基于景感生態理念的恢復性景觀設計思考

劉江 唐新蔚

21世紀初是具有歷史意義的階段，世界范圍內已有超過1/2的人口生活在城市地區，這標志著世界已經步入了城市社會時代[1]。經濟全球化背景下，世界城市化發展的重心正在從發達國家向發展中國家轉移[2]。中華人民共和國成立以來，中國城市化進程加速推進，社會經濟的發展促使人們的思想觀念發生變化，人們對于健康水平的要求逐漸提高，城市的建設開始注重人居環境品質內涵的提升。有研究證實由于居住在建筑高度密集的城市環境中，居民與自然環境接觸機會縮減，從而引發了居民社會壓力的增加、心理疾病的頻發、健康狀況的顯著下降等[3]，不健康的生活方式進一步誘發如心血管疾病、糖尿病以及自殺、暴力犯罪等問題的發生[4]。

為了應對城市化帶來的健康問題，世界衛生組織（WHO）于20世紀80年代開始倡導健康城市建設行動，并將其發展為一項全球性戰略[5]。健康城市倡導從城市規劃、建設管理等各方面都以人的健康為核心，是人類社會發展所需的健康人群、健康環境和健康社會結合的有機體，具有不斷改善環境、擴大社區資源、使城市居民互相支持的潛能[6]。以美國和歐洲國家為代表，世界范圍內的相關學者正積極探索城市建設與健康的關系。2020年，新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）在世界范圍內爆發與傳播，嚴重威脅城市居民的身體健康與生命安全，各國城市公共衛生系統面臨巨大的挑戰，這也再一次給城市建設者們加快健康城市的建設進程敲響了警鐘。

隨著健康城市理念的引入，國內相關研究的重點也集中到城市綠色基礎設施、生態環境建設、居民身心健康等方面[7]。在當今社會，影響健康的因素涵蓋了政治文化、社會經濟、物質環境和行為方式等多個層面，健康問題已經不能只依靠傳統的醫療模式去解決。恢復性景觀（restorative landscape）正是健康城市建設中的一個重要方面。

1 恢復性景觀研究問題的思考

城市環境對城市居民的生活健康水平具有重要影響，“恢復性景觀”的概念源于環境心理學領域中的恢復性環境（restorative environment）——有利于緩解壓力、促進人們心理和生理健康的環境[8]。隨著恢復性景觀概念在國內廣泛傳播，“適度設計”“五感設計”等理念也被廣泛應用于恢復性景觀設計中，其研究對象涉及城市廣場、街頭綠地、社區花園、校園綠地等多種類型的景觀。研究內涵也在不斷發生變化與擴展，強調其服務的對象不僅包括患有疾病的群體，而且應該普及社會中的所有人，人人都平等地享有使用恢復性景觀的權利[9]。然而目前對于恢復性景觀的研究還存在一定的局限性，其規劃設計的理論基礎還未形成一個成熟的體系。

一方面，Bowler曾指出幾乎所有的恢復性景觀實證研究都采用了前測后測的方法來檢驗接觸自然對人的影響效果[10]。然而有些影響效果是即時產生的，在接觸結束后影響也隨著消失，而那些在過程中的變化往往會被忽略。此外，當今社會強調的健康水平并不是一個即時的狀態，而是一個長期穩定的過程。目前絕大多數的研究都是在受試者接觸自然后立即測量其相關指標水平，而對于觀察追蹤接觸自然后的長期效果，幾乎沒有任何研究和實驗能給出具體可行的操作方法。因此，如何實現這種長期、持續、穩定的監測將是消除以往研究方法局限性的關鍵。

