城市公園植物景觀空間聲景感知特征及影響因素研究

劉 江

米思樂

張雪葳

洪昕晨*

城市公園是城市居民主要的休閑游憩場所[1]，因其具有優(yōu)美的景觀和舒適的小氣候，并有助于緩解心理壓力、改善焦慮緊張情緒[2-3]，已成為疫情期間相對低風(fēng)險的公共游憩活動空間。探討后疫情時代城市公園設(shè)計和更新的策略與方法以提高居民的游覽體驗是風(fēng)景園林領(lǐng)域面臨的重要問題。

植物是風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計與建設(shè)的主要材料，在城市公園建設(shè)中，人們往往通過控制植物種植形式、規(guī)格等塑造強(qiáng)烈的空間感[4]。過往研究表明，植物景觀空間不但可以直接影響場地內(nèi)的微氣候[5]，還會給人們帶來不同的心理感受，從而影響人們對景觀空間的認(rèn)知和評價[6]。此外，植物景觀空間的降噪效果已經(jīng)得到普遍認(rèn)可與應(yīng)用[7-8]，其對聲景營造的重要性也開始受到關(guān)注[9-10]。如研究發(fā)現(xiàn)城市公園中景觀空間特征對聲景感知的影響比景觀構(gòu)成更為顯著[11]。在植物景觀空間營造方面，相關(guān)學(xué)者已經(jīng)證實不同類型植物景觀空間的聲景感知存在差異，在綠色半開敞和半封閉空間中社會聲和自然聲最為明顯[12]；封閉空間由于聲壓級較低受到游客喜愛，且游客的年齡和訪問頻率會影響其對聲景元素的偏好，如老年人更偏愛半開敞和垂直空間[13]；大學(xué)校園內(nèi)，使用者對開敞空間的心理感知和聲景喜好度評價最為良好，垂直空間最差[14]；覆蓋空間與封閉空間因其具有覆蓋和隔離感，更有利于校園聲景的營造[15]。雖然國內(nèi)外學(xué)者對植物景觀空間營造的聲景特征有一定的探索，但對不同類型植物景觀空間聲景感知的形成機(jī)理與影響因素有待深入研究。因此，本研究以福州市5個典型城市公園為例，針對多個類型的植物景觀空間中游客的聲景體驗進(jìn)行公眾調(diào)查，分析其在聲景構(gòu)成、游客聲景感知等方面的差異及其影響因素，以期為不同類型植物景觀空間的設(shè)計提供參考。

1 研究方法

1.1 案例區(qū)選擇

Norman K.Booth將植物景觀空間劃分為5種基本類型：開敞空間、半開敞空間、覆蓋空間、密閉空間和垂直空間[16]。其中，開敞空間(KC)視覺性完全開敞，以大面積草坪或廣場為中心，四周開敞無隱秘性；半開敞空間(BKC)視覺性不完全封閉，一面或多面限制了視線的穿透；覆蓋空間(FG)頂面物質(zhì)性封閉，立面視覺性開敞；密閉空間(MB)視覺性與物質(zhì)性均完全封閉，具有極強(qiáng)的隱秘性和隔離感；垂直空間(CZ)頂面視覺性開敞，立面物質(zhì)性封閉。

