贠 劍,郭慧鳳,王志玲,薄 偉,王 君
(1.山西農業(yè)大學林學院,山西 晉中 030801;2.山西農業(yè)大學園藝學院,山西 晉中 030801;3.山西太原動物園,山西 太原 030000)
城市公園作為城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成成分,承擔著改善植物綠地景觀和減緩人民生活壓力的重要作用.西苑公園是山西省晉中市太谷城區(qū)最大的城市公園.2015年政府對西苑公園進行了園林提升改造,目前,西苑公園已成為附近上萬居民休閑娛樂的場所.隨著人們生活水平的提高,人們對周邊景觀環(huán)境綠化植物的選擇與配置提出了更高要求.從傳統(tǒng)意義上對美景和功能的關注轉為景觀體驗的舒適度需求上.同時,人口老齡化以及弱勢群體的特殊心理需求,也對景觀設計提出了更高要求.應對現(xiàn)有景觀進行綜合評價,找出制約景觀品質的關鍵因子,充分發(fā)揮城市公園的人文生態(tài)價值.層次分析法是定性和定量、主觀和客觀相結合的決策方法,可將主觀判斷導入評價模型,并加以量化,已廣泛應用于高校園林綠地以及熱門園林的評價當中[1-5].其主要評價角度體現(xiàn)在植物的觀賞價值和生態(tài)價值,比如,使用AHP法對建蘭[6]、酢漿草屬[7]、獨蒜蘭屬植物[8]等園林植物的觀賞性進行了評價并給出優(yōu)化建議.何詩靜[9]采用4個指標層“生物多樣性、植物群落鄉(xiāng)土性、生活型結構、植物健康和養(yǎng)護管理”對公園植物生態(tài)功能進行了評價,提出適合武漢的優(yōu)良植物結構模式.筆者從植物造景的生態(tài)效益、景觀效益和生理影響出發(fā),采用層次分析法,對山西省晉中市太谷區(qū)西苑公園的不同植物景觀單元進行評價及分析,提出合理化植物配置模式,指導城市公園植物景觀的提升.
2020年秋天,對山西省晉中市太谷區(qū)西苑公園的植物色彩搭配、植物配置模式、植物與周邊硬質環(huán)境的協(xié)調性等方面進行調查拍照;并對特殊植物進行標本采集,對照《園林樹木學》和《中國植物志》確定植物種類.運用層次分析法(AHP)對公園現(xiàn)有植物景觀進行綜合分析和評價.
1.2.1 基本概況 調查樣地位于山西省晉中市太谷區(qū)城西北處,占地6 hm2,北臨金谷西街,西臨南山南路,東接山西交通技師學院,地理坐標為東經(jīng)112°33′1.14″~ 112°33′9.27″,北緯37°25′48.00″~37°25′59.06″.屬暖溫帶大陸性季風氣候,春季干燥,夏季炎熱,秋季涼爽,冬季寒冷.年平均氣溫10~12℃.
1.2.2 植物資源組成 西苑公園主要喬木種類有19種,隸屬12科18屬,其中,落葉15種,常綠4種;主要灌木種類有9種,隸屬6科7屬,其中,落葉5種,常綠4種(表1).
表1 西苑公園主要綠化喬木、灌木Tab.1 Main greening of trees and shrubs in Xiyuan Park
續(xù)表1
1.3.1 綜合評價體系建立 根據(jù)西苑公園的景觀特點,并借鑒前人研究成果[10-12]來構建植物景觀評價指標體系.第一層是目標層,為西苑公園植物景觀評價,記為A.第二層是標準層,為生態(tài)效益、景觀效益、心理感受,分別記為B1、B2、B3.第三層是指標層,其中,生態(tài)效益下評價準則包括公園物種多樣性(C1)、植物郁閉度(C2)、植物配置層次結構對空氣凈化能力的影響(C3)、植被覆蓋率(C4);景觀效益下評價準則包括植物觀賞部位的豐富度(C5)、植物的整形修剪與布置(C6)、植物與周圍山石水體建筑的協(xié)調性(C7)、植物色彩和季相(C8);心理感受下評價準則包括對環(huán)境質量的要求(C9)、對景觀審美的感受(C10)、整體環(huán)境帶來的感受(C11).以每個項目指標的總分為100分做出滿意度評價,邀請公園游客和景觀園林相關專業(yè)學生和專家填寫調查問卷,根據(jù)西苑公園不同角度拍攝的照片對11個指標層進行打分.
