候鳥歸林
——冬奧高山滑雪中心生態修復研究實踐*

文/中國建筑設計研究院有限公司 朱燕輝

0 引言

2015年7月31日，國際奧委會正式宣布北京獲得2022年第24屆冬季奧林匹克運動會舉辦權，確定2022年冬奧會及冬殘奧會由北京市和河北省張家口市聯合舉辦。這是我國歷史上首次舉辦冬季奧運會，中國也成為第一個實現奧運“全滿貫”（先后舉辦奧運會、殘奧會、青奧會、冬奧會、冬殘奧會）的國家。踐行“綠色奧運”理念，舉辦一屆具有豐富科學內涵的“可持續的冬奧會”是中國對國際社會的莊嚴承諾，生態環境保護成為北京冬奧會重要的工作內容和工作亮點，是實現綠色奧運的重要舉措。

1 項目背景

冬季奧運會雪上項目在野外進行，場館和賽道建設與運營將在一定程度上干擾山林生態環境，面臨不可避免的生態問題。延慶賽區承辦高山滑雪、雪車、雪橇3個大項的比賽和20個小項的比賽。賽區位于延慶區張山營鎮西大莊科村以北、小海坨山以南，總用地面積約16km2；共建設競賽場館和非競賽場館4個，其中2個競賽場館為國家高山滑雪中心和國家雪車雪橇中心，2個非競賽場館為延慶奧運村和延慶山地媒體中心（見圖1）。賽區山高坡陡、峽谷深長、峰巒連綿起伏、巖石風化強烈，在各類奧運場館設施建設過程中，雪道、雪車雪橇、奧運村及市政設施道路等干擾和占壓了森林和草甸植被，建設中的臨時占地也會形成裸露地，若遇強降雨易發生水土流失，甚至出現滑坡、泥石流等地質災害，人為活動對下游水庫的水質存在潛在不良影響。森林生態系統亟待恢復，候鳥渴盼歸來。

圖1 國家高山滑雪中心范圍

2 生態研究基礎

人為破壞的植被自然恢復緩慢，迫切需要得到及時修復，否則將引起更大的生態環境問題，生態修復是減少人為對自然干擾的主要措施。在高山滑雪中心生態修復實施前，《北京冬奧會延慶賽區核心區總體規劃環境影響評價環境保護措施責任矩陣表》（簡稱“矩陣表”）的編制和《生態環境修復規劃》作為重要的環境保護措施，指出《生態環境修復規劃》至少包括“提出施工期森林生態修復與優化方案、臨時占地生態修復技術、雪道植被維護及森林經營方案”具體工作指南，實施效果為“控制水土流失，控制雪道水土流失，優化森林生態系統，提升生態系統服務功能”。

針對延慶賽區工程建設對森林、草地等不同類型生態環境的影響，《生態環境修復規劃》提出的生態修復措施，主要用于指導森林生態修復與優化方案、雪道植被恢復與維持技術方案、亞高山草甸保護與恢復技術方案、裸露邊坡生態修復技術方案及表土剝離與利用技術方案等。

3 高山滑雪中心生態修復策略

3.1 伴隨式設計工程

高山滑雪中心實施面積大、標段較多、布局分散，在冬奧高山滑雪中心生態修復中歷經生態協同、科學規劃、科研伴隨、現場設計四大過程，多專業、多管理部門聯合作業，面臨持續時間久、設計條件隨時變化、工作任務監督角度多樣等現狀，要求做到國際形象樣板化、時序響應迅速。通過點線面全域關注，依據高山賽區場館功能、各類雪道修復場地立地條件及建設設施過程需求，應對不同時空的差異化策略，打造了伴隨式設計的工程示范。

