基于園林景觀改造的生態化農業示范園構建實踐及規劃*
——以司馬礦區為研究對象

吳 杰

(上海思博職業技術學院藝術設計學院,上海 201300)

·農業生態·

基于園林景觀改造的生態化農業示范園構建實踐及規劃*
——以司馬礦區為研究對象

吳 杰

(上海思博職業技術學院藝術設計學院,上海 201300)

[目的]探討司馬礦區園林景觀改造對生態化農業示范園的影響，從整體的景觀格局規劃到具體的生態適應設計，尋找煤礦塌陷區的治理、生態系統結構的恢復途徑。[方法]以山西司馬礦的采煤塌陷及廢棄地生態復墾工程為例，運用生態學、景觀學等理論探討煤礦塌陷區農業示范園構建原則，根據礦區的實際情況進行生態化構建定位； 應用生態網絡、生態景觀、生態經濟、生態文化等方面的園林景觀設計技術，從整體的景觀格局規劃到具體的生態適應設計思維，對礦區進行生態化的園林景觀規劃。[結果]司馬礦區第一期土地復墾工程、水上公園挖淤泥及公墓區工程，第二期水上公園配套設施、公墓區配套設施、道路工程應用了生態農業示范園的設計與建設新思路并取得一定成效，待建的第三期園林綠化工程、給排水工程、開發文化資源項目及各種娛樂項目須進一步堅持生態再造的原則。[結論]塌陷區景觀設計中的生態再造必須考慮人類生活、社會發展的需要，應朝著旅游業、農業等方向發展。

生態理念 濕地公園 農業示范園 生態園區 景觀設計

0 引言

眾所周知，煤炭是我國的基本能源和重要原料，煤炭產業在我國國民經濟中具有舉足輕重的作用[1]。在煤礦建設和煤炭開采過程中，因改變地形地貌、破壞地表植被等造成了嚴重的區域環境惡化，導致了不同形式和不同強度的水土流失。生態化農業示范園就是在這樣的背景下建立，它應用先進的科學技術恢復自然環境、應用生態環保體系讓一片區域空間形成生態循環、在維持生態循環的基礎下開展農業生產活動、以現代化農業生態活動推動經濟的發展。

隨著可持續發展理論被許多國家和群眾接受，解決煤礦廣泛開采所遺留的生態復墾問題，便在區域可持續發展系統中顯現出了特殊的重要性和緊迫性，煤礦塌陷區如果不能得到生態恢復，不僅會加劇人地矛盾、引發環境問題、導致區域生態系統破壞，還將直接影響社會經濟和環境的可持續發展[2]。司馬煤業有限公司是潞安集團公司“十五”期間新建的一座現代化礦井，從2006年開采至今，司馬煤礦塌陷嚴重，煤礦所在地的生態、景觀、經濟等方面都會受到塌陷區的影響。近年來，對于司馬礦區的安全管理、質量標準化管理、新技術領域的應用、塌陷區治理、景觀生態再造以及水土保持等相關研究逐年遞增，如苗潤田和苗潤田和袁貴成提出建立健全安全生產管理機構，完善制度，依法治礦，嚴格責任落實，顯著提升了礦井安全管理整體水平[1]。郝海軍依據《司馬礦區地質報告說明書》，并根據礦區實際情況，獲得最可靠的地表移動參數，掌握該地質采礦條件下的地表移動規律，對以后的開采具有實質性的指導意義[3]。王曉雄針對礦區的景觀再造和環境修復問題展開詳細的分析，并且歸納總結出相應的研究結果[2]。張沛沛和李曉鵬針對司馬煤田塌陷區的綜合治理進行初步分析和探討[4]。張沛沛以司馬礦新風井項目為例，探討了煤礦建設中的水土保持與防治措施，以期為全國同類條件推廣應用提供技術經驗[5]。

