基于景觀偏好理論的草本自生植物應用潛力研究

王冰玉，韓舒先，郭婷婷，包志毅，史琰

(浙江農林大學 風景園林與建筑學院，浙江 杭州 311300)

隨著全球氣候變化問題日益突出，城市綠化可持續性不足等問題逐步顯現。綠地是城市生態系統的重要組成部分，承擔著重要的生態服務功能，可以改善城市生態環境、維持城市生態系統的可持續發展[1]。然而長期以來，城市綠地植物景觀被大面積的人工草坪和栽培群落所主導，人工綠地景觀消耗大量的人力、物力及不可再生資源，更存在著植物種類適應性差、易受氣候影響死亡、管理者追求景觀效果而更換植物頻繁等問題，導致城市生物多樣性急劇下降，植物群落穩定性較差，抑制城市綠化發揮景觀效果及生態功能。在城市綠化中適量選用自生植物有助于營建良好生態效果和景觀效果的城市綠化植物群落，且能滿足城市綠化低成本低消耗、低維護易管理的訴求。

自生植物(spontaneous plants)泛指在城市中自然定居生長的植物群體[2]。其物種組成通常為一年生或多年生雜草形植物，因此，城市中的自生植物群落常被視為“雜草”，不能提供傳統意義上的美學價值，公眾對其接受度較低。然而自生植物具有巨大的應用潛力與價值，其生長于自然環境之中，對場地中的水分、光照、營養物質等自然資源能有效利用，與生境中的其他生物和諧相處，最終演變為城市中獨特又復雜的生物棲息地[3]。國內關于自生植物的研究多集中于生態學、環境科學等領域[4]，在風景園林視角下，主要研究方向為自生植物分布、物種組成和多樣性，從整個城市建成區的宏觀背景，如哈爾濱、重慶、寧波[5-7]，以及校園、公園和道路綠地等中觀范圍[8-9]，屋頂、墻體樹基等特殊生境[10]這3個尺度積極展開調查研究。自生植物的生態價值毋庸置疑，但對于城市綠化為人服務的社會屬性，合理利用自生植物還應考慮到公眾審美上的偏好。自生植物的審美價值較低，但通過設計可以提高其景觀價值以應用到設計實踐中。

景觀偏好指公眾在經過一系列感知、認知心理評估過程后，對不同景觀類型產生的好惡感，具有一定的異質性，目前已有研究主要聚焦在認知主體的個體(群體)特征及景觀客體的特征(屬性)兩方面對景觀偏好的影響[11]。我國景觀偏好的研究對象集中于公園景觀、街道等方面[12-14]，研究視角主要集中于使用評價。調查公眾對于現狀的滿意度，而未考量景觀的設計過程，且目前對于自生植物審美偏好的研究仍處于空白地帶，不足以有效指導自生植物景觀的實際應用。本文聚焦于草本自生植物，以設計元素及手法作為景觀偏好研究點，探索公眾對草本自生植物的態度以及草本自生植物種類及其搭配對景觀偏好的影響，以期對未來草本自生植物在城市綠化中的應用實踐提供參考。主要研究問題包括：1)公眾對于草本自生植物的接受度如何？2)草本自生植物更適合種植在哪些場所？3)怎樣的草本自生植物更受大眾青睞[15]？

1 研究地區與研究方法

1.1 研究地概況

浙江農林大學東湖校區(以下簡稱東湖校區)位于杭州市臨安區，由2001年建成開放使用，總面積2 hm2，校園綠化面積為0.768 hm2(含水體)，綠地率38.4%。地形以平地、山坡為主，錯落有致，環境優美。四季分明，氣候適宜，為典型的亞熱帶季風氣候。

在東湖校區全區范圍內展開調研，為保證選取樣點具有典型代表性，將校園內綠地分為草坪、建筑道路旁綠地、濱水綠地、林地4種類型，根據各類型綠地在校園綠地中的實際面積占比分配樣點數量[16]。使用分層隨機抽樣法選取共25個樣點進行調研，在每個樣點的4個對角線及中心位置設置5個1 m×1 m的小樣方，共計125個小樣方，對其中草本自生植物的種類、數量、高度、蓋度等數據進行記錄[17]。

