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吕梁城市公园低维护花境植物筛选与设计营造

2024-12-20尹冬冬王紫妍杨阳

安徽农业科学 2024年23期

摘要 以吕梁城市公园低维护花境的植物筛选与设计营造为研究对象,通过前期调查和分析吕梁地区的自然环境和生态条件,以确定适合该地区生长的低维护植物种类。运用层次分析法,建立吕梁城市低维护花境的评价标准,筛选出对城市环境适应性强,生长周期长,维护成本低的低维护花境植物,共筛选出A级植物45种,其中灌木10种,占比22.22%;多年生草本16种,占比35.56%;一、二年生草本12种,占比26.67%。观花植物21种,占比47.54%;观叶植物16种,占比36.07%;观型植物7种,占比16.39%;以如意湖和北川河公园为代表设计出既美观又实用的植物花境,符合公园环境美化和市民休闲需求。低维护花境植物的筛选和设计营造,不仅能够为吕梁城市公园提供生态、经济、美观并存的绿化方案,还能够提高城市的可持续发展能力,丰富市民的生活体验。

关键词 低维护花境;层次分析法;城市公园;花境设计

中图分类号 S 688.3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2024)23-0094-07

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.23.020

Selection and Design of Low Maintenance Floral Plants in Lüliang Urban Park

YIN Dong-dong1,2, WANG Zi-yan1, YANG Yang1,2

(1. Department of Biology and Food Engineering, Lüliang University,Lüliang,Shanxi 033000;2. Key Laboratory of Horticultural Plant Germplasm Resources Innovation and Genetic Improvement in Lüliang City, Lüliang,Shanxi 033000)

Abstract This project focused on the selection and design construction of low-maintenance floral landscapes in Lüliang City parks. By conducting preliminary surveys and analyzing the natural environment and ecological conditions of the Lüliang area, it determined suitable types of low-maintenance plants for the region.Using the Analytic Hierarchy Process, evaluation criteria for low-maintenance floral landscapes in Lüliang City were established. Plants well-adapted to the urban environment, with long growth cycles and low maintenance costs, were selected. A total of 45 grade-A plants were selected, including 10 shrubs, accounting for 22.22%;16 perennials, accounting for 35.56%;and 12 biennial and annual herbs, accounting for 26.67%. There were 21 flowering plants, accounting for 47.54%;16 foliage plants, accounting for 36.07%;and 7 form plants, accounting for 16.39%. Represented by Ruyi Lake and Beichuan River Park, aesthetically pleasing and practical plant landscapes were designed, meeting the needs for park beautification and public recreation.The selection and design construction of low-maintenance floral landscapes not only provided Lüliang City parks with an ecological, economical, and aesthetically appealing green solution but also enhanced the city’s capacity for sustainable development and enriched the public’s life experience.

Key words Low maintenance flower border;Analytic hierarchy process;Urban parks;Flower border design

基金项目 吕梁市引进高层次科技人才重点研发项目(2022RC20);吕梁市科技局社会发展领域重点项目(2023SHFZ33);吕梁市平台基地建设项目(2022ZDSY02)。

作者简介 尹冬冬(1987—),男,山西临汾人,助教,硕士,从事园林植物与观赏园艺植物栽培与景观营造研究。*通信作者,副教授,博士,从事观赏植物引种驯化及开花生理研究。

收稿日期 2024-06-06

城市化快速推进带来了大量的建筑和交通设施,这些都不可避免地对自然生态环境产生了负面影响,如生态系统破坏、生物多样性丧失等。随着城市化进程的加速,传统的高维护植物绿地已经难以满足可持续发展的要求,因此研究低维护花境植物显得尤为重要。同时,随着经济的发展,人们对美好生活的向往和追求不断提升,公共绿地作为提升市民生活质量的重要组成部分,它不仅能提供休闲、运动的场所,还能美化城市环境,成为城市的一张名片。但是,城市绿化过程中常常面临着植物种植面积受限,土地利用效率不高,水资源稀缺和成本控制压力等现实挑战。如何应对这些挑战,优化绿化植物的选种和布局就成为亟待解决的问题。

