寒地农业观光园非农生境植物景观季相色彩量化研究

冯书楠，岳　桦

（东北林业大学园林学院，哈尔滨　150040）

农业生态园是以农业为基础，结合生态学和园林景观学，合理开发植物资源，将农业生产和自然生态景观有机结合的综合性景观场所[1]，根据其主要功能分为三类：一是以观赏人工自然植物与农作物景观为主的农业观光园；二是以农产品采摘、销售为主的农业采摘园；三是以农作物科普认知为主的教育园[2]。农业观光园主要由农作物景观和人工自然景观组成，其中人工自然景观属非农生境[3]，可持续性强，生态结构稳定，可为农作物提供适宜生长环境[4]。由于受地理区域气候限制，北方寒地城市农业观光园农作物观赏期短，景观价值主要依靠非农生境植物景观，季相色彩是植物景观中最富有变化的观赏元素之一。本文以哈尔滨市植物景观的季相色彩设计为切入点，探讨适用于寒地农业观光园非农生境植物景观季相色彩设计量化方法，为提升农业观光园整体景观观赏价值提供基础。

目前城市农业观光园，研究主要集中在总体规划设计[5]、文化景观营造[6-7]、儿童活动区构建[8]、植物配置[9]等方面，非农生境植物景观季相色彩设计研究未见报道。不同地理区域气候条件下，以候温法划分季节时段不同，四季划分初始时间与持续时间存在年度差异，不同植物观赏性状叶、花、果自然色彩持续时间有别。季相是植物群落在一年中因植物物候不同在各季节表现的不同形态特征[10]，主要体现在植物叶、花、果颜色和形态等方面。本文以寒地城市哈尔滨为例，以非农生境人工自然植物景观最为丰富的哈尔滨植物园10个植物景观单元案例为研究对象，采集春、夏、秋三季植物个体叶、花、果NCS色彩量化数据值、分析群体景观季相色彩动态持续时间相遇性量化特征、水平空间不同方位视点下视线感知季相色彩量化特征，综合评价3组量化数据对10个景观单元加权量化评价。

1　研究区域与方法

1.1　研究区域概况与案例选择

哈尔滨市位于黑龙江省南部，东经125°42′～130°10′，北纬44°04′～46°40′，是中国纬度较高、气温较低寒地城市，属于温带大陆性季风气候，气候特点为四季分明，冬季漫长达6个月，夏季凉爽短暂；春、秋两季属于过渡性季节，时间短且温度变化快。哈尔滨植物园植物资源丰富，景观形态多样，是该市非农生境人工自然景观效果最佳地点。本研究于2017年采用典型抽样调查法，以植物景观特色突出，视觉效果良好，人流量大，游客停留空间为选择依据，共采集植物园41个植物景观单元相关数据，最终选择乔-灌-草结构型综合性排序前10位案例为研究对象，体现典型性与代表性特征。

1.2　植物景观单元季相色彩量化数据采集方法

植物景观不同季节群体景观色彩数据由其所有物种叶、花、果季节观赏性状色彩构成集合，体现视觉色彩特征。依据岳桦等研究植物园植物叶片色彩与气温变化相关性[11]，由于受遗传因素限制，植物叶片色彩同一个季节内随时间在同色系内呈小幅度变化。参照候温划分法[12]界定哈尔滨市2011～2016年各季节时段划分，推断2017年季节划分范围，统一使用A-6NCS1950色卡采集研究案例植物个体生长期春、夏、秋三季叶、花、果NCS色彩量化数据值，得到群体观赏性状色彩值与持续时间结合动态相遇性量化数据；实测植物景观单元案例种植平面图，统计种名、数量、胸径、冠幅等数据，分析植物景观单元案例周边，人可抵达停留的铺装、路面的方位视点，Photoshop和Auto CAD软件绘图，分析植物景观单元观赏性状季相色彩动态持续时间相遇性量化特征，周边不同方位视点下视线感知色彩量化特征，探讨植物景观季相色彩设计量化评价方法合理性与精准性。