本研究以此為標(biāo)準(zhǔn)，綜合考慮福州城市公園的地理區(qū)位、公園的規(guī)模和內(nèi)部環(huán)境，以及公園的游客數(shù)量等，選擇福州市內(nèi)的5個城市公園進(jìn)行實地調(diào)研，包括以五洲風(fēng)光為主題、面積較大的左海公園(ZH)，具有豐富水景的溫泉公園(WQ)，保存最完整的古典園林西湖公園(XH)，具有獨特閩江流域文化特色和榕城風(fēng)情的閩江公園(MJ)，以及集山、湖、休閑步道等為一體、以海綿城市為主題的牛崗山公園(NGS)。這5個公園植物種類繁多，配置方式多樣，人流量較大，聲景資源豐富，且涵蓋了福州市的綜合性公園和區(qū)域性的專類公園，是福州具有代表性的城市公園。根據(jù)上述植物景觀空間分類方法，篩選包括開敞空間、半開敞空間、覆蓋空間和密閉空間4類空間在內(nèi)的特征明顯的12個調(diào)查樣點進(jìn)行分析(表1)。這12個樣點由植物和公園中其他花園元素(例如水體、景觀小品等)組成，且在不同程度上被植物包圍。同時，考慮樣點的人流量，排除游客利用率不高的植物景觀空間，確保能夠滿足對不同類型人群研究的需求。公園內(nèi)垂直空間較少且無游客停留，故未選擇此類型。在正式調(diào)研前，對樣點的聲景現(xiàn)狀進(jìn)行記錄，共識別出自然聲、人工聲和機(jī)械聲三大類共17種聲源(表2)，作為后續(xù)公眾調(diào)查的基礎(chǔ)資料。

表1 植物景觀空間類型劃分及樣點概況

表2 案例公園典型聲源構(gòu)成

1.2 數(shù)據(jù)獲取

1.2.1 游客聲景感知主觀數(shù)據(jù)

本研究采用問卷調(diào)查獲取游客聲景感知主觀數(shù)據(jù)，問卷內(nèi)容包含3個部分。1)調(diào)查受訪者的人口、社會與行為學(xué)特征的基本信息，包括性別(男、女)、年齡(＜18、18～24、25～30、31～40、41～50、51～60、61～70、＞70歲)、受教育程度(初中及以下、高中或中專、本科或大專、研究生及以上)、職業(yè)(從事行業(yè)者、學(xué)生、無工作者)、在福州居住時間(1年以內(nèi)、1～2年、3～5年、6～9年、10年及以上)、游覽頻率(每周多次、每周1次、每月1次、2～4次、第1次)以及游玩時長(＜1h、1～2h、2～3h、3～4h、半天及以上)。2)游客對所在場地內(nèi)聲源感知的評價，采用7級量表對典型聲源的感知頻率(1-極少，7-極頻繁)、感知強(qiáng)度(1-極弱，7-極強(qiáng))和偏好度(1-極厭惡，7-極喜歡)進(jìn)行評價。3)游客對所在場地聲景感知的評價，選取的評價指標(biāo)包括安靜的、豐富的、愉悅的、和諧的、變化的以及舒適的，采用7級量表進(jìn)行評價(1-極不贊同，7-極贊同)。

1.2.2 植物景觀空間聲景客觀數(shù)據(jù)監(jiān)測

采用聲級計(BSWA308)測量各樣點的物理聲學(xué)參數(shù)數(shù)據(jù)，包括等效A聲級(LAeq)，以及累積百分聲級L10和L90，分別代表聲環(huán)境的前景聲和背景聲。

1.2.3 植物景觀空間客觀屬性數(shù)據(jù)

選取常綠落葉比(＜1/4、1/4～1/2、1/2～3/4、≥3/4)、圍合度(＜1/4、1/4～1/2、1/2～3/4、≥3/4)、郁閉度(＜1/4、1/4～1/2、1/2～3/4、≥3/4)、樹種種類(＜3、3～4、5～6、≥6)和色彩樹種(1種、2種、3種、4種及以上)5個指標(biāo)對植物景觀空間的物理特征進(jìn)行評價。

1.3 數(shù)據(jù)分析

研究正式調(diào)研時間為2020年10月，平均氣溫約21.2℃。通過現(xiàn)場監(jiān)測與問卷調(diào)查的方式收集信息，采集時間集中在8：00—12：00、14：00—18：00 2個時段。在12個調(diào)查樣點上共發(fā)放問卷220份，有效問卷213份，回收率為96.8%。其中，開敞空間54份，半開敞空間52份，覆蓋空間56份，密閉空間51份。使用SPSS 26.0中的可靠性分析和因子分析分別對該問卷進(jìn)行信度和效度檢驗。經(jīng)過信度檢驗，聲源感知與聲景感知評價量表的克朗巴哈ɑ信度值分別是0.77和0.89，均大于0.7，說明數(shù)據(jù)可靠性較好；效度分析主要通過Bartlett球形檢驗和KMO值分析實現(xiàn)，結(jié)果顯示KMO＝0.619＞0.6，Bartlett球形度p值為0.000(p＜0.05)，說明數(shù)據(jù)有著較好的效度。樣本數(shù)據(jù)中受訪者的基本信息統(tǒng)計結(jié)果如圖1所示。

