生态系统适配技术下的山地公园设计方法探索*

邓惠琳，陈 烨，孙士臻

引言

目前世界上超过半数的人口生活在城市环境中，预计到2030 年，这一比例将达到60%[1]。快速的城市化进程带来了严峻的环境问题，城市高密度发展引发大量人类健康问题，人居环境建设与生态系统保护面临前所未有的挑战。

联合国环境公署等组织为推动生态系统的保护和可持续利用，完成千年生态系统评估报告，将生态系统服务定义为人类从生态系统获得的所有惠益，包括供给服务、调节服务、文化服务和支持服务四种类别[2]。这个分类框架将生态系统服务同人类福祉结合起来，其中调节服务与城市绿色空间关联紧密，凸显了城市绿色空间的社会属性，是国内外绿色空间生态系统服务功能确定的重要参照。

生态过程在特定的空间和时间尺度上运行，空间尺度与服务表现及评估具有对应关系，特别是生态系统功能本身的物理尺度，以及对人类提供的福祉的评价尺度。从尺度上解析调节服务，全球尺度（＞1000000km2）上表现为碳汇和气候调节；省市尺度（10000～1000000km2）上表现为河流和地下水的调节、洪水调节、物种生产调节等；区县尺度（1～10000km2）上表现为过量营养物和污染的分解、授粉、害虫调节等；场地尺度（＜1km2）上表现为噪音和粉尘防护、径流控制、生物固氮等[3]。

在应对快速城市化带来的健康危机中，城市绿地能提供广泛的生态系统服务，在营造健康的人居环境方面发挥着重要的作用。在场地尺度上，城市绿地主要通过改善空气质量、调节微气候、消声降噪、水文调节（雨洪调蓄）等调节服务提升城市环境质量，进而改善城市居民的身心健康[4]。

研究以城市绿地的生态系统服务为引导，聚焦山地公园对城市环境和居民健康的调节服务的技术与效能，基于不同调节服务功能及其作用尺度，通过分析空气质量、微气候、噪声消解和水文调节与景观设计环节的关联，将生态设计技术与传统形态设计有机结合，提出山地公园设计方法体系，主要包括地形格局规划、地形适配调整与场景营造三个层级的设计目标和策略，并尝试运用多元化的数字化技术构建调节服务导向的城市山地公园设计技术框架，积极探索生态系统服务理念下的实践运用。

1 场地尺度下的生态系统调节服务

1.1 改善空气质量

快速城市化中的机动车交通是造成空气污染的主要原因，悬浮颗粒物（PM2.5、PM10）是主要空气污染物。风速和风向是影响PM 浓度的两个主要因素，空气温度和相对湿度也会造成PM 浓度变化，气温上升、降水量增加都易于PM 沉降[5]。

城市绿地对空气中颗粒物浓度的调节机制包括：1）植物叶片在一定程度上可以吸收、吸附颗粒物，降低PM 浓度；2）可有效减少地面被风重新带入空气中的PM；3）通过降温增湿影响微气候，随湿度增加，PM 沉降速度增加；4）林带形成屏障以减少交通产生的污染扩散[6]。在空间尺度上，1ha 以下绿地面积变化对PM 浓度无明显影响[7]；当半径≥200m（约12.5ha）后，绿化覆盖率与PM 浓度开始呈显著相关，当半径约为500m（约78.5ha）时，绿化覆盖率与PM2.5、PM10浓度相关性最强[8，9]；一般认为在较大尺度（半径约3km）上能更准确合理地估计绿地对PM 浓度的影响[10]。

空气质量评价的另一重要指标是空气负离子（NAI）浓度，其产生和景观环境密切相关，如植物的尖端放电，以及水体的勒纳德效应等。相关研究表明，城市绿地中NAI 浓度与温度呈负相关，与湿度、风速呈正相关，当空气负离子浓度达到700 个/cm3以上时，对人体具有保健作用[11]。不同植物群落结构区域中NAI 浓度：复层＞双层＞单层；单层绿化结构中，NAI 浓度以单层乔木较高，灌木次之，单层草被最低；公园绿地NAI 浓度与郁闭度、叶面积指数（LAI）呈显著正相关[12]。此外，NAI 浓度与水体密切相关，动态水（如河流、溪涧、瀑布等）区域NAI浓度大于静态水；由于NAI 存在不稳定，随与动态水距离增加，NAI 浓度逐渐降低，水体周边50m 范围内NAI 浓度保持较好[13]。

