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          基于 AHP 法的安慶市景觀水體水生植物配置評價分析

          時間:2022年07月07日 所屬分類:推薦論文 點擊次數:

          摘 要:通過以安慶市城區的三大公園:菱湖公園、市民廣

            摘 要:通過以安慶市城區的三大公園:菱湖公園、市民廣場、新河公園為研究對象,對各公園水體的水生植物進行樣地調查,并運用層次分析法對安慶市公園景觀水體水生植物應用現狀及配置狀況進行綜合評價。結果表明:調查區域共有水生植物 33 種,分別隸屬于 23 科 32 屬,主要以挺水植物為主,濕生、浮水、漂浮、沉水植物為輔,其中以蓮、浮萍、空心蓮子草最為常見。三大公園的水景配置綜合評價結果均為三級中等水平,在三者中新河公園水生植物配置綜合指數最高,市民廣場次之,菱湖公園最低。同時,與同一評價體系的淀山湖、上海植物園進行更深入的比較發現,挺水植物頻度可能是景觀水體綜合評價結果的重要影響因子之一,且 20%挺水植物頻度也可能是它的一個閾值,這為今后水體景觀的設計與實施提供了一定的理論依據,具有較強的實操意義。

            關鍵詞:水生植物; 景觀配置評價; 層次分析法; 挺水植物頻度

          水生景觀

            近年來,隨著社會不斷發展進步和工業化進程,水環境問題日趨嚴重。水生植物作為一種城市水體景觀設計中的重要元素,不僅帶給人們多種維度、多層次美的感受,而且還具有重要的生態功能如:凈化水體[1]、增加生物多樣性[2]等功能。唐偉等利用生態浮床種植水生植物(黃花水龍、狐尾藻、菖蒲),對庫尾湖灣湖水進行靜態模擬試驗,得出生態浮床對氮磷有顯著的凈化能力,且存在明顯的季節差異,春季高于秋冬季,這與水生植物生物量有很大關系[1];汪欣等以太湖宛山蕩濕地為研究對象,通過地形重塑,以及生態緩沖帶建立,得出示范區內水生植物種類、蓋度等均有顯著增加,尤其是沉水植物,物種多樣性也顯著增加,同時示范區內水質得到顯著凈化[2]。因此水生植物在水體景觀的營造中備受歡迎[3]。

            關于園林中水生植物的研究,目前主要側重于各公園或濕地水體中水生植物種類的調查及應用狀況[4-6],以及一種或幾種水生植物的污水凈化處理能力、相關機理[7-8]。如楊成藝等以福州市西湖公園為研究對象,得出共有 33 種水生植物,以觀花、觀葉的挺水植物為主,主要的配置模式是挺水-浮葉-沉水模式,整體而言,冬季景觀較差[4];肖森對廣州市海珠花溪濕地景觀進行調研,得出共應用的水生植物種類 25 種,其中挺水植物較多,配置時兼顧了美學與生態兩個方面考慮[5];喻來等以成都市白鷺灣生態濕地公園為對象,調查得出其共應用 16科 26 種水生植物,其中挺水植物應用最高。

            另外,監測發現,白鷺灣空氣質量、地表水質量均表現最佳[6];姚睿等研究了水生植物對廣州市濕地水體污泥的凈化作用,得出在種植一年后,13 種水生植物均能適應 TN、TP 超標的底泥環境,且不同植物去除效果不同,再力花、風車草、菖蒲、春羽和水罌粟對底泥中 TN、TP 去除效率最高[7];李秀芳等以三種滏陽河原生水生植物為對象,進行兩兩組合,得出各種組合均能有效去除水體污染物,TN、TP、氨氮、CODMn 去除率分別為 75%、47%、95%、58%以上,且能明顯抑制葉綠素,其中狐尾藻+篦齒眼子菜組合表現最佳[8]。園林水體中水生植物配置景觀評價,不僅要兼顧景觀規劃的客觀性,還要考慮景觀認知的主觀性,因此,具有較高的綜合性和一定的難度系數。今園林中較常運用的景觀評價方法主要有層次分析法(AHP)[9]、語義分析法(SD)[10]、美景度評價法(SBE)[11]、審美評判測量法(BIB-LCJ)[12]及人體生理心理指標測試法(PPI)[13]等。

