摘要 本文基于層次分析法，從植物適應(yīng)性、觀賞價(jià)值、生態(tài)價(jià)值和種植養(yǎng)護(hù)難度4個(gè)方面，構(gòu)建水生植物景觀綜合評價(jià)體系，確定包含植物成活情況、觀賞特性多樣性和水體凈化能力在內(nèi)的15項(xiàng)評價(jià)因子，并采用該體系對研究區(qū)荷花等常見水生植物進(jìn)行景觀綜合評價(jià)，篩選出優(yōu)等級（Ⅰ級）景觀評價(jià)植物6種、良等級（Ⅱ級）景觀評價(jià)植物29種、一般等級（Ⅲ級）景觀評價(jià)植物2種。結(jié)果表明，荷花、黃菖蒲、睡蓮、蘆竹、雨久花和梭魚草等物種具有較好的環(huán)境適應(yīng)性，較高的觀賞和生態(tài)價(jià)值，種植和養(yǎng)護(hù)難度較低，具有推廣價(jià)值；德國鳶尾和喜旱蓮子草等物種在某些方面存在一定缺陷，限制了其在水生植物景觀中的運(yùn)用。同時(shí)，沉水植物因具有優(yōu)良的水生態(tài)功能，在水生植物景觀配置中須加以重視，外來入侵植物黃菖蒲、伊樂藻、粉綠狐尾藻、鳳眼蓮和喜旱蓮子草等在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)充分考慮其生態(tài)安全性等因素。

關(guān)鍵詞 層次分析法；水生植物；景觀評價(jià)；生物多樣性；環(huán)境適應(yīng)性

中圖分類號 Q948.8；S68" "文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 1007-7731（2024）11-0091-06

水生植物作為城市水體景觀營造和園林景觀設(shè)計(jì)中的重要材料和元素，在營造城市水景、維持觀賞價(jià)值和改善水質(zhì)等方面起到重要的作用，因其具有良好的景觀觀賞性和水生態(tài)功能，備受城市建設(shè)者和規(guī)劃者青睞。劉仕欽[1]通過分析水生植物的類型、景觀作用及園林景觀運(yùn)用原則，探討水生植物造景應(yīng)用中的可行性措施，研究園林景觀建設(shè)中水生植物景觀的造景要求。張璇[2]分析了水生植物在北方地區(qū)園林植物造景中的作用，分析了園林植物造景中運(yùn)用水生植物時(shí)應(yīng)遵循的原則。宗梅等[3]對各公園水體的水生植物進(jìn)行樣地調(diào)查，并運(yùn)用層次分析法對公園景觀水體水生植物應(yīng)用現(xiàn)狀及配置狀況進(jìn)行綜合評價(jià)。為了更好地評價(jià)水生植物景觀，本文通過建立評價(jià)指標(biāo)體系，確定指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)，利用層次分析法對研究區(qū)常見的園林水生植物進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和綜合排名，最終篩選出符合當(dāng)?shù)貙?shí)際的優(yōu)良水生植物種類，為合理選擇水生植物并在城市水體和園林景觀中推廣應(yīng)用提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)基本情況

研究區(qū)（30°57′～32°32′N，116°41′～117°58′E）屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候，季風(fēng)明顯，四季分明，氣候溫和，降水量適中。年均氣溫15.7 ℃，年均降水量1 000 mm，年日照時(shí)間約2 000 h，年均無霜期228 d，平均相對濕度77%。

1.2 研究區(qū)常見水生植物種類

研究區(qū)常見本土水生植物和園林水生植物種類共計(jì)37種，隸屬于19科31屬，其中蕨類植物1種，雙子葉植物10種，單子葉植物26種。根據(jù)生活型分類，共有挺水植物18種、浮葉植物4種、沉水植物9種和漂浮植物6種[4-7]。

