韋寶婧，龍夢琪，2，鄒 薇，羅紫薇，胡希軍，劉路云，羅 榮

（1.中南林業(yè)科技大學 a.風景園林學院；b.城鄉(xiāng)景觀生態(tài)研究所，湖南 長沙 410004；2.虹越花卉股份有限公司，浙江 海寧 314408；3.上杭縣住房和城鄉(xiāng)建設局，福建 上杭 364200）

在我國大力推進城鎮(zhèn)化發(fā)展的時代背景下，城市綠地生態(tài)系統(tǒng)對改善城市環(huán)境至關重要，城市綠地的建設及質(zhì)量引起政府和人民的關注[1]。隨著人民日益增長的對美好生活的向往，城市綠地需綜合心理學、美學、生態(tài)學等多學科進行城市園林體系建設研究，建立穩(wěn)定的植物群落，滿足城市良好人居環(huán)境的需求。植物景觀不僅能夠給人帶來美學上的享受，同時還可改善城市的區(qū)域小環(huán)境，為城市人群提供健康服務[2]。因城市空氣污染、土壤條件、水質(zhì)條件及熱島效應等特殊環(huán)境，城市園林植物承載了更大的生長壓力，“適地適樹”顯得尤為重要，而城市園林樹種的科學選擇是良好城市綠地景觀的基礎，很大程度上既決定了城市綠地的使用、管理養(yǎng)護和生態(tài)功能，又奠定了城市地域性景觀風貌的基礎。

近年來國內(nèi)外學者在植物評價方面開展了大量的研究[3]。評價方法從傳統(tǒng)的定性走向定量的科學評價。定量評價方法的關鍵是篩選評價指標和確定指標權重，評價對象分為城市應用植物評價和野生植物評價兩種[4]。通常采用專家咨詢法、頻度分析法和理論分析法進行樹種評價指標篩選；運用經(jīng)驗評分法、層次分析法、模糊綜合評價法、主成分分析法和灰色系統(tǒng)方法等[5-10]確定指標的權重，城市植物應用評價主要集中在城市生態(tài)適應性、生態(tài)效益、綜合研究等方面。屬性層析分析法（AHM）主要以球賽模型兩兩比較的形式，在一定程度上對多重服務質(zhì)量影響因子進行評價，是一種結(jié)合主觀評價的量化研究方法，具有客觀、準確、計算簡便等優(yōu)點[11]。AHM法較多運用于水土保持生態(tài)效益研究、災害評估等方面[12]，評估效果表明該模型評估結(jié)果更為合理、客觀[13]，但該方法在植物綜合評價中應用較少。

AHM算法的權重使決策及分析更容易實現(xiàn)，避免大量計算的同時防止了指標之間的相互影響，而模糊綜合評價解決了難以精確界定指標的問題，可以將評價結(jié)果轉(zhuǎn)化為具體數(shù)值[14]。兩種方法結(jié)合使用簡單有效，可用于植物綜合評價。本研究運用AHM、模糊綜合評價法，從生態(tài)效益、觀賞美化效果、抗性等方面對上杭縣城市綠地植物進行評價并篩選，為上杭縣城的園林綠地建設、鄉(xiāng)土植物資源應用等方面提供一定的理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

上杭縣位于福建省西南部，是福建省龍巖市轄縣，坐標為116°15′50″～116°56′47″E，24°46′02″～25°27′47″N，總面積約為2 879 km2。上杭縣處于汀江中游的黃金地帶，屬中亞熱帶季風氣候，四季分明，氣候溫和，冬無嚴寒，夏無酷暑，雨量充沛。境內(nèi)植物群落復雜，種質(zhì)資源豐富，已查明的管束植物有184科734屬共1 628種，森林覆蓋率高達74.5%。

2 研究方法

2.1 研究范圍

本研究的范圍以上杭縣城區(qū)為主，城區(qū)周邊的自然山體為輔，按照《城市綠地分類標準（GJJ/T85—2017）》與《城市用地分類與規(guī)劃建設用地標準（GB50137—2011）》對上杭縣城各類綠地進行調(diào)查[15]。鑒于縣城內(nèi)綠地面積有限，綠地類型、面積和數(shù)量差別較大，因此本研究中遵循“覆蓋所有綠地類型及綠地質(zhì)量不等”的原則選擇調(diào)查綠地，共篩選調(diào)查綠地78個（圖1、表1），其中，區(qū)域綠地選擇了主要供人休閑游憩的袍嶺公園和七峰山森林公園作為補充。調(diào)查植物包括喬木、灌木、藤本、草本、竹類（不含蕨類和多漿植物），共459種。

