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宁波植物园废弃铁轨景观设计与生态修复技术

2023-01-13 16:35:08

崔冰洁,刘群录

(上海建工环境科技有限公司,上海 200000)

随着工业技术发展带来的“高铁风暴”,一些老旧的铁路线、火车和站台被淘汰,部分矿产资源枯竭及许多工业专线也失去存在的价值。城市迅速发展遗留下来的纵横交错的废弃铁轨,给大众生活带来严重不便的同时,也割裂了城市布局和自然肌理,制约了城市发展。铁轨废弃更新是一种有效的城市更新方式,美国是提出废弃铁轨功能再生理念最早的国家,提倡将废弃铁道改为绿道使用,1998 年美国境内所有废弃铁轨全部实现转型,而巴黎多处废弃铁轨改造成为共享花园等[1]。Marzia Quattrone 等[2]提出以绿道转换为目标的废弃铁路分析与评价;
Maria Vittoria Corazza[3]研究了铁路再生和社区再生环境技术;
Modesto Ariana 等[4]以伊斯特里亚废弃的坎法纳尔——罗文杰铁路为例,研究适宜性建模在建立新型自行车、行人路径中的应用;
Severus-Daniel 等[5]研究线性公园对以城市更新为重点的废弃铁路地区的影响。柏林三角公园的废弃铁轨几乎不加装饰,运用植物种植将其改造成绿化用地。国外废弃铁轨景观更新实践始于20 世纪60 年代,废弃铁轨景观设计和实践体系相对成熟,基本结合场地和文化特征进行设计,借助生态修复技术实现场地景观更新。

Hu ErsiLin Qing[6]以北京——张家口铁路公园(南学院街道规划)设计为例,提出城市更新背景下的铁路废弃地景观更新设计;
黄嘉萱等[7]以亚特兰大Beltline 为例,评估铁轨废弃城市更新绩效;
Chun Zhang 等[8]研究了张家口一条锈迹铁路再利用导致城市再生的案例;
LiXiao 等[9]提出创新废弃铁路废墟和数字化景观设计的方法;
董蓉[10]基于绿道理论,研究了浙江省废弃铁路改造与利用;
陈涛等[11]提出适用于城市废弃铁路改造的一般性策略;
董盼盼等[12]提供了景观改造层面的参考;
李志刚等[13]研究了天津废弃铁路及周边工业遗存的再利用。国内主要侧重于废弃铁轨景观设计方面,而对景观设计和生态修复实践研究较少。

目前,对废弃铁轨的处理方式包括:①简单拆除、回收和回炉重铸。较为耗费人力、物力、财力,经济效果不显著;
②改造成城市轨道交通。如上海轨交3 号线的江湾镇——上海南站段是由废弃铁轨和沪杭铁路改造而成,轻轨适合大中城市,有轨电车适合中小城市;
③改造成城市道路。如由京广铁路改造成为长沙芙蓉路,长9km,该模式投入小、周期短,适合中小城市;
④改造成城市绿道。适合所有城市,但对废弃铁轨的走向和沿线景观有一定要求[7]。由于铁路建设技术日新月异,废弃铁轨大多不能满足改造成城市快速通道的要求,因而国内大部分废弃铁轨都维持原状。随着休闲旅游需求的快速增长与公共空间日趋紧张的矛盾愈加激烈,废弃铁路的空间优化对城市空间可持续发展具有重要意义。

如何根据场地情况进行规划设计,针对性地修复场地,进而采用可行的场地修复措施,实现废弃铁轨生态景观重塑,是废弃铁轨再利用的一大难题。宁波植物园废弃铁轨由20 世纪70 年代工业运输遗存下来,因其地处宁波植物园,景观设计必须符合植物园的景观性、文化性、地域性特征。所以,宁波植物园废弃铁轨改造具有一定典型性,是国内植物园唯一利用原有铁轨场地重塑植物进化史景观带的案例[14]。

