矿山迹地由于长期受较高的人为干扰影响，规模性地上、地下开采，加之大量废弃土石渣的堆放，形成地形起伏大、宕口断面高、景观破碎和水土流失严重等地形和环境特征，对当地区域生态系统造成严重威胁。受开采方式影响，矿区的山体、废石堆积区、矿洞、宕口等迹地在采区境域内形成明显的垂直分异格局。

矿山迹地经整合再造的矿山景观是矿山生态修复的重要视觉载体，也是自然、经济和人文景观的多维耦合，主要包括地形地貌、土壤植被、水文、旅游、交通和生活基础设施与特色文化等要素。依托自然生态系统和地形特征，在因地制宜的基础上实施景观生态修复，构建景观生态网络形成各景观要素的有机联系和功能提升，将矿山迹地变成绿水青山，以促进矿山景观生态修复中生态、经济和社会综合效益的提升；因此，如何利用矿坑废弃地地形特征，与土壤、植被、水体、文化旅游、交通和生活基础设施建设等要素多功能耦合，亟待开展深入的研究。

笔者以在矿山迹地为依托开展的威海华夏城设计为例，围绕矿山地形地貌与景观生态修复的相关研究，进行顺应地形梯度的矿山景观生态修复的设计与实践研究。从地形、基底及植被等要素出发，沿水平和垂直方向构建威海华夏城空间结构，进行矿山景观生态网络连通设计，最后对矿山景观修复的核心功能展开设计，体现威海华夏城建设功能，以期为矿山景观生态设计研究提供科学参考及技术范式借鉴。

华夏城位于威海市环翠区里口山脉南端的龙山区域，是以展示东方古典文化为主题的生态文化景区。研究区平均海拔130 m，属温带季风气候区，开采前分布有丰富的矿石资源。20世纪70年代末，因城镇基础设施建设需求龙山成为建筑石材集中开采区，先后入驻26家矿业企业，山体开采面占地2.452 km²，形成采石矿坑44个，开采迹地山体破碎、坑渣遍布、植被损毁，水土流失和生态环境问题突出。2003年始，响应威海市“生态立市、荒山绿化”的号召，华夏城规划与建筑设计遵循“整体布局依山就水、单体建筑化整为零、自然生态环境优先考虑”的设计原则，展开了长达14 a的生态修复设计与实践，推动了矿山改造与文化旅游、人居环境整治、区域经济发展等深度融合。

采石导致龙山区域原地貌山体破坏严重，但地形优势仍存，矿山最高点海拔200 m，最低点海拔70 m，由西向东呈梯级递降(图 1)。因此，设计顺应地形条件，规划合理配置山-水-林-田-湖-草各景观要素，建设并形成层次丰富且结构协调的矿山整体景观生态治理模式^[1]。

图 1(Fig. 1)

图 1 华夏城景观生态修复前的环境概况(2013年) Fig. 1 General situation of environment before landscape ecological restoration in Huaxia city (2013)

针对矿山迹地基础地形高差、山体开采状况和地表起伏、立体水资源和生物资源的分布情况等现状特征，设计采用顺应地形梯度的矿山景观生态修复的ETZLM设计模式(图 2)。

图 2(Fig. 2)

图 2 矿山景观生态设计策略 Fig. 2 Ecological design strategy of mine landscape

1) 环境梯度智慧(environmental gradient intelligence)。矿山在开采过程中，对山体基质、森林植被、自然水体的影响而形成的递降地形、采矿石坑与断面和水体斑块，组成了具有明显梯级特征的环境整体^[2-3]。基于基础地形的规划治理建设，既有利于发掘和利用自然生态优势，又能有效减少资源浪费。因此，依托矿山迹地环境特征，挖掘隐含在矿山基础环境梯度智慧背后的生态学和景观机制，将环境梯度智慧运用于华夏城矿山景观生态系统的设计与实践，是有积极意义的。

2) 立体生态设计(three dimensional ecological design)。矿山景观设计的空间特征表现在山体地势、地形、植被、土壤及水体分布的立体特征，通过利用空间的对比和重构景观斑块的空间形态，达到景观变化的目的^[4]。针对矿山空间环境特征，提出矿山景观设计的立体生态空间策略，充分利用梯级地形特征和地势条件，将矿山内各景观斑块连接，构建一个基于空间梯度的立体矿山生态系统空间。

