生態(tài)景觀園林植物配置模式綜合效益評估

鄭忠標(biāo)，周 艷

(瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 建筑工程學(xué)院，四川 瀘州 646000)

生態(tài)園林是繼承和發(fā)展傳統(tǒng)園林的經(jīng)驗，遵循生態(tài)學(xué)的原理，建設(shè)多層次、多結(jié)構(gòu)、多功能、科學(xué)的植物群落，從而建立人類與動植物之間聯(lián)系的新秩序，以達到生態(tài)美、科學(xué)美、文化美和藝術(shù)美。

在自然界中，凡是有生命的機體，均屬于生物，將具有固著生活和自養(yǎng)能力的生物稱之為植物。植物的種類多樣，主要包含樹木、灌木、藤類、青草、蕨類、綠藻、地衣等。園林植物是指適用于園林綠化的植物材料，包括木本和草本的觀花、觀葉或觀果植物，以及適用于園林、綠地和風(fēng)景名勝區(qū)的防護植物與經(jīng)濟植物[1]。另外室內(nèi)花卉裝飾用的植物也屬于園林植物。按照園林植物的屬性可以將其劃分為木本植物和草本植物。通過以上對于植物以及園林植物定義的分析可知，植物范圍要比園林植物更廣，但是2者之間有所重疊，因此非常有必要單獨劃分出園林植物，以更好的將園林植物用于生態(tài)景觀園林建設(shè)。

以園林植物作為基礎(chǔ)，遵循適地適樹、深度開發(fā)園林綠地的性質(zhì)和功能、植物材料合理運用、植物材料多樣性、藝術(shù)性原則進行生態(tài)景觀園林植物配置。園林植物配置的優(yōu)劣程度直接決定了園林工程的質(zhì)量以及園林功能的發(fā)揮，科學(xué)合理且美觀的園林植物配置能夠創(chuàng)造出優(yōu)美的景觀效果，從而使得生態(tài)、經(jīng)濟以及社會3者效益并舉。

為了實現(xiàn)生態(tài)景觀園林植物功能與效益的最大化，針對園林植物配置模式進行綜合效益評估分析。綜合效益評估分為生態(tài)效益評估、經(jīng)濟效益評估和社會效益評估3個方面，其中經(jīng)濟效益是衡量經(jīng)濟活動的最終綜合指標(biāo)，指的是生產(chǎn)總值與生產(chǎn)成本之間的比例關(guān)系[2]。而生態(tài)效益為人們在生產(chǎn)中依據(jù)生態(tài)平衡規(guī)律，是自然界的生物系統(tǒng)對人類的生產(chǎn)、生活條件和環(huán)境條件產(chǎn)生的有益影響和有利效果，該指標(biāo)關(guān)系了人類生存發(fā)展的根本利益和長遠利益。而社會效益對應(yīng)的是最大限度的利用有限的資源滿足社會的物質(zhì)文化需求。而在綜合效益評估工作中主要針對2個方面進行考慮，一個是生態(tài)景觀園林植物配置模式對應(yīng)的綜合效益是否具有發(fā)展價值，而另一方面則是植物配置模式是否可以實現(xiàn)綜合效益的平衡。經(jīng)過長時間的研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有研究成果無法滿足生態(tài)景觀園林植物配置模式評價其綜合經(jīng)濟效益的需求，為了解決這一問題提出生態(tài)景觀園林植物配置模式綜合效益評估方法，以期促進生態(tài)景觀園林管理的數(shù)字化與科學(xué)化發(fā)展，實現(xiàn)生態(tài)景觀園林安全產(chǎn)出價值最大化。

1 園林植物配置模式綜合效益評估方法設(shè)計

為了實現(xiàn)對生態(tài)景觀園林植物模式的綜合效益評價，為生態(tài)景觀園林的建設(shè)與開發(fā)提供準(zhǔn)確的量化數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，從經(jīng)濟、生態(tài)、景觀以及社會4個方面實現(xiàn)綜合效益的評估，以維持多效益的平衡，實現(xiàn)生態(tài)園林景區(qū)的穩(wěn)步發(fā)展[3]。設(shè)計的園林植物配置模式的綜合效益評估方法如圖1所示。

