尹德潔，胡 陶，黃 彪，王冬薇，侯冰鈺，王 皓，劉大亮*

（1.山東建筑大學(xué)風(fēng)景園林科學(xué)研究中心，山東 濟(jì)南 250101；2.國際竹藤中心國家林業(yè)和草原局/北京市共建竹藤科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100102）

近年來，城市土壤次生鹽漬化問題日益突出［1］，可用于鹽漬土園林綠化的植物種類越來越少，不僅影響景觀效果，且喪失了生態(tài)價(jià)值。環(huán)渤海鹽漬區(qū)具有豐富的鹽生植物資源［2］，如果通過栽培馴化以及育種等手段使之大面積推廣和應(yīng)用于鹽堿土壤的園林綠化中，將會(huì)在鹽堿地的開發(fā)利用以及維持生態(tài)平衡方面發(fā)揮著非常重要的作用［3］。但目前為止該區(qū)域內(nèi)鹽生植物的應(yīng)用價(jià)值尚未被人們認(rèn)識(shí)和重視，加之近年來，由于城市的開發(fā)和人為活動(dòng)的影響，該區(qū)域內(nèi)鹽生植物資源遭到較為嚴(yán)重的破壞，有些稀有的鹽生植物資源甚至瀕臨滅絕［4］。因此，針對環(huán)渤海鹽漬區(qū)豐富的鹽生植物資源系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)查，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合評價(jià)研究，最終選擇抗性強(qiáng)、觀賞價(jià)值高的鹽生植物進(jìn)行鹽堿地生物治理，對改良鹽漬化地區(qū)土壤理化性質(zhì)，豐富植物景觀生態(tài)多樣性具有重要意義。

目前，層次分析法（AHP）已經(jīng)在國內(nèi)外多個(gè)領(lǐng)域中得到應(yīng)用，在風(fēng)景園林學(xué)科的景觀評價(jià)、群落評價(jià)、植物選擇評價(jià)等方面亦有廣泛應(yīng)用［5-8］。本研究亦采用AHP，通過3個(gè)準(zhǔn)則層以及其中涵蓋的11個(gè)評價(jià)因子，構(gòu)建環(huán)渤海鹽漬區(qū)鹽生植物資源綜合評價(jià)體系，按照綜合評分高低，對鹽生植物進(jìn)行利用等級(jí)分級(jí)，得出在鹽堿地區(qū)研究和開發(fā)利用價(jià)值較大的鹽生植物，對得分高的植物進(jìn)行重點(diǎn)推薦，為豐富鹽漬土壤園林綠化植物種類及生態(tài)修復(fù)提供理論依據(jù)。

1 研究對象

1.1 樣方設(shè)置

調(diào)查范圍包括環(huán)渤海鹽漬區(qū)的7個(gè)縣市區(qū)—秦皇島、唐山、天津、滄州、濱州、東營、濰坊轄區(qū)內(nèi)的潮間帶以及潮上帶濕地。綜合考慮立地類型、植物覆被、距海距離等多種因素，采用典型樣地法［9］，如圖1所示共選擇19個(gè)樣地。在每個(gè)樣地間隔一定距離設(shè)置1個(gè)10 m×10 m的喬灌木樣方，并在樣方的四個(gè)端點(diǎn)和對角線交點(diǎn)處設(shè)置5個(gè)1 m×1 m的草本樣方，共設(shè)調(diào)研樣方245個(gè)，草本小樣方1 225個(gè)。

圖1 環(huán)渤海鹽漬區(qū)鹽生植物調(diào)研樣地位置圖Fig.1 The distribution of sampling plots in coastal salinity ar?ea around the Bohai Sea

1.2 評價(jià)對象

研究共記錄環(huán)渤海鹽漬區(qū)鹽生植物46科106屬146種，針對如此豐富的植物資源并非每種都具有評價(jià)意義，因此從146種野生觀賞鹽生植物中初步篩選出較具觀賞和開發(fā)利用價(jià)值的64種植物作為評價(jià)研究的對象。

2 研究方法

2.1 評價(jià)因子的選取和評價(jià)體系的建立

“環(huán)渤海鹽漬區(qū)野生觀賞鹽生植物資源綜合評價(jià)”作為最高層，是綜合評價(jià)的最終目標(biāo)層（A）；適應(yīng)性、觀賞性和可開發(fā)利用性三項(xiàng)評價(jià)的主要指標(biāo)作為第二層，為確定綜合評價(jià)的準(zhǔn)則層（B）；第三層為隸屬各主要構(gòu)成要素的評價(jià)因子層（C）。在此基礎(chǔ)上，建立AHP遞階層次結(jié)構(gòu)模型，具體內(nèi)容參見表1。

