層次分析法在慶陽市行道樹選擇中的應(yīng)用

穆妮妮，張彥山，張有龍

（甘肅省慶陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，甘肅 西峰 745000）

近年來，隨著建設(shè)隴東能源化工基地和創(chuàng)建園林城市步伐的加快，保護(hù)生態(tài)環(huán)境、創(chuàng)造優(yōu)美的宜居城市已成為慶陽市面臨的首要問題。行道樹作為城鎮(zhèn)綠化的主要樹種，在創(chuàng)造優(yōu)美的城市景觀和改善生態(tài)環(huán)境方面發(fā)揮著越來越重要的作用。行道樹不同于一般的綠化樹種，具有采用大苗移栽、壽命長、適應(yīng)性強(qiáng)、易養(yǎng)護(hù)等特點(diǎn)。隨著園林綠化的發(fā)展，行道樹種不斷豐富。因此，選擇應(yīng)用觀賞價(jià)值高、適應(yīng)性強(qiáng)、易養(yǎng)護(hù)管理的行道樹種，已成為城市綠化工作的重要課題之一。我們應(yīng)用層次分析法，探討了慶陽市的行道樹選擇評價(jià)問題，以期為慶陽市合理選擇行道樹種提供參考。

1 研究區(qū)概況

慶陽市屬黃河中游黃土高原溝壑區(qū)，地形北高南低，屬大陸性氣候。降水量南多北少，年平均降水量480～660 mm，降水多集中在7—9月。氣溫南部高于北部，年平均氣溫9.5～10.7℃，極端最低氣溫-22.6℃，無霜期140～180 d。全市林業(yè)用地105.85萬hm2，占總面積的39%，其中林地40.39萬hm2?；盍⒛拘罘e量為1 425萬m3，森林覆蓋率為25%［1］。

2 研究對象

樹種按照以鄉(xiāng)土樹種為主、外來樹種為輔，兼顧生態(tài)效益與觀賞價(jià)值的原則選擇。具體選擇指標(biāo)包括移栽成活率、生態(tài)適應(yīng)性、景觀效果、無公害且少病蟲害。結(jié)合慶陽市的立地條件和現(xiàn)有森林資源狀況初選了20個(gè)樹種，分別為法國梧桐、楸樹、桑樹、國槐、臭椿、銀杏、山楂、榆樹、文冠果、山杏、側(cè)柏、紫葉李、刺柏、白楊、柿子樹、柳樹、合歡、雪松、油松、云杉。

3 研究方法

按照層次分析法（AHP）對20種樹木進(jìn)行評價(jià)［2］。

4 結(jié)果與分析

4.1 評價(jià)體系的建立

在樹種選擇的決策體系中，研究目標(biāo)是通過科學(xué)的選擇樹種使行道樹的綜合效益最好。為了達(dá)到這一目的，樹種評價(jià)考慮的主要準(zhǔn)則層指標(biāo)有生態(tài)習(xí)性、抗逆性、觀賞性、管理養(yǎng)護(hù)、生態(tài)效益5個(gè)方面。通過進(jìn)一步細(xì)化，認(rèn)為需要考慮滯塵能力、抗寒性、耐貧瘠等因子，這些因子隸屬于主要準(zhǔn)則，放在下一層次考慮即指標(biāo)層次且分屬于不同準(zhǔn)則。評價(jià)指標(biāo)的選取結(jié)合頻度分析法、理論分析法和專家咨詢法3種方法進(jìn)行綜合選取，最終形成慶陽市行道樹樹種綜合評價(jià)指標(biāo)體系［3］。將各個(gè)層次的因子按其上下級隸屬關(guān)系確定位置，構(gòu)成如圖1所示的遞階層次結(jié)構(gòu)。

