基于AHP法的生境營造模式下地被植物群落景觀評價

張馥蓉

(成都市建筑設計研究院，四川 成都 640015)

1 研究背景

隨著西北地區大中城市建設進程的加快，傳統的種植方式無法較好地適應如今的生態環境，并且傳統的種植模式養護成本較高，季節性景觀變化不夠明顯，無法達到人們在審美層次上的需求。在對城市建設現狀以及生態環境需求的思考基礎之上，人們提出了生境營造的理念，并在西北地區對其理論和實踐進行系統深入的研究。生境營造模式下的地被植物群落能否被大眾所接受，了解人們對其真實的評價，探尋大眾更加偏愛的地被植物群落組構模式逐漸成為研究重點。

國外景觀評價的研究始于 20 世紀 60 年代中期，經過 70 年代快速的發展，多種多樣的風景評價方法相繼出現，國外的研究學者在景觀評價方面，更多的還是以自然資源為主要的研究內容，最開始的研究也是以森林出發，試圖從不同的角度對森林的價值進行剖析。隨著時代的發展，國外以及國內其他領域如道路植物景觀，濱海景觀，城市空間的景觀評價都逐步開始納入研究的范圍。研究的方法與手段也隨著科技的不斷進步有所提升，許多心理學視覺的實驗儀器開始被使用，更多的軟件也可以輔助研究學者們對于過程和結果的把控。

在國內的研究中，針對生境營造模式下地被植物群落的景觀評價研究還處在初步發展階段，隨著生境營造模式下地被植物群落設計研究的逐步深入，在生態學的思考之外，研究大眾對于其接受程度以及偏好應該提上日程，因此對其景觀評價研究就尤為重要。

2 研究內容與方法

2.1 研究對象

生境營造模式下地被植物群落設計主要考慮日照、氣溫、降水、風4個方面對植物生長的影響，根據場地的生境類型劃分，針對不同生境分區的小氣候特征，以及建筑物和喬木對小氣候的影響，以“地被覆蓋層+季節主題層+結構層”為群落組構模式提出了相應的草本地被植物群落設計策略與目標；結合不同生境區域小氣候特征，配合不同的地表覆蓋物類型，為群落生態設計提供適宜途徑[1]。

以西安建筑科技大學南門花園中生境營造模式下地被植物群落為例，在每一個1 m×1 m的樣方中，地被植物群落組構垂直結構共分3層，地被層以松麟和礫石作為地面覆蓋材料，種植層采用結構層+季節主題層的兩層結構。結構層選取1種植物作為群落的建群種，季節主題層選取2種植物作為優勢種，共組成4種物種搭配模式：八寶景天+棉毛水蘇+毛地黃釣鐘柳、八寶景天+蓍草+地被石竹、橙花糙蘇+燈心草+苔草、橙花糙蘇+美國薄荷+小兔子狼尾草。

景觀評價的對象為在2018年3月到2018年12月期間，對西安建筑科技大學南門花園選取4個植物群落進行詳細調查。選擇天氣晴朗、能見度高的日子，盡量選擇相同的日照條件下用同一數碼相機進行照片的拍攝，盡可能避免將非景觀因子拍攝在內，如人、車輛和景觀設施等[2]，春夏秋冬4個季節每個樣方一張照片，一共16張照片。

2.2 研究方法

層次分析法(AHP)是運用多因素分級處理來確定因素權重的一種方法，應用層次分析法建立景觀評價模型，通過詢問專家將不同的指標進行一一重要性的比對，對每一層次的各元素進行客觀判斷后，再兩兩比較同一層次的各元素相對于上一層次中某一準則的重要性構建判斷矩陣，通過計算求得每個元素的權重值，進而計算出各層的全部元素對目標層的合成權重，并加以排序，最后根據各指標的合成權重值結合已有的數據對目標進行逐個評價[3]。

本文在前人研究的基礎上，運用AHP法對西安建筑科技大學南門花園生境營造模式下地被植物群落景觀進行定性與定量的評價，探討生態學、美學、心理學3個方面的影響，并提出相應的地被植物群落景觀優化對策，同時進一步發展和完善生境營造模式下地被植物群落景觀的評價方法。