1.3 研究方法

層次分析法（Analytic hierarchy process，AHP）目前已被廣泛應(yīng)用于城市景觀評價(jià)[8-12]。該方法是將與最終結(jié)果相關(guān)的若干評價(jià)因子自上而下、逐級分解成一個(gè)目標(biāo)層、若干準(zhǔn)則層及多個(gè)指標(biāo)層，并進(jìn)行定性和定量分析的決策方法。在具體操作中，采取構(gòu)建判斷矩陣、兩兩比較的方法，計(jì)算同一層次下的不同因子之間的相對重要值，即權(quán)重值[13]。根據(jù)定性評價(jià)、定量賦分方式，利用Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對不同方案的所有指標(biāo)因子進(jìn)行賦值，將多因子統(tǒng)一到同一綜合評價(jià)體系或模型，最終得出綜合評價(jià)結(jié)果[14-15]。

1.3.1 評價(jià)體系確定" 針對研究區(qū)氣候特征和水生植物特性，在充分查閱有關(guān)資料、借鑒相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上采納專業(yè)人員意見，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐選取15個(gè)評價(jià)因子，并運(yùn)用層次分析法建立研究區(qū)水生植物景觀評價(jià)體系[16-17]，如表1所示。

1.3.2 指標(biāo)權(quán)重確定" 選用“1—9”比例標(biāo)度法將各層次評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行兩兩相互比較，并構(gòu)建判斷矩陣，將評價(jià)指標(biāo)的重要性程度做量化處理[18]。

1.3.3 權(quán)重計(jì)算和一致性檢驗(yàn)nbsp; 根據(jù)AHP理論，確定權(quán)重計(jì)算公式。

[ωi =Rij × ωjRij ] （1）

式（1）中，[ωi]是各層次指標(biāo)中第i個(gè)因子的權(quán)重，Rij是各層次指標(biāo)判斷矩陣中的因子，ωj是各層次指標(biāo)中第j個(gè)因子的權(quán)重。計(jì)算出各層次指標(biāo)的權(quán)重值，將準(zhǔn)則層權(quán)重值與指標(biāo)層權(quán)重值相乘得出各項(xiàng)評價(jià)因子的權(quán)重值[19]。

利用一致性指標(biāo)（Concordance index，CI）、隨機(jī)性指標(biāo)（Random index，RI）和一致性比率（Consistent ratio，CR）做一致性檢驗(yàn)。定義一致性指標(biāo)如下。

[CI=λmax-nn-1] （2）

式（2）中，λmax為判斷矩陣的最大特征根，n為判斷矩陣的階數(shù)。

定義一致性比率計(jì)算如下。

[CR=CIRI] （3）

式（3）中，當(dāng)矩陣階數(shù)分別為3、4、5、6、7、8、9和10時(shí)，RI分別為0.514 9、0.893 1、1.118 5、1.249 4、1.345 0、1.420 0、1.461 6、1.490 0和1.510 0。若CI=0，有完全的一致性；若CI接近0，有滿意的一致性；CI越大，不一致越嚴(yán)重。當(dāng)CRlt;0.1，則認(rèn)為判斷矩陣的一致性可以接受，否則需要重新調(diào)整判斷矩陣或重新評估判斷矩陣中的比較值。

1.3.4 評分標(biāo)準(zhǔn)確定" 在對研究區(qū)水生植物的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性進(jìn)行充分觀察的基礎(chǔ)上，參考已有研究成果和評分標(biāo)準(zhǔn)，對水生植物各項(xiàng)評價(jià)因子進(jìn)行定性評分，評分標(biāo)準(zhǔn)分為很好（10分）、較好（8分）、一般（6分）、較差（4分）和很差（2分）5個(gè)等級。邀請園林景觀專業(yè)人士依據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)對37種植物15項(xiàng)評價(jià)因子進(jìn)行打分，再取平均值。