哈尔滨市2011～2017年季节划分时间、时长特征差异见表1，2017年各季节起始时间与往年相比具有相对类同性。

表1　哈尔滨市2011～2017年候温法划分季节特征差异Table 1　Difference of season of 2011～2017 in Harbin divided by the method of pentad temperature

2　植物景观单元案例植物观赏性状NCS色彩值属性特征

研究所采集10个植物景观单元案例中，共有植物54种（乔木27种，灌木19种），草本植物8种；植物生长季叶色范围NCS S6020-G30Y～NCS S4550-Y90R，共57个标准值，其中以绿色系色彩值居多，其余为红色系色彩值6个，占10.5%，黄色系色彩值16个，占28.1%；观花植物花色值NCS S0300-N～NCS S3060-R90B共16个标准值，花色涵盖红、白、蓝、粉、紫、黄共6个色系，其中粉色系值最多5个，占31.3%；观果植物果色值NCS S0300-N～NCS S8502-R，共10个标准值，其中红色系值8个，占80%，黑、白色系值各1个（见表2）。

表2　植物景观单元案例植物观赏性状NCS色彩值Table 2　Ornamental trait NCS color values in the plant landscape unit case

续表

3　植物景观单元案例群体季相色彩量化特征

依据所采集10个植物景观单元案例中每个物种叶、花、果在春、夏、秋不同季节NCS色彩值数据，结合其观赏期时长，建立每个物种季节观赏性状色彩时间轴，将每个植物景观单元案例中出现的物种观赏性状色彩集于一体，通过色彩构成及春、夏、秋不同观赏性状出现时长，表达植物群体观赏性状色彩动态持续时间相遇性量化特征；根据每个植物景观单元案例与周边环境关系，确定游客可抵达空间方位，以游客视线生理可视范围120°夹角为依据，选择代表性观赏视点，探讨每个景观单元所具视点方位与数量，从是否多季有景角度评价植物景观群体季相色彩构成质量特征。

3.1　植物景观单元案例1

植物景观单元案例1生长季观赏性状特色为：乔木-山丁子（春花秋果）+旱柳+垂柳；灌木-榆叶梅（春花秋果）+接骨木（春花夏果）+金银忍冬（春花秋果）+铺地柏（四季常绿）+柳叶绣线菊（春花）；草本-早熟禾。该植物景观单元案例在5、6月观赏色彩最佳，7、8月除接骨木结红果外，其余植物均为绿色，缺少观赏色彩，9月秋季有山丁子和金银忍冬结红果，缺少秋色叶树种（见图1）；其南侧与广场相邻，游客停留空间较大，共4个主要观赏视点，整体植物景观单元案例为一季景观，色彩构成以白、粉色为主，4个视点下夏、秋季观赏色彩均有欠缺，平面剩余空间小，优先考虑增加粉色系草本花卉（见图2）。

3.2　植物景观单元案例2

植物景观单元案例2生长季观赏性状特色为：乔木-暴马丁香（春花）+水曲柳；灌木-白丁香（春花）+重瓣洋丁香（春花）+紫丁香（春花）+小叶丁香（春花）+卫矛（春花秋果）+土庄绣线菊（春花）+东北连翘（春花）；草本-早熟禾。该植物景观单元案例5～6月景观观赏色彩值最丰富，花期连续可达40 d，7、8月除绿叶外无其他观赏色彩，9月仅有卫矛可观果，暴马丁香、白丁香等树种叶片变黄，观赏效果不佳，难以形成景观（见图1）；其两侧临路，主要观赏视点3个，属于一季景观，3个视点下景观均以春季观花效果突出，主要色彩为白、紫，整体缺少夏、秋季观赏色彩，夏季可增加紫色系草本花卉，秋季可增加红、黄色系叶色植物，其中c视点剩余空间过少，仅考虑增加草本植物（见图2）。