3 景觀評價過程

3.1 建立景觀評價模型

根據文獻綜述中其他研究者對于植物群落景觀評價模型的匯總與整理，結合生境營造模式下地被植物群落本身的特點，將傳統的評價模型做了調整與修改，篩選出最符合的評價因子為下文的綜合評價做準備。

3.1.1 生態學評價因子

景觀存在尺度，植物景觀也存在著不同的尺度，不同尺度下的植物景觀有著不同的特點與屬性，因此在分析一種植物景觀的評價之前，應該對其進行分類，從而進一步找到合適的評價指標因子[4]。不同植物景觀尺度評價內容側重見表1。

表1 不同植物景觀尺度評價內容側重

本文的研究對象為生境營造模式下地被植物群落，按照城市生態學中的分類來看，屬于群落生態學的研究范疇。因此在探究地被植物群落景觀評價因子指標的時候，也應從群落尺度的概念中探尋。一般而言，植物景觀的評價應在不同尺度上開展，尺度不同評價的方法和內容也不盡相同，因此選擇合適的尺度進行植物景觀的評價尤為重要。

在以植物群落為研究對象的尺度上，針對生態學的景觀評價因子有很多，通過文獻梳理可以發現在植物群落研究范疇之中常見的評價因子主要有以下12個：物種多樣性、生活型多樣性、地帶性特色、群落生長狀況、群落的穩定性、環境適應性、鄉土植物占比、群落對環境的影響、群落的抗風性、群落的健康度、負離子濃度、空氣質量評價指數等(表2)。

表2 地被植物群落生態學評價指標選擇

在12個常見的評價指標當中，結合地被植物群落本身的特性，篩選出在本文中運用的3個生態學評價指標分別為：物種多樣性、種間共生性(群落穩定性)與鄉土植物占比這3個可進行量化的評價指標。

3.1.2 美學評價因子

針對植物群落的美學景觀評價因子有很多，通過文獻梳理我們可以發現在植物群落研究范疇之中常見的評價因子主要有以下12個：色彩、植物季相、群落層次豐富度、植物健康狀況、與周圍環境的協調性、植物景觀意境美、植物形態與質感、植物景觀的維護質量、植物輪廓線條豐富性、植物長勢、景觀重心突出性、植物空間透視感(表3)。

表3 地被植物群落美學評價指標選擇

在美學層面，秉持評價指標之間應彼此獨立不包含的原則，從眾多的評價指標中選擇提煉了4個指標：植物群落色彩、植物群落形態與質感、群落層次豐富度與群落季相變化。通過行為注記的調查結果，我們也可以得到與此相吻合的結果，因此選擇該4個指標作為評價因子。

3.1.3 心理學評價因子

經過文獻綜述可以知道，能夠進入場地實際進行評價是最為真實的，可是要想將評價者在同一時間召集起來進入場地進行評價是比較困難的，時間的成本和財力的付出都將是一個不小的挑戰，所以早期的相關研究一直是以照片作為實景的替代成為視覺景觀評估的媒介[5]。很多學者也對二維圖像評估的可靠性進行了研究，大多數研究都表明圖像能較為客觀地反映實際景觀的信息，由實景評價和照片評價獲得的視覺景觀評估結果沒有顯著的語義差異，因此認為通過圖片評價得出的結果是可以被接受的[6]。

因此選取了西安建筑科技大學南門花園中地被植物群落組構春夏秋冬4個季節的照片為調查研究對象(圖1)，為了更好地探尋出生境營造模式下地被植物群落對人心理上的影響，在調查時采用了對照組實驗，選取了西安建筑科技大學校園中另一塊場地，以地被植物和建筑為主景，通過對比發現規律。

圖1 南門花園地被植物群落四季景觀

針對公眾做心理學感受的調查，以照片為素材，記錄受訪者看到照片后的心理感受，主要針對前文提到的安全、愉悅、新奇、神秘、情感熟悉性和注意力治愈性幾個方面做出回答。為了保證問卷的科學合理性，在正式發放之前進行了前測，對存在問題的問題進行了修改，準備工作全部完成之后進行了問卷的正式發放。一共回收調查問卷110份，其中有效的調查問卷107份。