1.3.2 權重確定 構造判斷矩陣,采用“1-9標度法”[13-14],根據(jù)不同評價指標的重要程度,兩兩相較,基于咨詢專家和查閱文獻,構建每層指標的判斷矩陣,得出最大特征向量,并檢驗判斷矩陣的一致性[15].通過判斷CR值,驗證各層次指標是否通過一致性檢驗,當CR<0.1時,認為判斷矩陣具有滿意的一致性.計算出每項指標相應的權重值,以判斷各指標的相對重要性(表2~表5).結果表明,矩陣的最大特征向量分別為:3.009 2、4.010 4、4.060 6、3.000 0,對應的權重的一致性經(jīng)統(tǒng)計得出分別是:0.007 9、0.003 9、0.022 4、0.000 0,均小于0.100 0,符合要求.
表2 判斷矩陣(A-Bi)Tab.2 Judgment matrix(A-Bi)
表3 判斷矩陣(B1-Cj)Tab.3 Judgment matrix(B1-Cj)
表4 判斷矩陣(B2-Cj)Tab.4 Judgment matrix(B2-Cj)
表5 判斷矩陣(B3-Cj)Tab.5 Judgment matrix(B3-Cj)
1.3.3 綜合評價分級 通過景觀綜合評價指數(shù)法得到綜合評價分值.景觀綜合評價得分式中Xi表示評價因子權重值,F(xiàn)i表示評價因子評分.利用公式CEI=S/SO×100%確定公園植物景觀等級[16],最終使用“差值百分比分級”法劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(表6),劃分標準在前人研究成果的基礎上結合了不同植物配置模式的實際打分情況而設定[17].
表6 景觀質量等級表Tab.6 Table of landscape quality grade
將不同配置模式下路邊的PM值與林內的PM值做差得到凈吸收量(圖1).一般情況下,路邊PM1.0和PM2.5均比林內PM1.0和PM2.5大,具體表現(xiàn)為:喬灌草搭配>喬灌搭配>喬草搭配>灌草搭配,表明喬灌草搭配對空氣中塵埃和飄塵的滯留能力較強,能夠起到較好的凈化空氣的作用,而灌草搭配對空氣中塵埃和飄塵的滯留能力最弱,因此,運用多樣化的植物配置模式,將有效降低空氣中的有害顆粒.
圖1 不同配置模式對PM1.0和PM2.5的凈吸收量Fig.1 Net absorption of PM1.0 and PM2.5 in different configuration modes
依據(jù)標準層B和指標層C的權重,確定了指標層C中各評價指標相對于目標層A的重要性權值,即層次總排序(表7).
表7 西苑公園植物景觀的評價結果Tab.7 Evaluation results of plant landscape in Xiyuan Park
由表7可知,在標準層中,生態(tài)效益權重值為0.539 6,排第一,景觀效益權重值次之,心理健康影響權重值最小,說明在城市公園改造中首先應注重生態(tài)效益的改善.在指標層中,生態(tài)效益的4個指標因子中按權重值由大到小排為:植被覆蓋率>植物配置層次結構對空氣凈化能力的影響=公園物種多樣性>植物郁閉度.因此,在滿足一定的植被覆蓋率條件下,需注重植物配置的豐富度,尤其是增加公園喬灌草復合層次,盡可能地發(fā)揮城市公園的生態(tài)效益.景觀效益的4個指標因子按權重由大到小排序為:植物色彩和季相>植物與周圍山石水體建筑的協(xié)調性>植物的整形修剪與布置>植物觀賞部位的豐富度.在優(yōu)化時,需重點考慮不同植物的色彩和季相變化.心理需求的3個指標因子按權重由大到小排為:整體環(huán)境帶來的感受>對環(huán)境質量的要求>對景觀審美的感受.因此,公園景觀設計中,應注意植物和亭臺樓閣的合理搭配,進而營造雖由人作、宛若天開的整體景觀.層次總排序權值最大為植被覆蓋率,說明西苑公園植物綜合景觀的提升首先要保證一定的植被覆蓋率.