1.3.5 綜合評價(jià)" 利用綜合評價(jià)指數(shù)公式計(jì)算各種水生植物的景觀評價(jià)綜合得分。

[Y=Xi×Ki] （4）

式（4）中，Y為某一水生植物的景觀綜合得分，Xi為第i個(gè)評價(jià)因子的權(quán)重值，Ki為該水生植物在該評價(jià)因子下的評分。最終根據(jù)水生植物景觀綜合得分來評定該種水生植物的景觀質(zhì)量等級，得分等級劃定標(biāo)準(zhǔn)見表2。

2 結(jié)果與分析

2.1 各層級權(quán)重值分析

準(zhǔn)則層及指標(biāo)層各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重值判斷矩陣與一致性檢驗(yàn)結(jié)果見表3—7。由表3可知，研究區(qū)水生植物景觀評價(jià)準(zhǔn)則層的4項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重中，最高為植物適應(yīng)性B1權(quán)重（0.511 7），表明在水生植物景觀設(shè)計(jì)和營造過程中，植物適應(yīng)性是應(yīng)優(yōu)先考慮的因素，是能否在當(dāng)?shù)匦纬蓛?yōu)良植物景觀的前提，這與相關(guān)研究較為一致[16-17]；其次為觀賞價(jià)值B3權(quán)重（0.251 8）和生態(tài)價(jià)值B2權(quán)重（0.165 7），觀賞價(jià)值略高于生態(tài)價(jià)值，體現(xiàn)在追求植物景觀美感的同時(shí)，越來越重視景觀的生態(tài)功能和可持續(xù)性；最低為種植養(yǎng)護(hù)難度B4權(quán)重（0.070 8）。

由表4可知，在植物適應(yīng)性準(zhǔn)則層下的5項(xiàng)指標(biāo)層因子權(quán)重中，植物成活情況C13權(quán)重（0.440 0）最高，與準(zhǔn)則層中植物適應(yīng)性權(quán)重較高結(jié)果相匹配，表明水生植物的成活率是景觀規(guī)劃者和建造者的重要參考要素；其次是抗病蟲害能力C11和抗逆能力C12權(quán)重（0.189 1），這兩項(xiàng)抗性能力大小決定水生植物能否安全、健康地定植于種植區(qū)域；較低的為健康狀況C14權(quán)重（0.115 0）和自繁能力C15權(quán)重（0.066 8），該兩項(xiàng)指標(biāo)大小反映水生植物能否形成良好的景觀效果，并穩(wěn)定、持續(xù)地保持該效果。

由表5可知，在生態(tài)價(jià)值準(zhǔn)則層下的3項(xiàng)指標(biāo)層因子權(quán)重中，植物水體凈化能力C22權(quán)重（0.594 4）最高，體現(xiàn)了水生植物的特殊性，其在營造優(yōu)美生態(tài)景觀的同時(shí)，承擔(dān)著穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)化、凈化水質(zhì)等重要作用；其次是生態(tài)安全性C21權(quán)重（0.248 8），目前城市園林景觀的營造常常使用外來物種和非鄉(xiāng)土物種，是否存在入侵可能性是必須關(guān)注的重要因素，同時(shí)在人員密集地區(qū)，植物的有毒有害性也必須考慮；最低為物種多樣性C23權(quán)重（0.156 7）。

由表6可知，在觀賞價(jià)值準(zhǔn)則層下的4項(xiàng)指標(biāo)層因子權(quán)重中，植物觀賞特性多樣性C31權(quán)重（0.521 2）最高，其不僅包括觀形、觀葉、觀花和觀果等靜物效果，也包含芳香氣味、季相變化等動(dòng)態(tài)或非視覺感官，說明在感知植物景觀時(shí)注重觀賞特性的多層次性；其次是植物色彩與季相變化C32權(quán)重和花期長短C33權(quán)重（0.200 7），這兩項(xiàng)指標(biāo)均為具體的植物觀賞性指標(biāo)，也是較為關(guān)注的植物觀賞特性；最低為景觀意境C34權(quán)重（0.077 3），反映當(dāng)前部分人群對植物意境美學(xué)的重視程度有待進(jìn)一步提升。