3.1.3.1 影響心理學感受的因子分析

將數據匯總到SPSS軟件之中進行相關性分析，把人們的基本信息：性別、年齡、18歲以前生活環境與18歲以前學習及生長城市和心理感受的6個方面進行分析，使用Pearson相關系數去表示其受關聯程度(表4)。

表4 性別與年齡在心理學感受上的相關性分析

通過閱讀表4的數據并分析可知，性別、年齡、18歲以前的生活環境、18歲以前學習及生長的城市差異與心理學六項感受之間均無相關關系；但是在“能否讓您產生似曾相識的感覺，勾起回憶的感受”方面產生了顯著性，相關系數值為0.232，p值小于0.05，說明兩者之間有著正相關關系。因此可以得出結論，年齡、性別、18歲之前生活環境的不同并不能在地被植物景觀心理學層面帶來差異，只有18歲之前的生長城市會在情感熟悉性方面有所不同，不同的地域不同的城市有著不同的景觀特征與風俗習慣，當人們面對同一地被植物群落時，與兒時的回憶印象就會產生景觀認知方面的差異，經過“濾網”的篩選，最終產生情感熟悉性的差異，這也告訴了我們，生境營造模式下地被植物群落景觀設計有很強的地域性，應該得到足夠的重視。

3.1.3.2 心理學感受的相關性分析

將6個心理學統計數值匯入SPSS軟件中進行相關性檢驗，探究安全性、愉悅性、新奇性、神秘性、治愈性、情感熟悉性、治愈性之間是否會相互影響，它們之間關聯程度最大的是哪幾個，從而可以更好地進行評價模式中評價因子的選擇(表5)。

表5 不同心理學感受的相關性分析

Pearson相關系數從表5可以發現，6項心理學感受彼此之間具有顯著相關性，說明每一種心理感受都不是獨立而存在的，它們彼此關聯彼此影響，如果僅從單一的感受去設計提升地被植物群落顯然是不可行的，需要從整體角度系統的來看。相關系數的數值越大，說明兩者的相關性越高，通過觀察表5中的相關系數可以發現新奇性與神秘性的關聯程度最大，相關系數為0.641，隨后是安全性與愉悅性兩者相關系數為0.623，治愈性與愉悅性相關系數為0.583，關聯程度也相對較大，因此6個心理學指標可以依據相關性分為3組：新奇-神秘性、愉悅-治愈-安全性、情感熟悉性。

綜合均值、中位數及關聯程度，可以發現西安建筑科技大學南門花園地位植物群落景觀，從心理學角度來分析在愉悅性治愈性分值較高，在新奇性與神秘性上呈現出了比傳統地被植物更顯著的優越性，在情感熟悉上表現出最突出明顯的優勢。

3.1.3.3 心理學評價因子篩選

通過前文的Pearson相關性結果分析，將6個心理學指標又可以依據相關性分為3組：新奇-神秘性、愉悅-治愈-安全性、情感熟悉性。James Hithmough在景觀刺激影響模型中將不同的心理感受歸類整理(圖2)，按照這個模型，將3組：新奇-神秘性、愉悅-治愈-安全性、情感熟悉性重新歸納為：吸引性、治愈性和情感熟悉性。

圖2 James Hithmough景觀刺激影響模型

與傳統的地被植物景觀不同的是，生境營造模式下的地被植物群落景觀由于其自身的獨特性，在社會效應方面有著較強的作用，生態的植物種植方式、標識系統和實驗觀測儀器的出現，都大大的增強了人們的好奇心，促使更多的人關注到地被植物群落，也使更多的人了解了生境營造模式，對生態種植有了更加深刻的認識。認知與偏好、評價有著密不可分的關系，當人們了解到一種事物深層次的含義之后，會加深對其的喜愛程度，因此在做生境營造模式下地被植物景觀評價的時候，社會效應不可忽視。因此，在社會效應評價角度增添兩個評價指標：科普性與教育性。