計算調研中出現自生植物的重要值(important value，I)，本文選取相對蓋度(Pr)、相對高度(Hr)與相對頻度(Fr)3個指標進行重要值的計算。

H=-∑IViln IVi。

式中，H表示Shannon-Wiener 多樣性指數，IVi表示第i個物種的多樣性比。

重要值I：

I=(Pr+Hr+Fr)/3。

1.2 問卷調研與現場訪談

根據草本自生植物實地調查結果，按出現頻度對自生植物進行排序，以形態、高度、色彩等特征為依據，結合實驗所需的控制變量，最終選擇22種較具代表性的自生植物作為實驗材料(表1)。

表1 草本自生植物實驗材料Table 1 Experimental materials for herbaceous spontaneous plants

將篩選后的自生植物根據觀賞特征的差異分成觀花植物、高株觀葉植物(株高>30 cm)以及矮株觀葉植物(株高<30 cm)3個類別。選取調查樣地中開闊草坪、濱水草坪、林間草地3處具有代表性的活動空間。以正常人視角拍攝實景圖作為底圖，借助Photoshop軟件依次改變綠化地被的種類，將原有的人工綠化地被替換為觀花植物、高株觀葉植物以及矮株觀葉植物，得到12幅實景模擬圖。實驗的控制變量為：自生植物種植場地、花朵有無及觀賞特征、自生植物高度。

調研問卷(圖1)共包括基礎信息收集和校園綠化吸引力評價兩個部分，基礎信息收集主要包括性別、受教育程度、是否有過園林園藝相關的學習或工作經歷3項。第二部分為觀察實景模擬圖并對其打分，在編號為a～l的12幅實景模擬圖旁，標上1至10的視覺吸引力等級，其中1表示不具吸引力，10表示極具吸引力。

圖1 不同種植場景以及自生植物種類的模擬Fig.1 Simulation of different planting scenarios and spontaneous plant species

同時進行調研問卷發放及現場訪談，有效訪談數據共112人，平均時長約5 min，訪談問題包括：1.您生活中是否關注自生植物？2.您是否希望自生植物走進校園綠化？3.如果希望/不希望，您的原因是？

1.3 問卷調研與數據回收

將上文設計完成的問卷在浙江農林大學東湖校區中內實地與網絡同步發放，因校園內師生對校園環境較為熟悉，通過觀察照片模擬實景效果更佳，因此，將調查對象限定在東湖校區內的師生以及工作人員中，調查對象的社會背景信息見表2，實地發放問卷116份，收回有效問卷112份，網絡上發放問卷123份，收回有效問卷120份，總計回收有效問卷232份。

表2 被調查者的社會背景信息表Table 2 Social background information of respondents

受訪者中女性偏多(58.12%)，但男女比例大體持平，受教育程度中以本科及碩士研究生為主(共占89.74%)，67.09%的受訪者曾有過與園林園藝相關的學習或工作經歷，被調查者的社會背景信息見表2。

對于問卷調研中得到的數據使用SPSS27.0進行統計學分析。篩除無效問卷后，根據變量特征分別使用描述性統計、成對t檢驗、Spearman相關性檢驗等方法進行分析，統計各變量的特征及之間的關系。

2 研究結果

2.1 草本自生植物種類及物種多樣性

調查樣地內自生植物種類以及生境類型較為多樣，提供了豐富的研究材料。調研共記錄草本自生植物60科176屬212種，其中，植物種類最豐富的是菊科(Compositae)27種，其次是禾本科(Gramineae)19種、豆科(Leguminosae)9種和唇形科(Labiatae)9種。從物種來源上看，鄉土植物占比最高，共計178種(83.9%)，國外來植物為34種(16.1%)。一、二年生植物114種(54%)，多年生植物98種(46%)，其中蕨類植物4種，此外還有11種(5%)藤本植物，肉質植物有凹葉景天(Sedumemarginatum)和佛甲草(Sedumlineare)2種。

3類場景下的自生植物樣方，生物多樣性指數H均高于人工草坪，植物物種數量也顯著增高，可以得知自生植物在草坪上的應用對于校園環境生物多樣性的提高具有顯著作用。且實地調研觀察發現，校園中的人工草坪并不是只有單一的種類，有少許自生植物生長在其中，生物多樣性對于公眾的審美偏好具有顯著影響，通過將自生植物引入現有人工草坪，提高植物和景觀的多樣性，營造良好的生活環境可以幫助公眾改善心理健康狀況以及維持幸福生活。