3.3　植物景观单元案例3

植物景观单元案例3生长季观赏性状特色为：乔木-山丁子（春花秋果）+加杨+红皮云杉（四季常绿）+家榆；灌木-小叶丁香（春花）+铺地柏（四季常绿）+毛樱桃（春花夏果）+紫叶李（彩叶）；草本-早熟禾。该案例5月小叶丁香和山丁子两种植物开花，花期15 d，景观观赏色彩最丰富，6～9月景观观赏色彩空缺且整体变化差异小（见图1）；其单侧临路，仅选取1个观赏视点，属于两季景观，夏、秋两季色彩构成较为单一，平面空大，可多用草本植物提升景观色彩丰富度（见图2）。

3.4　植物景观单元案例4

植物景观单元案例4生长季观赏性状特色为：乔木-加杨+杜松（四季常绿）；灌木-东北红豆杉（四季常绿秋果）+紫丁香（春花）+茶条槭（秋叶）+辽东水蜡（春花）；草本-金娃娃萱草（夏花）+鸡冠花（夏花）+薄荷（夏花）。该植物景观单元案例5～9月均有景观季相色彩可观，其中7、8月色彩最丰富，6月景观观赏色彩稍有欠缺（见图1）；其景观主体为加杨，共有4个主要观赏视点，整体景观季相效果为三季景观，a、b视点缺少春季观赏色彩，该植物景观单元案例色彩构成比较丰富，可不再额外增加树种，将紫丁香和茶条槭在a、b视点处适当增加（见图2）。

3.5　植物景观单元案例5

植物景观单元案例5生长季观赏性状特色为：乔木-垂榆+紫叶李（彩叶）+红皮云杉（四季常绿）；灌木-小叶丁香（春花）；草本-早熟禾。因该植物景观单元案例内有彩叶树种紫叶李，5～9月均有景观季相色彩可观，其中5月小叶丁香花期14 d，景观色彩最丰富，6～9月景观色彩缺少变化（见图1）；其为单面观景观，因有彩叶树种紫叶李三季可观，景观主色彩为紫色，平面空间半开敞，可加对比色黄色系草本植物，调和整个景观色彩（见图2）。

3.6　植物景观单元案例6

植物景观单元案例6生长季观赏性状特色为：乔木-百华花楸（春花秋果）+山桃稠李（春花夏果）+蒙古栎（秋叶）；灌木-金老梅（夏花）；草本-美人蕉（夏花）+早熟禾。该植物景观单元案例7～9月景观季相色彩最丰富，5、6月景观色彩变化幅度小，色彩丰富度稍有欠缺（见图1）；其紧邻园区二级路，景观单元面积大但游人观赏活动空间较小，主要观赏视点2个，均为三季景观色彩，色彩搭配为白、黄、红，该景观植物水平空间及色彩搭配较为合理（见图2）。

3.7　植物景观单元案例7

植物景观单元案例7生长季观赏性状特色为：乔木-白桦（秋叶）+百华花楸（春花秋果）+黑皮油松（四季常绿）+黄檗（秋叶）+茶条槭（秋叶）；灌木-金银忍冬（春花秋果）；草本-蓍草（夏花）+八宝景天（夏花）+大叶铁线莲（夏花）。该植物景观单元案例5～6月上旬景观色彩以绿色为主，较为单调，7月景观色彩主要来自于草本花卉，8、9月百华花楸、金银忍冬进入果期，白桦、茶条槭叶色变化，此时段景观季相色彩效果最丰富（见图1）；其四周临路且中间还有小路分割，属于四面可观，视点不同主体树种不同，共有8个观赏视点，整体景观属于三季景观，所有观赏视点景观色彩均以夏秋季景观特色突出，主要色彩构成为红、黄，该景观单元缺少春季观赏特色，可适当增加白色系春季观花灌木加以调和（见图2）。

