常見柳樹觀賞特性評(píng)價(jià)

翟禹涵 肖杰 崔長(zhǎng)健 趙凌全

摘要：文章在實(shí)地調(diào)查與查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，概述了柳樹種類及其分布狀況，通過分析各種觀賞性評(píng)價(jià)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，篩選出適合用于柳樹觀賞性評(píng)價(jià)的方法，最終使用層次分析法從樹形、葉形、葉色方面就其觀賞特性進(jìn)行描述，并對(duì)園林用途及開發(fā)前景進(jìn)行了簡(jiǎn)要說明。

關(guān)鍵詞：柳樹；觀賞特性；層次分析法

Abstract：On the basis of field investigation and literature review， the species and distribution of willow were summarized. By analyzing the advantages and disadvantages of various ornamental evaluation methods， the methods suitable for willow ornamental evaluation were selected. Finally， the ornamental characteristics of willow were described from the aspects of tree shape， leaf shape and leaf color by using analytic hierarchy process， and the garden use and development prospect were briefly explained.

Key words：willow; Ornamental characteristics; Analytic hierarchy process

柳樹，是指隸屬于楊柳科（salicaceae）的柳屬（salix）以及鉆天柳屬（chosenis nakai）植物的總稱^[1]。樹干挺拔，壽命長(zhǎng)，生長(zhǎng)較快，生物量高，抗性較強(qiáng)，材質(zhì)優(yōu)良，它不僅是具有良好景觀效果的重要園林綠化樹種，也是農(nóng)田防護(hù)林和用材林中常用的樹種^[3]。除了觀賞價(jià)值，由于柳樹的木材質(zhì)地輕、柔軟且耐腐蝕，所以非常適合制作家具、手工藝品和編織工藝品等。此外，柳樹還具有藥用價(jià)值，其根、葉和花都可以入藥，常被用于中藥制劑的配方中。在全球范圍內(nèi)，大約有520種，它們大多數(shù)生長(zhǎng)在北半球的溫帶區(qū)域。在中國(guó)，柳樹共計(jì)257種以及眾多不同變異型和種類，大部分集中在西南部和廣闊的北方地域^[2]，大多用于我國(guó)的園林綠化。在黑龍江西部地區(qū)，柳樹種類繁多，主要有旱柳、垂柳、垂爆109柳和墾綏垂柳等。這些柳樹廣泛分布在松嫩平原和齊齊哈爾等地區(qū)。

1.材料與方法

1.1 柳樹的生態(tài)學(xué)特性

作為一種普遍存在的生態(tài)環(huán)境植物，柳樹具有極強(qiáng)的生存能力，偏愛陽(yáng)光充足、濕氣充沛的環(huán)境，且耐寒，是中等潮濕的樹種。部分品種則具備較強(qiáng)的干旱與高鹽分抵抗力。它能在極端條件下茁壯成長(zhǎng)，尤其是在土壤優(yōu)質(zhì)的平坦地帶表現(xiàn)更為出色。其平均生命周期可達(dá)到二十至三十年的時(shí)間，但也有一些種類可以存活超過一百年之久。它的年度生長(zhǎng)期相對(duì)較長(zhǎng)，春季萌發(fā)較早，秋季凋零稍遲，以獨(dú)株或叢生的形式常見于南部地區(qū)。柳樹適合各種不同的生態(tài)環(huán)境，無論是山地、平原、沙丘、極地柳樹都能夠生長(zhǎng)。

1.2柳樹的生物學(xué)特性

旱柳屬于落葉喬木，其高度可達(dá)到20m，胸部大約80cm。大枝傾斜，冠部寬闊且圓潤(rùn)。樹皮呈深灰黑色，有裂槽。葉子長(zhǎng)度可達(dá)5 - 10cm，寬度在1 - 1.5 cm之間，邊沿處有著細(xì)致的小刺牙，新生出的葉片上還有一些絲狀的絨毛存在；葉子的梗比較短，大約只有8mm的長(zhǎng)度，在其上方分布著許多長(zhǎng)的絨毛；此外，托葉披針形或微缺，邊緣部位布滿了細(xì)腺體，同時(shí)也帶著些許鋸齒。

垂柳，高度在12-18 m之間。主要的樹皮顏色為灰黑色，有不規(guī)則的裂痕。分支細(xì)小，向下垂，顏色為淡棕黃、淡褐或者帶有紫色，并且沒有任何毛發(fā)。葉子長(zhǎng)度在9 - 16 cm之間，寬度在0.5 - 1.5 cm之間。只有在萌芽的分支處才能看到托葉，其形狀為斜向的針狀或者是橢圓狀，且其邊緣呈現(xiàn)出微弱的柔毛。

