生態(tài)恢復(fù)才是可持續(xù)性地解決此問題的根本方法。當(dāng)前，礦坑棕地的景觀再生過程主要包括兩部分：首先對采石廢棄地進行生態(tài)修復(fù)與重建，針對棕地生態(tài)破壞區(qū)域，通過土壤換填、改變土壤性質(zhì)等方式，使受污染的土地再次具備植物生長的條件[2]，提升其生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性，重新建立自然生態(tài)的平衡，滿足土地再次利用建設(shè)的需求；其次，基于場地的特征進行綜合的景觀改造和提升，恢復(fù)場地活力，保留住場地文化特色，重建礦坑景觀風(fēng)貌特色，使其成為兼具人文精神及活動功能的城市公共空間。近些年采石礦坑修復(fù)的成功案例及理論研究也對本項目具有借鑒意義，如王向榮等[3]對南寧采石場花園原有的不同廢棄采石坑的特征進行分析，設(shè)計出不同體驗的再生景觀；張東等[4]介紹了南京湯山采石場通過環(huán)境生態(tài)修復(fù)，將休閑、體驗、餐飲、環(huán)境教育融為一體的礦坑公園設(shè)計和施工過程；戎雪等[5]以南京湯山礦坑公園為例，通過生態(tài)恢復(fù)技術(shù)和景觀生態(tài)性規(guī)劃設(shè)計原理對礦區(qū)廢棄地進行生態(tài)恢復(fù)等。當(dāng)前的理論研究及實踐都強調(diào)了對場地生態(tài)系統(tǒng)的重視及場地功能的綜合性開發(fā)，但對于整體性的植物景觀空間營造、特色植被種類選擇以及改造后環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性的自然植被恢復(fù)的關(guān)注都還有所欠缺。

2 植物景觀在棕地景觀再生中的重要性

構(gòu)建穩(wěn)定的植物群落是礦坑棕地生態(tài)修復(fù)的重要環(huán)節(jié)，是保證區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)中各類生物的自然循環(huán)和穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵，同時也是為后續(xù)景觀營造提供良好的生態(tài)基底。植物因其對惡劣環(huán)境的較高適應(yīng)性以及對污染物的吸收作用，在棕地景觀重建的初期就擔(dān)負著至關(guān)重要的作用，特別是對于面積較大的礦區(qū)，相比于其他修復(fù)技術(shù)，植物修復(fù)的成本較低，植物本身具有吸收污染物、轉(zhuǎn)化污染物以及通過自身的生態(tài)化學(xué)過程去除污染物等生態(tài)優(yōu)勢[6]。一些能快速適應(yīng)并改善環(huán)境的植物種類，如巖生植物佛甲草Sedum lineare，攀緣植物地錦Parthenocissus tricuspidata，觀賞草細葉芒Miscanthus sinensis‘Gracillimus’、狼尾草Pennisetum alopecuroides及芳香類植物迷迭香Rosmarinus officinalis等，葉、形、色俱佳，且養(yǎng)護要求低，可結(jié)合礦坑復(fù)雜的地形地貌因地制宜進行配置[7]。還應(yīng)選用鄉(xiāng)土植物，使設(shè)計場地具有本土化的特色。礦坑棕地通過植物生態(tài)群落的演替發(fā)展，讓游賞者可以感受到變化的風(fēng)景，并形成可持續(xù)的生態(tài)景觀綠地。

當(dāng)前針對采石礦坑修復(fù)的眾多研究和實踐案例大多將植物作為前期生態(tài)修復(fù)和環(huán)境治理的一環(huán)，較少從植物群落豐富性和景觀空間多樣性的角度考慮整體性的植被結(jié)構(gòu)梳理規(guī)劃，對各類礦坑棕地的不同場地條件也缺少具有針對性的植物種類選擇歸納。因此，在采石礦坑棕地景觀再生過程中，植物景觀修復(fù)是關(guān)鍵，如何有效進行種類選擇和植被空間營造是本次研究的主要方向。