2.2 草本自生植物認知情況

通過訪談得知校園內師生對于自生植物關注度較高，人們希望自生植物走進校園。在受訪人群中有64%對將自生植物應用于校園綠化中表達了支持的態度，3類自生植物樣地的景觀偏好平均得分也高于現有人工綠化樣地，與以往調查結果基本相符[18]。人們接受自生植物走進校園綠化的原因可以概括為3個方面：一是期待自生植物的應用提高生物多樣性，公眾更重視綠化的生態效益而非休閑價值。二是對于自然的向往，引入自生植物可以提升觀賞價值。三是自生植物無需管理、自發生長的特性有助于降低管理成本，可以有效減少水肥、農藥的使用以及人工養護管理費用。

2.3 審美偏好影響因素

2.3.1 草本自生植物的種植場地

針對開闊草坪、濱水草坪、林間草地3個草坪區域的實景模擬圖調查結果，可以觀察到受訪者的偏好呈現明顯規律性。依據自生植物(3類植物均值)偏好得分由高到低依次是：濱水草坪的自生植物>林間草地的自生植物>開闊草坪的自生植物。對數據進行成對T檢驗后得出，3個場景中的觀花自生植物樣地偏好得分均顯著大于人工綠化樣地(P<0.05)；對于矮株觀葉自生植物樣地：濱水矮株觀葉自生植物樣地的偏好得分(6.46)顯著低于濱水人工綠化樣地(7.34)(P<0.05)，其余兩個場景中矮株觀葉自生植物樣地與人工綠化樣地偏好得分無顯著差異；對于高株觀葉自生植物樣地：濱水高株觀葉自生植物樣地的偏好得分(6.45)顯著低于濱水人工綠化樣地(7.34)(P<0.05)，開闊高株觀葉自生植物樣地的偏好得分(5.37)顯著低于開闊人工綠化樣地(6.41)(P<0.05)，而林間高株觀葉自生植物樣地的偏好得分(6.53)顯著高于林間人工綠化樣地(6.02)(P<0.05)，總體調查結果見圖2，相關性分析見表3。

編號與圖1相對應。圖2 實景模擬圖要素及景觀偏好得分Fig.2 Elements and landscape preference scores of realistic simulation map

表3 不同場景及類型草本自生植物景觀偏好得分相關性分析Table 3 Correlation analysis of landscape preference scores for herbaceous spontaneous plants in different scenarios and types

自生植物樣地的總體評分高于人工樣地，觀花植物樣地得分明顯高于其他種類樣地(P<0.05)，但觀葉植物樣地僅在“林間草地”一項中高于原有人工綠化樣地，在另外兩個場景中與原有人工綠化樣地的評分持平甚至更低，公眾對于自生植物樣地的喜愛度受到自生植物種類與種植場地的影響。受訪人群認為相比觀花自生植物樣地，觀葉自生植物樣地安全性較低，更容易有昆蟲、蛇類等小動物等危險因素存在，進入其中的意愿較低，因此，總體打分偏低。根據景觀偏好分析結果可知，觀花自生植物適用于所有空間，而公眾僅在不可進入、與喬灌木配植時對于無花自生植物接受度較高。

2.3.2 公眾社會屬性

結果表明，公眾對不同類型種植形式的態度與性別、職業和受教育程度等社會變量密切相關，將受訪者的社會屬性與各圖片打分進行相關性檢驗得到圖3。

編號與圖1相對應。“*”表示相關性顯著(P<0.05)。圖3 人群屬性與景觀偏好打分相關性分析Fig.3 Correlation analysis between crowd attributes and landscape preference scoring

性別對受訪者打分具有顯著影響，男性對于現狀綠化及非觀花自生植物偏好打分更高，女性對觀花植物的評價得分高于男性，大多數觀花植物顏色鮮艷，花朵盛開，可以營造半封閉、安全的環境，這會影響女性的感知[19]。

