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    从国家自然科学基金项目看中国风景园林研究热点与框架

    关键词:风景园林;国家自然科学基金;研究热点;研究框架

    Key words:landscape architecture; National Natural Science Foundation of China; research hotspot; research framework

    摘要:国家自然科学基金是体现学科研究水平与发展方向的重要标志。以2004—2015年风景园林学科国家自然科学基金资助项目为对象,分析了项目的资助数量、资助单位与研究主题,以期为风景园林学科发展提供参考。结果表明,当前中国风景园林学以“城市”与“绿地”为对象进行了大量研究,但研究主题较分散,尚未形成一致的学科共识。最后,提出了风景园林学科学研究的参考框架,即应在不同时空尺度下,以自然系统与人文系统为研究对象,以人与自然关系为核心研究内容,探讨“状态-过程-机制-影响-决策”相关科学问题。

    Abstract:National Natural Science Foundation of China (NSFC) is one of the most important marks of research level and development direction of the discipline. Numbers, research institutions and research topics of all projects supported by NSFC from 2004 to 2015 were analyzed in this study. It is indicated that a lot of research on city and green has been studied in China. However, a discipline consensus is not yet formed due to the scattered research themes. A new research framework of Chinese landscape architecture was proposed in order to provide a reference for development of the discipline. Natural system and human system should be the objects of landscape architecture, and relationships between human and nature should be mainly focused. Scientific questions on state, process, mechanism, effect and decision should be studied in the research of landscape architecture.

    内容:国家自然科学基金(National Natural Science Foundation of China,NSFC)是学科发展的重要支撑和平台,也能代表科学共同体的思想共识和研究水平[1]。总结风景园林学历年国家自然科学基金资助项目信息,有助于明确学科发展的特征和趋势,凝练学科的研究框架,为风景园林学未来的科研和实践工作提供有益的参考。

    1  国家自然科学基金项目资助概况
    1.1  总体概况
    利用国家自然科学基金网络信息系统(Internet-based science information system,ISIS),对与风景园林学科紧密相关的3个主要学科代码(E080202风景园林规划设计与理论、C161202城市园林和功能、C161203园林规划和景观设计)进行检索,获得2004—2015年项目资助清单(共177项)并进行分析。2004—2015年,风景园林学科获批的国家自然科学基金项目逐年递增(图1),在E080202(风景园林规划设计与理论)、C161202(城市园林和功能)和C161203(园林规划和景观设计)3个学科代码下分别累计获得114项、41项和22项国家自然科学基金项目。其中,学科代码E080202受资助项目数量增长速率最快,表明风景园林规划设计与理论的基础研究及其后备人才队伍在逐年快速增长。
    从获批的项目类型上看,青年科学基金项目和面上项目是最主要的资助类型(图2),分别占总资助项目数的48.59%和41.81%,表明风景园林学科后备人才队伍以及基础研究和创新成果研究近12年来在不断积累。同时,占总资助项目总数6.21%的地区科学基金项目也使得风景园林学科在发展的同时兼顾地区均衡性。而受风景园林学科成为一级学科时间较短的限制,目前学科仅获批1项国家自然科学基金重点项目。
    1.2  资助单位概况
    国家自然科学基金资助状况是衡量各单位科研实力、体现学术生产能力的重要标志。从图3可看出,同济大学获得的国家自然科学基金项目数量和经费都远超其他项目承担单位,呈现出强悍的科研实力。南京林业大学、清华大学、东南大学、华中科技大学则成为获批项目数量和经费仅次于同济大学的单位,但华中科技大学的科研经费仅为其他三校的2/3,表明该校后备人才多但基础研究相对偏弱的特点。云南大学、西南交通大学、天津大学、华中农业大学、北京林业大学、西安建筑科技大学和浙江农林大学为获批5~6项国家自然科学基金项目的单位,这些单位学科基础雄厚,随着经验和研究能力的积累,其学科优势将逐渐凸显,后备人才队伍和基础研究将变得越来越强。

