采煤塌陷区规划的景观策略与方法.doc

以景观为切入点．探讨煤矿塌陷区规划中景观策略的综合效应及技术手段，从应用方法上为煤矿塌陷区的治理提供新的思路和解决途径。结合山西司马矿景观生态规划实例，从整体的景观格局规划到具体的生态适应设计，提出了煤矿塌陷区复合生态系统恢复的景观方法。 煤矿采空塌陷区对周围环境带来的破坏是多方面的，煤矿所在地的生态、景观、经济等方面都会受到塌陷区的影响，多年来国内外尝试了多种解决这些问题的途径．如随着环境意识发展，德国经历了四个煤矿区治理阶段，从单纯的植树造林到采用复合手段重构矿区生态系统。我国正处于全面的城市复兴与快速发展期．矿业城市也由“竭城衰”变为“整体转型”生态思维不断地改变着人们的思想，也不断地催生新的思路。本文结合山西司马煤矿塌陷区生态治理规划．探讨景观策略在煤矿塌陷区整治上的应用潜力。 1 矿区的困境与景观效应 1 .1 问题与矛盾待解的多元方程 煤矿塌陷区所面临的问题与矛盾，从根本上．是来自人类对自然采取的单向的索取方式，自然条件的破坏造成人与环境的矛盾不断升级，从而导致生态、社会经济等各个层面上的矛盾相互交织，成为 一个亟待求解的多元方程，主要表现如下。 1．1．1 自然环境“千疮百孔” 煤矿对自然环境的影响主要表现在对水资源和地表土壤的破坏上．导致定范围内地表塌陷和地下水位变化。其后遗症有地表移动盆地、产生地裂缝出现塌陷坑，土地自身的机能受到毁灭性破坏；永久积水或季节性积水，加速农田土壤盐渍化。对我国而言，大量老矿区问题尚未解决．新矿又争相开采，煤矿与自然的对立关系不断激化。 1．1．2 生态系统“难以维系” 绿地系统是生态环境的主体，煤田开采对水和土壤的破坏直接殃及绿地系统。在多数的煤田范围内．绿地面积小且支离破碎，各地块之间缺少联系，生态系统脆弱。另外，缺乏对绿地系统统一的整理规划，形不成景观特色。培育的绿地对当地生态环境的调节作用难以发挥。 1．1．3 社会经济“严重失衡” 按以往的线性发展模式．煤田一旦枯竭，当地的经济命脉也随之枯竭。环境的破坏使人们再无山可靠．无水可依。除了经济的不可持续社会与生活同样处于失衡状态，矿区与城市、矿业与农业、生产与生活之间的矛盾难以调和。 1．1．4 环境景观“污浊萧条“ 矿区中井架、煤仓、矸石山的冷漠，空气和水体的污染，加之采空区土地的塌陷，煤矿区的景观与环境，在产时被污染破坏，停产后萧条衰败。 整体来看，矿区的各种矛盾和问题并不是孤立产生并存在的，它们交织在一起，相互牵制影响。例如自然与生态问题的激化必然影响到经济和社会层面。而经济和社会层面的问题，如果处理不当，会反过来加剧自然和生态问题，塌陷区各种问题犹如一道待解的复杂的多元方程。 1．2 景观的导入聚焦生态思维 1．2．1 景观、生态与矿区 面对煤矿塌陷区的种种问题，国内的应对大多还停留在湿地利用、土壤复垦等技术层面，对煤矿塌陷区的问题采取一对一的解决和修复，这种办法往往难以治本。事实上，煤矿区问题的解决必须从更大的空间视角出发，由区域、城市直至落实到具体的项目上。从整体上思考是生态思维最本质的特点之一，也是景观生态学的特性。 当今学界对景观和景观生态概念有较多的探讨②，欧格里恩对景观设计与规划作了明确的界定景观生态规划是在大范围内重建一个土地利用格局或引入一个新区；景观生态设计是在小范围内构建一个新的景观结构。景观生态规划，即通过景观空间结构的安排来保证其生态整体性的实现。景观生态设计，即应用生态学原理创建丰富多彩的，并服务于人与自然的景观。 景观生态理念要求矿区塌陷地的重建必需考虑多元的功能目标，它强调应用生态学原理创建丰富多彩的，并服务于人与自然的景观，并通过景观空间结构的安排来保证其生态整体性的实现。这种整体上的宏观的考虑避免了单一技术上的不足。矿区开采虽然破坏了土地和地表景观，但景观生态重建为合理规划土地资源，建立新景观提供了机会。