專業受訪者和非專業受訪者對于人工綠化樣地的評價差異不大，對觀花自生植物樣地的評分均高于人工綠化樣地。非專業受訪者更偏愛觀花自生植物作為綠化材料，專業受訪者對于觀葉自生植物的評分更高，其可能的原因是與植物學知識較差的非專業受訪者相比，具有良好專業知識的受訪者對物種豐富度高的綠化場所更為欣賞。專業受訪者和女性受訪者往往更喜歡物種豐富的自然區域，更容易意識到野生動植物的價值[20]。公眾對自生植物的認識需要提升，由于多數公眾幾乎不了解自生植物的特征尤其是其生態優勢，專業知識水平的提升有助于提高接受度。

3 討論與建議

3.1 草本自生植物應用要點

3.1.1 花朵觀賞特征

景觀偏好結果顯示，觀花植物得分顯著高于其他植物(P<0.05)，公眾對于花朵有較高的審美偏好。3個場景的觀花自生植物打分排序從高到低依次為：濱水草坪(7.81)、林間草地(7.58)、開闊草坪(7.26)。在3個自生植物樣地中濱水草坪中的植物最為鮮艷且種類繁多但沒有完全覆蓋草坪，花朵觀賞性高，因此得分最高。另外兩區域中花朵繁密程度較高(100%覆蓋)，花朵種類以及色彩較為單一，得到的景觀偏好評分較低，公眾對于花朵繁密程度適中、種類豐富、色彩鮮艷的自生植物樣地喜愛度最高。

自生植物可以在養護成本較低的情況下維持更長的花期，在園林綠化中的應用性價比更高。它們表現出更豐富的顏色，比傳統栽培植物更適合長時間種植，在早春和冬季同樣生長開放形成開花景觀，這在偏向北方的城市具有更高的應用價值。自生植物花期普遍較長，開花景觀可觀賞時間較多，但其他季節的景觀狀況同樣值得關注與思考。本研究中觀花自生植物樣地得分皆顯著高于其他無花自生植物樣地，花朵的有無、顏色、形態、繁密程度以及種類數量都會對公眾偏好產生影響[21]。

3.1.2 草本自生植物的高度

在問卷設計時將觀葉自生植物分為矮株觀葉植物與高株觀葉植物，兩種植物的觀賞特征差異體現在高度層面，矮株觀葉植物高度在30 cm及以下，高株觀葉植物高度為30～120 cm。在現場訪談中了解到，高于60 cm的草本植物給人以不安全感，因此，受訪者進入其中的意愿較低。打分結果顯示，在“開闊草坪”和“濱水草坪”兩地中矮株觀葉植物得分均高于高株觀葉植物，受訪者僅在“林間草地”一項對高株觀葉植物的喜好度大于矮株觀葉植物，可能是由于高株觀葉植物與喬木配植有協調性的美感。偏好分析表明，自生植物的高度對人們的喜好有顯著影響：低矮的矮株觀葉植物有較高的視線通透性因而給人環境安全感，較高的觀葉自生植物更適合于喬灌木配植栽種，隨著草本植物高度的上升，公眾對其的喜愛程度隨之下降[22]。

3.1.3 其他影響因素

研究發現，人們對花朵的偏好較為復雜，花朵物種及花色多樣性都會對公眾景觀偏好造成影響，問卷中的b、f、j 3圖的花朵種類及花色多樣性分別為1、4、2種，b圖的花朵種類及花色多樣性最低，平均得分為7.26，顯著低于另外2個觀花樣地圖(P<0.01)，j圖的花朵種類及花色多樣性居中，平均得分7.58，f圖的花朵種類及花色多樣性最高，平均得分7.81，顯著高于另外兩圖(P<0.01)。花朵種類以及花色豐富度與公眾偏好度呈正相關，相比而言，花朵種類與花色更豐富的自生草本植物更受人們歡迎，在應用中應偏向色彩豐富的開花自生植物。

