深圳市彩葉植物綜合評價體系的構(gòu)建及應(yīng)用①

王偉湘

(深圳技師學院 廣東深圳518116)

景觀綠地作為城市必不可少的一個重要組成部分，對于城市生態(tài)、城市居民的生活具有積極的作用，其功能具有不可替代性。植被是城市綠地的主要存在形態(tài)，可以美化環(huán)境，凈化空氣、水體、土壤，防止水土流失，改善城市小氣候，滯塵減噪等功能。就目前園林景觀設(shè)計而言，在進行植物設(shè)計配置時，色調(diào)比較單一，層次感不強，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代多元化社會中人們的審美要求［1］。若能運用好彩葉植物，有利于打破單調(diào)乏味的園林空間，塑造出充滿美感和生機活力的景觀環(huán)境［2］。城市綠地上的植物配置不僅要遵循科學性，而且要講究藝術(shù)性，力求科學合理的配置，創(chuàng)造出優(yōu)美的景觀效果，從而使生態(tài)、經(jīng)濟、社會三者效益并舉。隨著生活水平的提高，人們對城市園林植物景觀的要求越來越高。傳統(tǒng)單一的綠色植物景觀已不能滿足人們的需要，而彩葉植物因其豐富的色彩景觀，在園林中發(fā)揮著越來越重要的作用［3］。

彩葉植物是指在整個生長季節(jié)或生長季節(jié)的某一階段全部或部分的葉片可以較穩(wěn)定呈現(xiàn)非綠色（排除生理、病蟲害、栽培和環(huán)境條件等外界因素的影響）的植物［4］。目前對彩葉植物的研究主要是關(guān)于彩葉植物種類、應(yīng)用形式等，如徐華等［5］對深圳市的彩葉植物種類及應(yīng)用現(xiàn)狀進行了調(diào)查；符步琴［6］對南京主要城市公園的彩葉樹種進行調(diào)查；張俊等［7］對彩葉植物的應(yīng)用原則和綠地配置形式進行了研究；田賢等［8］對園林景觀中彩葉樹種的選擇與應(yīng)用進行研究。

彩葉植物種類眾多，且具有較高的觀賞價值，在景觀綠地中應(yīng)用廣泛，因此，對于彩葉植物的評價研究就顯得非常重要。彩葉植物的綜合評價是一個十分復雜的問題，并呈現(xiàn)出多目標、多屬性的特征。目前對園林植物的評價的研究是一個熱點，如閆會玲等［9］運用AHP法對西安市20種主要行道樹進行評價；金晶［10］運用AHP法，從觀賞效益、生長適應(yīng)性、生態(tài)效益、經(jīng)濟效益、文化內(nèi)涵五個方面，制定出23個評價指標，構(gòu)建出評價體系對西安市城市道路綠地植物進行評價；龍夢琪［11］運用AHP法，在基于植物多樣性、植物生態(tài)學、園林美學等基本理論結(jié)合上杭縣資源現(xiàn)狀建立上杭縣城市園林植物評價模型；時偉等［12］利用定性加定量相結(jié)合的方法，從生態(tài)價值、觀賞價值、適應(yīng)性、生長表現(xiàn)、物候情況、管理成本6個二級評級指標和30個三級評級指標對地被植物進行評價；劉川等［13］通過選取耐蔭性等10個評價指標，分別賦予相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，構(gòu)建出魯南地區(qū)林下地被植物的評價體系。對于彩葉植物的評價；張曉瑋等［14］利用AHP法，以葉形等12個評價指標對皖北地區(qū)引種的彩葉植物綜合評價；劉云華［15］通過繁殖力、耐寒性等11個評價指標，對黑龍江省引種栽培成功的彩葉植物進行綜合評價；王星明［16］對秦皇島市公園綠地彩葉植物的種類進行調(diào)查并進行應(yīng)用評價。這些彩葉植物的評價多集中于北方地區(qū)，對于深圳地區(qū)彩葉植物的評價的研究則很少。本文運用層次分析法，根據(jù)彩葉植物的特性并結(jié)合深圳市的氣候、環(huán)境特點，在進行實地調(diào)查的基礎(chǔ)上，對彩葉植物提出了4個層次，19項評價指標，構(gòu)建出彩葉植物綜合評價體系，為科學評價深圳地區(qū)彩葉植物打下基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