在不同植物景觀配置下,由上述得到的各指標因子權重與打分分值相乘得到權重得分,進而得到綜合得分,根據(jù)CEI判斷植物質量等級(表8).
表8 西苑公園植物景觀綜合評價Tab.8 Comprehensive evaluation of plant landscape in Xiyuan Park
續(xù)表8
喬灌草植物配置下的景觀質量等級最高,為Ⅰ級,喬灌草較灌草、喬草和喬灌,有豐富的復合層次,空氣凈化能力較強,且針葉、闊葉,常綠、落葉搭配,四季景象變化明顯,群落展現(xiàn)出較高的視覺質量.灌草配置CEI最低,由于缺乏喬木,植物配置的立體層次性不夠突出,因此植物配置過程中要增強立體層次,使林冠線高低錯落,富有變化.由表7、表8可知,雖然心理需求的權重值最低,但不論何種植物配置,心理需求的評分較生態(tài)效益和景觀效益得分都為最高,說明植物綠地景觀帶給人身心健康的影響是景觀設計不容忽視的部分.
在引用其他綠地景觀評價指標[18]的基礎上,筆者結合不同植物配置模式對PM1.0和PM2.5的吸附能力,共同構建了西苑公園植物景觀評價模型.結果表明,西苑公園植物景觀首先要滿足生態(tài)效益和景觀效益.因此,以喬、灌、草搭配,營造多層次的、高覆蓋度的植物景觀是此類城市公園景觀提升的重點.在此基礎上,設計師應充分考慮人對景觀的整體需求,應從人的舒適度以及視覺感受等方面進行優(yōu)化.
結合評價結果,提出以下建議:1)優(yōu)化立體空間景觀效果;鑒于公園中垂直空間的景觀略顯單薄,建議在具體實施中適當增加藤本植物,以及加入城市主題花壇和花境,根據(jù)不同種類和色彩搭配體現(xiàn)當?shù)匚幕厣?9];2)優(yōu)先考慮人對景觀的需求;當前湖岸兩側人行步道的垂柳容易引起飄絮,使游人過敏,建議科學合理規(guī)劃,替換一些優(yōu)勢行道樹樹種,如銀杏、白蠟、欒樹等落葉喬木;3)優(yōu)化公園次干道景觀;當前次干道種植的金銀花和沙地柏匍匐性很強,景觀層次感略顯凌亂;4)兒童游樂區(qū)的植物可進行優(yōu)化:兒童游樂區(qū)為西苑公園的重點項目,整體區(qū)域植物較少且色彩單一,建議適當增加五角楓、紅楓、金葉欒樹和金葉白蠟等秋色葉或變色葉喬木,并引入一些葉形有特色、枝干富有形態(tài)美、趣味性強的植物,增進兒童活動區(qū)形狀、色彩的多樣性.
本研究將不同植物配置對人的心理影響因子融入城市公園植物景觀評價體系中,具有一定的創(chuàng)新性.然而,植物除具有空氣凈化、美化、綠化的作用外,不同植物配置對負氧離子、芬多精以及環(huán)境小氣候等康養(yǎng)因子的影響尚未有明確論斷.讓城市公園通過植物釋放健康因子,進而提升其公共健康服務功能,將是后續(xù)研究的重點.