基于景观偏好理论的草本自生植物应用潜力研究

王冰玉，韩舒先，郭婷婷，包志毅，史琰

(浙江农林大学 风景园林与建筑学院，浙江 杭州 311300)

随着全球气候变化问题日益突出，城市绿化可持续性不足等问题逐步显现。绿地是城市生态系统的重要组成部分，承担着重要的生态服务功能，可以改善城市生态环境、维持城市生态系统的可持续发展[1]。然而长期以来，城市绿地植物景观被大面积的人工草坪和栽培群落所主导，人工绿地景观消耗大量的人力、物力及不可再生资源，更存在着植物种类适应性差、易受气候影响死亡、管理者追求景观效果而更换植物频繁等问题，导致城市生物多样性急剧下降，植物群落稳定性较差，抑制城市绿化发挥景观效果及生态功能。在城市绿化中适量选用自生植物有助于营建良好生态效果和景观效果的城市绿化植物群落，且能满足城市绿化低成本低消耗、低维护易管理的诉求。

自生植物(spontaneous plants)泛指在城市中自然定居生长的植物群体[2]。其物种组成通常为一年生或多年生杂草形植物，因此，城市中的自生植物群落常被视为“杂草”，不能提供传统意义上的美学价值，公众对其接受度较低。然而自生植物具有巨大的应用潜力与价值，其生长于自然环境之中，对场地中的水分、光照、营养物质等自然资源能有效利用，与生境中的其他生物和谐相处，最终演变为城市中独特又复杂的生物栖息地[3]。国内关于自生植物的研究多集中于生态学、环境科学等领域[4]，在风景园林视角下，主要研究方向为自生植物分布、物种组成和多样性，从整个城市建成区的宏观背景，如哈尔滨、重庆、宁波[5-7]，以及校园、公园和道路绿地等中观范围[8-9]，屋顶、墙体树基等特殊生境[10]这3个尺度积极展开调查研究。自生植物的生态价值毋庸置疑，但对于城市绿化为人服务的社会属性，合理利用自生植物还应考虑到公众审美上的偏好。自生植物的审美价值较低，但通过设计可以提高其景观价值以应用到设计实践中。

景观偏好指公众在经过一系列感知、认知心理评估过程后，对不同景观类型产生的好恶感，具有一定的异质性，目前已有研究主要聚焦在认知主体的个体(群体)特征及景观客体的特征(属性)两方面对景观偏好的影响[11]。我国景观偏好的研究对象集中于公园景观、街道等方面[12-14]，研究视角主要集中于使用评价。调查公众对于现状的满意度，而未考量景观的设计过程，且目前对于自生植物审美偏好的研究仍处于空白地带，不足以有效指导自生植物景观的实际应用。本文聚焦于草本自生植物，以设计元素及手法作为景观偏好研究点，探索公众对草本自生植物的态度以及草本自生植物种类及其搭配对景观偏好的影响，以期对未来草本自生植物在城市绿化中的应用实践提供参考。主要研究问题包括：1)公众对于草本自生植物的接受度如何？2)草本自生植物更适合种植在哪些场所？3)怎样的草本自生植物更受大众青睐[15]？

1 研究地区与研究方法

1.1 研究地概况

浙江农林大学东湖校区(以下简称东湖校区)位于杭州市临安区，由2001年建成开放使用，总面积2 hm2，校园绿化面积为0.768 hm2(含水体)，绿地率38.4%。地形以平地、山坡为主，错落有致，环境优美。四季分明，气候适宜，为典型的亚热带季风气候。

在东湖校区全区范围内展开调研，为保证选取样点具有典型代表性，将校园内绿地分为草坪、建筑道路旁绿地、滨水绿地、林地4种类型，根据各类型绿地在校园绿地中的实际面积占比分配样点数量[16]。使用分层随机抽样法选取共25个样点进行调研，在每个样点的4个对角线及中心位置设置5个1 m×1 m的小样方，共计125个小样方，对其中草本自生植物的种类、数量、高度、盖度等数据进行记录[17]。

