常州市翠竹公园植物空间分布与优化设计

王丽燕

摘 要 为提高植物空间布局的合理性与美观性，以江苏省常州市翠竹公园为例评价城市风景园林植物空间分布设计效果。结合翠竹公园概况，采集并计算城市风景园林植物空间要素数据与植物物种的多样性组成，为植物空间分布设计提供数据支撑，并根据园林内自然环境因素的特点设计植物的空间分布格局。评估结果表明，翠竹公园内各物种植物空间分布格局的最大斑块指数在80%以上、斑块分离度在20%以下，植物空间呈现层次化聚集分布格局，满足城市风景园林设计需求。

关键词 城市风景园林；植物空间分布；江苏省常州市翠竹公园

中图分类号：S688 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.02.018

在现代城市园林建设中，植物景观的空间分布对平衡城市自然生态环境而言具有重要作用。植物景观的可塑性极强，可通过不同颜色、不同形态的组合搭配，提升城市风景园林的观赏价值，进而推动现代化宜居城市建设。因此，本文以江苏省常州市翠竹公园为研究对象，对城市风景园林植物空间分布设计方法展开研究。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

常州市翠竹公园位于常州市天宁区翠虹路1号，属于开放式公园，总占地面积75 930 m2，公园绿地覆盖率88%以上，还有城市内少见的湿地生态景观，水生植物种类繁多，植物物种丰富，景观空间特征多样，是典型的江南水乡式景观园林公园。园内设置多处休闲娱乐区域与生活区域，受到居民的欢迎，公园局部实景如图1所示。

1.2 城市风景园林数据采集与处理

在正式进行植物空间分布设计前，需经过相关的调研，掌握该研究区内的植物空间要素数据及植物物种的多样性组成，只有在全面、充分调研的基础上，才能设计出更适用于翠竹公园的植物空间分布格局[1]。

1.2.1 植物空间要素数据

在对翠竹公园进行实地勘测之后，利用CAD软件绘制出该园林的平面地图，用于测量植物空间要素[2]。一般情况下，城市风景园林中大多数植物空间要素均可以直接测量获得，而无法通过测量得到的空间要素因子可以根据计算分析获得。本文采集的城市风景园林植物空间要素数据主要包括覆盖度、围合度、面积比例、高宽比及可步行道路的宽度，各要素数据的具体获取方式如下。

1）城市风景园林植物空间布局的设计基础是可步行道路的设计，且步行道路的宽度是衡量该风景园林是否具有观赏价值的关键指标[3]。由于本文选用的研究区内部停车场位于入口附近，所以在设计园林内部可步行道路宽度的时候仅考虑人行道路，不考虑行车道路，因此，根据公式（1）计算步行道路宽度。

（1）

式中，W0表示城市风景园林内部可步行道路的宽度，m；S1、S2、S3分别表示园林主干道、次干道和游园支路的面积，m2；L1、L2、L3分别表示园林主干道、次干道和游园支路的长度，m。

2）植物空间覆盖度与围合度是衡量城市风景园林中植物空间庇护程度的关键指标，其中植物空间覆盖度主要通过形態较为高大的乔木树冠对空间的覆盖范围来描述，其计算公式如（2）所示。

（2）

式中，η表示城市风景园林植物空间的覆盖度；S4表示乔木树冠垂直于地面投影的覆盖面积（本次研究仅考虑树冠高度超过2 m的乔木），m2；S5表示园林空间底面积，m2。

植物空间围合度主要通过植被所构成的垂直分割面来描述，代表植物空间影响园林整体空间的围合感受，其计算公式如（3）所示。

（3）

式中，μ表示城市风景园林植物空间的围合度；L4表示植物与该植物空间结合部分的周长，m；L5表示整个植物空间边界的周长，m。考虑到园林游客的平均视线高度在1.5～1.8 m，所以在计算植物空间围合度时，仅考虑高度在1.5 m以上的植被垂直面。

3）植物空间的高宽比与面积比例是影响城市风景园林为游客带来观赏感受的关键指标，如果这两个空间要素数据不合理，将会影响园林美观度。植物空间的高宽比计算公式如（4）所示。