3 采石礦坑棕地生態(tài)改造實踐

蘇州樂園森林世界（以下簡稱“蘇州樂園”）位于蘇州大陽山，占地面積約50 hm2，所處位置在改造前為采石場。針對場地作為廢棄采石礦坑棕地的屬性及周邊丘陵地形等特征，設(shè)計保留了原有的礦坑、山丘、多級臺地等典型地貌，在修復(fù)土壤層的同時恢復(fù)多維丘陵地形空間，特別是在其生態(tài)植被環(huán)境修復(fù)中，以模擬自然植被群落結(jié)構(gòu)的方式，恢復(fù)山體原有生態(tài)植被，形成了豐富多樣的生境類型（圖1）。

圖1 蘇州樂園改造后實景

3.1 基址原始地質(zhì)環(huán)境

勘測報告顯示，經(jīng)大規(guī)模的開采，基址的原有地形地貌和植被遭到破壞，局部邊坡近乎直立，有多處地質(zhì)災(zāi)害隱患點，極易誘發(fā)崩塌地質(zhì)災(zāi)害，造成水土流失。區(qū)內(nèi)分布有零星的孤丘殘坡和水塘，裸露的礦山與周邊自然環(huán)境不協(xié)調(diào)。此外，周邊居住區(qū)的生活垃圾對礦區(qū)及其水體造成污染，嚴(yán)重影響了附近居民的身心健康，還破壞了周邊的風(fēng)景區(qū)與城市環(huán)境。

3.2 生態(tài)治理措施

前期對采石礦坑棕地進行的環(huán)境治理和景觀修復(fù)工程主要采取了以下措施：一方面是通過對坡頂及坡面的爆破削坡、人工清坡，設(shè)置安全平臺以及坡頂、坡面排水溝，其中坡腳排水溝等措施有助于消除地質(zhì)災(zāi)害及其隱患；另一方面通過種植土施工、掛網(wǎng)客土噴播、平臺種植、坡腳擋土墻及其內(nèi)側(cè)填土與綠化（帶）種植、邊坡養(yǎng)護澆灌系統(tǒng)建設(shè)等措施對邊坡植被進行恢復(fù)。

3.3 景觀再生中植物景觀修復(fù)策略

3.3.1 生態(tài)修復(fù)植物種類選擇原則

1）抗污染：針對污染物治理、土壤改良、水體治理、宕口山體修邊復(fù)綠等不同的側(cè)重點，選擇相應(yīng)耐旱、耐瘠薄的種類。

2）適應(yīng)性：選擇多年生或自播繁衍且適應(yīng)性強的鄉(xiāng)土植物，可以有效減少在植被重建過程中生態(tài)平衡所需的恢復(fù)時間。同時在植物運用上，避免選用入侵物種，以求在最大程度上恢復(fù)場地的原生景觀。

3）多樣性：常綠和落葉樹相結(jié)合，針葉樹和闊葉樹相結(jié)合，常綠樹與色葉樹相結(jié)合，觀花與觀果樹種相結(jié)合，盡量做到樹種多樣化，形成穩(wěn)定的生態(tài)群落。充分利用植物的物候特性，做到四季有花、四季常青，營造層次和季相變化豐富的景觀效果。

4）低成本，低養(yǎng)護：選用低成本、低養(yǎng)護的觀賞草及多年生草本花卉，富有野趣，且景觀效果良好。

3.3.2 植被種類選擇

蘇州樂園的植被恢復(fù)在保留原有優(yōu)勢鄉(xiāng)土樹種的同時，選用根系發(fā)達、抗性強、生命力頑強等的植物，共運用了360種，其中大喬木72種，小喬木及大灌木80種，竹類11種，藤本植物21種，灌木地被161種，水生植物15種。

上層大喬木包含23種常綠喬木和49種落葉喬木。蘇州樂園的生態(tài)修復(fù)保留了山體原有部分植被，并選擇與場地、氣候和設(shè)計愿景相契合的抗性強的鄉(xiāng)土喬木，如常綠闊葉樹樟、荷花木蘭、女貞等和常綠針葉樹雪松Cedrus deodara、柳杉等，搭配不同色系的落葉色葉喬木二球懸鈴木、樸樹、烏桕、無患子、黃連木等，呈現(xiàn)出豐富的季相景觀。