1.2 调节微气候

城市气候具有五岛效应，影响着居民生活质量。地面边界层部分的微气候受植被、土壤和地形等影响，微气候调节能改善人体舒适度，对居民身心健康有重要影响。

绿地通过植被遮荫作用、蒸散发作用和冷空气团平流作用等机制降低自身和周围区域的空气和表面温度，在夏季可减少城市热岛效应，在冬季常绿植物可遮挡寒风，改善城市微气候。不同尺度下影响绿地调节作用的因素有所差异，场地尺度下空间结构因素（例如绿地面积、植被覆盖度、形状指数等）成为主导因素，植被形态和内部物种构成则变得次要[14]。绿地降温效应随面积变大呈非线性增强，研究发现绿地降温幅度具有一定的面积阈值：对植被丰富、背景温度高的城市而言，0.92～0.96ha 的绿地规模最佳，对植被覆盖较低、背景温度低的城市，0.60～0.62ha 为理想绿地规模[15]；对亚热带季风气候城市的研究发现，4.55±0.5ha 的绿地规模能最有效发挥降温效果[16]。

城市绿地的微气候在不同层面影响人体舒适度，人体舒适度与活动偏好和强度间存在显著相关性，风速、阳光、植被等可影响行为发生[17]。有研究发现，夏季湿热城市中以高大乔木为主的公园舒适度最高，以草坪为主、兼有少量小乔木的公园舒适度最低[18]。对春季的寒地城市研究表明，植被群落结构及形态特征对微气候的调节能够激发市民活动意愿，增加活动强度[19]。

1.3 消声降噪

噪声污染是当前城市中的重要环境问题之一，绿地可以通过物理（衰减声波）和心理（减少压力反应）两种途径消减噪声的影响。研究表明，植物通过散射、屏蔽和吸收降低噪声，植被层次越丰富，减噪效果越好[20]。心理效应可以提供超出物理声学衰减的益处，设计良好的城市绿地可以缓解噪声及对噪声的负面感知[21]。同时，绿地还能通过提供各种自然声音掩盖城市噪声，营造远离城市喧嚣的氛围。如在交通噪声环境中，添加喷泉声，能够降低噪声的响度感知；添加鸟鸣声，能够提高声景观的愉悦性和丰富性[22]。

对绿地降噪因素的研究表明，绿地结构（植被浓密程度）、高度和宽度是绿地降噪的主要影响因素。植被层次丰富、结构紧密的绿地降噪效果更优[23]。噪声衰减随绿地宽度增加非线性增多：一般认为，30m宽度林带具有较好降噪效果[24]；随宽度增加，林带降噪能力逐渐减弱，0～10m 内降噪能力最强[25]；对台湾6 种常见林带的研究表明，林带宽度超过40m 后，随距离增加，噪声衰减能力迅速下降[26]。

1.4 水文调节

作为海绵城市建设的主要载体，城市绿地通过净化水体、调控雨洪等方式缓冲环境危害，增加城市韧性。山地公园雨水径流与地形关联紧密，通过局部地形调整，可充分利用雨洪；通过景观水体、雨水花园等方式合理滞留径流，保证环境的水资源及水循环的稳定性[27]。通过研究山地环境集水区、径流分布，营造干湿、陡缓等多种生境，以此为依据进行种植设计，保障生态环境可持续发展。

水文调节的影响因素涉及多个尺度，流域尺度（约100ha）上，水文响应主要受土地利用方式、气候、土壤及植被分布格局等影响；坡面尺度（约1ha）上，水文调节主要通过控制径流实现，其影响因素包括地形因素如坡度坡向、土壤类型、植被类型等；在植被斑块尺度（＜0.1ha）上，水文响应主要受土壤属性、植物冠层结构、土壤水分动态等多种因素制约[28]。

研究发现通过分区、分级调控山地雨水径流，采用生物滞留设施、植草沟、透水路面等低影响开发措施，可有效削减径流峰值和总量，延缓汇流时间[29]；对树木类型的模拟表明，在叶面积指数（LAI）小于2.5时，径流削减效果更好[30]；相较于单层植被，复层结构植被（乔+灌+草）可以更低的维护成本（约为草坪维护成本的1/3）截留4～5 倍的雨水；与落叶树种相比，常绿树种（特别是针叶树种）能在全年提供更大的雨水截留和蒸发能力，能够增强的绿地径流缓解能力[31]。