109柳，是黑龍江省森林與環(huán)境科學(xué)研究院選育的品種。其樹形美觀，主干筆直，雄株不會(huì)發(fā)生飛絮，抗逆性極強(qiáng)。它可以應(yīng)用于城市和農(nóng)村的美化、河流管理、水土保持以及低濕地和溝谷區(qū)域的開發(fā)。

墾綏垂柳，該變種為雄株無性系。其樹干筆直，樹皮呈青色，有光澤，樹形美是大枝角，細(xì)枝纖細(xì)柔軟，重量輕，耐水濕、抗旱、抗寒、坑病和蟲害能力強(qiáng)^[4]。

1.3觀賞特性因子

1.3.1 形態(tài)因子

柳樹，大致可以從干形、冠形、主枝分枝角、葉的形態(tài)、葉長(zhǎng)度、葉面積、葉寬、一年生小枝根莖平均粗度和一年生枝長(zhǎng)度等方面進(jìn)行進(jìn)行觀賞。每個(gè)無性系測(cè)定2株，根據(jù)不同性狀采集多個(gè)樣本，取平均值為最終結(jié)果。主枝分枝角為一級(jí)分支與主干的夾角，一年生小枝根莖粗度用游標(biāo)卡尺測(cè)量。葉面積、葉長(zhǎng)、葉寬的數(shù)據(jù)采用AutoCAD2023對(duì)中部枝條的成熟葉隨機(jī)進(jìn)行測(cè)量。

1.3.2 色彩因子

主干樹干是一棵樹最為直觀的觀賞部位。不同種的柳樹的樹干，各自有著不同的特點(diǎn)。有彎曲的，有直立的。顏色也不盡相同。在黑龍江省齊齊哈爾地區(qū)，找到具有代表性的品種進(jìn)行了觀察，垂柳主干樹皮顏色主要有青灰色、黑灰色、深灰色等；旱柳主要是以黑紅色和棕紅色為主；垂爆109柳主干樹皮為灰色；墾綏垂柳的主干樹皮顏色為白灰色。如圖1。

成熟的柳樹，其葉和枝條顏色也是觀賞中必不可少的一個(gè)部分。例如垂柳枝條細(xì)而下垂，分枝以淡深綠色或褐綠色為主^[5]，一年生小枝顏色為棕黃色。葉片顏色為綠色，背面帶白色，較淡，落葉前，葉片呈淡黃色。旱柳的枝條又長(zhǎng)又細(xì)，一般以直立或斜展的方式生長(zhǎng)，枝條的主要顏色為淺褐色或綠褐色。葉片顏色為光澤的綠色，背面蒼白色，落葉前，葉片呈橘黃色。

1.4 研究方法

1.4.1 層次分析法

AHP，即層次分析法^[6]，是基于多個(gè)要素的等級(jí)劃分來決定權(quán)重的決策策略。它融合了定性和定量的方法，使得主觀評(píng)估能夠以一種更具客觀性的方式被量化。該理論由美國(guó)運(yùn)籌學(xué)者薩蒂在二十世紀(jì)七十年代提出并發(fā)展^[7]。近年來，在我國(guó)林業(yè)領(lǐng)域，AHP 可以幫助評(píng)估野生植物資源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、生態(tài)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值，為合理開發(fā)利用提供決策支持；可以評(píng)估引種植物的適應(yīng)性和觀賞價(jià)值，選擇合適的引種植物；可以評(píng)估植物景觀的價(jià)值，為植物景觀的保護(hù)和開發(fā)提供支持；可以評(píng)估優(yōu)良品種，為選擇合適的優(yōu)良品種提供支持。具備高度的實(shí)際效用、精確度和可變性，能適應(yīng)全面評(píng)估的需求^[8]，常作為園林植物的觀賞性評(píng)價(jià)的評(píng)定工具。我國(guó)的研究人員已成功地利用AHP方法來衡量園林植物的美景價(jià)值，并構(gòu)建了園林植物景觀的綜合評(píng)價(jià)模型^[9-16]。劉麗建立了北方20個(gè)柳樹無性系觀賞性的結(jié)構(gòu)模型就是利用了AHP^[17]。

除了AHP法還有灰色關(guān)聯(lián)度法、百分制法、數(shù)學(xué)模糊法等能夠進(jìn)行觀賞性評(píng)價(jià)，但是相比較來說AHP法具有客觀性較高、可比性好、結(jié)果準(zhǔn)確、全面性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在植物觀賞性評(píng)價(jià)中得到了廣泛應(yīng)用。其通過建立層次結(jié)構(gòu)模型，層層進(jìn)行判斷和比較，從而確定權(quán)重和評(píng)價(jià)結(jié)果，能夠充分考慮多個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的關(guān)系和影響，使評(píng)價(jià)結(jié)果更加科學(xué)合理。根據(jù)仔細(xì)分析優(yōu)缺點(diǎn)以及采納專家意見，我們最終用AHP法對(duì)柳樹觀賞性進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.結(jié)果與分析