1.1 区位概况

宁波植物园地处宁波市镇海新城南、北两片区结合部,毗邻宁波外环线,距离宁波市中心12km,东至东外环、南至北外环、西至329 国道、北至文育东路,总面积386.9hm(2见图1)。宁波植物园中心地带遗留一段东西走向长700m 的废弃铁轨,其是1979 年开始运营服务于宁波港镇海港区和镇海炼化等工业和航运企业,属于原镇海炼化和宁波化工区洪镇铁路。南邻规划高架铁路,北侧地下埋有高压油管,后因铁路被抬高,因而地面上的轨道被遗留下来(见图2)。

图1 宁波植物园区位图

图2 废弃铁轨区

1.2 场地存在的问题

1.2.1 土质问题严峻。由于废弃铁轨荒废多年,经专业检测分析,普遍存在土壤容重大、非毛管孔隙度小、渗透性差、质地黏重、含砂量低等问题;
物理性质退化,导致土壤有效含水量低,使得植物不耐旱,土壤调节水分能力丧失,易导致植物死亡。

1.2.2 生态环境脆弱。生锈的铁轨及枕木四周均是原来铺设的石子水泥等路基,环境恶劣、杂草丛生,生物链极其单一且脆弱。

1.2.3 植物种群单一。废弃铁轨周围植物种类单一,仅存有杂草和青苔,常年处于荒芜状态,生态环境不利于植物种群的构建。

2.1 景观重塑

德国萨基兰德自然公园尊重场地中的植物、设施、地形,并采用低人工干预的设计手法,使人们感受到自然强大的生命力和浓重的工业色彩,这种人工与自然的碰撞,使得场地颇具后工业特色[15]。宁波植物园依托废弃铁轨进行现代景观叙事设计和线性空间植物造景,在布满锈迹斑斑的道钉和轮轴的铁轨两侧,按植物进化演替过程配置植物。因地制宜重新塑造区位生态景观,以呈现复古的载体,与新创意完美结合,通过景观处理形成铁路文化与新技术、新创意的展示之路。

2.2 文化传承

废弃铁轨虽不在承载运输功能,但承载着一代人的历史记忆,历经自然环境的雕琢、岁月的洗礼,具有独特的时代烙印,留下了地标性的文化遗产,同时,尊重地方文化也能间接降低场地更新成本。上海徐汇滨江公共开放空间(南浦站——东安路段)将原场地上的老铁路、遗留的铺装块石、铁道信号灯融入场地活动组织,使得这些物质和精神遗产与场地及周边环境相融合,丰富公共空间的同时,又能传承场地文化[15]。宁波植物园通过保留老铁轨周边的场地肌理并展示植物,铁轨周边的车站模仿铁路站台,景观小品由火车车厢改造而成,形成独特的时间景观,保留工业记忆。衰败和没落感中透出生命的新意,隐喻往日前工业时代的峥嵘岁月,既能凸显地方特色,又能起到科普教育作用。

2.3 生态修复

相比将废弃铁轨简单拆除回收和回炉重铸,保留原有废弃铁轨进行景观重塑既能节约成本,又能提高空间利用率和土地利用价值。铁轨废弃地生态修复包括土壤修复、水体修复、保护动植物多样性、优化群落[16]。宁波植物园在原有生态环境的基础上,修复改良废弃铁轨周围土壤,因势利导对其进行微观改造,丰富植物种类,利用植物降解和净化被污染的土壤,避免再度干扰原有生态系统[17]。植物进化之路展示区植物种类繁多,习性多样,应重视设计植物群落,巩固群落结构的稳定性,促使废弃轨道景观效果完成蜕变。

3.1 景观重塑

3.1.1 植物设计。遵循植物种类和配置形式多样性,色彩与质感多样性及科普性、观赏性、地域性原则,按照植物进化系统演变过程在废弃铁轨两侧配置乡土植物及象征进化的植物。轨道两侧为单子叶植物展区,以水生植物展示为主,与相邻的滨海湿地区相呼应,两侧防护林重点利用植物科属描述植物进化之路的大致轮廓(见图3、图4)。植物设计结合季相变化,沿废弃铁轨春赏樱、夏观荷、秋闻桂、冬咏梅,一年四季皆可观景。

