牯牛降國家級自然保護區(qū)野生觀賞植物觀賞價值評價體系構(gòu)建

戴啟培，文萍芳

(池州職業(yè)技術(shù)學院，安徽池州247000)

隨著人民生活水平的提高，戶外運動得到了諸多大眾的青睞，作為森林生態(tài)系統(tǒng)為主的自然保護區(qū)成為戶外生態(tài)旅游的重要選擇之一.截止2012年底，國家級自然保護區(qū)已經(jīng)達到393個，其中以森林生態(tài)系統(tǒng)保護區(qū)居多，約占43.47%［1］.為進一步做好保護、開發(fā)、利用，對區(qū)內(nèi)珍稀瀕危植物和野生觀賞植物資源進行觀賞價值評價，為廣大游客提供可賞可游的生態(tài)景觀顯得尤為重要.何平等［2］就選用江西50種珍稀瀕危植物進行了定量化研究，而2005年方燕鴻采用野外拍攝照片的方法，并用心理物理學法對野生觀賞植物觀賞特性進行室內(nèi)評判，得出數(shù)量化評價指標［3］.武旭霞［4］提出用層次分析法評價野生觀賞植物，構(gòu)建了對內(nèi)蒙古草本植物的評價體系.這之后，利用層次分析法構(gòu)建野生觀賞植物評價體系則成為諸多研究學者的首選，如張佳平［5］對江蘇連云港云臺山的野生植物，盧高峰［6］對重慶中梁山9種野生觀賞植物構(gòu)建了評價體系;黃柳菁［7］等用層次分析法篩選出廣州有109種種子植物具有觀賞較高觀賞價值;杜廣明［8］等對輝河自然保護區(qū)的野生觀賞植物進行了利用評價篩選研究.

牯牛降自然保護區(qū)內(nèi)植物資源豐富，是中國北緯30°難得的原始森林，區(qū)內(nèi)植物景觀豐富，有176科1209種高等植物.研究牯牛降保護區(qū)的植物資源及觀賞價值應(yīng)用評價，對加大保護區(qū)的保護力度，提高生態(tài)旅游景觀內(nèi)涵無疑具有重要的意義和指導價值.如程希平［9］等研究了區(qū)內(nèi)優(yōu)勢樹種的生態(tài)特征和生長動態(tài)，為區(qū)內(nèi)林分管理提供了參考依據(jù);張淼望［10］從保護區(qū)民居與生物多樣性等方面進行了分析與研究，提出了改進保護區(qū)管理的對策;倪味詠［11］從生物多樣性開發(fā)利用與保護方面進行了研究探討;戴啟培［12］從園林應(yīng)用角度對區(qū)內(nèi)植物進行了觀賞價值評價與植物群落分析，同時還對區(qū)內(nèi)森林群落結(jié)構(gòu)與應(yīng)用進行了分析與論證［13］;王挺［14］記錄了190種植物的開花物候、生活型、性系統(tǒng)、花部綜合特征，為區(qū)內(nèi)觀賞植物的繁育進行了系統(tǒng)的研究;王四川［15］對區(qū)內(nèi)闊葉種子生態(tài)學進行了研究，這些研究成果為更好地保護區(qū)內(nèi)植物的森林生態(tài)特征提供了很好的技術(shù)支撐.黃大國［16］和涂程［17］對保護區(qū)內(nèi)旅游消費行為進行了研究，研究表明在區(qū)內(nèi)旅游的動機多為生態(tài)旅游，享受大自然的天然賞賜.

目前，對于賴以構(gòu)成保護區(qū)內(nèi)森林生態(tài)旅游對象的主要要素—野生觀賞植物，還沒有專門的平臺對其觀賞植物、群落景觀等觀賞價值進行系統(tǒng)的介紹，更談不上方便快捷的查詢與指導，而這為研究人員加快研究步伐、規(guī)劃人員優(yōu)化旅游景觀線路、游客深入了解區(qū)內(nèi)優(yōu)質(zhì)資源帶來了困難，不利于保護區(qū)的長遠、持續(xù)性的發(fā)展與建設(shè).

