漣源龍山國(guó)家森林公園優(yōu)秀彩葉植物資源篩選

肖姣娣

（婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 婁底 417000）

彩葉植物，顧名思義，即葉片色彩以非常見(jiàn)綠色為主要觀賞特征的一類植物[1]。其內(nèi)涵有廣義與狹義之分。廣義的彩葉植物包含秋色葉植物在內(nèi)，本研究中用來(lái)篩選評(píng)價(jià)的67種彩葉植物即為這一廣義范疇。而優(yōu)秀的彩葉植物是指除了其葉片具有呈彩色鮮艷(即呈現(xiàn)出的彩葉顏色艷麗)、呈彩期長(zhǎng)(即呈現(xiàn)出的彩葉時(shí)間長(zhǎng))、呈彩率高(即呈現(xiàn)出的彩葉變色比率高)等好的觀賞特性外，其它形態(tài)特征如花、果、枝、干及整體外形等也兼具良好觀賞性，同時(shí)對(duì)干旱、嚴(yán)寒、病蟲(chóng)等外界環(huán)境的適應(yīng)性也相對(duì)表現(xiàn)突出的一類植物。

近年來(lái)，城鄉(xiāng)園林綠化建設(shè)不僅追求數(shù)量提升，對(duì)其品位與質(zhì)量提升也提出了更高要求。優(yōu)秀彩葉植物已經(jīng)成為城鄉(xiāng)園林綠化的新寵，對(duì)于增強(qiáng)園林季相變化特征、展示園林美化彩化特色與亮點(diǎn)、豐富城鄉(xiāng)景觀色彩、提升城鄉(xiāng)美譽(yù)度與親和力意義重大。

采用層次分析法(AHP法，由美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家匹茨堡大學(xué)教授托馬斯·薩蒂提出)綜合評(píng)價(jià)植物景觀資源，已經(jīng)受到園林從業(yè)人員的高度關(guān)注，并被廣泛應(yīng)用[2-6]。從中國(guó)知網(wǎng)、百度學(xué)術(shù)、維普網(wǎng)等查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料發(fā)現(xiàn)，做為湖南省婁底市所轄的2個(gè)國(guó)家森林公園之一的漣源龍山國(guó)家森林公園，其境內(nèi)植物資源豐富[7]，但對(duì)其境內(nèi)植物資源篩選研究與開(kāi)發(fā)利用研究尚處于空白。本研究采用層次分析法，對(duì)漣源龍山國(guó)家森林公園境內(nèi)前期調(diào)查發(fā)現(xiàn)的67種彩葉植物進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以期篩選出綜合評(píng)價(jià)評(píng)級(jí)優(yōu)秀的彩葉植物資源，為境內(nèi)彩葉植物資源的保護(hù)與合理推廣利用提供理論參考與技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 研究材料

以?shī)涞资兴牆i源龍山國(guó)家森林公園的67種彩葉植物資源為材料。這67種彩葉植物隸屬36科51屬67種，包括裸子植物4科4屬4種、被子植物30科45屬61種、蕨類植物 2 科 2 屬2 種。

1.2 研究方法

基于層次分析法為指導(dǎo)開(kāi)展研究。具體程序與方法為：設(shè)計(jì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)模型→制定具體評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與分值→構(gòu)造判斷矩陣，計(jì)算各層次指標(biāo)權(quán)重值并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)→計(jì)算各評(píng)價(jià)指標(biāo)相對(duì)于目標(biāo)層的總權(quán)重值→計(jì)算綜合評(píng)價(jià)值并根據(jù)評(píng)分結(jié)果進(jìn)行篩選評(píng)級(jí)[8-11]。

1.2.1 設(shè)計(jì)的3層遞階綜合評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)模型解讀