3) 划区效应设计(zoning effect design)。矿山规划在对生态景观修复的基础上与功能性产业相结合，在不同梯度同一地形水平上打造不同形态的功能性空间。对应矿山迹地不同水平空间环境，提出差异性划区效应设计策略，进行不同形态的功能性空间设计。如在山体高处空间打造垂直形态景观，在地表建设可供人员长时间驻足的景观场所和利用矿坑坑道建设室内景观等，形成多层次空间，从而丰富矿山修复后的景观环境利用功能。

4) 生命景观提升(life landscape promotion)。受人为干扰的采矿活动在开采期内会造成动植物栖息地的破坏，使区域生物多样性衰退，同时形成新的与周围环境不同的地形，采矿活动结束后为动植物提供新的选择居所的机会^[5]。针对研究区采矿迹地地貌特征，通过地势-地形-水文-植物的适应性协同设计，丰富小生境类型，增加生物物种的数量，使重构的矿山景观环境与周边区域环境协同共生，形成完整的矿山景观生命系统。

5) 多功能设计(multifunctional design)。根据研究区梯级地形、水土特征及矿山用地管理情况等复杂条件展开景观生态修复设计，以提升该区域功能与效益。对矿山景观生态系统来说，不仅要满足土地复垦、植被恢复、水土保持等功能，还应该满足景观美化、文化建设及休闲游乐需求的全方位多功能需求，实现矿山修复与生态效益、经济效益和社会效益的有机统一。

利用矿山地形地貌及生态环境条件，旨在建设一个顺应矿山地形的结构稳定、物种丰富、功能多样的矿山景观生态系统，打造充满生命活力的矿山景观生态修复范式。

根据研究区资源禀赋和环境条件，笔者从要素、结构和功能3方面，提出矿山景观的设计技术框架(图 3)。

图 3(Fig. 3)

图 3 矿山景观生态设计技术框架 Fig. 3 Technical framework of mine landscape ecological design

1) 地形要素设计。整体体现地势与地表起伏度结合的地形结构设计。华夏城景观生态修复设计区沿地势梯度，高度从200 m由西向东递降至70 m，原址遗留的采矿石场最大高度达110 m，坡度大于50%，稳定性差且危险性高。应对研究区高差和坡度较大的地势问题，设计的矿山为沿地势走向分布的梯级复合景观群。根据该区域自然地形，为避免过度开挖破坏原有地貌，在与地表起伏特征保持一致的情况下，通过疏导水系，梯级筑坝蓄水建设水库、坑塘，蓄积降水径流，用作水源。其后梳理出景区入口至夏园和圣水观音水库至龙山水库2条水系统(图 4和5)，沿水系统依次设计入口广场、牌楼、夏园、龙王庙、太平庵、禹王宫、龙湖及龙山水库8个建筑组团和7个坑塘景观，形成矿山梯级景观群(图 5)。结合采矿石坑环境特点，充分利用地形高差，修筑地下建筑和隧道，如禹王宫和人防馆的规划，将原址石坑设计为整组建筑的地下展厅，建成国家级人防教育展馆(图 6)。华夏城不仅从景观延展方向体现出沿梯级地形设计的思路，其景观群的每个建筑组团或坑塘的形态设计也充分考虑了矿山迹地地势差异和地表起伏度，如夏园在规划设计中，顺应山势，使建筑与环境相依相存，唱和相应，形成了融入自然环境的景园(图 7)。

图 4(Fig. 4)

图 4 华夏城梯级生态系统剖面图 Fig. 4 Profile of cascade ecosystem in Huaxia city

图 5(Fig. 5)

图 5 华夏城景观群分析图 Fig. 5 Analysis of landscape group in Huaxia city

图 6(Fig. 6)

图 6 禹王宫、人防馆规划前后对比图 Fig. 6 Comparison of the Yuwang Palace and Civil Air Defense Museum before and after planning

图 7(Fig. 7)

