基于生态技术美学视角的矿区生态修复探索——以白云鄂博矿山公园为例

高坤 蔺莎 孙雯 陈颖慧

基于生态技术美学视角的矿区生态修复探索
——以白云鄂博矿山公园为例

高坤 蔺莎 孙雯 陈颖慧

建设矿山公园是废弃矿山生态恢复与利用的一项有效举措。白云鄂博矿山公园原为采矿遗留废弃棕地，大规模的挖填破坏了当地的覆土生态环境，场地状况极为恶劣。本文以白云鄂博矿山公园为例，从生态技术美学的角度探索其场地修复方法，探讨分阶段实施植物修复技术的可行性，寻求以尊重生态秩序为基础的景观表达形式，最终实现矿区生态重塑与景观再生。通过以上方法，白云鄂博矿山公园实现了由矿区向“节水少维护”生态型景观绿地的转变，成为了能够承载矿区工业文化展示、民族精神象征、居民休闲游憩等功能的生态场所。

矿区修复；生态技术美学；生态修复；景观再生；节水少维护

“生态技术美”的概念由中国学者江业国于20世纪90年代提出[1]。顾名思义，其本质是从科学技术与自然—社会的生态要求之间的关系上研究探讨科学技术的美学价值，或者说，就是从自然—社会生态学意义上研究探讨科学技术之美，其存在于科学技术与自然生态和社会生态的肯定性联系之中，存在于科学技术对人的实质力量的肯定性联系之中。实际操作中，生态技术美学要求科学技术突破经验主义和单项思维的局限，使科学成果不仅具有新的功能或新的结构外观，而且更符合经济节约原则，更符合人类身体和精神上的本质需要。此外，生态技术美还要求无害于自然、社会、人类，要对自然—社会的生态平衡有积极意义。综上所述，生态技术美可提供的是一种绿色价值标准，可正向协调科学技术活动及其成果与人、自然的关系。

在现代工业文明向生态文明转变进程中，基于各种自然与社会生态理论研究的深入发展，生态技术美的内涵被不断升华。发展至今，生态技术美，更加强调将生态科学技术与技术美学高度融合，指导人类在改造主客观世界中理性地追求绿地的美学价值。

矿区在历史的发展演替中，具有特殊性与复杂性。特殊性在于，矿区在成为废弃地之前，是当地经济发展与社会文明的重要载体；复杂性在于，矿区对自然生态的扰动效应被人类所忽略，其污染现状与潜在威胁不明朗。而人类对于矿区的再利用，基于经济条件、人类福祉与自然生态健康等多方面的考量，将其打造为景观绿地是明智的选择。所以，在矿区景观规划设计中，应该以遵循自然生态与社会生态为基础，以实现美学价值为审美导向，结合生态修复技术与技术美学研究，使设计的表达更具有生态意义，这完全符合生态技术美学的价值要求。

1 矿区修复综述

河北唐山市南湖生态城中央公园，原为采煤塌陷废弃地，在由“废弃地”改造成“城市公园”的过程中，设计遵循“道法自然”的理念，充分挖掘了场地自身的自然与文化特征。尽量保留现状场地自然地貌，结合水体净化与土壤改良，建立本地适生植物群落，为野生动物营造良好的栖息地环境。特别是设计师通过整合场地原有鱼塘及地面沉降形成的积水坑道，打造了占公园面积43%的水面，且补水水源为来自西郊污水处理厂的中水。此外将粉煤灰进行二次加工，制成混凝土用作场地基础材料，规避了粉煤灰带来的二次污染，实现了其资源化再利用[2]。德国北杜伊斯堡公园在建设中，基于原场地的历史用途、污染物来源及修复过程的难度，设计师将场地分为污染程度严重、污染程度相对较低的2种区域。对于污染程度高的土壤，治理团队采取的措施是将其集中放置在原料矿仓内，通过混凝土进行封盖，其上种植适宜性植物，隔断人与污染物的接触；对于污染程度相对较低的土壤，治理团队的策略为不采取或仅采取较简单的修复措施。在景观设计中，设计师保留了原蒂森钢铁厂中复杂的铁路网络，将其营造为具有不同高程和坡度的铁轨园；原有一条混凝土工业排污渠穿过蒂森钢铁厂汇入埃姆舍河，治理团队首先对其进行了生态整治与生态恢复，设计师则保留了渠道原有的工业性直线特征，将原有污水处理设施进行除污翻新后打造成为种植水生植物的净水沉降池；同时，设计师保留并运用了原有场地中一些顽强自我生长的植物，以实现“工业自然”[3]。在以上2个案例中，设计师都对场地内的水系统、土壤系统、植被系统等做了扎实深入的研究，对污染治理采取了适宜的措施，在景观设计中对遗留下来的工业设施、材料进行了适当的保留与再利用，谨慎地、选择性地赋予其新的功能与文化内涵。

