李成,趙入臻,張學(xué)峰,鄭兆亮
(1.山東建筑大學(xué)藝術(shù)學(xué)院,山東 濟(jì)南 250101;2.山東省林業(yè)監(jiān)測規(guī)劃院,山東 濟(jì)南 250014;3.濟(jì)南市林業(yè)局,山東 濟(jì)南 250101)
由于對山體資源的無序開發(fā)而遺留下的采石坑、凌空面、不穩(wěn)定山體邊坡和廢石(土)堆等所形成的山體稱為破損山體(damaged mountain)[1]。破損山體已經(jīng)對環(huán)境安全和生態(tài)景觀產(chǎn)生了較大的影響,不僅造成了大量的裸露陡坡和巖面,嚴(yán)重惡化了城市的自然生態(tài)環(huán)境,而且還帶來了坍塌、滑坡等安全隱患,其表面植被遭受破壞后,原有的水土保持功能幾乎完全喪失,使植物無法生長。
國外對山體邊坡的治理工作開展較早,20世紀(jì)50年代歐美國家發(fā)明了植生盆、液壓噴播等技術(shù),20世紀(jì)70年代起,如美國、日本、韓國等開始了研究巖質(zhì)邊坡綠化問題。由于國外城市建設(shè)形成的采石場、取土場等破損山體較少,所以對邊坡山體生態(tài)修復(fù)技術(shù)的研究多偏于公路、鐵路等工程創(chuàng)傷的破損山體生態(tài)防護(hù)。研究重點(diǎn)在邊坡的穩(wěn)定和綠化等方面,多以工程防護(hù)和草被恢復(fù)為主。我國關(guān)于城市破損山體的生態(tài)恢復(fù)與景觀營造這方面的研究起步時(shí)間較晚,20世紀(jì)90年代中期對土質(zhì)邊坡的綠化治理方法開始研究,治理技術(shù)主要有水平植生槽、砼框格回填植草、植生袋和噴混植生技術(shù)等,對城區(qū)破損山體生態(tài)修復(fù)與景觀營造有機(jī)結(jié)合的治理模式尚無系統(tǒng)研究。破損山體的生態(tài)修復(fù)措施是充分利用植物的綠化功能、造景功能以及植物措施長期穩(wěn)定的優(yōu)勢,結(jié)合部分工程措施,達(dá)到快速修復(fù)和營造綠色景觀的目的。濟(jì)南作為一個省會城市,一直堅(jiān)持從區(qū)域和城市可持續(xù)發(fā)展的高度來構(gòu)筑濟(jì)南城市的生態(tài)園林綠地系統(tǒng)[2]。近幾年,政府開展了對破損山體環(huán)境治理與保護(hù)工作,確保經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,并把濟(jì)南奧體中心周邊破損山體作為治理的重點(diǎn)。本文結(jié)合該工程對破損山體的類型劃分、修復(fù)模式、工程技術(shù)、植物選擇配置等進(jìn)行了研究。
濟(jì)南奧體中心位于濟(jì)南市歷下區(qū),是濟(jì)南的行政辦公和文體活動中心,周邊為丘陵地貌,周圍山體屬于青石山區(qū),由于歷史原因,致使山體生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重破壞,隨著近些年城市建設(shè)加快,破損山體面積不斷增加,其生態(tài)恢復(fù)和景觀營造工作已成為一項(xiàng)重要的研究課題。
該區(qū)域地處暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候,主要的氣候特征是:季風(fēng)明顯,四季分明,春、秋季短。歷年平均降水量在600~700mm之間,年平均氣溫9.5℃。
