基于AHP法的長(zhǎng)沙市秋色葉樹種應(yīng)用現(xiàn)狀調(diào)查與景觀評(píng)價(jià)

摘 要：在實(shí)地調(diào)研的基礎(chǔ)上結(jié)合前人研究成果，對(duì)長(zhǎng)沙市秋色葉樹種的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析和探討。結(jié)果表明：在長(zhǎng)沙市城市綠地中主要的秋色葉樹種共80種，隸屬于38科61屬，應(yīng)用形式有孤植、對(duì)植、列植、叢植、群植、林植、籬植等，其中應(yīng)用頻度較高的有叢植（80%）、列植（75%）、群植（60%）；從美學(xué)特性、生態(tài)特性、服務(wù)功能特性等3個(gè)方面篩選了12個(gè)指標(biāo)，運(yùn)用層次分析法（AHP）建立了長(zhǎng)沙市秋色葉樹種的景觀評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并用yaahp11.2層次分析法軟件計(jì)算評(píng)價(jià)體系中各指標(biāo)的權(quán)重，運(yùn)用綜合評(píng)價(jià)法對(duì)21處秋色葉樹種景觀照片進(jìn)行評(píng)價(jià)，得出I級(jí)景觀8個(gè)，Ⅱ級(jí)7個(gè)，Ⅲ級(jí)3個(gè)，Ⅳ級(jí)3個(gè)；結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與分析，秋色葉樹種的種類與應(yīng)用配植方式直接影響其景觀效果，建議在實(shí)際運(yùn)用中一定要結(jié)合樹種的生長(zhǎng)、分枝習(xí)性及對(duì)環(huán)境的需求進(jìn)行科學(xué)合理的配植。

關(guān)鍵詞：秋色葉樹種；現(xiàn)狀調(diào)查；層次分析法；景觀評(píng)價(jià)；長(zhǎng)沙市

中圖分類號(hào)：S609.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-060X（2018）04-0065-05

Abstract：This article analyzed and discussed the application status and problems of the fall-color trees in Changsha， on the basis of field investigation combined with previous studies， the results show that： there are 80 species fall-color trees in the urban green space of Changsha， belonging to 38 families and 61 genera， the application forms include solitary planting， coupled planting， linear planting， cluster planting， group planting， forest planting， hedgerow， the application of high frequency is cluster planting （80%）， linear planting （75%）， group planting （60%）； the analytical hierarchy process （AHP） was applied to construct the evaluation index system， which was built from the aspects of aesthetic characteristics， ecological characteristics， service features， including 12 specific indicators， the weights of evaluation indices were calculated using the analytic hierarchy process （AHP） software yaahp11.2， 21 fall-color trees landscape photos were evaluated by the comprehensive evaluation method， there is 8 level I landscape， 7 level Ⅱ， 3 level Ⅲ， 3 level Ⅳ； according to the field investigation and analysis， the species and application of fall-color trees directly affect its landscape effect. It is suggested that scientific and rational planting should be combined with the growth of tree species， branching habits and environmental needs in practical application.

Key words：fall-color trees； current situation investigation； analytic hierarchy process （AHP）； comprehensive evaluation； Changsha

2004年申城上海啟動(dòng)“春景秋色”工程，大量秋色葉樹種被廣泛應(yīng)用于城市園林建設(shè)，并取得不錯(cuò)的反響。在此之后的十幾年間，全國(guó)各大城市紛紛效仿。尤其是近幾年來，隨著人們生活水平的提高以及國(guó)家對(duì)生態(tài)文明建設(shè)的提倡，秋色葉景觀越來越受到人們的喜愛，并引起各地政府部門的重視，其中北京、上海等城市在2017年更是對(duì)主要落葉景觀道路采取“落葉不掃”措施。秋色爛漫，讓人大飽眼福，在最美時(shí)節(jié)“落葉不掃”，讓街區(qū)更適合漫步，也映照出一座城市對(duì)生態(tài)和諧的追求、對(duì)人文關(guān)懷的重視。長(zhǎng)沙市近年來雖然越來越重視秋色葉樹種的應(yīng)用與研究，但與發(fā)達(dá)城市相比，還有一定的差距。筆者在實(shí)地調(diào)研的基礎(chǔ)上結(jié)合前人的研究[1-5]，參照各類植物景觀最新評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[6-8]，提取評(píng)價(jià)指標(biāo)，構(gòu)建適用于長(zhǎng)沙市秋色葉樹種景觀綜合評(píng)價(jià)體系，采用國(guó)際認(rèn)可的層次分析法（AHP）[9]和yaahp 11.2層次分析法軟件確定因子權(quán)重，通過定性與定量相結(jié)合的研究方法，試圖使長(zhǎng)沙市秋色葉樹種景觀評(píng)價(jià)科學(xué)化、邏輯化，以期為今后的秋色葉樹種的園林應(yīng)用提供參考，為城市管理提供合理化建議。

