基于AHP—SD的校園植物景觀評價研究
——以西南林業(yè)大學(xué)為例

楊忠強(qiáng) 孫婷婷 張繼蘭

(西南林業(yè)大學(xué)園林園藝學(xué)院，云南 昆明 650224)

校園景觀建設(shè)強(qiáng)調(diào)以人為本,最終提升師生的歸屬感。校園植物景觀質(zhì)量直接影響校園生態(tài)環(huán)境和綠化效果[1],植物是校園景觀的基礎(chǔ)構(gòu)成要素,是最具生命活力的景觀要素,是實(shí)現(xiàn)人性化需求的關(guān)鍵途徑。科學(xué)、準(zhǔn)確、全面的植物景觀分析評價,對于滿足校內(nèi)不同個體對景觀的心理需求、情感需求和校園景觀空間的規(guī)劃設(shè)計(jì)至關(guān)重要。

國內(nèi)植物景觀評價研究起步較晚,近年來,關(guān)于植物景觀的評價研究逐漸增多,對植物景觀建設(shè)具有重要作用[2-4]。國內(nèi)植物景觀評價早期研究主要是單純的對植物的外觀、形態(tài)、色彩、質(zhì)感等不同方面進(jìn)行評價,逐漸的,在人們的主觀評價的基礎(chǔ)上,通過構(gòu)建數(shù)學(xué)模型引入量化指標(biāo),更加準(zhǔn)確地分析評價景觀特征。目前,針對植物景觀評價實(shí)踐中主要使用層次分析法(AHP)、語義差異法(SD)、審美評判測量法(BIB-LCJ)、模糊綜合評價法(FCE)和美景度評價法(SBE)等[5-7]。其中,AHP法運(yùn)用最為廣泛,適用于城市公園、道路、居住區(qū)以及校園等綠地植物景觀的評價；SD法在植物景觀評價中單獨(dú)使用頻數(shù)較少,常與因子分析法、相關(guān)性分析、聚類分析等結(jié)合使用。肖晴和吳森森運(yùn)用SD法、SBE法分別對公園秋季植物景觀和居住區(qū)植物景觀進(jìn)行評價[8,9]。彭會蘭運(yùn)用SD法和AHP法,從生態(tài)、美學(xué)、游人心理多個層面開展深圳灣公園植物景觀綜合評價,并對公園各區(qū)域植物景觀建設(shè)提出針對性建議[10]；孫利強(qiáng)則以觀賞、生態(tài)和心理3個要素為準(zhǔn)則層對鄭州雕塑公園冬季植物景觀進(jìn)行評價[11]。本研究結(jié)合層次分析法和語義差異法,定性與定量相結(jié)合,從主觀與客觀2個方面對西南林業(yè)大學(xué)植物景觀進(jìn)行量化評價,以期為校園植物景觀設(shè)計(jì)提供理論借鑒。

1 研究地概況與方法

1.1 研究地概況

西南林業(yè)大學(xué)位于昆明市盤龍區(qū),占地170hm2。昆明市地理坐標(biāo)位于E102°10′～103°40′,N24°23′～26°22′,屬于亞熱帶高原季風(fēng)氣候,年均日照2200h,年平均降水量1035mm,陽光充足,年均氣溫15℃,夏無酷暑,冬無嚴(yán)寒,具有春城的美譽(yù)。

1.2 研究方法

1.2.1 實(shí)地調(diào)研

以西南林業(yè)大學(xué)盤龍校區(qū)為調(diào)查對象,其中不包括以教學(xué)、苗木培育為主的實(shí)習(xí)基地樹木園。按照全面、典型、代表性的抽樣調(diào)查原則,以植物種類和植物景觀為主,對西南林業(yè)大學(xué)的校園綠地進(jìn)行調(diào)研。選擇25個樣地(樣地面積100m2),統(tǒng)計(jì)樣地植物種類,并分析總結(jié)植物景觀現(xiàn)狀、種植特點(diǎn)及存在問題。