以上2个项目，尽管设计师们并未明确应用生态技术美学，但是其设计理念与策略都紧紧围绕着对场地污染特征的准确识别、治理方案的慎重制定、场地美学价值的独到挖掘。

在研究比对了大量中外矿区修复案例后，我们可以发现，中国在矿区修复中尚存在以下现象：

1）污染治理与景观设计割裂。

实际项目中，景观设计人员与污染治理人员之间的实质性合作非常有限，合作的意识还未建立[4]。

2）污染治理与景观设计错位。

实际项目中，对于污染程度较低的场地，多以生态系统自我修复为主，景观设计只是在初期参与，缺乏长期动态调整；对于污染严重的场地，多采用人工生态修复技术，不注重景观形式，或者尽管有景观设计，但更重视形式美，缺少对场地原有生态系统的尊重，导致修复效果与原有生态系统客观规律的联系发生断裂[5]。

综上，应用生态技术美学指导矿区修复时，污染治理应以控制污染与完成修复为目标，景观设计应以营造景观空间为目标，二者应彼此紧密联系。

2 项目概况

项目位于“稀土之都”内蒙古自治区包头市，为采矿遗留废弃棕地，总面积达47hm2。场地四周为山石高地，中央呈盆地状，高差10余m。项目场地状况复杂，地表多为垃圾回填土、煤渣土、盐碱土与石质土，局部地段岩石出地表之上呈石芽状，基本不具备植物立地条件。原有草原生态功能丧失，自然系统遭到严重破坏，整体环境十分恶劣。

为让这块不毛之地恢复生态健康，设计团队前期即整合环境工程领域的专业人员开展场地环境污染调研，包括土壤检测、地下水检测、污染物分析、地质勘测、水文分析等，综合多项因素，评估项目风险，同时组织植物学、草原生态学等多领域专家查阅并调研场地及其周边的历史与现有乡土植物、原生动物信息；中期整合土壤与地下水修复团队制定并实施修复计划；后期开展场地规划与景观设计工作。由于项目地处半干旱区，水资源尤其珍贵，该项目将始终坚持“节水少维护”的系统解决方案。

3 生态系统重塑

白云鄂博矿山公园生态系统重塑的整体思路为：参考场地未遭破坏前的草原生态秩序，以场地现状调查为依据，在局部、少量的严重污染区域实施人工修复技术，其余大部分区域以自然植被修复为主。

3.1 土壤与植被修复

设计团队与环境工程人员进入场地内，通过基础调研、现场勘查、土壤检测及GIS分析得出：场地内局部区域坡度较大，部分区域土壤盐碱化，且存在不同程度的重金属污染；植被类型属草原植被，品种单一，覆盖度不足10%。针对以上几点问题，土壤与植被修复技术概述如下：

1）尊重场地地形，合理布置微地形：充分考虑植物立地要求与规避水土流失，对原有坡度进行微调；保留四周高、中间低的地形特点，利用二者形成的高差起到汇集雨水的作用，同时有助于解决场地的盐碱化问题。

2）依据表土不同，污染治理时将场地划分为5大区域，即煤渣区、垃圾填埋区、盐碱区、石质土区以及回填土区。各区土壤处理见表1。考虑到部分植物立地生长需要一定良好的土壤环境，除覆土之外，设计师明确提出前期对各区域土壤实施多项人工培肥措施，包括施加有机肥、腐殖质等。

3）植物品种优先选择抗逆性强的乡土植物，如羊草、草木犀、蒙古韭等。通过植物的富集作用与群落的长期演替，逐步消除土壤潜在的污染问题，提升土壤健康状况。

总体而言，植物修复共经历以下两期工程：

第一期（1～2年）——经过分析，场地内盛行西风和西北风，设计师考虑到西北部矿区形成的微粒矿渣等可能通过风力作用流向场地，决定在场地西北侧布置防护林带。林带采用乔灌结合的种植模式，设置规格为：疏透度＜0.1、宽度80～220 m；在盐碱化比较严重的区域，设计师首先选择适宜当地自然条件的耐盐碱植物，如二色补血草；为疏导水流与净化水质，设计师在场地水域周边和汇水条件良好的区域选择水生植物品种，如芦苇、千屈菜；在其余大部分区域，主要采取植草措施，用草本植物（如豆科的苜蓿）持续改良土壤，增加其肥力与厚度。

