馬翠平 陳翠玉

（廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 柳州市 545004）

園林綠化是現(xiàn)代城市對(duì)植物景觀最基本的要求，園林美化會(huì)給人們帶來(lái)更好的視覺(jué)享受，目前，柳州正在大力打造“花園城市”，勢(shì)將柳州建設(shè)成為綠色宜居的生態(tài)城市。在觀賞植物中，觀花樹(shù)種以其繁多的種類、良好的生態(tài)效益和觀賞價(jià)值而占據(jù)著十分重要的位置，是城市園林綠化的重要材料[1]。本文利用層次分析法對(duì)柳州市木本觀花植物觀賞價(jià)值進(jìn)行量化評(píng)價(jià)，可為柳州“花園城市”打造和北部生態(tài)新區(qū)建設(shè)提供一定的借鑒。

層次分析法（AHP）是一種定性和定量相結(jié)合的決策分析法，可將人的主觀判斷進(jìn)行量化進(jìn)行客觀描述[2]。通過(guò)對(duì)每一層次中的每?jī)蓚€(gè)元素的相對(duì)重要性給予定量表示，并在它們之間進(jìn)行比較、判斷和計(jì)算，最后計(jì)算出所有相關(guān)元素的權(quán)重，以便更有效地分析問(wèn)題和解決問(wèn)題[3]。已廣泛應(yīng)用于植物應(yīng)用評(píng)價(jià)[4]、植物景觀綜合評(píng)價(jià)[5-6]和觀賞性評(píng)價(jià)[7]方面的研究。

1 地理概貌

柳州市位于廣西壯族自治區(qū)中北部，地處北緯23°54′～26°03′，東經(jīng)108°32′～110°28′ 之間。屬于中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，雨水充沛，氣候溫暖，夏長(zhǎng)冬短，日照適中，非常適宜植物生長(zhǎng)，觀花植物資源豐富。

2 研究方法

2016年1月至2019年8月采用總體普查和重點(diǎn)詳查的方法，重點(diǎn)以柳州的園博園、雀兒山公園、馬鹿山公園、河?xùn)|公園、龍?zhí)豆珗@及柳侯公園等6個(gè)園林綠地為具體調(diào)查對(duì)象，詳細(xì)調(diào)查并記錄木本觀花植物的花色、開(kāi)花時(shí)長(zhǎng)、開(kāi)花季節(jié)、花序大小、花香、花感、花相、生活型、果實(shí)、葉片和樹(shù)姿。

建立層次分析模型（AHP 法），采用Yaahp 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算相關(guān)元素的權(quán)重，并進(jìn)行分析。

3 構(gòu)建觀賞特性綜合評(píng)價(jià)體系

3.1 建立AHP模型

采用層次分析法構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)體系[8]，建立AHP模型（見(jiàn)圖1），該模型分為三層：第一層目標(biāo)層（A），對(duì)柳州市木本觀花植物的觀賞效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)；第二層準(zhǔn)則層（B）為影響觀賞效果的三個(gè)方面，觀花特性，生物學(xué)特性及附加特性，記為B1、B2和B3；第三層方案層（C）為影響觀賞效果的主要因子，花色、開(kāi)花時(shí)長(zhǎng)、開(kāi)花季節(jié)、花序大小、花香、花感、花相、生活型、果實(shí)、葉片和樹(shù)姿，記為C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10和C11。對(duì)準(zhǔn)則層和方案層中的評(píng)價(jià)指標(biāo)兩兩進(jìn)行比較，構(gòu)建判斷矩陣。

根據(jù)柳州市木本觀花植物觀賞價(jià)值評(píng)價(jià)層次分析模型，通過(guò)九級(jí)標(biāo)度法[9]對(duì)各層次指標(biāo)相對(duì)重要性進(jìn)行表示，求其平均值，構(gòu)建判斷矩陣，然后檢驗(yàn)判斷矩陣的一致性。

圖1 木本觀花植物觀賞特性評(píng)價(jià)層次分析結(jié)構(gòu)（AHP模型）

3.2 各層次間權(quán)重值的計(jì)算

3.2.1 確定各因素比例標(biāo)度 將各層次評(píng)價(jià)因素兩兩比較，用1～9 之間的整數(shù)及倒數(shù)進(jìn)行標(biāo)度（見(jiàn)表1），倒數(shù)代表兩個(gè)因子的反比較[10-11]。

表1 1～9級(jí)標(biāo)度的標(biāo)準(zhǔn)含義

3.2.2 確定判斷矩陣及權(quán)重系數(shù) 通過(guò)比較各因素的相對(duì)重要性確定其相對(duì)權(quán)重，評(píng)價(jià)因子的權(quán)重體現(xiàn)了該指標(biāo)在評(píng)價(jià)體系中的相對(duì)重要性[12]。采用表1 的標(biāo)度法，兩兩因子相互比較，構(gòu)建判斷矩陣AB、B1-C、B2-C、B3-C，詳見(jiàn)表2、表3、表4和表5。

通過(guò)各判斷矩陣的最大特征值，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的特征向量，并進(jìn)行歸一化處理，求得各觀賞特性的權(quán)重系數(shù)Wi。