计算调研中出现自生植物的重要值(important value，I)，本文选取相对盖度(Pr)、相对高度(Hr)与相对频度(Fr)3个指标进行重要值的计算。

H=-∑IViln IVi。

式中，H表示Shannon-Wiener 多样性指数，IVi表示第i个物种的多样性比。

重要值I：

I=(Pr+Hr+Fr)/3。

1.2 问卷调研与现场访谈

根据草本自生植物实地调查结果，按出现频度对自生植物进行排序，以形态、高度、色彩等特征为依据，结合实验所需的控制变量，最终选择22种较具代表性的自生植物作为实验材料(表1)。

表1 草本自生植物实验材料Table 1 Experimental materials for herbaceous spontaneous plants

将筛选后的自生植物根据观赏特征的差异分成观花植物、高株观叶植物(株高>30 cm)以及矮株观叶植物(株高<30 cm)3个类别。选取调查样地中开阔草坪、滨水草坪、林间草地3处具有代表性的活动空间。以正常人视角拍摄实景图作为底图，借助Photoshop软件依次改变绿化地被的种类，将原有的人工绿化地被替换为观花植物、高株观叶植物以及矮株观叶植物，得到12幅实景模拟图。实验的控制变量为：自生植物种植场地、花朵有无及观赏特征、自生植物高度。

调研问卷(图1)共包括基础信息收集和校园绿化吸引力评价两个部分，基础信息收集主要包括性别、受教育程度、是否有过园林园艺相关的学习或工作经历3项。第二部分为观察实景模拟图并对其打分，在编号为a～l的12幅实景模拟图旁，标上1至10的视觉吸引力等级，其中1表示不具吸引力，10表示极具吸引力。

图1 不同种植场景以及自生植物种类的模拟Fig.1 Simulation of different planting scenarios and spontaneous plant species

同时进行调研问卷发放及现场访谈，有效访谈数据共112人，平均时长约5 min，访谈问题包括：1.您生活中是否关注自生植物？2.您是否希望自生植物走进校园绿化？3.如果希望/不希望，您的原因是？

1.3 问卷调研与数据回收

将上文设计完成的问卷在浙江农林大学东湖校区中内实地与网络同步发放，因校园内师生对校园环境较为熟悉，通过观察照片模拟实景效果更佳，因此，将调查对象限定在东湖校区内的师生以及工作人员中，调查对象的社会背景信息见表2，实地发放问卷116份，收回有效问卷112份，网络上发放问卷123份，收回有效问卷120份，总计回收有效问卷232份。

表2 被调查者的社会背景信息表Table 2 Social background information of respondents

受访者中女性偏多(58.12%)，但男女比例大体持平，受教育程度中以本科及硕士研究生为主(共占89.74%)，67.09%的受访者曾有过与园林园艺相关的学习或工作经历，被调查者的社会背景信息见表2。

对于问卷调研中得到的数据使用SPSS27.0进行统计学分析。筛除无效问卷后，根据变量特征分别使用描述性统计、成对t检验、Spearman相关性检验等方法进行分析，统计各变量的特征及之间的关系。

2 研究结果

2.1 草本自生植物种类及物种多样性

调查样地内自生植物种类以及生境类型较为多样，提供了丰富的研究材料。调研共记录草本自生植物60科176属212种，其中，植物种类最丰富的是菊科(Compositae)27种，其次是禾本科(Gramineae)19种、豆科(Leguminosae)9种和唇形科(Labiatae)9种。从物种来源上看，乡土植物占比最高，共计178种(83.9%)，国外来植物为34种(16.1%)。一、二年生植物114种(54%)，多年生植物98种(46%)，其中蕨类植物4种，此外还有11种(5%)藤本植物，肉质植物有凹叶景天(Sedumemarginatum)和佛甲草(Sedumlineare)2种。

3类场景下的自生植物样方，生物多样性指数H均高于人工草坪，植物物种数量也显著增高，可以得知自生植物在草坪上的应用对于校园环境生物多样性的提高具有显著作用。且实地调研观察发现，校园中的人工草坪并不是只有单一的种类，有少许自生植物生长在其中，生物多样性对于公众的审美偏好具有显著影响，通过将自生植物引入现有人工草坪，提高植物和景观的多样性，营造良好的生活环境可以帮助公众改善心理健康状况以及维持幸福生活。