表1 環(huán)渤海鹽漬區(qū)野生觀賞鹽生植物資源綜合評價(jià)體系Tab.1 Comprehensive evaluation system of wild ornamental halophytes in coastal salinity area around the Bohai Sea

2.2 指標(biāo)的選取原則和評價(jià)依據(jù)

（1）適應(yīng)性中選取耐鹽性、耐堿性和耐貧瘠性作為主要的評價(jià)因子。其中各指標(biāo)的評價(jià)，均以實(shí)際調(diào)研所測土壤可溶性鹽總量、pH以及有機(jī)質(zhì)含量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為依據(jù)。

（2）觀賞性中選取觀花價(jià)值、觀葉價(jià)值、觀果價(jià)值、觀姿態(tài)價(jià)值和最佳觀賞期作為主要評價(jià)因子。以實(shí)地調(diào)研所拍攝照片以及文獻(xiàn)記載和網(wǎng)上圖片資源作為觀賞性各因子的評價(jià)依據(jù)。

（3）在可開發(fā)利用性中，選取資源豐富程度、繁殖難易程度以及已開發(fā)利用程度作為評價(jià)因子。資源豐富程度以實(shí)地對樣方的調(diào)研中所獲得的植物出現(xiàn)頻度作為依據(jù)。繁殖難易程度和已開發(fā)利用程度表示野生植物從野外進(jìn)入園林綠化中的可能性大小，主要以實(shí)地調(diào)查和文獻(xiàn)記載作為依據(jù)。

2.3 評分標(biāo)準(zhǔn)的建立

對各評價(jià)因子采用評分的辦法，擬定了評價(jià)因子由好到差的3個(gè)等級(jí)的評分標(biāo)準(zhǔn)，分?jǐn)?shù)值分別為15分、10分和5分。

適應(yīng)性指標(biāo)以實(shí)際調(diào)研樣地所測土壤的可溶性鹽總量、pH和有機(jī)質(zhì)含量作為依據(jù)進(jìn)行打分；觀賞性指標(biāo)由實(shí)際所拍攝植物的花、葉、果實(shí)、姿態(tài)、枝干圖片以及網(wǎng)上圖片，以問卷形式交由10位園林植物與觀賞園藝專業(yè)的研究生和教師進(jìn)行打分，去掉最低分和最高分后，用平均值作為某種鹽生植物的觀賞性評分?？砷_發(fā)利用性中資源豐富程度以調(diào)查中植物在樣方出現(xiàn)的頻度為依據(jù)進(jìn)行打分，其他指標(biāo)由筆者走訪天津市、滄州市、東營市等當(dāng)?shù)貓@林專家，并結(jié)合文獻(xiàn)資料予以打分。具體的評分標(biāo)準(zhǔn)參見表2。

表2 指標(biāo)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Tab.2 Evaluation criteria of indicators

2.4 判斷矩陣的建立

在建立了表1遞階層次結(jié)構(gòu)之后，對于同一層次上的各元素可以依次相對于與之有關(guān)的上一層元素的重要性，進(jìn)行兩兩比較，取得判斷的Cij值，從而建立一系列的判斷矩陣。標(biāo)度方法一般采用1-9及其倒數(shù)的形式，對重要性程度給予賦值。具體標(biāo)度及含義參見表3。

表3 判斷矩陣元素比較標(biāo)度含義Tab.3 Judgment matrix scale and its meaning

2.5 層次排序及一致性檢驗(yàn)

運(yùn)用和積法求解各判斷矩陣，得到單一準(zhǔn)則下被比較元素的相對權(quán)重，即層次單排序。通過算術(shù)平均法計(jì)算出各矩陣的最大特征根λmax及其相對應(yīng)的特征向量W，并用CR=CI/RI進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

層次總排序是計(jì)算因子層中所有元素對于目標(biāo)層相對重要性的排序權(quán)重，即層次單排序的加權(quán)組合。Saaty［10］提出層次總排序的一致性檢驗(yàn)公式：CR=ACI/ARI

3 結(jié)果與分析

3.1 判斷矩陣的構(gòu)造和排序

根據(jù)表1綜合評價(jià)模型建立的層次結(jié)構(gòu)關(guān)系，通過專家進(jìn)行判斷比較，分別構(gòu)成A-B、B1-C、B2-C、B3-C判斷矩陣，計(jì)算各層次單排序并對判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

根據(jù)以上各判斷矩陣的結(jié)果分析，最終得到環(huán)渤海鹽漬區(qū)野生觀賞鹽生植物綜合評價(jià)各層級(jí)指標(biāo)的單排序權(quán)重值和總排序權(quán)重值，詳見表4。通過表4可以看出，耐鹽性所占比重最高，其次是耐堿性、最佳觀賞期、觀花價(jià)值和資源豐富程度。觀姿態(tài)價(jià)值和可開發(fā)利用程度所占權(quán)重最低。