    2  风景园林学研究热点
    2.1  资助项目名称高频热词
    关键词作为学科学术话语体系建构的基础,具有鲜明的学科身份特征,也是学术共识的重要表达方式之一[2],而高频关键词则可以在一定程度上反映当前学科的研究热点。本文统计了177项风景园林学科国家自然科学基金项目名称中共670个关键词。关键词出现频率最高的为61次,最低为1次,平均值为1.60,标准差为2.795(图4)。可见,177项研究中出现了大量低频率的关键词。具体来说,频率为1的关键词高达533个,占总关键词数量的79.6%;若将关键词频率累积到2,则其数量累积比例则高达89.7%。这进一步表明当前风景园林学科研究方向较分散,有待进一步凝聚学术共识。
    高频关键词统计结果显示,近12年来风景园林学的研究对象主要集中在城市和绿地上,以及出现频率次高的景观、园林植物、公园、风景名胜区、绿地系统等方面(图5),体现了风景园林学与近年来国家社会经济快速发展紧密联系的学科特点。而在研究内容上则呈现出相对分散的特点,既有关于“空间形态”“空间格局”“景观格局”等风景园林现象表述的研究,也有关于“机理”“机制”“影响机制”等驱动问题的研究,同时还有“规划设计”“优化”“设计方法”“设计”“评价”等规划设计理论方面的研究,以及关于“保护”“遗产保护”“策略”“实践”“应用”等风景园林决策问题的探讨。而在研究方法上则呈现出相对集聚的特点,多数研究使用了“定量”“量化”“模型”“耦合”等方法,突出了风景园林学从定性研究阶段进入到了定量研究阶段。
    通过Tagxedo-Creator制作的年度词云结果显示,从2009年开始,风景园林学研究者以城市为中心开展了一系列研究,规划设计理论与方法成为这一时期的主要研究内容。而从2012年开始绿地也成为研究者的另一主要关注对象,风景园林研究也开始转向机制、影响、评价等方面,体现出风景园林学在应对日益凸显的城市生态环境问题方面应有的理性思考和担当。
    2.2  高频热词共现网络
    当2个关键词同时出现在1个项目名称中时,就称这2个关键词存在共现关系。2个关键词同时出现的频率越高,它们之间的关系越密切[2]。本文选取共现3次以上的68个高频关键词通过Bibexcel软件构建共词矩阵,并基于该矩阵通过Netdraw软件绘制关键词网络结构图谱,以此直观反映风景园林学研究主题的集中性和丰富性。结果显示,近12年风景园林学主要围绕城市、绿地等中心,采用遥感影像、参数化、模型、定量化等多种量化手段,开展了一系列有关形态特征、现象、机理/机制、影响/效应、规划设计方法与策略等方面的研究(图6),反映出风景园林学在“城市”和“绿地”上形成的研究共识及其对规律、机制、方法与决策等定量化研究范式的探讨。
    关键词网络结构图谱还呈现出风景园林学与生态学、环境科学的高频度交叉研究,如网络中出现的“微气候”“热环境”“PM2.5”等关键词与“公园”“绿地”“景观”等多条连线,体现出风景园林学作为一门交叉学科的时代特征。在未被网络结构图谱分析纳入的低频度共现关键词中,也出现了风景园林学与建筑学的交叉[如江浙优秀传统风景建筑尺度参数化研究(编号51578130)],与美学的交叉[如景观特色审美结构理论及其应用研究(编号50578069)],与心理学的交叉[如基于驾驶人心生理特征的公路景观设计方法(编号51208008)],与行为科学的交叉(如城市开敞空间小气候——人行为数字模拟与评价[编号51508393)],以及与公共管理学的交叉[如区域绿地实施控制的空间性与政策性协作发展研究——上海为例(编号51108182)]等研究,这些交叉研究进一步拓展了风景园林学研究视野的宽度和深度。