2.1建立層次分析模型

依據(jù)AHP的要求，我們從兩個(gè)影響柳樹觀賞性的關(guān)鍵限制因素中確定了8個(gè)制約要素。接著，基于這些制約要素構(gòu)建了一個(gè)柳樹觀賞價(jià)值的全面評(píng)估體系，具體見于表1。這個(gè)模型分為三個(gè)層次：第一層為目標(biāo)層（T），用于表明評(píng)價(jià)的總體目標(biāo)，即柳樹觀賞價(jià)值的評(píng)價(jià)；第二層為準(zhǔn)則層（C），由兩類特性組成，分別是葉片（C1） 和枝干（C2） ；第三層次則是因子層（F），它歸屬于前述的準(zhǔn)則層，并能有效反映其特征以指導(dǎo)柳樹觀賞性評(píng)估。

2.2判斷距陣構(gòu)造與一致性檢驗(yàn)

依據(jù)層級(jí)剖析原理，我們構(gòu)筑了評(píng)估系統(tǒng)的各個(gè)層面及其相應(yīng)的判別矩陣。在本項(xiàng)研究所借鑒的相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，我們也向我校林業(yè)領(lǐng)域的權(quán)威人士征求意見以確定現(xiàn)有的參照物和已知的植被欣賞特性及大眾化的美感標(biāo)準(zhǔn)，然后依照比例尺度的原則進(jìn)行了兩兩對(duì)比評(píng)分工作，從而形成了這個(gè)評(píng)定矩陣并且使用平方根法計(jì)算出了權(quán)重值Wi。同時(shí)設(shè)定了一致性的衡量指數(shù)CI= （λmax－n） /（n－1） ，其中，λmax 為矩陣最大特征根，n為矩陣的階（n= 1，2，3，……，9）^[18]。?定義一致性指標(biāo)為CR=CI/RI（RI：平均隨機(jī)一致性指標(biāo)）。CR值為0.1，表明判斷矩陣具有合理的一致性，CI的值越大，表示判斷矩陣的一致性越不合理。

2.3數(shù)據(jù)處理

利用spss進(jìn)行方差分析；運(yùn)用Excel對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；利用Ri3862.15.2進(jìn)行判定矩陣。

2.4 判斷矩陣及權(quán)重

表2為柳樹觀賞性評(píng)價(jià)目標(biāo)層（T）對(duì)準(zhǔn)則層（C）、準(zhǔn)則層（C）對(duì)各因子層（F）的判斷矩陣。所有這些判斷矩陣的CR值均低于0.1，這個(gè)數(shù)值滿足一致性檢驗(yàn)的需求，因此可以證明矩陣的合理性，由此得出的權(quán)重值是有意義的。

通過比較第二、三層的權(quán)重分配，可以得出第三層因素層F中的各個(gè)評(píng)估要素對(duì)于目標(biāo)層T的重要程度，即層次總排序。由表格2數(shù)據(jù)得出，葉子的權(quán)重比率（0.75）遠(yuǎn)高于枝干的比例（0.25），說明葉子是最重要的評(píng)判柳樹美觀性的標(biāo)準(zhǔn)。由表3可以得出，C1因子中的F2葉片形狀所占權(quán)重為0.32411，F(xiàn)3葉面積所占權(quán)重為0.18464、F1葉片顏色所占權(quán)重為0.12903，是所占權(quán)重較大的；在枝干因子中，分枝角度F8和主干顏色F7 所占權(quán)重較大；F4葉長(zhǎng)、F5葉寬、F6小枝顏色的權(quán)重略小，屬于一般指標(biāo)。因此，在柳樹的觀賞特性評(píng)價(jià)中，葉片顏色、葉片形狀、葉面積、主干顏色和分枝角度這5種元素為主要觀賞對(duì)象。

2.5賦分標(biāo)準(zhǔn)

通過分析柳樹的觀賞因子特征，觀察柳樹各項(xiàng)指標(biāo)的值，建立了柳樹無性系相對(duì)重要的葉、枝形態(tài)特征的觀賞性等級(jí)表。請(qǐng)相關(guān)專業(yè)專家對(duì)每棵柳樹進(jìn)行觀察，并最終打分。根據(jù)專家的評(píng)價(jià)結(jié)果，參考其他觀賞植物的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)^{[19，20]}，5分制為擬定的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)分最高為5分，最低為1分，如表4。