            如雷金睿等以?谑 9個公園為對象,對其植物群落進行 AHP 評價,得出植物群落景觀整體質量優良,缺乏優質配置的植物景觀群落,并提出以“近自然”復層式植物群落配置模式,突出?谑斜镜鼐坝^特色[9];曹加杰等從心理感知角度,對南京秦淮河運用 SD 法,從景觀、人文、生態三個方面評價其濱水景觀質量,得出三個重要因子,分別是植物多樣性、公眾參與度和河流水質[10];劉金燕等以 42 張臺灣相思林春季照片為材料,對其景觀質量進行 SBE 評判,得出臺灣相思林景觀效果五個主要影響因子,分別是灰色比、枝條雜亂度、枯枝斷梢、林冠面特征、主色彩比例[11]。其中以 AHP 法運用最為廣泛,其顯著特點是系統性、實用性、簡潔性,通過構建多層次分析結構模型,將繁雜的定性分析分解為多層次的定量分析,從中篩選出最優方案[14]。

            安慶市地處長江之濱,城區水體分布面積較大,對各類水體公園的營造有利于提升城市形象,提高市民幸福感。本研究以安慶市三大公園水體景觀的水生植物為研究對象,通過實地調查,分析各公園水生植物應用現狀與配置形式,采用層次分析法,從景觀質量與景觀協調性兩個層次,對所調查景觀水體的水生植物配置模式進行綜合性評價,探討城市景觀水體條件下適宜的水生植物配置模式,優化水生植物配置。但這類評價存在一個問題是只能給出大體的方向,缺乏具體的實際操作性。為此,本研究選擇與同一評價體系、水體景觀綜合指數明顯高于安慶三大公園的淀山湖、上海植物園[15]進行比較,在具體的、可實操的相關指標上進行深入探究,分析可能的影響因子,以期能夠達到在水體景觀設計與實施中起到真正的指導意義,為進一步合理構建城市水體景觀提供一定的理論和實際依據。

            1 材料與方法

            1.1 材料來源及背景

            根據安慶市現有主要公園的分布,選取了最具代表性的三個景觀水體公園的水生植物群落作為研究對象。這些水體總體上代表了安慶市景觀水體水生植物配置的主要類型,包括安慶市菱湖公園、市民廣場、新河公園。菱湖公園位于安慶市菱湖南路,原是一處天然湖泊,以多菱而得其名,始建于康熙后期,已有二百六十多年的歷史,是安慶市區內唯一一座具有悠久歷史的綜合性公園,總面積達43.8 萬平方米,其中水面為 24.2 萬平方米, 現在分為四大功能區:兒童娛樂區、休憩觀賞區、人文景觀區、水上風景區;市民廣場于 2007 年建成并開放,該公園在功能上劃分為娛樂觀景區、商業文化區、黃梅戲藝術園區和生態景觀區四個大區,其中小菱湖景觀區占地約 80 畝,有陽光沙灘、觀景平臺、木棧橋等景點,和周圍的綠化帶一起構成了特有的生態景觀區;新河公園于 2016 年建成并開放,從地理位置上來看,新河公園是連接安慶老城和東部新城的紐帶,主要劃分為濕地植物園區、休閑商業水岸區、市民公園區、自然生態濱水公園區等四種不同風貌特色的主題景觀區。

            1.2 研究方法

            1.2.1 采樣方設置與調查分析

            本研究中關于樣線的布設參照唐麗紅等[13]的方法,根據各公園水生植物實際分布情況,菱湖公園園區內水體豐富,但許多水體無水生植物的布置,因此在水上風景區設了兩個樣區,共 23 個樣方;市民廣場在小菱湖景觀區陽光沙灘水域設了一個樣區,共 19 個樣方;新河公園設了兩個樣區,一個是帶狀濕地植物園區,一個是自然生態濱水公園區,共 42 個樣方。因公園水體面積相對較小,樣方間距離基本按照 20 m 設定,各樣方面積為 1 m× 1 m[16]。分別于 2020 年 4 月~10 月,春季(3 月)、夏季(6 月)、秋季(10 月)進行水生植物群落調查,記錄樣方中水生植物的種名、生活型、觀賞特性、植物健康狀況、與硬質景觀的和諧性、與生境的和諧性、與整體環境的和諧性、可達性,拍照并計算水生植物的頻度及 Shannon 多樣性指數[15,17]。水生植物頻度采用下式計算:F = (某物種出現的樣點數/全部樣點數) ×100% 。