1.2.2 問卷調(diào)查

通過問卷的形式(采用紙質(zhì)問卷和電子問卷相結(jié)合),征詢相關(guān)專家的意見,獲得植物景觀評價因子的權(quán)重值。同時邀請風(fēng)景園林相關(guān)專業(yè)的研究生30人依據(jù)評價因子分別對校園調(diào)查樣地植物景觀做出評價。

1.2.3 層次分析法

層次分析法由美國匹茨堡大學(xué)教授Thomas L Saaty提出,根據(jù)問題性質(zhì)和總目標(biāo)梳理相關(guān)因素,將問題分解為若干個層次,是一種定量與定性結(jié)合、多目標(biāo)決策的方法。本文以西南林業(yè)大學(xué)校園植物景觀評價為總目標(biāo),從生態(tài),觀賞,服務(wù)功能3個方面選取12個因子指標(biāo)構(gòu)建判斷模型,見表1,并邀請10名相關(guān)專家在準(zhǔn)則層及相同準(zhǔn)則層的因子進(jìn)行兩兩比較,確定指標(biāo)權(quán)重。

表1 西南林業(yè)大學(xué)植物景觀評價模型

1.2.4 語義差異法

語義差異法又稱感受記錄法,可將評價者對評價對象的心理感受數(shù)字化。借鑒張慧瑩[12]在景觀評價中運(yùn)用的SD法,每個評價因子設(shè)置1對正反義形容詞,采用10分制,邀請30名本校風(fēng)景園林相關(guān)專業(yè)研究生和本科生,依次展示25張樣地景觀照片,對照評價指標(biāo)語義描述,對校園植物景觀進(jìn)行評價打分。每個評價指標(biāo)分為5個等次(很好、較好、一般、較差、很差)。其中,C1種類多樣性,C4植物鄉(xiāng)土性結(jié)合計(jì)算結(jié)果進(jìn)行打分；C10植物科普教育功能,按照場地內(nèi)植物掛牌率的高低由調(diào)查者進(jìn)行現(xiàn)場打分。

1.2.5 綜合評分法

通過文獻(xiàn)總結(jié)分析,結(jié)合學(xué)者對植物景觀的評價方法,結(jié)合層次分析法和語義差異法,在層次分析法評價模型上,將指標(biāo)量化,進(jìn)行綜合評分。樣地植物景觀綜合評分計(jì)算公式:

式中,S為樣地植物景觀最終評分值；B為因子評分；W為因子權(quán)重值；n為因子數(shù)[10]。

綜合評價指數(shù)(CEI)的計(jì)算公式:

式中,S為綜合評價值；S0為各項(xiàng)因子滿分值。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果,以差值百分比分級法將植物景觀質(zhì)量的等級分為4個等級。其中,CEI在80%～100%的為Ⅰ級,代表景觀質(zhì)量極好；CEI在60%～80%為Ⅱ級,代表景觀質(zhì)量較好；CEI在40%～60%為Ⅲ級,代表景觀質(zhì)量一般,CEI在0～40%為Ⅳ級,代表景觀質(zhì)量很差。

2 結(jié)果與分析

2.1 實(shí)地調(diào)查結(jié)果與分析

2.1.1 調(diào)查樣方植物組成

本研究調(diào)查了25個植物群落樣方,植物群落結(jié)構(gòu)主要是喬灌草和喬草模式,喬灌草模式占樣方總數(shù)的72%。

西南林業(yè)大學(xué)校園內(nèi)主要植物106種,隸屬于55科89屬。其中,喬木57種,常綠樹種32種,落葉樹種25種,隸屬于37科49屬；灌木26種,隸屬于20科26屬；草本23種,隸屬于15科21屬。校園內(nèi)常用植物科超過5個種的有薔薇科11種、木蘭科7種、樟科7種和豆科5種。通過分析發(fā)現(xiàn),校園內(nèi)植物應(yīng)用種類多樣,喬木中樟科、木蘭科和薔薇科為主要科；灌木和草本應(yīng)用廣泛,沒有明顯的集中科屬,其中,灌木運(yùn)用量最大的是常春油麻藤、蔓長春花和黃金菊,草本運(yùn)用量最大的是狗牙根。

