衡陽市公園綠地彩葉樹種物候調(diào)查與評價

謝光園 魏甲彬 馮倩 趙富群 陳樂谞

摘要?以衡陽市3個城市公園（西湖公園、平湖公園、岳屏公園），15個樣地的彩葉樹種為研究對象，通過120 d的現(xiàn)場實地調(diào)查，記錄彩葉樹種秋季葉子變色時序和變色周期，并利用綜合評價法對調(diào)查區(qū)域中的彩葉樹種進行綜合評價，篩選出適用于衡陽市公園綠地的優(yōu)勢彩葉樹種，為彩葉樹種的篩選與配置提供依據(jù)。結(jié)果顯示：彩葉樹種秋季葉色大多呈現(xiàn)一個變化過程，開始變色時間集中在10月和11月上旬，可觀賞時間集中在8～31 d，變色總周期均在30 d以上;通過層次分析法對所調(diào)查的彩葉樹種觀賞性評價，進行模型構(gòu)建和權(quán)重值賦予，再根據(jù)模糊綜合評價法將所調(diào)查的彩葉樹種進行等級劃分。通過調(diào)查評價觀賞性表現(xiàn)優(yōu)良的水杉、銀杏、金枝槐、樸樹、構(gòu)樹、梧桐等可廣泛用于衡陽市各類園林綠地中。

關(guān)鍵詞?彩葉樹種;變色時序;變色周期;綜合評價

中圖分類號?S731.2文獻標識碼?A

文章編號?0517-6611（2019）20-0120-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.20.031

開放科學（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

Phenological Investigation and Evaluation on Color?leafed Plants in Hengyang Park

XIE Guang?yuan1，WEI Jia?bin1，F(xiàn)ENG Qian2 et al

（1.School of Landscape Architecture，Hunan Polytechnic of Environment and Biology，Hengyang，Hunan 421001;2. School of Architecture， University of South China，Hengyang，Hunan 421000）

Abstract?This study took the color?leafed tree species in 3 urban parks （West Lake Park， Pinghu Park and Yueping Park） and 15 sample plots in Hengyang City as the research objects.Through 120 days investigation， recorded the color?leafed tree species in autumn leaf color change time sequence and color cycle， and used comprehensive evaluation method for the comprehensive evaluation of color?leafed species in the survey area， selected out the dominant color?leafed species in Hengyang City park green space， to provide a basis for the selection and configuration of color?leafed species. The results showed that most color?leafed tree species showed a change process in autumn. The starting time of leaf color change was concentrated in October and early November， and the viewing time was concentrated in 8-31 d. The total period of leaf color change was more than 30 d.The model was constructed and the weight value was assigned to the ornamental evaluation of the investigated color?leafed tree species by the analytic hierarchy process （AHP）. Then， according to the fuzzy comprehensive evaluation method， the colored?leaf tree species were classified.Through the investigation and evaluation of ornamental performance of Metasequoia glyptostroboides， Ginkgo biloba， Aureus locustae， Celtis sinensis， Broussonetia papyrifera， Firmiana platanifolia can be widely used in Hengyang all kinds of gardens and greenbelts.

Key words?Color?leafed tree species;Color changing timing;Color changing period;Comprehensive evaluation

彩葉樹種是指生長的某個季節(jié)葉片呈現(xiàn)綠色以外的顏色，彩葉樹種常被分為春色葉樹種、秋色葉樹種、春秋兩季色葉樹種、常色葉樹種等[1]。秋色葉樹種是指植物的葉色在秋季的某段時間呈現(xiàn)綠色以外的顏色。竺可楨在《物候?qū)W》一書中將“物候?qū)W”定義為研究植物、動物和環(huán)境條件周期變化之間相互關(guān)系的科學。

目前已經(jīng)有大量學者對彩葉植物進行了研究，形成了一系列的理論和實踐經(jīng)驗，他們對彩葉樹種的研究集中在應(yīng)用現(xiàn)狀[1]、資源與園林應(yīng)用[2]、資源與配置模式[3]等方面?，F(xiàn)已開展了重慶、西安、蘭州、林芝和沈陽等城市植物物候的研究，然而對湖南彩葉樹種的研究多集中在種類調(diào)查和應(yīng)用方面，對物候變化的調(diào)查及量化評價研究極少，有待進一步研究。