    3  风景园林学研究框架
    3.1  研究范畴
    有别于人居环境科学群的建筑学和城乡规划学,风景园林学的根本使命是“协调人和自然的关系”[3-4]。因此,自然系统和人文系统共同构成了风景园林学的研究视野,这2个系统之间的相互关系则成为风景园林学研究的核心内容。其中,风景园林学感兴趣的自然系统包括地质、土壤、水文、植物、动物、气象等自然景观要素以及由这些要素构成的景观空间;人文系统则包括人的各种行为、感知、心理、情感、审美、地方文化等身心活动以及由这些活动构成的社会交往空间(图7)。当前中国风景园林学对自然系统各要素及其构成的综合格局的形态、功能研究较多,对人文系统中的行为感知、心理活动、审美情感等关注相对较少,而对人文系统与自然系统之间的相互作用与反作用关系的研究则尚处于起步阶段。近年来,随着经济和城镇化的快速发展,中国城乡发展面临着严峻的生态环境恶化、景观同质化、文化趋同化以及人际关系淡漠化等问题的挑战,中国风景园林学的科学研究范畴应进一步拓展到自然系统和人文系统的多要素乃至全要素及其综合作用的相关关系研究中,为全球化背景下的中国社会经济发展提供科学支持。
    3.2  时空尺度维
    无论自然系统还是人文系统,一切客观实在均存在于某一空间和时间之中,风景园林学即是在不同时空尺度下研究人与自然关系的科学。
    风景园林学的空间维度有2层含义:一是风景园林要素所处的空间实体;二是风景园林要素之间的空间分布关系。当代风景园林学研究的实体空间尺度几乎涉及了所有人体单元以上的地理空间尺度,大到国家尺度,中到区域尺度、城市尺度,小到公园尺度、街道尺度,微到人体本身存在的空间尺度。而作为“关系”的空间尺度,常常影响了各种风景园林服务的空间外溢、流动与扩散,对风景园林突破实体空间边界实现跨区域服务具有非常重要的意义,但当前中国风景园林学对作为“关系”的空间尺度以及由量变引起质变的空间尺度推绎与转换的关注则较少。探究风景园林功能与服务的尺度嵌套和重组作用机制,是全球化背景下风景园林学需要深入思考的问题。
    与空间一样,时间是事物或属性存在的另一个维度,也具有尺度特性[5]。将时间维度引入风景园林学,使风景园林学从静态研究走向动态研究,通过探究风景园林的动态变化过程和演化规律,从而揭示其功能和服务的时间变化规律和演化模式。当前中国风景园林学对风景园林历史理论及形态演变等方面研究较深入,但在未来风景园林发展模拟与预测方面则关注较少,这极大削弱了风景园林协调人和自然发展的主动性。在关注历史动态演变规律和当前服务状态的基础上,加强对未来一定时期内风景园林发展的模拟预测研究应引起进一步的关注。
    3.3  科学问题维
    风景园林学是一门兼具理论性和实践性的学科,其科学问题的探究可遵循“状态-过程-机制-影响-决策”的思维框架。
    3.3.1  状态
    状态即研究对象所呈现的特征、属性和功能等,是系统内各要素长期综合作用最直观的本质呈现,因而也是多数学科所遵从的研究起点[5]。风景园林学状态研究应包括自然和人文景观状态、人类活动行为与情感状态以及人与自然关系状态三方面。
    自然和人文景观状态研究应解决“该类景观组成要素有哪些?其数量、种类、形态及结构如何?”“各要素或景观分布在哪里?是否具有一定的空间分异特征或规律?”“各风景园林空间具有哪些功能?”等问题。目前已资助的国家自然科学基金项目“四川凉山彝族聚落形态及景观意向研究(编号51208322)”“基于微气候动态信息技术的江南私家园林空间形态研究(编号51408316)”以及“城市绿岛动植物多样性分布特征研究(编号31170659)”等均涉及此方面的研究。
    人类活动行为与情感状态研究应解决“特定背景下人类具有怎样的活动行为特征?”“特定背景下人类具有怎样的审美与价值观?”以及“当地具有怎样的地域文化?”等问题,涉及特定时空背景下人类活动行为的识别、审美与价值观的判断、地域文化识别等方面的研究。人与自然关系状态研究应解决“特定空间背景下人类的活动行为特征有哪些?”“人类景观认知与感知地图是什么样的?”以及“景观空间与人类感知空间或社会交往空间是否具有一定的空间差异特征?”等问题。国家自然科学基金项目“城市开敞空间小气候——人行为数字模拟与评价(编号51508393)”“社区公园缓解人群精神压力的绩效及空间优化研究(编号51478057)”以及“基于多重价值识别的风景名胜区社区规划研究(编号51278266)”等均涉及此方面的研究。
    3.3.2  过程
    受自然和人类活动影响,风景园林空间与功能均随时间推移而不断发生着变化,了解这些变化过程是风景园林规划、设计和管理的重要前提。风景园林学的过程研究重点在人与自然关系的过程研究,包括人文-景观过程和人文-生态过程两方面。
    人文-景观过程的研究应解决“人文背景下景观空间的时空演变规律如何?”以及“使用者对园林环境的感知过程或认知程序是什么?”等核心问题。国家自然科学基金项目“基于GIS技术下的江南近代园林空间形态演变研究——以无锡为例(编号51408265)”“政策分析角度下1980年代以来城乡景观整体演变研究——以京津冀地区为例(编号51208348)”以及“西南传统乡土聚落中的‘文化空间’变迁与保护研究(编号51168007)”等均涉及相关研究。
    人文-生态过程的研究应解决“人类干预下风景园林水、土、气及其综合功能的运行过程如何?”以及“人类干预下风景园林中植物生理过程或动物行为过程如何?”等核心问题。国家自然科学基金项目“城市绿地景观格局对雨洪过程和雨水系统效果的影响及优化调控研究(编号51208020)”以及“城市灌丛截获大气不同形态氮沉降的过程及其与城市化要素的耦合机制(编号31260199)”等均有此类研究内容。
    3.3.3  机制
    风景园林研究不仅要了解风景园林要素或空间从一种状态变化到另一种状态的过程,还要清楚其变化的原因。风景园林变化过程主要由自然驱动机制和人文驱动机制所主导。自然驱动因子,如气候、水文、地势、土壤等,常在较大尺度的风景园林变化中发挥作用;而人文驱动因子,如人口变化、经济发展、政治政策、价值观念等,几乎对所有风景园林空间变化发挥作用。
    风景园林学机制研究需要重点解决“风景园林空间或功能变化的驱动因子有哪些?”或“气候、水文、土壤等自然因子以及人口、经济、政策等社会因子是否影响了风景园林空间或功能的变化?”以及“这些因子是如何影响风景园林空间或功能变化的?”等核心问题。国家自然科学基金项目“基于局地气候区分离的城市热环境时空变化特征及其主要景观驱动因子研究(编号51508515)”“基于遥感与数值模拟交叉验证的城市公园冷岛效应影响机制研究——以深圳为例(编号51308341)”以及“城市森林游憩适宜性的时空演变及其驱动机制(编号31400606)”等均涉及相关方面的研究。
    3.3.4  影响
    风景园林作为一种公共资源,具有强烈的服务时效性特征,而影响评估或预测是风景园林服务时效性判断的关键工具,既包括外界因子对风景园林空间形态与功能的影响,也包括风景园林空间对其自身及周边环境的正面或负面影响效益的评估。
    风景园林影响研究须解决“哪些因子对风景园林空间造成了哪些方面的影响?”“影响对人类福祉是正面的还是负面的?”“影响的程度和范围有多大?”“影响随时间与空间尺度如何变化?”以及“影响的途径和方式分别是什么?”等核心问题。国家自然科学基金项目“人类管理行为对园林绿地碳平衡影响的生命周期研究(编号31400607)”“北京城市绿地应急避险功能空间格局及其对人口辐射力的影响分析(编号51278056)”以及“多尺度视域下绿地对城市居住空间的影响效能研究(编号51408390)”等均涉及此方面的研究。
    3.3.5  决策
    风景园林决策是在了解风景园林状态、过程、机制和影响的基础上,综合考虑社会、经济、环境以及科技等因素的制约下而进行的,包括风景园林规划设计方法和管理决策2个方面。
    风景园林规划设计方法研究应解决“如何通过风景园林规划设计来提升人类福祉?”及“风景园林规划设计如何响应多利益相关者需求?”等核心问题。这方面的研究颇多,国家自然科学基金项目 “参数化风景园林设计方法研究——以竖向设计为例(编号51278115)”“城市宜居环境风景园林小气候适应性设计理论和方法研究(编号51338007)”“基于环境实景感知实证模型的景观视觉规划设计方法研究(编号51408429)”以及“基于景观水文理论的我国城市雨洪管理型绿地景观设计方法研究(编号51478233)”等均为此方面的相关研究。
    风景园林管理决策研究应解决“如何在特定决策环境下构建决策方法框架?”“特定条件约束下,如何进行权衡与管理决策?”以及“利益相关者应如何参与风景园林管理决策?”等核心问题。由于决策对象复杂、决策环境的不确定性以及学科发展时间短等原因,目前中国风景园林尚处于经验决策阶段,科学研究相对较少。国家自然科学基金项目“区域绿地实施控制的空间性与政策性协作发展研究——上海为例(编号51108182)”“云南亚热带高原季风气候带公园绿地雨水多目标管理策略研究(编号51168043)”以及“风景园林场地设计的智能化管控及其应用研究(编号51408025)”等项目涉及了相关研究。