景观策略如同缝合剂，在矿区和生态之间，弥补难以逾越的鸿沟。 1．2．2 矿区生态恢复的景观技术 煤矿区环境治理技术和景观要素的结合，已经在许多地方得到了应用。这些技术上的支持为煤田的景观生态恢复策略提供了实现的可能。 1结合湿地的景观开发与利用技术。煤矿利用塌陷形成的积水优势，按照生态学的食物链原理进行合理的组合，实现农一渔一禽一畜一加工综合经营的生态农业类型。另一方面，结合湿地景观的处理，将煤矿废水的净化与水景设计相结合，建立湿地公园。 2土壤的生态复垦技术。采用生物疗法处理污染土壤，增加土壤的腐殖质，增加微生物的活动。种植能吸收有毒物质的植被，使土壤情况逐步改善。如在德国环状公园Ring Park中，矿区内用红苜蓿来增加土壤肥力，种植芥菜来吸收土壤中的污染物。 3结合煤矸石处理的景观绿化技术。这种做法已经得到应用，并取得了一定的效果。如河南平煤集团公司在13座矸石山上尝试绿化，有效遏制了煤矸石对环境的污染，为草本植物和菌类生物的成活创造了较好的微生态环境。 此外，生态恢复的景观技术还包括利用植物、动物或微生物的活动来处理污水的技术，通过景观设计，收集雨水，对其进行处理后循环再利用等技术。 1．3 效益的合集景观效应分析 景观策略不仅仅是为了弥补和修复煤炭开采造成的危害，还产生了新的价值。景观的再造在改善生态环境的同时，能够带来一系列的经济效益和社会效益。景观产生的活力和创造出的财富，能够为煤矿区的后续发展提供契机和动力。而这一切也有赖于当代景观思想的发展，特别是大地景观、农业景观和工业景观。 1．3．1 大地景观 当前，大地艺术的思想对工业弃置地的生态恢复产生了深远的影响，使得景观再生的手法更加丰富，启发了景观设计师对生态恢复的再思考。 景观设计借鉴大地艺术的手法，在矿区景观重建过程中利用各种矿业废弃材料作为生态恢复的介质，可以塑造丰富的景观空间。在德国，目前大地艺术成为各种废弃地更新和再利用的有效手段之一。大地艺术亲近自然，有助于土地的生态恢复；另一方面，在遭破坏的土地的生态恢复过程中，它以艺术的主题，提升了景观的质量，改善了环境的视觉价值。 1．3．2 农业景观的应用 20世纪上半叶出现于欧洲、美国、日本等发达国家和地区的都市农业，立足于生产、生活、生态的结合，利用田园景观与自然生态等环境资源，借助现代的物质技术条件，融现代农业、乡村文化、观光休闲以及环保教育、农事体验于一体。 煤矿塌陷区的土地复垦为农业景观再造提供了契机。以农村自然环境、农业生产活动和农民生活方式为核心内容的旅游经营项目，对于当代 的城市居民具有一定的吸引力。 1．3．3 工业景观的再造 当前发达国家对矿区内工业景观艺术的创造十分重视。工业废弃地上留下的工业构筑物和设备设施，工业生产产生的地貌特征和地表痕迹，或是场地上的工业废弃物，都被作为工业景观的元素。把这些元素在场地上保留下来，再通过加工，改变它们原本的方式，便形成了另一种艺术形式。德国在进行矿区、工业厂房的景观重建时，特意将原有的工业元素保留，经过设计赋予新的功能。这种做法既经济，又能体现工业文化的发展历史，同时也是进行教育和环保宣传的生动素材。 大地，景观、农业景观以及工业景观的发展不仅带动了区域的经济，在社会文化层面上也创建了和谐。例如德国在对工矿厂区内的林地、水域及休闲用地建设时，就充分考虑其休闲的功能的建设，如作为公园、运动场地、露宿营地、研究和观察自然生态用地等。注重人文景观及其关联的娱乐休闲产业，满足了人们对娱乐休闲场所的需求，由于功能的置换，带来了经济的改善，也使工矿厂区的生产与生活更加和谐。 由此可见，景观策略为煤田塌陷区的恢复提供了新的可能，景观概念的导入改变了已有单一的治理模式。景观层面上的生态策略更加注重场地所在地域的自然和文化特征，场地中的一切景观元素和材料得到保留、再利用与再生。 2 司马矿生态景观策略 司马煤矿位于有着2000多年历史的文化古城山西省长治市西南郊，这座新矿在绿色开采理念指导下，建矿的同时就对30km2的煤田区域进行了整个生命周期的景观生态规划。 