基于景感生态理念的恢复性景观设计思考

刘江 唐新蔚

21世纪初是具有历史意义的阶段，世界范围内已有超过1/2的人口生活在城市地区，这标志着世界已经步入了城市社会时代[1]。经济全球化背景下，世界城市化发展的重心正在从发达国家向发展中国家转移[2]。中华人民共和国成立以来，中国城市化进程加速推进，社会经济的发展促使人们的思想观念发生变化，人们对于健康水平的要求逐渐提高，城市的建设开始注重人居环境品质内涵的提升。有研究证实由于居住在建筑高度密集的城市环境中，居民与自然环境接触机会缩减，从而引发了居民社会压力的增加、心理疾病的频发、健康状况的显著下降等[3]，不健康的生活方式进一步诱发如心血管疾病、糖尿病以及自杀、暴力犯罪等问题的发生[4]。

为了应对城市化带来的健康问题，世界卫生组织（WHO）于20世纪80年代开始倡导健康城市建设行动，并将其发展为一项全球性战略[5]。健康城市倡导从城市规划、建设管理等各方面都以人的健康为核心，是人类社会发展所需的健康人群、健康环境和健康社会结合的有机体，具有不断改善环境、扩大社区资源、使城市居民互相支持的潜能[6]。以美国和欧洲国家为代表，世界范围内的相关学者正积极探索城市建设与健康的关系。2020年，新型冠状病毒肺炎（COVID-19）在世界范围内爆发与传播，严重威胁城市居民的身体健康与生命安全，各国城市公共卫生系统面临巨大的挑战，这也再一次给城市建设者们加快健康城市的建设进程敲响了警钟。

随着健康城市理念的引入，国内相关研究的重点也集中到城市绿色基础设施、生态环境建设、居民身心健康等方面[7]。在当今社会，影响健康的因素涵盖了政治文化、社会经济、物质环境和行为方式等多个层面，健康问题已经不能只依靠传统的医疗模式去解决。恢复性景观（restorative landscape）正是健康城市建设中的一个重要方面。

1 恢复性景观研究问题的思考

城市环境对城市居民的生活健康水平具有重要影响，“恢复性景观”的概念源于环境心理学领域中的恢复性环境（restorative environment）——有利于缓解压力、促进人们心理和生理健康的环境[8]。随着恢复性景观概念在国内广泛传播，“适度设计”“五感设计”等理念也被广泛应用于恢复性景观设计中，其研究对象涉及城市广场、街头绿地、社区花园、校园绿地等多种类型的景观。研究内涵也在不断发生变化与扩展，强调其服务的对象不仅包括患有疾病的群体，而且应该普及社会中的所有人，人人都平等地享有使用恢复性景观的权利[9]。然而目前对于恢复性景观的研究还存在一定的局限性，其规划设计的理论基础还未形成一个成熟的体系。

一方面，Bowler曾指出几乎所有的恢复性景观实证研究都采用了前测后测的方法来检验接触自然对人的影响效果[10]。然而有些影响效果是即时产生的，在接触结束后影响也随着消失，而那些在过程中的变化往往会被忽略。此外，当今社会强调的健康水平并不是一个即时的状态，而是一个长期稳定的过程。目前绝大多数的研究都是在受试者接触自然后立即测量其相关指标水平，而对于观察追踪接触自然后的长期效果，几乎没有任何研究和实验能给出具体可行的操作方法。因此，如何实现这种长期、持续、稳定的监测将是消除以往研究方法局限性的关键。

另一方面，在受试者接触自然环境获得恢复性的过程中，自然环境的各项要素是最重要的影响因素。在真实环境中进行的实验往往会受到环境内诸多不可控因素，甚至是与实验无关的因素的影响。因此研究结果无法说明具体是什么因素对恢复性产生了怎样的影响效果，由此也无法根据实验结果提出关于恢复性景观设计的针对性建议。在室内的模拟环境实验，虽然可以有效地控制变量，但又因其与真实环境有较大的差别，且未考虑各感官的共同作用，其效度也无法被具体考究[10-11]。

基于以上分析，笔者认为造成当前恢复性景观研究局限性的原因，除了对于人与自然景观的相互作用未得到充分认识和发掘之外，关键问题是目前的研究体系仍然是沿用以往的技术方法和思路，未能根据社会经济、科技等方面的发展和进步以及在这种环境下人们需求的变化而开拓创新性的思路[12]。