2.2 草本自生植物认知情况

通过访谈得知校园内师生对于自生植物关注度较高，人们希望自生植物走进校园。在受访人群中有64%对将自生植物应用于校园绿化中表达了支持的态度，3类自生植物样地的景观偏好平均得分也高于现有人工绿化样地，与以往调查结果基本相符[18]。人们接受自生植物走进校园绿化的原因可以概括为3个方面：一是期待自生植物的应用提高生物多样性，公众更重视绿化的生态效益而非休闲价值。二是对于自然的向往，引入自生植物可以提升观赏价值。三是自生植物无需管理、自发生长的特性有助于降低管理成本，可以有效减少水肥、农药的使用以及人工养护管理费用。

2.3 审美偏好影响因素

2.3.1 草本自生植物的种植场地

针对开阔草坪、滨水草坪、林间草地3个草坪区域的实景模拟图调查结果，可以观察到受访者的偏好呈现明显规律性。依据自生植物(3类植物均值)偏好得分由高到低依次是：滨水草坪的自生植物>林间草地的自生植物>开阔草坪的自生植物。对数据进行成对T检验后得出，3个场景中的观花自生植物样地偏好得分均显著大于人工绿化样地(P<0.05)；对于矮株观叶自生植物样地：滨水矮株观叶自生植物样地的偏好得分(6.46)显著低于滨水人工绿化样地(7.34)(P<0.05)，其余两个场景中矮株观叶自生植物样地与人工绿化样地偏好得分无显著差异；对于高株观叶自生植物样地：滨水高株观叶自生植物样地的偏好得分(6.45)显著低于滨水人工绿化样地(7.34)(P<0.05)，开阔高株观叶自生植物样地的偏好得分(5.37)显著低于开阔人工绿化样地(6.41)(P<0.05)，而林间高株观叶自生植物样地的偏好得分(6.53)显著高于林间人工绿化样地(6.02)(P<0.05)，总体调查结果见图2，相关性分析见表3。

编号与图1相对应。图2 实景模拟图要素及景观偏好得分Fig.2 Elements and landscape preference scores of realistic simulation map

表3 不同场景及类型草本自生植物景观偏好得分相关性分析Table 3 Correlation analysis of landscape preference scores for herbaceous spontaneous plants in different scenarios and types

自生植物样地的总体评分高于人工样地，观花植物样地得分明显高于其他种类样地(P<0.05)，但观叶植物样地仅在“林间草地”一项中高于原有人工绿化样地，在另外两个场景中与原有人工绿化样地的评分持平甚至更低，公众对于自生植物样地的喜爱度受到自生植物种类与种植场地的影响。受访人群认为相比观花自生植物样地，观叶自生植物样地安全性较低，更容易有昆虫、蛇类等小动物等危险因素存在，进入其中的意愿较低，因此，总体打分偏低。根据景观偏好分析结果可知，观花自生植物适用于所有空间，而公众仅在不可进入、与乔灌木配植时对于无花自生植物接受度较高。

2.3.2 公众社会属性

结果表明，公众对不同类型种植形式的态度与性别、职业和受教育程度等社会变量密切相关，将受访者的社会属性与各图片打分进行相关性检验得到图3。

编号与图1相对应。“*”表示相关性显著(P<0.05)。图3 人群属性与景观偏好打分相关性分析Fig.3 Correlation analysis between crowd attributes and landscape preference scoring

性别对受访者打分具有显著影响，男性对于现状绿化及非观花自生植物偏好打分更高，女性对观花植物的评价得分高于男性，大多数观花植物颜色鲜艳，花朵盛开，可以营造半封闭、安全的环境，这会影响女性的感知[19]。