2 生态系统调节服务优化设计目标与策略

生态系统服务功能定位与其服务尺度紧密关联，各种调节服务能够发挥显著效果的绿地面积阈值存在差异，梳理既有尺度相关研究成果，根据景观设计操作逻辑，将其分为场地整体尺度（10～100ha）、要素特征尺度（1～10ha）和节点场景尺度（＜1ha）三个层级（表1）。其中：

表1 公园绿地调节服务及其尺度响应

10～100ha 包含：1）绿地半径≥200m（12.5ha）时绿化覆盖率才与空气污染浓度呈现显著相关，绿地半径约500m（78.5ha）时绿化覆盖率与PM 浓度相关性最高[8，9]；2）流域尺度（约100ha）上，水文响应主要受土地利用方式、气候、土壤及植被分布格局影响[28]等。

1～10ha 包含：1）绿地降温效应具有面积阈值，根据环境不同此阈值从1ha 至5ha 左右不等[15，16]；2）坡面尺度（约1ha）上，水文响应主要受地形、土壤类型及植被类型影响[28]等。

＜1ha 包含：1）不同植物群落结构区域NAI 浓度：复层＞双层＞单层，单层群落结构中NAI 浓度：乔木＞灌木＞草被，NAI 浓度与叶面积指数（LAI）呈显著正相关[12]；2）植被层次丰富、结构紧密的绿地降噪效果更优[23]，30～40m 宽度林带具有较好降噪效果[24，26]等。

在此基础上，基于生态系统调节服务的角度，尝试逐步将技术性路径凝练成具有体系的设计思路（图1）。首先，从场地整体尺度入手，提出地形格局规划方向，以缓解空气污染，优化水文结构；其次，为改善内部生态环境，结合人群活动进行评估，通过地形适配与空间适配调整功能分区与种植规划，构建舒适的活动基底；最后，通过对节点场景中生态要素的调研与分析，总结相应技术要点和应对策略，提升设计深度。不同层级下的设计内容需要在实践中不断细化。

图1 基于生态系统调节服务的山地公园设计思路及技术框架

2.1 调整地形

结合宏观风环流系统，运用CFD 模拟软件Fluent 对场地及周边地区进行风环境模拟，得到场地中冬、夏季风向及风速量化分布，结合周边污染源分布，因地制宜进行山地公园整体地形结构调整，通过构建通风廊道、挡风屏障等手段，提升场地空气质量。

因就山地整体走势，进一步梳理水环境。运用ArcGIS 水文分析得到场地汇水区分布、径流等信息，计算得到地表径流网络，优化水文结构。确定地形调整方向，包括于汇水区上游产流区减少裸地、坡地，于中端径流汇集区设置调蓄湿地、雨水截留区域，以及于径流汇集区结合雨水设施营造水景，以补充自然水源并保障公园与周边雨洪安全等。

2.2 改善生态

对活动场地的微气候、声环境、水环境进行评估，结合活动规模与健康需求，依据场地的生态条件对环境坡度、坡向、面积等要素进行分析，以确定用地范围及项目选址。采用热舒适评估工具（如Thermal Comfort Tool）根据活动强度及季节气候情况计算风速舒适区间；采用声环境模拟软件Canda/A 计算得到场地噪声分布，进而划分声环境功能区；采用ArcGIS 建立场地DEM 模型，获取并计算场地高程、坡度、坡向、径流网络分布等信息；最后叠加项目选址要求，计算确定活动分布范围。

当项目选址无法满足要求和参数阈值时，针对目标需求运用grasshopper 等工具编写修改算法，进行地形适配及迭代优化。通过种植规划与设计，进一步强化环境生态条件，构建科学的地形格局与场地规划结构，满足提升空气质量、完善水文结构、优化微气候舒适度、消减外部噪声的目标。

2.3 营造场景

在节点场景尺度下梳理环境生态服务功能，凝练生态技术框架。节点场景尺度下，运用微地形、种植、水景等设计手段，提升小尺度空间中NAI 浓度、改善热舒适（辐射温度、局部风速）、调节声环境（环境响度；塑造主、背景声和谐的声景观）。通过典型景观场景选择与实测研究，凝练NAI 浓度提升、热舒适与声舒适提高的定量调控方法和技术。针对地形、水文、种植等设计板块总结相关技术要点，针对风环境、热环境、声环境提出相应预期指标，形成典型生态场景设计策略。

