山地城市坡坎崖绿化评价指标体系构建∗

王艺芳 李 波 黄诗黎 唐欣杨 蔡 恵

1 重庆大学建筑城规学院 重庆 400030

2 山地城镇建设与新技术教育部重点实验室 重庆 400030

山地在全球陆地面积中的比例高达33%。 我国是一个多山的国家, 山地面积约占国土面积的2/3,约1/4 的人口居住在山地[1]。 在山地复杂地形地貌条件下, 城市化过程中大型基础设施工程项目的建设产生了大量的护坡堡坎、 裸露边坡、 高切坡高挡墙等坡地堡坎崖壁空间(以下简称坡坎崖)。 坡坎崖植被的自然恢复是一个非常缓慢的过程, 因此各个国家利用各种技术手段进行坡坎崖植被恢复和稳定, 以防滑坡、 崩塌、 侵蚀、 泥石流等地质灾害的发生[2]。 如美国García-Palacios 等[3]发现群落结构为混合草本和灌木植物时, 坡坎崖生态恢复效果最好； Fatte 等[4]发现多种类型的植物混合种植可以有效恢复土壤质量, 从而保障植物的生长和群落的稳定； 日本最先采用覆膜和包含植被种子、 基质、营养等的绿袋技术开展坡坎崖的绿化, 促进裸露边坡的植被恢复[5]。

随着生态文明战略的不断推进、 城市发展理念的不断更新、 城市化的进一步发展和绿化工程技术的进一步提高, 对于坡坎崖绿化的研究内容不再只是边坡的稳定治理、 植被的恢复保护、 绿化技术手段的提升[6], 而是扩展为增加城市绿量、修复城市生态、 营造景观风貌、 丰富空间功能、提升人居环境品质等多目标的协同[7－8], 因此众多的“坡坎崖” 区域被规划为城市公共休闲空间、 景观绿化空间建设用地, 景观绿化营造模式也越来越多样化: 山体屏障防护模式、 河流生态护岸模式、 城市交通廊道模式、 休闲游憩模式、文化植入模式等[9－11]。

对坡坎崖绿化效果展开科学评价是促进该类空间品质不断提升的重要手段, 然而现有的评价指标体系已不适合山地特殊立地条件下“坡坎崖” 绿化状况。 现有的有关坡坎崖绿化方面的评价主要围绕以下4 个方面展开: 1) 植被恢复质量、 植被重建效果评价[12]； 2) 特定植物种类对坡坎崖生境的适应性评价[13]； 3) 绿化技术应用效果评价[14]； 4) 边坡绿化景观美学的评价[15]。目前, 针对坡坎崖绿化的评价研究所聚焦的内容均无法对具有多样化功能和绿化美化模式的坡坎崖开展合理的评价, 因此, 亟需构建适用于现有的坡坎崖绿化评价指标体系。

重庆作为山地城市的典型代表, 面对“坡坎崖” 的城市建设创面和绿化用地紧张问题, 制定了«重庆市城市提升行动计划» 和«主城区坡地堡坎崖壁绿化美化实施方案» (以下简称实施方案), 要求综合利用“坡坎崖” 空间, 实施绿化美化, 增加城市公共绿地空间, 提升市民的生活环境质量[9]。 随着重庆市近年来一系列坡坎崖立体绿化改造项目的实施和完成, 对坡坎崖绿化的科学评价成为一个需要认真对待和研究的课题。本研究以实施方案中的地块作为研究对象, 尝试构建一套适合山地城市坡坎崖绿化的评价体系, 以期为今后的坡坎崖绿化美化建设提供指导和参考。

1 研究对象

实施方案中的坡坎崖绿化美化工程, 总面积约1 323 万m2, 309 个地块。 其中公园绿地38个、 生态修复绿地138 个、 城市建设用地覆绿地块133 个。 根据实施方案中提出的类型, 即山体生态屏障防护型、 生态护岸型、 城市主干道沿线生态廊道型、 桥头立交节点型、 堡坎高切坡隧道口型, 本研究选取了其中15 个地块的30 个样点作为研究对象(图1), 筛选原则为: 1) 类型全面, 尽可能将方案中不同类型的坡坎崖绿地囊括在内； 2) 工程完成度较高, 尽可能选择绿化美化工程已基本完成的样地； 3) 可达性较高, 尽可能选择可进入、 较为安全的样地开展实地调研。

2 研究方法

2.1 评价指标选取

为了保证山地城市坡坎崖绿化评价指标体系的科学性和适用性, 在选取评价指标时, 采用了文献分析和实地调研相结合的方式, 对相关文献及调研访谈文本进行词频统计与分析, 再通过德尔菲法对评价指标进行修正[16]。

文献词频分析是以“山地城市绿化、 坡坎崖绿化、 绿化评价指标、 立体绿化、 防护绿化、 交通绿化” 等为主题词对CNKI 上的相关论文进行检索并筛选分析； 再运用“微词云” 词频分析软件对文献中主要段落进行词频分析。