基于“自然保護是手段，利用是目的，兩者不可分割”的基本觀點，倡導保護區(qū)就地開發(fā)與利用，提高生態(tài)旅游景觀價值，研究構(gòu)建牯牛降保護區(qū)野生觀賞植物圖片數(shù)據(jù)庫.通過建立以表的形式為基礎(chǔ)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，力求實現(xiàn)牯牛降野生觀賞植物信息、觀賞價值和空間分布等數(shù)據(jù)的管理與共享，以提高保護區(qū)的植物觀賞資源的利用率.

1 區(qū)內(nèi)觀賞植物資源調(diào)查統(tǒng)計與分析處理

1.1 材料與研究方法

材料為2008年4月、7月和2009年5月、12月線路調(diào)查到的區(qū)內(nèi)野生植物資源.為客觀地評價植物的觀賞特性，在調(diào)查時，拍攝并篩選出約3000張效果好、有代表性的能較好反應(yīng)野生觀賞價值的圖片做為待分析的材料;同時詳細記錄每個植物的形、色、觀賞期、分布范圍、物種豐富度、芳香性等性狀，以備后續(xù)打分.

以心理物理學法進行初步評判，初步篩選出具有觀賞價值的野生植物，做為進一步研究評價的對象.通過《中國植物志》《安徽植物志》等相關(guān)文獻，并邀請專家對初步篩選后的植物進行科、屬、種的鑒定與校正.

對鑒定后的植物進行科、屬分析，確定觀賞植物的觀賞價值，篩選出觀賞價值較高的50種木本植物作為評價對象.建立野生觀賞植物評價體系，并對50種野生植物進行逐一主體與分析.

1.2 區(qū)內(nèi)植物的基本信息及觀賞價值初步分析

通過2年4個季節(jié)的線路調(diào)查結(jié)果，逐一評閱野生觀賞植物調(diào)查表，對拍攝的約3000張圖片進行初步評價，然后請專家對植物進行鑒定后統(tǒng)計表明:區(qū)內(nèi)共有野生觀賞植物944種(圖1).在全部944種觀賞植物中，木本植物(含藤本)占到518種，喬木為216種分布在108個屬49科中.其中殼斗科(Fagaceae)、樟科(Lauraceae)、薔薇科(Rosaceae)排在前3位，其后依次為榆科(Ulmaceae)、槭樹科(Aceraceae)、冬青科(Aquifoliaceae)、豆科(Papilionaceae)、木犀科(Oleaceae)、漆科(Anacardiaceae)、安息香科(Anacardiaceae)，共計123種，占觀賞喬木總數(shù)的56.9%;灌木221種分布在101屬43科中，其中薔薇科、豆科、忍冬科(Caprifoliaceae)、山茶科(Theaceae)等10科分布較多，約占總數(shù)的60%以上;藤本81種分布在45屬20科中，其中草本植物占到426種，分布在263屬77科中，占到全部觀賞植物的45%多，其中菊科(Compositse)占了73種，約占總數(shù)的17%，其后依次是唇形科(Labiatae)30種、百合科(Liliaceae)29種.

圖1 不同生活型觀賞植物的調(diào)查統(tǒng)計圖Fig.1 Statistics on the living types of the wild ornamental

為確保觀賞價值評價體系的合理性和客觀性，本研究只限于對區(qū)內(nèi)的野生觀賞喬木和灌木進行評價.經(jīng)初步分析后把觀賞植物分成4大類.第一類為觀花植物.觀花喬木類20科58種(圖2)，以白色或黃為主體，紅色較少，其中以四照花(Cronus japonica var.chinensis)花色、花形最為特別，觀賞價值極高;觀花灌木109種(圖3)，其中春花植物為52種，粉紅色花系以杜鵑花科(Ericaceae)為云錦杜鵑(Rhododendron fortunei Lindl)、黃山杜鵑(Rhododendron anwheiense)等植物為代表，有以宜昌莢蒾(Viburnum erosum)、蝴蝶戲珠花(Viburnum plicatum var.tomentosum)為代表的白色花系觀賞價值較高.