表2 A-B判斷矩陣

表3 B1-C判斷矩陣

表4 B2-C判斷矩陣

表5 B3-C判斷矩陣

3.2.2.1 W和λmax的根法計(jì)算步驟及公式

按照以下步驟分別求出各觀賞性狀的權(quán)重向量W、最大特征根λmax。

（3）將方根向量歸一化處理后得出λ各觀賞性狀的權(quán)重向量

（4）計(jì)算AW（A為矩陣）；

3.2.2.2 計(jì)算各層元素的組合權(quán)重

用同一層次單排序的結(jié)果計(jì)算針對(duì)上層次而言本層次所有元素重要性的權(quán)重值，同時(shí)，按照3.3.1步驟中的一致性檢驗(yàn)方法進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

從權(quán)重系數(shù)（Wi）來(lái)看，在觀花特性、生物學(xué)特性和附加特性三個(gè)因子中，觀花特性B1的W 最大，說(shuō)明觀花特性是觀賞效果最重要的指標(biāo)，在觀花特性中，花色C1的權(quán)重系數(shù)最大（0.4175），在生物學(xué)特性中，花感C6的權(quán)重系數(shù)最大（0.5695），在附加特性中，果實(shí)C9的權(quán)重系數(shù)最大（0.5396）。從各性狀綜合評(píng)價(jià)中的權(quán)重來(lái)看（見(jiàn)表6），花色權(quán)重最大，其次為開(kāi)花時(shí)長(zhǎng)，再次為花感。

表6 評(píng)價(jià)中各指標(biāo)的綜合權(quán)重系數(shù)

3.3.2 對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn) 為檢驗(yàn)矩陣的一致性是否符合要求，需計(jì)算它的一致性指標(biāo)CI[13]。CI 與同階平均隨機(jī)一致性的指標(biāo)RI 之比稱為該判斷矩陣的隨機(jī)一致性比率，記為CR。當(dāng)CR＜0.1時(shí)，判斷矩陣具滿意的一致性，否則就需要對(duì)判斷矩陣進(jìn)行調(diào)整。RI取值見(jiàn)表7。計(jì)算公式如下：

表7 1～9矩陣的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)

由表8 可知，各判斷矩陣的CR 值均＜0.10，通過(guò) 一致性檢驗(yàn)，說(shuō)明所構(gòu)建的判斷矩陣均合理。

表8 判斷矩陣一致性檢驗(yàn)指標(biāo)值

3.4 觀賞特性評(píng)價(jià)

柳州市木本觀花植物觀賞效果評(píng)價(jià)因子花色、開(kāi)花時(shí)長(zhǎng)、開(kāi)花季節(jié)、花序大小、花香、花感、花相、生活型、果實(shí)、葉片和樹(shù)姿的權(quán)重分別為0.2616、0.1674、0.1128、0.0604、0.0244、0.1593、0.0931、0.0272、0.0505、0.028和0.0153。使用百分制賦值法對(duì)各評(píng)價(jià)因子進(jìn)行賦值[14]，詳見(jiàn)表9。

表9 觀賞特性評(píng)價(jià)指標(biāo)的百分制賦值

（續(xù)上表）

4 結(jié)果與分析

將觀賞效果中各評(píng)價(jià)因子總權(quán)重值（見(jiàn)表6）與賦值（見(jiàn)表9）分別相乘，將乘積求和，可獲得各木本觀花植物觀賞效果最終分值的排列順序（見(jiàn)表10）。分值越高表示觀賞價(jià)值越高，反之越低。對(duì)降序分值進(jìn)行分析后，將分值≥85 評(píng)為Ⅰ級(jí)（觀賞價(jià)值較高），分值在80～84 之間的評(píng)為Ⅱ級(jí)（觀賞價(jià)值高），分值在75～79之間評(píng)為Ⅲ級(jí)（觀賞價(jià)值一般），分值≤小于74評(píng)為Ⅳ級(jí)（觀賞價(jià)值差）。

表10 觀花植物觀賞價(jià)值總分

（續(xù)上表）

由表10可知，柳州市公園木本觀花植物的觀賞價(jià)值綜合得分為55.488～90.929。根據(jù)得分情況，可將柳州市公園木本觀花植物劃分為Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)和Ⅳ級(jí)四個(gè)等級(jí)，綜合得分Ⅰ≥85的觀賞價(jià)值較高，綜合得分75＜Ⅱ≤85 的觀賞價(jià)值高，綜合得分65＜Ⅲ≤75的觀賞價(jià)值中等，綜合得分Ⅳ≤65的觀賞價(jià)值差，詳見(jiàn)表11。

表11 觀花植物觀賞價(jià)值匯總表

研究結(jié)果表明，觀賞價(jià)值高的植物具有以下幾個(gè)特點(diǎn)，一是花色奇特如巴西野牡丹、藍(lán)花楹、紫藤、紫薇，能營(yíng)造夢(mèng)幻的空間效果；二是花期長(zhǎng)，如雞蛋花、黃槐、光葉子花、龍船花，幾乎全年都開(kāi)花；三是新春佳節(jié)期間開(kāi)花正紅色且茂盛，營(yíng)造喜慶氛圍，如宛田紅花油茶；四是花色豐富，如朱槿、山茶、光葉子花、龍船花；五是大面積規(guī)模種植應(yīng)用，如洋紫荊目前是柳州城市主打木本觀賞花卉，道路邊、公園里大量種植洋紫荊，每年三、四月洋紫荊盛花期，柳州這座城市就像是花的海洋，美得恍如仙境。