基于層次分析法的南岳衡山祝融峰景區(qū)植物選擇

譚 敏，沈守云

(中南林業(yè)科技大學(xué) 風(fēng)景園林學(xué)院，長(zhǎng)沙 410004)

植物資源是景區(qū)的重要組成部分，是景區(qū)可持續(xù)發(fā)展的重要支撐[1].景區(qū)植物不僅在景觀上起到美化的作用，更是景區(qū)文化的重要體現(xiàn).郭浩[2]結(jié)合植物造景理論，多方面探討風(fēng)景名勝區(qū)植物景觀營(yíng)造理論，對(duì)古樹(shù)名木、風(fēng)景林、道路景觀、濱海綠地等植物景觀進(jìn)行分析和概括.鐘晚莉[3]對(duì)南岳衡山景觀保護(hù)、風(fēng)景特色、鄉(xiāng)土樹(shù)種、行道樹(shù)和古樹(shù)名木保護(hù)這5 個(gè)問(wèn)題提出了對(duì)策.陽(yáng)清[4]比較研究了在旅游干擾下植物多樣性的變化及規(guī)律，得出隨著旅游人數(shù)增加，植被類型和植物多樣性的影響增強(qiáng)；隨海拔高度的增加，對(duì)灌木和草本層影響強(qiáng)度越大.鄒立[5]以南岳衡山風(fēng)景林林下植物為研究對(duì)象，設(shè)立了26 塊樣地，通過(guò)對(duì) 68 種研究地林下植物采用美景度評(píng)價(jià)法進(jìn)行評(píng)價(jià)，得出公眾對(duì)于林下植物的喜好規(guī)律，篩選出最優(yōu)林下植物.李明紅[6]按照“植物生態(tài)學(xué)”原理，運(yùn)用“接近自然”經(jīng)營(yíng)理論和“擬生造林”技術(shù)，克服傳統(tǒng)造林影響，使用先鋒樹(shù)種，人為干預(yù)和幫助森林群落的演替和發(fā)育，從而達(dá)到恢復(fù)地帶性森林植被的目的.當(dāng)前，對(duì)景區(qū)植被的研究主要集中在植物資源普查方面，而關(guān)于景區(qū)植被選擇與配置的研究相對(duì)較少[7-11].由于缺乏針對(duì)景區(qū)的植物資源選擇路徑，制約了景區(qū)植物資源配置實(shí)踐.

祝融峰景區(qū)是衡山的核心景區(qū)，朝南面、朝北面、背風(fēng)面、上封寺至祝融殿分布有不同的植物群落，海拔越高，區(qū)域不同植物的耐寒性以及抗凍性要求越高.應(yīng)用于祝融峰景區(qū)配置的植物要求耐旱、耐寒、耐貧瘠，且有較強(qiáng)的固土能力，能夠改良土質(zhì)且生命力好，便于粗放管理.據(jù)實(shí)地調(diào)研，冰凍天氣景區(qū)內(nèi)植物損耗較嚴(yán)重，最明顯表現(xiàn)區(qū)域?yàn)樽Ｈ诜?，因冬季出現(xiàn)自然景觀“霧凇”，游客量較往常增多，平均一天游客達(dá)到1.5萬(wàn)人次，從而導(dǎo)致植物被嚴(yán)重地人為踩踏，加上氣溫下降對(duì)植物也產(chǎn)生凍害[12].植物大量折枝、壓倒，每年需要補(bǔ)栽以及大量的清理工作.在高強(qiáng)度旅游壓力條件下，會(huì)造成祝融峰景區(qū)植物群落極其不穩(wěn)定，養(yǎng)護(hù)管理花費(fèi)極大，原本的植被將遭受到嚴(yán)重破壞甚至退化為次生裸地，維護(hù)管理更加困難.因此，對(duì)祝融峰景區(qū)植物選擇研究具有重要意義.

本研究在對(duì)祝融峰景區(qū)植被全面調(diào)查的基礎(chǔ)上，綜合考慮祝融峰景區(qū)生境及其氣候特點(diǎn)，建立了可能適合祝融峰景區(qū)生境的植物配置體系，并采用層次分析法對(duì)106 種本地山區(qū)植物進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)與分析.最后，選出生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)、觀賞價(jià)值高、易于管理的61 種山區(qū)植物種類，并選取了部分其他高山地區(qū)優(yōu)良的山體植物，對(duì)祝融峰景區(qū)植物配置進(jìn)行了探討.研究結(jié)果可對(duì)祝融峰景區(qū)植物改造提供參考，并對(duì)其他山岳型風(fēng)景名勝區(qū)的植物配置與改造提供借鑒.