中層大灌木和小喬木包含常綠植物24種，如木樨、石楠、含笑花等；落葉植物56種，如春花有玉蘭、紫荊Cercis chinensis、碧桃Prunus persica‘Duplex’、紫丁香等，夏花有石榴、紫薇、木槿、木芙蓉Hibiscus mutabilis等，秋色葉有楓樹類，冬天有梅花類、山茶等。這些植物觀賞效果好且抗污染效果較強。

灌木地被的種類包含抗性較強的繡線菊類、火棘Pyracantha fortuneana、杜鵑類、紅瑞木Cornus alba等，和草本類的常夏石竹（羽瓣石竹）Dianthus plumarius、石蒜Lycoris radiata、鳶尾Iris tectorum、美女櫻Glandularia×hybrida，美麗月見草Oenothera speciosa、麥冬Ophiopogon japonicus等。

同時，抗污染植物種類的選擇針對了場地及周邊環(huán)境的具體污染物類型[8]（表1～2），如場地存在二氧化硫、氯氣等有毒氣體，水質(zhì)富營養(yǎng)化，含有較多污染物和重金屬等。根據(jù)現(xiàn)場實際生長情況，以上植物生長良好。

表1 蘇州樂園抗污染植物

表2 蘇州樂園水生植物的污染物去除能力

3.3.3 特色化植物群落構(gòu)建

蘇州樂園以森林世界為主題打造依山傍水的樂園，以豐富的植被景觀營造獨具一格的森林體驗式景觀游線，通過不同類型植物配置，結(jié)合各類的主題游樂項目，形成了六大主題景觀分區(qū)：歡聚時刻之森靈樹廣場、舞蹈時刻之藤蔓森林、休憩時刻之水霧森林、樂活時刻之涂鴉森林、狂歡時刻之凍原森林、探秘時刻之黑暗森林。

與樂園主題相呼應(yīng)的植物景觀設(shè)計總體以恢復(fù)山林植被，弱化主題分區(qū)，形成連續(xù)片區(qū)森林為主要方向。在重要景觀節(jié)點點綴特型景觀樹，如樸樹、烏桕等，葉形奇特，高低錯落，在種類多樣化的同時結(jié)合地形及擋墻，營造垂直森林植物群落感，形成圍合的森林小空間（圖2）。蘇州樂園的綠化種植主要分為三大特色森林片區(qū)（圖3），選用了不同的特色植物打造人工植物群落：

圖2 蘇州樂園特色化植物群落

圖3 蘇州樂園植物群落分區(qū)

1）叢林森林

叢林森林區(qū)域?qū)⒁詤采鷺銟?、叢生樟、叢生黃連木為主的喬木片林作為沿道綠化，形成茂密的骨架綠化；以森林樹廣場作為樂園的主要入口區(qū)域，采用豐富且多層次的植物組團，加上特色點景的叢生大樹及大型仿真加拿利海棗Phoenix canariensis，塑造森林入口形象（圖4）。

圖4 森林樹廣場區(qū)

2）闊葉森林

其中的水霧區(qū)選用青岡Quercus glauca、木荷Schima superba、深山含笑、苦櫧Castanopsis sclerophylla、樟等闊葉喬木作為背景林，在不同的游樂片區(qū)中打造特色主題植物區(qū)域。藤蔓區(qū)以攀緣植物、寄生藤本的運用增加地被覆蓋率及綠量，結(jié)合采石場山體選擇古榆樹及美國山核桃Carya illinoinensis來營造具有山林野趣的登山步道，在幻境漂流區(qū)選用多種棕櫚科植物來營造熱帶雨林風(fēng)情景觀（圖5）。

圖5 闊葉森林區(qū)