（4）

式中，γ1表示城市风景园林植物空间的高宽比；H1表示园林内植被平均高度（本研究只考虑树冠高度超过2 m的乔木），m；W1表示园林内植被相应边界点之间的垂直距离平均值，m。

植物空间的面积比例主要指铺装与活动区域所占比例，其计算公式如（5）所示。

（5）

式中，γ2表示城市风景园林植物空间的面积比；S6表示植被铺装面积，m2；S7表示植物空间活动绿地面积，m2；S8表示城市风景园林总面积，m2。

根据上述公式，求得本研究区的植物空间要素因子，将所得数据构建为一个适合设计使用的城市风景园林植物空间要素体系，作为后续植物空间格局设计的数据基础。

1.2.2 植物的物种多样性组成

在对翠竹公园进行实地考察之后，记录下该园林的植物物种信息，用于分析植物物种的多样性组成[4]。本次研究根据APG IV系统，将翠竹公园内的植物划分为48科225属616种，根据各植物物种的等级，将这48科划分为单种科、寡种科、较大科及中等科4等级，各等级科的具体组成如表1所示。通过重要值、多样性指数及丰富度指数这3个参数来描述翠竹公园植物物种的多样性[5]。

1）重要值就是指该植物物种在植物群落中的重要程度，其计算公式如（6）所示。

（6）

式中，λ1表示城市风景园林植物物种重要值；α0表示植物物种的相对密度，m2；α1表示植物物种的相对高度，m；α2表示植物物种的相对盖度，%；α3表示植物物种的相对生物量，g·m-2。

2）植物物种多样性指数的计算公式如（7）所示。

（7）

式中，λ2表示城市风景园林植物物种多样性指数；N表示风景园林内植物物种的总数目；pi表示风景园林内第i个植物物种的重要值在总物种中的所占比例。

3）物种丰富度指数是各植物物种在空间中的分配情况，其计算公式如（8）所示。

（8）

式中，λ3表示城市风景园林植物物种丰富度指数；N表示风景园林内植物物种的总数目；M表示风景园林内各物种植物的总数量。

在获得城市风景园林植物空间要素及物种多样性的组成数据后，利用Wintwins和Microsoft Ecxel软件对数据进行整理分析，为植物空间分布设计提供数据支撑。

1.3 植物空间分布格局设计

翠竹公园植物空间分布格局的设计主要从自然生态环境角度出发[6]。植物与自然生态环境存在天然的联系，如果将植物设计在不适合生长的环境下，可能会导致植物存活时间较短、景观效果不佳等恶劣后果。所以在设计植物的空间分布格局时，需要根据翠竹公园实际生态環境进行各物种植物的规划布局，主要考虑地形与水文条件两方面[7]。

自然生态环境因子主要包括水文、气温、地形、土壤及光照等，植物在生长过程中受这些环境因子的作用与约束，不同的自然环境条件会造成不同植被物种的分布情况。在翠竹公园的地形中，关键影响因子是山坡的坡位与坡向，表2列举了坡位与坡向对植物空间分布的影响。从表2中可以看出，不同坡位与坡向的地表阳光照射时间与强度存在较大区别，所以在对城市风景园林植物空间分布格局进行设计时，需要根据各植物物种对光照时间与强度的要求，选择其分布位置。

城市风景园林植物空间的水文因子受多因素影响，如植物空间的土壤类型、地形地貌等。因此，笔者根据翠竹公园的实际情况，将区内土壤划分为砂土类、黏土类及壤土类，各类土壤的水文条件如表3所示。

2 结果与分析

2.1 植物空间要素数据及植物物种多样性组成

经过对翠竹公园的数据采集，可获取该公园植物空间要素数据如下：植物空间的覆盖度为67%，围合度为55%，面积比为0.71，高宽比为1.89，可步行道路的宽度为2.8 m。通过湿地考察，获得翠竹公园内具有代表性的10种植物多样性指标结果，见表4。由