            1.2.2 層次分析法(AHP)

            AHP 具體步驟如評價指標體系的建立、各指標內涵及評分標準的確定、評價指標權重的確定、評價指標的標準化、城市景觀水體水生植物配置評價模型的建立、城市景觀水體水生植物配置綜合指數分級等,均參照唐麗紅等研究方法[15]。

            2 結果與分析

            2.1 水生植物的種類及分布

            通過對安慶市菱湖公園、市民廣場、新河公園水體中水生植物進行實地調查,發現共有 33 種,分別隸屬于 23 科 32 屬。其中挺水植物有 13 種,占水生植物種類的 39.4%;濕生植物 8 種,占 24.2%;浮水植物 4 種,占 12.1%;漂浮植物 4 種,占 12.1%;沉水植物 4 種,占 12.1%(表 2)。新河公園植物種類最多,市民廣場次之,菱湖公園植物種類最少。

            2.2 水生植物在各公園中的頻度

            新河公園中水生植物種類雖然最豐富,達 31種之多,但是從水生植物應用頻度來看,與市民廣場、菱湖公園相比,種類應用頻度均偏少,除了蓮達到了 43%,其余均在 30%以下,而挺水植物中只有蓮和香蒲兩種水生植物的應用頻度達到 20%以上,只占到整體的 6.5%。市民廣場中頻度在 20%以上的有七種植物,其中挺水植物有五種,占到整體的 33.3%。菱湖公園中應用頻度較高的有四種,其中挺水植物只有一種即蓮,占到整體的 11.1%。

            2.3 配置評價結果及其與淀山湖、上海植物園比較分析

            根據 Shannon 分析,安慶市三大公園水體水生植物配置指標結果中,客觀性指標如物種多樣指數、生活型多樣性指數、植物觀賞特性多樣性指數、植物景觀季相多樣性指數,新河公園均表現最高,而其它偏主觀性的指標與菱湖公園、市民廣場的數據相差不大。從中還可以看出,安慶市三大公園水體水生植物配置評價綜合指數均整體偏低,各水體景觀評價等級只達到三級,屬于中等水平。在三者中新河公園水生植物配置綜合指數最高,市民廣場次之,菱湖公園最低。因本研究的評價體系與唐麗紅等的一致,所以與淀山湖、上海植物園的景觀評價結果進行了對比,發現淀山湖水體景觀綜合指數值達到了 0.93,水體景觀評價等級達到一級優的水平;上海植物園的水體景觀綜合指數值也達到了 0.89,水體景觀評價等級也達到一級優的水平。

            3 討論與結論

            我們通過對安慶市三大公園實地調查與分析發現,共有 33 種水生植物,分別隸屬于 23 科 32屬,大多為常見水生植物,其中挺水植物以蓮、香蒲、再力花、空心蓮子草等為主,浮水植物以睡蓮、水鱉等為主,漂浮植物以浮萍、滿江紅等為主,沉水植物以菹草等為主。與其它城市重慶[14]、廣州[18]等地的景觀水生植物應用種類相比,安慶市景觀水生植物的應用種類明顯偏低。楊圣賀等報道,對重慶 14 個都市區景觀水體進行調查,共有 22 科、42種水生植物,主要以挺水和濕生植物為主,其它類型水生植物應用較少[14];惠俊愛等對廣州地區的水生植物進行了調查分析,得出廣州目前較普遍應用的水生植物共 30 科 55 種,挺水植物、浮葉植物、浮水植物、沉水植物分別是 33、7、5、10 種[18]。據王春景等人的初步統計,安徽共有水生維管植物142 種、隸屬于 76 屬,41 科[19],可見許多本土水生植物資源尚未得到有效利用,特別是一些觀賞價值比較高的水生植物如紅蓼、大薸、荇菜、萍蓬蓮等,還有很大的應用空間值得去開發,同時深挖它們的內在文化內涵,定能打造出令人印象深刻的獨特景觀效果。