3.2 草本自生植物種類選擇

由前文景觀偏好調查結果可知，公眾對植物個體的偏好主要受觀賞價值的影響。因此，在進行草本自生植物的種類選擇時，觀花、觀葉和觀果類具有觀賞價值的物種需要重點考慮，除了車前、酢漿草的葉片具有較好的觀賞性，狗牙根等高株觀葉植物的線性葉片也具有一定的觀賞效果。黃鵪菜、蒲公英、酢漿草、翅果菊花色為黃色，紫花地丁、紫云英花色為紫色，具有較高的觀賞價值。蛇莓的果實可以觀賞，且果實可以食用，能夠成為昆蟲、鳥類和小型哺乳動物等生物的食物來源，促進保護和增加城市生物多樣性。物種選擇的考慮因素除觀賞價值外，生態價值也不容忽視。在物種選擇時應優先選用鄉土植物，鄉土物種抗性較強，對于當地的氣候生態環境適應良好，在某些微氣候惡劣且營養缺乏的環境中能夠生長良好且不損害其他物種。本研究共調查得到自生植物212種，其中入侵物種有34種，占比為16%。入侵物種會對當地的生態環境造成負面影響，即使部分入侵物種觀賞價值較好，也不宜選擇。菊科、禾本科、豆科和唇形科為草本自生植物中的優勢種，值得重點研究和推廣應用，如蒲公英、紫云英、狗牙根和黃鵪菜等。相比一年生草本植物更應優先選用多年生草本植物，因其多年生長可以形成穩定發展的植物群落，對于發揮生態功能有積極效果。

3.3 草本自生植物群落實踐建議

自生植物群落設計應建立在順應自然的基礎上，尊重植物原有的物種組成、群落的結構及種間關系。對自然植物群落的模擬可以增強人工植物群落的穩定性和生態功能，外在上植物群落可以學習自然植物群落的色彩、質感、季相及可感知的生物多樣性。對于自然群落外貌的模擬可以喚醒公眾對于自然的親近感。以多樣化的自然群落作為植物群落設計的原型，設計師可以創造出既符合城市居民審美需求又具有多樣生態服務功能的植物群落景觀。

本研究發現，不同種植場所以及植物搭配設計都極大影響著公眾對于自生植物的景觀偏好。基于前文研究成果，提出以下實踐建議：

1)可率先在林間草地進行自生植物嘗試應用，建議在濱水草坪和開闊草坪兩類空間中保留觀花自生植物。在濱水草坪和開闊草坪上，對具有觀花特征、高度低于30 cm的自生植物建議保留，高于60 cm的自生植物建議移除，此類植物高度對視線有所阻擋，使公眾有不安全感，因此，喜愛度較低。可在林間草地中保留所有類型的自生草本植物，包括在其他場景中不被接受的矮株觀葉植物以及高于60 cm的高株觀葉植物，但高于120 cm的自生植物建議移除。

2)對于自生植物應通過篩選后進行應用，通過巧妙的搭配設計提高公眾對綠化中自生植物的喜愛度，具體需考慮以下因素，盡量使用觀花植物，且控制植物繁密程度適中，本研究中植物繁密程度為“適中”以及“繁密”的景觀偏好得分顯著高于“稀疏”。植物處于花期時可以不限制觀花植物高度，但花期后應將植株高度控制在30 cm以下。對于矮株觀葉植物，應控制其高度在15 cm以下，建議移除高于30 cm的植物。高于60 cm的高株觀葉植物應與喬灌木配植，盡量在林下空間中應用。管理過程中應注意保留自生植物群落的物種多樣性，研究表明，植物的種類對于公眾喜愛度沒有顯著影響，多物種的植物群落組合具有更高的生態效益。

3)為公眾提供更多接觸自生植物的機會，并設置科普內容以增加公眾對植物知識的了解。加強對青少年的自然教育，適當接觸自然環境會塑造青少年對自生植物的積極態度。公園可增加科普牌或開設科普課堂，學校提供植物認知、自然體驗等課外活動，在游戲與活動中完成對植物知識的學習。植物知識豐富以及對自然環境接觸更多的人群對于自生植物的喜愛度更高，公眾喜愛度高有利于自生植物的推廣應用。

4 結語

在城市綠化中使用草本自生植物具有極高的生態價值，其對生態環境產生積極影響，提高本地生物多樣性，但其應用須考慮公眾景觀偏好等因素。本研究通過分析影響公眾對草本自生植物景觀偏好的因素，得出草本自生植物受公眾喜愛。本文中提出的3類草本自生植物中，公眾對觀花植物偏好度最高，通過巧妙的選址與設計可以提升觀葉植物的接納度，合理配植植物群落、控制植株高度及加強自然教育可以顯著提升公眾的喜愛度。本文的結論與建議可對草本自生植物的推廣應用提供有效指導，以期對未來草本自生植物在城市綠化中的應用實踐提供參考。