對(duì)婁底市漣源龍山國(guó)家森林公園境內(nèi)的彩葉植物的綜合評(píng)價(jià)按照目標(biāo)層A、準(zhǔn)則層B（評(píng)價(jià)一級(jí)指標(biāo)）、指標(biāo)層C（評(píng)價(jià)二級(jí)指標(biāo)）3個(gè)層次進(jìn)行遞階結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。篩選出優(yōu)秀的彩葉植物資源是這一結(jié)構(gòu)模型的目標(biāo)層A，也稱為最高層；為實(shí)現(xiàn)這一最高層目標(biāo)，準(zhǔn)則層B設(shè)置了葉片觀賞特性、其他觀賞特性、生態(tài)適應(yīng)性3個(gè)篩選準(zhǔn)則；指標(biāo)層C則針對(duì)不同篩選準(zhǔn)則制定出相應(yīng)的具體評(píng)價(jià)指標(biāo)，其中葉片觀賞特性設(shè)置了葉形、葉色、呈彩期、呈彩率4個(gè)具體評(píng)價(jià)指標(biāo)，其他觀賞特性設(shè)置了植株整體外形、花的觀賞性、果的觀賞性3個(gè)具體評(píng)價(jià)指標(biāo)，生態(tài)適應(yīng)性設(shè)置了抗旱、耐寒、抗病蟲(chóng)3個(gè)具體評(píng)價(jià)指標(biāo)，3個(gè)層次之間關(guān)系為上一層對(duì)下一層起制約作用，下一層對(duì)上一層起影響作用。具體結(jié)構(gòu)模型詳見(jiàn)表1。

表1 三層遞階綜合評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)模型

1.2.2 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與賦值

從婁底市自然條件與城鄉(xiāng)綠化現(xiàn)狀出發(fā)，充分征求漣源龍山國(guó)家森林公園管理處技術(shù)人員與婁底市園林專家意見(jiàn)，同時(shí)結(jié)合文獻(xiàn)資料,對(duì)結(jié)構(gòu)模型中各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)制定出具體評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與分值，詳見(jiàn)表2，以此為依據(jù)計(jì)算出67種彩葉植物的綜合評(píng)價(jià)值，進(jìn)而篩選評(píng)級(jí)出優(yōu)秀(Ⅰ級(jí))、良好(Ⅱ級(jí))、一般(Ⅲ級(jí))3個(gè)級(jí)別相對(duì)應(yīng)的彩葉植物資源。

表2 綜合評(píng)價(jià)各評(píng)價(jià)指標(biāo)的具體評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與分值

2 結(jié)果與分析

2.1 各層次指標(biāo)權(quán)重值計(jì)算與一致性檢驗(yàn)分析

在層次分析法理論指導(dǎo)下，依據(jù)本研究構(gòu)建的綜合評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)模型，分別選取準(zhǔn)則層B相對(duì)于目標(biāo)層A(A-B)、指標(biāo)層C相對(duì)于準(zhǔn)則層B(B-C)進(jìn)行兩兩比較判斷矩陣構(gòu)建，并采用1-9標(biāo)度法[12]構(gòu)建出 A-Bi、B1-Ci、B2-Ci、B3-Ci的4個(gè)判斷矩陣，詳見(jiàn)表3。而權(quán)重值反映出某一層次各因素相對(duì)于其上一層次某因素的相對(duì)重要性程度。各層次指標(biāo)權(quán)重值計(jì)算與一致性檢驗(yàn)分析根據(jù)梁冰等[13]的方法進(jìn)行，具體計(jì)算步驟與方法為：將各判斷矩陣每一列數(shù)值按列求和→用各列中每一個(gè)數(shù)值都除以該列的和，得到新的矩陣→計(jì)算新矩陣每一行的和，得到特征向量W→將新矩陣中每一行的和除以新矩陣行總和即得到各層次指標(biāo)權(quán)重值Wi→計(jì)算出各矩陣最大特征值λ max→進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)表3。

表3 綜合評(píng)價(jià)判斷矩陣構(gòu)建與權(quán)重值計(jì)算及其一致性檢驗(yàn)