奧體中心周邊破損山體修復(fù)治理部分包括:奧體東路東側(cè)蓋子山和東峪頂破損山體,海拔在123.2~321.2m之間;奧體西路西側(cè)轉(zhuǎn)山破損山體,海拔在127~320.7m之間,修復(fù)范圍挖方邊坡總面積為62380.4m2。東西兩側(cè)形成較大面積的坡面,多為挖方巖石面。地形復(fù)雜、坡度較大,由于土質(zhì)較差,自然降水會很快形成地表徑流,滲入土壤的水分也由于土層稀薄、持水力差很快滲漏掉,整個區(qū)域無天然地表水源。周邊山體現(xiàn)狀植被多為側(cè)柏純林成斑塊狀分布,生長比較旺盛,還有黃荊(Vitex negundo Linn)、酸棗(Ziziphus jujuba var.spinosa(Bunge)Hu)等小灌木。在采石場周圍分布少量臭椿(Ailanthus altissima)、白榆(Ulmus pumila Linn)、構(gòu)樹(sonetia papyrifera)、火炬樹(Rhus typhina Linn)等。主要破損邊坡的類型與現(xiàn)狀見圖1。
圖1 奧體中心周邊破損邊坡的主要類型與現(xiàn)狀
臺地續(xù)坡,利用大小、形態(tài)各異的自然山石作為擋土構(gòu)件,利用山石本身的重力圍擋山坡土體的護(hù)坡形式[3]。這種護(hù)坡形式靈活多變,簡單穩(wěn)固,可適用于各類邊坡和多種坡度,能體現(xiàn)自然山體的風(fēng)貌特色,也能有效地節(jié)約建設(shè)成本;掛網(wǎng)噴播植草技術(shù)是指在坡面上按一定的行距人工開挖楔形溝,在溝內(nèi)回填適宜于草種生長的土壤、養(yǎng)料、土壤改良劑等種植基質(zhì)材料,然后掛三維植被網(wǎng),再覆蓋基質(zhì)材料噴播植草[4];植生盆是直接利用石壁微凹地形,或者在裂隙發(fā)育的石壁上打錨桿,然后用高強(qiáng)度砂漿砌石、砌磚或澆筑成盆裝的植生工程,再回填種植土植藤本、灌木或喬木的坡面綠化技術(shù);削坡砌臺指對山體破損面較陡,平面腹地較小,頂層沒有綠化種植條件需要對山體進(jìn)行削坡砌臺處理,在山體排險(xiǎn)后對坡度進(jìn)行爆破作業(yè),將邊坡傾斜角度修整為70°以內(nèi),平臺寬度為4~8m,再回填種植土進(jìn)行綠化。
根據(jù)調(diào)查,奧體中心破損山體主要分為土質(zhì)邊坡、石質(zhì)邊坡、碎石邊坡三類。根據(jù)邊坡的類型不同,修復(fù)技術(shù)和植物配置模式也有所不同。
2.2.1 土質(zhì)邊坡的生態(tài)修復(fù)模式
模式一:
(1)修復(fù)技術(shù):坡度較緩的土質(zhì)邊坡,一般采用臺地續(xù)坡式技術(shù),如修復(fù)點(diǎn)5,坡面小于45°,陡度小平均坡長26m,地面土壤為沙質(zhì)粘土,較為肥沃,地表平緩起伏小。依山勢用假山石砌筑一定高度二層或者三層的擋土墻,假山石要高低錯落、進(jìn)出對比,渣土土坡分層壓實(shí)后回填種植土,土層厚度根據(jù)植物不同一般控制在0.6~1.5m,見圖2。
圖2 土質(zhì)邊坡修復(fù)模式
(2)植物配置模式:側(cè)柏(Platycladus orientalis(Linn.)Franco)× 懸鈴木(Platanus acerifolia(Ait.)Willd.)× 紫葉李(Prunus ceraifera cv.Atropurpurea)×大葉黃楊(Euonvmus japonlcus)。
(3)生態(tài)景觀效果:側(cè)柏是常綠樹種,懸鈴木樹冠圓整、紫葉李常年葉色深紫、大葉黃楊葉片光綠,整體景觀層次豐富,高低錯落有致。經(jīng)過觀測,側(cè)柏總體生長狀況良好,懸鈴木由于樹池的限制,生長速度較慢,長勢良好,證明破損山體生態(tài)修復(fù)中可以引入部分較大喬木。
模式二:
(1)修復(fù)技術(shù):較陡的土質(zhì)邊坡例如修復(fù)點(diǎn)7,山坡45°左右,坡向西,土壤基質(zhì)較厚,較為肥沃,則可以采用削坡法,“削上角、填坡腳”通過土方搬運(yùn)將坡頂?shù)耐料畹狡孪虏?,?chuàng)造緩坡地形,中下部用假山石疊砌二層或三層的擋土墻,回填種植土后栽植植被。