第二類為觀葉類植物，據(jù)初步統(tǒng)計，以觀賞葉形、葉色或是以葉色季相性變化為主的木本植物有78種左右(圖4)，以觀葉型為代表的有樹參(Dendropanax dentiger)、八角楓(Alangium chinense)、厚皮香(Ternstroemia gymnanthera)等植物;以秋色葉為代表的有大果衛(wèi)茅(Euonymus myrianthus)、槭樹科的安徽槭(Aceranhweiense)、毛 果 槭 (A.nikoense)、婺源槭(A.wuyanense)等.

第三類為觀果植物，統(tǒng)計表明這類植物主要為木本類，觀果植物主在分布在31科131種.有以觀賞紅果為主體的省沽油科(Staphyleaceae)植物銀鵲樹(Tapiscia sinensis)、野鴉椿(Euscaphis japonica)，大戟科(Euphorbiaceae)的粗糠柴(Mallotus philippensis)等近100種之多，還有以清灰葉下珠(Phyllanthus glaucus)、青錢柳(Cyclocarya paliurus)為代表的果形獨特的觀果植物數(shù)十種之多.

第四類為觀形或觀枝干植物.統(tǒng)計表明，這類植物有96種左右，觀干的如有紫莖(Stewartia sinensis)，紫莖樹皮片狀脫裂，內(nèi)皮棕黃光潔，斑駁奇麗;花白瓣黃蕊，清秀淡雅;有以樹皮青色的梧桐樹(Firmiana simplex)等.

1.3 確定待評價的野生觀賞植物種類

按照上述分類及心理物理學法進行篩選，并遵循同屬不同種但觀賞價值相差無異的植物只選取其中一種的原則，確定了33科50屬50種觀賞價值較高的植物(其中喬木為22科25種，灌木16科25種)作為評價體系的研究對象.

圖2 野生觀花喬木花色種類統(tǒng)計圖Fig.2 The wild ornamental tree color statistics

圖3 觀花灌木花期統(tǒng)計分析Fig.3 Analysis of flowering shrub flowering statistics

圖4 觀葉植物統(tǒng)計分析Fig.4 Analysis of statistical foliage plants

2 野生植物觀賞價值評價體系的構(gòu)建

2.1 評價模型的構(gòu)建與一致性檢驗

目前，對野生植物觀賞價值評價多采用層次分析法(The Analytical Hierarchy Process，簡稱AHP分析法)［18－19］，它將復雜的問題層次化，把定性的問題定量化，解決了系統(tǒng)評價的準確性、客觀性［21］.近些年來，園林界對野生觀賞植物應(yīng)用評價研究多［21－22］，但大多是從園林應(yīng)用的角度進行評價，也就是加入了園林開發(fā)利用潛力、生物學特性等應(yīng)用可能性［11，19－20］.

基于對保護區(qū)植物就地保護和就地開發(fā)利用的目的，建立以野生植物觀賞價值為目標層的評價體系，具體做法如下:

目標層(A):牯牛降野生植物觀賞價值評價.

約束層(C):制約、限制保護區(qū)內(nèi)野生植物觀賞價值的各種因素.遵照人們的審美習慣和觀賞習慣，將其分為形(C1)、色(C2)、觀賞期(C3)、單體旅游開發(fā)價值(C4).

因子層(P):體現(xiàn)約束層的具體指標，對各指標確定計算方法，確定評價分值(表1).

最底層(D):待評價的野生植物.評價模型如圖5所示.

根據(jù)上述評價模型，根據(jù)總目標的要求，在廣泛征求專家和游客的意見基礎(chǔ)上，用AHP通行的1～9標度法［29］，而做出兩兩比較判斷，構(gòu)造出:A－C(約束層對目標層的比較判斷)和C－P(因子層對約束層的比較判斷)，合計5個判斷矩陣.

