徐麗華 陳 婷 張瑞華

XU Lihua1* CHEN Ting1 ZHANG Ruihua2

（1.浙江農(nóng)林大學(xué)風(fēng)景園林與建筑學(xué)院，浙江杭州 311300；2.浙江省杭州市青山湖街道人民辦事處，浙江杭州 311300）

( School of Landscape Architecture, Zhejiang Agriculture and Forestry University, Hangzhou, Zhejiang, China, 311300; People’s Office of Qingshanhu Street, Hangzhou City, Zhejiang Province, Hangzhou, Zhejiang, China, 311300 )

低碳園林；研究綜述；研究熱點(diǎn)；可視化分析；可視化軟件

自2003年英國在能源白皮書中提出了“低碳經(jīng)濟(jì)”，這一減少碳排放、綠色可持續(xù)的發(fā)展方式就受到了國內(nèi)外學(xué)者們的關(guān)注[1]。低碳經(jīng)濟(jì)被認(rèn)為是一種有希望的發(fā)展模式，通過減少碳排放以應(yīng)對氣候變化的挑戰(zhàn)。在此基礎(chǔ)上，國內(nèi)學(xué)者結(jié)合國情提出了“低碳城市”這一概念，通過低碳生產(chǎn)和低碳消費(fèi)的方式加快構(gòu)建生態(tài)城市和節(jié)能環(huán)保型社會(huì)[2]。而公園綠地作為城市重要的組成部分，通過“增匯減源”以增強(qiáng)其固碳及釋氧的功能成為實(shí)現(xiàn)“低碳城市”的必然選擇[3]，低碳理念與園林設(shè)計(jì)相結(jié)合形成的“低碳園林”概念隨即生成。低碳園林指在園林的規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工建造及后期維護(hù)管理等階段實(shí)現(xiàn)低能耗、低污染、低排放，降低自然資源和能源的消耗，最大限度地減少二氧化碳排放，發(fā)揮園林綠地的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，即一種可持續(xù)的“綠色”風(fēng)景園林[4]。建設(shè)低碳園林也逐漸成為國內(nèi)外園林綠化設(shè)計(jì)研究重要的研究課題。

為了解國內(nèi)外低碳園林領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和熱點(diǎn)，研究基于陳超美教授開發(fā)的CiteSpace 5.7.R2軟件對當(dāng)前中國知網(wǎng)CNKI數(shù)據(jù)庫和Web of Science核心數(shù)據(jù)庫中低碳園林領(lǐng)域的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析，通過文獻(xiàn)的發(fā)文量計(jì)數(shù)、知識(shí)圖譜的繪制，結(jié)合文獻(xiàn)內(nèi)容分析得出當(dāng)前研究方向、熱點(diǎn)及其不足之處，以此為基礎(chǔ)提出低碳園林的設(shè)計(jì)建議，作為低碳園林建設(shè)的參考。

1 文獻(xiàn)計(jì)量數(shù)據(jù)來源及分析方法

1.1 數(shù)據(jù)來源與篩選

中文文獻(xiàn)在中國知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫以“主題詞=低碳園林OR低碳景觀”為檢索式進(jìn)行檢索，來源類別為所有學(xué)術(shù)期刊。檢索時(shí)間跨度為2011 — 2021年，檢索后對文獻(xiàn)進(jìn)行進(jìn)一步篩選，剔除其中的重復(fù)文獻(xiàn)、期刊寄語、會(huì)議通告、報(bào)刊等非學(xué)術(shù)類文獻(xiàn)。最終得到626篇相關(guān)文獻(xiàn)；外文文獻(xiàn)在Web of Science核心合集以“主題= carbon AND (landscape OR green space OR parks OR garden OR plant)”進(jìn)行檢索，文獻(xiàn)類別為“article AND review”，時(shí)間同樣選擇2011 — 2021年進(jìn)行精煉，結(jié)合文獻(xiàn)主題、摘要及關(guān)鍵詞進(jìn)行進(jìn)一步篩選，使用CiteSpace的去重功能進(jìn)行去重，最終保留465篇文獻(xiàn)。