由表7可知，在種植養(yǎng)護(hù)難度準(zhǔn)則層下的3項(xiàng)指標(biāo)層因子權(quán)重中，種植難度C41權(quán)重（0.637 8）最高，在單一因子中權(quán)重最高，反映出該指標(biāo)與植物成活率權(quán)重有一定關(guān)聯(lián)性；其次是養(yǎng)護(hù)難度C42權(quán)重（0.257 7），反映出植物景觀可持續(xù)性、穩(wěn)定性直接關(guān)系到景觀后期管護(hù)和運(yùn)營成本；最低為種植邊界可控性C43權(quán)重（0.104 5），與植物自繁能力權(quán)重有一定關(guān)聯(lián)性，反映出需要對部分水生植物生長區(qū)域和長勢進(jìn)行控制，避免無序生長。

2.2 評價(jià)因子權(quán)重值分析

通過將準(zhǔn)則層各項(xiàng)指標(biāo)與其對應(yīng)指標(biāo)層各評價(jià)因子的權(quán)重值相乘，得出15個(gè)評價(jià)因子的最終權(quán)重值（表8）。由表8可知，所有評價(jià)因子中，權(quán)重值排名前三的是成活情況C13（0.225 1）、植物觀賞特性多樣性C31（0.131 2）和水體凈化能力C22（0.098 5），分別代表植物適應(yīng)性、觀賞價(jià)值和生態(tài)價(jià)值3個(gè)準(zhǔn)則層，說明這3項(xiàng)評價(jià)因子是影響水生植物景觀質(zhì)量的主要因素，也說明水生植物景觀不僅需要考慮植物的適應(yīng)性，還需考慮其生態(tài)價(jià)值和觀賞價(jià)值，其是多因素評價(jià)的結(jié)果。此外，權(quán)重值排名并列第四的評價(jià)因子為抗病蟲害能力C11和抗逆能力C12（0.096 8），與準(zhǔn)則層評價(jià)結(jié)果一致，反映出植物適應(yīng)性是人們對水生植物景觀關(guān)注的重點(diǎn)。

2.3 植物景觀綜合評價(jià)得分

邀請園林景觀專業(yè)人士依據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)對37種水生植物的15項(xiàng)評價(jià)因子進(jìn)行綜合評定打分，并利用綜合評價(jià)指數(shù)公式，計(jì)算出所有水生植物綜合評價(jià)得分并進(jìn)行排序，見表9。

依據(jù)水生植物景觀質(zhì)量評價(jià)分等定級標(biāo)準(zhǔn)，37種水生植物共分為3個(gè)等級，其中Ⅰ級水生植物6種，Ⅱ級水生植物29種，Ⅲ級水生植物2種，無Ⅳ級水生植物。反映出研究區(qū)常見水生植物景觀質(zhì)量較好。

挺水植物種類多，綜合評價(jià)排序前十的有荷花、黃菖蒲、蘆竹、雨久花、梭魚草、再力花、蘆葦、菖蒲、香蒲和水燭，其中荷花、黃菖蒲、蘆竹、雨久花和梭魚草綜合評價(jià)得分超過8分，為優(yōu)等級，達(dá)到Ⅰ級景觀評價(jià)等級，具有較高的開發(fā)利用價(jià)值，可為研究區(qū)及其周邊地區(qū)的水生植物景觀營造提供參考。黃菖蒲和荷花的植物景觀觀賞多樣性得分較高，具有較高的景觀觀賞價(jià)值，可在多種景觀模式下配合運(yùn)用。蘆葦、蘆竹的植物適應(yīng)性準(zhǔn)則層項(xiàng)下評價(jià)因子得分均較高，反映出其在研究區(qū)水域和濕地環(huán)境下具有極高的適應(yīng)能力，可重點(diǎn)推廣應(yīng)用。

