山地城市坡坎崖綠化評價指標體系構建?

王藝芳 李 波 黃詩黎 唐欣楊 蔡 恵

1 重慶大學建筑城規學院 重慶 400030

2 山地城鎮建設與新技術教育部重點實驗室 重慶 400030

山地在全球陸地面積中的比例高達33%。 我國是一個多山的國家, 山地面積約占國土面積的2/3,約1/4 的人口居住在山地[1]。 在山地復雜地形地貌條件下, 城市化過程中大型基礎設施工程項目的建設產生了大量的護坡堡坎、 裸露邊坡、 高切坡高擋墻等坡地堡坎崖壁空間(以下簡稱坡坎崖)。 坡坎崖植被的自然恢復是一個非常緩慢的過程, 因此各個國家利用各種技術手段進行坡坎崖植被恢復和穩定, 以防滑坡、 崩塌、 侵蝕、 泥石流等地質災害的發生[2]。 如美國García-Palacios 等[3]發現群落結構為混合草本和灌木植物時, 坡坎崖生態恢復效果最好； Fatte 等[4]發現多種類型的植物混合種植可以有效恢復土壤質量, 從而保障植物的生長和群落的穩定； 日本最先采用覆膜和包含植被種子、 基質、營養等的綠袋技術開展坡坎崖的綠化, 促進裸露邊坡的植被恢復[5]。

隨著生態文明戰略的不斷推進、 城市發展理念的不斷更新、 城市化的進一步發展和綠化工程技術的進一步提高, 對于坡坎崖綠化的研究內容不再只是邊坡的穩定治理、 植被的恢復保護、 綠化技術手段的提升[6], 而是擴展為增加城市綠量、修復城市生態、 營造景觀風貌、 豐富空間功能、提升人居環境品質等多目標的協同[7－8], 因此眾多的“坡坎崖” 區域被規劃為城市公共休閑空間、 景觀綠化空間建設用地, 景觀綠化營造模式也越來越多樣化: 山體屏障防護模式、 河流生態護岸模式、 城市交通廊道模式、 休閑游憩模式、文化植入模式等[9－11]。

對坡坎崖綠化效果展開科學評價是促進該類空間品質不斷提升的重要手段, 然而現有的評價指標體系已不適合山地特殊立地條件下“坡坎崖” 綠化狀況。 現有的有關坡坎崖綠化方面的評價主要圍繞以下4 個方面展開: 1) 植被恢復質量、 植被重建效果評價[12]； 2) 特定植物種類對坡坎崖生境的適應性評價[13]； 3) 綠化技術應用效果評價[14]； 4) 邊坡綠化景觀美學的評價[15]。目前, 針對坡坎崖綠化的評價研究所聚焦的內容均無法對具有多樣化功能和綠化美化模式的坡坎崖開展合理的評價, 因此, 亟需構建適用于現有的坡坎崖綠化評價指標體系。

重慶作為山地城市的典型代表, 面對“坡坎崖” 的城市建設創面和綠化用地緊張問題, 制定了?重慶市城市提升行動計劃? 和?主城區坡地堡坎崖壁綠化美化實施方案? (以下簡稱實施方案), 要求綜合利用“坡坎崖” 空間, 實施綠化美化, 增加城市公共綠地空間, 提升市民的生活環境質量[9]。 隨著重慶市近年來一系列坡坎崖立體綠化改造項目的實施和完成, 對坡坎崖綠化的科學評價成為一個需要認真對待和研究的課題。本研究以實施方案中的地塊作為研究對象, 嘗試構建一套適合山地城市坡坎崖綠化的評價體系, 以期為今后的坡坎崖綠化美化建設提供指導和參考。