目前彩葉樹種在衡陽市公園綠地中應(yīng)用較多，但是沒有形成規(guī)模的觀賞效果。調(diào)查與評價衡陽市當前彩葉樹種的應(yīng)用現(xiàn)狀，以期為衡陽市公園綠地篩選出適宜生長的彩葉樹種和提供一種延長秋季觀賞時間的彩葉樹種植物配置模式，為今后公園新建和改建項目中彩葉樹種的選擇和配置提供科學依據(jù)，為彩葉樹種的推廣應(yīng)用提供參考。

1?研究區(qū)與研究方法

1.1?研究區(qū)概況

衡陽位于湖南省中南部，處于110°32′16″～113°16′32″E，26°07′05″～27°28′24″N，屬亞熱帶季風氣候，年平均氣溫18 ℃，年平均降水量1 325 mm。選取衡陽市區(qū)人流量較大、植被較豐富的城市公園西湖公園、平湖公園和岳屏公園作為調(diào)查地點（表1），并選取公園中秋季彩葉樹種豐富的15個樣地作為調(diào)查對象（圖1）。

1.2?研究方法

1.2.1?物候觀察。

2018年10月—2019年1月，每隔3～5 d對衡陽市公園綠地所選樣地進行實地調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容主要是記錄樹葉顏色變化時間節(jié)點，包括葉始變色期、葉半變色期、葉全變色期、葉落半期、葉落盡期[4]，最后將調(diào)查數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，分析不同彩葉樹種的變色周期、可觀賞周期等[5]。

1.2.2?綜合評價。

首先構(gòu)建衡陽市公園綠地彩葉樹種秋季觀賞性綜合評價模型，確定各評價因子的評分標準，然后采用yaahp軟件對指標進行層次分析，確定各評價指標的權(quán)重，再通過模糊數(shù)學評價法對彩葉樹種的觀賞性進行綜合評價和分級，將前期調(diào)查記錄的彩葉樹種觀賞性分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級，為衡陽市篩選出秋季觀賞價值高的彩葉樹種。

采用層次分析法對所調(diào)查公園23種彩葉樹種在衡陽市區(qū)的秋季觀賞價值進行綜合評價。在廣泛征詢專家意見的基礎(chǔ)上構(gòu)建衡陽地區(qū)彩葉樹種秋季觀賞性綜合評價模型，評價模型由目標層（A）、標準層（B）和指標層（C）組成（圖2）。

在評價指標確定的基礎(chǔ)上，根據(jù)實地調(diào)研、問卷調(diào)查和文獻中提到的相關(guān)評價等級說明，將秋季色葉樹種觀賞性綜合評價的指標評分標準分為5個等級（5分制），即很好（5分）、較好（4分）、一般（3分）、較差（2分）、很差（1分），得分越高表示評價的水平越高，根據(jù)所設(shè)定的評分標準對所調(diào)查的23種彩葉植物進行評分（表2）。

根據(jù)23種彩葉樹種各指標的評分及各指標的權(quán)重值，通過公式（1）計算得出彩葉樹種觀賞性綜合評價分值（V）：

V=ni=1FiYi（1）

式中，V為彩葉樹種觀賞性綜合評價分值;Fi為各指標因子的綜合權(quán)重值;Yi為評價對象各指標因子的評分值。

根據(jù)綜合評價分值將所調(diào)查的彩葉樹種分成4個等級，其中 Ⅰ 級分值>4.0、Ⅱ 級分值>3.5～4.0、Ⅲ 級分值3.0～3.5、Ⅳ 級分值<3.0[6-8]。

1.2.3?數(shù)據(jù)分析。采用Matlab對原始數(shù)據(jù)進行匯總處理;構(gòu)建彩葉樹種綜合評價模型，運用AHP軟件確定各評價因子的權(quán)重，再利用模糊綜合評價法對所調(diào)查的23種彩葉樹種進行綜合評價。