1 材料與方法

1.1 研究地概況

長(zhǎng)沙市是湖南省省會(huì)，別稱星城，下轄六區(qū)兩市一縣。它位于中國(guó)中南部的長(zhǎng)江以南地區(qū)，湖南省東部偏北，處于湘江下游。海拔高度23.5～1 607.9 m，由平原、丘陵、崗地、山地等地貌組成。長(zhǎng)沙市屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)，氣候溫和濕潤(rùn)，冬夏綿長(zhǎng)，春秋短促，秋季持續(xù)時(shí)間一般為2個(gè)月左右。土壤分紅土和河流沖積土。水系完整，河網(wǎng)密布；水量較多，水能資源豐富；冬不結(jié)冰，含沙量少。

1.2 調(diào)查方法

2016年9月至2017年12月，采用實(shí)地調(diào)查法，結(jié)合文獻(xiàn)資料[10-12]，采用抽樣調(diào)查選取分布在長(zhǎng)沙市各方位的主要城市綠地[13]（包括景區(qū)、公園、高校、小區(qū)、交通主干道）為調(diào)查地點(diǎn)（表1），每個(gè)調(diào)查地點(diǎn)選取6個(gè)20 m×20 m的樣地，再通過線路踏查與詳查調(diào)查樣地內(nèi)秋色葉樹種的種類、葉片顏色、呈色時(shí)間、應(yīng)用方式與應(yīng)用頻率（應(yīng)用次數(shù)/樣地總數(shù)）等。在2016、2017年的9～12月對(duì)主要的秋色葉樹種進(jìn)行秋季物候期觀測(cè)，對(duì)典型的秋色葉景觀進(jìn)行圖像采集，圖像采集設(shè)備型號(hào)為Canon 5d mark iii，拍攝時(shí)間選在晴天的上午9：00到下午4：30，拍攝高度距離地面1.55～1.80 m，拍攝堅(jiān)持寫實(shí)原則，禁用閃光燈和特效；對(duì)園林局、景區(qū)管理處的專業(yè)人員進(jìn)行訪談，了解秋色葉樹種在應(yīng)用中出現(xiàn)的一些問題。

1.3 評(píng)價(jià)方法

該研究采用經(jīng)典的層次分析法來構(gòu)建秋色葉樹種景觀評(píng)價(jià)體系。層次分析法原理是將決策目標(biāo)細(xì)分成若干因素，并根據(jù)各因素間的相互關(guān)聯(lián)以及隸屬關(guān)系將各因素層次化，形成一個(gè)遞歸階層結(jié)構(gòu)。根據(jù)決策目標(biāo)特點(diǎn)，對(duì)每一層因素進(jìn)行兩兩對(duì)比，通過引入比例標(biāo)度的方法實(shí)現(xiàn)數(shù)量化，即構(gòu)造判斷矩陣。再將該矩陣的最大特征根和特征向量經(jīng)過歸一化后得到各因素的相對(duì)權(quán)重[9]。

該研究使用yaahp 11.2層次分析法軟件進(jìn)行運(yùn)算。yaahp 11.2層次分析法軟件靈活易用，具有遞階層次結(jié)構(gòu)模型構(gòu)造、專家調(diào)查表生成、判斷矩陣數(shù)據(jù)錄入、單排序和總排序權(quán)重計(jì)算及計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)導(dǎo)出等功能。更重要的是，在構(gòu)建判斷矩陣時(shí)可即時(shí)顯示一致性比例，從而大大減少計(jì)算量。

1.3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建 景觀評(píng)價(jià)的最終目的是景觀規(guī)劃與管理，因此，在選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，應(yīng)遵循科學(xué)、實(shí)用、可操作性原則[14]。結(jié)合長(zhǎng)沙市秋色葉樹種應(yīng)用現(xiàn)狀，參考相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜乙庖?，確立長(zhǎng)沙市常見秋色葉樹種景觀評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。該體系包含4個(gè)層次：目標(biāo)層T、準(zhǔn)則層C、指標(biāo)層I、方案層P，如表2所示。其中準(zhǔn)則層包括美學(xué)特性、生態(tài)特性、服務(wù)功能性3個(gè)方面；指標(biāo)層包括葉片色彩亮度、葉片色彩類別、色葉景觀持續(xù)期等12個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)；方案層是待評(píng)價(jià)的秋色葉樹種景觀。