1 研究對象

實施方案中的坡坎崖綠化美化工程, 總面積約1 323 萬m2, 309 個地塊。 其中公園綠地38個、 生態修復綠地138 個、 城市建設用地覆綠地塊133 個。 根據實施方案中提出的類型, 即山體生態屏障防護型、 生態護岸型、 城市主干道沿線生態廊道型、 橋頭立交節點型、 堡坎高切坡隧道口型, 本研究選取了其中15 個地塊的30 個樣點作為研究對象(圖1), 篩選原則為: 1) 類型全面, 盡可能將方案中不同類型的坡坎崖綠地囊括在內； 2) 工程完成度較高, 盡可能選擇綠化美化工程已基本完成的樣地； 3) 可達性較高, 盡可能選擇可進入、 較為安全的樣地開展實地調研。

2 研究方法

2.1 評價指標選取

為了保證山地城市坡坎崖綠化評價指標體系的科學性和適用性, 在選取評價指標時, 采用了文獻分析和實地調研相結合的方式, 對相關文獻及調研訪談文本進行詞頻統計與分析, 再通過德爾菲法對評價指標進行修正[16]。

文獻詞頻分析是以“山地城市綠化、 坡坎崖綠化、 綠化評價指標、 立體綠化、 防護綠化、 交通綠化” 等為主題詞對CNKI 上的相關論文進行檢索并篩選分析； 再運用“微詞云” 詞頻分析軟件對文獻中主要段落進行詞頻分析。

實地調研是對所選取的30 個樣點開展實地調查。 對每個樣點附近的使用人群、 施工及管理人員進行不少于5 人次的訪談咨詢, 訪談主要圍繞“樣點開展綠化美化工程后對其工作生活帶來了哪些影響” “對樣點綠化效果的評價” “對于樣點綠化的不足之處希望做出什么樣的改進” 3 方面的內容開展； 再通過“微詞云” 詞頻分析軟件對訪談文本中的關鍵詞進行分析總結。

德爾菲法的運用過程中, 選擇了10 名城鄉規劃、 風景園林及環境生態領域的專家教師參與咨詢, 包括2 名教授、 7 名副教授、 1 名實驗教師。根據專家意見對指標進行修正, 得到最終的評價指標。

2.2 指標權重確定

首先根據層次分析法的要求和形式, 設計了?山地城市坡坎崖綠化評價指標體系權重設計問卷?, 邀請專家等人填寫。 首先依據一級指標、二級指標及具體評判內容之間的關系建立了層次結構模型； 然后使用兩兩比較, 并借助層次分析法建立矩陣模型來確定指標權重集, 取專家與非專家打分均值(i,j＝1, 2, 3, …,n) 給出比值Pij, 得到判斷矩陣, 再進行層次因素單排序值計算； 最后進行單排序的一致性檢驗, 公式為CR＝CI/RI, 計算出CR<0.1, 該判斷矩陣通過了一致性檢驗[17]。

2.3 評價指標合理性驗證

為了驗證評價指標體系的合理性, 選取樣地進行應用研究, 將評價指標計算分值與專家人群主觀打分進行對比[18]。

按照交通防護型、 公園景觀型、 山體修復型3 種類型選取了渝中區、 沙坪壩區、 九龍坡區、北碚區、 渝北區、 南岸區、 巴南區7 個城區的12個樣地, 共計19 個樣點進行評價應用實踐(表1)。

表1 重慶市坡坎崖綠化評價應用實踐樣點選擇

根據指標評價模型計算綜合得分, 公式如下:

式(1) 中:v為綜合得分；b為指標評分；W為指標權重；n為指標數。 同時采取訪談問詢打分的方式采集了每個樣點不少于10 人次的主觀打分, 求取平均值后將評價模型計算結果與人群的主觀打分作比較分析。

3 結果與分析

3.1 坡坎崖綠化評價指標體系構建

研究共得到有效文獻69 篇, 對其中詞頻超過25 次的高頻詞分析(圖2) 發現, 生態、 功能、景觀效果、 經濟性等詞語出現的頻率最高。 其中“生態” 一詞超過600 次； “景觀” “功能” “效果” 超過300 次； 超過100 次的有“價值” “安全” “覆蓋率” “豐富” “層次” “管理” “養護”等。 由此可見, 對山地城市坡坎崖的綠化評價關注最多的是生態性, 其次是景觀效果、 功能多樣化及后期養護管理的經濟性。