1 研究方法

1.1 研究區(qū)域

祝融峰景區(qū)海拔1 300.2 m，總面積181.5 km2，屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候類型.1 月氣溫最低，平均為-4 ℃；7 月氣溫最高，平均為21.6 ℃[13].山體的主要地質(zhì)基礎(chǔ)為花崗巖，主要土壤類型為紅壤和山地黃壤[14].景區(qū)生物資源較豐富，種類繁多，已記錄的有高等植物266 科、973 屬、2 149種(含種下等級(jí))[4].南天門以上隨著生態(tài)惡劣植物群落種類遞減.

根據(jù)生境和氣候風(fēng)向條件的改變，將研究區(qū)域劃分為4 個(gè)部分：山脊朝南區(qū)域(南天門祖師殿至上封寺)；山脊朝北區(qū)域(降真峰脊至祝融峰北側(cè))；山脊背風(fēng)區(qū)域(廣濟(jì)寺至禹王碑區(qū)域)；上封寺至祝融殿區(qū)域，見(jiàn)圖1.

圖1 研究區(qū)域示意

1.2 植物資源調(diào)查

通過(guò)對(duì)4 個(gè)區(qū)域植物的全面系統(tǒng)地調(diào)查、標(biāo)本采集和查閱相關(guān)資料，對(duì)植物的分布范圍、適應(yīng)性、氣候特點(diǎn)、觀賞特性、生境等內(nèi)容進(jìn)行記錄，包括現(xiàn)場(chǎng)照片的采集、植物資源的調(diào)查等.實(shí)地調(diào)查中對(duì)植物的種類鑒別主要通過(guò)湖南植物志、中國(guó)植物志進(jìn)行鑒別，從中收集南岳衡山植物的相關(guān)信息.由于每個(gè)區(qū)域生境和氣候條件的不同，4 個(gè)區(qū)域的植物配置有較大的差異[15].山脊背風(fēng)區(qū)域由于冰凍天氣出現(xiàn)頻率較低，冬季，生境和氣候條件良好，大部分植物都存活；山脊朝北區(qū)域和上封寺至祝融殿區(qū)域冰凍天氣出現(xiàn)頻率高，冬季，生境和氣候條件差，植物多為矮灌，且為耐陰、耐寒樹(shù)種；山脊朝南區(qū)域冰凍天氣出現(xiàn)頻率較高，冬季，生境和氣候條件稍好，植物多為抗凍、耐陰、耐踩踏樹(shù)種，植被生長(zhǎng)較茂盛.

1.3 評(píng)價(jià)方法

1.3.1 綜合評(píng)價(jià)體系的建立

以考慮植物習(xí)性、生存環(huán)境、應(yīng)用價(jià)值為前提，查閱有關(guān)文獻(xiàn)[16-18]，聽(tīng)取專家意見(jiàn)，以祝融峰景區(qū)以及部分其他高山地區(qū)的植物為研究目標(biāo)，采用層次分析法[19]對(duì)祝融峰景區(qū)植物的應(yīng)用擬定了綜合評(píng)價(jià)體系.通過(guò)頭腦風(fēng)暴法、德?tīng)柗品ù_定1 個(gè)目標(biāo)層、3 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層、12 個(gè)指標(biāo)層以及各因子列出的具體的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與相應(yīng)賦分(優(yōu)、中、劣3 個(gè)等級(jí))，見(jiàn)表1 和表2.

1.3.2 指標(biāo)權(quán)重確定

采用1～9 互反標(biāo)度法構(gòu)建正反判斷矩陣，并將每層次中的指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較，用數(shù)值進(jìn)行量化，寫(xiě)成矩陣[20].數(shù)字1～9 之間，數(shù)字越大，表示相對(duì)重要性越大，倒數(shù)表示反比較.使用Yaahp 軟件對(duì)各矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，得出標(biāo)準(zhǔn)層下各指標(biāo)相對(duì)權(quán)重(層次單排序)，之后利用加權(quán)法計(jì)算最后一層對(duì)目標(biāo)層的相對(duì)重要性排序權(quán)重值(層次總排序).