深幽翠谷、層林起伏、綠草如茵，一如往昔，在這個冬季是冰雪與自然美的邂逅，體育精神與生態自然力量的完美融合。高山賽區面域大、海拔高，修復內容包括競技雪道及邊坡、技術雪道及邊坡、市政道路及邊坡、制雪附屬服務設施、山頂出發平臺、中間平臺、競技結束區、索道轉換站等建設場地，涉及點線面不同類型的生態修復面積約105hm2。

3.2 生態修復規劃理念

高山滑雪中心生態建設修復踐行新時代生態文明思想，遵循自然生態規律，同步“近自然，巧因借”的生態修復總體規劃理念，以加速高山山地森林生態系統恢復，對受損生態系統進行生態修復和保護為目的，遵循生態自然規律，輔助人工措施，加快自然植被恢復，成為北京高海拔地區生態修復建設的典范。

在賽區動“第一鍬土”前，即開始現場的研究協同，景觀、林業、水土、生態、地質災害等設計師和專家踏勘賽區每寸土地，先期開展全區生態環境本底調查，對山體、土壤、水文、動植物情況等進行詳細調研，用身體丈量大自然的綠色基底，為后續開展生態系統保護和制定修復規劃提供科學決策依據；并以此調研成果為依據，嚴格劃定賽區生態紅線工程坐標，明確植被保護范圍。在維護生態安全格局穩定的前提下，以低干擾的態度使奧運設施建設對生態環境的影響降至最低。

4 高山滑雪中心“六大生態修復措施”框架落實

為保障生態理念貫穿賽區建設全周期，設計團隊“伴隨式”深度服務賽區生態建設達6年之久，其中駐場設計2年，全面、科學、嚴謹、精細地逐步推動賽區生態建設工作。同時，以生態團隊規劃初期編制的“矩陣表”作為總體生態建設綱領，提出“六大生態修復措施”，即表土剝離與回用、亞高山草甸保護與恢復、裸露邊坡生態修復、森林生態系統經營、水域生態修復、動植物資源保護，并逐一落實。

4.1 最美雪道的誕生，見證大自然自我修復的力量

國家高山滑雪中心總體規模大，雪道沿山脊、溝谷分布，海拔1254～2198m，垂直落差逾900m，坡度為0～69.4%，地形復雜。雪道建設過程中將地面原有林木、灌叢、草本地被及表土層清除。實施雪道土石方整平后，進行雪道及邊坡草種地被修復。高海拔地區綠化機械施工困難，造成少土甚至無土栽植作業環境，同時存在特殊海拔段無種源的難題。為解決這一難題，設計結合立地條件，研究坡度與海拔特征，分區制定草種復綠方案，形成三大海拔區間五大分區坡向植被群落的設計方案（見圖2）。隨施工隨修復的伴隨式設計有效針對亞高山草甸區域雪道坡面草甸修復方案進行靈活調整。面對無水的困難，結合自然氣候雨雪時空分布特點，抓住賽季人工造雪覆蓋及融雪時機，解決了草種初期生長所需大量水資源的問題，從而避免高海拔人工養護的高成本投入。充分利用自然規律，并信任自然生長的力量，合理組織方案，以伴隨設計施工一體化方式，減小甚至避免了非賽季裸露雪道遭受匯流雨水和雪水沖刷可能造成的面蝕和溝蝕風險。歷經一年半的人工修復，D2雪道及周邊修復區所在海拔的天然氣候優勢和坡度優勢明顯，草木長勢旺，高山早熟禾盡顯建坪草種的優勢，植被恢復快，草灌生態修復進程發展健康。在結束區仰止高山雪道，蔥蔥綠草，深深林海，高聳平滑的坡面好似運走有力的筆鋒，綠色之河穿梭于峻嶺之間，濃淡相宜，讓人感受到運動力量與生態修復的完美融合（見圖3）。這一切都離不開伴隨式生態修復建設，離不開生態建設系列技術。