另一方面，在受試者接觸自然環境獲得恢復性的過程中，自然環境的各項要素是最重要的影響因素。在真實環境中進行的實驗往往會受到環境內諸多不可控因素，甚至是與實驗無關的因素的影響。因此研究結果無法說明具體是什么因素對恢復性產生了怎樣的影響效果，由此也無法根據實驗結果提出關于恢復性景觀設計的針對性建議。在室內的模擬環境實驗，雖然可以有效地控制變量，但又因其與真實環境有較大的差別，且未考慮各感官的共同作用，其效度也無法被具體考究[10-11]。

基于以上分析，筆者認為造成當前恢復性景觀研究局限性的原因，除了對于人與自然景觀的相互作用未得到充分認識和發掘之外，關鍵問題是目前的研究體系仍然是沿用以往的技術方法和思路，未能根據社會經濟、科技等方面的發展和進步以及在這種環境下人們需求的變化而開拓創新性的思路[12]。

隨著新技術和新理論的不斷涌現，在復雜的城市生態系統中分析和理解城市環境，挖掘健康因素的影響機制，能更為精準地為健康城市規劃背景下恢復性景觀建設提供科學的依據。在健康城市建設的背景下，恢復性景觀規劃設計和管理更新等工作需要綜合城市的自然環境、文化背景、社會經濟以及人們的生產生活方式等因素，使它們和諧發展，以適應城市系統不斷完善的需求，同時也需要更加科學和全面的理論體系指導[13]，這也與近年來出現的“景感生態學”（landsenses ecology）所倡導的理念一致[14]。

2 景感生態理念在恢復性景觀中的應用潛力

從生態的角度研究城市問題是推進生態文明建設的必經之路。景感生態學屬于景觀生態學的延伸，受到城鄉規劃和建筑思想的啟發，在現代城市生態建設的理論及實踐研究過程中逐步形成和發展。其研究強調利用生態學的基本原理，從自然要素、物理感知、心理感知、社會經濟、過程與風險等相關方面，研究土地利用規劃、建設與管理，實現可持續發展[14]。

2.1 主要影響層面

基于景感生態學的理念，綜合運用物聯網技術、生態信息數據系統、趨善化模型等景感生態的核心技術，以城市本底生態環境為基礎，對城市的地形地貌、氣候特征、資源條件、水文和光熱環境等基礎信息數據進行分析。在此基礎上重點關注人在參與過程中的感知特征，包括物理感知和心理認知。景感生態學理論既是探尋人與環境之間關系的有效途徑，也是規劃和設計構思的重要方法理論。本研究從3個層面總結了引入景感生態學理念將對恢復性景觀研究領域可能產生的影響（圖1）。

1 景感生態理念對恢復性景觀研究領域的影響The impact of landsenses ecology concept on restorative landscape research

2.2 核心技術的應用

2.2.1 物聯網技術

物聯網指通過如信息傳感器、感應設備等各種裝置和技術，實現對各種物體或信息的智能化感知、識別和管理的過程，為城鄉可持續性規劃、建設和管理提供進一步的科技支撐。健康城市的研究內容復雜且涉及社會學、心理學、環境學和醫學等諸多學科，因此恢復性景觀研究需要更加高效的方法和途徑。物聯網技術的不斷成熟為這種研究過程提供了可行的途徑。

通過整合如地理信息系統、遙感技術等各種有效的技術手段，物聯網可以運用在恢復性景觀的設計階段以及投入使用的過程中，高效、準確地針對研究對象的特定目標進行信息獲取、傳輸并實現環境信息的遠程應用[15]。此外，景感生態規劃關注人們對環境體驗的需求以及人與環境的多元化互動關系[16]，在環境中土壤、大氣、水質、風、聲等環境指標的實時監測和綜合評價方面，凸顯了物聯網在構建物與物、物與人之間連接的優勢。

2.2.2 多源數據基礎

有學者指出環境的恢復性研究是一個走向“循證設計”的過程[17]，即強調設計的過程應以科學研究和量化數據為基礎。這個過程顯著地表明它將涉及更多定性或定量數據的運用，數據的來源也必然更加全面與廣泛，這將成為恢復性景觀設計過程“循證化”的關鍵。