圖1 樣本統(tǒng)計信息(N=213)

為了能夠更加全面地描述聲源在場地中的存在狀態(tài)與和諧程度，本研究基于上述3種聲源感知指標(biāo)，引入朱天媛等在研究城市公園聲源感知與游覽滿意度的關(guān)系時提出的2個綜合聲源感知指標(biāo)[17]。

聲源優(yōu)勢度(Sound Dominant Degree，SDD)：指該聲源在特定聲景中的主導(dǎo)性程度，用聲源感知頻率(Perceived Occurrences of Sound，POS)和聲源感知強(qiáng)度(Perceived Loudness of Sound，PLS)的乘積表示，如公式(1)所示。

式中，j為第j個樣本；i為第i個聲源。

聲源和諧度(Sound harmonious degree，SHD)：指該聲源在環(huán)境中的主導(dǎo)地位與人們對其偏好的符合程度，用聲源偏好度(PFS)、聲源感知頻率(POS)和聲源感知強(qiáng)度(PLS)3個指標(biāo)構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型表示，如公式(2)所示。

式中，j為第j個樣本；i為第i個聲源；n為樣本量。聲源優(yōu)勢度決定聲源和諧度程度，聲源的偏好程度利用指數(shù)函數(shù)的特征來確定其方向值，當(dāng)偏好度大于偏好度均值時，則優(yōu)勢度越大，和諧度也越大。反之，若偏好度小于偏好度均值，則優(yōu)勢度越大，和諧度反而越小，偏好度方向值與優(yōu)勢度相乘獲得聲源和諧度。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同類型植物景觀空間的聲景客觀屬性特征分析

各類植物景觀空間中各聲學(xué)指標(biāo)值如圖2所示，覆蓋空間的等效A聲級(LAeq)最高，達(dá)到61.8dBA，這與公園中盛行的廣場舞活動有關(guān)。半開敞空間的L90最高，從調(diào)研數(shù)據(jù)來看，半開敞空間的廣播宣傳聲頻率高且強(qiáng)度較大，導(dǎo)致其背景聲較強(qiáng)。整體而言，所調(diào)研的4類空間的現(xiàn)有聲環(huán)境指標(biāo)均超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的55dBA[18]。

圖2 不同類型植物景觀空間的聲學(xué)指標(biāo)分析

2.2 不同類型植物景觀空間的聲源感知特征分析

2.2.1 聲源優(yōu)勢度感知特征分析

不同類型植物景觀空間的聲源優(yōu)勢度分析如圖3所示。在開敞空間中，兒童嬉戲聲和廣場舞音樂聲是優(yōu)勢度最高的聲源，且人工聲的優(yōu)勢度普遍高于自然聲和機(jī)械聲。半開敞空間與開敞空間相似，但其自然聲優(yōu)勢度普遍比開敞空間高。廣場舞音樂聲和廣播音樂聲是覆蓋空間優(yōu)勢度最高的聲源，且人工聲及機(jī)械聲的優(yōu)勢度高于自然聲。在密閉空間中，鳥叫聲和風(fēng)吹樹葉聲是優(yōu)勢度最高的聲源。

圖3 不同類型植物景觀空間的聲源優(yōu)勢度分析

2.2.2 聲源和諧度感知特征分析

不同類型植物景觀空間的聲源和諧度分析如圖4所示。開敞空間中水聲、鳥叫聲和風(fēng)吹樹葉聲等自然類聲源的和諧度評價較高，健身運動聲、交通聲和施工聲等聲源的和諧度較低。半開敞空間中廣播宣傳聲和廣播音樂聲成為和諧度評價較高的聲源，而水聲作為偏好度較高的聲源其和諧度值卻最低，說明在半開敞空間中引入噴泉等水聲會對聲景感受有比較明顯的促進(jìn)作用。覆蓋空間中自然聲的和諧度評價高于人工聲和機(jī)械聲，特別是鳥叫聲、蟲鳴聲和狗叫聲是所有聲源中和諧度評價最高的3類。密閉空間四周被植物封閉，其自然聲較為豐富且和諧度評價較高。