由圖1可知，2011 — 2021年CNKI“低碳園林”相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)文量在2014開始呈現(xiàn)整體上升趨勢，2016年出現(xiàn)下降隨后恢復(fù)上升，至2018年發(fā)文量出現(xiàn)峰值，2020年出現(xiàn)大幅下降趨勢，2021年僅發(fā)表相關(guān)文獻(xiàn)28篇，年平均發(fā)文量為56.9篇。而在Web of Science核心合集中“低碳園林”年平均發(fā)文量為42.3篇，發(fā)文量整體呈現(xiàn)上升趨勢。外文文獻(xiàn)較中文文獻(xiàn)發(fā)文量相對較少，分析原因是外文文獻(xiàn)中對于“低碳”的關(guān)注多集中于低碳經(jīng)濟(jì)、低碳社會(huì)、低碳城市和低碳環(huán)境等宏觀層面的研究，對景觀這一微觀層面的關(guān)注度較低。

圖1 CNKI和WOS中低碳園林文獻(xiàn)量年度變化趨勢（2011 — 2021年）Fig.1 Annual change trend of low carbon garden literature in CNKI and WOS (2011 — 2021)

1.2 數(shù)據(jù)分析方法

采用CiteSpace 5.7.R2的可視化分析工具，尋求低碳園林近10年演化的關(guān)鍵路徑及研究方向[5]。CiteSpace是美國陳超美教授基于Java語言開發(fā)用于文獻(xiàn)計(jì)量和可視化分析的一款軟件[6]。研究通過關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜和聚類圖分析低碳園林相關(guān)研究方向及熱點(diǎn)，結(jié)合核心學(xué)術(shù)期刊內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)性的研究綜述和研究熱點(diǎn)分析[7]。

2 國內(nèi)外低碳園林的研究熱點(diǎn)與研究方向分析

2.1 關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜及聚類分析

2.1.1 國內(nèi)文獻(xiàn)關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜及聚類分析

關(guān)鍵詞能夠提煉論文內(nèi)容的研究主題，關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜是通過關(guān)鍵詞的兩兩共現(xiàn)頻次的數(shù)量及關(guān)鍵詞中介中心性對該研究領(lǐng)域的方向及熱點(diǎn)進(jìn)行可視化表達(dá)[8]。通過CNKI文獻(xiàn)知識(shí)圖譜的繪制，得到336個(gè)節(jié)點(diǎn)和951條連線（圖2），同時(shí)在此基礎(chǔ)上列出頻次≥20的關(guān)鍵詞。綜合關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識(shí)圖譜和關(guān)鍵詞頻率排序表（表1）。結(jié)果顯示“低碳理念”的頻次最高共228次，占總文獻(xiàn)數(shù)的36.4%，“低碳”（140次）排名第二，“園林景觀”（72次）、“景觀設(shè)計(jì)”（70次）、“城市園林”（57次）、“低碳園林”（55次）等關(guān)鍵詞緊隨其后。結(jié)合表1內(nèi)中介中心性節(jié)點(diǎn)大于0.1的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)[8]；“低碳”（0.43）、“低碳理念”（0.37）、“低碳園林”（0.25）、“景觀設(shè)計(jì)”（0.21）等可以發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)的低碳園林相關(guān)研究內(nèi)容集中于低碳園林的相關(guān)理念及實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)用方面。

圖2 國內(nèi)文獻(xiàn)關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜Fig.2 Domestic literature keywords co-occurrence network map

表1 國內(nèi)“低碳園林”相關(guān)文獻(xiàn)關(guān)鍵詞頻率排序表Tab.1 Keywords frequency ranking table of domestic literature related to “l(fā)ow carbon garden”

