基于灰色關(guān)聯(lián)度分析的城市林蔭道樹種評價*

顧湯華

上海市綠化管理指導(dǎo)站 上海 200020

城市林蔭道是在城市中心區(qū)域或城市化程度較高的集中區(qū)域道路兩側(cè)(隔離帶)各種植一排以上行道樹形成林蔭道覆蓋空間，具備交通、景觀游憩、生態(tài)等綜合功能的城市次級道路或復(fù)合型林蔭大道［1-2］。城市林蔭道的建立應(yīng)該在充分認(rèn)識城市綠化樹種的生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)上對樹種進(jìn)行合理選擇和配置［3］，而對樹種的評價是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的前提。樹種選擇、評價的方法很多，灰色關(guān)聯(lián)度法是其中一種。本文以上海普陀區(qū)的行道樹樹種生長指標(biāo)作為評價依據(jù)［4］，運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法對樹種進(jìn)行綜合評價，為上海林蔭道樹種選擇提供合理化的建議［5-6］。

1 研究地概況與試驗(yàn)材料

1.1 研究地概況

上海屬北亞熱帶季風(fēng)性氣候，雨熱同期，日照充分，雨量充沛。上海氣候溫和濕潤，極端最高氣溫40.2 ℃，極端最低氣溫-12.1 ℃。春秋較短，冬夏較長。

1.2 試驗(yàn)材料

本文以上海普陀區(qū)12 個行道樹樹種為主要的評價對象，待評價的樹種樹齡、養(yǎng)護(hù)水平、生長氣候條件基本一致。從城市環(huán)境的特殊性以及市民對林蔭道的需求分析來確定待評價樹種的指標(biāo):胸徑、樹冠、一年生枝長度、一年生枝粗度、一年生枝著葉數(shù)量、一年生枝上葉片厚度、一年生枝葉面積總量和遮蔭率(無遮擋下光照強(qiáng)度/樹蔭下全遮擋關(guān)照強(qiáng)度)。在2012年9月份進(jìn)行指標(biāo)測定。具體樹種和指標(biāo)量化見表1。

2 分析方法

2.1 構(gòu)建“最優(yōu)”樹種

將參加實(shí)驗(yàn)的12 樹種視為一個灰色系統(tǒng)，每個樹種視為一個灰色系統(tǒng)，每個樹種即為該系統(tǒng)中的一個因素，構(gòu)成一個理想的參考樹種，其各項(xiàng)指標(biāo)所構(gòu)成的數(shù)列為參考數(shù)列X0(k)(以待評價樹種各指標(biāo)最優(yōu)值構(gòu)建“最佳樹種”)。待評價樹種各項(xiàng)生態(tài)指標(biāo)構(gòu)成的數(shù)列列為比較數(shù)列Xi(k)(i=1，2….. n，其中n 為樹種)［7-8］。

表1 最優(yōu)樹種與待評價樹種的指標(biāo)數(shù)據(jù)

2.2 初值化處理

考慮到同一樹種不同指標(biāo)大小及單位差異甚大，為便于關(guān)聯(lián)分析，需進(jìn)行一致性處理，見表2。

表2 最優(yōu)樹種與待評價樹種的指標(biāo)數(shù)據(jù)初值化

2.3 兩個層次關(guān)聯(lián)系數(shù)ξi(k)的計算

首先根據(jù)表2 分別計算出各對應(yīng)點(diǎn)差的絕對值［9］，并得出各生態(tài)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)［10］，結(jié)果見表3。

表3 各生長指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)

2.4 關(guān)聯(lián)度計算

通過關(guān)聯(lián)度可以比較出樹種的優(yōu)劣［11］。將各關(guān)聯(lián)系數(shù)代入公式

即可得出各待評價樹種的等權(quán)關(guān)聯(lián)度。根據(jù)城市林蔭道的主要目標(biāo)(滿足市民對林蔭的需求)、集中專家的經(jīng)驗(yàn)與意見，賦予各指標(biāo)以相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)Wk(表3)，計算出加權(quán)關(guān)聯(lián)度。等權(quán)關(guān)聯(lián)度和加權(quán)關(guān)聯(lián)度及關(guān)聯(lián)序見表4。

表4 待評價樹種的關(guān)聯(lián)度及關(guān)聯(lián)序

2.5 關(guān)聯(lián)度分析與評價

通過各個樹種的關(guān)聯(lián)度大小，可以明確各樹種的優(yōu)劣。由表4 可以看出:1)在各評價指標(biāo)同等重要的情況下，待評價樹種綜合性狀表現(xiàn)好的是懸鈴木和珊瑚樸。2)在各評價指標(biāo)重要程度不同等(權(quán)重不同)的情況下，待評價樹種綜合性狀表現(xiàn)好的樹種仍是懸鈴木和珊瑚樸，結(jié)論與1)一致。3)結(jié)合待評價樹種的等權(quán)關(guān)聯(lián)度和不等權(quán)關(guān)聯(lián)度的排序，將評價樹種分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個等級，Ⅰ級樹種有懸鈴木、珊瑚樸，Ⅱ級樹種有楸樹、馬褂木、國槐、樸樹、楊樹，Ⅲ級樹種有七葉樹、常青白蠟、楓香、臭椿、重陽木。從上海林蔭道現(xiàn)狀來看，上海的林蔭道主要樹種是懸鈴木，占80%左右［12］。懸鈴木具有冠大蔭濃、適生性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但也造成林蔭樹種相對單一、物種豐富度不高的問題。應(yīng)豐富樹木品種，以促進(jìn)生物多樣性，提升城市園林景觀。推薦珊瑚樸、馬褂木、國槐樹種作為林蔭道樹種，同時少量道路種植七葉樹、重陽木等樹種做景觀點(diǎn)綴。

3 討論

運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法進(jìn)行樹種選擇的綜合評價，能夠客觀、正確、較全面的評價各樹種的優(yōu)劣。這種方法采用了較多的指標(biāo)，避免了人為評判的主觀性，其分析結(jié)果與實(shí)際現(xiàn)狀相吻合，說明這種分析方法用于樹種綜合評價選擇是可行的。

利用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法評價城市林蔭道樹種時，等權(quán)關(guān)聯(lián)度與加權(quán)關(guān)聯(lián)度之間存在一定差異。等權(quán)關(guān)聯(lián)度的分析在實(shí)踐中應(yīng)用價值不大［13］，分析結(jié)果有一定的片面性;而加權(quán)關(guān)聯(lián)度的分析考慮到各指標(biāo)的差異性，較為有效，與實(shí)際相近。

應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法評價城市林蔭道的關(guān)鍵是“最優(yōu)樹種”(理想樹種)的構(gòu)建、指標(biāo)的選擇及各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)的確定，這三者均能影響評價的可靠性、準(zhǔn)確性［14］。所以，在實(shí)際應(yīng)用過程中，應(yīng)根據(jù)自身需要，對“最優(yōu)樹種”構(gòu)建、評估性狀指標(biāo)選擇和指標(biāo)權(quán)重系數(shù)確定做進(jìn)一步改進(jìn)，使評價結(jié)果更加準(zhǔn)確和客觀，為樹種的合理應(yīng)用提供理論依據(jù)［15］。

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