芳香植物在社区康养性植物景观中的评价与应用

2022-06-01 06:47:26徐丹丹吴鑫成郑惠娴
中国农学通报 2022年10期
关键词:养性灰类绿地

徐丹丹,吴鑫成,郑惠娴,周 围

(中南林业科技大学林学院,长沙 410004)

0 引言

高强度的工作、缺乏体育锻炼、复杂的社会关系以及焦虑和压力,使城市亚健康人群比例不断上升。世界卫生组织将健康定义为身体、精神、社会和环境的完整统一状态,而不仅仅是没有疾病和身体强健[1]。社区作为城市的最小治理单位,是人们行为活动的重要场所,社区景观也成为了与人联系最为紧密的户外空间[2]。芳香植物是具有香气和可供提取芳香油的栽培植物和野生植物的总称[3],其集芳香性、观赏性、保健性和人文性于一体,在景观的建设中具备极高的功效价值和较高的观赏价值[4]。

目前,对康养性景观的研究主要集中在景观设计要点[5]、保健植物景观营造手法[6]、康养空间构建等方面[7],对景观评价方面研究较少。国内对芳香植物的运用非常早,但其相关研究多为药用价值方向,对芳香植物的园林运用研究起步较晚[8],其调查对象也多为芳香主题产业园、高校景观、城市公园等,对于城市居住区的芳香植物应用的调查与研究还较少[9]。居住区绿地要注重居民的使用要求,满足各年龄段居民休息、交往和娱乐等,与城市公园有不同的特点,也不是公园的缩小或者公园一角。笔者基于灰色统计法(GST法)和层次分析法(AHP法)构建社区康养景观评价模型,以长沙市上海城社区为例,进行植物康养景观综合评价并给出合理的改进意见,以期为社区康养性景观的营造和评价提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

本研究以长沙市雨花区韶山南路上海城社区为研究对象。上海城总占地面积约16.5 hm2,总建筑面积50 hm2,绿地率达42%。居住区植物景观配置包括中心绿地,条状、椭圆块状的宅旁绿地,带状、块状公共绿地以及道路绿地;植物主要配植有香樟、杜英、桂花、杨梅、雪松、罗汉松、柑橘等常绿乔木,紫叶李、银杏、复羽叶栾树、鸡爪槭等落叶乔木,红花檵木、金边大叶黄杨、海栀子、毛杜鹃等常绿灌木以及麦冬、萱草、马尼拉草等多年生草本植物。

1.2 研究方法

1.2.1 基于灰色统计法(GST法)的评价指标筛选

(1)评价指标初选。运用文献研究法,在借鉴前人研究成果的基础上,广泛收集社区康养、森林康养、风景园林等领域20位专家的意见,其中10位为园林、风景园林专业的教师,10位为园林专业学生。结合实际情况,最终筛选出以植物挥发性、美学性、生态性、参与性和康养性为准则层,共32项指标的社区康养性景观初选指标集合。

(2)构造灰类白化函数。根据灰色统计法将社区植物的康养性评价初选指标按照高、中、低分类构造3级灰类白化分段函数。设函数fk(ab)为第b个指标的重要程度为a所对应的白化函数值,k为灰类数,赋值k=1,2,3,定义hab是第b个指标重要性程度为a的分值。fk(ab)分段计算如式(1)~(3)所示,其中a=1,2,3,…,7。b=1,2,3,…,32。

重要性程度为高的白化函数计算如式(1)(k=1)。

重要性程度为中的白化函数计算如式(2)(k=2)。

重要性程度为低的白化函数计算如式(3)(k=3)。

(3)计算灰类决策系数与灰类决策向量。灰类决策系数是灰色决策向量的基础。根据相关领域专家在反馈问卷中的评分值进行计算统计整理,求出其灰类决策系数。灰类决策系数ηk(b)的表达如式(4)。

式中,ηk(b)为表示第b个评价指标属于第k个灰类的决策系数,Lk(ab)表示对第b个初选评价指标的重要性因子赋值为a的专家数量,fk(ab)为第b个指标的重要程度为a的白化函数值。每个初选评价指标的灰类决策向量均由高、中、低3类构成,即{η1(b),η2(b),η3(b)},通过比较各指标灰类决策向量得到评价指标筛选结果。

1.2.2 基于层次分析法(AHP法)确定指标权重 邀请20位专家,采用1-9比例标度法对各指标因子的重要程度进行赋值[10]构成判断矩阵,各标度和含义见表1。对判断矩阵归一化处理,计算得到各层指标的权重,需要对判断矩阵进行一致性检验,如式(5)~(6)。

表1 1-9标度法

式中,λmax为判断矩阵的最大特征根;n为判断矩阵阶数;RI为平均随机一致性指标,取值见表2。当CR≤0.100时,通过检验,否则需要重新调整矩阵[11]。

表2 随机平均一致性指标RI的取值

2 结果与分析

2.1 评价指标筛选结果分析

灰色统计中重要程度为高的26个指标通过筛选,见表3。通过灰色统计法计算得出社区植物的康养性评价初选指标重要程度多集中于高、中,说明本研究设计的调查问卷所涉及的初选评价指标集代表性比较强,收集整理的各项初选指标符合实际情况、相关文献及标准,代表性较好。