圖4 不同類型植物景觀空間的聲源和諧度分析

2.2.3 聲源感知差異性分析

根據(jù)數(shù)據(jù)樣本屬性特征，本研究采用Kruskal-Wallis非參數(shù)檢驗對不同類型植物景觀空間的聲源感知差異性進(jìn)行分析，結(jié)果如表3所示。在不同類型植物景觀空間中，鳥叫聲、水聲等7種聲源的優(yōu)勢度呈現(xiàn)極顯著差異，而和諧度指標(biāo)只有交通聲存在差異。

表3 不同植物景觀空間類型聲源感知差異性分析

采用獨立樣本Kruskal-Wallis檢驗進(jìn)一步成對比較分析4類植物景觀空間在上述差異性顯著的典型聲源感知指標(biāo)上呈現(xiàn)的具體特征(表4)。結(jié)果顯示，風(fēng)聲的優(yōu)勢度在開敞空間與半開敞空間存在顯著差異；鳥叫聲、廣播音樂聲、廣場舞音樂聲、娛樂設(shè)施聲和交通聲的優(yōu)勢度，以及交通聲的和諧度等指標(biāo)在覆蓋空間和密閉空間之間呈現(xiàn)出顯著差異。

表4 不同類型植物景觀空間聲源感知差異性成對比較分析

2.3 不同類型植物景觀空間的總體聲景感知特征分析

2.3.1 總體聲景感知維度分析

為了更加綜合反映游客在不同景觀空間類型中的總體聲景感知的維度特征，采用主成分分析法對聲景感知的6個評價指標(biāo)進(jìn)行分析，提取出總體聲景感知的3個公因子，方差累計貢獻(xiàn)率為88.693%(表5)。因此，植物景觀空間的總體聲景感知包含3個維度。其中，公因子F1的方差貢獻(xiàn)率為40.748%，主要與“愉悅的”“和諧的”和“舒適的”有關(guān)，表示聲景愉悅度(pleasantness)；公因子F2的方差貢獻(xiàn)率為29.641%，主要與“豐富的”和“變化的”相關(guān)，表示聲景豐富度(eventfulness)；公因子F3主要與“安靜的”相關(guān)，其貢獻(xiàn)率為18.304%，表示聲景寧靜度(tranquil)。

表5 聲景感知因素主成分分析結(jié)果

2.3.2 總體聲景感知差異性分析

采用Kruskal-Wallis非參數(shù)檢驗對4種類型植物景觀空間中總體聲景感知特征進(jìn)行差異分析，結(jié)果顯示聲景愉悅度(Z值=21.837，p＜0.001)與聲景寧靜度(Z值=42.418，p＜0.001)呈顯著差異。進(jìn)一步成對比較各類植物景觀空間中2種聲景感知差異的具體特征，結(jié)果如表6所示。在聲景愉悅度方面，密閉空間與開敞空間呈現(xiàn)差異，與覆蓋空間存在顯著差異。這也驗證了師柯等[19]的研究結(jié)論，即不同的綠化包圍程度會對聲景愉悅度產(chǎn)生影響，隨著植物圍合度的增加其舒適度、愉悅度評價升高，但達(dá)到一定臨界值后會使人有不安和壓抑感，進(jìn)而使人不愿意長久停留。在聲景寧靜度指標(biāo)上密閉空間與其他3類空間均呈現(xiàn)顯著差異。相關(guān)研究表明，植物在營造良好聲景氛圍方面具有很多優(yōu)勢，綠地植被組合類型是城市綠地降噪程度的主要影響因子之一[20]，且樹種植物配置模式豐富的群落降噪效果更好[21]。密閉空間的植物覆蓋程度最高，避免了其他聲音的干擾，使其在聲景寧靜度方面與其他3類空間存在差異。