表2 祝融峰景區(qū)植物綜合評(píng)價(jià)體系

1.3.3 祝融峰景區(qū)植物評(píng)價(jià)及篩選

基于對(duì)祝融峰景區(qū)植物配置研究，邀請(qǐng)專家對(duì)初選的106 種植物進(jìn)行打分，并將各指標(biāo)層各項(xiàng)權(quán)重與打分分別相乘相加，得到樹(shù)種最后得分，降序排列分為 I 級(jí)(＞85 分)、II 級(jí)(80～85 分)、III級(jí)(75～79 分)、IV 級(jí)(＜75 分)4 個(gè)等級(jí).

2 結(jié)果與分析

2.1 評(píng)價(jià)因子分析

構(gòu)建相應(yīng)的層次模型和判斷矩陣，得出各個(gè)因子層的權(quán)重值，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，結(jié)果顯示CR 值均小于0.1，說(shuō)明本矩陣構(gòu)建合理.為得出穩(wěn)定的植物配置結(jié)果，通過(guò)層次分析法的一致性(λmax)大小排序顯示出：生長(zhǎng)特性(B2)＞觀賞特性(B1)＞應(yīng)用價(jià)值(B3).祝融峰景區(qū)的空氣濕度較大，冬季在海拔高的位置極易出現(xiàn)冰凍現(xiàn)象，從而植物是否具有抗寒能力起著決定性的作用；同時(shí)，祝融峰景區(qū)是旅游型風(fēng)景名勝區(qū)，良好的植被觀賞效果能有效地提升景區(qū)的環(huán)境，故觀賞特性也是非常重要的評(píng)價(jià)指標(biāo).應(yīng)用價(jià)值在體系中權(quán)重較低，在選擇植物時(shí)也是一個(gè)需要考量的指標(biāo)，應(yīng)在保證權(quán)重值大的指標(biāo)層的基礎(chǔ)上盡量兼顧權(quán)重值小的指標(biāo)層特性.

2.2 綜合評(píng)價(jià)分析

根據(jù)各物種最后得分，對(duì)喬灌草藤本進(jìn)行分類評(píng)價(jià)，共篩選出61 種植物可應(yīng)用于祝融峰景區(qū)植物配置，見(jiàn)表3.

表3 南岳衡山祝融峰景區(qū)61 種植物得分及等級(jí)劃分

續(xù)表3

2.2.1 喬木

喬木評(píng)價(jià)種類共45 種，得分為78.32～89.72分，對(duì)80 分以上種類，即I、II 級(jí)種類(共19 種)進(jìn)行推薦.I 級(jí)喬木中，黑松在冰凍天氣下為優(yōu)勢(shì)樹(shù)種，能適應(yīng)各類極端天氣，且外形富有特色，觀賞價(jià)值極高，在各個(gè)山岳型風(fēng)景名勝區(qū)[21]均有栽種；日本紅楓是常見(jiàn)的樹(shù)種，觀賞性和適應(yīng)性都極高，在較為極端的天氣下均能存活，適宜大量栽種；油杉、三尖杉常自然散生于山間潮濕地帶，能耐極端低溫，是適應(yīng)性強(qiáng)的常綠樹(shù)種；柳杉是當(dāng)?shù)卦坚樔~林的主要樹(shù)種，可選取作為各類植物群落搭配，生長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)力極高；黃山松常生長(zhǎng)于空氣中相對(duì)濕度較大的高山氣候，適應(yīng)性觀賞性均優(yōu)良.II 級(jí)喬木中紫玉蘭常生于海拔高的山坡林緣，春季開(kāi)花時(shí)觀賞品質(zhì)極高；金錢松是本土植物，在祝融峰景區(qū)各個(gè)區(qū)域均有散生，是原始針葉林的重要組成部分，在群落中搭配時(shí)，有一定的防風(fēng)固土生態(tài)效益.

2.2.2 灌木

灌木評(píng)價(jià)種類共39 種，得分為73.26～92.48分，對(duì)80 分以上種類，即I、II 級(jí)種類(共28 種)進(jìn)行推薦.I 級(jí)灌木中，南天竹對(duì)環(huán)境有很強(qiáng)的適應(yīng)性，常年色葉、花果均有觀賞性，常野生于疏林和灌木叢中，是作為植物搭配的優(yōu)良材料；山茶和枸骨為山區(qū)常見(jiàn)灌木，對(duì)于極端天氣適應(yīng)能力強(qiáng)，其花或果有極高的觀賞性，作為灌木搭配不易被人為傷害或踩踏，構(gòu)骨在搭配時(shí)需注意其刺齒；高山杜鵑常見(jiàn)于云貴高原等山區(qū)，其喜冷涼、濕度大的環(huán)境，非常適宜種植于祝融峰景區(qū)，觀賞價(jià)值和生長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)力極高，適合引種；珍珠梅能耐極端天氣，觀賞效果極佳，管理較為粗放，適用于山區(qū)植物配置；II 級(jí)灌木中，千頭柏是山區(qū)非常優(yōu)良的植物配置材料；結(jié)香在春季開(kāi)花，花朵好似一簇簇潔白的雪花，與祝融峰景區(qū)的霧凇美景相互呼應(yīng)，且抗性強(qiáng)，搭配效果極佳；四照花、灰莉均是具觀賞效果且生長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)力極佳的樹(shù)種.