3 基于生态系统调节服务的山地公园规划设计

研究以南京江北新区山地公园为例，基于生态系统调节服务角度进行设计实践。江北新区七里桥山地公园位于南京老山国家森林公园南侧，是老山侧翼延伸段，总用地面积约18ha。北部有两条从老山山体延伸过来的水渠，在中部及东北部形成小规模水体，经过场地后由东侧水道排出。场地中植物大部分已因早期建设被破坏，只在东北部分存有部分植被。基地北侧有城市快速道路，是场地外主要噪声及颗粒物污染来源。

设计方法体系主要包括：1）在场地整体尺度（10～100ha）下，以地形空间格局的科学优化为引领，提升空气质量、优化水文结构；2）要素特征尺度（1～10ha）下，将场地生态要素特征与特定活动需求相适配，生成满足活动需求的风、热、声环境的整体空间结构；3）节点场景尺度（＜1ha）下，通过对典型景观场景的实测研究，提出基于生态要素的设计策略，形成设计模板。

3.1 地形格局规划

3.1.1 构建通风廊道

场地所在区域夏季主导风向为东南风、东风；冬季受北侧老山山体影响，风向沿山脉走向，为东北风。基于《南京江北新区绿色空间及绿地系统专项规划》，结合冬夏季盛行风及大气污染物扩散分布（图2），构建西北-东南向通风廊道、东北-西南向挡风地形的整体走势。考虑到场地北侧快速路形成的污染源，通风廊道结合北侧林带规划（图3），场地内部的空气质量将得到保障。

图2 冬夏季盛行风及大气污染物扩散分布

图3 地形格局规划

3.1.2 优化水文结构

由于场地北侧快速道路的阻断，场地中仅有两条来自北侧山体的水渠流经场地，在场地中形成了小规模的汇水面积（图4）。通过ArcGIS对场地进行地表径流及汇水的分析及模拟（图5），基于水量计算结果，因山就势调整地形，在汇水盆域位置不变基础上适当拓展集水区面积。又结合通风廊道的思路和地形调整，进一步优化场地水文结构（图6），为植被规划打下基础，以利于自然水景营造与保持。

图4 外部水系与场地汇水现状

图5 原地形集水区与径流网络

图6 水文结构优化

3.2 地形适配调整

3.2.1 场地参数筛选与确定

项目策划了四类常规活动项目和两类特色环境体验项目，不同的项目对应着不同的活动强度和场地规模、位置及其环境条件。将场地选址与活动适配可以是一个基于经验的过程，但从生态系统调节服务的角度看又是个复杂的系统工程，需要对活动场地的热、声、水环境进行综合评估，形成参数化场地筛选标准（表2）。

表2 活动项目与场地要求

（1）空气质量要求：场地北侧道路为主要污染源，活动项目选址需远离北侧快速路，并于场地北侧规划30～40m 防护林带；特色环境体验中负离子保健相关活动应结合汇水情况设计，尽量布置于水体周边50m 范围内。

（2）热舒适要求：采用广泛使用的预测平均投票（PMV）热舒适评价指标，参照《身体活动汇编》[32]确定各类活动强度及代谢量取值，确定南京冬夏季平均温度、湿度数据及各季节典型服装热阻后，可计算得出不同活动项目的场地风速要求[33]。

（3）声舒适要求：利用地形、空间距离消减噪声，满足声舒适要求。参考国家声环境质量标准[34]，将婴幼儿活动区和听觉体验区归入0 类声环境功能区，噪声昼间限值为50dB；将老人休闲区和负离子保健体验区归入1 类声环境功能区，噪声昼间限值为55dB；其余活动归入2 类声环境功能区，噪声昼间限值为60dB。

（4）水景营造：结合不同水景营造需求，将公园水景观设计与雨水调蓄结合，科学梳理地形和水文，营造瀑布、溪流及湖泊景观，形成不同氛围水景体验。使用ArcGIS 对场地进行水文模拟，原地形所形成集水区数量较多、径流网络分散，两大主要汇水盆域分别占总面积的37.6%、35.8%，基于对汇水量和设计水体用水量的简要估算，进行倾泻点分析与提取，最终确定筑坝位置，营造可持续拟自然水景。

