基于AHP法的延安城區(qū)喬木綠化樹種評(píng)價(jià)與分析

孫楊朝 楊艷艷 吳云霄 馮睿梓 程舒婷

摘 要：為合理選擇喬木綠化樹種，促進(jìn)延安城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)，在實(shí)地調(diào)查和問(wèn)卷調(diào)查的基礎(chǔ)上，利用層次分析法（AHP法）對(duì)延安城區(qū)主要喬木綠化樹種進(jìn)行了系統(tǒng)分析評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：（1）延安城區(qū)喬木綠化樹種共53種，其中落葉樹種明顯多于常綠樹種，鄉(xiāng)土樹種占喬木綠化樹種的30%;（2）抗逆性的權(quán)重最大，明顯高于觀賞性和生長(zhǎng)性，觀賞性和生長(zhǎng)性的權(quán)重差別不明顯;（3）綜合評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，87%以上的喬木樹種評(píng)價(jià)等級(jí)為良和中等，為優(yōu)和差的分別為3%、9%。因此，在今后延安城市綠化喬木樹種的選擇時(shí)，應(yīng)加大鄉(xiāng)土樹種的比例，特別應(yīng)注意重視樹種的抗逆性，加強(qiáng)后期的養(yǎng)護(hù)和管理。

關(guān)鍵詞：延安;喬木樹種;層次分析法;景觀評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào) S731.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2021）18-0075-04

Evaluation and Analysis of Tree Planting Species in Yan′an City Based on AHP

SUN Yangzhao1 et al.

（1College of Life Science， Yan′an University， Yan′ an 716000， China）

Abstract： The main purpose of this study is to select the tree species reasonably and promote the ecological environment of Yan′an city. Data needed for the experiment were obtained through field surveys and questionnaires. Analytic hierarchy process （AHP）was used to analyze and evaluate the main tree species in Yan′an city.The results showed that： （1）There were 53 species of tree greening species in Yan′an city. Deciduous tree species were significantly more than evergreen tree species， and native tree species accounted for 30% of tree greening tree species; （2）The weight of stress resistance was the largest which was significantly higher than that of ornamental and that of growth.There is no significant difference between the weight of ornamental and growth; （3）The number of tree species with good and medium grades accounts for more than 87% of the total greening species. The proportion of tree species with excellent comprehensive evaluation grade is 3% and the proportion of poor evaluation grade is 9%.Therefore， it is necessary to increase the proportion of native tree species in the selection of urban greening tree species in Yan′an.Particular attention should be paid to the resistance of tree species. At the same time， the later maintenance and management should be strengthened.

Key words： Yan′an; Tree species; AHP; Landscape evaluation

喬木樹種是城市綠地的重要組成部分，是綠地發(fā)揮各種效益的基礎(chǔ)[1]。對(duì)綠化樹種的研究，目前主要集中在樹種組成結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)狀況、生態(tài)效益等方面，一般從不同方面、單個(gè)角度進(jìn)行定性或定量的評(píng)價(jià)[2-5]，但對(duì)不同方面進(jìn)行綜合的、系統(tǒng)的定量評(píng)價(jià)研究則較少。而喬木樹種具有美學(xué)、生態(tài)和社會(huì)等多方面的作用，綠化過(guò)程中喬木樹種的選擇，需要從不同方面進(jìn)行綜合考慮，因此，建立客觀、綜合、合理的評(píng)價(jià)體系尤為重要。

層次分析法（AHP法）是運(yùn)用多因素分級(jí)處理來(lái)確定各因素權(quán)重的方法，它能夠把復(fù)雜的問(wèn)題分成若干層次，進(jìn)行簡(jiǎn)化分解，把人們的主觀判斷和定性分析用定量客觀的方法進(jìn)行表述和傳達(dá)[6-8]。目前，層次分析法已被廣泛應(yīng)用于城市植物景觀評(píng)價(jià)、旅游評(píng)價(jià)和景觀生態(tài)評(píng)價(jià)等方面[9-12]，而對(duì)延安市城市綠化喬木樹種的綜合評(píng)價(jià)還未見(jiàn)報(bào)道。本研究利用AHP法構(gòu)建了延安市主要喬木綠化樹種評(píng)價(jià)模型，對(duì)延安市綠化喬木樹種進(jìn)行了分析和綜合評(píng)價(jià)，為延安市城市喬木綠化樹種的選擇提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況與方法

