基于AHP法的漣源龍山國家森林公園彩葉植物綜合評價

肖姣娣

(婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 湖南 婁底417000)

彩葉植物因其在整個生長季節(jié)(廣義范疇的彩葉植物)或生長季節(jié)的某一個階段(狹義范疇的彩葉植物)全部葉片或部分葉片以非常見綠色示人的獨(dú)特觀賞特性而深受人們的喜愛與園林從業(yè)者的關(guān)注，對于增強(qiáng)園林季相特色、豐富園林景觀色彩、展示園彩化亮點(diǎn)，改善園林視覺效果，提升園林親和力諸方面意義重大[1-2]。

坐落在湖南中部的婁底市，2011年度唯一獲得“國家園林城市”，2015年被命名為“國家衛(wèi)生城市”，2018年入圍“全國文明城市”提名。為推進(jìn)以上“三創(chuàng)”工作，近10年來婁底城市園林綠化建設(shè)可以說是發(fā)生了翻天覆地的變化?！疤豳|(zhì)增彩”是當(dāng)下婁底城市園林建設(shè)提出的行動號角，而要“增彩”，彩葉植物自然是重要的造景元素，但總觀婁底園林綠化現(xiàn)狀，彩葉植物的應(yīng)用還非常有限，種類還欠豐富，色彩效果尚欠佳[3]。采用科學(xué)的評價方法把更多的優(yōu)秀彩葉植物資源特別是優(yōu)秀鄉(xiāng)土彩葉植物篩選出來，使之應(yīng)用于城市園林，是婁底每一位園林從業(yè)者的職責(zé)與使命，這也是本課題研究的目的所在。

層次分析法(The Analytic Hierarchy Process，AHP)是一種基于定性和定量分析相結(jié)合的多層次多準(zhǔn)則決策分析方法,目前已被國內(nèi)廣泛應(yīng)用于植物景觀價值評價、適應(yīng)性評價、資源篩選等諸多方面[4-7]。作為婁底所轄2個國家級森林公園之一的漣源龍山國家森林公園，其境內(nèi)植物資源豐富，但對其境內(nèi)植物資源評價、篩選方面的研究鮮見報道，本研究將填補(bǔ)這一空白。

1 材料與方法

1.1 研究地概況

漣源龍山國家森林公園位于湖南幾何中心之湘中婁底漣源南部。1992年被批準(zhǔn)為省級森林公園，2006年被批準(zhǔn)為國家級森林公園。公園總面積為9 286.12 hm2，境內(nèi)自然條件優(yōu)越，年平均氣溫為16℃,年平均降雨量1 347.3 mm，年無霜期約達(dá)240 d左右，非常適合植物的生長繁育[8]。根據(jù)前人調(diào)查統(tǒng)計，公園境內(nèi)種子植物豐富(1486 種)，同時垂直分布明顯，是湘中片區(qū)乃至華中地區(qū)重要的生物基因庫[9]。相傳唐代名醫(yī)孫思邈曾到此采藥煉丹，故又稱為“藥山”。

1.2 研究材料

本研究中用于綜合評價的67種彩葉植物材料來源于項目組前期對湖南漣源龍山國家森林公園歷經(jīng)一年實(shí)地調(diào)研所得。在一年跟蹤期內(nèi)，對公園境內(nèi)彩葉植物種類及其形態(tài)特征、生態(tài)習(xí)性等都進(jìn)行了詳細(xì)記錄，相關(guān)成果已另行整理發(fā)文，本文不再贅述。需要說明的是，本文所研究的67種彩葉植物為廣義范疇的彩葉植物，即包含秋色葉植物在內(nèi)。

1.3 研究方法

采用AHP法參照前人相關(guān)研究文獻(xiàn)[10-11]開展研究。

1.3.1 構(gòu)建綜合評價指標(biāo)體系

以前期調(diào)研數(shù)據(jù)資料為基礎(chǔ)，充分征求公園管理處技術(shù)人員與婁底園林專家意見，從公園境內(nèi)自然條件與城市綠化現(xiàn)狀實(shí)際出發(fā)，創(chuàng)新性構(gòu)建出具有自身特色的公園境內(nèi)彩葉植物綜合評價指標(biāo)體系。