基于CNKI文獻(xiàn)關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜，使用對數(shù)似然率算法（LLR）對關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類從而更清楚地了解國內(nèi)低碳園林領(lǐng)域的研究方向，最終形成了11個(gè)聚類及其聚類標(biāo)簽（圖3）。關(guān)鍵詞聚類前的數(shù)字越小則代表聚類內(nèi)的關(guān)鍵詞數(shù)量更多且關(guān)聯(lián)性更高[8]，國內(nèi)低碳園林文獻(xiàn)聚類標(biāo)簽如下：#0低碳理念、#1低碳城市、#2低碳、#3園林景觀、#4低碳園林、#5風(fēng)景園林、#6景觀設(shè)計(jì)、#7園林設(shè)計(jì)、#8可持續(xù)發(fā)展、#9體系構(gòu)建、#10低碳型園林。其中聚類#0、#1、#4、#8、#10歸為對低碳園林的起源、定義及相關(guān)設(shè)計(jì)理念的研究；聚類#2、#3、#5、#6、#7、#9歸為對低碳園林實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)中營建方法的研究。

圖3 國內(nèi)文獻(xiàn)關(guān)鍵詞聚類圖譜Fig.3 Keywords clustering map of domestic literature

結(jié)合文獻(xiàn)時(shí)間及內(nèi)容將國內(nèi)低碳園林的發(fā)展分為兩個(gè)階段：2011 — 2013年為低碳園林設(shè)計(jì)的初探階段，對低碳理念在風(fēng)景園林學(xué)科的應(yīng)用進(jìn)行了初步探索；2014 — 2021年的研究進(jìn)一步完善了低碳園林設(shè)計(jì)營建的技術(shù)手段和實(shí)施途徑，并嘗試將低碳園林引入不同的綠地類型。

2.1.2 國外文獻(xiàn)關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜及聚類分析

將國外文獻(xiàn)導(dǎo)入CiteSpace生成關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜（圖4）。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)N=349，連線數(shù)量E=2 244，中心度D=0.037。綜合WOS文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜及關(guān)鍵詞詞頻數(shù)，出現(xiàn)頻次較高的關(guān)鍵詞為“碳封存”（139次）、“碳儲(chǔ)存”（107次）、“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”（79次）、“森林”（58次）、“氣候變化”（58次）、“土地利用”（50次）、“植被”（47次）、“影響”（46次）、“樹木”（45次）、“景觀”（44次）、“生物群落”（40次）等，關(guān)鍵詞中介中心性均≥0.1。

圖4 國外文獻(xiàn)關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜Fig.4 Foreign literature Keywords co-occurrence network map

WOS文獻(xiàn)同樣使用LLR算法對關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類分析，導(dǎo)出關(guān)鍵詞聚類圖譜（圖5）。最后得到7個(gè)聚類標(biāo)簽：#0植被恢復(fù)、#1公園、#2碳捕獲、#3生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、#6土壤有機(jī)碳、#8森林城市營建、#9植樹。

圖5 國外文獻(xiàn)關(guān)鍵詞聚類圖譜Fig.5 Keywords clustering atlas of foreign literature

通過研讀相關(guān)文獻(xiàn)并結(jié)合關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜信息及聚類團(tuán)標(biāo)簽可以看出，國外低碳園林的研究主要集中于景觀要素碳儲(chǔ)量和固碳能力的測算；低碳園林設(shè)計(jì)緩解氣候變化及改善環(huán)境的相關(guān)研究；低碳園林設(shè)計(jì)框架的系統(tǒng)性研究。