表4 環(huán)渤海鹽漬區(qū)野生觀賞鹽生植物綜合評價(jià)各指標(biāo)權(quán)重值Tab.4 Index weight of comprehensive evaluation of wild ornamental halophytes in coastal salinity area around the Bohai Sea

3.2 綜合評價(jià)結(jié)果分析

根據(jù)因子層的評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評分，先把每項(xiàng)因子層的評分乘以其層次總排序的權(quán)重值，得到每個(gè)因子層的得分值，最后再把11個(gè)因子層的單項(xiàng)得分相加，得到某種植物的綜合評分值，并根據(jù)分值的高低排序。各項(xiàng)指標(biāo)最終總得分及最終排序詳見表5。

表5 環(huán)渤海鹽漬區(qū)野生觀賞鹽生植物綜合評價(jià)值Tab.5 The comprehensive evaluation value of wild ornamental halophytes in coastal salinity area around the Bohai Sea

續(xù)表

續(xù)表

根據(jù)各植物的綜合評價(jià)分值，把64種鹽生植物分為以下三個(gè)利用等級(jí)：

（1）第一等級(jí)（Ⅰ）

綜合評分12分以上的植物，共有18種。這類植物適應(yīng)性極強(qiáng)，可以適應(yīng)環(huán)渤海鹽漬區(qū)的鹽堿地和干旱貧瘠地區(qū)。同時(shí)，這類植物具備很好的觀賞價(jià)值。

如居首位的二色補(bǔ)血草，各項(xiàng)指標(biāo)的得分幾乎都是最高分。耐鹽性、耐堿性及耐貧瘠性均很強(qiáng)，且花、葉、姿態(tài)都極具觀賞價(jià)值，花冠黃色，花萼白色，花瓣凋落后花萼宿存，可做干花欣賞。同時(shí)在環(huán)渤海鹽漬區(qū)資源豐富程度較高，因此在鹽堿地園林綠化中亟待開發(fā)和利用。

單葉蔓荊極耐鹽，具地面匍匐莖，節(jié)上生根，以此適應(yīng)海灘沙地生活條件。植物群落具有很強(qiáng)的覆蓋能力和耐鹽堿能力，同時(shí)具有很強(qiáng)的抗風(fēng)和抗旱能力。其花色為自然界中不多見的藍(lán)色，具備很強(qiáng)的觀賞價(jià)值，同時(shí)果實(shí)蔓荊子又可做藥材使用。該植物在環(huán)渤海鹽漬區(qū)的分布正在逐年減小，因此急需對該植物進(jìn)行保護(hù)和開發(fā)。

羅布麻耐鹽堿性強(qiáng)，花、葉、枝條都具備觀賞價(jià)值，紫紅色小花形成飽滿的圓錐狀聚傘花序，枝條紫紅色或淡紅色，萌蘗能力較強(qiáng)，同時(shí)在環(huán)渤海區(qū)域內(nèi)的資源豐富度高。其經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高，可入藥和作為一種良好的天然紡織材料。其在園林綠化中的應(yīng)用價(jià)值還尚未開發(fā)利用。

檉柳極耐鹽堿，一年開花兩到三次，又稱“三春柳”，且其枝條細(xì)柔，姿態(tài)婆娑，觀賞價(jià)值極高。

根據(jù)以上分析，應(yīng)該首先對綜合評分為第一等級(jí)的植物資源進(jìn)行開發(fā)利用。在鹽堿地的園林綠化中，應(yīng)該廣泛應(yīng)用上述植物，做到“適地適樹”和優(yōu)先利用鄉(xiāng)土植物的原則。同時(shí)對單葉蔓荊等珍稀植物種類進(jìn)行保護(hù)和利用，杜絕珍稀植物變成瀕危植物的遺憾。

（2）第二等級(jí)（Ⅱ）

綜合評分在10～12分之間的植物，共有20種。這類植物具有較強(qiáng)的耐鹽堿性和耐貧瘠性，同時(shí)也具備較好的觀賞價(jià)值，但因少數(shù)指標(biāo)分值偏低，造成總得分相對靠后。

例如，枸杞綜合評分接近12分，其在第二等級(jí)植物中排名第一位，在全部植物中排名第十九位，具備極強(qiáng)的耐鹽性及耐干旱貧瘠的能力。同時(shí)其花、果均具備較強(qiáng)的觀賞價(jià)值，尤其是果實(shí)。作為一種鄉(xiāng)土樹種，其在園林綠化中已經(jīng)開始受到重視，在小范圍內(nèi)開始應(yīng)用。