图3 植物与雕塑结合

图4 植物与废弃铁轨结合

3.1.2 旱溪花境设计。在废弃铁轨两侧布置多个旱溪模块,以旱溪为载体回收和储蓄雨水,沿铁轨观光线两岸布置阴生花境、岩生花境、自然生态花境、草本花境等旱溪花境(见图5、图6、图7)。阴生花境,保留原有水杉,采用丛植和点缀手法,布置蕨类及阴生植物,共同营造主题花境;
岩生花境,采用点植和团状种植手法,配置松柏类及少量单子叶和景天科植物;
混合花境,以观赏草为主,贯穿整个植物进化之路,采用混合型花境手法布置高、中、低多层次景观效果,根据植物进化理念,每个阶段都配置专类植物进行过渡;
草本花境,以观赏草、宿根花卉、球根花卉为主体,采用自然式和植物群方式布置。

图5 旱溪花境意向图

图6 岩生花境

图7 草本花境

3.1.3 铺装设计。废弃铁轨两侧铺装采用规整铺装和自然散铺相结合的形式,路面石板刻有进化植物的叶片轮廓(见图8),与各区位植物相呼应,石板上的图形起到传递植物进化文化的作用。部分临近铁轨采用石子散铺的形式,实现废弃铁轨与园路的自然过渡,既能增强游客互动式体验,又能起到导流作用(见图9)。

图8 石板叶片

图9 石子自然散铺

3.2 文化传承

3.2.1 串联工业记忆。通过采用线性因素串联带状空间设计手法,以废弃铁轨为主线,串联工业记忆和自然景观,确保景观的整体性,降低景观破碎化对种群动态平衡的影响,使得每个纲目种属景观节点自然过渡,以废弃铁轨为载体,诠释植物沧海桑田的变化(见图10)。将场地精神融入景观演变肌理,让人感受生命的坚强与奇妙,实现设计形式与内部结构的和谐统一,完整的自然过程可促进人们体验的连贯性,实现人与自然的和谐统一。

图10 废弃铁轨——植物进化之路

3.2.2 景观叙事科普。以时间、铁轨为轴讲述植物进化故事。入口处展示几块巨型木化石,寓意古树木埋在泥土、火山灰或其他物质中,经过漫长的岁月演化成石块。由西向东展示苔藓与蕨类植物(孢子植物)、裸子植物、被子植物进化之路,并与两侧专类园有机结合,以叙事的方式引导游客体验不同纲目种属的植物景观,采用现代景观叙事设计,激活废弃铁轨连接工业时代与生态景观。

3.2.3 场地原真性利用。原场地保留的废弃铁轨、火车车厢、场地肌理都有时间的烙印和空间的痕迹,应挖掘场地特色,利用观光小火车(见图11)将静态视觉转化为动态视觉。游客乘小火车,游览高架下藤蔓植物的进化之路及垂直绿化景观,动态的视觉感受给人一种旷达的享受。流动的自然景观提供了更多维度的空间,可实现步移景异的景观效果。同时,将厚重、硬朗、直线、复古的废弃铁道与轻松、明快、柔和的自然景观有机结合,增加景观的厚度。植物的野性、衍生更替与废弃铁轨的金属属性、复古小火车相呼应,高架桥墩进行主题彩绘(见图12),与沿轨景观形成呼应,给人们带来视觉盛宴同时能产生情感共鸣。