2?結(jié)果與分析

2.1?彩葉樹種物候特征

2.1.1?葉色變化。

衡陽市秋季彩葉樹種呈現(xiàn)的顏色十分豐富，有紅色、黃色、紅褐色、紫紅色等。有的植物秋季葉色僅呈現(xiàn)1種顏色，以黃色居多，如銀杏、金枝槐、梧桐等，大多數(shù)植物秋季葉色呈現(xiàn)一個變化過程，如綠—黃—紅、綠—黃—橙紅、綠—黃—紅褐等，如紫薇、櫸樹、五角楓、構(gòu)樹、欒樹、北美紅楓等（圖3）。

2.1.2?變色時序。

衡陽市秋季不同彩葉樹種出現(xiàn)彩葉的時間各不相同，主要集中在10月和11月中上旬。出現(xiàn)彩葉時間為10月中上旬的有9種，分別為櫸樹、水杉、金枝槐、日本晚櫻、二球懸鈴木、紫薇、構(gòu)樹、梧桐、烏桕;10月下旬的有9種，分別為銀杏、五角楓、黃連木、黃檀、雞爪槭、欒樹、北美紅楓、白玉蘭、臭椿;11月中上旬出現(xiàn)彩葉的有5種，分別為苦楝、七葉樹、楓香、刺槐、樸樹（圖3）。

2.1.3?變色周期。

秋季不同彩葉樹種從開始變色到完全落葉的變色周期各不相同，變色周期均在30 d以上，其中最長的是水杉（97 d），其次是金枝槐（78 d），櫸樹、二球懸鈴木（71 d），構(gòu)樹（64 d），梧桐（59 d），日本晚櫻（55 d），五角楓（51 d）等。但是彩葉樹種的葉子從開始變色到出現(xiàn)50%彩葉和從樹葉落50%到全落這2個時期的觀賞價值不是很高，所以除開這2個時期的周期稱為可觀賞周期[9]，樹種的可觀賞周期集中在8～39 d，其中最長的是楓香（39 d），其次為金枝槐（36 d）、水杉（31 d）、構(gòu)樹（28 d）、梧桐（26 d）、欒樹（25 d）（圖3）。

2.2?彩葉樹種觀賞性評價

2.2.1?評價因素的權(quán)重計算。

通過電子郵件向30位園林專業(yè)的老師和學生進行問卷調(diào)查，讓他們對評價因子的相對重要性進行比較（表3），將調(diào)查的數(shù)據(jù)導入到y(tǒng)aahp軟件中檢驗判斷矩陣的一致性，通過檢驗最后有27份調(diào)查數(shù)據(jù)有效，利用有效數(shù)據(jù)取平均值，并運用yaahp軟件計算各因子的權(quán)重（表4～6）。

根據(jù)AHP軟件得到的單個因子權(quán)重進行計算得到每項指標的綜合權(quán)重，通過排序得到各項指標層的綜合權(quán)重排序，即C4>C5>C2>C6>C1>C3（表7）。

2.2.2?模糊綜合評價。

根據(jù)綜合評價值的高低，將彩葉樹種觀賞性綜合評價分為4個等級：Ⅰ 級（>4.0）為秋季觀賞性高的樹種，共7種，分別為水杉、銀杏、金枝槐、樸樹、構(gòu)樹、梧桐、欒樹，可觀賞時間長，秋季葉色鮮艷;Ⅱ 級（>3.5～4.0）為

秋季觀賞價值較高的樹種，共4種，分別為五角楓、刺槐、黃檀、楓香，可觀賞時間較長，秋季葉色鮮艷;Ⅲ級（3.0～3.5）為秋季觀賞價值一般的樹種，共7種，分別為雞爪槭、櫸樹、紫薇、二球懸鈴木、黃連木、北美紅楓、苦楝，可觀賞時間相對較短，秋季葉色較鮮艷;Ⅳ 級（<3.0）為秋季觀賞價值較差的樹種，共5種，分別為日本晚櫻、白玉蘭、烏桕、七葉樹、臭椿，可觀賞時間短，秋季葉色較暗（表8）。