    4  结语
    风景园林学作为连接人与自然、科学与艺术、物质与精神的学科,具有解决或部分解决人类可持续发展问题的潜力和能力。近年来,在国家自然科学基金的资助下,风景园林学围绕城市绿地、公园、园林植物等开展了风景园林状态、过程、机制、影响、决策等一系列基础性、前沿性研究,完善了风景园林规划设计理论与方法,同时也在风景园林定性与定量方法上取得了新进展,为响应国家社会经济快速发展需求提供了重要的理论支撑。然而,囿于有限的发展时间,风景园林学在自然系统与人文系统的交互作用研究方面仍处于起步阶段。面对日益严峻的生态环境恶化、地域景观同质化、公共资源享用非均等化、生活方式与时空行为多样化等问题和挑战,未来风景园林学在自然系统与人文系统多要素甚至全要素的交叉与综合作用方面的研究尤为必要和重要。中国风景园林学科发展也应继续紧密联系中国本土需求,形成并完善具有学科共识的科学研究框架和研究范式。

    注:文中图片均由作者绘制。


    参考文献:
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    [3] 杨锐.论风景园林学发展脉络和特征:兼论21世纪初中国需要怎样的风景园林学[J].中国园林,2013(6):6-9.
    [4] 增设风景园林学为一级学科论证报告[J].中国园林,2011(5):4-8.
    [5] 李蕾蕾.从新文化地理学重构人文地理学的研究框架[J].地理研究,2004,23(1):125-134.

    (编辑/王媛媛 王吉伟)