1.1 研究區(qū)概況 研究區(qū)為延安市建成區(qū)范圍，位于陜西省北部，地處黃河中游，黃土高原的中南地區(qū)，省會(huì)西安以北371km。北連榆林，南接關(guān)中咸陽(yáng)、銅川、渭南三市，東隔黃河與山西臨汾、呂梁相望，西鄰甘肅慶陽(yáng)。介于北緯35°21′～37°31′，東經(jīng)107°41′～110°31′，東西寬256km，南北長(zhǎng)236km，總面積37037km2[13]。屬暖溫帶半濕潤(rùn)易旱氣候區(qū)，全年氣候變化受制于季風(fēng)環(huán)流，四季分明、日照充足、晝夜溫差大、年均無(wú)霜期170d，年均氣溫7.7～10.6℃，年均日照數(shù)2300～2700h，年均降水量500mm左右[13]。地帶性土壤為粘黑壚土，由于水土流失嚴(yán)重，黑壚土損失殆盡，主要耕作土壤和造林地土壤為在黃土母質(zhì)上發(fā)育起來(lái)的幼年土壤黃綿土[13]。植被類型主要有暖溫帶落葉闊葉林、暖溫帶針葉林和暖溫帶灌叢群落。

1.2 調(diào)查區(qū)域和方法

1.2.1 調(diào)查區(qū)域 調(diào)查區(qū)域位于延安寶塔區(qū)和延安新區(qū)，調(diào)查綠地包括公園綠地、居住區(qū)綠地、街道綠地和附屬綠地等類型，調(diào)查地點(diǎn)分別為：八一敬老院、百米大道、延安大學(xué)雅苑小區(qū)、西北川公園、延安大劇院、延安新區(qū)文化公園、延安大學(xué)楊家?guī)X校區(qū)、尹家溝路、棗園路、棗園小學(xué)、勝利廣場(chǎng)、延安職業(yè)技術(shù)學(xué)院、延安大學(xué)附屬醫(yī)院、火車站廣場(chǎng)，雙擁大道道路兩側(cè)綠化帶、師范路道路兩側(cè)綠化帶、楊家?guī)X革命舊址、王家坪革命舊址。

1.2.2 調(diào)查方法 （1）實(shí)地調(diào)查：選擇延安市建成區(qū)具有代表性的綠地，采用樣方調(diào)查的方法，對(duì)每個(gè)樣方內(nèi)的喬木樹種進(jìn)行逐木記錄其樹名并評(píng)分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表（表1）是通過(guò)查閱資料、進(jìn)行實(shí)地調(diào)查、咨詢延安園林工作人員，結(jié)合對(duì)延安城區(qū)市民的問(wèn)卷調(diào)查分析得出。將喬木綠化樹種的評(píng)價(jià)等級(jí)分為以下5個(gè)等級(jí)：特好、好、一般、較差、差，再分別從觀賞性、抗逆性、生長(zhǎng)性3個(gè)方面進(jìn)行評(píng)分。觀賞性包括樹型豐富度、葉形葉色及花型花色;抗逆性包括抗寒性、抗旱性及抗病蟲害;生長(zhǎng)性包括生長(zhǎng)速率、冠幅及萌蘗。為保證評(píng)分的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，整個(gè)調(diào)查的評(píng)分均由同一人進(jìn)行評(píng)分。

（2）問(wèn)卷調(diào)查：本研究在前人研究的基礎(chǔ)上，同時(shí)結(jié)合調(diào)查問(wèn)卷的方法，通過(guò)對(duì)相關(guān)專家進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，最終構(gòu)造出延安城市綠地喬木綠化樹種的評(píng)價(jià)模型（見(jiàn)表2）。

1.3 評(píng)價(jià)方法 本研究評(píng)價(jià)方法采用的是層次分析法（AHP法），其步驟包括：評(píng)價(jià)模型建立、權(quán)重的確定、指標(biāo)計(jì)算和分析等。