1.3.2 構(gòu)造判斷矩陣并計(jì)算權(quán)重、進(jìn)行一致性檢驗(yàn) 將評(píng)價(jià)體系輸入yaahp 11.2層次分析法軟件中，生成AHP專家調(diào)查軟件，發(fā)送給12位相關(guān)領(lǐng)域的專家，結(jié)合專家反饋意見，將同一層次中各因素通過兩兩比較的方式對(duì)上一層次中某個(gè)因素的重要性進(jìn)行判斷，采用九級(jí)標(biāo)度法[9]構(gòu)成判斷矩陣，其中1、3、5、7、9分別表示同樣重要、稍微重要、比較重要、十分重要和絕對(duì)重要，2、4、6、8為表格中重要程度的中間值；利用yaahp 11.2層次分析法軟件進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，結(jié)果如表3所示。其中，Wi、Wj表示相對(duì)權(quán)重（i=1，2，3，4，5，j=1，2，3，4，5……12），CR代表隨機(jī)一致性比率，要求CR<0.1。

1.3.3 綜合評(píng)價(jià)及等級(jí)劃分 對(duì)長(zhǎng)沙市秋色葉樹種應(yīng)用景觀進(jìn)行調(diào)查，拍攝不同應(yīng)用形式的秋色葉樹種典型景觀照片，每種應(yīng)用形式的秋色葉樹種景觀選取3張照片作為評(píng)價(jià)樣本。將方案層待評(píng)價(jià)秋色葉樹種景觀照片（21張）對(duì)照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（見表4）打分，各指標(biāo)分值乘以對(duì)應(yīng)的總排序相對(duì)權(quán)重再求和就得到其綜合評(píng)價(jià)總分，依分?jǐn)?shù)從高到低進(jìn)行排列，劃分出4個(gè)區(qū)間，依次為I級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)，分別表征優(yōu)秀、良好、一般、較差。

2 結(jié)果與分析

2.1 長(zhǎng)沙市秋色葉樹種應(yīng)用現(xiàn)狀

從表5可以得知：在長(zhǎng)沙市內(nèi)應(yīng)用的主要秋色葉樹種共有80種，隸屬于38科61屬。其中喬木 55種、灌木21種、藤木 4種；葉色屬黃色系的有49種，屬橙色系的有6種，屬紅色系的有25種；應(yīng)用較多的科有槭樹科（7種）、漆樹科（6種）、豆科（5種）、木蘭科（4種）、榆科（4種）、薔薇科（4種）；應(yīng)用頻度高于70%的樹種有復(fù)羽葉欒樹（Koelreuteria bipinnata ）、懸鈴木（Platanus acerifolia）、楓香（Liquidambar formosana）、雞爪槭（Acer palmatum）、鵝掌楸（Liriodendron chinense）、日本晚櫻（Cerasus serrulata）、紫薇（Lagerstroemia indica）、南天竹（Nandina domestica）、水杉（Metasequoia glyptostroboides）等，在長(zhǎng)沙市各方位的主要城市綠地中均有應(yīng)用，而新引入的秋色葉樹種如北美紅楓（Acer rubrum）應(yīng)用頻率較低，在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)僅在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)、湖南省植物園、岳麓山風(fēng)景區(qū)等地有應(yīng)用。同時(shí)，調(diào)查發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)沙市主要秋色葉樹種的應(yīng)用形式主要有孤植、對(duì)植、列植、叢植、群植、林植、籬植等，其中應(yīng)用頻度較高的是叢植（80%）、列植（75%）、群植（60%）。

2.2 評(píng)價(jià)體系權(quán)重值分析

由表3可知，長(zhǎng)沙市秋色葉樹種景觀效果的權(quán)重由大到小依次為美學(xué)特性（0.443 4）、生態(tài)特性（0.387 4）、服務(wù)功能特性（0.169 2），美學(xué)特性比生態(tài)特性略占優(yōu)勢(shì)。這表明景觀設(shè)計(jì)者在營(yíng)造秋色葉樹種景觀時(shí)，首先考慮的是植物景觀帶給人們美的體驗(yàn)，其次是注重植物景觀的生態(tài)功能，讓美感和生態(tài)效益兩者兼優(yōu)，提高城市綠地的生態(tài)平衡性和景觀穩(wěn)定性。

評(píng)價(jià)指標(biāo)總排序相對(duì)權(quán)重中，所占比重較大的分別是美學(xué)特性中的葉片色彩亮度（0.182 1）和生態(tài)特性中的生長(zhǎng)適應(yīng)性（0.181 0），兩者直接影響整個(gè)景觀效果。