圖2 坡坎崖綠化評價文獻研究高頻詞云圖

對訪談文本進行詞頻分析發現, 使用人群對坡坎崖綠化的主要關注“游憩功能” “觀賞效果”“安全性” 等方面； 施工及管理人員則重點關注“植物的生長情況” “栽植養護的難易程度” “整體覆綠情況” 等方面。

綜上, 高頻詞 “生態、 多樣性、 覆蓋率、生態效益” 等可對應為生態性； “景觀、 效果、層次、 綠量” 等可對應為觀賞性； “安全、 分隔、 游玩、 可達性” 等可對應為功能性； “價值、 質量、 養護、 管理” 等可對應為經濟性。因此, 初步篩選生態性、 觀賞性、 功能性和經濟性4 個一級指標和物種多樣性、 鄉土植物運用比例等15 個二級指標； 進一步綜合專家意見,對二級指標中不夠精準及無法準確判斷評價的內容進行修改調整, 得到最終的評價指標體系(表2)。

表2 重慶市坡坎崖立體綠化評價體系

坡坎崖綠化可根據城市綠地分類標準及其功能用途分為3 種不同類型: 交通防護型、 公園景觀型、 山體修復型。 交通防護型是指城市主干道沿線的兩側坡坎、 道路節點(如環島、 匝道口等)、 立交節點、 軌道交通節點、 隧道口等與交通相關的附屬綠地類型； 公園景觀型是指部分坡坎崖的緩坡區域或立交橋頭、 橋下空間可被改造為市民休閑游憩的公園類型； 山體修復型是指城市內山體的陡坡堡坎、 高切坡、 直立擋墻等具有垂直立體綠化修復需求的類型。 為更科學合理地對坡坎崖綠化進行評價, 分類進行指標權重的確立, 得到交通防護型一致性比例為0. 087 1、0.066 5、 0.078 9、 0.072 0, 公園景觀型為0.057 2、0.091 4、 0.060 9、 0.050 4, 山體修復型為0.059 8、0.031 2、 0.078 9、 0.072 0,CR值均小于0.1,通過了一致性檢驗, 最終得到了各層次各指標的權重分布(表3、 表4)。

表3 重慶市坡坎崖立體綠化評價體系一級指標層權重

表4 重慶市坡坎崖立體綠化評價體系二級指標層權重

通過各指標權重的對比發現, 不同類型的坡坎崖綠化關注重點完全不同。 交通防護型更注重功能性和經濟性, 其中生態防護功能、 養護管理成本及安全防護功能是最為重要的； 公園景觀型更注重功能性和觀賞性, 其中休憩娛樂功能、 環境協調性和整體感及季相景觀觀賞是較為重要的方面； 山體修復型更注重生態性和經濟性, 在植物生態適應性、 栽植養護管理成本及群落結構方面更為關注。

3.2 坡坎崖綠化評價指標體系應用

根據評價指標模型計算, 得到各樣點綜合評價得分(表5), 分值越高, 則表示綠化景觀質量越高。

表5 重慶市坡坎崖立體綠化調研樣點綜合得分

交通防護型樣地中, 同源路段得分最高, 其主要特點有: 植物類型豐富, 層次多樣, 長勢良好, 形成了穩定的植物群落, 對養護管理要求不高； 而得分較低的長和路隧道口樣地, 植物種類單一且長勢不佳導致整體綠化效果較差。

公園景觀型樣地中陽春濕地公園得分最高, 其特點是根據場地內不同地形, 因地制宜地增加了自行車道、 健身步道、 親水步道等多種景觀功能, 再依據功能搭配了不同層次結構的觀賞性植物且養護管理都較好, 植物呈現出良好的生長狀態； 得分較低的湖映坡公園樣地植物種類較少, 群落結構不夠豐富, 大量種植櫻花使得春季具有良好的觀賞效果, 但到了重慶炎熱的夏季, 植物生長狀態不佳,遮蔭、 休憩功能的喪失導致了場地活力不足。