圖 1 上杭縣城區(qū)區(qū)位及調(diào)查點分布Fig.1 The urban area of Shanghang county and the location of survey sites

表1 上杭縣城市園林植物調(diào)查點Table 1 Survey sites of urban garden plant in Shanghang

2.2 研究方法

本研究主要以實地踏勘記錄為主、文獻查閱補充為輔。參考前人的研究[16-17]，結(jié)合上杭縣城綠地類型、面積、植物豐富程度及植物生長態(tài)勢等實際情況，采取完全取樣調(diào)查和抽樣調(diào)查相結(jié)合的方法，保證調(diào)查結(jié)果真實可靠。在生長良好、人工干擾少、植物景觀特色明顯的綠地中選擇樣地：綜合公園、防護綠地、區(qū)域綠地采用抽樣調(diào)查，其中喬木樣地為20 m×20 m，同時在喬木樣地中再選擇5個灌木和藤本樣地5 m×5 m，5個草本樣地1 m×1 m；社區(qū)公園、專類公園（濱水綠地除外）采用抽樣調(diào)查，因面積較小及植物生長實際情況，喬木樣地為10 m×10 m，灌木及藤本樣地為5 m×5 m，草本樣地為1 m×1 m；游園、廣場用地、附屬綠地（道路與交通設施用地除外）皆采用完全取樣調(diào)查（即普查）的方式記錄綠地中的所有喬木、灌木、藤本、竹類和草本植物；濱水綠地、道路與交通設施用地則以分段踏查的方式完全取樣并記錄綠地中的喬木、灌木、藤本、竹類和草本植物。調(diào)查內(nèi)容主要包括植物種類、生長狀況、樹高、胸徑、冠幅等表征和病蟲害程度、觀賞效果等，對調(diào)查植物的適應能力主要以立地條件、查閱文獻進行綜合評估。

園林植物評價主要運用屬性層析分析法（AHM）計算各指標的權重，在問卷調(diào)查和專家打分的基礎上對上杭縣城園林植物運用模糊綜合評價法進行模糊評判。層次分析模型（Analytic Hierarchical Model,AHM）是1997年程乾生先生在美國運籌學家T.L.Saaty教授提出的層次分析法（AHP）基礎上提出的一種通過對相對屬性的求解，最終得到指標權重的一種無結(jié)構決策方法，其在繼承了AHP優(yōu)點的同時計算和運用也更加便捷。AHM模型為一種球賽模型，相對于AHP方法無需計算特殊向量，也無需進行一致性檢驗，是一種簡便易行、行之有效、具有科學理論支撐的多屬性決策方法[18]。AHM決策步驟[19-20]大體可分為三步：1）決策者根據(jù)問題性質(zhì)建立評價體系遞階層次結(jié)構；2）構造各指標層判斷矩陣并計算相對屬性權重；3）計算最終系統(tǒng)目標的綜合權重，以進行決策。

3 結(jié)果與分析

3.1 上杭縣城市園林植物評價指標的篩選

上杭縣擁有獨特的自然、人文條件，綜合各類文獻資料和上杭縣城的實際情況，建立上杭縣城市園林植物綜合評價體系（表2），從觀賞性、適應性、生態(tài)效益、經(jīng)濟效益、生長特性和地域性文化六個一級指標，包含25個二級指標，形成“金字塔”形層次結(jié)構（圖2）。其中，選取評價指標時應遵循以下原則：1）全面性和可操作性；2）系統(tǒng)性和層次性；3）獨立性和關聯(lián)性。

表2 上杭縣城市園林植物評價體系Table 2 Evaluation index system of urban garden plants in Shanghang

圖2 上杭縣城市園林植物綜合評價模型Fig.2 Comprehensive evaluation model of urban garden plants in Shanghang

3.2 指標權重的確定

AHM中的比較判斷矩陣U=(Uij)n×n通常是難以求出的，基于屬性判斷矩陣的元素可由AHP的比例標度轉(zhuǎn)換得到：

其中，aij是按照1～9標度理論得出的第i比第j的相對重要值（表3），指標相對重要值按照1～9標度理論得出[21]。β取1或2，那么由AHM的比較判斷矩陣可以計算出屬性權重：WG=(WGui,WGui,...,WGui)T，而其相對屬性權向量為：

表3 上杭縣城市園林植物評價指標重要值Table 3 The important value of evaluation index of urban garden plants in Shanghang

