山西地區(qū)中草藥植物在花海景觀中應(yīng)用價值綜合評價

史曉露，王金耀，李森，劉艷，張璐瑤，亢秀萍，邢國明*

(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院， 山西 太谷 030801；2.山西省設(shè)施園藝工程技術(shù)中心，山西 太谷 030801)

近年來，伴隨著建設(shè)美麗中國和實施鄉(xiāng)村振興等一些列國家戰(zhàn)略，“花?！弊鳛橐环N植物景觀形式發(fā)展迅速，但隨之也出現(xiàn)了許多問題[1]。例如在植物選擇方面，只注重外在觀賞價值，忽視其經(jīng)濟價值，導(dǎo)致了許多花海景觀是一次性的花卉展示，無法做到可持續(xù)發(fā)展，造成資源浪費，同時衍生出功能單一，產(chǎn)品匱乏等一系列問題。另外，營造花海景觀的植物種類局限在波斯菊、藍(lán)花鼠尾草和柳葉馬鞭草等常見一二年生草本花卉，景觀效果同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重[2,3]。中草藥作為山西省六大農(nóng)業(yè)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)之一，其經(jīng)濟價值明顯，生態(tài)適應(yīng)性強，種類豐富多樣。將中草藥應(yīng)用到花海景觀中，既可形成特色景觀，又可彌補目前花海景觀缺乏經(jīng)濟價值的問題。

層次分析法[4](The analytic hierarchy process)(簡稱AHP)將定性判斷與定量分析相結(jié)合，用數(shù)量形式表達(dá)和處理人的主觀偏好，可以有效量化主觀判斷，使評價結(jié)果相對全面客觀[5]。近年來該方法已用于城市綠化植物綜合評價[6]、藥用植物資源評價[7]、森林公園植物景觀規(guī)劃研究[8]、特定區(qū)域觀賞植物應(yīng)用價值綜合評價等領(lǐng)域[9～14]，為植物資源品種篩選、景觀應(yīng)用等方面提供了科學(xué)的方法指導(dǎo)。

本研究在深入調(diào)查山西地區(qū)中草藥植物種質(zhì)資源的基礎(chǔ)上，采用層次分析法，選取中草藥植物的觀賞性、適應(yīng)性、生長特性中的多個指標(biāo)，并以此為衡量標(biāo)準(zhǔn)，對中草藥植物在花海景觀的應(yīng)用價值進(jìn)行綜合評價，以期挖掘中草藥植物在花海景觀、大地景觀、園林建設(shè)、美麗鄉(xiāng)村建設(shè)等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力，擴展和延伸中草藥植物的功能和價值，為中草藥植物在鄉(xiāng)村振興和美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的應(yīng)用提供新的思路。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

本研究對山西省五臺山(忻州，113°29′～113°44′E，38°50′～39°05′N)、蟒河(晉城，112°22′～112°31′E，35°12′～35°17′N)、歷山(運城，111°51′～112°5′E，35°16′～35°27′N)、龐泉溝(呂梁，111°22′～111°33′E，37°45′～37°55′N)和蘆芽山(忻州，111°50′～112°5′E，38°35′～38°45′N)等自然保護(hù)區(qū)的中草藥植物資源進(jìn)行了調(diào)查，研究區(qū)氣候類型為溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫在-4～14 ℃之間，年平均降水量在500～900 mm之間。地形以山地為主，地勢起伏大。海拔在624～3 058 m之間[15]。

1.2 確定評價對象

根據(jù)《山西省中藥材產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，進(jìn)一步推動山西省中藥材產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)特色發(fā)展，對五臺山、蟒河、歷山、龐泉溝和蘆芽山5個自然保護(hù)區(qū)的中草藥植物資源進(jìn)行了調(diào)查，選擇了山西地區(qū)常見的74種中草藥植物，對其綜合應(yīng)用價值進(jìn)行評價。

1.3 評價方法

1.3.1 評價指標(biāo)的確定和綜合評價模型的構(gòu)建

根據(jù)本評價的目的和指標(biāo)選取的原則，參考顏玉娟、夏冰、贠建全和周滿宏等構(gòu)建的觀賞植物評價體系[8～14,16]，結(jié)合花海景觀中植物選擇的要求[17]，構(gòu)建了由觀賞性、適應(yīng)性和生長特性3個方面16個指標(biāo)組成的評價體系。

構(gòu)建的層次結(jié)構(gòu)模型為：目標(biāo)層(A)為中草藥植物的綜合評價；約束層(C)將觀賞性、生長特性和適應(yīng)性設(shè)置為約束層；標(biāo)準(zhǔn)層(P)和次標(biāo)準(zhǔn)層(S)為具體的評價指標(biāo)；最底層(D)為待評價的中草藥植物(表1)。

1.3.2 判斷矩陣一致性檢驗

根據(jù)目標(biāo)要求，對比表2中1-9項標(biāo)度值，按照每一層對其上一層的重要程度賦值，構(gòu)造了六個判斷矩陣，應(yīng)用Yaahp軟件，求得權(quán)重值，經(jīng)一致性檢驗，CR<0.1，均具有滿意的一致性(表3)。