在此背景下,低维护植物由于其耐逆性强、可持续性好的特性,适应了城市绿化的需要。低维护花境是混合式花境,即选择观赏期长,生长容易,管理粗放,耐寒且不需要特殊照顾的多年生花卉植物或花灌木,边缘用耐修剪的低矮常绿植物进行镶边的花境[1]。

因此,低维护花境植物筛选与设计营造深刻体现了当前城市绿化在生态、经济、社会等多方面的需求,旨在通过研究和发展适宜的绿化植物,为城市可持续发展提供科学基础和技术支持。通过优选低维护花境植物,可以有效地解决城市绿化中的资源配置和环境改善问题,为市民打造一个更加宜居和谐的城市环境。

1 研究对象

吕梁市地跨110°22′~112°19′E,36°43′~38°43′N。在近年经济快速发展的推动下,吕梁市也兴建了一批重要的城市公园。各公园、广场与道路绿化、街头小游园组合形成的城市绿化的点、线、面结构不仅对城市生态环境起到了一定的改善作用,还对城市形象是一种极大的提升[2]。但是吕梁城市公园的花境发展较为欠缺,缺少典型性案例,因此选取当前吕梁市已有城市公园如意湖公园、吉祥湖公园、莲花池公园、凤山公园、北川河公园、城南工业主题公园的植物为研究对象(表1)进行AHP——模糊综合评价,筛选出适合吕梁城市公园低维护的花境植物(图1)。

2 研究方法

2.1 层次分析法

AHP,即层次分析法,是美国运筹学家托马斯·萨提(Thomas Saaty)提出的一种决策方法[3-4],旨在解决多目标问题,实现定量与定性的融合。该研究中,笔者采用AHP构建吕梁城市公园低维护花境植物的评价体系,旨在筛选出适合该公园低维护花境需求的植物材料。此外,考虑到不同栽植区域的特点和差异,结合筛选出的植物和优化策略,针对性地提出了相应的低维护花境配置模式,以确保公园的花境既美观又易于维护[5]。

2.1.1 评价指标体系的构建。

根据相关文献分析和实际调研情况[6-12],决定通过目标层(A)、准则层(B)与指标层(C)构建的吕梁城市公园花境景观公众评价指标体系(图2),并对各指标因子进行解释性论述,确定景观观赏性(B1)由色彩构成(C1)、季相变化(C2)、景观层次(C3)构成;生态适应性(B2)由耐寒性(C4)、耐旱性(C5)、耐盐碱(C6)构成;实际应用性(B3)由生长速度(C7)、管理频度(C8)、毒害性(C9)构成,并以这3方面作为对目标层的约束准则。

2.1.2 计算权重。

2.1.2.1 构建判断矩阵。

根据层次分析法,首先构建判断矩阵。构建A-(B1~B3)、B1-(C1~C3)、B2-(C4~C6)、B3-(C7~C9)二元判断矩阵,矩阵内各因素相互比较,其中各因素重要程度利用1~9比率标度法进行量化分值[13]。比率标度法各标度取值的含义:9,因素i和因素j绝对重要;7,因素i与因素j非常重要;5,因素i与因素j比较重要;3,因素i与因素j稍微重要;1,因素i与因素j同样重要;2、4、6、8分别表示1~3、3~5、5~7、7~9上述两相邻判断矩阵的重要程度;以上数值的倒数,因素i比因素j重要为ij,因素j比因素i重要为1/ij。

2.1.2.2 权重因子计算。

根据以上判断矩阵,通过按列归一化处理后可知判断矩阵以及与其对应的特征向量,即权重。设定判断矩阵A的最大特征根为λmax,特征向量为W。将判断矩阵A中每一行所得到的元素重要值相乘得到一个新向量Mi;将Mi的每个分量分别开n次方得到i,n为判断矩阵的阶数;将得到的方根向量归一化后得到相对权重值,为同一层相应各指标因子相对于上一层某一元素的权重值,