柳樹的葉片和皮膚顏色具有豐富的變異性，不僅有不同的色系，還有明顯的深淺差異^21，22]。通常情況下，柳樹的幼葉通常是嫩綠色的，隨著葉片的成熟，它們會(huì)逐漸變成深綠色。而柳樹的枝條顏色因品種而異，通常為灰褐色、淡褐色或黃綠色。特別是有些柳樹品種的枝葉顏色是紅色或者黃色的，看起來比普遍的綠色更具有特色，所以觀賞價(jià)值也就相對(duì)較高。在葉型和葉片大小方面，一般認(rèn)為大葉片的整體觀賞效果是優(yōu)于小葉片的。發(fā)枝的數(shù)量和葉片的密度反映了柳樹冠的濃密度，發(fā)枝能力越強(qiáng)，發(fā)枝數(shù)量越多，可以形成廣闊的樹冠。同時(shí)，柳樹的葉片較寬大，葉片密度較高，也可以增加樹冠的濃密度。柳樹的發(fā)枝角度也會(huì)影響其觀賞性。一些學(xué)者認(rèn)為發(fā)枝角度小的柳樹觀賞性更高，而另一些學(xué)者則認(rèn)為發(fā)枝角度大的柳樹觀賞性更高。然而，在對(duì)柳樹的實(shí)地調(diào)查中，我們發(fā)現(xiàn)在園林綠化、行道樹和景觀樹的應(yīng)用中，近圓形或圓錐形的柳樹樹冠被應(yīng)用的最多。因此，本研究認(rèn)為發(fā)枝角度較大的柳樹比發(fā)枝角度小的柳樹更加具有觀賞性。

2.6評(píng)分結(jié)果

在層次分析法的評(píng)估系統(tǒng)里，根據(jù)每個(gè)指標(biāo)的權(quán)重配置以及表4中的評(píng)分準(zhǔn)則，將各項(xiàng)指標(biāo)的得分與之前計(jì)算出的權(quán)重值進(jìn)行乘積，然后把所有指標(biāo)的數(shù)值相加，從而獲得最終的總分（見表5）。綜合觀賞性越高，得分也就越高。

最終得出結(jié)果，10個(gè)柳樹無性系的觀賞性綜合評(píng)價(jià)順序?yàn)椋簾o性系26號(hào)>109柳>墾綏垂柳>旱柳>垂柳1號(hào)>垂爆柳>垂柳3號(hào)>旱垂柳>垂柳4號(hào)>垂柳2號(hào)。通過結(jié)果可以說明柳樹無性系的實(shí)際觀賞價(jià)值基本上可以通過綜合評(píng)價(jià)反映出來。

3.結(jié)論與討論

3.1結(jié)論

本文章通過比較各種觀賞性評(píng)價(jià)方法的優(yōu)缺點(diǎn)最終選擇用層次分析法來進(jìn)行柳樹的觀賞性評(píng)價(jià)。我們建立的評(píng)價(jià)矩陣模型都能通過一致性檢驗(yàn)，因此所構(gòu)建的矩陣是科學(xué)合理的，所獲得的權(quán)重值也具有實(shí)際意義。在因子層相對(duì)于目標(biāo)層的最終排名結(jié)果中，葉色、葉形、葉面積、枝角、樹干顏色的權(quán)重較大，與柳樹在園林中的實(shí)際應(yīng)用基本一致。因此，本文建立的柳樹觀賞性評(píng)價(jià)模型是合理的、實(shí)用的，可以為柳樹的觀賞性評(píng)價(jià)提供依據(jù)。

3.2討論

AHP通過量表值的兩兩比較，量化主觀經(jīng)驗(yàn)確定的定性問題，使偶然因素引起的認(rèn)知差異被消除，能夠有效的規(guī)避主觀性，使應(yīng)用變得簡(jiǎn)潔使用，更具科學(xué)性^[23]?；疑P(guān)聯(lián)方法更科學(xué)、系統(tǒng)、靈活，但權(quán)重系數(shù)值的分配存在主觀性問題。模糊數(shù)學(xué)方法可以用于定量比較，但需要進(jìn)行相對(duì)復(fù)雜的隸屬函數(shù)確定，并且權(quán)重的確定也同灰色關(guān)聯(lián)度法一樣具有一定的主觀性，不實(shí)用^[22]。百分比系統(tǒng)直觀、簡(jiǎn)潔、易用，但具有較強(qiáng)的主觀性和隨意性，要求評(píng)分者具備較強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)?？偟膩碚f，這四種方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，選擇哪種方法取決于具體的問題和數(shù)據(jù)特點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)問題的性質(zhì)和數(shù)據(jù)的情況選擇合適的方法。

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