生態(tài)修復-礦山景觀恢復案例分析

生態(tài)修復--礦山景觀恢復案例分析第一頁，共65頁。

第二頁，共65頁。1礦山廢棄地的概念2礦山廢棄地景觀再生設計的概念3相關案例分析

3.1上海辰山植物園礦坑花園

3.2上海辰山植物園巖石園

3.3南京幕府山第三頁，共65頁。礦山廢棄地是指因采礦活動所破壞和占用的，未經治理而無法使用的土地。礦山開采過程中，露天采礦場、排土場、尾礦場、塌陷區(qū)以及受重金屬污染而失去經濟利用價值的土地統(tǒng)稱為礦山廢棄地。依據(jù)來源，可以將礦山廢棄地劃分為廢石堆廢棄地、開采坑廢棄地、尾礦廢棄地以及其他廢棄地；依據(jù)采集類型，可以將礦山廢棄地劃分為露天采集區(qū)和非露天采集區(qū)廢棄地。第四頁，共65頁。景觀：作為一種實體存在，它是生態(tài)系統(tǒng)的載體，與人類生存的土地密切相關，從本質上說，景觀設計就是對土地的生態(tài)設計。再生設計：在自然系統(tǒng)中，物質和能量流動是一個閉合的循環(huán)流，主要由“源－消費中心－匯”構成的（約翰·萊爾）。從這個意義上講，大自然是沒有廢物的。礦山廢棄地景觀再生設計：將實現(xiàn)礦山廢棄地生態(tài)恢復與景觀重建相結合，在礦區(qū)工業(yè)遺存的基礎上，運用景觀設計手段，通過開敞空間環(huán)境重塑，使礦山廢棄地得以重新利用，恢復該地段活力，并使其成為具有一定公共設施、一定規(guī)模自然生態(tài)基底和人文內涵、秉承礦業(yè)景觀特色的多重含義的城市公共空間。第五頁，共65頁。3.1上海辰山植物園礦坑花園

3.1.1礦坑花園概況3.1.2

場地自然條件

3.1.3空間分析3.1.4設計原則

3.1.5分區(qū)和景點3.1.6材料和技術3.2上海辰山植物園巖石園3.3南京幕府山

3.3.1幕府山概況

3.3.2幕府山植被恢復技術研究

3.3.3幕府山植被恢復成果展示第六頁，共65頁。辰山是松江九峰之一，因“位于辰次”（即在“云間九峰”東南方），故名。本名秀林山，唐天寶六年（747年）更名細林山，又傳說有神仙寄跡山中，也稱神山。明清以來，多稱辰山。辰山采石坑屬人工采礦遺跡，20世紀始采石至80年代中期止，南坡半座山已被削去。第七頁，共65頁。為保護礦山遺跡，進行地質路與植物園相連。在辰山植物園整體規(guī)劃中，礦坑花園定位為：建造一個精致的特色花園，項目主題是修復式花園。通過對現(xiàn)有深潭、坑體、地坪及山崖的改造，形成以個別園景樹、低矮灌木和宿根植物為主要造景材料，構造景色精美、色彩豐富、季相分明的沉床花園。北京清華城市規(guī)劃設計院景觀VS設計學中心承接了西礦坑花園設計工作。第八頁，共65頁。辰山山體東西長約680米，南北長約350米，相對高程約72米，坡度較緩。辰山巖石主要為火山熔巖，地質構造簡單。西側礦坑花園總面積約4.26公頃，由四層級構成：山體、臺地、平臺和深潭。其中，山體表面風化嚴重，無明顯紋理、凸凹及裂紋，立面有矩形通風口；臺地植被茂盛；平臺為采石留下的斷面，地勢較平，邊緣有水杉林；深潭面積1公頃左右，與平臺層高差約52米，水面在地平面以下20多米，水深20多米。第九頁，共65頁。作為辰山植物園核心區(qū)，礦坑花園獨特的空間形態(tài)決定了它將成為該區(qū)域視覺中心。北側界面——山體較平整，無層次、紋理與凸凹及裂紋，呈深灰色，一些層巖截斷面可加深皴層，形成較好的植物景觀。東側界面——體立壁直接延伸至水底，采石留下的斷面較平整，無明顯裂、皴紋，上部巖石風化較嚴重，呈深灰色；下部呈淺灰色，形成對比?？磕纤虚L著榆樹，平添一份生機。西側界面——斷面錯位，有前后層次，形態(tài)趨近于皴紋，風化較弱，土層較厚，先鋒植被繁茂，西側立面視覺和生態(tài)景觀較佳。