圖2 近自然演替植被恢復

圖3 最美雪道——D2雪道

4.2 開啟種子基因庫——表土剝離、客土回用

表土被喻為種子基因庫，是保持原生態資源的最佳介質。由先期調查與試驗所得數據可知，賽區闊葉混交林區域土壤中含有23科40屬49種灌木、草本植物種子。表土剝離工程依據賽區施工時序采取“隨建設隨剝離”的原則進行，先后分時序、分區域進行在地調查，形成《表土剝離方案》作為后續表土施工圖及實施依據，建設初期需合理進行建設區內表土剝離，收集保護表土資源，隨建設隨修復，優先利用剝離的表土進行造地復墾，還原種子基因庫的生態修復與重建。

明確剝離表土的利用位置特征，其主要集中在生境保護、邊坡工程和景觀營造3個方面。實施框架重點在于制定完整的表土剝離實施流程，包括表土資源調查、表土剝離施工圖紙繪制、表土實施工程方案編制、現場表土剝離伴隨實施四大步驟。

1）表土資源調查 提出估算表土量，初步提出剝離分區，明確土壤種子庫分布，確定合理剝離厚度界域。

2）表土剝離施工圖紙繪制 結合高程圖精準繪制剝離分區范圍坐標、剝離量及獲得剝離種子庫內容植物種類。

3）表土實施工程方案編制 結合高山施工程序劃定表土存放及利用工作表，秉承優先利用、就近利用、適時利用原則，聯合施工組織計劃細化設施要求。

4）現場表土剝離伴隨實施 在項目區內剝離表土無法滿足各方面需求的情況下，從延慶區及周邊區縣調集客土，避免從立地條件差異顯著區域調集，以防物種入侵及病蟲害暴發。

4.3 小海坨修復——亞高山草甸恢復

1）抓住時機是根本 高山賽區出發平臺、高山競速比賽出發地所處的小海陀1800～2200m海拔區域分布大面積亞高山草甸。為保護這一珍稀草甸生態系統，生態修復設計針對施工的時機時序進行嚴格控制，施工前期及過程中對草甸采取隨剝離隨修復的態度。

2）試驗總結打前戰 結合國內外草甸修復經驗及高山滑雪中心的建設時序，最終確定草甸恢復策略為剝離移植和重建。在草甸區域設施建設之初，開展了5組草甸剝離移植研究。研究結果提出保證3個月內剝離及回鋪利用的最佳有效時間。通過自然季節輔助人工初期強養護的方式最大限度延長草墊活性。試驗總結最適合的剝離規格及厚度以保證草皮根系的成活率，從而保證回鋪后草皮的存活和生長效果，最終移植回鋪利用2400m2草甸。巧用根系的蔓生優勢，擴大回鋪范圍，有效提高原生亞高山草甸恢復面積。亞高山草甸區根據立地條件最終形成保護區、草甸非剝離區、草甸剝離區、草甸移植區及草甸回鋪區。

3）生長環境最重要 亞高山草甸生態系統植被類型單一，沒有喬木生長，偶有少量小灌木，主要包括苔草草甸、紫苞風毛菊草甸、銀背風毛菊草甸及叉分蓼草甸4種類型群系。土層瘠薄，一旦剝離破壞則很難恢復。在修復過程中以部分客土與剝離區草甸土適度混合，尋找到原生群系基因完全留下的途徑。由于施工時序問題，在市場可采購的種子中確定以草種及原生外購草種混播形成新的草甸表皮。經過一年半的人工修復，惡劣環境的亞高山草甸挺過嚴寒，像往常一樣開出胭脂花。

4.4 候鳥歸林——近自然森林經營

賽區受干擾區域生態修復區域及設施周邊形成的裸露地易發生生物入侵，導致生物多樣性喪失。設計團隊通過對《延慶賽區生態系統本底資源調查報告》的研究，在冬奧高山滑雪中心森林生態修復及提升風貌區域提出“近自然”修復理念，按原有生態系統規律，盡量減少人工痕跡，以保證修復植被群落與周邊原生植被群落的一致性及整體風貌的完整性。保留原山體植被品種群落特征，將蒙古櫟、五角楓、暴馬丁香作為基調樹，恢復大葉白蠟、白樺、青楊等原生典型群落，建立近自然恢復的人工群落。設施周邊及沿路視線所及區域適當增加冬季常綠植物，提高建筑與周邊景觀的融合度。