盡管如此，目前對于司馬礦區園林景觀改造對農業示范園生態化構建的影響的研究仍不夠深入。基于此，文章以山西省長治市西南郊司馬礦區園林景觀改造為例，從生態化農業示范園角度出發，深入探討司馬礦區園林景觀改造對生態化農業示范園的影響，從整體的景觀格局規劃到具體的生態適應設計，為煤礦塌陷區的治理、生態系統結構的恢復提供新的思路和解決途徑。

1 研究區域

司馬礦區位于山西省長治市西南部，隸屬山西璐安礦業集團公司。由于長期過度開采，礦區出現地表移動、產生裂縫、地表塌陷、土地自身機能受到嚴重破壞等問題，導致水土流失、水文環境發生變化、生態失衡。

(1)土地結構破壞嚴重。煤炭資源往往儲存在深層地下，過度開采和填充不足導致的地面下陷。目前，司馬煤礦其塌陷區的面積已經接近煤礦總面積的10%，因地面塌陷造成的經濟損失已經高達22億元[2]。并且，土地塌陷的面積還在持續擴大當中，司馬礦因地面塌陷導致建筑物的墻體開始出現裂痕，給人們的生活埋下了很多安全隱患。另外，很多地面設施、公路等也因地面的下沉而無法使用。為了保證礦區人們的生命安全，保護自然景觀的生態平衡，必須對其開展再生和改造工程，使該礦塌陷區的情況得以緩解，同時發揮出新的作用。

(2)地質災害。煤炭資源開采對地表的植被和表層遭到不同程度破壞，致使地表水土流失情況嚴重，甚至一步步走向沙漠化的邊緣。

(3)水源與空氣的深度污染。深層地下開采煤炭，地下水位也會隨之下降，地下水受到不同程度的污染，致使礦區當地出現用水緊張的情況； 煤炭開采過程中會產生大量瓦斯，而地面矸石釋放二氧化硫、甲烷和煙塵等，給空氣造成了嚴重的污染。

(4)礦區中廢棄的井架、煤倉、矸石山，四處是地殼塌陷的遺跡，長年積水、土壤鹽漬化嚴重，環境污染嚴重。

為了恢復司馬礦區的生態環境，相關部門擬定應用開展生態化農業示范園建設的方案完成生態環境改造工作。目前，針對沉陷已經基本穩定的塌陷區，進行生態恢復治理，治理工程分為土地復墾區、水上公園區和公墓區，工程總投資3301.592萬元[2]，但仍有大量工作面沉陷還未穩定。

1.1 歷史

司馬煤礦于2004年1月開工建設， 2005年8月礦井完成建設， 2006年6月正式投入生產。這個全新的現代化大型礦井擁有近30km2的煤田面積，開采條件良好，煤層出產的是國內外煤炭市場緊缺的優質煉焦配煤和優質動力用煤。為了減少無效運輸提高運力，減少污染提高副產品的利用，礦井同時配套建設了選煤廠和矸石磚廠，成為集產煤、配煤和洗煤為一體的潔凈能源基地。2006年開采至今，司馬煤礦地表塌陷的面積為184.2hm2，塌陷的方式主要為沉陷裂縫和沉陷盆地。實測地表最大下沉值為4192mm，地表移動變形最大水平變形為13.0mm/m，形成的裂縫寬為300mm以上，落差為600mm，最大裂縫深度為3m[4]。

1.2 區位條件

司馬礦區需改造的區域計有30km2，該地距離長治市中心8km，距離長治縣城5km，西北以太焦線鐵路東側保安煤柱線為界，西鄰高河井田，南與經坊煤礦為鄰，東為3號煤層露頭線。井田境界由6個拐點坐標連線圈定。井田南北長3.10～5.95km，東西寬4.17～5.90km，面積29.574 4km2。