2.2.3 藤本和草本

藤本和草本相較于喬木和灌木其生長(zhǎng)適應(yīng)性較差，人工養(yǎng)護(hù)管理消耗較高.分析表明，其生長(zhǎng)特性和應(yīng)用價(jià)值均低于喬木和灌木，所以其評(píng)分普遍稍低.但藤本和草本在植物配置中起著舉足輕重的作用，且不可忽視.其評(píng)價(jià)種類共 22種，得分為70.22～85.01 分，對(duì)75 分以上種類，即 I、II、III 級(jí)種類(共 14 種)進(jìn)行推薦.I 級(jí)藤本和草本中，麥冬和細(xì)葉麥冬生長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)，耐高寒，極其適用于海拔高的地區(qū)；II 級(jí)藤本和草本中，玉簪和鳶尾是適應(yīng)性極強(qiáng)且觀賞價(jià)值極佳的多年生草本，在冰凍天氣下也能良好生長(zhǎng)，適合在重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行植物配置；凌霄是常見(jiàn)的藤本植物，在各個(gè)山岳型風(fēng)景名勝區(qū)均有種植，觀賞價(jià)值、生態(tài)效益俱佳，可搭配山石，適合廣泛應(yīng)用；吉祥草和沿階草是生長(zhǎng)力極強(qiáng)的草本，且極其耐寒，在海拔高的地區(qū)可使用；III 級(jí)藤本和草本中，六月雪和酢漿草較其他植物抗凍性弱，但管理粗放，可種植于海拔較低，人流較少的區(qū)域.

3 建議

3.1 祝融峰景區(qū)植物配置

由于氣候、生存環(huán)境、人流量、維護(hù)難易度的差異，3 個(gè)區(qū)域的植物配置均有較大差別.由于祝融峰景區(qū)是旅游型風(fēng)景名勝區(qū)，其植物景觀是景觀設(shè)計(jì)的一個(gè)重要切入點(diǎn)，植物配置不僅僅要合理，并且需要將營(yíng)造手法提升到一個(gè)新的高度.植物的配置一定要考慮到生態(tài)廊道的暢通和自然物種的流通.對(duì)植被覆蓋率、林木郁閉度、植物結(jié)構(gòu)和季相變化、主要樹(shù)種、古樹(shù)名木、喬灌草系統(tǒng)等各個(gè)指標(biāo)要有一定的控制性要求.同時(shí)，為考慮景觀效果，在植物配置時(shí)，應(yīng)在祝融峰4 個(gè)區(qū)域打造不同的植物配置，營(yíng)建讓游客能時(shí)刻更新的景觀感受.在南天門祖師殿至上封寺，游客數(shù)量最多，且其生存環(huán)境、氣候均為良好，大多數(shù)植物都能存活，則要重點(diǎn)注意其景觀效果；廣濟(jì)寺至禹王碑區(qū)域?yàn)闇囟茸兓倪^(guò)渡區(qū)域，冬季氣溫較山麓低4～5 ℃，冬季可能結(jié)冰但不頻繁，生存環(huán)境較山麓更為苛刻，選取的植物應(yīng)當(dāng)耐寒耐旱；降真峰至祝融殿北側(cè)區(qū)域正當(dāng)北風(fēng)，冬季溫度低，生存環(huán)境惡劣，選取應(yīng)當(dāng)耐寒的灌木；上封寺至祝融殿區(qū)域溫度下降更為明顯，冬季溫度較山麓低7～9 ℃，生存環(huán)境極為苛刻，由于其海拔高，冬季結(jié)冰通車?yán)щy，如果植物頻繁更替則造成極大程度的經(jīng)濟(jì)損失和人力浪費(fèi)，需著重考慮植物的適應(yīng)性.