第十頁，共65頁。南側界面——水杉林和香樟林構成主體，形成近似三面封閉、一面向潭區(qū)打開的內向空間結構。潭區(qū)北界面——西北角平臺高起向潭區(qū)突出，平臺上密被灌木。這里是平臺區(qū)收尾與潭區(qū)壓角的轉點，也是從南區(qū)北望最重要的點。前側凹的山體又為潭區(qū)添加了一個層次。潭區(qū)坡道是采礦時卷揚機的工作通道，其形態(tài)與整個潭區(qū)的銜接并不自然。但有它獨特之處，厚度較小，有成山澗景觀的可能性，加之其歷史價值，予以保存改造。第十一頁，共65頁。第十二頁，共65頁。礦坑花園鳥瞰圖礦坑花園臺地效果圖第十三頁，共65頁。辰山植物園是一個風景區(qū)尺度的植物園，礦坑花園是在此背景下的一個園中園，又具有自身強烈的后工業(yè)遺址特征。設計具特殊性，有下述原則。第十四頁，共65頁。采取最小干預原則，提高景觀質量。即盡量保持其具有石質質感的自然風貌，采用“減法”設計手段，盡量避免人工痕跡，用銹鋼板墻、毛石荒料來表達曾經有過的工業(yè)時代氣息。第十五頁，共65頁。設計立意源于中國古代“桃花源”隱逸思想，利用現(xiàn)有山水條件，布置瀑布、天塹、棧道、水簾洞等與自然地形密切結合的內容，深化人對自然的體晤。同時利用山體皴紋，使其具有中國山水畫的形態(tài)與意境。嘉慶府志載，辰山“十景”：洞口春云、鏡湖晴月、金沙夕照、甘白山泉、五友奇石、素翁仙冢、丹井靈源、崇真曉鐘、義士古碑和晚香遺址。在設計中，對符合意境的，也有所表達。第十六頁，共65頁。整個花園做了種植、花境設計。種植設計以空間結構為基礎，以精細質感為訴求，植物材料滿足植物園展示、科教功能，植物空間層次豐富、結構合理、色彩雅致?；ň吃O計選擇Jekyll作參照，園內預計種植l000多種花卉，能分區(qū)大類的約600種。第十七頁，共65頁。第十八頁，共65頁。（1）平臺區(qū)以現(xiàn)狀水杉林為基礎，擴大種植，作為與其它花園之間的分區(qū)屏障。主入口處設置點景物（表達工業(yè)制造的流水石雕），蛇形墻作為導人空間吸引游人向前。區(qū)內以鏡湖為中心，作為主要觀景、游覽空間。望花臺位于鏡湖南側，為植物景觀空間核心。鏡湖深潭區(qū)加裝游覽棧道，但游人容量有限，故在潭區(qū)上方平臺區(qū)增加一個類三角形水池，通過反映周邊物體將周邊環(huán)境與人聯(lián)系起來，迥異于任意兩種不同材質的連接效果。鏡湖有足夠的吸引力把人們關注點集中到平臺區(qū)，其倒影增加了各個方向層次和整個平臺區(qū)的尺度感，一舉多得。此處正合“鏡湖晴月”之意蘊。第十九頁，共65頁。第二十頁，共65頁。（2）潭區(qū)它是唯一連接東坑與西坑，做整體設計的關鍵地段。深潭具有很強的觀賞性與游覽性，可根據(jù)與游人不同空間關系來創(chuàng)造多種體驗，故潭區(qū)為整個西坑礦中心。潭區(qū)與平臺區(qū)接壤，通過觀景平臺、丹井靈源、甘白山泉等多個景點，以多種行為方式在人與深潭之間構筑聯(lián)系。在現(xiàn)狀崖壁上開鑿山瀑、水潭、山洞、水簾洞，沿深潭崖壁做棧道、一線天、臨水平臺等設計，使潭區(qū)豎向、水平空間呼應、互動，創(chuàng)造了渾然一體的山水景觀。第二十一頁，共65頁。第二十二頁，共65頁。（3）臺地區(qū)秘園靈活處理沿臺地邊緣的擋土墻及現(xiàn)狀軍事出入口，或做遮掩、或做改造，使其成為一個以銹鋼板為母題的序列景觀，表達形式變化有節(jié)奏。有多個出入口與臺區(qū)上部空間相通，道路隨形就勢，在臺地上斜對山洞口位置設一水塔，旁置“洞口春云”景石，為該區(qū)域空間的核心，與鏡湖、望花臺呼應，又在東端通過棧道與潭區(qū)相連。而水塔設置使得這一區(qū)域有了垂直劃分，加強了與整個山體形態(tài)的關聯(lián)。由西邊上山設弧形蹬道，解決了與高臺的豎向交通，并上下分流，窩狀的向心空間為人流提供了緩沖空間。巖壁鋼棧道第二十三頁，共65頁。（4）西入口區(qū)為輔助性出入口，由入口廣場的對景設計（置一“金沙夕照”景石），將游人引向山上，山路在林中蜿蜒跌宕。行至山頂處，由山隙下行，可遠眺深潭，總攬全園，隨后進入臺地區(qū)密集的林中。