第二期（3～4年）——设计师采取的策略是对西北侧的防护林带进行补植；对场地周边的局部区域种植耐旱灌木，如珍珠梅、绣线菊，形成场地与外界的隔离背景；在一期经过植草后土壤条件明显提升的区域以及活动场地的入口区域种植开花草本植物与灌木，如华北蓝盆花、五彩石竹。

表1 各区土壤处理表Tab. 1 Soil treatment information

通过一期与二期的植草复绿工程，使得场地土壤不断获得生机，为三期与后续的长期养护提供保障。目前实景见图1。

3.2 雨水利用与水文重塑

白云鄂博矿区所处区域属半干旱中温带大陆性季风气候，全年降雨量少，蒸发量大，水资源尤为珍贵。场地内地下水位低，无常年性地表水流，部分时间段矿区充水，水源主要为大气降水，尤其是雨季的暴雨，极少量由融雪水补给。

基于前期调研的分析结果，设计师采取的水文重塑措施包括：

1）依据汇水分析结果，保留部分区域原有沟壑，利用场地内的碎石布置旱溪，无降水时自成一景，有降水时合理引导雨水，从而减缓径流，促进土壤有效吸收与渗漏，补充地下水，缓解暴雨冲刷；

2）保留中央低地作为湿地，形成天然汇水池；

3）硬质铺装采用透水铺装；

4）补植水生植物，净化水质；

5）依据植物需水特性，科学选用节水灌溉措施，以喷灌、微灌、小管回流为主，提高水资源利用效率。场地水文重塑后景观见图2。

4 景观系统构建

以生态技术美学价值为导向进行景观改造，并不是技术要素的形象展示或人工要素的简单堆叠，而是人工环境在特定规律支配下形成的综合效果。在设计过程中体现出生态技术的美学价值，融合历史文化与生态景观本身就是极大的挑战。白云鄂博矿山公园的景观系统构建中，设计师需要综合以下信息：在场地历史发展上要综合考量草原特色与工业印记，在空间关系上需兼顾场地与周边城市、绿地等的协调，在场地内需合理布置各景观节点，在生态技术内涵表达上要强调外在形式。最终，确定景观系统整体构建按照6大主题开展（图3）。

1 修复后植物景观The plant landscape after restoration

2 修复后水文景观The hydrological landscape after restoration

3 白云鄂博矿山公园平面图The design plan of Bayan Obo Mining Park

设计师通过追溯场地的历史发展过程，将公园划分为6大主题区域，串联出草原敖包祭奠、草原游牧、铁矿发掘、工业开采、矿区文化传承和工业文明纪念的主题故事线。考虑到当地蒙古族人民的精神信仰与对民族祭祀活动场所的需求，设计师将敖包广场置于公园入口处，以增强仪式感，同时强调场地原有的草原文明。纪念广场以雕塑般的三棱锥形体来表达，其设计灵感来源于矿石中的多维晶体结构，且纪念广场布置于场地中心的制高点，以强调场地的工业文化氛围。利用现状高差，以场地内最低点为汇聚点，设计团队将多条沟壑改造为旱溪，形成立体的体验空间，而这种高低错落的地形特征亦赋予了场地动静皆宜的景观特性。保留场地中自然形成的高地和谷地，将古岩画刻画在原有的山石上，同时保留了大量原有场地的石头，增加场地的野趣与神秘感。

为体现原始草原风貌，稀释因工业气息浓烈带给人们的厚重感，场地内设置了多处动物栖息场所。

该公园目前已经成为一个可持续、低维护的郊野公园，同时承载了内在民族特色、工业精神表达与生态教育功能。

5 结语

在白云鄂博矿山公园的设计中，设计师秉承的理念与策略紧紧围绕着对场地污染特征的理性识别、治理方案的慎重制定与对场地美学价值的独到挖掘。白云鄂博矿山公园成为集工业记忆、文化展示、休闲游憩、民族精神为一体的生态场所，最终实现了“节水少维护”的生态型景观绿地。这符合生态技术美学的设计，即通过生态技术手段使主体对生态技术和其所营造的环境产生一种感同身受的情感体验和情感愉悦，进而达到身心与自然的和谐平衡。

注释：

① 图片来源：内蒙古蒙草生态环境（集团）股份有限公司。

② 表格数据来源：内蒙古蒙草生态环境（集团）股份有限公司。

[1]江业国.炸毁月球能给人类“永恒的春天”吗?——生态技术美概念的提出[J]. 广西师院学报，1992（4）：28-34；39.Jiang Yeguo. The birth of the concept of Eco-technological aesthetics[J]. Journal of Guangxi Teachers College, 1992(4): 28-34; 39.