表6 不同類型植物景觀空間聲景感知差異性成對比較分析

2.4 不同類型植物景觀空間總體聲景感知的影響因素分析

2.4.1 聲源感知與總體聲景感知的關(guān)系

不同類型植物景觀空間聲源感知與總體聲景感知之間的相關(guān)性分析結(jié)果如表7所示。相較于聲源和諧度，聲源優(yōu)勢度與總體聲景感知各維度的相關(guān)性更強(qiáng)，且在開敞空間和半開敞空間中，聲源優(yōu)勢度與總體聲景感知關(guān)系最為顯著。

表7 不同類型植物景觀空間聲景感知與聲源感知的相關(guān)性分析

進(jìn)一步探究不同類型植物景觀空間中影響游客總體聲景感知的聲源因素，分別以聲景愉悅度、豐富度和寧靜度為因變量，以上述與總體聲景感知相關(guān)性顯著的11類聲源的21個感知指標(biāo)(表7)作為自變量，對4類空間分別進(jìn)行多元逐步線性回歸分析，結(jié)果如表8所示。各模型變量不存在共線性問題(VIF＜10)，但R2值均較小，表明回歸模型雖有效但解釋力度不強(qiáng)，這與聲景感知的復(fù)雜影響機(jī)制有關(guān)。研究表明，聲景感知不僅由聲源決定,還受到感知人群的社會、人口及行為學(xué)背景的影響[11]。此外，視覺景觀也會結(jié)合聲景對受訪者的感知產(chǎn)生影響[22]，未來仍需進(jìn)一步探索。

表8 不同類型植物景觀空間聲源感知指標(biāo)與整體聲景感知多元逐步回歸分析

在開敞空間中，廣場舞音樂聲和施工聲與聲景寧靜度和愉悅度評價有密切關(guān)系。因此，在公園開敞空間設(shè)計中，應(yīng)選擇易于吸聲的植物構(gòu)成聲屏障或鋪設(shè)降噪地面來削弱噪聲，并合理劃分廣場舞活動的區(qū)域。

半開敞空間中只有兒童嬉戲聲與聲景感知有關(guān)，分別與聲景愉悅度呈正相關(guān)，與聲景寧靜度呈負(fù)相關(guān)。因此，在場地設(shè)計方面，可以設(shè)置兒童運動區(qū)域和不同活動引導(dǎo)標(biāo)志，讓游客進(jìn)行有秩序的活動。

在與覆蓋空間聲景感知密切相關(guān)的5類聲源中，除手機(jī)鈴聲外，其他4類均產(chǎn)生消極作用。在南方夏季高溫情況下，覆蓋空間因較為涼爽舒適的小氣候特征，是各類活動的優(yōu)選空間，也是公園聲景品質(zhì)提升的重點。因此，在覆蓋空間設(shè)計時，應(yīng)將廣場舞活動片區(qū)與其他活動區(qū)進(jìn)行合理劃分與分隔，植物配置方面選擇雪松、圓柏等易于吸聲的植物。

密閉空間中蟲鳴聲、娛樂設(shè)施聲和廣播宣傳聲與聲景豐富度呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，施工聲和健身運動聲與聲景愉悅度和豐富度均呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，但其寧靜度與各類聲源無密切關(guān)系。密閉空間具有極強(qiáng)的隱秘性和隔離感，本身營造的空間寧靜度較高，植物配置應(yīng)關(guān)注自然生境的營造，吸引發(fā)聲昆蟲及鳥類棲息，同時應(yīng)采取措施避免人工聲和機(jī)械聲的干擾。