(2)植物配置模式:油松(Pinus tabuliformis Carr)×銀杏(Ginkgo biloba)×木槿(Hibiscus syriacus)×紅葉石楠(Photinia serrulata)。
(3)生態(tài)景觀效果:油松為常綠樹種與假山石組合蒼勁有力,景觀效果獨(dú)特,銀杏秋季葉黃,紅葉石楠春季嫩葉紫紅,春末白花點(diǎn)點(diǎn),秋日紅果累累,二者皆是優(yōu)良的色彩對比觀葉樹種,開花植物木槿與其他幾種形成良好的季相搭配和景觀效果。
2.2.2 石質(zhì)邊坡的生態(tài)修復(fù)模式
模式一:
(1)修復(fù)技術(shù):破損面長度短,坡度較緩之處,例如位于奧體中心與經(jīng)十路交叉口的修復(fù)點(diǎn)1(圖3),該模式坡長4~5m,為綠化重點(diǎn)區(qū)域,地表平整,土層較厚,為景觀石下的綠化模式。應(yīng)當(dāng)采用平立面結(jié)合種植法,假山石作為防土墻與石坡之間回填種植土,各類植物種植搭配結(jié)合,形成良好的綠化效果。
(2)植物配置模式:油松 ×欒樹(Koelreuteria paniculata)×玉蘭(Magnolia denudata)×青杄(Picea wilsonii Mast)×雞爪槭(Acer palmatum Thunb)
(3)生態(tài)景觀效果:景觀松與青杄枝葉蒼翠,四季常青,欒樹春季嫩葉鮮紅,夏季黃花滿樹,入秋葉色變黃,燈籠果懸掛枝頭,觀賞性極強(qiáng);玉蘭先花后葉,花白如玉,花香似蘭;搭配葉色紫紅、葉形奇特的的雞爪槭,整組綠化模式相互搭配,層次分明,豐富多彩,景觀效果極佳。
模式二:
(1)修復(fù)技術(shù):對于較陡的坡面應(yīng)當(dāng)采用削坡砌臺技術(shù),例如修復(fù)點(diǎn)6山體破損面較陡,需要對頂部山體進(jìn)行分層削坡,將邊坡傾斜角度修整為70°以內(nèi),沒有綠化種植條件的需要對頂部山體進(jìn)行砌臺,臺面寬度為4~8m,回填種植土進(jìn)行綠化。
圖3 石質(zhì)邊坡修復(fù)模式
(2)植物配置模式:側(cè)柏×銀杏×雞爪槭×棣棠(Kerria japonica(L.)DC.)×紫葉小檗(Berberis thunbergii DC)。
(3)生態(tài)景觀效果:側(cè)柏四季常青,銀杏、雞爪槭葉形優(yōu)美,季相明顯,棣棠春季黃色鮮亮,與紫葉小檗的紫色搭配,豐富了景觀色彩。
從調(diào)查來看,側(cè)柏生長良好,但林下郁閉度較低,雞爪槭生長情況較差,紅葉稀少且干枯。
模式三:
(1)修復(fù)技術(shù):掛網(wǎng)噴播技術(shù),例如修復(fù)點(diǎn)3(圖4),坡面較陡但巖面不光滑,坡頂有一定植物基質(zhì),最長度為23.5m,最短處為15.7m,平均坡長21m,由于是裸巖陡坡,天然植被稀少,土壤無法附著,綠化難度較大??梢圆捎迷谄旅嫔先斯ら_挖楔形溝并將土壤、肥料、有機(jī)質(zhì)、保水材料等混合回填,在坡面上鋪掛鐵絲網(wǎng)護(hù)坡,再覆蓋基質(zhì)材料噴播草種[5]。
(2)植物配置模式:甘菊(Matricaria recutita)×灰綠藜(Chenopodium glaucum Linn)×臭蒿(Artemisia hedinii Ostenf)。
(3)生態(tài)景觀效果:將甘菊、灰綠藜、臭蒿等植物種子混合,摻入植被生態(tài)混凝土基質(zhì)中,噴播于斷崖面上。甘菊、灰綠藜、臭蒿三種植物生長茂盛,覆蓋率基本達(dá)到70%以上,野甘菊花量大,并且有荊條等小灌木幼苗在坡面出現(xiàn),生物多樣性開始增加,生態(tài)效果與景觀效果俱佳。
模式四:
(1)修復(fù)技術(shù):植生盆技術(shù),修復(fù)點(diǎn)4就是利用微地形在巖石邊坡上的凹處砌筑植生盆,來增加水分和養(yǎng)分利于植物生長,種植了洋甘菊、爬山虎等爬藤植物。