1.1 構(gòu)建綜合效益評估指標(biāo)體系

對于生態(tài)景觀園林植物配置綜合效益的定量評估現(xiàn)如今還沒有一個較為成熟的模型，也沒有一個健全的指標(biāo)體系可以參照[4]。

為了保證評估結(jié)果的可信度，構(gòu)建綜合效益的評估指標(biāo)模型，分別從組成綜合效益的4個方面入手，遵循系統(tǒng)性、客觀性、可操作性、主導(dǎo)性原則進行生態(tài)景觀園林植物配置模式綜合效益評估指標(biāo)體系構(gòu)建，具體描述如下：

(1)系統(tǒng)性原則：綜合效益評估指標(biāo)體系必須要保證評估結(jié)果的真實性，盡量避免指標(biāo)之間的重疊性，將多個評價指標(biāo)統(tǒng)一起來構(gòu)成一個完整的評估系統(tǒng)。

(2)客觀性原則：保證所采集的數(shù)據(jù)能夠反映出評估對象的整體狀況，數(shù)據(jù)要具有可靠性，數(shù)據(jù)處理方式要具有科學(xué)性，所使用的數(shù)據(jù)采集與處理方法必須是最合適且最優(yōu)，保證評估結(jié)果的客觀性。

(3)可操作性原則：綜合效益評估指標(biāo)體系必須要兼具簡單性與復(fù)雜性，以保證評估精度為前提，使所構(gòu)建的評估指標(biāo)體系保持難度適中，提高其可操作性與實際應(yīng)用價值。

(4)主導(dǎo)性原則：綜合效益評估指標(biāo)體系所選取的指標(biāo)要具有代表性，確立主要指標(biāo)的主導(dǎo)地位，將次要指標(biāo)作為輔助，使評價體系更具有層次性與邏輯性。

遵循以上原則，設(shè)計評估指標(biāo)體系的基本結(jié)構(gòu)框架，如圖2所示。

1.1.1 設(shè)置評估指標(biāo)選取原則

綜合效益評價指標(biāo)體系是評價指標(biāo)的全體集合，評價指標(biāo)是衡量綜合效益的基本尺度[5]。為了保證評價結(jié)果的完整性、公正行與客觀性，在指標(biāo)的選取上必須遵循一定的原則、滿足一定的條件，其中包括科學(xué)性原則、完整性原則、可行性原則和動態(tài)性原則。其中科學(xué)性原則要求所確定的標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)系統(tǒng)要能夠科學(xué)的反應(yīng)出生態(tài)景觀園林可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵和要求，同時也可以反映出植物配置本身內(nèi)在效益的大小和實現(xiàn)方式。而完整性原則是要求指標(biāo)體系不僅能夠客觀的評價對象的整體，還能夠反映出植物配置的整合特征，可行性要求體系中的各個指標(biāo)的概念十分明確，設(shè)立的指標(biāo)需要具有明顯的代表性，便于統(tǒng)計和計算[6]。而動態(tài)性在實際構(gòu)建中需要與穩(wěn)定性相結(jié)合，在生態(tài)景觀園林中種植的植物生長是一個動態(tài)的過程，因此設(shè)立的指標(biāo)要適應(yīng)不同植物生長階段的特點，但在實際的研究工作中指標(biāo)體系在一定的時間范圍內(nèi)需要保持相對穩(wěn)定。

1.1.2 評估指標(biāo)量化與標(biāo)準(zhǔn)化處理

依據(jù)生態(tài)景觀園林植物配置的綜合效益評估內(nèi)容，考慮植物的配置為一個動態(tài)的效益變化，為了得到統(tǒng)一量綱，用其增長率或減少率作為其效益評估值的量化目標(biāo)[7]。將設(shè)置的評估指標(biāo)分為正效益指標(biāo)和負(fù)效益指標(biāo)兩種，其中正效益指標(biāo)指的是評估結(jié)果與植物配置綜合效益呈正相關(guān)關(guān)系的指標(biāo)，反之為負(fù)效益指標(biāo)。上述兩種指標(biāo)的量化處理過程如公式(1)所示。