整個指標(biāo)體系按目標(biāo)層A、準(zhǔn)則層B、指標(biāo)層C三個層次進(jìn)行設(shè)計。對67種彩葉植物通過綜合評價進(jìn)行篩選評級即為本指標(biāo)體系的目標(biāo)層A，準(zhǔn)則層從3個層面設(shè)置，依次為葉片觀賞特性B1、其他觀賞特性B2、生態(tài)適應(yīng)性B3，指標(biāo)層C設(shè)置有10個具體評價指標(biāo)，分別是葉形C1、呈彩色C2、呈彩期C3、呈彩率C4、外形C5、觀花特性C6、觀果特性C7、抗旱性C8、耐寒性C9、抗病蟲性C10，具體評價指標(biāo)體系與評分標(biāo)準(zhǔn)詳見表1。

表1 公園境內(nèi)彩葉植物綜合評價指標(biāo)體系與具體評價標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Comprehensive evaluation index system and specific evaluation criteria of color leaf plants in the park

1.3.2 確定指標(biāo)權(quán)重值

在AHP法理論指導(dǎo)下構(gòu)建了A-Bi、B1-Ci、B2-Ci、B3-Ci四個層次結(jié)構(gòu)的判斷矩陣。而各層次結(jié)構(gòu)矩陣中同層次指標(biāo)的相對重要性程度依據(jù)專家意見采用的1-9標(biāo)度法[12]得出。權(quán)重值等運(yùn)用yaahp軟件V10.3進(jìn)行計算。

1.3.3 計算綜合評價值，確定評價等級

通過對照表1的各項評價標(biāo)準(zhǔn)，專家們對67種彩葉植物都給與了相應(yīng)評分，然后結(jié)合上面計算得出的各指標(biāo)權(quán)重，依據(jù)綜合評價值計算公式Y(jié)=ΣWiYi(Wi表示第i項指標(biāo)的權(quán)重值，Yi為第i項指標(biāo)的分值)即可得出各植物的綜合評價值[13]，再根據(jù)綜合評價值的高低按三個級別進(jìn)行篩選定級。

2 結(jié)果與分析

2.1 層次單排序權(quán)重值分析

所謂層次單排序是指相對于上一層次某因素而言，本層次各因素的重要性排序，各因素的重要性通過權(quán)重值大小來反映。表2表明，B(準(zhǔn)則層)相對于A(目標(biāo)層)構(gòu)建的判斷矩陣中,WB1(葉片觀賞特性的權(quán)重值)要大于WB3(生態(tài)適應(yīng)性的權(quán)重值)>WB2(其他觀賞特性的權(quán)重值),說明篩選彩葉植物時其觀賞特性是更為重要的評價因素；在B1-Ci判斷矩陣中，C1(葉形)、C2(呈彩色)、C3(呈彩期)、C4(呈彩率)中4個具體的評價指標(biāo)的的權(quán)重值依次為0.166 7、0.333 3、0.333 3、0.166 7，說明在B1(葉片觀賞特性)這一評價準(zhǔn)則層面上，C2(呈彩色)、C3(呈彩期)這兩個同等重要，且是相對于C1(葉形)、C4(呈彩率)更為重要的評價因素；在B2-Ci判斷矩陣中，C5(植株外形)、C6(觀花特性)、C7(觀果特性)3個評價指標(biāo)以C6權(quán)重值最大，說明在篩選評價時其表現(xiàn)相對更重要；在B3-Ci判斷矩陣中，C8(抗旱性)是相對C9(耐寒性)、C10(抗病蟲性)更為重要的考慮因素。同時，對四個判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗，結(jié)果表明，四個判斷矩陣的CR值均小于0.1，均具有滿意的一致性。

2.2 層次總排序權(quán)重值分析

同一層次中所有因素對于最高層(即目標(biāo)層A)的相對重要性排序,稱為層次總排序[14]。在表2中中已經(jīng)得出各層次結(jié)構(gòu)單排序時的權(quán)重值,總排序權(quán)重值計算公式為WA1=WB1WC1，WA2=WB1WC2，WA3=WB1WC3，WA4=WB2WC4，……，此次類推，即可計算得出10個評價指標(biāo)中每一個評價指標(biāo)Ci相對于目標(biāo)層A的相對重要性權(quán)重值。詳細(xì)結(jié)果見表3。從結(jié)果來看，整個指標(biāo)體系中10個評價指標(biāo)，C2(呈彩色)、C3(呈彩期)兩個評價指標(biāo)的權(quán)重值最大(均為0.198)，說明彩葉植物呈現(xiàn)的顏色與持續(xù)的時間長短是綜合評價彩葉植物優(yōu)秀等級的2個的最為重要的因素。

表2 公園境內(nèi)彩葉植物各層次單排序權(quán)重值計算及其一致性檢驗Table 2 Calculation and consistency test of single rank weight values of color leaf plants in different levels in the park