实地调研是对所选取的30 个样点开展实地调查。 对每个样点附近的使用人群、 施工及管理人员进行不少于5 人次的访谈咨询, 访谈主要围绕“样点开展绿化美化工程后对其工作生活带来了哪些影响” “对样点绿化效果的评价” “对于样点绿化的不足之处希望做出什么样的改进” 3 方面的内容开展； 再通过“微词云” 词频分析软件对访谈文本中的关键词进行分析总结。

德尔菲法的运用过程中, 选择了10 名城乡规划、 风景园林及环境生态领域的专家教师参与咨询, 包括2 名教授、 7 名副教授、 1 名实验教师。根据专家意见对指标进行修正, 得到最终的评价指标。

2.2 指标权重确定

首先根据层次分析法的要求和形式, 设计了«山地城市坡坎崖绿化评价指标体系权重设计问卷», 邀请专家等人填写。 首先依据一级指标、二级指标及具体评判内容之间的关系建立了层次结构模型； 然后使用两两比较, 并借助层次分析法建立矩阵模型来确定指标权重集, 取专家与非专家打分均值(i,j＝1, 2, 3, …,n) 给出比值Pij, 得到判断矩阵, 再进行层次因素单排序值计算； 最后进行单排序的一致性检验, 公式为CR＝CI/RI, 计算出CR<0.1, 该判断矩阵通过了一致性检验[17]。

2.3 评价指标合理性验证

为了验证评价指标体系的合理性, 选取样地进行应用研究, 将评价指标计算分值与专家人群主观打分进行对比[18]。

按照交通防护型、 公园景观型、 山体修复型3 种类型选取了渝中区、 沙坪坝区、 九龙坡区、北碚区、 渝北区、 南岸区、 巴南区7 个城区的12个样地, 共计19 个样点进行评价应用实践(表1)。

表1 重庆市坡坎崖绿化评价应用实践样点选择

根据指标评价模型计算综合得分, 公式如下:

式(1) 中:v为综合得分；b为指标评分；W为指标权重；n为指标数。 同时采取访谈问询打分的方式采集了每个样点不少于10 人次的主观打分, 求取平均值后将评价模型计算结果与人群的主观打分作比较分析。

3 结果与分析

3.1 坡坎崖绿化评价指标体系构建

研究共得到有效文献69 篇, 对其中词频超过25 次的高频词分析(图2) 发现, 生态、 功能、景观效果、 经济性等词语出现的频率最高。 其中“生态” 一词超过600 次； “景观” “功能” “效果” 超过300 次； 超过100 次的有“价值” “安全” “覆盖率” “丰富” “层次” “管理” “养护”等。 由此可见, 对山地城市坡坎崖的绿化评价关注最多的是生态性, 其次是景观效果、 功能多样化及后期养护管理的经济性。

图2 坡坎崖绿化评价文献研究高频词云图

对访谈文本进行词频分析发现, 使用人群对坡坎崖绿化的主要关注“游憩功能” “观赏效果”“安全性” 等方面； 施工及管理人员则重点关注“植物的生长情况” “栽植养护的难易程度” “整体覆绿情况” 等方面。

综上, 高频词 “生态、 多样性、 覆盖率、生态效益” 等可对应为生态性； “景观、 效果、层次、 绿量” 等可对应为观赏性； “安全、 分隔、 游玩、 可达性” 等可对应为功能性； “价值、 质量、 养护、 管理” 等可对应为经济性。因此, 初步筛选生态性、 观赏性、 功能性和经济性4 个一级指标和物种多样性、 乡土植物运用比例等15 个二级指标； 进一步综合专家意见,对二级指标中不够精准及无法准确判断评价的内容进行修改调整, 得到最终的评价指标体系(表2)。

表2 重庆市坡坎崖立体绿化评价体系

坡坎崖绿化可根据城市绿地分类标准及其功能用途分为3 种不同类型: 交通防护型、 公园景观型、 山体修复型。 交通防护型是指城市主干道沿线的两侧坡坎、 道路节点(如环岛、 匝道口等)、 立交节点、 轨道交通节点、 隧道口等与交通相关的附属绿地类型； 公园景观型是指部分坡坎崖的缓坡区域或立交桥头、 桥下空间可被改造为市民休闲游憩的公园类型； 山体修复型是指城市内山体的陡坡堡坎、 高切坡、 直立挡墙等具有垂直立体绿化修复需求的类型。 为更科学合理地对坡坎崖绿化进行评价, 分类进行指标权重的确立, 得到交通防护型一致性比例为0. 087 1、0.066 5、 0.078 9、 0.072 0, 公园景观型为0.057 2、0.091 4、 0.060 9、 0.050 4, 山体修复型为0.059 8、0.031 2、 0.078 9、 0.072 0,CR值均小于0.1,通过了一致性检验, 最终得到了各层次各指标的权重分布(表3、 表4)。