表3 评价指标重要性程度灰色统计分析结果

32项初选指标中,被筛除的6项指标不予入选,分别为发香部位多样性、植物质感、观赏特征多样性、活动场所多样性、减少恐惧感和集中注意力。分析认为,不同或同种植物发香部位虽丰富多样,但其与植物康养性整体关联性很小;植物质感、观赏特征多样性虽然是景观美学评价常用的指标因子,但其与社区植物康养性的实现无直接联系;活动场所的多样性能说明社区功能分区规划建设良好,但这对社区居民的身心无明显的康养性作用;目前景观康养功能中尚未有减少恐惧感的景观疗法和植物疗法,而注意力具有短期性和难以评测性[5]。

续表3

2.2 评价指标权重计算分析

根据层次分析法建立判断矩阵,得到各评价指标的权重和排序,见表4。在准则层中康养性最重要,权重为0.3236;挥发性也相对重要,权重为0.2817;生态性、参与性相对较低,权重值分别为0.1170、0.1104。准则层中5类因素所占比例较为均衡,说明在社区植物康养性景观评价中都不可或缺,但其中植物的康养性和挥发性较生态性、参与性更为重要。

表4 评价指标权重结果及排序

在指标层中,位居前3位的因子调节情绪、VOCs萜烯类物质含量、缓解疲劳指标权重分别为0.1124、0.1019、0.0743。指标层和准则层权重分配结果基本符合社区康养景观的要求,调节情绪、缓解疲劳是康养性景观的突出价值,而VOCs萜烯类物质含量是产生价值的重要组分。

2.3 综合评价结果分析

以长沙市上海城社区为研究对象,采用李克特量表法,随机向社区居民发放纸质问卷,要求被调查者对各指标进行1~5级评分,分别代表很差、较差、一般、较好、很好。其中部分指标涉及专业词汇,在问卷中均有注释,帮助填写者理解。共发放问卷160份,回收有效问卷150份,利用Excel计算出问卷中各项指标因子平均得分,并计算出上海城社区康养性植物景观各指标因子得分及整体综合评价结果[式(7)],如表5。

式中,Ci为第i项评价因子平均得分,Wi为第i项评价因子权重值,S为上海城社区康养性植物景观综合评分。将S以差值法将植物景观效果划分为4个等级,即优(4≤S<5)、良(3≤S<4)、中(2≤S<3)、差(1≤S<2)。

由表5可知,上海城社区的综合得分为3.1705,评价等级为良,表明居民们对上海城社区康养性植物景观效果感觉良好。

表5 上海城社区康养性植物景观综合得分统计表

挥发性综合得分3.0478,评价等级为良,其中VOCs萜烯类物质得分明显高于其他指标,社区存在植物挥发持续时间较短、香味类型搭配一般的问题。

美学性综合得分3.1915,评价等级为良,社区整体植物空间布局合理,物种较为丰富,生长势良好;但植物养护管理和植物季相变化需加强,实地调查中有发现林下植物生长稀疏、有病虫害现象等;社区中多为常绿树种,色彩较为单调。

生态性综合得分3.6470,评价等级为良,生态性所占权重较低但得分最高,说明社区内植物景观舒适,空气负氧离子浓度较高;降尘降噪、降温增湿作用明显。

参与性综合得分2.7628,评价等级为中,在5个准则层中得分最低,说明社区内参与性有待加强。园艺活动举办少,可以在社区组织花卉识别大赛、插花教学、压花展示、园艺播种、修剪等活动[12]。

康养性综合得分3.2316,评价等级为良,其中调节情绪得分明显高于其他指标,居民们在社区通过植物景观能起到调节情绪、缓解疲劳、改善呼吸道和降低血压的作用,但对于抑菌消炎、提高免疫力没有明显效果。

2.4 上海城社区康养性景观植物配植模式

上海城目前植物以常绿阔叶植物为主,道路绿地和宅旁绿地高郁闭度的林下环境导致底层植物生长势不佳。芳香植物的功效由其挥发物质成分决定,根据精油成分与植物自然香气成分的相关性,把具有相关功效的成分作为植物选择依据[13]。根据评价体系,绿地景观需要适当增植、替换、补植落叶树、针叶树、灌木、草本植物等,增加季相植物与康复性植物。在保留景观性良好、树形优美良好、无病虫害的乔灌木的基础上,清除部分过度密闭的林冠层,提高林下的光照强度与通风度,保证其他草灌植物有充足的生长空间。根据评价结果分析,为长沙市上海城绿地景观营造提供3个可参考的配植模式,希望对其他的城市社区绿地景观有一定的参考作用。