因此從心理學的角度考量，選取出4個生境營造模式下地被植物群落景觀評價的心理學因子指標：吸引性、治愈性、情感熟悉性和科普教育性。

參照之前學者的工作及廣泛征詢專家意見，以實地調查為基礎，在分析了各種影響生境營造模式下地被植物群落的評價要素關系之后，最終構建了景觀評價指標體系：最終目標第1層為生境營造模式下地被植物群落景觀評價；評價準則第 2 層分別為生態學、美學、心理學；隸屬于上層中各準則的評價指標就位于第 3 層，一共11個，分別是物種多樣性、種間共生性、鄉土植物占比、植物群落色彩、植物群落形態與質感、群落層次豐富度、群落季相變化、吸引性、治愈性、情感熟悉性、科普教育性(圖3)。其中模型中的各評價因子的權重是由前人研究的基礎上和和專家綜合評定獲得的。

圖3 生境營造模式下地被植物群落景觀評價模型

3.2 建立判斷矩陣及一致性檢驗

以上述綜合評價結構模型為基礎，充分咨詢專家意見和建議，將各因子判斷比較，采用“1～9 標度法”構建評價因子的兩兩比較判斷矩陣，綜合專家意見并分析各項指標層次關系，構造判斷矩陣，隨后進行權重值的計算并檢驗一致性。

3.3 確定各指標評分標準及綜合價值分布

在上述景觀評價模型中，定量指標C1的評判依據是唐東芹在2001年時提出的分類統計方法，生物多樣性指標采用辛普森多樣性指數公式進行計算；C3是地被植物群落中鄉土植物的應用比例。計算的多樣性指數在0～1之間，為了保持與其他因素量綱的一致性,因此對所有定量指標值乘10作為與定性指標相對應的分值，其余的評價指標邀請風景園林專業領域的專家和學生進行打分評價。

綜合評價值用公式S=∑Fi×Xi來計算，其中S表示綜合評價值，Xi表示某評價因子的權重，Fi表示在該因子控制下的得分值。各植物群落的等級用CEI=S/SO×100%來計算劃分,即綜合評價指數CEI等于綜合評價值S與理想值SO的比值。CEI作為依據，根據評價結果及經驗，將生境營造模式下地被植物群落景觀質量等級劃分為優、良、中、差。

4 結果與分析

4.1 指標權重的結果與分析

所有層級的判斷矩陣均通過了一致性檢驗。通過分析表6的數據可以發現，在3個準則層之間，生態學的權重最高，其次是美學，最后一名是心理學，說明在生境營造模式下地被植物群落景觀的評價過程中，生態學是最為重要的，這也要求設計師在地被植物群落設計之初，就應該率先考慮到生態學的設計意義，地被植物群落生態性的保證才是后續設計步驟的前提。其次需要考慮到地被植物群落的美學價值，兩者的權重相差較小，因此在設計時也要增強地被群落景觀的視覺美感。最后是一個心理學，它所占的權重明顯低于其他兩者，說明心理學的要素也應該被兼顧，但并不是重點關注的方面。

表6 生境營造模式下地被植物群落評價模型中各指標權重

在指標層中可以發現，生態學準則層中，權重的排序為：種間共生性>鄉土植物占比>物種多樣性，從生境營造模式下地被植物群落的生態學角度來講，不同物種的種間共生性是最重要的，其次是鄉土植物占比，說明一個地被植物群落的生長情況是最需要考慮的，一個穩定且長勢較好的地被植物群落是必不可少的，相比于物種數量的豐富更重要的是物種之間的關聯性。在美學準則層中，各個指標層的權重排序為：群落層次豐富度>群落季相變化>群落質感與形態>群落色彩，可以發現與傳統的地被植物景觀不同的是，生境營造模式下的地被植物群落更注重群落的層次結構性與季相上的變化，遠遠高于群落的色彩與形態質感，在設計時應該充分考慮到時間與空間上的延續性，從而達到令人滿意的種植效果。在心理學準則層中，各指標層的排序為：吸引性>治愈性>科普教育性>情感熟悉性，其中吸引性遠遠高于其他的指標，說明公眾對于一個地被植物群落的喜好程度，從心理學角度上來看很大程度上靠的是吸引性，也就是說在設計時應該給到人們應有的新奇的感受，這也驗證了情感熟悉度這個指標權重最低的原因，人們更多的還是希望可以看到與自己生活不同風格的種植設計。我們通過總權重的排序，可以更好的指導生境營造模式下地被植物群落的景觀設計。