随着新技术和新理论的不断涌现，在复杂的城市生态系统中分析和理解城市环境，挖掘健康因素的影响机制，能更为精准地为健康城市规划背景下恢复性景观建设提供科学的依据。在健康城市建设的背景下，恢复性景观规划设计和管理更新等工作需要综合城市的自然环境、文化背景、社会经济以及人们的生产生活方式等因素，使它们和谐发展，以适应城市系统不断完善的需求，同时也需要更加科学和全面的理论体系指导[13]，这也与近年来出现的“景感生态学”（landsenses ecology）所倡导的理念一致[14]。

2 景感生态理念在恢复性景观中的应用潜力

从生态的角度研究城市问题是推进生态文明建设的必经之路。景感生态学属于景观生态学的延伸，受到城乡规划和建筑思想的启发，在现代城市生态建设的理论及实践研究过程中逐步形成和发展。其研究强调利用生态学的基本原理，从自然要素、物理感知、心理感知、社会经济、过程与风险等相关方面，研究土地利用规划、建设与管理，实现可持续发展[14]。

2.1 主要影响层面

基于景感生态学的理念，综合运用物联网技术、生态信息数据系统、趋善化模型等景感生态的核心技术，以城市本底生态环境为基础，对城市的地形地貌、气候特征、资源条件、水文和光热环境等基础信息数据进行分析。在此基础上重点关注人在参与过程中的感知特征，包括物理感知和心理认知。景感生态学理论既是探寻人与环境之间关系的有效途径，也是规划和设计构思的重要方法理论。本研究从3个层面总结了引入景感生态学理念将对恢复性景观研究领域可能产生的影响（图1）。

1 景感生态理念对恢复性景观研究领域的影响The impact of landsenses ecology concept on restorative landscape research

2.2 核心技术的应用

2.2.1 物联网技术

物联网指通过如信息传感器、感应设备等各种装置和技术，实现对各种物体或信息的智能化感知、识别和管理的过程，为城乡可持续性规划、建设和管理提供进一步的科技支撑。健康城市的研究内容复杂且涉及社会学、心理学、环境学和医学等诸多学科，因此恢复性景观研究需要更加高效的方法和途径。物联网技术的不断成熟为这种研究过程提供了可行的途径。

通过整合如地理信息系统、遥感技术等各种有效的技术手段，物联网可以运用在恢复性景观的设计阶段以及投入使用的过程中，高效、准确地针对研究对象的特定目标进行信息获取、传输并实现环境信息的远程应用[15]。此外，景感生态规划关注人们对环境体验的需求以及人与环境的多元化互动关系[16]，在环境中土壤、大气、水质、风、声等环境指标的实时监测和综合评价方面，凸显了物联网在构建物与物、物与人之间连接的优势。

2.2.2 多源数据基础

有学者指出环境的恢复性研究是一个走向“循证设计”的过程[17]，即强调设计的过程应以科学研究和量化数据为基础。这个过程显著地表明它将涉及更多定性或定量数据的运用，数据的来源也必然更加全面与广泛，这将成为恢复性景观设计过程“循证化”的关键。

基于物联网、互联网等系统的数据获取与分析功能的普及，城乡规划所涉及的数据形式正逐步延伸。从早期的模拟数据到精确科学的观测数据，乃至“大数据”，城乡生态和环境规划数据有了更多类型和来源，从而形成了多源数据。恢复性景观设计的基础应建立在如何更便捷高效地获取支撑研究过程的数据上。

2.2.3 趋善化模型

此外，城乡规划、建设与管理等工作是一个综合且复杂的过程，策略的实施过程并不只追求单一的目标或结果。趋善化模型的运行过程不是一个单向的优化问题，而是存在着约束条件和目标的复杂交织，并利用多源数据的支持，在每个阶段不断地反复运算，引导优化过程的进行。根据项目特点的不同，趋善化模型可以存在不同的表现形式，但其核心思想都是强调过程及过程运行中的不断调控与优化。

采用趋善化的思维来研究恢复性景观问题会更加清晰地了解建设的目标和过程，并根据城市发展进程与使用人群的需求及时采取应对策略[14]。景感生态理念中趋善化思维的运用可以使恢复性景观设计摆脱“一劳永逸”的规划思路，从而更好地适应城乡健康化发展以及满足城乡居民不断更新的需求。

2.3 从景观设计到景感营造

“景感”实现的过程与人的感知紧密相关。规划师通过适当的表现形式将愿景融入恢复性景观中，使其能有效地刺激人们的感官系统，从而引发一系列物理感知和心理认知过程。这些过程可以有效地促进注意力及压力等的恢复效应（图2），这种以设计为主要途径的景感构筑过程被称为“景感营造”（landsense creation）[18]。