山體修復型由于多數山體綠化美化工程還在建設中, 因此只選擇了完成度較高的4 個樣地且得分都較高, 它們的主要特點有: 在滿足山體生態防護功能的基礎上, 根據地形條件增加了更加多樣化的功能, 如增設步道坡道、 觀景平臺等；在豐富植物種類、 群落結構的基礎上融入巖石、旱溪等多樣化的景觀元素。

3.3 評價指標合理性驗證結果

將評價模型計算結果與人們的主觀打分相比較得到交通防護型樣地、 公園景觀型樣地、 山體修復型樣地評價模型計算值和主觀評分值的關系。由圖3 可知, 評價模型計算值與主觀評價值的正比例函數關系保留四位小數分別是0.993 6、0.855 6、 0.819 9, 與y＝x的系數1 非常接近, 并且其相關性系數R2分別為0.948 0、 0.984 9、0.926 1, 說明評價模型的計算值與主觀評分具有很好的相關性, 評價指標模型相對合理, 評價結果具有參考價值。

圖3 各類型樣地模型計算值與主觀評價值的關系

4 坡坎崖綠化優化策略

4.1 交通防護型: 打造生態綠廊、 美化交通節點

優化線狀景觀, 串連點狀綠地, 在道路兩側合理利用地形增加植物景觀層次[19], 融入人文景觀特色； 在人們視線可及的道路、 立交、 軌道交通等的節點區域, 注重節點景觀的打造, 可突出植物景觀的觀賞性及充分展示人文特色； 在視線看不到的區域強化生態、 安全防護功能, 以生態修復、 植被覆綠為主； 養護管理方面由于可達性的不足應考慮低養護管理需求。

4.2 公園景觀型: 豐富景觀功能、 突出景觀特色

滿足市民觀景、 休閑、 游憩、 運動等功能需求, 根據地形條件增設多樣化的步道, 提高公園各個方向的可達性[20]； 增加植物景觀的結構、 色彩、 季相等觀賞性, 同時可將自然景觀與人文景觀相結合, 打造重慶特色景觀節點, 注重特色化、精細化的設計。

4.3 山體修復型: 修復綠色基底、 優化山林景觀

對生態本底條件較好的區域, 打造豐富多樣的山林景觀, 增加季相變化樹種, 豐富山林色彩,同時應注意與周邊環境的協調性與整體感； 對生態本底條件較差的區域, 優先考慮抗性強、 長勢快、 適應性強的植物實現快速覆綠； 不斷調整植被結構, 通過合理配植提高物種多樣性[21], 形成較為穩定的植物群落和良好的自然生態, 從而減少養護管理需求。

5 結語

坡坎崖綠化是山地城市生態環境建設的重要內容。 為了對坡坎崖綠化效果展開合理評價, 以引導坡坎崖綠化工作的科學實施, 本研究以重慶市坡坎崖綠化美化實施方案中的代表性地塊作為研究對象, 對適合山地城市坡坎崖綠化的評價體系構建方法進行了探索。 研究表明, 山地城市坡坎崖綠化評價指標體系應綜合考慮生態性、 觀賞性、 功能性和經濟性4 個指標對綠化效果進行更加科學準確的評價。 本研究所構建的評價指標體系評價測試結果與使用者主觀打分結果具有較高的正相關關系, 能夠從使用者需求角度較準確的反映坡坎崖景觀綠化效果。 以坡坎崖綠化評價指標體系為依據的山地城市陡峭地形空間優化策略更具有針對性。 由于樣本量有限, 本研究所構建的評價指標體系尚不能完全反映山地城市所有坡坎崖空間綠化特征。 建議在后續研究或相關實踐應用中, 可結合工程實踐地域條件、 綠化方式差異等, 對評價指標體系指標項和指標權重予以優化調整后再使用。