1.3 地形地勢

司馬礦區地處太行山西側，屬長治斷陷堆積盆地，地表為平坦的盆內平原地貌。井田位于晉(城)—獲(鹿)褶斷帶南段長治大斷裂的西側，西臨武鄉—陽城坳褶帶。井田東部區域地勢高峻，出露一套碳酸鹽類地層，呈南北向長條狀分布，為區域巖溶裂隙水主要補給區，由東向西地勢逐漸降低。區域內主要河流為濁漳河，但井田內武大的地表河流，僅在井田中部有一條黑水河，為季節性河流，向北流入石子河，最終匯入濁漳河南源。

1.4 資源條件

礦區井田面積29.5744km2，年產300萬t，煤質為易選的瘦煤、貧瘦煤，是國內外市場緊缺的優質煉焦配煤和優質動力用煤[4]。另外，司馬礦礦區是近幾年選煤技術飛速發展的環境下設計的全新的采用動篩排矸、無壓三產品重介旋流器、煤泥重介旋流器聯合分選工藝的選煤廠。

2 生態化農業示范園構建原則與定位

2.1 構建原則

2.1.1 空間及景觀設計的應用原則

空間及景觀設計的應用原則為結合當地的自然條件與自然資源作為景觀規劃的依據，讓景觀設計可創造最大的效益。因地適應，保護礦區自然系統的原始構造和地區特點，使景觀設計再造能夠起到事半功倍的效果。例如結合周圍綠色的環境，應用土壤復懇技術開展景觀設計的藝術設計階段。這一設計理念在普通的濕地環境是可行的，然而卻不適用于特殊的濕地環境。司馬礦區存在廢棄物過多、生態恢復困難、濕地難以利用的問題，常規的生態度園景觀設計的方法難以利用該地的自然條件與自然資源[6]。為有效地利用當地的資源，司馬礦區改造應結合農業示范園景區所處的位置、資源特點、開發目標作宏觀的空間規劃。空間利用及景觀設計方法為應用生態技術，發揮濕地的優勢恢復自然環境； 應用生態復墾的方式減少自然污染，加速生態的恢復； 結合現有的自然資源設計具有特色的景觀效果，應用景觀設計提高環保、經濟、社會效應。

2.1.2 空間內生態系統的建立原則

空間內生態系統的建立原則為讓空間內形成良好的生態循環，在這片環境中，水資源可得到凈化、綠色植物可凈化空間、農作物可迅速成長，這一片空間會令人感到舒適、快樂。不同地區生態系統建立的方法不同。只有抓住空間內生態系統建立的關鍵要點，應用生態恢復的理論一套良性循環的生態系統，才能使該地的生態系統可以持續維持[7]。司馬礦區的空間內生態系統破壞嚴重，必須應用人工的方式重新建構空間內的生態系統。例如可通過新型綠色資源光能、風能等為礦區生產注入新型能源作為支持，將外部“成本”引入企業內部生產中，為企業發展尋得一條新的道路。

2.1.3 空間內廢棄物的利用

在進行園林景觀設計時，需要考慮成本的問題，如果能夠因地制宜地應用當地的素材，把這些素材應用到景觀設計中，就能減少景觀設計的成本，讓景觀設計發揮最大的經濟效益。有效的利用廢棄物質，應用變廢為寶的方式可以減少農業示范園景觀設計實施的成本[8]。山西省長治市西南郊司馬礦區存在矸石污染與水資源污染的問題。如果不能巧妙地應用廢棄的材料，那么在處理材料時就會花費大量的成本； 反之，如果能夠合理的利用廢棄的材料，就能減少景觀設計的成本。司馬礦區的空間及景觀設計應盡可能地利用現有的廢棄物質，減少空間及景觀設計的成本。

2.2 生態再造定位

隨著現代社會的發展，人們的道德觀、價值觀和審美觀都在發生著變化。礦區的生態景觀設計與改造應因地適應，保護礦區自然系統的原始構造和地區特點，符合城市發展的要求，與城市相互輝映，給超負荷工作的礦井工人營造出一個可以休閑放松的舒適環境。從經濟角度出發，塌陷區景觀設計中的生態再造必須考慮人類生活和社會發展需要，朝著旅游業、農業等方向努力，為城市經濟轉型打下堅實的基礎。