图11 铁轨与观光火车利用

图12 高架桥墩主题彩绘

4.1 土壤修复技术

由于场地生态环境遭到严重的污染和破坏,采用保护——修复——改善手法,实现生态修复。原场地硬质化较严重,存在土壤容重大、非毛管孔隙度小、渗透性差、质地黏重、含砂量低等缺陷,机械和人为践踏导致轨道周围土壤更加密实。根据现场调查及试验结果,采用盲管排水系统布设和介质改良相结合的方式改善土壤。采取40cm 表层土介质改良与地下盲管、盲沟排水改良相结合的方式,在表土50cm 下铺设盲管、盲沟,由于上表层是利用介质改良过的土壤,渗水性较好,通过管道排水可解决土壤积水问题。利用宁波当地农作废弃物砻糠作为土壤改良的重要原料,通过添加发酵砻糠、山泥,既可降低土壤容重,改善土壤通气透水性,提高土壤有机质含量,改善土壤肥力,又可改善土壤质地,促进土壤形成良好的团粒结构。由于每种植物习性不同,土壤改良采用基本配方+专用配方的方式,在蕨类植物区,通过添加草炭和硫酸亚铁形成肥水特性良好的弱酸性土壤,通过改良,土壤容重和pH 值均明显下降,有机质、氮磷钾含量均得到提升。

4.2 植被恢复

种植植物是最高效、成本最低的土壤修复方法。种植乡土植物可有效减短植物适应期,如金线松、江南油杉、红楠、舟山新木姜子、宁波木樨等,既能满足造景效果要求,又能真实反映宁波的季节变化。植物进化之路前端的上木布置较为稀疏,新种植的乔木经过修剪,遮荫效果不理想,而蕨类植物通常生长在森林下层阴暗而潮湿的环境中。因此,将蕨类植物种植到靠近高架桥的一侧,种植初期选用60%~80%透光率的遮阳网模拟蕨类植物生态环境,定期喷雾浇灌,以创造湿暗、阴凉、微酸性的生理环境,并采用自然式配置手法,营造独特的生态意境,提升场地生态系统自我组织与调节能力。但由于场地受周边高架及地下管道限制,无法栽植高大的乔木,区域缺乏点景树,而种植的中小型灌木矮小、稀疏,无法形成清晰划一的天际线。另外,由于铁轨仅长700m 且两侧有障碍物,植物丰富度和景观多样性较差。因此,空间限制是景观重塑设计需要重点考虑的因素。

4.3 景观效果优化

生态修复更加注重景观效果优化,以蕨类植物为例,其收集与展示既要考虑展现园区物种的多样性与科普性,又要营造宜人的景观,满足游客观光放松的需求。裸子植物区共配置16 种,分属14 科且观赏价值高、适应性强的蕨类植物,如江南卷蕨、金线蕨、贯众、肾蕨等,采用群植方式展现群体美;
又如,松叶蕨、木贼、渐尖毛蕨、东方荚果、树蕨等,采用孤置、丛植方式展现个体美,其中,属于落叶型的荚果蕨、蕨在初春钻出地面的嫩芽,可营造“天街小雨润如酥,草色遥看近却无”的意境,给人无尽的活力与新意。根据蕨类植物不同的生态习性进行重点布置及细部处理,如铁线蕨、石韦等植物固定在岩石或石缝中,蕨类植物的线条感可软化石头的生硬感,衬托石头的质感等。而芒萁、肾蕨等植物喜光照,可布置在阳光能直接照射的空旷地。

废弃铁轨景观重塑可通过对废弃铁轨的保留——再利用——再生实现,其在文化传承、生态环境、经济发展方面都能产生正效益,不但能提升废弃铁轨本身的艺术价值,而且能延续所在城市的工业风貌与文脉。废弃铁轨场地生境很难满足多样植物生长条件,前期生境的恢复需要较多的人为干预,通过地形现状因地制宜重新造景,分析植物习性和配置方式,采用合理高效的施工技术,营造人工地形,利用温度、湿度、风向、坡向等创造不同小气候条件,以利植物生长与引种驯化,营造多样而良好的生境条件,以生态修复为基础,赋予场地新的功能。宁波植物园自2016 年开园以来,废弃铁轨景观几乎不再需要人工干预,“保留”废弃的铁轨,引入植物进化之路的理念实现景观更新,并采用生态景观重塑技术实现资源的有效开发利用。由于废弃铁轨长度限制,故仅对两侧景观设计及生态修复技术进行探究,得出的结论适用范围具有局限性。

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