表1 牯牛降野生植物觀賞價值評價指標及評分方法Tab.1 Value evaluation index and method of wild ornamental in Guniujiang

圖5 觀賞價值評價模型結(jié)構(gòu)圖Fig.5 Evaluation model of ornamental value

將判斷矩陣的各個向量采用幾何平均，然后規(guī)一化，得到的列向量就是權(quán)重向量，計算公式為:

為檢驗一致性，采用下列公式計算矩陣的最大特征根λmax:

查找相應(yīng)的平均隨機一致性指標RI:對1～9階矩陣，RI值見表2.

表2 平均隨機一致性指標RI值表Tab.2 Table average random consistency index RI

計算一致性比例CR:

通過上述公式計算，得出一致性的檢驗結(jié)果，計算結(jié)果如表3所示.依此計算公式類推，計算出表4～7，結(jié)果表明所有環(huán)節(jié)CR＜0.1，具有滿意的一致性.

表3 判斷矩陣及一致性檢驗(A－C)Tab.3 Judgment matrix and consistence examination A － C:CR=0.0583 ＜0.1; λmax=4.1555

表4 判斷矩陣及一致性檢驗(C1－Pi)Tab.4 Judgment matrix and consistence examination C1－Pi:CR=0.0728 ＜0.1;λmax=4.1943

一致性評價后，將因子層指標權(quán)重(P)乘以其目標層權(quán)重(C)，得到指標在整個體系內(nèi)的總權(quán)重值，如表8所示.

表5 判斷矩陣及一致性檢驗(C2－Pi)Tab.5 Judgment matrix and consistence examination C2－Pi:CR=0.0436 ＜0.1;λmax=4.1164

表6 判斷矩陣及一致性檢驗(C3－Pi)Tab.6 Judgment matrix and consistence examination C3－ Pi:CR=0.0746 ＜0.1;λmax=5.3343

表7 判斷矩陣及一致性檢驗(C4－Pi)Tab.7 Judgment matrix and consistence examination CR=0.0148 ＜0.1;λmax=5.0664

表8 因子層對于目標層的總排序權(quán)重值Tab.8 The total order weight of the standard layer for the target layer

從表8可以看出各因子層重要值對比度.可以看出，葉色、花色、觀花期與觀賞顯著度是游人最為重視的因子層，在生態(tài)旅游中具有重要的地位.由此也可以看出，植物的顏色與觀賞期決定了野生植物觀賞價值的高低，這與經(jīng)驗評價方法相一致.

2.2 評價組織實施

按照上述構(gòu)建的評價模型，用絕對評定選擇法進行綜合評價.將18項因子層按照表1所列的1－5個標度的方法確定各因子標度值，再將各標度值與因子層的總權(quán)重值相乘，得出Ai={P1，P2，…，P18}.根據(jù)計算出的A值高低，將其觀賞價值水平分成5級，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分別代表觀賞價值極高、觀賞價值高、觀賞價值一般、觀賞價值差、無觀賞開發(fā)價值五種水平，各等級所對應(yīng)的分值如表9所示.

在綜合評價中，某些指標(如P1、P2)不能直接量化，可采用李克特量表對指標進行賦值化運算［30］，邀請專家針對實際的植物，對應(yīng)指標進行評分，取平均值作為實際值.

表9 野生植物觀賞價值等級劃分標準Tab.9 The grading standards of ornamental value of wild plant

2.4 區(qū)內(nèi)野生植物觀賞價值結(jié)果計算分析

經(jīng)初步篩選后，對50種具有觀賞價值的植物進行評價.經(jīng)調(diào)查拍攝植物圖片后咨詢專家的基礎(chǔ)上，得出植物因子層的標度值，此處以香果樹為例(表10).按照上述計算方法，香果樹的綜合觀賞價值:

A=4 ×0.0462+5 ×0.0723+3 ×0.0133+5 ×0.1022+3 ×0.1383+4 ×0.1367+5 ×0.0188+3 ×0.0246+5 ×0.0337+3 ×0.1341+4 ×0.0444+5 ×0.0704+3 ×0.1226+3 ×0.0143+4 ×0.0113+2 ×0.0027+3×0.0119+2×0.0023=3.8287;計算的結(jié)果表明，觀賞價值達到了Ⅰ級的指標，與經(jīng)驗評價法相吻合，在保護區(qū)開發(fā)利用的前景廣闊.