（5）综合分析：设计中需要充分考虑环境因素的影响参数，通常包括地形地貌、土壤、水文、植物等。基于山地环境的特征，高程、坡度、坡向成为设计的前置条件，这些因素会影响到环境的生态敏感、水土保持等方面，其他如植被、水文等因素在后续的设计中将成为调节性因素。

3.2.2 活动选址生成与反馈

活动选址与地形适配包括两个过程。一个是依据活动选址参数进行影响因子分析，采用ArcGIS 分析原地形高程、坡度、坡向、汇水情况，采用Fluent分析冬夏季风速，采用Cadna/A 分析噪声环境；将分析结果叠加筛选，得到满足各项目所需场地的初步方案（图7）。另一个是在地形参数化基础上不断计算、模拟迭代的调适过程，基于Rhino 平台的Grasshopper 插件建立了可视的参数化地形改造算法，以实现高效形体生成和实时土方平衡估算，将视觉呈现与判断、研究并优化地形等技术同步结合，并通过参数及算法调整，保证方案修改中的多次迭代计算及判断输出。

图7 项目初步选址（以运动区为例）

在相互适配的过程中，通过技术分析发现10 项活动选址存在问题，其中5 项为冬季风速过大，2 项为地形坡度过于平坦，3 项水景相关活动需根据场地汇水进行调整。结合预选址结果及场地要求，提出修改目标，包括局部堆积山体或增加坡度以减小冬季风速、扩大中部汇水面积等。通过梳理改造策略，确定具体地形调整范围和走势，控制风向、风速及汇水区域。

地形改造算法主要分为三类：数据转化，为简化操作并控制土方平衡将地形曲面转化为点阵数据；平整地形，将选定范围内的点阵移动至特定高度的水平面上，并记录点阵z 坐标变化量；堆积山体，用于在选定范围内按照特定山脊走势堆积山体，同时此算法可反向运用于塑造洼地。

3.3 空间结构生成

3.3.1 空间布局适配

与传统设计过程略有不同，从地形适配开始的空间布局能够同时满足活动需求与生态系统调节服务的目标。在地形适配的基础上，进入空间布局适配阶段。参数化计算提供了实时呈现及选择调整的优势，优化迭代得到的活动选址后，还需要综合的统调和优化，原因有以下几点：多目标选择，存在数个满足选址要求的地块；多项目优选，会出现2 个或多个项目选址重叠或部分重叠的情况。

植物在生态系统调节服务与景观塑造中同时扮演着重要角色。因此，在选址优化完成后，还需要满足多个植物规划布局的要求：

（1）植物筛选及生境营造。运用工作室研发的基于Excel的园林观赏植物多源数据平台[35]，在满足地带性气候特征的前提下，从形态塑造和生态维护的角度进行生境及植物的双向选择，包括局部微气候特征，耐水湿、耐阴性、抗风等生态适宜性特征，以及固碳放氧、降噪滞尘等生态效应特征。

（2）调节风、热、声环境。为提升空气质量，首选LAI 较大的植物种类，如水杉、池杉、臭椿、白玉兰、银杏、悬铃木、刺槐等；以复层结构的阔叶林可降低环境温度、提升湿度；强化复层种植结构隔声降噪效应，营造相对宁静的氛围。上层以阔叶树种为主，如鹅掌揪、悬铃木、银杏、广玉兰、香樟等；中层植物是阻隔噪声的主体，应以常绿、分枝低、叶片大而厚、且枝叶生长密集为标准，如杜鹃、八角金盘、珊瑚树、石楠等；下层可植大吴风草、虎耳草、沿阶草、吉祥草、麦冬以及紫金牛等。

3.3.2 空间结构生成

面向生态系统调节服务的场地空间结构，应当是一个多层级符合的生态空间结构（图8），包括隐性的风环境、热环境及声环境，显性的水环境、植物布局，以及满足人活动需求的功能性结构，最终营造一个健康舒适的生态环境。

图8 公园生态空间结构

综合考量周边污染防护、公园自然基底、周边居住人群分布等相关设计需求，形成四个与生态服务相关的功能片区：为减少道路空气污染、降低噪声，将紧邻城市快速路的西北侧设置为生态防护区，隔离林带厚度控制在30～40m，将场地中部作为主要活动场地；基于自然山水环境生态的优势本底，中部的溪谷游乐区具有高质量的空气质量，设置了五感体验、水景互动等特色体验活动；对周边住区而言，紧邻入口的南侧平缓地区可达性较高，夏季风速大，将其设置为活力交往区，作为主要社区活动场所；基于水体与植被条件，场地东北部设置为静养漫步区，营造富含空气负离子的湿地环境，提供静谧的森林漫步体验。