根據不同指標重要性的不同，經過專家問詢之后建立了量化生境營造模式下地被植物景觀評價的模型：A=0.4577X+0.4160Y+0.1263Z，A代表生境營造模式下地被植物群落景觀的綜合質量，X是心理學角度的因素，Y是美學角度的因素，Z是生態學角度的因素，分別乘以權重值，就可以得到一個生境營造模式下地被植物群落景觀的綜合質量。

4.2 綜合評價結果與分析

將16張照片進行Excel重新編號且打亂順序，然后25位風景園林專業的老師與學生參照著評分表，對16張照片進行了打分，將每一組分值與其對應的權重相乘之后取總數得到每一張照片的綜合評價數值和相對應的評價指數(表7)。將這16個數值分成4個等級：優、良、中、差，其中2、3、4、6、8、10、11號地被植物群落景觀屬于優，1、15、12號地被植物群落景觀屬于良，5號地被植物群落景觀屬于中，7、9、13、14、16屬于差。

表7 南門花園生境營造模式下地被植物群落綜合評價指數

結合生境營造模式下地被植物群落組構本身的特點，可以發現4種地被植物群落組構的綜合評價順序為：苔草+燈心草+橙花糙蘇>蓍草+地被石竹+八寶景天>毛地黃釣鐘柳+棉毛水蘇+八寶景天>小兔子狼尾草+美國薄荷+橙花糙蘇。

生境營造模式下優級地被植物群落景觀特點：有著極好的種間共生性和物種多樣性，鄉土植物占比合理，整個地被植物群落生長狀況穩定，抗干擾能力強；群落整體色彩2種色相、形態與質感屬于混合型質感，群落豎向層次結構清晰，全年時間內季相變化十分豐富，從效果上來講給人較強的視覺沖擊；科普教育性極強，吸引力和治愈性都達到了較高的水平。

生境營造模式下良級地被植物群落景觀特點：有著極好的種間共生性和物種多樣性，鄉土植物占比合理，整個地被植物群落生長狀況穩定，抗干擾能力強；群落整體色彩、形態與質感豐富，群落豎向層次結構清晰，全年時間內季相變化十分豐富，從效果上給人以較強的視覺沖擊；科普教育性極強，吸引力和治愈性都達到了較高的水平。

生境營造模式下中級地被植物群落景觀特點：種間共生性和物種多樣性正常，鄉土植物占比較低；群落整體色彩、形態與質感較為單一，群落豎向層次結構有變化但較為模糊，全年時間有季相變化；科普教育性一般，吸引力、治愈性和情感熟悉度都相對較弱。

生境營造模式下差級地被植物群落景觀特點：種間共生性和物種多樣性較差，鄉土植物占比較低，整個地被植物群落生長狀況不穩定，抗干擾能力弱；群落整體色彩、形態與質感單一，群落豎向層次結構不清晰，全年時間內季相變化感較差；科普教育性一般，吸引力、治愈性和情感熟悉度都相對較差。

5 結語

通過AHP法建立了生境營造模式下地被植物景觀的評價模型，分別確定了目標層(A生境營造模式下地被植物群落景觀評價)、準則層(B1生態學、B2美學、B3心理學)、指標層(C1物種多樣性、C2種間共生性、C3鄉土植物占比、C4群落色彩、C5群落形態與質感、C6群落層次豐富性、C7群落季相變化、C8吸引性、C9治愈性、C10情感熟悉性、C11科普教育性)，隨后根據不同指標重要性的不同，經過專家問詢之后建立了量化生境營造模式下地被植物景觀評價的模型：A=0.4577X+0.4160Y+0.1263Z，即生境營造模式下地被植物群落景觀的綜合質量A等于心理因素X、美學因素Y和生態因素Z與各部分權重乘積的累加。最后根據這個景觀評價模型，將西安建筑科技大學南門花園中16張生境營造模式下的地被植物群落照片進行了評價，劃分出了優、良、中、差4個等級，相應的總結出了4個等級下的地被植物群落景觀特點，為今后的生境營造模式下地被植物群落設計提供了指導與思路。

注：文中圖片均由作者繪制和提供。