由表3判斷矩陣A-Bi計(jì)算得知,針對(duì)篩選出優(yōu)秀彩葉植物資源這一目標(biāo)層A而言，準(zhǔn)則層B中葉片觀賞特性B1（其權(quán)重值為0.594）相對(duì)于其他觀賞特性B2、生態(tài)適應(yīng)性B3而言是更為重要的考量因素；而在葉片觀賞特性B1這一篩選準(zhǔn)則層面上，比較葉形C1、呈彩色C2、呈彩期C3、呈彩率C4這4個(gè)具體的篩選評(píng)價(jià)指標(biāo)，呈彩色C2、呈彩期C3這2個(gè)指標(biāo)的權(quán)重值較大，均為0.3333，說(shuō)明評(píng)價(jià)葉片觀賞特性時(shí)把它們兩者視為同等重要地位，且相對(duì)于葉形C1、呈彩率C4而言是更重要的考量因素。同時(shí)，通過(guò)對(duì)4個(gè)判斷矩陣計(jì)算一致性比率CR得知，4個(gè)判斷矩陣的CR值分別為0.0048、0.0001、0.0083、0.0465，均具有CR＜0.1的特征，即所有檢驗(yàn)均具有滿意的一致性。

2.2 各評(píng)價(jià)指標(biāo)相對(duì)于目標(biāo)層總權(quán)重值的計(jì)算與分析

在表3中，各判斷矩陣計(jì)算得出各層次結(jié)構(gòu)單排序時(shí)的權(quán)重值,將它們加權(quán)后得到各層次的總排序權(quán)重值，總排序權(quán)重值計(jì)算公式為 WA1=WB1WC1，WA2=WB1WC2，WA3=WB1WC3，WA4=WB2WC4，……，此次類推，即可計(jì)算得出10個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)中每一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)Ci相對(duì)于目標(biāo)層A的相對(duì)重要性權(quán)重值，詳見(jiàn)表4。由表4可知，呈彩色C2、呈彩期C3兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值最大,且均為0.198，說(shuō)明彩葉植物的顏色、彩葉期的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短是篩選優(yōu)秀彩葉植物資源時(shí)最為重要的2個(gè)考量因素，這與大眾對(duì)彩葉植物景觀審美評(píng)價(jià)結(jié)果相符；其次是抗旱性這一評(píng)價(jià)指標(biāo)，其權(quán)重值為0.1631，說(shuō)明要將漣源龍山森林公園的彩葉植物推廣應(yīng)用于婁底市城鄉(xiāng)園林綠化中，抗旱性也是篩選時(shí)要考慮的重要指標(biāo)，這符合科學(xué)栽培常理。

表4 綜合評(píng)價(jià)各指標(biāo)對(duì)目標(biāo)層的總權(quán)重值

2.3 綜合評(píng)價(jià)值計(jì)算與篩選評(píng)級(jí)分析

通過(guò)對(duì)照表2的各項(xiàng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，專家們對(duì)67種彩葉植物的10個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)都給出了相應(yīng)的評(píng)分值，將它們分別與表4中各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的總權(quán)重值進(jìn)行加權(quán)求和即可計(jì)算得到每一種彩葉植物的綜合評(píng)價(jià)值（綜合評(píng)價(jià)值Y=ΣWiYi ，其中Wi表示第i項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重值，Yi為第i項(xiàng)指標(biāo)的分值）。根據(jù)計(jì)算出的綜合評(píng)價(jià)值,結(jié)合專家們的一致意見(jiàn)，67種彩葉植物按3個(gè)級(jí)別進(jìn)行篩選評(píng)級(jí)，詳見(jiàn)表5。