由表4可知，準則層中權重值為B2＞B1＞B3＞B6＞B5＞B4，可看出植物本身的適應性最為重要，植物觀賞性也需要優(yōu)先考慮。從25個指標層權重可看出，花在園林觀賞性方面占據(jù)的權重最大；植物的葉色則是最能反映植物季相變化的景觀；鄉(xiāng)土植物存在著適應性強、價格低廉的優(yōu)勢；同時，病蟲害防治需投入大量的人力和物力；地域文化的表達在評價標準中具有一定的重要性。在本評價體系中影響最小的是苗木價格、繁殖能力。

表4 上杭縣城市園林植物評價指標權重Table 4 Evaluation index weight of urban garden plants in Shanghang

3.3 評價結(jié)果與分級

3.3.1 基于AHM的植物模糊綜合評價結(jié)果

模糊綜合評判是對模糊現(xiàn)象的系統(tǒng)評判，這種對評價對象所做出的“好、一般、差”等模糊評定的可能性大小或可能性程度即隸屬度[22]。本研究于2017年對參與了上杭縣植物調(diào)查的長沙市和上杭縣的15位專家發(fā)放了調(diào)查問卷，根據(jù)判斷矩陣標度填寫各判斷矩陣。在專家打分的基礎上對上杭縣城園林植物進行模糊評判，計算分析各個層次對應指標的隸屬度（劃分為I、II、III 3個等級）（表5）。

表5 各層次模糊評價指標隸屬度Table 5 Membership degree of fuzzy evaluation index at all levels

根據(jù)表4～5，采用模糊綜合評價中的乘法有界算法，得到上杭縣城園林植物-喬木的模糊評價矩陣A1，為：

根據(jù)最大隸屬原則，喬木B1、B6均處于III級，B2、B3、B4、B5均處于II級，說明喬木的觀賞性和地域文化性都較差，適應性、生態(tài)效益、經(jīng)濟效益、生長特性都較為一般。

上杭縣城園林植物-灌木的模糊評價矩陣A2為：

根據(jù)最大隸屬原則，灌木B1、B3、B6處于III級，B2、B5處于II級，B4處于I級，說明灌木觀賞性、生態(tài)效益、地域文化性都較差，適應性、生長特性一般，經(jīng)濟效益較好。

上杭縣城園林植物-草本的模糊評價矩陣A3為：

根據(jù)最大隸屬原則，藤本B1、B5、B6處于III級，B2、B4處于II級，B3處于I級，說明草本觀賞性、生長特性、地域文化性都較差，適應性、經(jīng)濟效益一般，生態(tài)效益較好。

上杭縣城園林植物-藤本的模糊評價矩陣A4為：

根據(jù)最大隸屬原則，藤本B1、B3、B6處于III級，B5處于II級，B2、B4處于I級，說明藤本的觀賞性、生態(tài)效益、地域文化性都較差，生長特性一般，適應性、經(jīng)濟效益較好。

上杭縣城園林植物-竹類的模糊評價矩陣A5為：

根據(jù)最大隸屬原則，竹類B1、B3、B6處于III級，B2、B5處于II級，B4處于I級，說明竹類的觀賞性、生態(tài)效益、地域文化性都較低，適應性、生長特性較為一般，經(jīng)濟效益較好。

3.3.2 植物綜合評價分級

運用AHM計算對植物進行綜合分析，評定得出綜合評價值，并按差值百分比劃分等級[23]。綜合評判計算公式為：

式中：V為綜合得分；B為因子評分；W為因子權重值；n為因子數(shù)。

根據(jù)表3中各指標權重值，得出上杭縣城植物景觀的綜合評價計算方程，為：

評價結(jié)果顯示，綜合評分為Ⅰ級植物最佳，表明其在各方面表現(xiàn)均為較好，共79種，城市園林建設可多使用該級樹種；綜合評分為Ⅱ級的植物綜合效益次之，共263種，可作為豐富城市植物多樣性的備選植物；綜合評分為Ⅲ級的植物綜合效益最低，共117種（表6）。

表6 上杭縣城市園林植物分級Table 6 Classification of urban garden plant in Shanghang

3.4 上杭縣城市園林植物推介

3.4.1 城市綠地樹種應用推薦

1）基調(diào)樹種

基調(diào)樹種是指在城市綠化中普遍應用、適應能力強、易栽植管理、有較好的綠化景觀價值、在當?shù)赜幸欢ㄈ罕娀A的園林樹木。而上杭縣城園林植物喬木恰恰缺乏一定的觀賞性和地域文化性，因此基調(diào)樹種從I級樹種中篩選推薦：黃山欒樹、高山榕（大葉榕）、樟、秋楓4種（表7）。