表3 公園境內(nèi)彩葉植物綜合評價各層次總排序的權(quán)重值Table 3 The weight value of the overall ranking of the color leaf plants in the park

2.3 綜合評價值結(jié)果分析

由表4可知，通過對各種植物綜合評價值的最后計算，67種彩葉植物中有鵝掌楸、烏桕、銀杏等21 種彩葉植物被評選為Ⅰ級，即優(yōu)秀等級，其綜合評價值>3.5；有搖錢樹、銀鵲樹、日本杜英等29種彩葉植物評選為Ⅱ級，即良好等級，其綜合評價值在2.5～3.5之間；有樟樹、芒、貴州山柳等17種彩葉植物被評選為Ⅲ級，即一般等級，其綜合評價值<2.5。

表4 公園境內(nèi)彩葉植物綜合評價值及等級Table 4 Comprehensive evaluation value and grade of coloured leaf plants in parks

3 結(jié)論與討論

本研究采用AHP法對漣源龍山國家森林公園67種彩葉植物從葉片觀賞特性、其他觀賞特性、生態(tài)適應(yīng)性三個層面設(shè)置10個具體的評價指標(biāo)進(jìn)行了綜合評價，最后篩選出了21種優(yōu)秀(即Ⅰ級)彩葉植物。這21種彩葉植物中，目前在婁底城市綠地中廣泛應(yīng)用的只有銀杏、烏桕、地錦、楓香、紅葉石楠、冷水花這6種彩葉植物，其余15種優(yōu)秀彩葉植物處于少量利用與野生的無利用狀態(tài)，說明該漣源龍山國家森林公園彩葉植物具有很好的開發(fā)利用潛力。本研究結(jié)果在豐富婁底城市園林綠化彩葉植物種類的同時也將對公園境內(nèi)彩葉植物資源的合理保護(hù)與適度分期開發(fā)利用提供參考與指引。

AHP法作為一種定性定量分析相結(jié)合的決策分析方法，其在園林植物資源評價時已廣泛應(yīng)用，具有實(shí)用性、系統(tǒng)性、簡潔性等優(yōu)點(diǎn)，但也有主觀性強(qiáng)的特點(diǎn)，如在判斷矩陣構(gòu)建中各評價因素兩兩比較時采用1-9進(jìn)行重要性標(biāo)注時，不同的評價專家標(biāo)準(zhǔn)不一，其標(biāo)度結(jié)果容易受評價參與人的個人喜好的影響，而這將一定程度影響評價結(jié)果。所以，本次評分結(jié)果不高，并不代表這些彩葉植物就沒有開發(fā)利用價值，若給予適宜的栽培環(huán)境條件并加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理，在城市園林綠化仍具有好的開發(fā)應(yīng)用潛力。

從本次綜合評價設(shè)置的10個具體的評價指標(biāo)的權(quán)重值來分析，C2(呈彩色,即彩葉植物呈現(xiàn)的彩葉顏色)、C3呈彩期(即彩葉植物其彩葉呈現(xiàn)的持續(xù)時間)權(quán)重值居前2位，說明它們是評價漣源龍山國家森林公園彩葉植物最重要的2個考量指標(biāo)，研究結(jié)果與朱倩玉等研究[15]的結(jié)果相同，說明這符合普通民眾對優(yōu)秀彩葉植物景觀評價的審美需求；權(quán)重值居第3位的是C8(抗旱性，即彩葉植物對干旱環(huán)境的抵抗性能)，其權(quán)重值為0.163 1，說明其也是本次篩選優(yōu)秀彩葉植物的重要考量指標(biāo)，也符合植物開發(fā)應(yīng)用生態(tài)適應(yīng)性評價的科學(xué)常理，因為要將龍山森林公園境內(nèi)彩葉植物應(yīng)用于城市園林綠化中，必須基于公園境內(nèi)常年氣溫特別是夏季氣溫明顯較同期其他綠地要低這一現(xiàn)狀情況出發(fā)，在進(jìn)行擴(kuò)繁培育與引種栽培試驗時必須接受抗旱性考驗與遴選。因此，從整體上來說，本研究中構(gòu)建的綜合評價指標(biāo)體系具有較好的科學(xué)性與可操作性，但也存在一些不足，如耐陰性、耐鹽堿性、耐貧瘠性、年生長量、繁殖難易度等反映植物生態(tài)適應(yīng)性[16]與生長特性的指標(biāo)均未全部納入本次的評價指標(biāo)，有待下一步更深入的開展試驗與探討。