1.3.3 層次總排序權(quán)值的計算

通過同一層次中各評價指標(biāo)單排序的結(jié)果，以及所隸屬的上一層次元素的權(quán)重，計算該指標(biāo)相對總目標(biāo)A的權(quán)重值(表4)。

1.3.4 評分標(biāo)準(zhǔn)的制定和綜合評價得分的計算

該評價模型參考了毛世忠等人的研究成果[13,14，16～18]，根據(jù)花海景觀的觀賞特性、適應(yīng)性和生長特性，對評價指標(biāo)制定五級評價標(biāo)準(zhǔn)，以1～5分值來評價各個指標(biāo)(表5)。將每個植物各指標(biāo)的得分值與表對應(yīng)指標(biāo)的總排序權(quán)重值加權(quán)綜合就是該植物的綜合得分。

2 結(jié)果與分析

2.1 中草藥植物的多樣性分析

所評價的74種中草藥植物，喬木1種，灌木9種，草本64種，隸屬于34科66屬，其中種數(shù)較多的科是菊科(10種)、百合科(8種)、唇形科(7種)、毛茛科(7種)和薔薇科(5種)、分別占評價總數(shù)的13.51%、10.81%、9.46%、9.46%和6.76%。從屬的統(tǒng)計分析來看，最多一屬為百合屬(3種)，其次為黃精屬(2種)、菊屬(2種)、蕎麥屬(2種)、芍藥屬(2種)和石竹屬(2種)。上述調(diào)查結(jié)果表明，山西地區(qū)有較為豐富的中草藥植物資源。

表2 綜合評價標(biāo)度表Table 2 The scale table of comprehensive evaluation

2.2 約束因子和指標(biāo)重要性分析

在本研究中，以排序權(quán)重的大小衡量中草藥植物應(yīng)用過程中限制因素的大小，權(quán)重為觀賞性(0.804 4)>適應(yīng)性(0.121 8)>生長特性(0.073 8)(表3，表4)。表明在決策時，首先考慮植物的觀賞性，觀賞性是影響花海景觀最重要的因素。在最終選取的16個指標(biāo)中，花量覆蓋率(S4)、株型(P4)、花序著生位置(S3)、群體花期(S1)、花色(S2)、抗旱(P8)比重較大，分別是0.204 6、0.156 7、0.123 5、0.081 6、0.078 8、0.060 9，在選擇植物時，花量覆蓋率、株型、花序著生位置、群體花期、花色、抗旱指標(biāo)較為重要?；扛采w率的高低會影響花海景觀效果的呈現(xiàn)，花量覆蓋率高使花海在視線范圍內(nèi)能夠色彩絢麗、開闊壯觀、整體感強的景象，具有更高的觀賞價值[19]，因此，花量覆蓋率占有較大的權(quán)重?；êＶ参锞邆渲晷途o湊、觀花效果好、群體花期集中等特性會增強花海效果。評價指標(biāo)的總排序與客觀實際相符，通過對山西地區(qū)中草藥植物的綜合評價，表明此評價方法簡單易行，并能較準(zhǔn)確反映實際情況。

2.3 中草藥植物的綜合得分與等級

利用以上評價體系，分別計算74種中草藥植物的綜合評分。根據(jù)評分結(jié)果，將其劃分為4個等級(表6)，其中Ⅰ級(>4.0分)共計22種，為Ⅰ級適用于花海的中草藥植物，景觀價值綜合評價高，在山西地區(qū)花海景觀中建議優(yōu)先考慮使用。Ⅱ級(3.3～4.0分)，共計25種，綜合得分較好，景觀價值綜合評價較高；Ⅲ級(2.6～3.3分)，共計19種，景觀價值綜合評價一般；Ⅳ級(<2.6分)，共計8種，景觀價值綜合評價較差。

表3 判斷矩陣及一致性檢驗Table 3 Judgement matrix and identical test

表4 標(biāo)準(zhǔn)層(P)(S)對于目標(biāo)層(A)的總排序值Table 4 The total sorting weights of standard layer(P)(S)on target layer(A)

續(xù)表4

表5 評價指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)Table 5 Evaluation standard of Evaluation index

續(xù)表5

表6 中草藥植物的綜合評價值與等級Table 6 The comprehensive evaluation value and level of Herbal plant