4.2 評價(jià)指標(biāo)的量化

根據(jù)行道樹的樹種選擇要求，結(jié)合調(diào)查研究成果和專家咨詢結(jié)果，采用4分評分制對選擇指標(biāo)實(shí)行量化分級，每一個(gè)指標(biāo)確定相應(yīng)的評分標(biāo)準(zhǔn)（表1）。其中形態(tài)習(xí)性、耐貧瘠性、綠色期長短、樹體整潔度指標(biāo)主要根據(jù)本地長勢情況，對現(xiàn)有樹種進(jìn)行的量化分級；分支節(jié)點(diǎn)高度指標(biāo)依據(jù)分支節(jié)點(diǎn)的具體高度進(jìn)行量化分級；生長速度指標(biāo)根據(jù)行道樹早期生長速度進(jìn)行量化分級［4］；抗旱性指標(biāo)根據(jù)需水程度進(jìn)行量化分級［5］；抗寒性指標(biāo)根據(jù)樹體受寒害情況進(jìn)行量化分級［6］；固碳釋氧能力指標(biāo)用單位葉面積植物的日平均固碳量進(jìn)行量化分級［7］；抗病蟲性、抗污染、觀賞性、殺菌能力和滯塵能力指標(biāo)先進(jìn)行定性評比，然后進(jìn)行量化處理［8-11］。

圖1 樹種評價(jià)指標(biāo)體系遞階層次

4.3 指標(biāo)權(quán)重的確定

構(gòu)造判斷矩陣時(shí)向慶陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院專家請教詢問，進(jìn)行兩兩比較，按重要性程度進(jìn)行1～9賦值。并依據(jù)賦值構(gòu)建判斷矩陣，對判斷矩陣運(yùn)用matlab層次分析工具包，求解出λmax、CI、CR及層次單排序w。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，所有單排序的CR＜0.1，即每個(gè)判斷矩陣的一致性都是可以接受的。計(jì)算得到的權(quán)重值較客觀地反映了準(zhǔn)則層指標(biāo)的重要程度以及指標(biāo)層在所屬準(zhǔn)則層的重要程度。層次總排序是指每一個(gè)判斷矩陣各因素針對目標(biāo)層（最高層）的相對權(quán)重。這一權(quán)重的計(jì)算采用逐層合成的方法。具體公式為層次總排序=2級指標(biāo)Bi×3級指標(biāo)Ci（層次單排序）。指標(biāo)層層次總排序及檢驗(yàn)結(jié)果見表2。

表1 樹種評價(jià)指標(biāo)及評分標(biāo)準(zhǔn)

表3 慶陽市行道樹樹種選擇綜合評價(jià)結(jié)果

表2 指標(biāo)層層次總排序

4.4 綜合評價(jià)及排序

依據(jù)評價(jià)體系指標(biāo)，對備選的慶陽市發(fā)展行道樹較好的21個(gè)樹種進(jìn)行綜合評判。綜合評價(jià)結(jié)果利用方程V=∑βω（其中V為綜合得分，β為因子評分，ω為因子排序值，n為因子數(shù)）。根據(jù)方程得出，慶陽市行道樹21個(gè)樹種的綜合評價(jià)值，再利用公式cCEI=S/S0×100%算出綜合評價(jià)指數(shù)。其中，cCEI為綜合評價(jià)指數(shù)；S為評價(jià)分?jǐn)?shù)值；S0為理想值（取每一個(gè)因子的最高級別與權(quán)重相乘疊加而得）。cCEI作為分級的依據(jù)，并以綜合評價(jià)指數(shù)分級法劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級后確定各樣方植物景觀的評價(jià)等級（表3），可以看出，在慶陽市，法國梧桐、楸樹、桑樹、國槐、臭椿、銀杏生態(tài)效益好且適應(yīng)性較強(qiáng)，評價(jià)指數(shù)均高于85%，評價(jià)等級為Ⅰ級。側(cè)柏、刺柏抗逆性表現(xiàn)突出，四季常青，評價(jià)指數(shù)高于75%，評價(jià)等級為Ⅱ級。

5 小結(jié)

根據(jù)樹種評價(jià)結(jié)果，法國梧桐、楸樹、桑樹、國槐、臭椿、銀杏等落葉樹種在慶陽市生態(tài)效益好且適應(yīng)性較強(qiáng)，綜合性狀表現(xiàn)好。側(cè)柏、刺柏兩種常綠針葉樹種，由于抗逆性表現(xiàn)突出且四季常青，綜合評價(jià)較高。因此，在慶陽市行道樹建植中，建議以法國梧桐、臭椿、銀杏、國槐、桑樹為主，側(cè)柏、刺柏為輔，打造擁有四季美景的行道樹群體結(jié)構(gòu)。

［1］ 劉 慧.慶陽市旱作農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的限制因素及對策［J］．甘肅農(nóng)業(yè)科技，2010（11）：36-38．

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