3）針葉森林

針葉森林區(qū)域以柳杉、墨西哥落羽杉Taxodium mucronatum、濕地松Pinus elliottii、馬尾松Pinus massoniana、黑松Pinus thunbergii等高聳的針葉樹為骨干樹種，采用針葉、闊葉結(jié)合的構(gòu)建模式，打造出“凍原森林”及“涂鴉森林”所要展現(xiàn)的茂密山林景觀，同時高聳的常綠針葉林也能較好地對裸露的礦坑石壁進行遮蔽（圖6）。

圖6 針葉森林區(qū)

3.3.4 邊坡植被恢復(fù)

蘇州樂園采石場巖性主要為石灰?guī)r，坡面穩(wěn)定性差，土體松散、透水性強、強度低，吸水后容易軟化，固結(jié)性差等。針對采石場的客土造林，選擇適宜的植物種類是生態(tài)修復(fù)成功的關(guān)鍵。蘇州樂園山體修復(fù)采用掛網(wǎng)和混凝土噴播覆綠等多種生態(tài)工法，通過種植紫穗槐Amorpha fruticosa、迎春花Jasminum nudiflorum、叉子圓柏Juniperus sabina、紫葉小檗Berberis thunbergii‘Atropurpurea’等灌木狀地被，和自播繁衍能力強的秋英Cosmos bipinnatus、大花金雞菊Coreopsis grandiflora、諸葛菜Orychophragmus violaceus等草本花卉，以及攀緣性強的薜荔Ficus pumila、胡枝子Lespedeza bicolor、地錦、常春藤Hedera nepalensisvar.sinensis等藤本植物，形成立面綠化效果；靠近擋土墻種植攀緣或懸掛植物，覆蓋裸露巖壁。同時，將原本裸露的山體進行復(fù)綠，并劃定為山林保育區(qū)，減少人為干擾，加快形成鄉(xiāng)土植物種類多樣的鄉(xiāng)土森林群落（圖7）。

圖7 改造后的山體邊坡

3.3.5 水體生態(tài)植被恢復(fù)

蘇州樂園原采石宕口內(nèi)自然形成水域是重要的生態(tài)修復(fù)區(qū)域，種植濱水植被可以柔化岸線邊界，形成生態(tài)駁岸，極大程度促進濱水岸帶的生態(tài)恢復(fù)，人工建立濕地系統(tǒng)；種植浮水或挺水的金屬耐性植物或超富集植物，以達到凈化水體污染的作用。同時，通過保留水中的小島、增加濱水休閑慢行步道、宕口山體復(fù)綠等措施，創(chuàng)造具有明顯山林湖泊特征的濱水游憩空間（圖8）。

圖8 礦坑植被修復(fù)實景

4 結(jié)論與討論

蘇州樂園的采石礦坑棕地生態(tài)改造將植物的生態(tài)修復(fù)作為主要的景觀再生手法，構(gòu)建具有多樣性且穩(wěn)定的植物生態(tài)群落，并通過景觀植物的合理配置，形成了特色化森林體驗景觀場景。

如何在尊重不同場地條件，考慮植物造景與生態(tài)平衡的同時，進行適生植物種類的選擇和植被群落營造，是采石礦坑棕地生態(tài)修復(fù)與景觀再生的關(guān)鍵。在采石場的生態(tài)修復(fù)和棕地改造中，應(yīng)多重視和挖掘本土植物中適應(yīng)性強、抗性強且兼具觀賞價值的植物種類，使其在生態(tài)修復(fù)中得到更好的運用。在植物景觀設(shè)計中應(yīng)把握植被演替規(guī)律，構(gòu)建適應(yīng)性強、觀賞價值高的植物群落，優(yōu)化生境條件，保護生物多樣性，營造生態(tài)且富有魅力的礦坑棕地再生景觀；同時注重植物的后期養(yǎng)護管理，實現(xiàn)景觀的可持續(xù)性。期望通過棕地修復(fù)，再次恢復(fù)場地中人與自然的關(guān)系，帶動城市更新與地區(qū)復(fù)興，實現(xiàn)城市生態(tài)的良性循環(huán)。

注：圖片均為作者自繪自攝