續(xù)表6

Ⅰ級中草藥植物具有較高觀賞價值，并且適應(yīng)性強，生長特性優(yōu)良，應(yīng)優(yōu)先考慮使用。其中，綜合得分最高的是母菊，高30～40 cm，花白色，株型緊湊，群體花期長達(dá)45 d左右，其抗旱，抗病的能力強；其次是中國石竹，高30～50 cm，群體花期長，花量覆蓋率高，花色鮮艷，具有頑強的生命力；連翹和山茱萸是春季花灌木，二者綜合得分相同，觀賞價值較高，連翹和山茱萸花色相似，連翹花量覆蓋率大于山茱萸，但山茱萸除了觀花，觀姿價值，還有觀果價值，果色紅色，顯著度較高；菊芋、向日葵、飛燕草、萬壽菊、杭白菊、亞麻和蕎麥等被劃為了Ⅰ級，它們花朵繁密且花色艷麗，株型緊湊，可呈現(xiàn)較好的花海景觀效果，在未來的應(yīng)用中應(yīng)作為重點考慮對象。被劃分為Ⅱ級的植物有：板藍(lán)根、川赤芍、拳蓼和丹參等，可作為未來應(yīng)用的次重點對象，川赤芍花大色艷，株型飽滿；板藍(lán)根、拳蓼、丹參和藿香小花多而亮麗，適合用作花海景觀。被劃分為Ⅲ級的有地黃、薄荷和紫蘇等，可被作為一般應(yīng)用的對象考慮；被劃分為Ⅳ級的有半夏、益母草、黃精、玉竹、北重樓和黨參等植物，這些植物花色暗淡、花量覆蓋率低、株型一般，受觀賞價值、適應(yīng)性、生長特性一項或兩項評分的限制，最終導(dǎo)致綜合評價不高，在花海應(yīng)用中應(yīng)較少考慮。

3 結(jié)論與討論

在觀賞植物應(yīng)用價值評價體系的約束層中，張楊、任學(xué)敏等人從觀賞性、適應(yīng)性、生物學(xué)特性、資源潛力、栽培管理方面進(jìn)行評價[20,21]，楊學(xué)軍、田園、龍夢琪等人從生態(tài)價值、經(jīng)濟價值等方面進(jìn)行評價[22～25]，劉江楓只從觀賞性方面進(jìn)行評價[18]。本研究在參考以往研究者所建的評價體系的基礎(chǔ)上，將觀賞性、適應(yīng)性和生長特性三個方面設(shè)定為約束層?；ê＞坝^的主要功能是其美化功能，具有較高的觀賞性才能形成壯麗的花海，因此，觀賞性權(quán)重最大；考慮到選取的植物多是山西地區(qū)的鄉(xiāng)土植物，具備較好的生態(tài)適應(yīng)性，故適應(yīng)性權(quán)重次之。在適應(yīng)性中，抗旱指標(biāo)比抗寒指標(biāo)權(quán)重高，是因為山西地區(qū)少雨，植物具備抗旱性，可以降低維護(hù)成本。

具有單一觀賞價值的植物其綜合得分可能會落后于觀賞價值多樣的植物。如處于Ⅲ級的地膚，花紅褐色，極小，觀花價值差，但地膚的株型和觀葉價值極好。每年秋季，地膚由綠色逐漸變?yōu)榧t色，視覺效果強，群體效果好，具有較高觀賞價值。但由于評價體系中觀花價值指標(biāo)多、權(quán)重大，觀葉價值指標(biāo)稍顯單一，所以其綜合評分落后于觀賞價值多樣的植物。因此，在利用層次分析法進(jìn)行植物綜合評價的過程中，應(yīng)針對不同應(yīng)用范圍或不同觀賞類型植物的特性，構(gòu)建與之相適應(yīng)的評價體系，使評價結(jié)果更加合理化。評價植物的抗寒性、抗旱性等指標(biāo)時，主要以實地調(diào)查和查閱文獻(xiàn)為主，缺乏生理試驗的有力支撐，在今后的研究中，需要與抗性試驗相結(jié)合，完善評價模型。

不同用途、不同尺度以及不同觀賞方式等目標(biāo)層不同，評價結(jié)果也會有所不同，如處于綜合評價Ⅲ級的荷包牡丹和鈴蘭，花形可愛，顏色亮麗，單株有很高的觀賞價值，但著花位置低于葉片，花量覆蓋率低，作為花海應(yīng)用時效果較差，卻是花境配置的良好材料。因此，綜合得分低的植物在花海景觀中同樣具有一定的應(yīng)用價值，要根據(jù)植物的應(yīng)用目的，選擇合適的指標(biāo)和評定標(biāo)準(zhǔn)。

綜上所述，為了充分發(fā)掘山西中草藥植物的景觀價值，便于園林從業(yè)者選擇適宜的植物材料進(jìn)行花海景觀營造，對山西地區(qū)中草藥植物的花海景觀應(yīng)用價值進(jìn)行綜合評價，得到了應(yīng)用價值綜合得分，并將所調(diào)查中草藥植物的應(yīng)用價值分成四個等級。其中Ⅰ級植物有22種，具有很高的應(yīng)用價值；Ⅳ級植物有8種，應(yīng)用價值較低。在中草藥花海景觀建設(shè)時，應(yīng)根據(jù)場地現(xiàn)狀、氣候特點和應(yīng)用目的等條件，選用Ⅰ、Ⅱ級里的中草藥植物，結(jié)合不同的配置模式進(jìn)行花海景觀營造。