朝天委陵菜具有較強(qiáng)的耐鹽堿性和耐貧瘠性，匍匐性強(qiáng)，是很好的地被植物。其它具有研究和開發(fā)價(jià)值的植物還有白茅、地黃、翅果菊、紅蓼等。至于一些植物，如曼陀羅、紫花苜蓿等已開發(fā)利用的程度較大；絲毛飛廉、酸棗等雖具備一定觀賞價(jià)值，但因其莖稈上具刺，故居于第二等級(jí)。總體來講，第二等級(jí)植物依然較具開發(fā)利用價(jià)值，可與第一等級(jí)結(jié)合，共同作為耐鹽堿鄉(xiāng)土植物予以開發(fā)和利用。

（3）第三等級(jí)（Ⅲ）

分值在7.8～10之間的植物，共26種，所占比例最大，該類植物大多具備幾項(xiàng)高分指標(biāo)，但在其他指標(biāo)上存在明顯缺陷，因此相對第一、二等級(jí)，綜合價(jià)值明顯降低。

如長萼雞眼草、截葉鐵掃帚、細(xì)梗胡枝子、達(dá)烏里胡枝子四種豆科植物，雖然具備較強(qiáng)的觀賞性，但其耐鹽性相對較差，在本研究評價(jià)體系中，耐鹽性所占權(quán)重最高，因此在鹽堿地園林綠化中可開發(fā)利用性較弱。其他植物如黃香草木樨和鴨跖草等，耐鹽堿性較強(qiáng)，觀賞價(jià)值也較高，但因其開發(fā)利用程度已經(jīng)較高，因此影響了總體得分，劃分在第三等級(jí)。由此可見，第三等級(jí)的植物可在第一、二等級(jí)之后予以開發(fā)，部分觀賞價(jià)值較高和適應(yīng)性較強(qiáng)者，可視情況與第一、二等級(jí)同時(shí)開發(fā)。

4 結(jié)論與討論

在對環(huán)渤海鹽漬區(qū)鹽生植物資源詳細(xì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，初步篩選了64種觀賞價(jià)值高、耐鹽性強(qiáng)的鹽生植物作為評價(jià)對象。64種鹽生植物的分值及利用等級(jí)高低僅是相對而言，它們均是從環(huán)渤海鹽漬區(qū)鹽生植物中經(jīng)過兩次篩選最終獲得的，均是非常具有利用價(jià)值的野生觀賞鹽生植物，在今后的引種繁殖、園林綠化及耐鹽機(jī)理的研究中都應(yīng)當(dāng)給予足夠的重視。

采用AHP建立“環(huán)渤海鹽漬區(qū)野生觀賞鹽生植物資源綜合評價(jià)體系”，進(jìn)一步篩選出了二色補(bǔ)血草、單葉蔓荊、鵝絨藤、羅布麻、蛇含委陵菜、紫花山萵苣、檉柳、小果白刺等38種（Ⅰ、Ⅱ級(jí)）有良好開發(fā)利用前景的野生觀賞鹽生植物。并對其中的二色補(bǔ)血草、單葉蔓荊、羅布麻、紫花山萵苣、檉柳、小果白刺等10種植物進(jìn)行了重點(diǎn)推薦，它們在環(huán)渤海鹽漬區(qū)分布較廣，資源豐富；耐鹽性強(qiáng)，具備多種抗性，觀賞價(jià)值高，具備地方特色；易于開發(fā)，或者亟待開發(fā)予以保護(hù)，因此列為重點(diǎn)推薦植物。其中，單葉蔓荊在調(diào)查過程中資源稀少，屬于珍稀瀕危植物種類，因其現(xiàn)有資源稀少而排名位于前列，這類植物資源應(yīng)該采取措施使其得到有效的保護(hù)，有利于生態(tài)系統(tǒng)的平衡。

AHP作為一種目前被廣泛應(yīng)用的評價(jià)方法，雖然相對客觀，但在評價(jià)指標(biāo)的評分過程中仍然具有一定的主觀性，尤其是適應(yīng)性和可開發(fā)利用性［11］。因?yàn)槿狈y(tǒng)一的判分標(biāo)準(zhǔn)，所以面對不同的判分者，最終的評價(jià)結(jié)果可能有差異［12］。但是本研究中評價(jià)指標(biāo)的耐鹽性、耐堿性和耐貧瘠性均是以實(shí)際調(diào)研所測土壤可溶性鹽總量、pH以及有機(jī)質(zhì)含量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為依據(jù)，有效降低了評分的主觀片面性，使總體的評價(jià)趨向與更加科學(xué)和客觀。