賽區物種資源是北京市山地植物多樣性最高的地區之一，也是北京地區野生植物種類位列第二的分布中心。地形北高南低，最高海拔2233.2m，最低海拔627.6m，海拔高度變化大，呈中山峽谷地貌，溫度及水分條件垂直變化較大，形成較明顯的植被垂直帶和豐富的植物種類。賽區植被垂直分布，包括海拔2000m以上的亞高山草甸、海拔1800～2000m的中山落葉松林、海拔1600～1800m的中山黑樺林、海拔1000～1700m的中山蒙古櫟林及海拔700～1000m的低山落葉灌叢。

植被風貌森林結構層次明顯，黑樺林、胡桃楸林、蒙古櫟林等集中連片，植物多樣性豐富，具有較高的自然屬性，在北京西北部乃至燕山山脈具有典型性。賽區缺少常綠植物，冬季景觀性差。

賽區植被群落分為針葉林、闊葉林、灌叢、草甸4個植被型組，寒溫性針葉林、溫性針葉林、暖溫帶落葉闊葉林、溫帶灌叢、溫帶草甸5個植被型，29個群系。全區域分布6類落葉闊葉灌叢。海拔2100～2200m典型草甸群落主要有叉分蓼草甸、大頭風毛菊草甸、柳蘭草甸、苔草草甸等草甸類型。廣泛分布的喬木樹種青楊、山楊、白樺、黑樺、蒙古櫟、糠椴、蒙椴、大果榆是賽區森林群落的主要建群種。

近自然風貌樹種修復根據《森林生態系統經營方案》推薦，選擇油松、側柏、云杉、樟子松作為增綠樹種，主要用于生態修復近身區域50m視線所及范圍。主要優化樹種配置方式按照海拔及陰坡、陽坡多因子進行綜合考量，形成三大海拔分區六大類型樹種配置。

1）低海拔區域 陽坡近自然修復樹種，多涉及冬奧村場館附近，暴馬丁香春季開白花，五角楓和核桃楸秋季葉色轉為不同程度的黃色，沿路四季常綠高大油松及白皮松特色樹皮具有較高觀賞價值；陰坡近自然修復樹種利用核桃楸、稠李、暴馬丁香配置，新增常綠針葉樹種油松，豐富多季節風貌，如圖4所示。

圖4 低海拔區域生態修復

2）中海拔區域 陽坡近自然修復樹種利用白樺、紫椴、大果榆、蒙古櫟配植，新增常綠針葉樹種白皮松；陰坡近自然修復樹種配植包括大果榆、蒙古櫟、五角楓、山楊，新增常綠針葉樹種油松、云杉，突出山楊樹干灰白色，蒙古櫟等秋季葉色轉黃，油松、云杉四季常綠，如圖5所示。

圖5 中海拔區域生態修復

3）高海拔區域 陽坡近自然修復樹種有六道木、繡線菊、紅丁香等灌叢，豐富常綠針葉喬木油松、樟子松，夏季粉色、白色花坡婆娑；陰坡突出紅丁香的均好優勢，彌補高海拔植被稀缺。

4.5 重披綠裳——生態邊坡修復

邊坡修復基于“近自然修復”進行植被恢復技術。施工材料就地取材，回用區域石材，選擇本地物種，禁止外來物種進入。一方面要預防水土流失、涵養水源；另一方面要保證修復后的裸露邊坡盡量與周邊景觀協調一致，秉承“生態優先、分類修復、資源節約、風貌優美、簡單實用”的原則。