3.8　植物景观单元案例8

植物景观单元案例8生长季观赏性状特色为：乔木-稠李（春花夏果）+红皮云杉（常绿）+鸡桑+紫叶李（彩叶）+茶条槭（秋叶）+华北卫矛（夏花秋果）+拧筋槭（秋叶）+水榆花楸（春花秋果）+五角槭（秋叶）；灌木-金枝梾木（春花夏果秋叶）+铺地柏（常绿）+接骨木（春花秋果）；草本-早熟禾。该植物景观案例树种较多且以乔木为主，三季均有季相色彩可观，其中5月开花植物较多，8、9月秋叶植物和观果植物色彩较丰富，相比之下6、7月景观季相色彩稍显不足（见图1）；其四周环路，共有4个主要观赏视点，整体景观季相效果为三季景观，秋季色彩最丰富（见图2）。

3.9　植物景观单元案例9

植物景观单元案例9生长季观赏性状特色为：乔木-白桦（秋叶）+稠李（春花夏果）+拧筋槭（秋叶）+红皮云杉（常绿）+紫叶李（彩叶）；灌木-金枝梾木（春花夏果秋叶）+红瑞木（春花夏果秋叶）；草本-早熟禾。该植物景观案例观花植物花期集中在5月初期，整体花期较短，之后一直到8月中旬除彩叶树种紫叶李外无其他观赏特色，9月秋色叶树种和常绿树种结合，为观赏效果最佳时段（见图1）；其外围环路，共有5个主要观赏视点，整体景观季相效果为3季景观，春、秋两季景观色彩丰富（见图2）。

3.10　植物景观单元案例10

植物景观单元案例10生长季观赏性状特色为：乔木-白桦（秋叶）+家榆+日本花楸（春花秋果）+鸡桑+紫叶稠李（彩叶）+金叶榆（彩叶）+山桃稠李（春花夏果）；灌木-紫丁香（春花）+接骨木（春花秋果）+小叶丁香（春花）+辽东水蜡（春花）+铺地柏（常绿）+偃柏（常绿）；草本-早熟禾。该植物景观案例有彩叶树种紫叶稠李和金叶榆，整个生长季观赏色彩有保障，从4月底至5月底山桃稠李、紫丁香、小叶丁香花期连续，景观色彩最丰富，6～8月植物景观色彩缺少特色和变化，9月秋色叶和秋果植物为整体景观色彩提升观赏价值（见图1）；其两侧临路，内部有环路，主要观赏视点有5个，属于三季景观，5个视点下景观均以春季观花效果突出为特色，主要色彩为白、紫，夏、秋季节虽有观赏色彩，但色彩源单一，两季色彩不丰富，缺少草本花卉应用（见图2）。

综上所述，10个植物景观单元案例季相色彩质量不同，其观赏性状叶、花、果NCS色彩量化数据值数量越丰富，每个观赏性状色彩动态持续相遇时间越长，植物景观单元案例季相色彩设计质量越高，观赏效果越佳，在此基础上，再分析周边游客可停留空间不同视点下视线感知景观季相色彩构成的量化特征，考虑该植物景观单元案例是否满足多视点且多季有景可观，进一步有效提高植物景观季相色彩设计质量。

4　植物景观单元案例季相色彩量化加权评价

根据前文对10个植物景观单元案例调查分析，总结植物景观单元季相色彩加权评的评分原则如下：①春、夏、秋3个季节中，植物种类叶、花、果是否具有绿色以外观赏色彩，根据色彩值数量记分；②春、夏、秋3个季节中，是否具有两种或两种以上绿色之外植物观赏性状季相相遇，有则记1分；③不同观赏视点下，是否可观赏春、夏、秋三季绿色之外季相色彩，根据可观赏点数量记分（见表3）。

图1　不同植物景观案例叶、花、果色彩数据与季节动态持续时间相遇性量化特征Fig.1　Quantification characteristics of the relationship between leaf,flower and fruit color data and seasonal dynamic duration in different landscape units