专业受访者和非专业受访者对于人工绿化样地的评价差异不大，对观花自生植物样地的评分均高于人工绿化样地。非专业受访者更偏爱观花自生植物作为绿化材料，专业受访者对于观叶自生植物的评分更高，其可能的原因是与植物学知识较差的非专业受访者相比，具有良好专业知识的受访者对物种丰富度高的绿化场所更为欣赏。专业受访者和女性受访者往往更喜欢物种丰富的自然区域，更容易意识到野生动植物的价值[20]。公众对自生植物的认识需要提升，由于多数公众几乎不了解自生植物的特征尤其是其生态优势，专业知识水平的提升有助于提高接受度。

3 讨论与建议

3.1 草本自生植物应用要点

3.1.1 花朵观赏特征

景观偏好结果显示，观花植物得分显著高于其他植物(P<0.05)，公众对于花朵有较高的审美偏好。3个场景的观花自生植物打分排序从高到低依次为：滨水草坪(7.81)、林间草地(7.58)、开阔草坪(7.26)。在3个自生植物样地中滨水草坪中的植物最为鲜艳且种类繁多但没有完全覆盖草坪，花朵观赏性高，因此得分最高。另外两区域中花朵繁密程度较高(100%覆盖)，花朵种类以及色彩较为单一，得到的景观偏好评分较低，公众对于花朵繁密程度适中、种类丰富、色彩鲜艳的自生植物样地喜爱度最高。

自生植物可以在养护成本较低的情况下维持更长的花期，在园林绿化中的应用性价比更高。它们表现出更丰富的颜色，比传统栽培植物更适合长时间种植，在早春和冬季同样生长开放形成开花景观，这在偏向北方的城市具有更高的应用价值。自生植物花期普遍较长，开花景观可观赏时间较多，但其他季节的景观状况同样值得关注与思考。本研究中观花自生植物样地得分皆显著高于其他无花自生植物样地，花朵的有无、颜色、形态、繁密程度以及种类数量都会对公众偏好产生影响[21]。

3.1.2 草本自生植物的高度

在问卷设计时将观叶自生植物分为矮株观叶植物与高株观叶植物，两种植物的观赏特征差异体现在高度层面，矮株观叶植物高度在30 cm及以下，高株观叶植物高度为30～120 cm。在现场访谈中了解到，高于60 cm的草本植物给人以不安全感，因此，受访者进入其中的意愿较低。打分结果显示，在“开阔草坪”和“滨水草坪”两地中矮株观叶植物得分均高于高株观叶植物，受访者仅在“林间草地”一项对高株观叶植物的喜好度大于矮株观叶植物，可能是由于高株观叶植物与乔木配植有协调性的美感。偏好分析表明，自生植物的高度对人们的喜好有显著影响：低矮的矮株观叶植物有较高的视线通透性因而给人环境安全感，较高的观叶自生植物更适合于乔灌木配植栽种，随着草本植物高度的上升，公众对其的喜爱程度随之下降[22]。

3.1.3 其他影响因素

研究发现，人们对花朵的偏好较为复杂，花朵物种及花色多样性都会对公众景观偏好造成影响，问卷中的b、f、j 3图的花朵种类及花色多样性分别为1、4、2种，b图的花朵种类及花色多样性最低，平均得分为7.26，显著低于另外2个观花样地图(P<0.01)，j图的花朵种类及花色多样性居中，平均得分7.58，f图的花朵种类及花色多样性最高，平均得分7.81，显著高于另外两图(P<0.01)。花朵种类以及花色丰富度与公众偏好度呈正相关，相比而言，花朵种类与花色更丰富的自生草本植物更受人们欢迎，在应用中应偏向色彩丰富的开花自生植物。