(1)

1.1.3 確定評估體系指標(biāo)內(nèi)容

遵循設(shè)定的指標(biāo)設(shè)定原則，通過量化處理，得出經(jīng)濟效益、景觀效益、生態(tài)效益和社會效益的評估指標(biāo)，對應(yīng)的部分指標(biāo)確定結(jié)果如表1所示。

表1 植物配置綜合效益評估指標(biāo)體系

1.2 確定分值評估標(biāo)準(zhǔn)

為了實現(xiàn)評估結(jié)果的量化，選擇指標(biāo)賦值的方式確定植物配置綜合效益的評估標(biāo)準(zhǔn)。將指標(biāo)的量化通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計與計算的方式，按照一定的評分標(biāo)準(zhǔn)進行數(shù)據(jù)的計算后，得出平均分作為該評估指標(biāo)的評估分值。在植物配置的綜合效益評估中部分評估指標(biāo)的評分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 部分指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)

1.3 分析生態(tài)景觀園林植物配置模式

生態(tài)景觀園林中植物的配置方式主要可以分為自然式和規(guī)則式2種，其中將植物按照成行成列的方式種植，或按照一定的幾何圖案排列種植的方式為規(guī)則種植。這種種植方式可以給游客一種強烈的空間感，但缺少一定的自然美感[8]。而自然式的配置方式則是讓植物按照自然的生長習(xí)慣生長，形成一種類似自然群落的植物景觀。而在實際的生態(tài)景觀園林中為了凸顯園林自身的特色，會結(jié)合上述兩種配置方式，分別以孤植、對植、叢植、群植等多種植物栽植方式，得出生態(tài)景觀園林的植物配置結(jié)果。

1.4 提取植物配置特征信息

以生態(tài)景觀園林植物配置模式及其分析結(jié)果為基礎(chǔ)，提取相應(yīng)的植物配置特征信息。其中具體包括園林內(nèi)植物的種植數(shù)量、植物的品種、園林的總面積、植物樹冠面積、植物高度等。根據(jù)提取的植物配置特征信息可以求解支配配置的效益權(quán)重，以及指標(biāo)取值。

1.5 確定植物配置效益權(quán)重

在建立的綜合效益評估體系的基礎(chǔ)上，劃分其層次結(jié)構(gòu)，形成上下層次之間的元素隸屬關(guān)系。假設(shè)上一層的元素A作為準(zhǔn)則，對下層元素B具有支配關(guān)系，則在準(zhǔn)則A下按照相對重要性賦予B集合相應(yīng)的權(quán)重，從而形成判斷矩陣[9]。接著對形成的判斷矩陣進行層次單排序，計算各自的權(quán)重系數(shù)，并對其進行一致性檢驗。按照一致性檢驗的處理過程首先按照公式(2)對形成的判斷矩陣進行求和計算。

(2)

其中bij表示的是判斷矩陣中的行元素，i和j的取值范圍均為[1,n]。接著對求和矩陣TRi做歸一化處理，處理表達式為：

(3)

式中得出的歸一化處理結(jié)果即為排序權(quán)重的計算結(jié)果。綜合評估體系中的所有指標(biāo)，可以得出具體的權(quán)重值計算結(jié)果，如表3所示。

表3 植物配置評價指標(biāo)權(quán)重值

1.6 計算綜合效益評估值

1.6.1 生態(tài)效益

生態(tài)景觀園林植物配置的生態(tài)效益主要用來評價配置前后對生態(tài)環(huán)境的影響，具體的評估指標(biāo)包括空氣的空氣負(fù)氧離子濃度、碳元素含量、園林降噪效應(yīng)以及植被覆蓋率等[10]。以植被覆蓋率為例，其計算公式為：