2．1 规划面临的主要问题 2．1．1 矿城空间矛盾 司马矿北距长治市中心8km, 南距长治县城仅5km，城市空间的快速拓展使煤田成为城市重要的发展区域。建设中的城市外环线已经将司马矿划入市区，因此，煤田空间资源的整体价值需要重新认识，城市空间发展与煤田开采的矛盾需要以新的视角研究解决。 2．1．2矿经济矛盾 在煤矿今后50年开采期内，随着采煤工作面的拓进，大范围的采空塌陷地将会不断出现，涉及村庄22个，村民4.78 万人，大量农田受到影响，部分村庄将不得不搬迁，矿农矛盾难以调和。 2．1．3 人地环境矛盾 长治市继获得“国家园林城市“、“国家卫生城市”称号后，全力打造“中部生态名城”，在山西省首家向国家环保总局申报“国家环保模范城市”。作为一个矿业城市，这一目标的实现面临巨大的人地环境矛盾，煤矿支撑着城市经济的同时，其开采活动均会一定程度地破坏地表植被，导致一定范围内地表塌陷和地下水位变化，进而对煤田区域自然生态环境造成影响。 工业与农业生产、矿工与农民生活、矿区与农田的生态问题都需要一种全新的思维和理念。 2．2 景观生态策略 矿区生态系统是煤田空间范围内的居民与自然环境系统和人工建造的社会环境系统相互作用而形成的统一体，是以矿产资源开发利用为主导的，由社会、经济和自然三个亚系统组成的复合生态系统。结合司马煤田的具体情况，笔者在规划中提出多重视角下的景观策略解决方案。 社会层面上“景观促动和谐”，以城市生态景观环境建设与煤田环境治理的互动，促进区域内生产与生活的社会和谐。 经济层面上“景观创造财富”，煤田的生态景观规划提升土地价值，发掘空间资源潜力。 自然层面上“景观恢复生态”，以生态环境的恢复改善煤田区域内自然生态系统的调节能力，提高景观环境品质。 3 司马矿生态景观规划 以“煤田与城市的和谐、环境与景观的和谐、生产与生活的和谐”规划目标，司马矿的生态景观规划分为以下几个部分。 3．1 整体的景观生态网络规划 将以矿区为基础的绿色廊道一斑块体系纳入城市整体生态网络系统中，整个网络系统按照城市范围、煤田范围以及厂区范围三级尺度进行考虑。 在城市范围内对煤田空间进行定位，沿长晋高速公路和207国道规划防护林带和黑水河景观示范区，作为南北向的主要绿色廊道。通过廊道联系，将规划整治后逐步形成的大面积农田景观纳入城市生态网络，成为城南重要的绿色空间。 在煤田范围内采用适宜的生态技术建构整体高效的绿地系统，将绿地按功能分为防护林地、生态培育示范林、农业种植观光林、景观绿地等类型，并且相互联系形成统一完整的系统。 在煤矿厂区范围内结合人工湖、生态园、厂区绿地公园，利用矿井水及雨水的浇灌喷洒系统，大小结合、点面结合，构成一个能够自我调节小气候、景观优美的厂区环境。 3．2 复合的景观生态技术规划 塌陷地景观复垦。针对司马煤田新矿开采的特性，采取边开采边重建的模式，根据具体开采计划和进度实施复垦规划，充分预测煤矿开采对周边环境造成的影响，并应用生态学和景观学的观点，提出农田复垦方案和相应的技术措施。 水处理及再利用。通过对矿区环境中地表水、土层水系统特征及变化规律的分析，建设煤田区域地表水系，利用处理后的矿井水和收集的雨水灌溉农田、建设观赏水景，为生产生活服的同时提升煤田内的生态环境品质。 水系的创造与处理。将工业水渠进行自然河道的再生改造，可以提高抗洪能力和补充地下水源，为野生生物创造栖息地和活动廊道；将塌陷面积较大的洼地进行整治，形成湖泊湿地景观，起到蓄水和调节气候的作用。 3．3 多重的景观经济规划 生态景观农业开发。对于未来已经稳定的塌陷区，规划利用土地资源和现代农业技术，开发水产养殖、果树蔬菜种植等等。同时，结合塌陷地形塑造农业新景观，规划发展果蔬采摘、农家乐等旅游项目，改变单一白勺农耕经济。 工业主题旅游开发。