2.1.2 植物景觀現(xiàn)狀

西南林業(yè)大學(xué)校園內(nèi)植物應(yīng)用種類豐富,植物景觀單元內(nèi)植物配置層次多樣,主要以喬-灌-草,喬-草類組成景觀。校園內(nèi)以豐富的園林植物串聯(lián)不同功能分區(qū),且綠地面積較大,能夠滿足校園師生學(xué)習(xí)與娛樂需求。但也存在一些問題,如校園內(nèi)常綠樹種應(yīng)用數(shù)量明顯高于落葉樹種,在落葉樹種集中的區(qū)域有較好的季相變化外,校園整體植物景觀季相變化不明顯；局部植物生長不良,樹種單一,土壤裸露；某些生活區(qū)植物栽植密度高,植物體量大,群落以高大喬木為主,層次單一,影響周圍建筑采光通風(fēng)；校園內(nèi)植物掛牌率低。總體上,校園內(nèi)部綠地成片分布,與周圍教學(xué)樓,學(xué)生宿舍分割,綠地內(nèi)缺少景觀空間,林下空間可進(jìn)入性與參與性低,師生與植物景觀的互動性不足。

2.2 評價模型權(quán)重分析

根據(jù)西南林業(yè)大學(xué)植物景觀評價模型,采用1-9互反標(biāo)度法,對同層及同準(zhǔn)則下的指標(biāo)兩兩比較并對指標(biāo)相對重要程度進(jìn)行賦值。將判斷矩陣記作A-B、B1-C、B2-C、B3-C。采用方根法進(jìn)行計(jì)算,并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。所得一致性檢驗(yàn)結(jié)果:0.0895、0.0108、0.0106、0.0141,均小于0.1,說明判斷結(jié)果通過一致性檢驗(yàn)。得出西南林業(yè)大學(xué)植物景觀評價體系模型各評價指標(biāo)的權(quán)重值見表2。

表2 評價指標(biāo)權(quán)重

準(zhǔn)則層3個因子權(quán)重值排序中,生態(tài)效能指標(biāo)最高,其次是服務(wù)功能,最后是觀賞價值。可見,植物作為園林景觀中最具生命力的元素,在構(gòu)建校園生態(tài)環(huán)境中發(fā)揮重要作用,因此校園植物植物景觀設(shè)計(jì)需首先考慮植物景觀生態(tài)效益。服務(wù)功能權(quán)重值大于觀賞價值權(quán)重值,說明校園綠地規(guī)劃還應(yīng)注重對人們心理的影響,提高景觀與師生的互動,沒有人們在景觀環(huán)境之中的行為活動,良好的生態(tài)環(huán)境也將變?yōu)榭照刐13]。

生態(tài)效能準(zhǔn)則層下的4個因子權(quán)重排序?yàn)橹参锷L適應(yīng)性＞植物鄉(xiāng)土性＞植物層次豐富度＞植物種類多樣性。植物景觀設(shè)計(jì)必須滿足適地適樹,因地制宜；相比于物種多樣性,植物搭配顯得更加重要,高低錯落,層次豐富的景觀更加受人們歡迎。其中,植物像鄉(xiāng)土性權(quán)重僅次于植物生長適應(yīng)性指標(biāo)權(quán)重,說明兩者對植物群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性發(fā)揮重要作用。植物生長適應(yīng)性越強(qiáng),植物群落結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,生態(tài)效益相應(yīng)提高。因此,校園綠地樹種選擇及配置是重中之重。