2.2 國內(nèi)外文獻(xiàn)的研究熱點(diǎn)與研究方向分析

2.2.1 低碳園林的設(shè)計(jì)理念及設(shè)計(jì)原則

“增加碳匯”和“減少碳源”是低碳園林設(shè)計(jì)理念及原則的核心要素[9-10]?；诖藢W(xué)者們提出了低碳園林設(shè)計(jì)的主要思路：共生和循環(huán)[11]，其要求設(shè)計(jì)者在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段考慮場地具體的自然、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)條件，做到因地制宜、自然做功、以人為本[12]，以體現(xiàn)生態(tài)優(yōu)先、可持續(xù)發(fā)展及節(jié)約理念的表達(dá)[13]。

目前低碳園林相關(guān)文獻(xiàn)提出的設(shè)計(jì)理念大多只強(qiáng)調(diào)了低碳角度，缺少對園林自身使用功能與低碳理念融合的探討。低碳園林應(yīng)利用其環(huán)境營建與個(gè)人福祉之間的潛在關(guān)系[14]，在可持續(xù)發(fā)展的同時(shí)遵循“以人為本”的設(shè)計(jì)理念。將園林要素的美學(xué)價(jià)值與其低碳效應(yīng)相結(jié)合，營造符合使用者需求且美觀雅致的園林設(shè)計(jì)，體現(xiàn)其舒適性及美觀性[11]。

2.2.2 景觀角度下的要素碳儲(chǔ)量及固碳能力的研究

相關(guān)研究多基于景觀角度評(píng)估草本植物、灌木、河流湖塘、濕地、森林地面、礦質(zhì)土壤和喬木中的碳儲(chǔ)量及固碳能力[15]。碳儲(chǔ)量及固碳能力的測算有助于確定設(shè)計(jì)區(qū)域景觀要素的實(shí)際情況，從而更準(zhǔn)確地為低碳園林營造提供參考，測定數(shù)據(jù)也可以作為園林后期維護(hù)周期及費(fèi)用的依據(jù)[11]。如章銀柯等測定了杭州西湖風(fēng)景名勝區(qū)15個(gè)綠地的長期固碳量，從樹種選擇、植物配置、群落結(jié)構(gòu)等幾個(gè)方面提出建設(shè)低碳園林的建議[16]；Li等通過文化教育綠地、風(fēng)景名勝區(qū)、綠地、道路綠地、工業(yè)綠地、居住綠地的森林平均碳密度，結(jié)合其在城市中的空間分布進(jìn)行了定量分析以探尋改善城市環(huán)境和加強(qiáng)森林固碳的有效途徑[17]；Hammar等從景觀角度評(píng)估了傳統(tǒng)長輪伐期森林殘留物和短輪伐期林業(yè)碳儲(chǔ)量引起的景觀的空間變化對氣候和能源效率的影響[18]；Park等通過對韓國園林樹木苗圃進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，量化園林樹木生產(chǎn)的碳足跡以確定城市綠地的最佳溫室氣體減排目標(biāo)[19]。

2.2.3 低碳園林的設(shè)計(jì)營建方法

學(xué)者提出的低碳園林的設(shè)計(jì)營建方法可分為“增加碳匯”和“減少碳源”兩個(gè)方面?！霸黾犹紖R”方面包括選擇固碳能力強(qiáng)的鄉(xiāng)土植物、增加綠量及合理植物配置三種途徑[20]；“減少碳源”方面包括選用碳友好材料，重構(gòu)及改裝廢棄材料，綜合利用水資源、綠色構(gòu)筑物及小品設(shè)施的營建，減少后期維護(hù)管理的碳排放，順應(yīng)及利用現(xiàn)有地形減少土方量施工，使用可再生能源以及延長景觀生命周期8種途徑[21]。