由表5可知，鵝掌楸Liriodendron chinensis、烏桕Sapium sebiferum、銀杏Ginkgo biloba等 21 種彩葉植物評(píng)級(jí)為Ⅰ級(jí)(優(yōu)秀級(jí)，綜合評(píng)價(jià)值≥3.5)；搖錢(qián)樹(shù)Ficus var.fuyurnsis、銀鵲樹(shù)Tapiscia sinensis、日本杜英Elaeocarpus japonicus等29種彩葉植物評(píng)級(jí)為Ⅱ級(jí)（良好級(jí)，2.5≤綜合評(píng)價(jià)值＜3.5）；樟樹(shù)Cinnamomum bodinieri、芒Miscanthus sinensis、貴州山柳Salix pseudotangii等17種彩葉植物評(píng)級(jí)為Ⅲ級(jí)（一般級(jí)，綜合評(píng)價(jià)值 ＜ 2.5）。

表5 公園境內(nèi)彩葉植物綜合評(píng)價(jià)值及等級(jí)

3 結(jié)論與討論

本研究在層次分析法理論指導(dǎo)下，對(duì)漣源龍山國(guó)家森林公園彩葉植物資源開(kāi)展創(chuàng)新性綜合評(píng)價(jià)。研究結(jié)果表明，有21種彩葉植物經(jīng)綜合評(píng)價(jià)評(píng)級(jí)為優(yōu)秀(Ⅰ級(jí))，分別為：鵝掌楸Liriodendron chinensis、烏桕Sapium sebiferum、銀杏Ginkgo biloba、中華槭Acer sinense、 青 檀Pteroceltis tatarinowii、地錦Parthenocissus tricuspidata、紅葉石楠Photinia×fraseri、紅翅槭Acer fabri、水青岡Fagus longipetiolata、紅椿Toona ciliata、燈臺(tái)樹(shù)Bothrocaryum controversum、山胡椒Lindera glauca 、楓香Liquidambar formosana 、檫木Sassafras tzumu、青榨槭Acer davidii、山烏桕Sapiumdiscolor、冷水花Pilea notata、白櫟Quercus fabri、楤木Aralia chinensi、紅背山麻桿Alchornea trewioides、漆樹(shù)Toxicodendron vernicifluum。在篩選出的這21種優(yōu)秀彩葉植物資源中，目前僅烏桕Sapium sebiferum、銀杏Ginkgo biloba、地錦Parthenocissus tricuspidata、紅葉石楠Photinia × fraseri、楓香Liquidambar formosana、冷水花Pilea notate6種已被廣泛應(yīng)用于婁底市城鄉(xiāng)園林綠化，還有15種尚處于少量利用與無(wú)利用的野生狀態(tài)，這說(shuō)明公園境內(nèi)彩葉植物資源開(kāi)發(fā)利用潛力很大。本研究結(jié)果將對(duì)漣源龍山國(guó)家森林公園彩葉植物資源保護(hù)與合理推廣利用提供參考。

層次分析法作為一種定性和定量分析相結(jié)合多層次多準(zhǔn)則決策分析方法，具有簡(jiǎn)潔性、實(shí)用性、系統(tǒng)性等諸多優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際運(yùn)用中結(jié)構(gòu)層次的多少、準(zhǔn)則的選擇、指標(biāo)要素的選擇以及構(gòu)建的判斷矩陣中各要素相對(duì)重要性評(píng)判時(shí)具有主觀性、復(fù)雜性及不確定性等特點(diǎn)，這都直接影響最后的決策結(jié)果。從本研究設(shè)計(jì)的現(xiàn)有綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系來(lái)看，其具有一定的科學(xué)性、合理性與可實(shí)施性、可操作性，但也存在一些不足，如用于篩選評(píng)價(jià)的67種彩葉植物其前期開(kāi)展物候調(diào)查僅持續(xù)一年，所得到的記錄資料不一定完整無(wú)誤；同時(shí)用于篩選評(píng)價(jià)的指標(biāo)也非常有限，如擇土性、耐陰性、耐貧瘠性、年生長(zhǎng)量、繁殖難易度等也未全部納入考慮[14]。因此，進(jìn)一步細(xì)化篩選評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)開(kāi)展擴(kuò)繁種植試驗(yàn)、馴化栽培試驗(yàn)等工作，都有待下一步更深入地研究、試驗(yàn)與探討。