表7 上杭縣基調(diào)樹種推薦Table 7 Recommendation species of keynote tree in Shanghang

2）骨干樹種

骨干樹種是指在對城市影響最大的道路、廣場、公園的中心點、邊界等地應用的孤賞樹、綠蔭樹及觀花樹木。骨干樹種能形成全城的綠化特色，一般以10～20種為宜（表8）。

表8 上杭縣骨干樹種推薦Table 8 Recommendation species of backbone tree in Shanghang

3.4.2 各類綠地植物應用推薦

本研究按綠地分類對上杭縣各類綠地進行園林植物應用推薦?；{(diào)樹種與骨干樹種可廣泛運用于各類綠地中，因此不再重復推薦（表9）。

表9 上杭縣各類綠地主要園林植物應用推薦Table 9 Recommendation species of garden plants application in all kinds of green space in Shanghang county

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié) 論

上杭縣正在大力開展城市建設，政府、社會、人民都將目光聚集在城市綠地建設上。本研究通過野外調(diào)查對上杭縣城各類綠地植物信息進行收集、整理，運用AHM法對上杭縣459種城市園林植物進行綜合評價，并結(jié)合模糊綜合評價法分析喬木、灌木、草本、藤本和竹類植物的差異，構建了上杭縣城市園林植物綜合評價體系。具體研究結(jié)果如下：

1）上杭縣城市園林植物應用中，植物適應性、觀賞性及生態(tài)效益是占比最大的指標類型，應優(yōu)先考慮；相反，植物的生長特性和經(jīng)濟效益所占比重最小，即重要性最低。植物的鄉(xiāng)土性、花、抗病蟲害能力、葉、滯塵能力、本土文化寓意、傳統(tǒng)文化寓意的權重高，對綜合評價結(jié)果的影響較大。

2）本研究對喬、灌、草、藤本、竹類各層次植物進行模糊綜合評價，對其觀賞性、適應性、生態(tài)效益、經(jīng)濟效益、生長特性和地域文化性進行分析，各層次所需植物側(cè)重不同，本研究方法為后續(xù)植物推介提供了較為科學的參考依據(jù)。

3）本研究綜合評價了上杭縣459種城市綠地植物，劃分為I級（79種）、II（263種）、III級（117種）：I級植物是上杭縣城市綠地建設中可大力推廣的植物，Ⅱ級植物可作為豐富城市植物多樣性的一般植物的備選，Ⅲ級植物可根據(jù)其生境條件作為城市植物的補充。

4）結(jié)合評價結(jié)果，對上杭縣城市園林植物的基調(diào)樹種、骨干樹種及不同類型綠地中的植物選擇給出了相對應的推介樹種建議。

4.2 討 論

城市園林植物對城市景觀面貌和功能影響深遠，如何對城市園林植物進行科學選種、合理運用直接影響到城市面貌及綠地生態(tài)效益。本研究以上杭縣城市園林植物為對象，通過對上杭縣城綠地園林植物的現(xiàn)狀調(diào)查及上杭縣自然人文環(huán)境研究，結(jié)合前人的研究結(jié)果建立了上杭縣城市園林植物綜合評價體系。根據(jù)綜合評價結(jié)果，對上杭縣城市基調(diào)樹種、骨干樹種及各主要類型的綠地進行了園林植物的應用推薦，可為上杭縣未來綠地建設提供一定的科學參考。但是該研究也還存在一些不足，如本研究中人為田野調(diào)查的方式難免會在植物調(diào)查的過程中出現(xiàn)一些紕漏，尤其在草本和藤本植物方面，這在一定程度上會影響評價結(jié)果的全面性；評價體系中對應的指標及指標評分標準因地制宜、因人而異仍有待進一步的完善和精確；此外本研究只向15位專家學者進行了問卷調(diào)查和打分，存在一定的偏頗。城市園林植物的應用推薦主要依賴于綜合評價、各指標評分或某幾個指標評分區(qū)間的交集，與當?shù)貙嶋H還存在一定的差距，在未來的科學研究和實踐中可考慮建立當?shù)爻鞘袌@林植物數(shù)據(jù)庫，運用通訊和大數(shù)據(jù)技術廣泛征求和收集專家和當?shù)鼐用竦囊庖姾徒ㄗh，從而構建更為客觀和貼近真實情況的綜合評分標準，減少問卷樣本所帶來的誤差，進而可建立更為完善、針對性強、覆蓋面更加廣泛的城市園林植物應用推薦庫。