即层次单排序;计算判断矩阵的最大特征根[11](表2~5)。

针对B1、B2、B3构建3阶判断矩阵进行AHP层次法研究(表6),分析得到特征向量为0.43、1.62、1.02,且3项对应的权重值分别为0.14、0.53、0.33。

准则层中3个因子景观观赏性、生态适应性和实际应用性中生态适应性最重要,权重值为0.53;指标层9个因子中植物毒害性最重要。

2.1.3 一致性检验。

为了判断所构建的矩阵是否满足一致性,需要进行一致性检验,即计算一致性指标值CR,CR=CI/RI,当CR值<0.10时,表明判断该矩阵具有一致性(表7)。4个矩阵CR值都<0.1,说明4个矩阵都满足一致性。

2.1.4 结果分析。

根据构建的评价体系可知,将准则层内3个指标的权重按照从高到低的顺序进行排列,分别为生态适应性B2(0.53)、实际应用性B3(0.33)、景观观赏性B1(0.14)。由此可见,植物的生态适应性在低维护花境中最为关键。在城市公园花境植物筛选中,毒害性是最重要的指标因子(图3)。城市公园作为居民日常生活中休息娱乐的重要场所,居民年龄涵盖所有年龄段,因此保证花境植物不具有毒害性,对人体不会造成危害是重中之重。

景观观赏性中,色彩构成最为重要。作为花境植物,丰

富的色彩可以创造出视觉上的冲击力和美感,为观赏者带来愉悦的视觉享受。同时,不同的色彩对人的心理有着不同影响,如红色可以激发热情,蓝色可以带来宁静,黄色可以引发活力,紫色可以带来神秘感等。通过巧妙运用植物色彩,可以营造出各种氛围,满足人们的不同心理需求。

生态适应性中,耐寒性最为重要。吕梁市属半干旱暖温带大陆性季风气候,四季分明,冬季寒冷;吕梁市年平均气温维持在8~9 ℃,平均温度为-7.2 ℃,因此在吕梁地区,筛选耐寒性高的植物,意味着它们能够抵抗低温胁迫,维持正常的生理功能和代谢活动,从而避免因低温导致的生长受阻、组织损伤甚至死亡。

2.2 计算评分

对于每种植物的得分评定,首先需要确立各指标的评分标准及其对应的分值。这一制订过程建立在查阅相关文献的基础上[6,14-15],同时充分考虑花境景观特性、生态特性及应用特性。此外,为了确保标准的科学性与实用性,还广泛征集了相关专家的意见。各项标准分值的设定分别为10、8、6、4和2,分别对应“很好”“较好”“一般”“较差”“很差”(表8)。最后,根据已经构建的评价模型中各指标的权重,结合上述评分标准,对每种植物进行精确打分,计算得出各花境样地的综合评分S[9]。

S=niXiYi(1)

CCEI=SS0×100%(2)

式中:Xi为该因子的总权重;Yi为该因子的平均得分;S0为理想值。

根据花境植物的综合评价指数,结合该研究实际公众评价问卷收集、数据整理与数据分析结果,划分其评价等级(表8)。将评价等级划分为A、B、C、D,对应的CCEI分别为80%<CCEI≤100%、75%<CCEI≤80%、70%<CCEI≤75%、CCEI≤70%。

该研究旨在筛选出适合吕梁城市公园低维护的花境植物,经过评估,以A级植物作为低维护花境的主要植物材料,并根据其得分从高到低进行排序,以确保选用的植物既符合低维护要求,又能满足花境的观赏效果。

经过综合评估,筛选出适合吕梁城市公园的环境和用途的植物品种(图4)。这些品种不仅具有优良的生长表现和抗性,还能带来可观的经济效益和生态效益。同时,根据设计营造情况对筛选结果进行动态调整和优化,以适应不断变化的环境和需求。