(2)植物配置模式:爬山虎(Parthenocissus tricuspidata)、洋甘菊。
圖4 石質(zhì)邊坡掛網(wǎng)噴播修復(fù)模式
(3)生態(tài)景觀效果:爬山虎攀援能力強(qiáng),可以遮蓋高度較低的垂直崖面,野甘菊抗性強(qiáng),景觀效果好。
2.2.3 碎石邊坡及棄石邊坡的生態(tài)修復(fù)模式
模式一:
(1)修復(fù)技術(shù):此類邊坡一般坡度都較大,水土流失嚴(yán)重,且結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。例如修復(fù)點(diǎn)2,坡度在65°,坡長為8.5m,少量土夾雜其中,需要人工穩(wěn)固。該類型可用臺地續(xù)坡式修復(fù)法,用湖石分層疊砌擋土墻,以防止水土流失,增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性。疊石間預(yù)留較多的種植穴,回填種植土后栽植小喬木、灌木,靠近邊緣處栽植垂枝型植物,內(nèi)側(cè)栽植攀緣植物,靠近坡腳處栽植大喬木。
(2)植物配置模式:連翹(Forsythia suspensa(Thunb.)vahl)×淡竹(Phyllostachys glauca McClure)×梧桐(Firmiana simplex)×雞爪槭×月季(Rosa chinensis)。
(3)生態(tài)景觀效果:連翹早春黃花,花期長,在回填種植土的坑內(nèi)片植淡竹,遮蔽斷崖面,梧桐、雞爪槭樹形優(yōu)美,點(diǎn)綴栽植,增加季相景觀變化。
模式二:
(1)修復(fù)技術(shù):如果坡面較長,坡度較大,則應(yīng)當(dāng)削坡砌臺法與掛網(wǎng)噴播法相結(jié)合,例如修復(fù)點(diǎn)8點(diǎn)(圖5),石坡頂部及石縫中有土,結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,坡長平均12m,首先采用削坡砌臺法分層削坡后,進(jìn)行坡面修整,清理浮土、雜物,錨網(wǎng)固定后噴漿然后噴播含種子及保水劑等材料形成植被[6]。靠近下部渣土續(xù)坡,砌筑一層種植臺后回填種植土并使整個坡面與周圍環(huán)境充分融合,形成“下垂、上爬、中連接”的綠化模式。
(2)植物配置模式:雪松(Cedrus deodara)×黃金槐(Sophora japonica‘Golden Stem’)×紫葉碧桃(Prunus persica)×棣棠。
(3)生態(tài)景觀效果:雪松形成背景林,遮擋斷崖,點(diǎn)綴黃金槐,紫葉碧桃與下層地被棣棠喬灌搭配,空間上高低錯落,達(dá)到了豐富層次與色調(diào)的景觀效果。
圖5 碎石邊坡修復(fù)模式
對城市破損山體進(jìn)行生態(tài)保護(hù)和修復(fù)治理,是改善日益惡化的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,提高人居環(huán)境質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)生態(tài)、景觀協(xié)調(diào)發(fā)展的有效措施之一。本文針對濟(jì)南奧體中心周邊破損山體的條件和特點(diǎn),研究提出了不同類型的破損山體生態(tài)修復(fù)與景觀營造模式,各種修復(fù)模式隨著時(shí)間的推進(jìn),生態(tài)景觀效果也有所改變,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,修復(fù)的方法會不斷增多,技術(shù)水平也會不斷提高,對各類城市破損山體的生態(tài)修復(fù)與景觀營造必將產(chǎn)生更好的效果。
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