3?討論

（1）為了篩選出觀賞價值高的秋季色葉樹種，該研究對樣地彩葉樹種葉色變化、葉變色時序和葉變色周期進行了調(diào)查。調(diào)查發(fā)現(xiàn)目前衡陽市公園綠地中運用較多的彩葉樹種為水杉、銀杏、雞爪槭、欒樹等，均為鄉(xiāng)土樹種;就葉色的觀賞效果而言，銀杏、北美紅楓、金枝槐的觀賞價值最高;就變色時序而言，水杉、櫸樹、烏桕和金枝槐等最早開始變色，隨后依次為銀杏、五角楓等，最后為樸樹、苦楝等;就最佳觀賞周期而言，最長的是楓香、金枝槐和水杉等。調(diào)查結(jié)果能為模糊綜合評價中各項指標提供相對客觀的評分。

（2）研究彩葉樹種植物配置一般是以調(diào)查城市綠地植物配置模式為主，通過調(diào)查結(jié)果提出孤植、列植、群植等配置形式[ 10-11]或者從色彩要素對景觀質(zhì)量的影響進行研究[12-13]，而該研究主要是觀察不同樹種的變色時序和變色周期，根據(jù)觀察結(jié)果合理配置植物景觀，以期使觀賞周期最大化。不同秋色葉樹種樹葉開始變色時間和變色周期各不相同。為了延長彩葉樹種秋季的觀賞周期，在植物配置時可以將變色時間早的和變色時間相對晚的樹種組合配置，還可考慮錯開最佳觀賞時間，讓所配置的城市綠地中秋季彩葉觀賞時長達到最大化。例如衡陽市為了保證秋季的觀賞效果，彩葉樹種可以選用梧桐+雞爪槭+樸樹進行配置，3種植物的變色時間早晚分別是梧桐、雞爪槭、樸樹，最佳觀賞周期梧桐出現(xiàn)最早，葉色為黃色，其次為雞爪槭，葉色為紫紅色，最后是葉色為黃色的樸樹，群落的可觀賞時間長達46 d。

（3）對彩葉樹種葉色物候特征進行觀察后，再運用層次分析法（AHP）對衡陽市公園綠地中彩葉樹種觀賞性進行綜合評價具有重要意義，可以根據(jù)綜合評價分值得到各彩葉樹種的觀賞價值分級，以便后期在園林應(yīng)用中進行篩選、推廣和應(yīng)用。李淑娟等[14]、繳麗莉等[15]對彩葉樹種的物候特征也進行了觀察，主要是對調(diào)查地植物主要物候觀賞特征進行記錄觀察，但是沒有進行量化評價。該文構(gòu)建的準則層包括整體觀賞價值和色葉觀賞價值兩大類，這與黃欣等[6]、朱倩玉等[16]從生態(tài)、美學和后期養(yǎng)護等方面構(gòu)建評價指標有所不同，這可能是與該文主要研究秋季彩葉樹種的葉色變化有關(guān)。通過評價，Ⅰ 級彩葉樹種7種，Ⅱ級彩葉樹種4種，Ⅲ級彩葉樹種7種，Ⅳ級彩葉樹種5種。從評價結(jié)果來看，樹種的色彩變化和可觀賞周期等反映出不同種類彩葉樹種在園林綠地中應(yīng)用的潛力大小，在衡陽市中評價較高的樹種大多被廣泛應(yīng)用于各類綠地中。不同彩葉樹種評價側(cè)重點不同，通過對不同類型目標的綜合分析，葉色變化和可觀賞周期在彩葉樹種觀賞性評價方面占十分重要地位，因此在彩葉樹種配置時除了選擇適合生長環(huán)境的樹種外，還應(yīng)注重樹種的葉色變化和可觀賞周期。

4?結(jié)論

（1）通過調(diào)查衡陽市公園綠地彩葉樹種的物候特征，發(fā)現(xiàn)不同樹種的葉始變色時間、葉可觀賞周期均不相同，故在彩葉樹種配置時將它們錯開，使秋季彩葉樹種觀賞時長最大化。

（2）對衡陽市公園綠地彩葉樹種秋季觀賞性進行綜合評價，評價得出衡陽市不同彩葉樹種在園林中的應(yīng)用潛力各不相同，其中水杉、銀杏、構(gòu)樹、梧桐、金枝槐、樸樹、欒樹、五角楓、楓香、刺槐、黃檀等秋季葉色鮮艷、觀賞時間長，可在衡陽市推廣運用。

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