基于物聯網、互聯網等系統的數據獲取與分析功能的普及，城鄉規劃所涉及的數據形式正逐步延伸。從早期的模擬數據到精確科學的觀測數據，乃至“大數據”，城鄉生態和環境規劃數據有了更多類型和來源，從而形成了多源數據。恢復性景觀設計的基礎應建立在如何更便捷高效地獲取支撐研究過程的數據上。

2.2.3 趨善化模型

此外，城鄉規劃、建設與管理等工作是一個綜合且復雜的過程，策略的實施過程并不只追求單一的目標或結果。趨善化模型的運行過程不是一個單向的優化問題，而是存在著約束條件和目標的復雜交織，并利用多源數據的支持，在每個階段不斷地反復運算，引導優化過程的進行。根據項目特點的不同，趨善化模型可以存在不同的表現形式，但其核心思想都是強調過程及過程運行中的不斷調控與優化。

采用趨善化的思維來研究恢復性景觀問題會更加清晰地了解建設的目標和過程，并根據城市發展進程與使用人群的需求及時采取應對策略[14]。景感生態理念中趨善化思維的運用可以使恢復性景觀設計擺脫“一勞永逸”的規劃思路，從而更好地適應城鄉健康化發展以及滿足城鄉居民不斷更新的需求。

2.3 從景觀設計到景感營造

“景感”實現的過程與人的感知緊密相關。規劃師通過適當的表現形式將愿景融入恢復性景觀中，使其能有效地刺激人們的感官系統，從而引發一系列物理感知和心理認知過程。這些過程可以有效地促進注意力及壓力等的恢復效應（圖2），這種以設計為主要途徑的景感構筑過程被稱為“景感營造”（landsense creation）[18]。

2 景觀恢復效應的景感作用機制The landsense mechanism on landscape restorative effect

景感營造過程與適度設計、五感設計雖有相似之處，但是更強調對自然要素、本底生態環境基礎的充分理解和把握，在更好地分析人與自然要素的聯系和相互影響的基礎上進一步闡明適度設計。此外，有別于以往的五感設計，景感生態學強調既對人的物理感知、心理認知等過程的各要素分別進行分析，又要將其視為一個整體來分析其相互影響和作用，同時需要融入更充分的源自人的感知數據。

3 恢復性景觀的景感特征分析

3.1 對本底生態環境信息的識別

本底生態環境是城鄉建設和規劃發展的背景，城市和鄉村均是在適應原有地域自然條件的基礎上孕育而生的。恢復性景觀強調以自然環境為主、人工環境為輔，滿足人們對自然環境親近的需求，這與景感生態學運用生態學的基本原理、以自然要素為可持續發展規劃目標的重要基礎等思想是一致的，因此對本底生態環境信息的識別是恢復性景觀設計的重要基礎。環境物聯網在對環境要素的實時監測和綜合評價方面具有顯著的優勢：提供了一種通過數字化研究來分析本底生態的途徑，可以從多種角度支持研究過程。

3.2 以人為核心的感知信息分析

恢復性景觀相關的研究和實踐表明，不同類型使用者的身體特質、心理狀況等具有明顯差異，且對景觀空間的功能有不同的需求[19]。人是景觀的核心服務對象，恢復性景觀的使用過程強調了將人的感知體驗與恢復性景觀的生態系統服務聯系起來，將人的感知信息作為核心研究內容，因此研究需要針對目標人群的感知特征展開分析。

3.2.1 物理感知

視覺感知是最主要的感知來源，因而大多數研究主要從視覺感知與環境的恢復功能關系展開。目前國內外相關研究中，視覺刺激呈現的方式主要通過照片和錄像的方式進行，如觀賞自然或城市環境的現場照片、影像資料等。例如Nejati等利用真實場景的圖片模擬特定設計特征的醫療場所休息區，以此來評估圖片代表的不同休息區的恢復能力[20]。這種通過照片或視頻代替真實環境的感官刺激的研究方法或過程已被證實具有與真實環境視覺刺激接近的實驗效果[21]。