图 7 夏园立面图 Fig. 7 Elevation of the Summer Garden

2) 基底重构设计。边坡修复与坑塘异质性的基底重构设计。矿山山体的基底由采矿造成的地面沉降、地裂缝、滑坡和崩塌等矿山地质灾害因素的综合影响形成，既是生态系统的下垫面结构，也是景观生态系统的依托性支持结构，为矿山植被修复提供生长的基质^[6]。矿坑迹地基底结构的设计综合考虑了矿山边坡稳定、土壤修复和坑塘治理等条件。开采区的矿山山体表面、废渣堆积区、宕口，其表面多为遗留的废弃石渣，边坡设计采用覆土绿化法恢复土壤基质。坑塘需具备防渗的作用，在矿坑杂石土上覆以具有防渗特性的黄黏土，夯实后覆种植土(图 8)。观音湖、龙湖等面积稍大的坑塘，其基底增添少量倒木和块石，以增加基底环境异质性，为鱼类、水生昆虫等生物提供生长场所(图 9)。通过边坡土壤的修复和坑塘环境的设计，重构矿山景观生态的生命基底结构。

图 8(Fig. 8)

图 8 溪塘边坡基底设计图 Fig. 8 Basement design of stream and pond slope

图 9(Fig. 9)

图 9 圣水观音水库修复前后对比图 Fig. 9 Comparison of Shengshu Guanyin Reservior before and after restoration

3) 植被修复设计。山体与坑塘地貌的植被修复设计。在考虑矿山地形及基底格局的基础上，植被修复根据不同边坡类型和景观效果确定目标植物群落的植物组成和层次目标，形成丰富的地貌组合和多样化的小生境类型，以扩展景观生态环境空间异质性^[7]。矿山山体上采用乔灌草结合的立体生态系统，在生态修复前期铺垫生长较快的草本植物形成快速护坡效果，后期栽植根系发达、固坡效果好的乔灌树木，包括雪松(Cedrus deodara)、黑松(Pinus thunbergii)、国槐(Sophora japonica)、榆树(Ulmus pumila)、樱花(Prunus serrulata)、紫叶李(Prunus cerasifera Ehrhart f. atropurpurea)等，形成稳定增长的植物群落。坑塘根据地势高差，采用筑坝堵水的方式梳理水系，增强水体交换及其物理净化能力。在坑塘及其道路周边选用景观草木树种，有垂柳(Salix babylonica)、红枫(Acer palmatum)、连翘(Forsythia suspensa)、鸢尾(Iris tectorum)、石菖蒲(Acorus tatarinowii)等，以及花期较长的观赏花，有牵牛花(Pharbitis nil)、白三叶(Trrifolium repens)、长春花(Catharanthus roseus)、月季(Rosa chinensis)等，达到四季常绿，三季有花的景观效果。

1) 空间布局设计。景观要素的空间配置是矿山景观生态系统设计的前提条件，包括水平结构的场地空间布局和垂直结构的生态空间布局设计^[8]。场地空间布局由西向东沿海拔200 m的水库下行到海拔70 m的景区入口处，设计顺应华夏城地势及环境变化，对山体、矿石堆积区、矿洞及宕口等要素进行沿地形梯度的矿山场地空间布局。矿山迹地生态布局重点为植物配置组合与群落结构分层，山体植被的修复采用垂直结构分层设计，注重乔灌草不同种类植物在垂直方向上的组合与镶嵌，利于增强边坡稳固性，为鸟类、昆虫等不同动物提供栖息生境，场地与生态空间混合布局形成的不同景观组团，有利于丰富矿山景观的立体生态特征。

2) 网络架构设计。华夏城生态网络是威海市南区城市生态网络的重要节点，与威海市区域生态网络连通设计和矿山景观生态网络构建设计共同组成层级性设计架构。区域生态网络将华夏城生态景观放到威海市生态环境保护网络体系中，填补威海城市南区绿地的空白，形成区域上的连续网络架构。通过对矿山水土保持、植被覆土重构、坑塘水源涵养、局地气候调节等功能设计，优化威海市生境质量。华夏城矿山景观生态网络重点针对坑塘水系的连通设计，形成有机联系的矿山景观生态网络。从矿山最高处的水库连通各景观组团汇至入口广场坑塘处，顺应地形梯度，形成2条串珠状梯级矿山景观生态线路，实现矿山水生态网络的水源收集与雨洪调控。