2.4.2 植物景觀空間客觀屬性與總體聲景感知的關(guān)系

為研究不同類型植物景觀空間客觀屬性特征對總體聲景感知影響，分別以聲景愉悅度、豐富度和寧靜度為因變量，以5個植物景觀空間客觀屬性指標(biāo)作為自變量，進(jìn)行多元逐步線性回歸分析(表9)。結(jié)果顯示，僅有半開敞空間的植物色彩和密閉空間的郁閉度分別對聲景豐富度和愉悅度有密切關(guān)系。Neale等提出色彩會對人的生理和心理產(chǎn)生影響，是綠地景觀中人們最直觀能感受到的要素[23-24]，且色彩樹種可以提高游客的愉悅度。密閉空間的郁閉度均大于1/2，且郁閉度越高，聲景愉悅度評價越高，這符合密閉空間隱秘性和隔離感的特點。

表9 不同類型植物景觀空間客觀屬性與整體聲景感知多元逐步回歸分析

2.4.3 游客人口、社會與行為學(xué)特征與總體聲景感知的關(guān)系

本研究首先采用非參數(shù)檢驗對不同屬性受訪游客之間的聲景感知進(jìn)行差異分析，其中性別采用Mann-Whitney U進(jìn)行檢驗，年齡、教育背景、職業(yè)、居住類型、游玩頻率及游玩時長采用Kruskal-Wallis進(jìn)行檢驗，并采用Spearman's rho相關(guān)分析兩者之間的相關(guān)性。結(jié)果顯示，只有游客的教育背景對密閉空間的聲景寧靜度感知造成顯著差異(Z值=10.000，p＜0.05)，且有顯著相關(guān)關(guān)系(相關(guān)系數(shù)=0.396，p＜0.01)。這也佐證了劉江等的結(jié)論，即學(xué)歷是影響游覽滿意度的因素之一[25]。

3 結(jié)論與討論

本研究以福州市5個城市公園中的12個典型樣點為例，通過實地調(diào)研和公眾問卷調(diào)查，探究在不同類型植物景觀空間中游客聲景感知的差異性特征及影響總體聲景感知的主要因素，結(jié)論如下。

1)不同類型植物景觀空間聲源感知差異主要體現(xiàn)在優(yōu)勢度，其中交通聲感知差異最大，且是唯一產(chǎn)生和諧度感知差異的聲源，充分說明植物景觀空間營造會影響聲源感知，也進(jìn)一步證實了張冠亞、廉英奇等的結(jié)論[14-15]。本研究中，覆蓋空間和密閉空間的聲源感知差異最為明顯，主要體現(xiàn)在廣播音樂聲和廣場舞音樂聲等聲源優(yōu)勢度方面，這與公園內(nèi)覆蓋空間盛行的廣場舞活動有關(guān)。此外，聲源偏好度高而和諧度低的聲源，如水聲、娛樂設(shè)施聲、健身運動聲在植物景觀空間的聲景營造中有更大的潛力。

2)研究發(fā)現(xiàn)，植物景觀空間的總體聲景感知在愉悅度與寧靜度2個維度均有顯著差異。其中，密閉空間與其他3類空間在聲景愉悅度和寧靜度評價差異明顯。相關(guān)研究表明，綠化量和綠化的茂密程度與聲景感知評價有密切關(guān)系[19]。但也應(yīng)注意，過高的植物圍合程度會造成愉悅度的下降，不利于游客的停留。

3)影響各類植物景觀空間中總體聲景感知的主要聲源感知特征不同。由相關(guān)分析和回歸分析表明，覆蓋空間受到特定聲源的負(fù)面影響最大，尤其是廣播音樂聲、廣播宣傳聲、廣場舞音樂聲等聲源容易產(chǎn)生負(fù)面作用，需進(jìn)行適當(dāng)控制。此結(jié)論也進(jìn)一步證實了聲景元素的營造應(yīng)考慮所屬空間類型的特點[12，14]。

4)植物景觀空間營造時，還需注重植物景觀色彩搭配，適當(dāng)?shù)纳蕵浞N會提高聲景的豐富度評價。這可能與景觀體驗中的視聽交互作用機(jī)制有關(guān)[22]。

本研究驗證了植物景觀空間營造與聲景感知之間存在內(nèi)在聯(lián)系，但不同植物景觀空間體驗中視聽及多維感知的影響機(jī)制仍需深入研究。

注：文中圖片均由作者拍攝或繪制。