3 生態化農業示范園的景觀規劃

3.1 生態網絡的形成

生態網絡的形成，是在開展生態農業示范園建設的同時，做好農業示范園的區域互動設計，讓區域和區域之間共同產生生態效益、經濟效益、社會效益[9]。結合司馬礦區的地形，將煤田空間分為3塊。

第一塊是農業綠色走廊，在礦區與207國道與高速公路接壤的空間打造一片綠色的走廊，該地將會開發農田景觀，并盛產綠色農田作物。

第二塊為生態種植林，應用生態技術打造生態系統，以下的工作包括建立生態林與水土防護林、建立農業種植觀光林、開發主題景觀綠地，這一片林區成為綠色走廊的綠色延續。

第三塊為農業生態觀光園區，礦區核心地帶被開發為人工湖區域、農業生態種植園區域、綠地公園區域。生態走廊、人工生態林、農業示范園3片區域分別以農田、林業、公共綠地為建設重心，分別設計主題景觀，讓產業和產業之間可相互支持，共同取得經濟效應。

3.2 生態景觀的建設

農業示范園區景觀設計的建設不是一朝一夕可以完成的。農業示范園區景觀設計受到實施的局限，為了讓農業示范園區景觀設計得以實現，需將農業示范園區景觀設計建設分階段完成[8]。依然以把司馬礦區改造成農業示范園區景觀為例，為了提高設計的可行性，該次的景觀設計分3步來完成。

第一步，恢復該地的生態系統，應用生態系統形成自然景觀，開辟濕地生態示范區，完成初步的景觀設計建設。

第二步，結合綠色自然景觀開辟農田景觀、開辟濕地公園、整合文化資源，完成各類復合生態景觀設計項目。

第三步，逐漸開發文化資源項目及各種娛樂項目，在保護保境的基礎上以農業示范園發展為中心開發經濟產業，讓生態園景觀維護與經濟項目開發呈良性的互動[9]。

結合規劃方案、思想和定位，擬訂規劃實施方案如圖1，應用建設與自然保護協調同步進行、設計結合自然、自然保護與經濟發展并進、經濟可持續發展的原則實施該套生態化農業示范園規劃。

圖1 司馬礦區農業示范園總體規劃

3.3 景觀經濟的開發

3.3.1 綠色主題景觀

隨著環保思想日漸被人們重視，綠色環保的主題本身就能構建出一片景觀，景觀設計人員可因地制宜做好綠色主題景觀設計。司馬礦區原本是一片生態系統破壞嚴重，人們無法在當地生產及生活的地區，現在通過生態技術令礦區呈現自然的活力，這個案例本身就是一個極好的教育主題。司馬礦區應用景觀藝術讓人們看到過去礦區被破壞的殘痕，引導人們思考為什么當地的生態系統被破壞得如此嚴重； 對比現如今礦區的生態系統，令人們意識到做好環保工作的重要性。利用礦區的既有資源，通過藝術設計開發綠色環保主題景觀，既可發揮景觀設計的效益創造經濟利潤，又可發揮社會效益做好環保宣傳工作[10]。

3.3.2 農業經濟景觀

即使在城市中，人們依然向往著土地、向往著自然，這是生態農業示范園開發的背景，司馬礦區根據人們的需求，做好農業經濟景觀設計，應用現代化農業生產模式創造經濟效益。司馬礦區農業生態園已開發了農家樂項目、自助摘水果項目、農家養生體驗項目、漁家風情體驗項目等，讓遠離自然感受到綠色景觀氣息，品味自然的生活。

3.3.3 多元旅游景觀

生態農業示范園景觀設計的重點是以生態恢復為基礎，開辟一片自然景觀，讓人們在享受自然農業資源、享受自然風光體驗。司馬礦區的公共綠地景觀設計提供濕地公園、水上樂園、禽鳥棲息、自然森林等自然景觀區域，使人們既能在農業生態景觀區域中既能感受自然的氣息，又能享受綠地景觀帶來的種種歡樂。多元旅游景觀設計的目的是增加生態農業觀光園區內的游動人群，流動人群可為生態農業示范園創造更多的經濟利潤。