2.3 長(zhǎng)沙市園林秋色葉樹種景觀綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

利用 AHP 評(píng)價(jià)模型，對(duì)長(zhǎng)沙市秋色葉樹種典型景觀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果（表6）表明：被評(píng)為I級(jí)的景觀有8個(gè)，Ⅱ級(jí)的景觀有7個(gè)，Ⅲ級(jí)的景觀有3個(gè)，Ⅳ級(jí)的景觀有3個(gè)。這反映了長(zhǎng)沙市秋色葉樹種景觀整體質(zhì)量較高，其中以對(duì)植、列植、群植的效果最為突出，籬植與叢植2種應(yīng)用形式改進(jìn)空間大。其中，觀賞性最好的為樣本7，應(yīng)用的秋色葉樹種是湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)于2010年年底引種的北美紅楓（Acer rubrum），其列植于圖書館北面，葉片紅艷似火，樹形端莊、冠大蔭濃，生長(zhǎng)健壯，紅葉景觀自11月上旬至12月中旬可持續(xù)40 d左右，喬灌草三層皆備，物種豐富度一般，周圍是開闊的草坪，駐留度高、可達(dá)性好，景觀整體讓人感到溫暖、舒適。綜合評(píng)分第二的是樣本18，秋色葉樹種有水杉（Metasequoia glyptostroboides）、落羽杉（Taxodium distichum），生長(zhǎng)狀況良好，葉色為暗紅、橙黃、黃色等，樹形優(yōu)美，參差起伏的天際線極有韻律感，與水體、駁岸協(xié)調(diào)性好，色葉景觀持續(xù)20 d左右，駐留度和可達(dá)性都較好，景觀整體讓人感覺舒適。綜合評(píng)分較低的是樣本2和樣本11，應(yīng)用的樹種有銀杏（Ginkgo biloba），雞爪槭（Acer palmatum）、櫸樹（Zelkova serrata）、日本晚櫻（Cerasus serrulata）等，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)研與觀測(cè)分析，得分低是由于種植設(shè)計(jì)不合理。這些叢植或孤植樹的周邊或上層常配有高大、生長(zhǎng)迅速的常綠樹種，如香樟、杜英、廣玉蘭等，使這些秋色葉樹種常年被香樟、杜英等常綠濃蔭遮蔽，缺乏充足陽(yáng)光，導(dǎo)致葉色轉(zhuǎn)色慢，色葉景觀持續(xù)時(shí)間短促（15 d左右），葉色不均勻，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的葉片焦邊現(xiàn)象，且生長(zhǎng)勢(shì)差，枯枝較多，令人感覺不適，駐留度低，景觀效果比較差。

3 結(jié)論與討論

調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，在長(zhǎng)沙市城市綠地中，主要的秋色葉樹種共有80種，隸屬于38科61屬。主要應(yīng)用方式有孤植、對(duì)植、列植、叢植、群植、林植、籬植等，其中應(yīng)用頻度較高的是叢植（80%）、列植（75%）、群植（60%）。根據(jù)以上調(diào)查現(xiàn)狀，以生態(tài)園林城市建設(shè)要求為準(zhǔn)則[15]，從美學(xué)特性、生態(tài)特性和服務(wù)功能特性等3方面綜合考慮，多角度地結(jié)合主客觀因子，篩選出12個(gè)指標(biāo)，運(yùn)用層次分析法（AHP）建立了長(zhǎng)沙市不同應(yīng)用形式秋色葉樹種景觀的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并對(duì)長(zhǎng)沙市主要秋色葉樹種景觀進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析。

研究表明秋色葉樹種的應(yīng)用與配植方式直接影響景觀效果，在實(shí)際應(yīng)用中，要結(jié)合樹種的生長(zhǎng)、分枝習(xí)性與對(duì)環(huán)境的需求進(jìn)行科學(xué)合理的配植。葉大形美、葉色鮮艷的樹種列植和群植更容易達(dá)到令人震撼的爛漫秋色的效果，樹形優(yōu)美、樹干挺直的樹種進(jìn)行對(duì)植、叢植、林植可營(yíng)造寧?kù)o、和諧、自然、生態(tài)的氛圍。另外，秋色葉樹種多喜光，葉片的呈色與光照條件密切相關(guān)[16-17]。為確保樹種葉片的呈色效果，在配植中應(yīng)盡量保證其光照充足，且與生長(zhǎng)迅速的常綠樹種保持一定的距離。至于部分秋色葉樹種應(yīng)用中存在的轉(zhuǎn)色期不一致、色葉期較短、葉色不均勻等問題，改善的方法與措施還有待進(jìn)一步探討。

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（責(zé)任編輯：張艷妮）