(4)

上式中Sz和Sy分別表示的是植物的綠化面積和園區(qū)的總面積。分別對比植物配置前后η的值便可以得出對應(yīng)的指標(biāo)取值。綜合多個影響生態(tài)效益的指標(biāo)，并于其對應(yīng)的指標(biāo)權(quán)重相乘，得出的結(jié)果即為生態(tài)效益的評估結(jié)果。

1.6.2 經(jīng)濟效益

經(jīng)濟效益主要是成本投入與利潤輸出之間的關(guān)系，其表達式為：

μ=Qout-Qin

(5)

式中的2個變量分別為園林植物配置投入的總資產(chǎn)和收益的總金額，其中投入資產(chǎn)包括植物原料成本、培育成本、管理成本等，而收益金額包括門票收益、游客消費等[11]。

1.6.3 社會效益

社會效益主要是指生態(tài)景觀園林的植物配置對社會的影響，具體包括工作人員的就業(yè)問題以及產(chǎn)品的商品率等。按照經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的求解方式，可以得出社會效益的具體評估值。

1.6.4 景觀效益

景觀效益主要指的是植物配置結(jié)果的美化程度，評估的指標(biāo)包括樹種的使用頻率、植物與園林的和諧度、植物與植物之間的協(xié)調(diào)性[12]。將景觀效益量化，具體體現(xiàn)在游客對植物配置的滿意程度。

綜合經(jīng)濟效益、生態(tài)效益、社會效益以及景觀效益四個方面，將對應(yīng)的取值結(jié)果代入到公式(6)當(dāng)中：

Q=W1Q(e)+W2Q(f)+W3Q(s)+W4Q(p)

(6)

公式(6)中變量Wi為效益評估指標(biāo)的合成權(quán)重，而Q(e)、Q(f)、Q(s)和Q(p)分別對應(yīng)的是經(jīng)濟效益指標(biāo)、生態(tài)效益指標(biāo)、社會效益指標(biāo)以及景觀效益指標(biāo)的具體取值。將相關(guān)變量代入到公式(6)中，經(jīng)過計算得出的結(jié)果即為生態(tài)景觀園林植物配置綜合效益的評估值，將評估值與設(shè)置的評估標(biāo)準(zhǔn)做比對，可以得出評分結(jié)果。

2 實證分析

為證實設(shè)計的生態(tài)景觀園林植物配置模式綜合效益評估方法的評估結(jié)果，選擇某市待開發(fā)的生態(tài)景觀園林為實驗環(huán)境進行實證分析。實證植物景觀評估樣本如圖3所示。

利用設(shè)計的生態(tài)景觀園林植物配置模式綜合效益評估方法對評價結(jié)果在等級70分以下的生態(tài)景觀園林進行植物的重新配置，直到綜合效益等級在70分以上，分別觀察生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟效益、游客反饋的變化。綜合多個綜合效益指標(biāo)，得出評估方法使用前后園林游客數(shù)量的變化情況如圖4所示。

從圖中可以看出，在生態(tài)景觀園林植物配置模式綜合效益評估方法的控制下，園林的綜合效率穩(wěn)步提升。經(jīng)過計算發(fā)現(xiàn)，在未使用評估方法的情況下生態(tài)景觀園區(qū)的游客月平均數(shù)量約為1.68萬人，而在評估方法的控制下，游客月平均數(shù)量達到了1.92萬人，同比增長了約26.08%。

3 結(jié)語

在實際情況中，需根據(jù)生態(tài)景觀園林的發(fā)展目標(biāo)選擇合適的林木及植物配置模式，不斷調(diào)整、完善和豐富模式結(jié)構(gòu)，爭取林木和林下植物的效益最大化，以達到充分利用資源、改善生態(tài)環(huán)境以及提高人民生活水平的目的，更多科學(xué)合理的林下植物配置模式將有待于長期、大量的研究。