3.4 生態文化的開發

部分濕地農業示范園區景觀中存在著文化景觀。司馬礦區嘗試以農業發展為基礎，把農業產業與旅游產業結合起來，鼓勵國內外游客來農業示范園品嘗特色農產品，品味當地的特色文化景觀。例如司馬礦區內有國家重點文保單位正覺寺，該寺廟內保存著古老的祠堂、戲臺等，這都是珍貴的人文資源。司馬礦區農業示范園為寺廟提供給類農業產品、果品等，與正覺寺共同宣傳旅游廣化。司馬礦區農業示范園為正覺寺奠定了旅游物質基礎，而正覺寺為農業示范園提供了特色產品銷售平臺、農業產品銷售平臺等，加強了文化及經濟的交流互動。

4 生態農業示范園建設成效及路線

司馬礦區應用了生態農業示范園的設計與建設的思路已經完成了第一、二階段建設的部分工作。

第一期工程為土地復墾工程、水上公園挖淤泥及公墓區工程。針對1101、1102、1103工作面王董村塌陷區，沉陷已經基本穩定，司馬煤礦進行生態恢復治理，治理工程分為土地復墾區、水上公園區和公墓區，工程總投資3301.592萬元。其中，水上公園區用地10.9hm2，其中綠化用地4.2hm2，水面約5.4hm2，鋪裝面積1.3hm2，王董公墓區面積2.9hm2。王董公墓區用水壩和水渠與其他區域進行分隔，并用加蓋琉璃瓦的云墻進行圍合，成為相對獨立的空間。土地復墾工程908.566萬元，水上公園挖淤泥及配套工程854.7萬元，公墓區工程90.1萬元，總造價1853.366萬元。

第二期工程為水上公園配套設施、公墓區配套設施、道路工程。公墓北側新修瀝青公路與主干道連接，并修建停車場。把塌陷區內零散的村民墓地統一遷至王董村東側的公墓區，較好地改善了當地的景觀，恢復了該地的生態環境，取得了一定的經濟效益，該地相關部門擬定了“長治城鎮發展與盆地農業生態區建設”的實施計劃，開展第三階段的項目建設中。應用生態農業示范園的設計與建設，山西省長治市平衡了城市工業建設與農業規劃，緩和了城鎮的人地矛盾與經濟發展中存在的工農矛盾。司馬礦區的生態農業示范園的設計與建設成為同類條件下做好農業生態示范園設計與建設的典范，為因地制宜地做好農業生態示范園景觀設計與建設提供了科學的理論依據與技術經驗。

第三期工期為園林綠化工程、給排水工程、開發文化資源項目及各種娛樂項目。在煤田范圍內采用適宜的生態技術建構整體高效的綠地系統，將綠地按功能分為防護林地、生態培育示范林、農業種植觀光林、景觀綠地等類型，并且相互聯系形成統一完整的系統； 在煤礦廠區范圍內結合人工湖、生態園、廠區綠地公園，將工業水渠進行自然河道的再生改造，利用礦井水及雨水的澆灌噴灑系統，大小結合、點面結合，構成一個能夠自我調節小氣候、景觀優美的廠區環境； 結合礦區工業廣場及潞安礦業博物館，展示煤炭工業發展歷史； 結合煤礦生產，展示其部分生產過程，讓游客參觀體驗現代的開采工藝。

5 總結

(1)司馬礦區塌陷園林景觀設計中的生態改造是一項任重而道遠的任務。根據司馬礦區的歷史、區位條件、地形地勢和資源條件，緊密結合礦區現狀，探討煤礦塌陷區農業示范園構建原則； 持生態學理論，從生態學和景觀學角度出發，走可持續發展的道路，根據礦區的實際情況進行生態化構建定位。