2 景观恢复效应的景感作用机制The landsense mechanism on landscape restorative effect

景感营造过程与适度设计、五感设计虽有相似之处，但是更强调对自然要素、本底生态环境基础的充分理解和把握，在更好地分析人与自然要素的联系和相互影响的基础上进一步阐明适度设计。此外，有别于以往的五感设计，景感生态学强调既对人的物理感知、心理认知等过程的各要素分别进行分析，又要将其视为一个整体来分析其相互影响和作用，同时需要融入更充分的源自人的感知数据。

3 恢复性景观的景感特征分析

3.1 对本底生态环境信息的识别

本底生态环境是城乡建设和规划发展的背景，城市和乡村均是在适应原有地域自然条件的基础上孕育而生的。恢复性景观强调以自然环境为主、人工环境为辅，满足人们对自然环境亲近的需求，这与景感生态学运用生态学的基本原理、以自然要素为可持续发展规划目标的重要基础等思想是一致的，因此对本底生态环境信息的识别是恢复性景观设计的重要基础。环境物联网在对环境要素的实时监测和综合评价方面具有显著的优势：提供了一种通过数字化研究来分析本底生态的途径，可以从多种角度支持研究过程。

3.2 以人为核心的感知信息分析

恢复性景观相关的研究和实践表明，不同类型使用者的身体特质、心理状况等具有明显差异，且对景观空间的功能有不同的需求[19]。人是景观的核心服务对象，恢复性景观的使用过程强调了将人的感知体验与恢复性景观的生态系统服务联系起来，将人的感知信息作为核心研究内容，因此研究需要针对目标人群的感知特征展开分析。

3.2.1 物理感知

视觉感知是最主要的感知来源，因而大多数研究主要从视觉感知与环境的恢复功能关系展开。目前国内外相关研究中，视觉刺激呈现的方式主要通过照片和录像的方式进行，如观赏自然或城市环境的现场照片、影像资料等。例如Nejati等利用真实场景的图片模拟特定设计特征的医疗场所休息区，以此来评估图片代表的不同休息区的恢复能力[20]。这种通过照片或视频代替真实环境的感官刺激的研究方法或过程已被证实具有与真实环境视觉刺激接近的实验效果[21]。

听觉作为仅次于视觉的第二大感知来源，对人的整体感知同样具有重要影响，在某些层面其影响效果甚至超过视觉。相关研究表明，负面的声环境可能引起人们生理和心理健康问题，如失眠、压力和认知能力减退[22]，而积极的声音可以改善人们的情绪，或使人们在生理上获得恢复和放松，声音在个人获得恢复性体验的过程中发挥了显著的作用[23]。Ratcliffe等曾将鸟鸣声作为影响注意力和压力恢复的因素进行研究，通过对居民进行访谈，确定了情感评价、认知评价、与自然的联系是鸟鸣声对人们感知产生影响的3个主要因素[24]。

此外，在室内模拟的环境下，从视觉或听觉的某个影响因素进行的实验往往可操作性较高，结果也具有一定的效用价值。而景感生态理念强调物理感知是一个整体的系统，如同生态系统研究一样，不可把各个要素拆分开[18]。人的各个感官之间是协同作用的，因此在室外真实环境中进行实验是十分重要的[25]。在真实环境中的实验因其影响因素较多，研究过程并不便于展开，所以目前较为系统地研究物理感知刺激的恢复性实验并不多见。

随着科学技术的发展，计算机的模拟技术已能有效地运用于科学实验中。例如，虚拟现实（virtual reality, VR）技术和3D显示等技术的运用，有利于产生全方位的视听体验[26]。Jiang等利用3D显示头戴设备对受试者播放录制好的社区景观3D视频，以此作为评价环境恢复性的方式[27]；VR技术模拟环境提供康复性治疗也运用到了实践中[28]。这些技术的运用在一定程度上弥补了以往传统的单一感官刺激实验并不能充分替代环境整体的刺激效果的不足。