不同于國內(nèi)低碳園林設(shè)計(jì)對各類景觀要素設(shè)計(jì)要點(diǎn)的關(guān)注，外文文獻(xiàn)對低碳園林設(shè)計(jì)的思考更加整體。學(xué)者們對其設(shè)定從概念到實(shí)施階段的既定框架，以低碳理念下的景觀設(shè)計(jì)為出發(fā)點(diǎn)，融合社會(huì)、文化等其他要素特征[22]。如Elnokaly等將HHW模式中汲取的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)轉(zhuǎn)化為“自然景觀和林地管理的框架”[23]；Li等為低碳角度實(shí)施河流濕地景觀創(chuàng)建了一個(gè)規(guī)劃框架，并采用基于層次分析法的河流濕地景觀規(guī)劃低碳評(píng)價(jià)模型，對河流濕地景觀規(guī)劃的低碳效果進(jìn)行評(píng)價(jià)[24]。

2.3 國內(nèi)外低碳園林領(lǐng)域的研究側(cè)重點(diǎn)對比

通過關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜及聚類分析，結(jié)合文獻(xiàn)內(nèi)容發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外在低碳園林領(lǐng)域的研究存在以下區(qū)別：（1）在研究層面上，國內(nèi)的文獻(xiàn)集中于微觀層面的研究，以公園綠地等作為主要的研究對象；而國外的文獻(xiàn)則更關(guān)注于宏觀層面的研究，將景觀作為低碳經(jīng)濟(jì)、低碳環(huán)境研究的部分影響因子，在研究對象上選擇大尺度的森林、河流濕地等[25-26]。（2）在研究熱點(diǎn)上，國內(nèi)研究多以設(shè)計(jì)應(yīng)用為導(dǎo)向，研究內(nèi)容包括低碳園林的相關(guān)設(shè)計(jì)手段及營建方法的研究；國外研究則更關(guān)注低碳園林對改善氣候?qū)嶋H影響的實(shí)證研究及設(shè)計(jì)框架研究。

綜合而言，國內(nèi)的研究能夠應(yīng)用于實(shí)際低碳園林的營建，但缺少實(shí)證研究和系統(tǒng)性的理論研究框架，而國外文獻(xiàn)缺少微觀層面的研究，其低碳園林評(píng)價(jià)方法及相關(guān)科學(xué)技術(shù)能夠與國內(nèi)研究相結(jié)合形成更為完整的理論和應(yīng)用體系。

3 討論

低碳園林是在規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工建造、后期維護(hù)管理方面以增加碳匯及減少碳源的方式降低資源和能源的使用，以達(dá)到綠色可持續(xù)效果的一種可持續(xù)的園林形態(tài)?；诘吞紙@林綜述的系統(tǒng)性討論及熱點(diǎn)分析，結(jié)合國內(nèi)外低碳園林相關(guān)研究在不同層面和設(shè)計(jì)階段的優(yōu)勢及不足，本文對低碳園林的設(shè)計(jì)營建提出以下建議：

（1）景觀要素的美觀性、功能性與低碳理念相結(jié)合。在討論園林設(shè)計(jì)增匯減源的途徑時(shí)，學(xué)者們關(guān)注通過采用固碳能力強(qiáng)或碳友好的景觀要素來實(shí)現(xiàn)低碳園林，要素的美觀性和實(shí)用性往往被忽視，從而背離了園林設(shè)計(jì)的初衷和使用者最關(guān)注的部分。

植物是增加場地碳匯最主要的要素，也是低碳設(shè)計(jì)的首要景觀要素。在植物選取上，合理利用場地的保留植物及鄉(xiāng)土植物，此外可選擇美學(xué)價(jià)值高且固碳能力強(qiáng)的觀賞植物，如榆、柳樹、木槿、菩提樹等[27]。在植物形態(tài)上，根據(jù)植物的自然形態(tài)造景，少作修剪。在植物結(jié)構(gòu)上，不同植物種類和年齡的分層群落種植可以最大限度地提高單位面積植物的固碳量，在此基礎(chǔ)上考慮植物的特征形態(tài)、四時(shí)變化、顏色等要素以提高其美觀性[28]（表2）。