3.2 草本自生植物种类选择

由前文景观偏好调查结果可知，公众对植物个体的偏好主要受观赏价值的影响。因此，在进行草本自生植物的种类选择时，观花、观叶和观果类具有观赏价值的物种需要重点考虑，除了车前、酢浆草的叶片具有较好的观赏性，狗牙根等高株观叶植物的线性叶片也具有一定的观赏效果。黄鹌菜、蒲公英、酢浆草、翅果菊花色为黄色，紫花地丁、紫云英花色为紫色，具有较高的观赏价值。蛇莓的果实可以观赏，且果实可以食用，能够成为昆虫、鸟类和小型哺乳动物等生物的食物来源，促进保护和增加城市生物多样性。物种选择的考虑因素除观赏价值外，生态价值也不容忽视。在物种选择时应优先选用乡土植物，乡土物种抗性较强，对于当地的气候生态环境适应良好，在某些微气候恶劣且营养缺乏的环境中能够生长良好且不损害其他物种。本研究共调查得到自生植物212种，其中入侵物种有34种，占比为16%。入侵物种会对当地的生态环境造成负面影响，即使部分入侵物种观赏价值较好，也不宜选择。菊科、禾本科、豆科和唇形科为草本自生植物中的优势种，值得重点研究和推广应用，如蒲公英、紫云英、狗牙根和黄鹌菜等。相比一年生草本植物更应优先选用多年生草本植物，因其多年生长可以形成稳定发展的植物群落，对于发挥生态功能有积极效果。

3.3 草本自生植物群落实践建议

自生植物群落设计应建立在顺应自然的基础上，尊重植物原有的物种组成、群落的结构及种间关系。对自然植物群落的模拟可以增强人工植物群落的稳定性和生态功能，外在上植物群落可以学习自然植物群落的色彩、质感、季相及可感知的生物多样性。对于自然群落外貌的模拟可以唤醒公众对于自然的亲近感。以多样化的自然群落作为植物群落设计的原型，设计师可以创造出既符合城市居民审美需求又具有多样生态服务功能的植物群落景观。

本研究发现，不同种植场所以及植物搭配设计都极大影响着公众对于自生植物的景观偏好。基于前文研究成果，提出以下实践建议：

1)可率先在林间草地进行自生植物尝试应用，建议在滨水草坪和开阔草坪两类空间中保留观花自生植物。在滨水草坪和开阔草坪上，对具有观花特征、高度低于30 cm的自生植物建议保留，高于60 cm的自生植物建议移除，此类植物高度对视线有所阻挡，使公众有不安全感，因此，喜爱度较低。可在林间草地中保留所有类型的自生草本植物，包括在其他场景中不被接受的矮株观叶植物以及高于60 cm的高株观叶植物，但高于120 cm的自生植物建议移除。

2)对于自生植物应通过筛选后进行应用，通过巧妙的搭配设计提高公众对绿化中自生植物的喜爱度，具体需考虑以下因素，尽量使用观花植物，且控制植物繁密程度适中，本研究中植物繁密程度为“适中”以及“繁密”的景观偏好得分显著高于“稀疏”。植物处于花期时可以不限制观花植物高度，但花期后应将植株高度控制在30 cm以下。对于矮株观叶植物，应控制其高度在15 cm以下，建议移除高于30 cm的植物。高于60 cm的高株观叶植物应与乔灌木配植，尽量在林下空间中应用。管理过程中应注意保留自生植物群落的物种多样性，研究表明，植物的种类对于公众喜爱度没有显著影响，多物种的植物群落组合具有更高的生态效益。

3)为公众提供更多接触自生植物的机会，并设置科普内容以增加公众对植物知识的了解。加强对青少年的自然教育，适当接触自然环境会塑造青少年对自生植物的积极态度。公园可增加科普牌或开设科普课堂，学校提供植物认知、自然体验等课外活动，在游戏与活动中完成对植物知识的学习。植物知识丰富以及对自然环境接触更多的人群对于自生植物的喜爱度更高，公众喜爱度高有利于自生植物的推广应用。

4 结语

在城市绿化中使用草本自生植物具有极高的生态价值，其对生态环境产生积极影响，提高本地生物多样性，但其应用须考虑公众景观偏好等因素。本研究通过分析影响公众对草本自生植物景观偏好的因素，得出草本自生植物受公众喜爱。本文中提出的3类草本自生植物中，公众对观花植物偏好度最高，通过巧妙的选址与设计可以提升观叶植物的接纳度，合理配植植物群落、控制植株高度及加强自然教育可以显著提升公众的喜爱度。本文的结论与建议可对草本自生植物的推广应用提供有效指导，以期对未来草本自生植物在城市绿化中的应用实践提供参考。