3 设计营造

3.1 设计理念

低维护花境设计是一种强调最小化日常维护工作,同时保持花境美观和功能性的设计理念。适应性强、生长周期长的植物和环保的设计策略在这种设计中尤为重要。

首选当地的本土植物,这类植物适应当地的气候和土壤,抵抗力强,对病虫害的依赖较少,因此需要较少水分、肥料和化学药剂的投入。同时多年生植物相较于一年生植物有更长的生命周期,可以减少年度更换植物的需要。挑选成长周期长、病虫害少、易于照料的多年生植物,这样可以大幅减少日常的维护工作。

模仿自然界的植物群落,将植物组合在一起种植,可以形成自我维持的生态系统。这种方式有利于减少杂草生长,提高花境的整体抵抗力。选择生长习性适中,不易过度生长的植物种类,减少需要定期修剪的植物,以降低花境的日常维护需求。

通过精心选择可以在不同季节展现美丽景观的植物,即使在某些季节植物进入休眠期,其他植物也能保持花境的活力和美观。鼓励植物自然生长,减少对植物的人为干预。选择能够自然均匀分布开花的植物,让花境保持自然而有序的美。植物种类的多样化不仅能创造丰富多彩的视觉效果,还能提高花境的抵抗力,减少病虫害的出现。

低维护花境设计将环保理念、生态平衡与美学需求巧妙融合,为现代园林景观提供了一种持续、自然、经济的设计方案,既满足人们对美的追求,又实现了与自然的和谐共存。

3.2 设计案例

该设计以“如意”为整体形态(图5),与公园名称相呼应,植物种植多选用多年生草本,既好管理又能形成多年生景观;多种植物混合种植,可以有效模拟自然环境,同时增加景观的多样性;通过不同高度的植物组合,创造出层次分明的空间效果;合理运用色彩对比和过渡,创造出丰富多彩的景观效果(表9)。

多年生草本植物以其生命周期长,季节表现丰富,维护成本较低等特性,在植物配置设计中拥有重要位置(图6)。选用多年生草本进行植物配置,可以提高生物多样性,创造季节性景观。依据自然群落的原理,进行物种组合和配置,模拟自然生态。在布局中创建视觉节奏,通过重复特定种类来增加设计的连贯性(表10)。

花箱设计选择一、二年生花卉、观叶植物或者小型灌木等类型的植物(图7)。一、二年生花卉花色丰富、变化频繁,能为花箱提供持续的色彩;观叶植物的叶色、叶形有吸引力。花箱后部种植高大的植物,中部种植中等高度的植物,前部种植矮小的植物,以形成美观的高低层次(表11)。

结合植物开花的季节性进行色彩规划,考虑不同季节植物的变化,使花境在四季各有特色(图8)。通过不同高度和形态的植物配置,形成丰富的层次。通过花境突出重要的视觉焦点和特色景观(表12)。

4 结语

在进行吕梁城市公园花境植物的筛选时,核心目标是挑选对环境和土壤有较强适应力,具备较好抗病性,生长速度适宜,且无需频繁修剪管理的植物种类。此外,为了简化春季的种植工作量,优先选用能够自然繁衍的宿根植物或多年生植物。

花境设计应追求简约而不失美观,同时须考量吕梁的自然生态环境,优先采用本土植物和低维护花木。合理搭配色彩丰富、形态多样的植物,能确保花境四季变换不同的景致,从春的勃发到冬的静谧,每个季节都能展示独特的风貌。

在花境的营造过程中,分区规划至关重要,应充分考虑到植物各自的生长习性。如,可以将高大或偏好阳光的植物布置在花境的后部或向阳处,而将那些较矮或耐阴的植物安置在前部或背阴的位置。此外,遵循园艺设计原则,通过合理的布局和比例分配,可以塑造出既有动感又能和谐共存的花境空间。

总结而言,吕梁城市公园低维护花境的植物选择与设计,重在智慧地运用和组合多样的资源,旨在打造一个既美观又易于管理的花境,以便市民能够在其中找到更多园艺之美的体验和享受。通过减少人工维护需求,让自然美景以最朴素的方式展现。

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