表2 植物要素設(shè)計(jì)要點(diǎn)Tab.2 Key points of plant element design

除植物外，低碳材料、廢棄材料在景觀構(gòu)筑物或小品設(shè)施中的運(yùn)用也能夠體現(xiàn)低碳理念與美觀相一致的設(shè)計(jì)要點(diǎn)（表3）。如使用原場地廢棄的石塊材料制作石籠景墻、石籠雕塑，以原有的枯枝、木樁打造景觀小品等。

表3 材料應(yīng)用要點(diǎn)Tab.3 Key points of material application

（2）低碳理念下的風(fēng)景園林布局。低碳理念的本質(zhì)是人和自然的可持續(xù)發(fā)展。因此布局形式的選擇以自然式布局為主[29]，整體的布局順應(yīng)原有的地形、水體、植物等條件，因地制宜、相地合宜。在地形的改造設(shè)計(jì)上，結(jié)合原有地形打造整體設(shè)計(jì)，以優(yōu)美怡人的自然式景觀為主；減少改造過程產(chǎn)生的碳排放量，避免大面積硬質(zhì)廣場的使用。在功能空間的規(guī)劃上，除賞景空間外，還需重視與使用者需求最相關(guān)的活動(dòng)空間，按照空間的開敞度及功能特性在公園中合理布局。

（3）構(gòu)建低碳理念下的園林評(píng)價(jià)體系。構(gòu)建合理的低碳園林評(píng)價(jià)體系能夠作為設(shè)計(jì)后期維護(hù)、改進(jìn)的依據(jù)，同時(shí)也能為低碳園林的要素選取及空間布局提供一定的參考價(jià)值，有助于補(bǔ)充中國低碳園林的實(shí)證研究部分并完善低碳園林領(lǐng)域的理論體系。

低碳園林的景觀評(píng)價(jià)體系可以根據(jù)其設(shè)計(jì)主題及側(cè)重點(diǎn)，結(jié)合美觀性方面的評(píng)價(jià)研究方法（美景度評(píng)判法、層次分析法等）及使用評(píng)價(jià)研究方法（POE評(píng)價(jià)法等），綜合美觀評(píng)價(jià)、使用評(píng)價(jià)及低碳效果評(píng)價(jià)形成一套更符合低碳園林核心要求的新體系。

4 結(jié)論與展望

（1）設(shè)計(jì)營建成為低碳園林的研究熱點(diǎn)。近10年來，低碳園林研究主要集中于景觀營建方面。國內(nèi)的研究內(nèi)容傾向于在各類園林景觀要素中融入“增匯減源”的低碳理念，包括使用高碳匯植物及碳友好材料等以營建低碳園林。相較而言，國外的研究方向多為測算各要素的固碳能力。此外，國外的實(shí)證研究構(gòu)建了“主題概念—現(xiàn)狀研討—應(yīng)用實(shí)施”的低碳園林設(shè)計(jì)框架。

（2）美觀性及功能性的表達(dá)是低碳園林實(shí)踐應(yīng)用的重要考慮因素。低碳園林需兼具美觀性及功能性的表達(dá)，在景觀要素的選用上將其作為重要的參考依據(jù)；并采用自然式布局方式，順應(yīng)原有自然條件及地形營造符合使用者賞景、游憩需求的低碳園林；同時(shí)在低碳園林的評(píng)價(jià)框架上結(jié)合美觀評(píng)價(jià)及使用評(píng)價(jià)因子，完善低碳園林評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

（3）生態(tài)學(xué)研究范式和碳計(jì)量方法是低碳園林理論體系的重要補(bǔ)充。綜合國內(nèi)外分析結(jié)果，低碳園林的理論體系研究可以吸收借鑒生態(tài)學(xué)中對綠化、水體、土壤等景觀要素碳計(jì)量的測算方式，其結(jié)果既可以為選擇低碳要素提供數(shù)據(jù)支撐，又能夠驗(yàn)證低碳園林的實(shí)際作用效果，同時(shí)有利于為低碳園林理論研究提供科學(xué)定量的研究方法。