表3 重庆市坡坎崖立体绿化评价体系一级指标层权重

表4 重庆市坡坎崖立体绿化评价体系二级指标层权重

通过各指标权重的对比发现, 不同类型的坡坎崖绿化关注重点完全不同。 交通防护型更注重功能性和经济性, 其中生态防护功能、 养护管理成本及安全防护功能是最为重要的； 公园景观型更注重功能性和观赏性, 其中休憩娱乐功能、 环境协调性和整体感及季相景观观赏是较为重要的方面； 山体修复型更注重生态性和经济性, 在植物生态适应性、 栽植养护管理成本及群落结构方面更为关注。

3.2 坡坎崖绿化评价指标体系应用

根据评价指标模型计算, 得到各样点综合评价得分(表5), 分值越高, 则表示绿化景观质量越高。

表5 重庆市坡坎崖立体绿化调研样点综合得分

交通防护型样地中, 同源路段得分最高, 其主要特点有: 植物类型丰富, 层次多样, 长势良好, 形成了稳定的植物群落, 对养护管理要求不高； 而得分较低的长和路隧道口样地, 植物种类单一且长势不佳导致整体绿化效果较差。

公园景观型样地中阳春湿地公园得分最高, 其特点是根据场地内不同地形, 因地制宜地增加了自行车道、 健身步道、 亲水步道等多种景观功能, 再依据功能搭配了不同层次结构的观赏性植物且养护管理都较好, 植物呈现出良好的生长状态； 得分较低的湖映坡公园样地植物种类较少, 群落结构不够丰富, 大量种植樱花使得春季具有良好的观赏效果, 但到了重庆炎热的夏季, 植物生长状态不佳,遮荫、 休憩功能的丧失导致了场地活力不足。

山体修复型由于多数山体绿化美化工程还在建设中, 因此只选择了完成度较高的4 个样地且得分都较高, 它们的主要特点有: 在满足山体生态防护功能的基础上, 根据地形条件增加了更加多样化的功能, 如增设步道坡道、 观景平台等；在丰富植物种类、 群落结构的基础上融入岩石、旱溪等多样化的景观元素。

3.3 评价指标合理性验证结果

将评价模型计算结果与人们的主观打分相比较得到交通防护型样地、 公园景观型样地、 山体修复型样地评价模型计算值和主观评分值的关系。由图3 可知, 评价模型计算值与主观评价值的正比例函数关系保留四位小数分别是0.993 6、0.855 6、 0.819 9, 与y＝x的系数1 非常接近, 并且其相关性系数R2分别为0.948 0、 0.984 9、0.926 1, 说明评价模型的计算值与主观评分具有很好的相关性, 评价指标模型相对合理, 评价结果具有参考价值。

图3 各类型样地模型计算值与主观评价值的关系

4 坡坎崖绿化优化策略

4.1 交通防护型: 打造生态绿廊、 美化交通节点

优化线状景观, 串连点状绿地, 在道路两侧合理利用地形增加植物景观层次[19], 融入人文景观特色； 在人们视线可及的道路、 立交、 轨道交通等的节点区域, 注重节点景观的打造, 可突出植物景观的观赏性及充分展示人文特色； 在视线看不到的区域强化生态、 安全防护功能, 以生态修复、 植被覆绿为主； 养护管理方面由于可达性的不足应考虑低养护管理需求。

4.2 公园景观型: 丰富景观功能、 突出景观特色

满足市民观景、 休闲、 游憩、 运动等功能需求, 根据地形条件增设多样化的步道, 提高公园各个方向的可达性[20]； 增加植物景观的结构、 色彩、 季相等观赏性, 同时可将自然景观与人文景观相结合, 打造重庆特色景观节点, 注重特色化、精细化的设计。

4.3 山体修复型: 修复绿色基底、 优化山林景观

对生态本底条件较好的区域, 打造丰富多样的山林景观, 增加季相变化树种, 丰富山林色彩,同时应注意与周边环境的协调性与整体感； 对生态本底条件较差的区域, 优先考虑抗性强、 长势快、 适应性强的植物实现快速覆绿； 不断调整植被结构, 通过合理配植提高物种多样性[21], 形成较为稳定的植物群落和良好的自然生态, 从而减少养护管理需求。

5 结语

坡坎崖绿化是山地城市生态环境建设的重要内容。 为了对坡坎崖绿化效果展开合理评价, 以引导坡坎崖绿化工作的科学实施, 本研究以重庆市坡坎崖绿化美化实施方案中的代表性地块作为研究对象, 对适合山地城市坡坎崖绿化的评价体系构建方法进行了探索。 研究表明, 山地城市坡坎崖绿化评价指标体系应综合考虑生态性、 观赏性、 功能性和经济性4 个指标对绿化效果进行更加科学准确的评价。 本研究所构建的评价指标体系评价测试结果与使用者主观打分结果具有较高的正相关关系, 能够从使用者需求角度较准确的反映坡坎崖景观绿化效果。 以坡坎崖绿化评价指标体系为依据的山地城市陡峭地形空间优化策略更具有针对性。 由于样本量有限, 本研究所构建的评价指标体系尚不能完全反映山地城市所有坡坎崖空间绿化特征。 建议在后续研究或相关实践应用中, 可结合工程实践地域条件、 绿化方式差异等, 对评价指标体系指标项和指标权重予以优化调整后再使用。