3.4 生态要素研究

3.4.1 生态要素调研

节点场景尺度下，具体要素及其空间布局对景观和风、热、声环境均有影响。为探索客观真实的场景数据，并未采用常用的ENVI-met 模拟方法，而是基于景观设计的思路结合典型人群活动特征，于公园环境中进行研究。

（1）调研场地筛选：于同气候带的市内公园中选择相应规模（＜1ha）的密林、疏林草地、活动广场、景观建筑（构筑物）、滨水栈道、瀑布、喷泉、水中栈道等8 种典型景观空间类型，共15 个样点进行实地调研（图9）。

图9 典型景观空间类型与实地调研场景

（2）调研时间筛选：南京市属亚热带季风气候，活动舒适天气集中于春秋两季[36]，选择春季于2022 年3 月18～20 日进行调研，含一个工作日及两个周末。调研时间段为人群主要活动时间早9:00～11:00，下午2:00～4:00，天气晴朗。在实际测量时，将时间控制在两小时内，对15 个样点进行顺序、连续采集，保证各项环境数值相对稳定。

（3）数据获取：实地测量时依次记录各场所环境数据信息和相应人群活动情况。

分别使用TESTO-175H1 温度湿度检测仪测量环境温度、湿度；上海轶品16025 手持式风向风速表测量环境风速；TSI-8534 DUSTTRAK DRX 大气颗粒降尘监测仪测量环境颗粒物浓度；COM-3600F 空气离子检测仪测量环境空气正负离子浓度；杭州爱华AWA6228 型多功能声级计测量环境噪声。按照不同仪器使用方法，在每个样点于地面高度1.5m处同时使用不同仪器连续测量5min 取其读数。

声环境与热环境舒适评价由样点随机访问的5 位游客的感知评价组成（游客均处于静坐、散步等低强度活动，为当季正常着装），采用李克特7 级量表请游客分别对声环境、热环境（-3 极不适～ 3 极舒适；-3很冷～ 3 很热）进行打分，并实时记录其评价结果，取平均数作为该样点声、热环境舒适度评价。

此外，测量同时记录绿地空间特征数据，包括地形、植被结构、植被种类、构筑物、下垫面材质等信息。

3.4.2 空气质量

通过场地北侧的防护林及通风廊道基本解决了道路空气污染源的影响。场地内部景观节点的空气质量专注于有益身心健康的空气负离子浓度。

（1）数据分析：采用广泛应用的空气质量评价指数（CI）[37]，将空气质量从清洁到污染划分为5 个等级，对实测场地展开分析（图10）。

图10 各样点空气负离子浓度与空气质量评价指数

空气质量评价指数（CI）计算公式为：

式中，n-为空气负离子浓度（个/cm3）；q 为单极系数，是空气中正、负离子数的比值。

（2）分析结果：研究表明，瀑布附近的NAI 浓度最高，达到保健浓度1000 个/cm3；喷泉类动态水景与密林、植物廊架等高郁闭度场景类似，周边NAI 浓度可达700～800 个/cm3；而疏林草地、草地和静态水面周边NAI 浓度略低，约为400～600 个/cm3。

（3）设计策略：为提升空气质量，将动态水景和复层结构植被作为优良负离子源，为保持高浓度负离子，活动场地应位于动态水景50m范围内，并处于负离子源下风向处。

3.4.3 微气候与热舒适

（1）数据分析：采用主、客观评价结合的形式评价各样点热舒适（图11），主观评价基于访问的热环境舒适评价得到，客观评价采用预测平均投票（PMV）指标计算得出，PMV 指标与ASHRAE 热感觉7 级指标相对应，从冷到热取值为-3～3[38]，由在线版软件（CBE Thermal Comfort Tool）1）[33]计算得到，计算时采用静坐与散步强度平均数1.3METs，服装热阻采用1.0clo（外套，长裤，长袖）。

图11 各样点主/客观舒适度评价

（2）分析结果：研究表明，PMV 热舒适评估可有效预测人体热环境感知，因此根据既定气温、湿度和选定活动类型可确定合适的风速范围，并以此为依据设计植被屏障或通风廊道。此外，在小尺度环境中，增加遮蔽物可降低辐射温度，使用构筑物或致密植被层可改变局部风速。