第二十四頁，共65頁。銹鋼板——金屬本身具有延展性與光澤，且在受力特征上有著輕薄的傾向，鋼板生銹后，原有特征未變，卻增加了豐富的色彩表現(xiàn)，與后工業(yè)景觀氣質更為接近。因此，園內多處選用銹鋼板。例如，臺地邊緣銹鋼板百葉，通過不斷旋轉單片的角度，獲得在同一界面下光影不斷變化的效果；銹鋼板百葉旁是整面的銹鋼板墻，順著臺地邊界趨勢轉圓角，最終收于“甘白山泉”景點，金屬質感清晰地界定了豎向空間；“丹井靈源”景點的鋼筒是利用銹鋼板的體量感特征，箱體插入山體內，造成一種“危險”的戲劇性場景感；潭區(qū)棧道則是充分挖掘了鋼板的延展性，不僅是截面采用曲面，在空間中也是曲線體，與山體立壁咬合在一起。第二十五頁，共65頁。爆破——由于場地地表以下全是巖石，景觀營造與種植十分困難，幸有工程兵介入，才使施工得以持續(xù)。首先是鏡湖，為使臺地邊緣擋土墻高度與整個場地比例協(xié)調，只能向下挖掘，但爆破后湖底坑坑洼洼，必須參照鏡湖豎向設計進行變更，使最終水線得以成形，加上鏡湖輪廓線為弧線，更增加了施工難度。其次是“一線天”，對采石場遺留坡道進行雷達測試后，發(fā)現(xiàn)兩條內部裂縫，為保證施工安全及降低難度，選擇靠近深潭的一條裂隙進行爆破，營造“一線天”景致。再者，打通山洞及隧道頗費周折，經地質勘測，多次改線才確定隧道走向，又進行多次加固及補救措施。第二十六頁，共65頁。位于西南部，由廢棄的東采石礦坑遺跡改造而成。辰山山體及礦坑區(qū)規(guī)劃定位為：結合山體裸露巖壁的植被恢復進行植物展示，同時建成最具吸引力的精美景區(qū)。表現(xiàn)“植物與健康”主題，建造一個植物多樣性、景觀可賞性、國內有影響的巖石園。核心內容：一是植物造景，二是植物、巖石和其它造園元素完美的配合。巖石園中一個個大小不等、高度錯落的巖床，經精心的植物景觀設計，表現(xiàn)了裸巖疊翠美景，把握了植物空間節(jié)奏與韻律變化，顯得鮮活有趣。巖石園分為以下區(qū)域：中心主景區(qū)、戈壁礫石區(qū)、花坡區(qū)、丘陵草甸景區(qū)、墻垣區(qū)、外來植物區(qū)。第二十七頁，共65頁。第二十八頁，共65頁。堆石依山勢而下，最大高差超過l0米。石塊圍合成大小不一的種植床，稱為巖床，整體形成錯落有致的階梯式景觀。鋪石游園小徑蜿蜒其中，落差大的人口和出口分別堆砌規(guī)則式石墻。中心區(qū)挖一處約l80平方米淺水池，通過循環(huán)水形成小瀑布。低處是巖石園核心區(qū)域，以瀑布及小池塘為中心，沿著環(huán)形小石徑，高低分布10幾塊種植區(qū)。該區(qū)域為植物景觀配置重點，植物層次搭配簡潔、明快，又不失多樣變化。如紅羽毛楓和赤楠，一常綠一落葉，分別種在入口高墻巖床左右兩側，下層皆為低矮地被；瀑布出水口巨石旁，一株蒼勁古樸的游龍松彎曲探出，其旁配一棵株形別致的火棘；中心池塘一側巖床上為矮化的金錢松，另一側是叢干的黑松；區(qū)域中心兩條小徑交匯處，布置一株華蓋如傘、株型優(yōu)美的小葉垂榆等。第二十九頁，共65頁。第三十頁，共65頁。有兩處。一處在東人口右側，環(huán)繞大土山腳下，模擬戈壁風光，鋪上一層與巖石近似的碎礫石，礫石上稀疏地點綴植物，以低矮的多年生草本為主，有的具匍匐蔓延習性，如千葉蘭。這里的植物要求能耐夏季高溫時礫石帶來的熱輻射。另一處在西出口、主景區(qū)擋土墻下，為景觀重點區(qū)域之一。設計以放射狀株型、葉片，觀賞價值高的種類為基調植物，上層以單子葉植物澳洲朱蕉、金邊蘆薈、荷蘭鐵為主，配以高低錯落的蘇鐵，地被層則為金邊鳳尾蘭、金邊絲蘭、金心絲蘭、金邊龍舌蘭等。還有兩小塊區(qū)域為耐寒仙人掌，點綴針茅、苔草、山營蘭、狐尾天門冬等小型植物，土壤上全部鋪上礫石，顯得十分有趣。第三十一頁，共65頁。第三十二頁，共65頁。位于山洞上方，落差較大。主要表現(xiàn)3～20平方米不等的宿根花卉塊面搭配，花色豐富，花期交替，主要觀賞期4～7月，盛花期5～6月。主要品種有紅色系的火炬花、紅花萱草，橙色系的黃花菜，黃色系的黃金菊、金雞菊，白色系的大濱菊、毛地黃、釣鐘柳、千鳥花，藍色系的紫露草，紫色系的柳葉馬鞭草、紫花美女櫻、松果菊，混色的蜀葵、大花秋葵，雙色的二色金雞菊、南非葵，觀葉的赤脛散、黃金艾蒿等。