            以紅蓼為例,《詩經》有云:山有橋松,隰有游龍,這里的游龍即指的是紅蓼[20];陸游曾吟:老作漁翁猶喜事,數枝紅蓼醉清秋,勾勒出一幅動人的秋景[21]。Shannon 多樣性指數在各類多樣性指數中表現最佳,既能反映豐富度又能反映均勻度[22]。新河公園作為安慶市新建不久的城市綠化帶,就其水生植物應用種類而言是非常豐富的,達到了 31 種之多。因此其在物種多樣指數、生活型多樣性指數、植物觀賞特性多樣性指數、植物景觀季相多樣性指數上均表現最高,說明新河公園在進行水體景觀植物配置時,遵循了水體景觀配置的多樣性原則,具有一定的景觀豐富性。

            市民廣場 Shannon 多樣性指數和水景綜合評價均處于三者之中,其水生植物的應用種類共 15 種,明顯少于新河公園。市民廣場水體雖然為自然式駁岸,其水景的布置太過局限,只重點打造了陽光沙灘附近的水景,其它駁岸部分水生植物種類少且分布散,整個水面幾乎為蓮覆蓋,沒有留白處理,缺少鏡面效果。另外,調查還發現浮萍、空心蓮子草的頻度過高,在部分角落,出現蔓延之勢,不僅打破了原有的設計美感,還會對其它水生植物的生長發育產生破壞性的影響,應及時處理、維護,保持景觀狀態的可持續性。菱湖公園在三大公園中 Shannon 多樣性指數和水景綜合評價最低,既與其水生植物應用種類有關,也與其配置模式有關。菱湖公園水體為混凝土的硬質駁岸,水生植物應用種類少,只有 9 種,且挺水植物種類過少,導致水景配置缺乏層次感,如蓮應用頻度竟達到 86%,導致視覺效果單一和審美乏味。

            目前關于園林方面的 AHP 法,主要側重于景觀評價、適應性評價、引種價值評價等方面的研究,如馬之珺等運用層次分析法和綜合指數法,對中國農業大學(煙臺)校區總體景觀舒適度進行評價,得出景觀舒適度一般,在景觀設計因素考量中生態性權重最重,功能性和文化性次之,美觀性最低[23];林卉等運用層次分析法對廈門環島路區域植物景彩化觀提升進行評價,得出在設計時考慮到了彩化觀葉、觀花植物,但忽視了彩化觀果植物,且所用植物多以常綠植物為主,但是缺乏季相變化[24];陳剛等對 2016 年張掖市引進的 15 種觀賞植物,從三個緯度:生態適應性、觀賞價值和生長量方面進行AHP 綜合評判,得出 13 種觀賞植物適應性良好以上,可以應用于今后張掖市生態造林及園林景觀營造[25]。

            覃泳智等柳州市引進的 80 個杜鵑品種進行AHP 綜合分析,得出 12 個在觀賞性和適應性上表現優良的品種,值得推廣與應用[26]。這些研究雖然從宏觀上具有較高的指導意義,但還存在著一些不足,即較為籠統、含糊,在真正指導實際景觀設計時,缺少一定的實操性。因本研究與唐麗紅[13]等人的評價體系一致,遂對新河公園與淀山湖、上海植物園的評價結果進行了深入的差異比較,新河公園水生植物種類與明顯高于淀山湖、上海植物園,三者分別為 31 種、19 種、15 種,三者挺水植物種類分別為 21 種、6 種、11 種,三者挺水植物比重為 67.7%、31.8%、73.3%。

            但是新河公園水體景觀綜合指數僅為 0.416,景觀評價等級只達到三級,屬于中等水平;而淀山湖水體景觀綜合指數值達到了 0.93,水體景觀評價等級達到一級優的水平;上海植物園的水體景觀綜合指數值也達到了 0.89,水體景觀評價等級也達到一級優的水平。通過對兩篇文章仔細對比探究,發現最大的差異是挺水植物頻度,淀山湖、上海植物園挺水植物頻度絕大多數在 20%以上,而新河公園挺水植物頻度只有兩種高于 20%以上,其它全低于 20%。由此推測,挺水植物頻度可能是影響景觀水體綜合評價結果的重要因子之一,且 20%挺水植物頻度也可能是它的一個閾值。當然,此部分還需今后進一步的研究論證。

            參考文獻:

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            選自期刊《井岡山大學學報(自然科學版)》第 43 卷第 4 期

            作者:宗 梅,張曉惠,黃南巡,丁元春5(安慶師范大學皖西南生物多樣性研究與生態保護重點實驗室,安徽,安慶 246133)

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