本次研究采用實地調(diào)查與文獻查閱的方法，于2017年10月到2018年6月，對深圳市仙湖植物園、園博園、龍城公園、龍?zhí)豆珗@、東湖公園、蓮花山公園、深圳灣公園、香蜜公園等18個主要市政公園進行彩葉植物調(diào)查，對其種類、應(yīng)用方式以及生長情況進行記錄，以調(diào)查在深圳市應(yīng)用較為普遍的彩葉植物。

1.2 方法

1.2.1 彩葉植物綜合評價體系框架構(gòu)建

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，簡稱AHP法）是美國著名運籌學家、匹茲堡大學教授Thomas L.Saty于20世紀70年代中期提出，是運用多因素分級處理來確定因素權(quán)重的方法，是一種定性與定量分析相結(jié)合的評價方法。AHP法能夠把復雜問題中的各種因素劃分為相互聯(lián)系的有序?qū)哟?，使之條理化，它能通過系統(tǒng)規(guī)劃和評價，將復雜現(xiàn)象和決策思維過程系統(tǒng)化、模型化、數(shù)量化［17］。

由于對以彩葉植物的綜合評價，所涉及的因素眾多，因此在評價體系的構(gòu)建過程中，通過對10位園林專家進行了專業(yè)意見咨詢，并對深圳技師學院園林專業(yè)200位學生進行問卷調(diào)查，對影響彩葉植物質(zhì)量的因子進行了歸納分類，將彩葉植物綜合評價體系分為目標層、準則層和指標層3個層次，其中準則層包含了生態(tài)適應(yīng)性、葉部觀賞性、其它觀賞性和經(jīng)濟性4個評價因素，指標層包括了光照適應(yīng)性、葉面色彩、花香等19個評價因子，以求較為系統(tǒng)、客觀地評價彩葉植物。彩葉植物綜合評價體系的框架如圖1所示。

圖1 彩葉植物綜合評價體系的框架

（1） 光照適應(yīng)性（P1）

光是對植物生長發(fā)育有著重要的影響的生態(tài)因子。植物只有在光照下才能正常生長、開花和結(jié)實。光照影響著植物莖干和根系生長，影響著開花和品質(zhì)。植物根據(jù)其對光照的適應(yīng)程度不同，可以分為陽性植物、陰性植物和中性植物。彩葉植物只有在適宜的光照條件下，才能正常生長，展示其色彩美、形態(tài)美。因此，彩葉植物的光照適應(yīng)性是一項重要的評價指標。

（2） 水分適應(yīng)性（P2）

水是植物體的重要組成部分和光合作用的重要原料之一。水分的多少直接影響著植物的分布、生長和發(fā)育。根據(jù)植物對水分要求的不同，園林植物一般分為耐旱植物、中生植物、耐濕植物和水生植物四類。彩葉植物對水分的適應(yīng)性，也是一項重要的評價指標。

（3） 溫度適應(yīng)性（P3）

溫度是影響園林植物的重要因素之一，它影響著植物的地理分布，制約著植物生長發(fā)育的速度及植物體內(nèi)的生化代謝等一系列生理機制。因此，彩葉植物的耐熱性和耐寒性，對其應(yīng)用有著重要影響?？紤]到深圳地處華南地區(qū)，常年溫度較高，因此植物的耐熱性較耐寒性更為重要。

（4） 耐瘠薄性（P4）

土壤養(yǎng)分是植物生長發(fā)育的基礎(chǔ)。耐瘠薄植物對土壤中的養(yǎng)分要求不嚴格，能在土壤養(yǎng)分含量低的情況下正常生長，因此，耐瘠薄性也是一項重要的生態(tài)指標。

（5） 葉面色彩（P5）

植物的葉面是呈現(xiàn)在人們視覺系統(tǒng)中最主要的部位，因此，葉面色彩對于彩葉植物的觀賞價值，有著舉足輕重的作用。

（6） 葉背色彩（P6）

植物除了葉面，葉背在一定情況下，也能展示在人們眼前。因此，葉背色彩對于彩葉植物的觀賞價值，同樣具有意義。

（7） 色相（P7）

色相是色彩三要素之一，是色彩的首要特征，是區(qū)別各種不同色彩的最準確標準。最初的基本色相為紅、橙、黃、綠、藍、紫。由于綠色是大自然植物最基本的顏色，因此彩葉植物的色相，是其觀賞價值的重要評價因素。

（8） 飽和度和明度（P8）

飽和度指的是色彩純度，明度是指色彩的亮度，它們色彩的構(gòu)成的另外兩個要素。飽和度越高，明度越高，顏色表現(xiàn)越鮮艷；反之飽和度、明度較低，表現(xiàn)則較黯淡。因此，飽和度和明度也是彩葉植物景觀效果的重要評價指標。