聽覺作為僅次于視覺的第二大感知來源，對人的整體感知同樣具有重要影響，在某些層面其影響效果甚至超過視覺。相關研究表明，負面的聲環境可能引起人們生理和心理健康問題，如失眠、壓力和認知能力減退[22]，而積極的聲音可以改善人們的情緒，或使人們在生理上獲得恢復和放松，聲音在個人獲得恢復性體驗的過程中發揮了顯著的作用[23]。Ratcliffe等曾將鳥鳴聲作為影響注意力和壓力恢復的因素進行研究，通過對居民進行訪談，確定了情感評價、認知評價、與自然的聯系是鳥鳴聲對人們感知產生影響的3個主要因素[24]。

此外，在室內模擬的環境下，從視覺或聽覺的某個影響因素進行的實驗往往可操作性較高，結果也具有一定的效用價值。而景感生態理念強調物理感知是一個整體的系統，如同生態系統研究一樣，不可把各個要素拆分開[18]。人的各個感官之間是協同作用的，因此在室外真實環境中進行實驗是十分重要的[25]。在真實環境中的實驗因其影響因素較多，研究過程并不便于展開，所以目前較為系統地研究物理感知刺激的恢復性實驗并不多見。

隨著科學技術的發展，計算機的模擬技術已能有效地運用于科學實驗中。例如，虛擬現實（virtual reality, VR）技術和3D顯示等技術的運用，有利于產生全方位的視聽體驗[26]。Jiang等利用3D顯示頭戴設備對受試者播放錄制好的社區景觀3D視頻，以此作為評價環境恢復性的方式[27]；VR技術模擬環境提供康復性治療也運用到了實踐中[28]。這些技術的運用在一定程度上彌補了以往傳統的單一感官刺激實驗并不能充分替代環境整體的刺激效果的不足。

3.2.2 心理認知

心理認知不同于物理感知，不具有外顯特性，因此心理學研究通常需要利用人們的外顯表達來探究背后的心理因素。傳統的心理學研究主要通過觀測法、調查法、實驗法等獲取受測者的心理數據，在恢復性景觀心理因素的調查中，問卷（questionnaire）和量表（scale）是常用的輔助工具[29]。Payne通過對不同的城市聲環境和鄉村聲環境進行物理測量，并對參與者進行心理評估研究，在Hartig編制的“感知恢復量表”（PRS）的基礎上構建了“感知恢復聲景量表”（PRSS），評估聲景在個人感知恢復中的作用[22,30]。此外，諸如正負情緒量表、狀態-特質焦慮問卷等工具也在心理層面的研究中廣泛使用[25]。

心理因素的變化通常會引起某些生理指標數據的變化，在實驗中通常被當作驗證心理因素或情緒變化的依據。例如，Alvarsson對受試者的皮電傳導水平等進行測量，驗證了自然聲音有助于受試者心理壓力的恢復，即聽覺感知是影響人心理壓力恢復等過程的重要因素[31]。心率變異率可以指示神經系統的興奮和抑制情況，而唾液皮質醇的濃度變化則可以指示心理緊張和放松的程度[25]。

此外，人們對環境的偏好、地方依戀或認同感等多種心理認知因素也是研究的重點內容。然而基于心理學的研究過程通常具有顯著的局限性，例如研究過程復雜、樣本量小或無法考慮個體差異等。因此，如何在傳統的心理學研究基礎上豐富研究過程中心理認知信息數據量，從而使基于心理學的研究數據基礎更加全面可靠，將是景感生態學指導恢復性景觀研究中需要進一步思考的方向。