1) 土壤恢复。华夏城矿石采掘对山体的破坏以及大量工矿废弃物的堆积，使土地环境质量明显下降。矿山边坡土壤的修复以恢复土壤基质为主，针对不同基底类型采用覆土绿化法，是恢复土地资源、保护生态环境及保障区域可持续发展的重要途径。

2) 植被恢复。矿山开采剥离的表层土壤和废弃石块的大面积堆放，导致地表植被破坏。植被恢复针对不同边坡类型选择适生植物材料，并结合乔灌木强大的植物根系形成更加稳固的生态效果，可以有效提高矿山山体防护能力，以改善生态环境多样性的要求。

3) 水土保持。由于矿山大规模、高强度的开发利用，导致水土流失问题突出。构建地形梯度分级蓄水的水库坑塘等设施，起到拦蓄、存储和利用地表水的功能，矿山基底土壤与适宜性植物的种植，形成“基底+植物群落”生态结构，形成良好的固定与水土保持的作用。

4) 景观美化。通过利用山体自然形态建设华夏城生态景观，依山就势梳理现场地形和水文，打造景观组团形成丰富的观赏体验场所，形成多样化、形态优美的矿山生态景观。

5) 文旅发展。规划设计前对矿区原址遗留的古井、古建筑、古树等历史遗迹进行合理避让与保护，建设文化谷、民俗馆、人民防空教育馆等具有展示历史文化、科普教育等功能的景观组团，在还原历史记忆的同时弘扬矿冶文化特色，有利于矿山文旅产业发展^[9]。

6) 休闲游乐。华夏城景观生态设计在系统恢复矿山景观生态环境的同时，建设高空索道、神游传奇等景观，力求将矿山景观建设与游人参与互动结合，为游人提供良好的休闲游览环境^[10]。

截至2019年，华夏城森林覆盖率由56%提高到95%，植被覆盖率由65%提高至97%，栽植各类树木200余种，利用山势修筑坑塘35个，表现出良好的生态效益。除水源涵养、土壤保持、地表径流净化等功能外，生物多样性提升效果明显。不仅改善了华夏城周边环境气候，还填补了威海市南区城市绿地公园的空白，有效促进了生态环境和生态旅游的可持续发展，是打造海绵城市的成功案例(图 10)。

图 10(Fig. 10)

图 10 顺应景观梯度的矿山景观 Fig. 10 Mine landscape conforming to landscape gradient

华夏城生态环境改善的同时也带动了区域的经济发展，土地得到恢复及合理利用的同时也推动了文化旅游的蓬勃发展。华夏城景区打造了360度旋转行走式室外演艺《神游传奇》秀、国家人民防空教育基地、胶东民俗特色博物馆等。截至2019年底，游客接待量达到2 000万人次，销售收入达到2.3亿元。并与威海市形成有效的经济产业链，为当地经济发展增加了动力。

华夏城景观生态修复不仅产生了良好的生态效益和经济效益，同时也带来了社会效益。在居民生活上，带动了周边地区人员的充分就业和配套服务产业的繁荣，创造就业岗位1 000多个，新增较多城市住宿餐饮旅游购物等相关产业。在科教示范上，建设生态文明展馆，对保护和传承威海地方传统文化，提升地区形象效果显著。

华夏城景观生态的设计与建设，是矿山迹地景观生态设计和实践的创新探索。华夏城顺应了矿山迹地所在地势的高差和地形起伏，规划布局了沿水系统的景观组团，构建了沿地形梯度展布的矿山景观生态网络。矿山景观设计充分利用梯度智慧设计和建设多样化的立体生态环境，丰富矿山景观的空间异质性。建成后的华夏城生态环境优良，一定程度上促进了威海市生态、经济和社会效益的提升。华夏城生态景观的建设，是矿山绿色发展、践行“山水林田湖草是生命共同体”理念的有效探索，为中国矿山生态修复提供了实践样本。