3.2.2 心理认知

心理认知不同于物理感知，不具有外显特性，因此心理学研究通常需要利用人们的外显表达来探究背后的心理因素。传统的心理学研究主要通过观测法、调查法、实验法等获取受测者的心理数据，在恢复性景观心理因素的调查中，问卷（questionnaire）和量表（scale）是常用的辅助工具[29]。Payne通过对不同的城市声环境和乡村声环境进行物理测量，并对参与者进行心理评估研究，在Hartig编制的“感知恢复量表”（PRS）的基础上构建了“感知恢复声景量表”（PRSS），评估声景在个人感知恢复中的作用[22,30]。此外，诸如正负情绪量表、状态-特质焦虑问卷等工具也在心理层面的研究中广泛使用[25]。

心理因素的变化通常会引起某些生理指标数据的变化，在实验中通常被当作验证心理因素或情绪变化的依据。例如，Alvarsson对受试者的皮电传导水平等进行测量，验证了自然声音有助于受试者心理压力的恢复，即听觉感知是影响人心理压力恢复等过程的重要因素[31]。心率变异率可以指示神经系统的兴奋和抑制情况，而唾液皮质醇的浓度变化则可以指示心理紧张和放松的程度[25]。

此外，人们对环境的偏好、地方依恋或认同感等多种心理认知因素也是研究的重点内容。然而基于心理学的研究过程通常具有显著的局限性，例如研究过程复杂、样本量小或无法考虑个体差异等。因此，如何在传统的心理学研究基础上丰富研究过程中心理认知信息数据量，从而使基于心理学的研究数据基础更加全面可靠，将是景感生态学指导恢复性景观研究中需要进一步思考的方向。

物理感知和心理认知过程是人和环境构建联系的重要途径，各学科传统的研究方法和技术手段已较为成熟，虽有一定的局限性，但仍不可能被新兴技术完全替代。如智能手机和可佩戴式电子设备等已被用于跟踪人们的行为特征、身体状况甚至心理变化等，通过物联网、互联网大数据等途径将丰富的数据集中储存与分析，有利于开展面向大规模人群的分析工作[16]。

4 恢复性景观的景感系统构建及景感设计策略

4.1 恢复性景观的景感系统构建

基于对恢复性景观的景感特征分析，笔者构建了恢复性景观规划设计过程中关于景感系统构建过程的框架（图3）[18]。基于景感生态学的基本思想，系统地收集与处理研究区域的基础信息数据和使用者的感知数据，并将数据分析的过程引入趋善化模型。将改进的措施和策略融入规划设计的过程中，不断完善恢复性景观的景感系统，实现目标的优化与可持续化建设过程。在景感系统构建框架的基础上，制定恢复性景观的一般性设计内容（表1），可在此基础上针对具体项目制定更为精细的项目实施计划。

3 恢复性景观景感系统构建框架The framework of landsense system of restorative landscape

表1 恢复性景观设计内容Tab. 1 The scope of restorative landscape design

4.2 恢复性景观的景感设计策略

4 .2.1 适度设计策略

恢复性景观强调自然环境相比于人工环境具有显著的恢复性效果，而景感生态学也强调了较少的人工干预有利于维持场地本底的生态环境，利于恢复性活动的展开。因此，在恢复性景观的规划设计中，要充分利用基地现有的自然条件，尽量减少对环境的改造，即在综合考虑恢复功能性的基础上，最大限度地保留场地内的自然景观资源。

例如，在重庆园博园江南湿地公园项目中（图4-1），其植被景观和湿地景观都是在场地原本条件的基础上进行适度的改造形成的，有利于游客更充分地接触和认识自然环境。位于北京市房山区的长沟泉水国家湿地公园（图4-2），其设计过程秉承“人参与自然过程”而非“主导”，在综合评估的基础上将规划区域划分为需要较多人工干预提高生物多样性的区域、只需少量人工干预便可以维持现状的区域以及不需要人工干预的区域3种类型，尽量减少设计过程中人对自然过程的过多影响，重新解读了生态环境中人与自然的关系。在拉脱维亚的感官公园（Park of Senses）设计项目中（图4-3），设计师最大限度地保留了自然环境风貌，只设置了最简单的人工景观辅助游客去感知自然。

4 自然恢复性景观案例Cases of natural restorative landscape4-1重庆园博园江南湿地公园Jiangnan Wetland Park of CGEP4-2长沟泉水国家湿地公园Changgou Spring National Wetland Park4-3拉脱维亚感官公园Park of Senses in Latvia

4 .2.2 多维感知设计策略

从景感生态学的角度进行恢复性景观设计，需要把握使用者各个感官的感知特征。不同感知功能具有时空特征的差异，而且不同感官的敏感度和作用范围也存在区别[18]，五感中视觉、听觉、嗅觉感知通常在一定距离或范围内都可以有效地感知，而触觉和味觉感知则通常需要与对象直接接触才能获得感知体验[32]。而在具体布置某种景感要素时，又要把各种感知作为一个系统来研究[18]，其中水景和植物景观是多维感知设计的重要载体。