物理感知和心理認知過程是人和環境構建聯系的重要途徑，各學科傳統的研究方法和技術手段已較為成熟，雖有一定的局限性，但仍不可能被新興技術完全替代。如智能手機和可佩戴式電子設備等已被用于跟蹤人們的行為特征、身體狀況甚至心理變化等，通過物聯網、互聯網大數據等途徑將豐富的數據集中儲存與分析，有利于開展面向大規模人群的分析工作[16]。

4 恢復性景觀的景感系統構建及景感設計策略

4.1 恢復性景觀的景感系統構建

基于對恢復性景觀的景感特征分析，筆者構建了恢復性景觀規劃設計過程中關于景感系統構建過程的框架（圖3）[18]。基于景感生態學的基本思想，系統地收集與處理研究區域的基礎信息數據和使用者的感知數據，并將數據分析的過程引入趨善化模型。將改進的措施和策略融入規劃設計的過程中，不斷完善恢復性景觀的景感系統，實現目標的優化與可持續化建設過程。在景感系統構建框架的基礎上，制定恢復性景觀的一般性設計內容（表1），可在此基礎上針對具體項目制定更為精細的項目實施計劃。

3 恢復性景觀景感系統構建框架The framework of landsense system of restorative landscape

表1 恢復性景觀設計內容Tab. 1 The scope of restorative landscape design

4.2 恢復性景觀的景感設計策略

4 .2.1 適度設計策略

恢復性景觀強調自然環境相比于人工環境具有顯著的恢復性效果，而景感生態學也強調了較少的人工干預有利于維持場地本底的生態環境，利于恢復性活動的展開。因此，在恢復性景觀的規劃設計中，要充分利用基地現有的自然條件，盡量減少對環境的改造，即在綜合考慮恢復功能性的基礎上，最大限度地保留場地內的自然景觀資源。

例如，在重慶園博園江南濕地公園項目中（圖4-1），其植被景觀和濕地景觀都是在場地原本條件的基礎上進行適度的改造形成的，有利于游客更充分地接觸和認識自然環境。位于北京市房山區的長溝泉水國家濕地公園（圖4-2），其設計過程秉承“人參與自然過程”而非“主導”，在綜合評估的基礎上將規劃區域劃分為需要較多人工干預提高生物多樣性的區域、只需少量人工干預便可以維持現狀的區域以及不需要人工干預的區域3種類型，盡量減少設計過程中人對自然過程的過多影響，重新解讀了生態環境中人與自然的關系。在拉脫維亞的感官公園（Park of Senses）設計項目中（圖4-3），設計師最大限度地保留了自然環境風貌，只設置了最簡單的人工景觀輔助游客去感知自然。

4 自然恢復性景觀案例Cases of natural restorative landscape4-1重慶園博園江南濕地公園Jiangnan Wetland Park of CGEP4-2長溝泉水國家濕地公園Changgou Spring National Wetland Park4-3拉脫維亞感官公園Park of Senses in Latvia

4 .2.2 多維感知設計策略

從景感生態學的角度進行恢復性景觀設計，需要把握使用者各個感官的感知特征。不同感知功能具有時空特征的差異，而且不同感官的敏感度和作用范圍也存在區別[18]，五感中視覺、聽覺、嗅覺感知通常在一定距離或范圍內都可以有效地感知，而觸覺和味覺感知則通常需要與對象直接接觸才能獲得感知體驗[32]。而在具體布置某種景感要素時，又要把各種感知作為一個系統來研究[18]，其中水景和植物景觀是多維感知設計的重要載體。

恢復性景觀的水景設計一般以水流較慢、自然形態的淺水為主，岸旁配以層次豐富的植物種類，加之水面波光及倒影的渲染，給人以豐富的視覺體驗。在水流中配以不同規格的石塊供人移動，水擊石塊產生不同的聲響效果，這有利于提升使用者的聽覺及觸覺感知刺激。