為了豐富植物景觀群落的多樣性與觀賞性，在分析本地優(yōu)良山區(qū)植物應(yīng)用的基礎(chǔ)上，通過(guò)參閱文獻(xiàn)[22]并咨詢專家，增加了部分提升祝融峰景區(qū)景觀效果的樹(shù)種，并綜合這些樹(shù)種，給出了適合衡山植物配置的建議.

3.1.1 南天門祖師殿至上封寺植物配置

大多數(shù)采用本土植物，營(yíng)造3 季有花、4 季有景的景觀效果，因游客量大，植物種類眾多，配置時(shí)可增加物種的多樣性.植物群落配置如下：白玉蘭-雪松+大葉黃楊-含笑-麻葉繡球+酢漿草；龍柏-珙桐+千頭柏-碧桃+吉祥草；馬尾松-楓香+雞爪槭-法國(guó)冬青+鳶尾；銀杏+紅檵木-夾竹桃+萱草.

3.1.2 廣濟(jì)寺至禹王碑區(qū)域植物配置

該區(qū)段大多為原始針葉林，植物景觀配置單一，合理利用當(dāng)?shù)刂参?，有效添加特色?shù)種，可形成更豐富的植物景觀群落.植物群落配置如下：

日本紅楓-白玉蘭+高山杜鵑-火棘-鋪地柏+鳶尾；三尖杉-金錢松+大葉黃楊-油茶-珍珠梅+凌霄-六月雪-吉祥草；馬褂木-柳杉-鐵杉+灰莉-南天竹-繡球莢蒾+麥冬；金錢松-黃山松+雀舌黃楊-山茶+玉簪；黑松-柿樹(shù)+木槿-麻葉繡球+細(xì)葉麥冬.

3.1.3 降真峰脊至祝融殿北側(cè)區(qū)域植物配置

該區(qū)域因正當(dāng)北風(fēng)，植被多為矮灌，結(jié)合當(dāng)?shù)噩F(xiàn)狀，適當(dāng)增加觀賞性植物搭配，營(yíng)造春季杜鵑花海，一季觀賞.植物群落配置如下：

紫玉蘭-龍柏+本地映山紅-瓜子黃楊；臘梅+山茶-構(gòu)骨.

3.1.4 上封寺至祝融殿區(qū)域植物配置

該區(qū)段為環(huán)境因素影響最大的部分，該部分的設(shè)計(jì)可多參照其他山岳型風(fēng)景名勝區(qū)[23]的植物配置，結(jié)合當(dāng)?shù)噩F(xiàn)狀，適當(dāng)?shù)匾M(jìn)生長(zhǎng)適應(yīng)性強(qiáng)的樹(shù)種相互搭配.如云貴高原的高山杜鵑，黃山的黃山松等.植物群落配置如下：

紫玉蘭+高山杜鵑-構(gòu)骨-瓜子黃楊+麥冬；黑松-臘梅+龜甲冬青-雀舌黃楊+細(xì)葉麥冬；油杉+結(jié)香-四照花+爬山虎-玉簪.尤其是沿石臺(tái)階兩邊宜多栽構(gòu)骨，阻斷游客往兩邊拍雪景踩踏植被.

4 結(jié)語(yǔ)

采用層次分析法對(duì)祝融峰景區(qū)植物和其他高山地區(qū)植物資源共106 種進(jìn)行評(píng)價(jià)，從觀賞特性、生長(zhǎng)特性和應(yīng)用價(jià)值3 個(gè)方面建立綜合評(píng)價(jià)體系，篩選出61 種適應(yīng)能力強(qiáng)、觀賞效果好和應(yīng)用價(jià)值大的物種，如黑松、金錢松、紫玉蘭、三尖杉、油杉、龍柏、高山杜鵑、山茶、繡球莢蒾、含笑、爬山虎、凌霄等.

要將風(fēng)景名勝區(qū)的定位向著國(guó)家公園體制靠攏，有秩序、有方法、有目標(biāo)地保護(hù)好風(fēng)景名勝區(qū).景區(qū)植被一旦遭受破壞，極難自然恢復(fù)，所以植物種植對(duì)祝融峰景區(qū)的防風(fēng)固土及景觀營(yíng)造具有重要意義.因此，在進(jìn)行祝融峰景區(qū)植被配置時(shí)，應(yīng)做到適地適樹(shù)，根據(jù)具體的生態(tài)環(huán)境，選擇合適的植物種類和配置模式，兼顧近期與遠(yuǎn)期的效果，營(yíng)造出群落結(jié)構(gòu)豐富、景觀效果好和生態(tài)效益高的植物配置.