第三十三頁，共65頁。巖石壁下大面積緩坡上，點綴一組組石頭，種植生長強健、自然野趣的觀賞草，有常綠、大型草蒲葦、花葉蒲葦；中等高度的芒屬4個品種，再配上小型的狼尾草、須芒草等。從晚夏到深冬，觀賞草樸素而充滿動感的花序，給人以別樣的景致。第三十四頁，共65頁。在幾處景觀墻與擋土墻的石隙中，種植耐干旱的景天科植物、多肉植物和小型觀賞草，為生硬的墻體平添幾分生機。第三十五頁，共65頁。位于香樟林西側，離主景區(qū)較遠。以種植外來植物為主，有來自澳洲、歐洲、非洲、美洲等地植物，呈現(xiàn)一派異域風隋，也成為外來植物的試驗田。第三十六頁，共65頁。植物生長適應性：巖石區(qū)的草本大多數(shù)是宿根植物，夏季炎熱、潮濕及冬季濕冷，使得這些宿根草本僅難生存，甚至死亡。因此，必須考慮巖生植物在上海生長的適應性。維持四季景觀：大部分植物在春、夏開花，春季園區(qū)景觀最美；秋季可觀賞色葉景觀；而冬季寒冷，大部分喬灌木落葉、草本凋零、巖石區(qū)巖石裸露，此時如何吸引游客看點尤為重要。石壁修復：石壁生態(tài)修復是世界性難題，辰山礦坑石壁面積大、坡面光滑、無任何基質、坡度大，是名副其實的“懸崖峭壁”。而對石壁修復刻不容緩，短期目標要和長期目標相結合，逐步實現(xiàn)辰山東西山體石壁生態(tài)修復。巖石園在國外已有300多年發(fā)展歷史，而在國內植物園中較少見，對巖石園研究還處于起步階段，辰山植物園巖石園建設將會提供一定的參考價值。第三十七頁，共65頁。3.3.1幕府山概況3.3.2幕府山植被恢復技術研究3.3.3幕府山植被恢復成果展示第三十八頁，共65頁。幕燕風貌區(qū)地處南京城北，長江之濱，地跨下關、棲霞二區(qū)，規(guī)劃面積為708公頃。由于歷史上人為的影響和長期開采礦石，該地區(qū)的地質結構和植被受到很大的破壞。幕府山地區(qū)分布有9個采礦場(現(xiàn)在均已停止采礦)，采礦區(qū)面積為0.6km2，采礦后的山體殘缺不全并形成大量的裸露巖石和碎石殘渣，疏松的碎石殘渣堆積物膠結性差，抗蝕能力弱，風蝕、水蝕交替發(fā)生，水土流失嚴重，目前水土流失面積0.4km2，占采礦區(qū)面積的66%，土壤侵蝕模數(shù)高的達86193t/(km2·a)。第三十九頁，共65頁。幕府山地區(qū)采礦廢棄地主要包括采掘面和廢棄物堆場，母巖為石灰?guī)r，地貌類型屬于丘陵。幕府山作為南京城北的一道天然屏障及一處極具開發(fā)價值的風景佳地，一直受到市委市政府的高度關注，歷屆市領導多次親臨幕府山視察工作并參與植樹活動。從1998年底市政府就正式開始對幕府山實施綜合治理，規(guī)劃把幕府山——燕子磯建成南京市級風景名勝區(qū)。第四十頁，共65頁。根據(jù)市委市政府的指示精神，幕燕管理處一直致力于幕府山的植被恢復工作和環(huán)境整治工作，充分發(fā)揚務實高效的作風，不斷吸取成功的經驗和失敗的教訓，用最少的費用，創(chuàng)造最好的效果。第四十一頁，共65頁。3.3.2.1植被恢復概述3.3.2.2植被恢復技術研究3.3.2.3植被恢復綠化效果第四十二頁，共65頁。為根本改善風景區(qū)的環(huán)境質量，加強風景區(qū)建設，從1998年開始，幕燕風景區(qū)管理處先后組織開展了十期人工綠化工程，種植了幾十種喬、灌木，累計種植184多萬株，已恢復綠地175多萬平方米，形成了一定規(guī)模的人工綠化植被。第四十三頁，共65頁。、第四十四頁，共65頁。（1）礦區(qū)廢棄地類型（2）不同類型廢棄地的基質處理和整地方法（3）植物配置模式第四十五頁，共65頁。根據(jù)幕府山礦區(qū)廢棄地的地形特點，將幕府山礦區(qū)廢棄地分為4種類型:類型A為坡度大于60°裸崖；類型B為坡度40-60°的裸崖;類型C坡度為25-40°的廢棄物堆場；類型D為坡度小于25°采礦使用廢棄地。第四十六頁，共65頁。不同類型的礦區(qū)廢棄地，由于其形成原因、坡度、立地條件不同，因此，在植被恢復時對基質的處理方法也不同，本研究的基質處理和整地方法為:①