（9） 呈彩期（P9）

呈彩期是指彩葉植物展示其絢麗色彩的持續(xù)時間。它也是彩葉植物觀賞價值的一項重要指標。

（10） 彩葉數(shù)量（P10）

彩葉植物如上所述，具有不同的類型。有些類型的彩葉植物，其全株葉片均為彩色，有些類型，植株只有部分甚至極少葉片呈現(xiàn)彩葉，因此，彩葉數(shù)量的多少也影響其觀賞價值。

（11） 花型、花色（P11）

花朵的大小、形狀、顏色、數(shù)量，是植物觀賞價值的重要指標。

（12） 花香（P12）

花朵是否能散發(fā)出氣味，其氣味是否芳香，是清淡或是濃郁，對于觀賞者來說，同樣有著重要的影響。

（13） 果實（P13）

果實是植物的六大器官之一，果實的觀賞價值，對于植物也具有重要作用。

（14） 枝干（P14）

植物枝干的顏色，對于植物的觀賞價值，也具有一定影響。

（15） 樹姿（P15）

樹姿是園林構(gòu)景的基本要素之一，對園林境界的創(chuàng)作起著巨大的作用。樹姿對于植物的觀賞價值，也具有重要作用。

（16） 季相變化（P16）

植物在一年四季中，能夠表現(xiàn)出勃勃生機或是蕭索別樣。季相變化也是植物觀賞性的一項重要評價指標。

（17）價格及來源（P17）

彩葉植物的苗木價格，苗木獲取來源的難易，是其經(jīng)濟性的一項重要指標。

（18） 更換頻率（P18）

不同植物的壽命不同，有多年生植物，有一二年生植物。彩葉植物應(yīng)用在景觀綠地上，因為景觀性的需要，對觀賞性達不到要求的植株，經(jīng)常會進行更換，因此植物的更換頻率，也是經(jīng)濟性的一項重要指標。

（19） 養(yǎng)護難度（P19）

彩葉植物需要一定的日常養(yǎng)護，其養(yǎng)護所需的精細程度和難度高低，也是評價其經(jīng)濟性的指標。

1.2.2 構(gòu)建指標層評判標準

以彩葉植物為評價主體，充分考慮其生態(tài)適應(yīng)性、觀賞性、經(jīng)濟性等因素，通過查閱文獻，借鑒前人方法［9-16］及專家意見咨詢，構(gòu)建出指標層19項指標的評判標準，評分標準采用5分制，其中5分、3分、1分給出明確標準，4分、2分則為相鄰判斷的中間值，具體評分方法如表1。

表1 彩葉植物指標層評判標準

續(xù)表1 彩葉植物指標層評判標準

1.2.3 構(gòu)建判斷矩陣

判斷矩陣的值反映了人們對各因素相對重要性的認識，一般用數(shù)字1～9來對重要性進行標度，其重要性標度值見表2。

根據(jù)上述層次結(jié)構(gòu)，通過專家咨詢，分別構(gòu)建A-C判斷矩陣（表3）、C1-P判斷矩陣（表4）、C2-P判斷矩陣（表5）、C3-P判斷矩陣（表6）和C4-P判斷矩陣（表7）。

1.2.4 判讀矩陣一致性檢驗

運用和積法求解各判斷矩陣，得出單一準則下比較元素的相對權(quán)重，運用算術(shù)平均法計算各矩陣的最大特征根，計算步驟如下：

（2） 將Wij按行求和得Wi；

（3） 將Wi歸一化得到W， WW＝ ［W1，W2，…，Wi］T即為所求特征向量判斷矩陣最大特征根；

（6） 隨機一致性指標RI（表8）；

表2 重要性標度值

表3 A-C判斷矩陣

表4 C1-P判斷矩陣

1.2.5 評價對象綜合評價分值的缺點

通過綜合評價指數(shù)法得出綜合評價分值，即S＝∑Fi×Xi，S表示評價對象綜合評價得分，F(xiàn)i表示某評價指標的得分值，Xi表示某評價指標的權(quán)重值。