[2]胡洁. 唐山南湖：从城市棕地到中央公园的嬗变[J]. 风景园林，2012（4）：164-169.Hu Jie. Evolution of Tangshan Nan Lake: From Brownfield to Central Park[J]. Landscape Architecture, 2012(4): 164-169.

[3]郑晓笛. 基于“棕地土方”视角解读德国北杜伊斯堡景观公园[J].景观设计学，2015（6）：20-29.Zheng Xiaodi. Interpretation on Duisburg-Nord Landscape Park: Through the Lens of “Brown Earth-Work” [J]. Landscape Architecture Frontiers, 2015(6): 20-29.

[4]郑晓笛. 棕地再生的风景园林学探索——以“棕色土方”联结污染治理与风景园林设计[J].中国园林，2015，31（4）：10-15.Zheng Xiaodi. Landscape Research on Brownfield Regeneration—"Brown Earth-Work"to Bridge Environmental Remediation and Landscape Design[J]. Chinese Landscape Architecture, 2015, 31(4): 10-15.

[5]曹凑贵.生态学基础[M].北京：高等教育出版社，2005.Cao Cougui. Fundamentals of Ecology[M]. Beijing: Higher Education Press, 2005.

Exploration of Ecological Restoration on Mining Wasteland from the Viewpoint of Eco-technological Aesthetics—Taking Bayan Obo Mining Park as an Example

GAO Kun, LIN Sha, SUN Wen, CHEN Ying-hui

Construction of mine parks is an effective measure for ecological restoration and utilization of abandoned mines. Bayan Obo Mining Park was originally a piece of mining wasteland with harsh soil condition because extensive mining had damaged the local ecological environment. From the viewpoint of eco-technological aesthetics, this article explores the measure of ecological restoration and the feasibility of staged phytoremediation taking Bayan Obo Mining Park as an example, seeks the landscape expression based on respecting ecological order, finally to achieve ecological restoration and landscape regeneration of mining areas. Through these measures, Bayan Obo Mining Park finally realized the change from brown field to “water-efficent with low maintenance” ecological landscape parkland and it has been an ecological place with the functions of showing industry culture, reflecting national spirit, resting and playing.

restoration of mining areas; eco-technological aesthetics; ecological recovery; landscape rehabilitation; water-efficient with low maintenance

TU 986

A

1673-1530(2017)08-0066-04

10.14085/j.fjyl.2017.08.0066.04

2017-06-07

修回日期：2017-07-06

高坤/1989年生/女/内蒙古人/硕士/北京蒙草节水园林科技有限公司/研究方向为土壤修复技术（北京100083）

GAO Kun, who was born in 1989 in Inner Mongolia Autonomous region, holding master degree, works in M-Grass Beijing Water Efficient Landscape Architecture Technology Co., Ltd.. Her research focuses on theory and technology of soil remediation (Beijing 100083).

蔺莎/1986年生/女/内蒙古人/硕士/内蒙古蒙草生态环境（集团）股份有限公司/研究方向为风景园林（北京100083）

LIN Sha, who was born in 1986 in Inner Mongolia Autonomous region, holding master degree, works in Inner Mongolia M-Grass Ecological Environment (Group) Co.,Ltd.Her research focuses on landscape architecture (Beijing 100083) .

孙雯/1990年生/女/黑龙江人/硕士/内蒙古蒙草生态环境（集团）股份有限公司/研究方向为环境污染控制理论技术（北京100083）

SUN Wen, who was born in 1990 in Heilongjiang, holding master degree, works in Inner Mongolia M-Grass Ecological Environment (Group) Co.,Ltd. Her research focuses on theory and technology of environmental pollution control(Beijing 100083).

陈颖慧/1988年生/女/内蒙古人/硕士/内蒙古蒙草生态环境（集团）股份有限公司/研究方向为风景园林（北京100083）

CHEN Ying-hui, who was born in 1988 in Inner Mongolia Autonomous region, holding master degree, works in Inner Mongolia M-Grass Ecological Environment (Group) Co.,Ltd.Her research focuses on landscape architecture (Beijing 100083) .

（编辑/任京燕）