A類型廢棄地的基質處理和整地方法該類廢棄地特點是坡度大于600，崖體穩(wěn)定，沒有土壤，自然條件惡劣，對景觀的影響大。為了改善基質，為植物生長創(chuàng)造條件，根據(jù)巖體的情況采取三種方法（見圖1，圖2）：一是先打臺階，再在邊緣砌護墻；二是打臺階時，在裸巖上留有護墻；對于坡度很大的陡崖，打魚鱗坑；然后，在坑內填上土壤，填土深度40-60cm。為確保水分供應，在崖頂部建立水池，以澆灌植物。第四十七頁，共65頁。第四十八頁，共65頁。②

B類型廢棄地的基質處理和整地方法該類廢棄地的特點是坡度為40600之間，裸崖，崖體比較疏松，有采礦廢渣，且容易下滑，自然條件惡劣，對景觀影響大。根據(jù)B型礦區(qū)廢棄地的特點，先清除疏松滑動部分的采礦廢渣，再將廢舊輪胎固定在巖壁，通過在輪胎內和輪胎表面，人工填土的方法，改良基質，具體方法見圖3-9。在崖體的頂部建立了水池，以提供灌溉用水。第四十九頁，共65頁。第五十頁，共65頁。第五十一頁，共65頁。第五十二頁，共65頁。③C類型廢棄地基質的處理和整地方法該類廢棄地的特點是坡度在25400之間，以碎礦石為主，有少量的土壤，基質疏松，水土流失嚴重，有一定的肥力和保水能力。采用魚鱗坑整地。④