表10 野生植物因子層標度值統(tǒng)計Tab.10 The statistics of wild plant object layer scaling value

遵循上述計算方法，25種喬木和25種灌木評價結(jié)果及等級如表11所示.計算結(jié)果表明，位于Ⅰ級的觀賞植物大多是既能觀花、觀葉、觀果的植物，區(qū)內(nèi)開發(fā)利用價值高;Ⅱ級的植物大多只有其中一項或二項有期觀賞特性一，可視種群數(shù)量與分布特征進行有針對性的開發(fā)利用，Ⅲ級和Ⅳ級的植物則多為奇特性的植物，符合專業(yè)人士進行研究與欣賞，不利于旅游開發(fā).

表11 50種植物評價結(jié)果等級表Tab.10 List of 50 species of evaluation results

續(xù)表11:

3 結(jié)語與展望

基于就地保護與開發(fā)的野生植物觀賞價值評價體系的建立及評價結(jié)果，為保護區(qū)就地開發(fā)提供了可參考的依據(jù).在進行生態(tài)旅游景點尤其是建立以優(yōu)質(zhì)的野生觀賞植物為景點方面提供了參考依據(jù)，比如根據(jù)評價結(jié)果可以在牯牛降保護區(qū)建立以香果樹群落為代表的香果墩景區(qū)，以云錦杜鵑為主體的杜鵑谷景區(qū)等等.同時評價體系的建立為創(chuàng)建野生觀賞植物數(shù)據(jù)庫，提供了基礎(chǔ)的有價值的植物素材(信息);數(shù)據(jù)庫將初步實現(xiàn)根據(jù)科、屬、種的名稱對牯牛降野生觀賞植物的基本信息、統(tǒng)計信息、圖片信息、觀賞價值、分布狀態(tài)和園林應(yīng)用前景等方面進行檢索，為廣大愛好生態(tài)旅游的旅客提供一個先行了解的平臺，為區(qū)內(nèi)管理者提供一個開發(fā)利用的信息參考平臺，也為增加城市物種多樣性而開展的引種入城提供了參考.

隨著人民生活水平的提高，生態(tài)旅游的興起，使得人們更加重視自然群落景觀，因而，開發(fā)利用自然的森林群落景觀并在城內(nèi)進行近自然群落景觀的設(shè)計，是今后乃至很長時間內(nèi)保護區(qū)開發(fā)利用與城市園林環(huán)境建設(shè)的重要內(nèi)容.因此在保護區(qū)進行單體觀賞價值評價的基礎(chǔ)上，進行植物群落整體觀賞價值評價與分析研究，具有更加重要的現(xiàn)實意義.

［1］ 任慧，郝孟曦，張萌，等.我國國家級自然保護區(qū)數(shù)量特征研究［J］.生態(tài)科學，2012，31(3):225－232.

［2］ 何平，肖宜安，李曉紅.江西珍稀瀕危植物優(yōu)先保護定量研究［J］.武漢植物學研究，2003，21(5):423－428.

［3］ 方燕鴻.野生觀賞植物觀賞特性數(shù)量化評價［J］.華東森林經(jīng)理，2005，19(4):45－50.

［4］ 武旭霞，游捷，林啟美.觀賞植物野生資源開發(fā)利用價值評價體系的建立及應(yīng)用［J］.中國農(nóng)學通報，2006，22(8):464－469.

［5］ 張佳平.連云港云臺山野生觀賞植物調(diào)查、評價及應(yīng)用研究［D］.南京:南京林業(yè)大學，2011.