2.4.1 公共绿地 公共绿地是社区的主要的聚集地之一,乔木选择冠幅较大的树种,适当遮阴;选择人们较容易接受的香气植物。植物整体配植选择观赏效果好且具有良好的康养疗效的树种,同时注意四季景观,打造具有层次丰富,良好功能社区公共绿地,如图1。(1)复羽叶栾树—荷花玉兰+桂花—紫荆+鸡爪槭+海桐+茉莉+圆锥绣球—鼠尾草+麦冬+沿阶草;(2)复羽叶栾树+云锦杜鹃—忍冬—栀子。

图1 公共绿地参考图

荷花玉兰挥发物主要成分为α-蒎烯、罗勒烯、桧烯、柠檬烯、氧化芳樟醇[14],α-蒎烯、柠檬烯等萜烯类化合物可以调节人体的神经系统,具有镇静、保健作用[15]。桂花挥发物主要成分为1,6-辛烯-3-醇、2-呋喃甲醇、1,3,6-辛三烯、水芹烯、喇叭茶烯[16],金荷仙[17]研究显示高血压病人嗅闻桂花香气后体温下降,说明桂花的自然香气可放松身心。茉莉花挥发物主要成分有香叶醇、乙酸节醋、反式-金合欢烯、芳樟醇和吲哚,研究表明嗅闻茉莉精油可缓解人体紧张,增加工作效率[18]。

2.4.2 道路绿地 社区原有道路绿地冠幅密闭度过高导致林下植物生长势不良,植物整体层次较为单一。可适当减少乔木冠幅的密闭度,适当增添芳香灌木,草本增加景观的层次性和疗养性,如图2。香樟—日本晚樱(荷花玉兰)+连翘—米仔兰+络石—迷迭香—香叶天竺葵—麦冬。

图2 道路绿地参考图

香樟挥发物主要成分以萜烯类为主,又以α-蒎烯、桧烯、罗勒烯、β-蒎烯、柠檬烯为多[19],其中α-蒎烯、β-蒎烯等具有杀菌、抑菌作用[20];罗勒稀能缓解紧张和疲劳[21];β-蒎稀能祛痰镇咳[22]。迷迭香挥发物主要成分为1,8-桉叶素、香叶醇、α-蒎烯、马鞭烯酮和龙脑[23]。佟棽棽[24]验证了迷迭香精油及活体香气的抗抑郁作用。Al-hader等[25]研究发现迷迭香精油具有降血糖和抑制胰岛素释放的作用。香叶天竺葵挥发物主要成分为香叶醇、愈创蓝油烃、d-杜松烯和香茅醇[26],在芳香疗法中常被用于改善哮喘、高血压、睡眠不佳等症状[27-30]。

2.4.3 宅旁绿地 原有宅旁绿地植物层次单一,季相性不明显。该地是小区内居民活动社交的场所,可以增添高大乔木增加遮阴和芳香灌木、草本,增加视觉层次感和植物的丰富度,如图3。枫香—阴香(香叶树)+蜡梅—鸡爪槭—海桐(米仔兰)+花叶络石—鼠尾草—迷迭香—波斯菊—孔雀草—吉祥草。

图3 宅旁绿地参考图

阴香挥发物主要成分为石竹烯、桉油精、愈创醇、α-萜品醇和β-蒎烯,具有抗虫、抗菌、抗氧化的作用[31]。蜡梅挥发物主要成分有α-蒎烯、α-荜澄茄烯、β-石竹烯、芳香醇和β-榄香烯,具有较好的抑菌和抗氧化作用[32]。鼠尾草挥发物主要成分为1,8-桉树脑、α-崖柏酮、β-崖柏酮和樟脑[4],Moss等[33]、Komori等[34]的研究发现,鼠尾草精油经嗅球通路有改善大鼠学习记忆的作用。

3 结论

本研究运用GST-AHP法构建了社区康养性植物景观评价指标体系,共划分为5个准则层、26个指标层,居前3位的因子为调节情绪、VOCs萜烯类物质含量、缓解疲劳。长沙上海城小区内的康养性植物景观综合评级为良,其中康养性植物景观的参与性得分为中,其他4项为良,并针对评分结果进行了分析和总结,提供3个可参考的配植模式,希望对其他的城市社区绿地景观具有一定的参考价值。

4 讨论

笔者通过GST-AHP法构建的社区康养性植物景观评价模型的准则层、指标层及指标因子权重配比和排序结果,与陈凯、姚翔宇、宁惠娟[5,10-11]等关于植物康养性关联指标和构建景观评价指标体系研究结果基本一致。

但由于目前社区康养性植物景观国内外研究相对较少且受时间限制,本研究还存在一些不足之处,如评价体系中对准则层划分还不够细致,指标因子考虑不够全面,如养护管理成本、造价等,各指标因子之间的区分度也有待优化。另外,被调查者知识的主观性与景观本身质量分布不均匀性等因素,也在一定程度上对评分结果有影响,在后续的研究中社区植物的康养性景观评价模型还有待完善。社区植物的康养性与园艺疗法活动的研究开展尚处于起步阶段,今后还需从更多方面对社区康养性植物景观进行探索和研究。

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