在觀賞價值準(zhǔn)則層下的4個因子中,植物景觀與整體環(huán)境協(xié)調(diào)性指標(biāo)的權(quán)重最高,植物景觀與硬質(zhì)景觀的協(xié)調(diào)性指標(biāo)權(quán)重次之。優(yōu)美的景觀應(yīng)該與整體環(huán)境與周邊環(huán)境高度協(xié)調(diào)。景觀是多元統(tǒng)一的組合,因此植物景觀設(shè)計(jì)必須與周邊道路、建筑、雕塑等景觀元素相契合,實(shí)現(xiàn)各元素合理搭配,同時局部植物景觀應(yīng)服務(wù)于校園整體植物景觀。

服務(wù)功能準(zhǔn)則層下的4個因子中,景觀舒適性的權(quán)重僅次于植物景觀吸引力,表明植物景觀對師生的心理及情緒產(chǎn)生影響,優(yōu)美的景觀不僅是在視覺上享受,還是心靈的共鳴。同時,植物景觀可達(dá)性權(quán)重高于植物科普教育功能權(quán)重,表明人們與景觀的互動需求也需要關(guān)注。

2.3 SD法評分分析

2.3.1 各因子評分

統(tǒng)計(jì)樣地各因子評分平均值如表3所示。由表3可知,生態(tài)效能準(zhǔn)則層下植物鄉(xiāng)土性評分最高,植物生長適應(yīng)性評分僅次于植物鄉(xiāng)土性評分,表明西南林業(yè)大學(xué)校園綠化植物能夠健康成長,樹種選擇遵循適地適樹原則,鄉(xiāng)土樹種使用較多；觀賞價值準(zhǔn)則層下植物色彩與季相變化和觀賞特性分值偏低。說明西林校園整體植物色彩單一、季相變化不明顯,植物個體本身具備的觀賞特性單一。而南昌大學(xué)前湖新校區(qū)[14]在這方面做得比較好,可以借鑒。西林校園內(nèi)除秋海色葉樹種示范基地,以及銀杏、滇楸、滇樸和日本晚櫻等樹種集中分布的區(qū)域外,主要是常綠樹種,且植物個體多為單獨(dú)觀花、觀葉植物,缺少觀果、觀形植物。服務(wù)功能準(zhǔn)則層下評分最低的是植物科普教育功能,為3.6,說明西林校園內(nèi)植物掛牌率低,不能很好地實(shí)現(xiàn)植物科普教育功能。

2.3.2 相關(guān)性分析

統(tǒng)計(jì)樣地各因子評分運(yùn)用SPSS 23.0進(jìn)行相關(guān)性分析。由相關(guān)性分析可知,見表4,植物景觀舒適度和滿意度分別與其他因子呈正相關(guān)性,其中,植物景觀舒適度、滿意度與植物層次豐富度、植物生長適應(yīng)性、植物色彩與季相變化、觀賞特性多樣性,植物與硬質(zhì)景觀、整體環(huán)境協(xié)調(diào)性和綠地空間可達(dá)性呈極顯著正相關(guān)。從相關(guān)性強(qiáng)弱程度看,景觀舒適度和植物與整體環(huán)境協(xié)調(diào)性相關(guān)性最強(qiáng),與植物鄉(xiāng)土性關(guān)系最弱,為0.214；而景觀滿意度和植物與硬質(zhì)景觀協(xié)調(diào)性相關(guān)性最強(qiáng),與植物科普教育功能相關(guān)性最弱,為0.096。可見,影響植物景觀舒適性、滿意度的主要因素是植物與周邊硬質(zhì)景觀及整體環(huán)境協(xié)調(diào)性。影響園林植物景觀效果的因子不僅在于植物個體特性及種間關(guān)系,更重要的是植物景觀與周圍其它園林景觀元素間的融合與搭配。