（3）设计策略：设计时综合考虑具体活动类型与季节因素，运用水体、植物、构筑物等手段改善局部热环境。通过增加构筑物或植被郁闭度等方式降低辐射温度、改变局部风速；通过调整下垫面材质、设置水体、植被和通风状况以改变局部湿度。

3.4.4 声环境

（1）数据分析：声环境研究包括基于访问的声环境舒适评价、环境平均响度级、声环境组成和声景观多样性指数[39]等，以及相关性分析（图12）。

图12 声环境相关性分析

声景观多样性指数（SDI）计算公式为：

式中，N 为所有类型的声音出现的次数总和，i 为指定选择的一种声音，n 为指定声音出现的次数，s 为所有声音类型的数量。

（2）分析结果：研究表明，声环境舒适度与声景观多样性指数呈正相关，与环境平均响度级呈负相关。其中舒适度较高的声环境特征为：背景声信息量低，组成要素不宜过多且各要素和谐；响度级在65dB以下；主景声尽量清晰、保真度高，同样不宜包含过多信息；背景声与主景声和谐融洽。

（3）设计策略：为提升声环境舒适度，通过微地形处理、植被消减、增加与活动场地距离等方式降噪，可将局部空间响度级控制在65dB 以下；根据不同活动需求进行动静分区和声环境组成成分控制，使其有明显主景声（3 种及以下，不宜过多），并保持背景声信息量低，且与主景声和谐；局部通过植物配置和水景营造等引入水流声、鸟鸣、虫鸣、风吹树叶等受人喜爱的自然声，合理控制人工声。

3.5 生态设计策略

节点场景尺度下，生态要素以更加细微的方式影响着生态服务质量，风、热、声、水环境等在地形、土壤、植被的共同作用下交织成体系，形成了贴近活动尺度的生态环境。基于人的健康需求，场景设计应当在形态设计的基础上融入更多的生态技术，以实现高质量生态系统服务的目标。设计中通过多重叠加的技术路径，针对8 个景观场景提出相应设计策略。技术框架包括针对地形、水文、种植等设计板块的相关技术要点，并针对空气、声环境和热环境等调节服务提出预期指标。限于篇幅，这里仅以最具代表性的滨水绿地和疏林草地2 类典型活动场景为例，解析在活动类型、设计策略和技术指标之间的关联（表3）。

表3 生态设计策略

结语

基于生态系统服务的规划设计方法，响应当代健康人居生态环境建设的政策导向，既是对以往城市公园设计思路的再思考，更是面向生态环境、生活行为以及生境构建的技术性思考。通过分析不同调节服务及其作用尺度，构建了山地公园整体地形与规划结构的生成路径，探讨了地形适配、空间适配、要素适配等参数化数字技术，多方面融入生态系统、满足调节服务的目标，搭建生态服务功能与特定活动策划、场景营造之间的桥梁，提升设计的科学性，优化环境生态质量。

在合理的整体框架下，研究仍然具有一定的局限性，主要体现在以下两个方面：一是基于场地特色，主要探讨了地形限制基础上的技术路径，在地形平缓的绿地设计中有一定的局限性；二是在生态要素的研究中，由于场地在前期建设中大部分空间已经被人为扰动，因此研究聚焦于风、热、声、水环境技术，对场地具体的土壤、植被等因素未深入研究。此外，研究偏向实践导向的方法探讨，实地调研的样本数量略少，样本的景观要素结构还不够精准，且景观空间综合性较高，样本特点的独特性及综合性研究有待进一步深化。在愈发重视生态环境质量及公共健康的当下，作为人工自然的城市各级绿地在人居环境的营造中具有重要地位，与城市水资源共同成为城市环境的生态本底。本文在城市公园规划设计方法上的探索，有助于更好地发挥出景观环境的生态效益，提升居民健康水平，为提升城市山地公园环境质量提供了新思路。

图、表来源

图2：作者基于《南京江北新区绿色空间及绿地系统专项规划》的信息进行整理绘制；

图4：作者基于Google Earth 图像改绘；

其余图、表均由作者拍摄或绘制。

注释

1）CBE Thermal Comfort Tool 网址：https://comfort.cbe.berkeley.edu