表4可知，墨西哥落羽杉的重要值、多样性指数及丰富度指数均为最高，说明在翠竹公园中墨西哥落羽杉形成群落时间较长，现已达到稳定生长时期。

2.2 植物空间设计结果及评价

2.2.1 设计结果

紫竹、金竹、枫杨的重要值较低，金竹的多样性指数较低，杨梅、枫杨和斑竹的丰富度指数较低，因此需要根据翠竹公园地形与水文对植物空间分布的影响，结合植物多样性结果，对紫竹、金竹、枫杨、杨梅和斑竹这5种植物的种植空间展开优化设计。按照紫竹、金竹、枫杨、杨梅和斑竹的生长特点，结合翠竹公园的地形与水文环境，可在山腰、山谷的南坡方向种植喜光、喜温暖湿润环境的紫竹、金竹；可在南坡的砂土土壤区域种植耐旱、喜光的枫杨、斑竹，在山谷北坡的砂土土壤区域种植耐旱、喜阴、喜潮湿的杨梅。为增加翠竹公园整体的植物多样性，还可以在光照充足、水分含量较低的山顶位置种植红豆杉、银杏、雪松等耐旱树种；在东坡种植大叶女贞、桂花、石楠、广玉兰、枇杷等常绿阔叶植物；在西坡种植栎树、椴树、杨树等落叶阔叶植物，形成落叶阔叶与常绿阔叶混交林。

2.2.2 设计评价

为验证采用上述设计方法设计出的植物空间是否具备合理性与美观性，以最大斑块指数和斑块分离度为评价指标，对优化后翠竹公园的植物空间分布格局进行评估。1）最大斑块指数是指园林中最大植物斑块占植物空间总面积的比值，是一种优势度测量算法，最大斑块指数越大，越能够反映该区域空间分布格局的优势，越能够说明该区域布局的合理性。2）斑块分离度指园林中各植物斑块分布的分离情况，用于评估植物空间分布格局的连通性，斑块分离度越小，说明该区域植物呈现聚集分布，具有较好的美观性。

利用Fragstat软件获取翠竹公园内各植物物种空间分布格局的最大斑块指数与斑块分离度，如图2和图3所示。翠竹公园中各植物空间分布的最大斑块指数均大于80%，斑块分离度均小于20%，表明在本研究区内，各植物呈现聚集分布状态，同时园林内各植物群落的聚集度不同，整体呈层次化聚集分布格局。由此可知，本次设计的植物空间分布格局具有一定合理性与美观性，满足城市风景园林设计需求。

3 结论

为提高植物空间布局的合理性与美观性，以江苏省常州市翠竹公园为研究对象，计算植物空间要素数据，分析翠竹公园内的植物多样性组成，结合地形与水文对植物空间分布的影响，进行植物空间分布优化设计。以最大斑块指数和斑块分离度为评价指标，优化设计后翠竹公园内各物种植物空间分布格局的最大斑块指数在80%以上、斑块分离度在20%以下，各植物呈现聚集分布状态。

参考文献：

[1] 李修清.植物景观设计在城市风景园林建设中的应用研究[J].现代城市研究，2022（4）：131-132.

[2] 张盼盼.现代城市园林植物景观艺术设计研究[J].植物学报，2021，56（5）：646-647.

[3] 曹晓妍，陈润卿，石铁矛，等.城市绿地的滞蓄效应及其空间分布特征：以沈阳为例[J].中国园林，2021，37（3）：95-99.

[4] 赖文波，蒋璐韩，谢超，等.健康中国视角下我国医院景观研究进展：基于Citespace的可视化分析[J].城市发展研究，2021，28（4）：114-124.

[5] 贺国宝.祁连山北坡植物群落空间分布格局与多样性研究[J].草业学报，2021，30（12）：194-201.

[6] 毛妍祺，邹永东，郑宇同，等.游人对乌兰察布城市公园植物景观空间的偏好研究[J].中国园林，2022，38（8）：123-128.

[7] 张玉玉，徐丽华，施益军，等.园林植物景观空间营造方法研究进展[J].北方园艺，2020（9）：150-156.

（责任编辑：刘宁宁）