表4 舒適度、滿意度與各因子間相關(guān)性

2.4 綜合評價結(jié)果分析

根據(jù)計(jì)算公式計(jì)算出西南林業(yè)大學(xué)25個植物景觀樣方綜合評分值與景觀質(zhì)量等級排名,見表5。植物景觀質(zhì)量等級為Ⅰ級的樣方共2個；Ⅱ級的有21個,占比84%；Ⅲ級的有2個,占比8%。可見,西南林業(yè)大學(xué)整體植物景觀質(zhì)量較好。

表5 各樣地景觀評分表

3 結(jié)論與討論

園林植物景觀評價數(shù)量化是今后園林綠地評價的一個發(fā)展趨勢[15]。本研究選取了西南林業(yè)大學(xué)校內(nèi)25個樣地,從生態(tài)效能、觀賞價值和服務(wù)功能的12個評價因子對其景觀質(zhì)量進(jìn)行評分和等級評定。權(quán)重值最高的是生態(tài)效能,為0.4675；其次是服務(wù)功能,為0.3172；最后是服務(wù)功能,為0.2153。可見,專家一致認(rèn)為生態(tài)效能在校園景觀中是最重要的。同時,因子相關(guān)性分析表明,影響植物景觀舒適度的主要因子是植物與硬質(zhì)、整體環(huán)境協(xié)調(diào)性和植物生長適應(yīng)性；影響植物景觀滿意度的主要因子是植物景觀及綠地空間可達(dá)性、植物與整體環(huán)境協(xié)調(diào)性和觀賞特性多樣性。與廣西財(cái)經(jīng)學(xué)院相思湖校區(qū)植物景觀評價因子相關(guān)性結(jié)果相似[16]。可見,在植物與硬質(zhì)、整體環(huán)境協(xié)調(diào)性,植物生長適應(yīng)性,植物景觀及綠地空間可達(dá)性和觀賞特性多樣性方面,對未來校園景觀的設(shè)計(jì)具有借鑒作用。此外,SD法評分中植物科普教育功能評分較差,只有3.6分。植物掛牌可反映植物的生長習(xí)性、文化底蘊(yùn)、形態(tài)特征等詳細(xì)信息,有助于教師授課,以及學(xué)生學(xué)習(xí)與記憶,作為農(nóng)林院校,植物通識性教育有待進(jìn)一步開發(fā)利用。

為直觀反映西南林業(yè)大學(xué)校園景觀的整體情況,根據(jù)綜合評價打分,劃分植物景觀質(zhì)量等級,評價為Ⅰ級的植物景觀樣方植物搭配形式均為喬灌草模式,其特點(diǎn)是植物種類多樣,搭配層次豐富。高大喬木中常綠與落葉相間種植,既保證了植物景觀整體綠視率,如滇青岡、山玉蘭、短萼海桐和永春香槐,同時能夠滿足季節(jié)變化觀賞內(nèi)容多樣,如楓香、槐；整體上觀花植物較多,且花期不一；灌木層植物色彩豐富,集觀花、觀葉、觀色。景觀評價質(zhì)量等級為Ⅲ級的植物景觀樣配置模式為喬草,且植物物種單一、數(shù)量少,同時植物個體所具備的觀賞特性單一。建議豐富植物層次,增加觀果、造型獨(dú)特及綜合性觀賞植物。

西南西林大學(xué)植物景觀評價模型對校園植物景觀規(guī)劃、提升和綠化管理、養(yǎng)護(hù)提供理論基礎(chǔ)。本研究尚存在一定的局限性,評分問卷只邀請了30位專業(yè)人員,實(shí)際上評價樣本數(shù)越多,結(jié)果越具有普遍性；取樣調(diào)查與實(shí)際整體存在一定誤差,還需對校園整體植物景觀就進(jìn)行評價研究,與取樣調(diào)查評價結(jié)果作對比分析,才能得到更加科學(xué)、可靠的評價結(jié)果。