表5 C2-P判斷矩陣

表6 C3-P判斷矩陣

表7 C4-P判斷矩陣

表8 隨機一致性指標RI

表9 彩葉植物質(zhì)量等級參照表

1.2.6 評價對象的確定

通過調(diào)查深圳市18個主要市政公園的彩葉植物，選取深圳市常見的57種彩葉植物（表10）作為評價對象。

表10 深圳市常見57種彩葉植物名錄

續(xù)表10 深圳市常見57種彩葉植物名錄

2 結(jié)果與分析

2.1 A-C判斷矩陣計算結(jié)果

根據(jù)以上計算步驟，對A-C判斷矩陣進行一致性檢驗計算，其最大特征根λmax＝4.0663，權(quán)向量W＝ ［0.4739，0.2882，0.1780，0.0600］T，CI＝0.0221，CR＝0.0245＜0.1，因此A-C判斷矩陣具有滿意的一致性。

2.2 C1-P判斷矩陣計算結(jié)果

根據(jù)以上計算步驟，對C1-P判斷矩陣進行一致性檢驗計算，其最大特征根λmax＝4.043 6，權(quán)向量W＝ ［0.519 3，0.200 9，0.078 9，0.200 9］T，CI＝0.014 5，CR＝0.016 1＜0.1，因此C1-P判斷矩陣具有滿意的一致性。

2.3 C2-P判斷矩陣計算結(jié)果

根據(jù)以上計算步驟，對C2-P判斷矩陣進行一致性檢驗計算，其最大特征根λmax＝6.239 4，權(quán)向量W＝ ［0.425 1， 0.033 1， 0.205 8，0.127 5，0.086 9，0.121 6］T，CI＝0.047 9，CR＝0.038 6＜0.1，因此C2-P判斷矩陣具有滿意的一致性。

2.4 C3-P判斷矩陣計算結(jié)果

根據(jù)以上計算步驟，對C3-P判斷矩陣進行一致性檢驗計算，其最大特征根λmax＝6.285 4，權(quán)向量W＝ ［0.492 6， 0.137 5， 0.104 8，0.031 7，0.060 3，0.173 2］T，CI＝0.057 1，CR＝0.046 0＜0.1，因此C3-P判斷矩陣具有滿意的一致性。

2.5 C4-P判斷矩陣計算結(jié)果

根據(jù)以上計算步驟，對C4-P判斷矩陣進行一致性檢驗計算，其最大特征根λmax＝3.009 2，權(quán)向量W＝ ［0.163 8， 0.297 3， 0.539 0］T，CI＝0.004 6，CR＝0.007 9＜0.1，因此C4-P判斷矩陣具有滿意的一致性。

2.6 C4-P判斷矩陣計算結(jié)果

根據(jù)以上計算步驟，對C4-P判斷矩陣進行一致性檢驗計算，其最大特征根λmax=3.0092，權(quán)向量W＝ ［0.163 8， 0.297 3， 0.539 0］T，CI＝0.004 6，CR＝0.007 9＜0.1，因此C4-P判斷矩陣具有滿意的一致性。

2.7 彩葉植物綜合評價方程的確定

各指標層因子權(quán)重計算出后，再依據(jù)其所在準則層中權(quán)重比例，乘以該準則層權(quán)重，得出每一指標層因子在彩葉植物綜合評價體系中的權(quán)重，見表11。

表11 準則層（C）及指標層（P）各因子權(quán)重

根據(jù)上表權(quán)重值，得到彩葉植物綜合評價計算方程為：

2.8 彩葉植物綜合評價分值及等級

通過邀請園林專業(yè)教師及學生，根據(jù)表1的評判標準，對表9的57種彩葉植物進行各項指標打分，得出的各項指標的分值，按照彩葉植物綜合評價計算方程計算出其分值S，然后計算出其CEI，確定其等級。57種彩葉植物的分值及等級見表12。

表12 彩葉植物綜合評價分值及等級

續(xù)表12 彩葉植物綜合評價分值及等級

從表12可以看出，花葉艷山姜評分最高，達到3.72分，這與其光照適應(yīng)性強，喜陽且耐一定程度蔭蔽，而且耐水濕，其葉色鮮艷奪目，黃綠相間，花大，具備相當?shù)挠^賞性，因此，花葉艷山姜評分最高。到達I級的除了花葉艷山姜，還有金脈爵床、紅花檵木等12種彩葉植物，屬于品質(zhì)優(yōu)秀的彩葉植物，肖黃櫨等36種彩葉植物，等級達到II級，屬于質(zhì)量良好的彩葉植物，紅心海棠等8種彩葉植物，等級達到III級，屬于中等質(zhì)量彩葉植物，麻楝等級IV級，應(yīng)用價值較差。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