结合矿区工业广场及潞安矿业博物馆，展示煤炭工业发展历史。并结合煤矿生产，展示其部分生产过程，让游客参观体验现代的开采工艺。 工业场地景观开发。矿业生产产生的地貌特征和地表痕迹，以及场地上的工业设施，都是创造工业景观的元素，有意识地保留加工，形成大地艺术和工业景观。 3．4 结合新农村建设的开发规划 村庄迁移与新农村建设。结合煤炭开采对村庄搬迁的要求，从经济、社会与自然和谐的角度规划煤田范围内农村的改造建设。规划将煤田内的村庄进行拆迁整合，形成较大规模的村民聚居点，公共设施得到优化。 保护挖掘文化资源，开发人文景观。煤田内的看寺村中有国家重点文保单位正觉寺，各个村庄内的祠堂、戏台等建筑保存较好。对文物周围和有价值的传统民居进行保护性规划；结合村庄搬迁对当地的特色民居和建筑进行整治和再开发，将条件较好的民居改造成为民俗度假村，规划“民居博物馆”、“民俗博物馆”、“体验农业”等文化景观旅游项目。 3．5 分期动态景观实施规划 整个矿区的生态景观规划按照地下开采的范围和时序分三个不同的阶段实施图]O。 初期随着新矿的开采和塌陷洼地的逐渐形成，规划初期目标是恢复农业生产，培育一期生态绿地和湿地景观，建设生态示范区，同时进行厂区生态环境建设。 中期进一步开展生态绿地改造，结合村庄搬迁建设新的农村居住区，开辟公共绿地，完善防护林带和河湖水系改造。 后期利用矿井塌陷区的地形建设人工湖和成片的绿化带，以少量的投入改善环境，提升土地价值后作适度的经营性开发。 4 结语 解决煤矿塌陷区环境问题是一项复杂而艰巨的任务，现代景观生态规划考虑到了经济、社会、生态环境效益的结合，以复合生态的环境规划理念建构相应功能和结构的生态系统。在实际的操作中，景观策略的应用如何结合具体矿区特点，尊重场地特征，顺应自然规律，以新的视角，对煤矿塌陷区白勺生态环境进行整体的恢复和重建，值得我们在实践中深入探讨。 注释N0tes ① 在景观生态学中，号观被定义为以相似的形式在整体上重复出现的、由一系列相互作用的生态系统组成的异质性区域。景观由景观要素组成，而景观要素是相对均质的生态系统。每一个景观单元可以认为是由不同生态 系统或景观要素组成的镶嵌体，因此不同的景观具有显著的差异，但是所有景观又具有共性，即景观总是由斑块、廊道和基质等景观要素组成的。参见刘茂松，张明娟．景观生态学原理与方法．北京北京化学工业出版杜，2004．56。 ② 通常认为，景观是一个区域不同的地域单位的自然生物综合体，景观生态学研究控制某一地区不同空间单元的自然与生物关系，这种关系既是垂直关系又是水平关系。20世纪30年代，德国科学家特罗尔Troll在利用航拍像片进行土地利用研究的时候，正式提出了景观生态学的概念，将地理学与生态学相结合，这对整体生态环境保护有极大的意义，并首次提出了“斑块”patch、“廊道”corridor和“基质”matrix等概念，以及用景观生态学来解释景观结构的基本模式。 参考文献References 1 梁留科，等．德国煤矿区景观生态重建土地复垦及对中国的启示[J]．经济地理，2002，6． 2 何斌，张若泉．采煤塌陷区复垦与矿业城市生态经济发展战略研究[J]．资源产业，2003．1 0． 3 史同广，等．采煤塌陷区土地生态系统的演变及重建[J]．国土与自然资源研究，1997，3． 4 Jane Robinson kirsten．探索中的德国鲁尔区城市生态系统实施战略[J]．国外城市规划，2003，6． 5 吴克宁，等．景观生态学理论在土地整理中的应用[J]．中国农学通报，2006，1 2． 6 沈瑾，赵铁政．棕地与绿色空间网络一一唐山南湖采煤沉陷区空间再利用[J]．建筑学报，2006，8． 7 王向荣，任京燕．从工业废弃地到绿色公园景观设计与工业废弃地的更新[J]．中国园林，2003， 3． 8 刘会远，李蕾蕾．德国工业旅游面面观[J]．现代城市研究，2004，17．