在植物配置方面，首先需要考慮樹形、色彩搭配的直觀視覺美感，植物組合的空間有封閉、半封閉、開敞、覆蓋等多種形式，不同空間類型的選擇可以切合使用者實際的恢復性需求。其次可以進一步考慮植物散發的氣味是否有利于舒緩人們的心情，以及葉片和樹干的質感和紋理能否引起人們觸摸的興趣，從而調動人們感知系統的全方面運作，獲得壓力、注意力等方面的放松和恢復。此外，開展如識別植物、清除落葉雜草等活動能夠提升互動性體驗[33]。

美國洛杉磯市有一處名為“液體碎片”（liquid shard）的景觀裝置，會隨風波動，在陽光的折射下營造出豐富的光影變化效果，材料間的撞擊還會發出如海浪拍打的聲響，多個感官的共同作用放大了人們感受到的涼意。還有在世界各處被廣泛采用的“鋼琴臺階”，音樂和燈光伴隨著腳步的移動而變化，可以使人們獲得身心的愉悅與放松。

4.2.3 參與性設計策略

感知信息本是抽象的概念，而人工智能和可穿戴交互技術不斷革新人與環境交互的方式，使得量化人們的感知信息成為可能。智能認知增強可以輔助設計師更充分地理解每個使用者的行為偏好和需求等（圖5）[34]。在參與景觀體驗的過程中，使用者的感知信息能夠被充分地運用于恢復性景觀的設計過程中。而使用過程中的即時反饋，使得使用過程和設計過程趨向于并行的狀態，使用者將獲得更多直接參與設計過程的機會。這與鼓勵使用者更多地利用恢復性設施、場所并參與體驗環境的活動，從而獲得身心恢復的設計初衷是一致的。在游覽公園時，游客可根據自身意愿選擇是否接受被追蹤記錄其生理指標變化，填寫量表以及參與開放性訪談等供研究人員獲取評測公園使用效果信息的措施。

5 智能交互技術的應用Application of intelligent interaction technology

4 .2.4 趨善化設計策略

延續參與性設計策略，可以進一步強調景感生態理念的核心——趨善化過程，即使用者參與景觀體驗和反饋使用過程從而產生數據信息，這是一個長期連續的過程，有助于動態化發展的研究。趨善化設計摒棄了以往“一勞永逸”的規劃思路，采用“邊使用、邊設計、邊改善”的流程，從而更好地滿足使用者不斷更新變化的體驗需求。因此，可以針對項目特點設計具體可行的趨善化模型引導實施過程的優化，構建城市中恢復性景觀趨善化更新體系。恢復性景觀使用評價的結果可用于歷史景觀的修復重建和現狀景觀的維護提升，同時作為未來景觀的建設基礎。

5 結語

新時期的健康城市建設目標指引我們在景觀研究工作中，努力尋求符合社會持續發展和滿足人們對美好生活不斷變化的需求的研究方法。“景感生態學”的理論指導我們使用物聯網技術、趨善化模型、大數據等符合科技發展趨勢的工具輔助研究和景觀設計[14]，更加有利于設計師把握設計過程中人的感知信息以及人與生態系統的關系，實現了恢復性景觀“以人為本”的服務主題以及構建“人與自然生命共同體”的時代需求。本研究旨在探討該理論在恢復性景觀中應用的潛在價值，未來還需要更多結合理論基礎的實踐嘗試，包括：1）發揮風景園林學科在園林規劃設計以及造園理念方面的優勢，引導更多理論基礎向實踐應用轉化，并強調多學科交叉的優勢；2）運用物聯網、互聯網大數據等技術，嘗試通過結合多種感知數據來更多地了解和把握使用者的需求，進行系統的感知研究，并將其作為設計的依據；3）根據社會背景和使用者需求的變化，利用趨善化模型實現恢復性景觀設計的動態調控和優化。

圖表來源(Sources of Figures and Table)：

圖1、2由作者繪制；圖3改繪自參考文獻[18]；圖4整理自www.gooood.cn；圖5改繪自參考文獻[34]；表1由作者繪制。