图2　不同植物景观案例可抵达空间视点下季相色彩量化特征Fig.2　Seasonal color quantization features of reachable view point of different cases of plant landscape units

表3　不同植物群植景观单元季相色彩量化评价加权Table 3　Quantitative evaluation of seasonal color quantification of different plant landscape units

量化评价加权总分排序为：案例10（35）＞案例8（32）＞案例9（31）＞案例 7（30）＞案例1（24）＞案例4（20）＞案例6（19）＞案例2（16）＞案例5（11）＞案例3（9）；其中得分最高为案例10，有5个观赏视点，三季均有季相色彩相遇，整个生长季观赏性状色彩值数量多；同样是5个观赏视点的案例9比案例10观赏性状色彩值略少，排序为第3；排序第2的案例9有4个观赏视点，生长季观赏性状色彩值较丰富，三季均有季相色彩相遇；评分最低的案例3和案例5均仅有1个观赏视点且均仅春季存在季相相遇特征；案例1和案例2均有3个观赏视点，由于案例1植物生长季除绿色外观赏性状色彩更丰富，排名靠前，且与拥有8个观赏视点的案例7评分差距较小；案例4有4个视点，案例6虽仅有2个视点但除绿色外观赏性状色彩较多，两个案例评分相近。

通过10个景观单元案例研究可知，植物景观中，植物种类观赏性状NCS色彩值越丰富，观赏性状色彩季相相遇性越多且持续时间越长，可观赏方位视点越多且多季有景可观，植物景观季相色彩设计质量越高。

5　讨论与结论

本文以寒地城市哈尔滨市非农生境人工自然植物景观最为丰富的植物园中10个植物景观单元案例为研究对象，探讨农业观光园非农生境植物景观季相色彩设计量化方法。10个植物景观单元案例季相色彩量化评价加权总分排序为：案例10（35）＞案例8（32）＞案例9（31）＞案例7（30）＞案例1（24）＞案例4（20）＞案例6（19）＞案例2（16）＞案例5（11）＞案例3（9）；植物种类观赏性状NCS色彩值丰富度、观赏性状季相相遇性、满足多个方位视点多季有景可观三组量化因子，与植物景观季相色彩质量呈正相关，可作为季相色彩设计量化方法，定性定量有效提升农业观光园非农生境植物景观季相色彩设计质量，可将植物景观季相色彩设计量化方法具体总结如下：

①明确植物种类观赏性状NCS色彩值及其观赏期：对植物种类在设计所在地气候条件下观赏性状NCS色彩值及观赏期长短采集整理，明确各植物种类生长发育节律，确保建成景观达设计预期效果。

②确定景观色彩配色方案：植物景观设计之初，确定该植物景观主要色彩搭配方案，明确该景观观赏特色及主题意义。

③植物种类选择：根据已确定景观主题色彩搭配方案，选择具有相应观赏色彩特征树种，优先选择乡土树种，确保景观观赏效果。

④植物景观群体观赏性状色彩季相相遇性设计：不同植物观赏性状时序不同，要按照植物种类花期、果期时序及持续时间定性定量搭配，延长整体景观观赏期，实现多季有景可观。

⑤植物景观空间规划设计：根据景观空间大小、疏密程度及游人视线范围，合理规划景观空间，注重乔、灌、草空间搭配，形成高低错落、层次分明景观空间，满足游客多视角观景需求。

农业观光园是将农业资源与旅游观光有机融合的新兴产业，是以农业为主题，兼具休闲娱乐功能的综合性园区，注重景观审美价值[13]。农业观光园发展普遍存在秋季为观光旺季，春、夏两季游客数量少的问题[14]，农业观光园非农生境植物景观季相色彩设计，是增加农业观光园春、夏季节景观可观赏性必要途径。在数字化时代背景下，建立各地区植物观赏性状色彩量化数据库，是未来植物景观季相色彩设计探索方向。