1.3.1 評(píng)價(jià)模型建立 評(píng)價(jià)模型（表2）由目標(biāo)層（A）、準(zhǔn)則層（B）和方案層（C）組成。第一層為目標(biāo)層，主要目標(biāo)是評(píng)價(jià)延安市城市喬木綠化樹種景觀;第二層為準(zhǔn)則層，把觀賞性、抗逆性和生長(zhǎng)性3個(gè)方面作為喬木綠化樹種景觀的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則;第三層為方案層，根據(jù)前人研究基礎(chǔ)和相關(guān)專家的問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果，選取樹形、葉形葉色、花形花色、抗寒、抗旱、抗病蟲害、冠幅、生長(zhǎng)速率、萌蘗能力等9個(gè)指標(biāo)作為喬木綠化樹種評(píng)價(jià)的具體指標(biāo)。

1.3.2 權(quán)重確定 不同指標(biāo)對(duì)評(píng)價(jià)模型的重要程度不同，為確保評(píng)價(jià)的合理性，在確定各指標(biāo)的權(quán)重時(shí)參考相關(guān)文獻(xiàn)[6-8]，通過(guò)專家咨詢的方法，確定不同因子之間的相對(duì)重要性，構(gòu)造兩兩比較評(píng)判矩陣，進(jìn)行歸一化、一致性判斷、矩陣調(diào)整等相關(guān)處理，最終確定準(zhǔn)則層和方案層各因子的權(quán)重。

1.3.3 指標(biāo)計(jì)算和處理 根據(jù)表1各個(gè)因子實(shí)地調(diào)查的數(shù)值，先計(jì)算不同樹種各個(gè)因子的平均值，然后結(jié)合權(quán)重計(jì)算不同喬木綠化樹種的綜合評(píng)價(jià)值。所有數(shù)據(jù)的基本處理在EXCEL2010中進(jìn)行，各統(tǒng)計(jì)分析在SPSS21.0中完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 綠化樹種

2.1.1 樹種結(jié)構(gòu) 延安城市綠化喬木樹種共53種，隸屬24科35屬。主要優(yōu)勢(shì)科為銀杏科、松科、豆科、薔薇科、楊柳科、柏科。樹種之間數(shù)量差異明顯，其中數(shù)量上前10位的樹種分別是：國(guó)槐、銀杏、旱柳、紫葉李、櫻花、垂柳、側(cè)柏、云杉、油松和圓柏。落葉樹種明顯多于常綠樹種，其中落葉樹種多達(dá)44種，而常綠樹種僅為9種。常綠樹種占樹種總量的比率為22.5%。造成該樹種搭配比例的原因可能是延安地區(qū)四季分明、光照充足，并且冬季氣溫較低。因此，在城市綠化樹種的選擇和應(yīng)用方面，需要達(dá)到夏可遮陰、冬可納陽(yáng)的效果，而落葉樹種的大量使用正好能滿足該目的。從樹種觀賞特性方面分析，延安城市綠化樹種中，觀形樹種主要有雪松、垂柳、龍爪槐等;觀花樹種主要有玉蘭、山桃、碧桃、櫻花等;觀葉樹種有銀杏、七葉樹等。觀干的樹種有白皮松等。彩葉樹種有紫葉桃、紫葉李、火炬樹、槭樹類。從綠化樹種葉片形態(tài)方面分析發(fā)現(xiàn)，延安城區(qū)綠化樹種以闊葉樹種為主，而針葉樹種相對(duì)較少。其中，針葉樹種主要為5種，分別是側(cè)柏、云杉、油松、圓柏和樟子松;闊葉樹種有48種。在延安城市綠化樹種中，鄉(xiāng)土樹種無(wú)論是在種類方面還是數(shù)量方面，都不到一半。其中，常綠樹種主要有油松、樟子松、側(cè)柏、刺柏等，種類上與綠化常綠樹種總種數(shù)的比值為4∶9，數(shù)量上比值為1∶2。落葉樹種方面，樹種比值為9∶22，數(shù)量比值為1∶2。此調(diào)查結(jié)果表明，在延安城市綠化過(guò)程中，引用外來(lái)樹種較多而忽視了鄉(xiāng)土樹種的使用，鄉(xiāng)土樹種在適應(yīng)本地自然環(huán)境和展現(xiàn)鄉(xiāng)土特色方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，在今后的城市綠化樹種選擇方面應(yīng)加大鄉(xiāng)土樹種的使用。