D類型廢棄地基質的處理和整地方法該類廢棄地坡度較緩，屬采礦過程中使用過的地，土壤板結，透氣性差，使用玄武湖隧道工程的余土，進行覆土，覆土厚度40-60cm。然后整地挖穴。第五十三頁，共65頁。①

A類型廢棄地的植物配置模式根據(jù)不同的部位進行塊狀配置植物配置模式，樹種以灌木和藤本植物為主，通過上爬、下掛的方式，以加快巖壁覆綠，樹種配置模式見表2。第五十四頁，共65頁。②B類型廢棄地的植物配置模式根據(jù)廢棄地裸崖的特點，對植物進行塊狀配置，樹種以灌木為主，配置模式見表3。第五十五頁，共65頁。③C類型廢棄地的植物配置模式該類型廢棄地的植物配置模式采用了兩種方法，即火棘和石楠的順坡行狀混交及石楠和香根草的沿等高線行狀混交見表4。第五十六頁，共65頁。冬枯后新發(fā)葉的香根草

女貞+香根草（生長在山坡上女貞林下的香根草）香根草的固土功能第五十七頁，共65頁。④D類型廢棄地的植物配置模式純林種植：1.女貞林；2.雪松林；3.池杉林；4.山麻桿林；5.烏桕林；6.意楊林；7.水杉林；8.池杉林。常綠落葉套種：1.楓香+火棘；2.臭椿+石楠；3.欒