3.1.1 準則層（C層）各因子權(quán)重分析

在本次彩葉植物綜合評價體系中，準則層按權(quán)重大小依次為生態(tài)適應(yīng)性、葉部觀賞性、其它觀賞性、經(jīng)濟性，總權(quán)重為1。生態(tài)適應(yīng)性（C1）最大，占全部權(quán)重47.39%，是彩葉植物綜合評價體系中最重要的評價因素。彩葉植物生態(tài)適應(yīng)性的好壞，決定了其應(yīng)用的范圍，是決定其生長發(fā)育優(yōu)劣的重要因素。因此，生態(tài)適應(yīng)性是判斷彩葉植物優(yōu)劣的最重要因素。葉部觀賞性（C2）占總權(quán)重28.82%，是排名第二的影響因子，由于彩葉植物以其葉片絢麗多彩的顏色作為主要觀賞特征。因此，葉部的觀賞性對于彩葉植物的質(zhì)量來說，就顯得尤為重要。其它觀賞性（C3）占17.8%的權(quán)重，說明彩葉植物其它觀賞部位，如花、果、枝干甚至季相變化等因素，也對其質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。經(jīng)濟性（C4）占權(quán)重6%，說明經(jīng)濟性也是評價彩葉植物質(zhì)量的一項因素。

3.1.2 指標層（P層）各因子權(quán)重分析

在生態(tài)適應(yīng)性指標層中，光照適應(yīng)性（P1）占比最高，占總權(quán)重24.61%，是整個評價體系中占權(quán)重最高的指標，這體現(xiàn)了光照的適應(yīng)性對于彩葉植物來說，是決定其質(zhì)量最為重要的因素。利用彩葉植物進行植物配置造景，首先要考慮的因素就是彩葉植物能否適應(yīng)生境的光照條件。葉面色彩（P5）是彩葉植物觀賞價值最重要的體現(xiàn)，因此其權(quán)重排名第二，占總權(quán)重12.25%。水分適應(yīng)性（P2）和耐瘠薄性（P4）兩項指標并列第三，均占9.52%的權(quán)重，這說明這兩項生態(tài)因子也對彩葉植物的應(yīng)用范圍產(chǎn)生重要影響，彩葉植物在應(yīng)用中，也要重點考慮生境的水分特點和土壤類型、質(zhì)量。色彩的三要素色相（P7）、飽和度和明度（P8），他們兩項一起占總權(quán)重9.61%，這體現(xiàn)了彩葉植物的顏色、鮮艷度對其質(zhì)量也產(chǎn)生重要影響?；ㄊ侵参镒顬橹匾挠^賞器官，彩葉植物的花型、花色（P11）也是決定其質(zhì)量的重要因素，占8.77%的權(quán)重。在剩余的指標中，占權(quán)重超過3%的還有溫度適應(yīng)性（P3）、彩葉數(shù)量（P10）、季相變化（P16）、養(yǎng)護難度（P19），這也體現(xiàn)了這四項指標對于彩葉植物的質(zhì)量具有較大影響。

3.2 結(jié)論

在彩葉植物評價體系的構(gòu)建中，通過查閱前人研究、專家意見咨詢、彩葉植物種類實地調(diào)查，結(jié)合深圳市的氣候、環(huán)境特點，將生態(tài)適應(yīng)性、葉部觀賞性、其它觀賞性和經(jīng)濟性四項因子作為準則層，將光照適應(yīng)性、葉面色彩、色相、養(yǎng)護難度等19項指標列入指標層，以求最大程度對彩葉植物的質(zhì)量進行客觀評價。同時，還對調(diào)查深圳市57種彩葉植物，根據(jù)本評價體系進行評價，結(jié)果顯示花葉艷山姜、紅花檵木等12種彩葉植物，屬于I級，品質(zhì)優(yōu)秀的彩葉植物，值得廣泛應(yīng)用。肖黃櫨、銀邊山菅蘭、紫葉狼尾草等36種彩葉植物，其等級也達到II級，均屬于深圳地區(qū)品質(zhì)良好的彩葉植物。另外，有紅心海棠等8種彩葉植物，等級III，屬于中等質(zhì)量彩葉植物，麻楝1種彩葉植物，等級IV。

本次彩葉植物綜合評價體系的構(gòu)建，也存在著一定的不足，如評分標準較難量化，部分指標主要是針對華南地區(qū)的彩葉植物，如溫度適應(yīng)性，在本評價體系中，主要偏向于彩葉植物的耐熱性，因此，評價對象主要是面向熱帶、亞熱帶地區(qū)的彩葉植物。在今后，可以進一步細化指標評分標準，豐富評價指標，以求更為客觀、全面對彩葉植物進行評價。