2.1.2 樹種應(yīng)用頻度 利用公式：P（%）=（Ni/N）×100[6]，N為樣方中各樹種的株數(shù)總和，Ni為第i種的樹種的株數(shù)，計(jì)算出延安城區(qū)32種主要喬木綠化樹種的應(yīng)用頻率P值。如表3所示：國(guó)槐和旱柳的應(yīng)用頻度最高，大于10%、小于15%，是延安城市的主要喬木綠化樹種，占頻度研究樹種的6.3%。5%

2.2 綠化樹種評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重 根據(jù)延安城市綠化樹種評(píng)價(jià)模型，通過(guò)計(jì)算和檢驗(yàn)，得出準(zhǔn)則層和指標(biāo)層不同因子的權(quán)重值，其結(jié)果如表4所示。由表4可知：準(zhǔn)則層中觀賞性、抗逆性和生長(zhǎng)性3個(gè)方面權(quán)重不同，其中抗逆性的權(quán)重為0.5485，明顯大于觀賞性（0.2409）和生長(zhǎng)性（0.2106）（p<0.05）。觀賞性和生長(zhǎng)性2方面權(quán)重的差異不顯著（p>0.1）。表明抗逆性是延安城市綠化樹種選擇時(shí)最重要的標(biāo)準(zhǔn)，只有抗逆性強(qiáng)的樹種才能在自然環(huán)境相對(duì)比較惡劣的延安地區(qū)生長(zhǎng)良好，進(jìn)而發(fā)揮其他方面的效益。在指標(biāo)層的各個(gè)因子中，抗病蟲害的權(quán)重為0.3188，明顯大于其他因子，其次為抗旱性（0.1696）、樹形美觀度（0.1630）和樹木生長(zhǎng)速度（0.1196）也比較大，而其他因子的權(quán)重都比較小，并且差別不大。

2.3 基于層次分析法的綠化樹種評(píng)價(jià) 利用層次分析方法計(jì)算得到主要綠化樹種的綜合得分如表5所示，不同分?jǐn)?shù)段的樹種如表6所示。結(jié)果顯示：在5個(gè)樹種分類等級(jí)中，優(yōu)、良、中、差4個(gè)等級(jí)中均有樹種，其中優(yōu)等樹種占比3.03%，差等樹種占比9.09%，樹木較少，而良等樹種占比42.42%，中等樹種占比45.46%，樹種相對(duì)較多。城市中綠化樹種綜合效果優(yōu)等的樹種較少，其原因可能是城市綠化樹種有很大一部分是外來(lái)引入樹種，對(duì)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境還沒(méi)有完全適應(yīng)，加上延安地區(qū)自然環(huán)境相對(duì)比較惡劣，造成樹種綜合效果不是特別好的結(jié)果。因此，在今后的城市綠化樹種的選擇過(guò)程中，應(yīng)盡量選擇綜合效果優(yōu)良的樹種，同時(shí)加大鄉(xiāng)土樹種的應(yīng)用數(shù)量。

3 討論與結(jié)論

本研究從樹種結(jié)構(gòu)、觀賞特性、生態(tài)習(xí)性、生活型、鄉(xiāng)土化水平以及樹種應(yīng)用頻度等方面對(duì)延安城市綠化喬木樹種組成進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，延安城區(qū)喬木綠化樹種共53種，隸屬于24科35屬，相對(duì)較豐富，落葉樹種明顯多于常綠樹種，對(duì)本地的氣候而言比較合理，但其常綠樹種主要為針葉樹種，造成冬季觀賞效果較差，鄉(xiāng)土樹種占比低于50%。此外，延安城區(qū)喬木綠化樹種超過(guò)87%的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為良和中等，9%的樹種為差等，而優(yōu)等樹種僅為3%。因此，在今后延安城市綠化樹種選擇中，應(yīng)選擇葉型不同的樹種，同時(shí)盡量選擇綜合效果優(yōu)良的樹種，特別是加大鄉(xiāng)土樹種的利用，這樣不但可以增強(qiáng)冬季綠地的觀賞效果，還可以提高綠化樹種的鄉(xiāng)土化水平。雖然延安城區(qū)喬木綠化樹種相對(duì)較豐富，但延安城區(qū)喬木綠化樹種應(yīng)用高頻度樹種仍較少，城市綠地景觀較單一。因此，今后在配置樹種時(shí)，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整現(xiàn)有高頻和低頻喬木綠化樹種的比例，并擴(kuò)大低頻樹種在延安城區(qū)的分布區(qū)域，豐富其綠地景觀。

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（責(zé)編：張宏民）