［6］ 盧高峰.重慶中梁山海石公園九種野生觀賞植物物候分析及野生植物觀賞價值等級評價體系研究［D］.重慶:西南大學，2011.

［7］ 黃柳菁，邢福武，周勁松，等.廣州野生觀賞種子植物資源調(diào)查與觀賞評價［J］.福建林業(yè)科技，2010，37(2):82－89.

［8］ 杜廣明，沈向群，楊智明.基于AHP的輝河國家級自然保護區(qū)野生植物資源觀賞價值評價［J］.北方園藝，2011(6):94－99.

［9］ 程希平，楊曉軍，鞏合德，等.牯牛降自然保護區(qū)優(yōu)勢樹種生長分析［J］.南方農(nóng)業(yè)學報，2013，44(1):106－110.

［10］ 張淼望.淺論牯牛降國家級保護自然保護區(qū)生物多樣性保護［J］.現(xiàn)代園藝，2012(8):140－141.

［11］ 倪味詠.牯牛降保護區(qū)生物多樣性的開發(fā)利用及保護對策［J］.安徽林業(yè)科技，2011，37(5):50－53.

［12］ 戴啟培.牯牛降野生觀賞植物資源調(diào)查與評價研究［D］.南京:南京林業(yè)大學，2010.

［13］ 戴啟培.牯牛降保護區(qū)森林群落結(jié)構(gòu)與應(yīng)用分析［J］.長江大學學報:自然科學版·農(nóng)學卷，2012，10(9):1－4.

［14］ 王挺.安徽牯牛降保護區(qū)常綠闊葉林繁育系統(tǒng)的研究［D］.南京:南京林業(yè)大學，2009.

［15］ 王四川.安徽牯牛降常綠闊葉林種子生態(tài)學研究［D］.南京:南京林業(yè)大學，2009.

［16］ 黃大國.牯牛降自然保護區(qū)(石臺)黃金周生態(tài)旅游客源市場組成結(jié)構(gòu)分析［D］.合肥:安徽農(nóng)業(yè)大學，2008.

［17］ 涂程.牯牛降旅游風景區(qū)旅游消費行為研究［D］.合肥:安徽理工大學，2010.

［18］ 許樹柏.層次分析法原理［M］.天津:天津大學出版社，1986.

［19］ 武旭霞，游捷，林啟美.觀賞植物野生資源開發(fā)利用價值評價體系的建立及應(yīng)用［J］.中國農(nóng)學通報，2006，22(8):464－469.

［20］ 黃鶴羽.科技進步對林業(yè)經(jīng)濟增長作用分析與定量測算研究［M］.北京:科學技術(shù)文獻出版社，1996.

［21］ 唐浩君.中國木蓮屬植物的觀賞性狀研究和觀賞價值評價［D］.昆明:云南農(nóng)業(yè)大學，2012.

［22］ 張佳平.連云港云臺山野生觀賞植物調(diào)查、評價及應(yīng)用研究［D］.南京:南京林業(yè)大學，2011.

［23］ 何國生.園林樹木學［M］.北京:機械工業(yè)出版社，2010:449－461.

［24］ 賈雪晴.園林植物色彩的心理反應(yīng)研究［D］.杭州:浙江農(nóng)林大學，2012.

［25］ 國家林業(yè)局保護司.中國珍稀瀕危保護植物的名錄［M］.北京:中國林業(yè)出版社，2010.

［26］ 李娜.自然保護區(qū)植物旅游資源分類與評價研究［D］.北京:北京林業(yè)大學，2011.

［27］ 柴孝仙.衢州市觀賞性芳香植物園林應(yīng)用調(diào)查研究［D］.福州:福建農(nóng)林大學，2013.

［28］ 游榮盛.園林植物文化解讀體系研究［D］.福州:福建農(nóng)林大學，2011.

［29］ 賀建勛.系統(tǒng)建模與數(shù)學模型［M］.福州:福建科學技術(shù)出版社，1995.

［30］ 南開大學邏輯學教研室.邏輯學基礎(chǔ)教程［M］.天津:南開大學出版社，2003.