賽區海拔落差大，在賽區公路設施項目設計初期，根據不同海拔植物的生長習性，制作不同海拔邊坡樣板段，對植物生長狀況進行動態監測試驗，總結生態數據作為后期生態修復的科學依據，為后期伴隨式設計提供充分的類型設計依據。針對面臨的不確定性因素，進行快速“現場設計”，以達到邊坡精準化修復的效果。

上邊坡和下邊坡坡面條件包括基層地質條件、坡度、坡面固土介質，差異顯著。邊坡坡體巖土工程實施后，實施邊坡綠化生態修復工程。綜合應用邊坡修復試驗材料，對坡度0～63%坡體進行綠化生態修復。結合賽區立地條件進行坡面分類，對典型坡體進行表層土壤水土保持工程設計，運用材料包括植物纖維毯、PP（改性）土工格室，采用生態袋疊置、噴播土壤、自然放坡剝離表土覆綠等綠化方法。

4.6 長蟲溝再煥清澈——水域生態修復

充分利用現有水系、湖塘，結合地形條件和土地利用狀況，充分考慮水生保護植物和兩棲、爬行動物棲息地建設，恢復900m塘壩及河道2號橋洞修復區域動物棲息地。充分利用現有河流水體規劃蓄水池，結合賽區地形條件和土地利用狀況，重點保護規劃塘壩所在胡桃楸林地的原始溝谷，充分考慮北京水毛茛的棲息環境。在900m塘壩庫尾區域加強了凈化水質生態濕地修復。生態工法以原生地卵石壘砌構筑生態丘澤，主要用于北京水毛茛的保護及雨水蓄水池。保護原生北京水毛茛的生長環境，結合鄰近核桃楸林間溪流形成卵石丘澤地，補種沉水、挺水及中生植物（喬灌草），擴大水體進入壩體前的生態消能區，增強水生態安全。結合壩體坡岸栽植高草蘆葦群落，凈化流入壩體的坡面雨水，對壩體水質形成多層次生態防護，同時構建自然野趣的動物棲息地。

4.7 守住山林資源——動植物資源保護

賽區的珍稀植物資源及保護植物眾多，列入《國家重點保護野生植物名錄》（第一批）的有紫椴、野大豆和黃檗3種；列入待公布的《國家重點保護野生植物名錄》（第二批）的有草麻黃、木賊麻黃、五味子、刺五加、軟棗獼猴桃、狗棗獼猴桃、小叢紅景天等17種；北京市一級保護野生植物有北京水毛莨、紫點杓蘭、大花杓蘭、杓蘭；北京市二級保護野生植物有華北落葉松、杜松、胡桃楸、脫皮榆等53種。

對賽區內受擾動的植物進行“一對一”的保護移栽，同時為賽區內珍稀植物建構良好的保護地。通過建立植物保護小區、近地保護小區、遷地保護地等措施對賽區植物進行原地保護及移栽。對上述珍稀植被采取原地搶救性保護及場外人工繁育方式延續原有山林物種。對五味子、刺五加、胡桃楸、脫皮榆、紫椴等珍稀物種進行山林回植栽，恢復原生海拔區段不同生境區域，以近自然方式進行群落栽植。

5 結語

遵循綠色辦奧、生態冬奧理念，在制定物種保護與棲息地恢復重建措施過程中，為野生動物營造擴散遷移通道，就地恢復自然棲息地，提升了野生動物保護成效，維護了生態系統結構與功能的完整性。

從建設伊始的生態調查到保護標準制定，從“邊建設邊保護”到生態修復工程的開展，“綠色辦奧”始終是高山生態修復的理念。目前冬奧村原地保護樹木313棵，賽區內遷地移植喬木24272棵，建成遷地保護基地近300畝，成活率約99%；近地移植灌草11027株。賽區“綠色全覆蓋”，植被健康生長、候鳥歸林，實現“山林場館、生態冬奧”的美好圖景。

圖片來源：圖3，圖4，圖5，張錦影像工作室