(2)山西司馬礦區就是堅持以恢復自然生態系統自我調節能力為核心的生態再造，從環境、經濟和社會三方面入手，找到一種穩定的并且高效的方式，重建塌陷區的自然生態系統。從整體的景觀格局規劃到具體的生態適應設計，應用生態網絡、生態景觀、生態經濟、生態文化等方面的園林景觀設計技術進行生態化景觀規劃。在完成自然景觀改造工程的同時又為礦區生產找到了新的發展方向，同時為資源型城市未來的經濟轉型打下了良好的基礎。

(3)通過對司馬礦區園林景觀改造，構建生態和諧礦區，這為全國同類條件下推廣應用提供了科學依據和成功的技術經驗，也對合理安排礦區的生產、制訂科學的近期規劃、緩和人地矛盾和工農矛盾、保持區域經濟的持續穩定發展和社會穩定都具有重要的經濟效益和社會效益。

[1] 苗潤田，袁貴成.創新安全管理打造精品擴井——淺談司馬礦井安全管理新思路.煤， 2007， 16(2)： 94～95

[2] 王曉雄. 山西司馬礦采煤塌陷區景觀設計中的生態再造研究.煤炭技術， 2014, 33(3): 170～171

[3] 郝海軍. 司馬礦1111工作面地表移動變形監測方案.能源與節能， 2015，(4)： 38～40

[4] 張沛沛， 李曉鵬.司馬煤礦塌陷區治理的實施與探討.煤， 2015, 188(4): 65～66

[5] 張沛沛. 司馬礦新風井項目水土保持防治措施探討.煤， 2016, 208(12): 67～68

[6] 丁金勝. 循環經濟主導型農業示范園的規劃設計研究.中國農業資源與區劃， 2015, 36(04): 140～144

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[8] 韓苗. 觀光農業園區景觀規劃設計研究.陜西師范大學學報(自然科學版)， 2009，(S1)： 106～108

[9] 趙艷. 論川西少數民族地區草原生態旅游資源的開發與保護.中國農業資源與區劃， 2016, 37(01): 227～230

[10]馬櫻寧. 鄒明珠，牛雅靜，等.淺析野生花卉在北京農業觀光園的景觀應用.黑龍江農業科學，2011，(9)： 64～67

EFFECTS OF LANDSCAPE DESIGN ON THE CONSTRUCTION OF ECOLOGICALAGRICULTURE DEMONSTRATION GARDEN*

Wu Jie

(School of art and design, Shanghai Sipo Polytechnic, Shanghai 201300, China)

Theecological restoration in the area of over exploitation of natural coal resources is urgent in the world especially China. The landscape design is the key to carry out ecological construction, which has an important role in the development of the ecological agriculture demonstration garden. The objective of this paper is to explore the ways to manage subsidence area and restore ecological structure by the landscape planning and ecological reconstruction project.Taking the coal mining collapse and ecological reclamation of wasteland in Shanxi Sima coal mine for example, this paper explored the construction of coal mining subsidence area agriculture demonstration parkfrom the perspective of ecology and landscape, and planned the ecological landscape for the governance in mining subsidence areaaccording to the actual situation of mining area, using the methods of ecological network application, landscape ecology, ecological economy, ecological landscape culture. The results could provide new ideas and ways to solve the structure of ecosystem restoration, and also provide a scientific basis for theapplication oftechnology and experience insimilar national conditions. In particular,it was of great significance for the restoration of ecological landscape in China.

ecological concept; wetland park; agricultural demonstration garden; ecological park; landscape design

10.7621/cjarrp.1005-9121.20170422

2015-11-08

吳杰(1983—)，男，安徽蕪湖人，碩士、教研室主任。研究方向：環境景觀空間設計。Email： 183627566@qq.com

*資助項目：2015年度上海市教育科學研究院項目“高職院校建立和完善適應發展需求的環境藝術設計專業設置快速響應機制研究”(C150052)

F323.4

A

1005-9121[2017]04148-06