浮葉植物綜合評價(jià)排序依次為睡蓮、荇菜、萍蓬草和喜旱蓮子草，其中睡蓮綜合得分超過8分，是研究區(qū)挺水植物之外唯一景觀評價(jià)等級為Ⅰ級的物種，喜旱蓮子草得分低于6分，為一般等級，是Ⅲ級景觀評價(jià)，其余為Ⅱ級。睡蓮在植物適應(yīng)性、觀賞特性多樣性和景觀意境等方面得分較高，具有較高的開發(fā)利用價(jià)值。

沉水植物種類較多，綜合評價(jià)排序前三的分別為苦草、金魚藻和黑藻，景觀質(zhì)量等級均為Ⅱ級，即良等級。這些沉水植物在水體凈化能力方面突出，對維持水生植物景觀的穩(wěn)定性、持久性有著重要作用，但植物觀賞價(jià)值略顯單一和不足，應(yīng)搭配其他生活型植物進(jìn)行優(yōu)化。

漂浮植物綜合評價(jià)排序依次為浮萍、歐菱、細(xì)果野菱、槐葉蘋、水鱉和鳳眼蓮，景觀評價(jià)等級均為Ⅱ級，即良等級。除浮萍外，其余漂浮植物綜合得分和總排序均較低，與漂浮植物較低的植物觀賞特性多樣性、色彩與季相變化，以及種植邊界的不易控制性相關(guān)。

3 結(jié)論與討論

基于層次分析法建立了水生植物景觀綜合評價(jià)體系，該體系中四大指標(biāo)的權(quán)重值由大到小依次為植物適應(yīng)性gt;觀賞價(jià)值gt;生態(tài)價(jià)值gt;種植養(yǎng)護(hù)難度，其中植物成活情況、觀賞特性多樣性和水體凈化能力是較為重要的評價(jià)因子。采用該評價(jià)體系對研究區(qū)37種常見水生植物進(jìn)行景觀綜合評價(jià)，篩選出優(yōu)等級（Ⅰ級）景觀評價(jià)植物6種，分別是荷花、黃菖蒲、睡蓮、蘆竹、雨久花和梭魚草；篩選出良等級（Ⅱ級）景觀評價(jià)植物29種；篩選出一般等級（Ⅲ級）景觀評價(jià)植物2種，分別是德國鳶尾和喜旱蓮子草?？傮w來看，綜合評價(jià)得分越高，其植物適應(yīng)性、生態(tài)和觀賞價(jià)值越高，種植養(yǎng)護(hù)難度越低；綜合評價(jià)得分越低，其在某個(gè)或多個(gè)方面可能存在較大缺陷，限制其在水生植物景觀中的運(yùn)用。

單憑部分指標(biāo)很難對植物的景觀綜合效果進(jìn)行精準(zhǔn)評價(jià)，水生植物因其固有特性，在不同水體環(huán)境下，植物群落的物種組成、群落結(jié)構(gòu)、配置方式和功能選擇均存在較大差異。如挺水植物因其具有較高的觀賞價(jià)值而被廣泛采用，這也是其綜合評價(jià)得分較高的重要因素，而沉水植物觀賞價(jià)值不夠凸顯，但具有優(yōu)良的水生態(tài)功能，使得在水生植物景觀配置中須對其加以重視和考慮。此外，黃菖蒲、伊樂藻、粉綠狐尾藻、鳳眼蓮和喜旱蓮子草均為外來入侵植物，在實(shí)際應(yīng)用中也須充分考慮其生態(tài)安全性等因素，避免對自然水體和生態(tài)環(huán)境造成影響，尤其是部分物種因其外觀良好而被設(shè)計(jì)者作為觀賞植物引入。

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（責(zé)編：張 蓓）