恢复性景观的水景设计一般以水流较慢、自然形态的浅水为主，岸旁配以层次丰富的植物种类，加之水面波光及倒影的渲染，给人以丰富的视觉体验。在水流中配以不同规格的石块供人移动，水击石块产生不同的声响效果，这有利于提升使用者的听觉及触觉感知刺激。

在植物配置方面，首先需要考虑树形、色彩搭配的直观视觉美感，植物组合的空间有封闭、半封闭、开敞、覆盖等多种形式，不同空间类型的选择可以切合使用者实际的恢复性需求。其次可以进一步考虑植物散发的气味是否有利于舒缓人们的心情，以及叶片和树干的质感和纹理能否引起人们触摸的兴趣，从而调动人们感知系统的全方面运作，获得压力、注意力等方面的放松和恢复。此外，开展如识别植物、清除落叶杂草等活动能够提升互动性体验[33]。

美国洛杉矶市有一处名为“液体碎片”（liquid shard）的景观装置，会随风波动，在阳光的折射下营造出丰富的光影变化效果，材料间的撞击还会发出如海浪拍打的声响，多个感官的共同作用放大了人们感受到的凉意。还有在世界各处被广泛采用的“钢琴台阶”，音乐和灯光伴随着脚步的移动而变化，可以使人们获得身心的愉悦与放松。

4.2.3 参与性设计策略

感知信息本是抽象的概念，而人工智能和可穿戴交互技术不断革新人与环境交互的方式，使得量化人们的感知信息成为可能。智能认知增强可以辅助设计师更充分地理解每个使用者的行为偏好和需求等（图5）[34]。在参与景观体验的过程中，使用者的感知信息能够被充分地运用于恢复性景观的设计过程中。而使用过程中的即时反馈，使得使用过程和设计过程趋向于并行的状态，使用者将获得更多直接参与设计过程的机会。这与鼓励使用者更多地利用恢复性设施、场所并参与体验环境的活动，从而获得身心恢复的设计初衷是一致的。在游览公园时，游客可根据自身意愿选择是否接受被追踪记录其生理指标变化，填写量表以及参与开放性访谈等供研究人员获取评测公园使用效果信息的措施。

5 智能交互技术的应用Application of intelligent interaction technology

4 .2.4 趋善化设计策略

延续参与性设计策略，可以进一步强调景感生态理念的核心——趋善化过程，即使用者参与景观体验和反馈使用过程从而产生数据信息，这是一个长期连续的过程，有助于动态化发展的研究。趋善化设计摒弃了以往“一劳永逸”的规划思路，采用“边使用、边设计、边改善”的流程，从而更好地满足使用者不断更新变化的体验需求。因此，可以针对项目特点设计具体可行的趋善化模型引导实施过程的优化，构建城市中恢复性景观趋善化更新体系。恢复性景观使用评价的结果可用于历史景观的修复重建和现状景观的维护提升，同时作为未来景观的建设基础。

5 结语

新时期的健康城市建设目标指引我们在景观研究工作中，努力寻求符合社会持续发展和满足人们对美好生活不断变化的需求的研究方法。“景感生态学”的理论指导我们使用物联网技术、趋善化模型、大数据等符合科技发展趋势的工具辅助研究和景观设计[14]，更加有利于设计师把握设计过程中人的感知信息以及人与生态系统的关系，实现了恢复性景观“以人为本”的服务主题以及构建“人与自然生命共同体”的时代需求。本研究旨在探讨该理论在恢复性景观中应用的潜在价值，未来还需要更多结合理论基础的实践尝试，包括：1）发挥风景园林学科在园林规划设计以及造园理念方面的优势，引导更多理论基础向实践应用转化，并强调多学科交叉的优势；2）运用物联网、互联网大数据等技术，尝试通过结合多种感知数据来更多地了解和把握使用者的需求，进行系统的感知研究，并将其作为设计的依据；3）根据社会背景和使用者需求的变化，利用趋善化模型实现恢复性景观设计的动态调控和优化。

图表来源(Sources of Figures and Table)：

图1、2由作者绘制；图3改绘自参考文献[18]；图4整理自www.gooood.cn；图5改绘自参考文献[34]；表1由作者绘制。