基于AHP的北京地區(qū)景天屬植物園林應(yīng)用綜合評(píng)價(jià)

荊 瑞，馮 黎，張 潔，尹德潔，董 麗

(北京林業(yè)大學(xué) 園林學(xué)院，花卉種質(zhì)創(chuàng)新與分子育種北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，國(guó)家花卉工程技術(shù)研究中心，城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境北京實(shí)驗(yàn)室，北京 100083)

基于AHP的北京地區(qū)景天屬植物園林應(yīng)用綜合評(píng)價(jià)

荊 瑞，馮 黎，張 潔，尹德潔，董 麗*

(北京林業(yè)大學(xué) 園林學(xué)院，花卉種質(zhì)創(chuàng)新與分子育種北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，國(guó)家花卉工程技術(shù)研究中心，城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境北京實(shí)驗(yàn)室，北京 100083)

采用AHP層次分析法對(duì)在北京地區(qū)調(diào)查收集到的30種(品種)景天屬植物進(jìn)行園林應(yīng)用綜合評(píng)價(jià)。選取花、葉、其他觀賞價(jià)值以及園林應(yīng)用潛力等為評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定了景天屬植物評(píng)價(jià)的4級(jí)18個(gè)指標(biāo)，建立其綜合評(píng)價(jià)模型。結(jié)果表明，將30種(品種)景天屬植物共分為4個(gè)等級(jí)，其中Ⅰ級(jí)(分值≥4.0)3種(‘奇觀’景天、花葉佛甲草、‘秋之喜悅’景天)、Ⅱ級(jí)(分值3.5～4.0)11種、Ⅲ級(jí)(分值3.0～3.5)12種、Ⅳ級(jí)(分值≤3.0)4種。并參考綜合評(píng)價(jià)及各層次評(píng)價(jià)結(jié)果，結(jié)合景天的觀賞特性、景觀營(yíng)造目的以及苗圃的產(chǎn)量供應(yīng)，推薦了不同園林綠地形式中較適宜的景天種類(lèi)。

景天屬； AHP； 園林應(yīng)用； 綜合評(píng)價(jià)

景天屬(Sedum) 是景天科的一個(gè)重要類(lèi)群，為1年生或多年生宿根花卉，全屬有470種左右，我國(guó)有150種以上[1]。景天屬植物抗逆性強(qiáng)，養(yǎng)護(hù)管理成本低，是創(chuàng)建節(jié)約型園林不可或缺的植物種類(lèi)。其生長(zhǎng)整齊，覆蓋性好，觀賞價(jià)值高，是立體綠化、邊坡綠化、地被花卉的理想材料，亦可用于花壇、花境、專(zhuān)類(lèi)園和盆栽觀賞。景天屬植物作為優(yōu)良宿根花卉，國(guó)外引種以及鄉(xiāng)土植物的深度開(kāi)發(fā)豐富了其園林應(yīng)用。然而，對(duì)這些品種適應(yīng)性的系統(tǒng)評(píng)價(jià)缺乏及種質(zhì)資源的不合理利用，導(dǎo)致景天屬植物在園林應(yīng)用中仍存在色彩單調(diào)、品種單一的問(wèn)題。據(jù)資料顯示，北京市的苗圃中已大規(guī)模生產(chǎn)的景天品種有21種，但其中園林綠地應(yīng)用的僅有8種，仍有13種幾乎未被推廣應(yīng)用，應(yīng)用頻率較高的仍是常見(jiàn)的八寶景天(Sedumspectabile)、景天三七(Sedumaizoon)、垂盆草(Sedumsamentosum)和佛甲草 (Sedumlineare)等品種[2]。目前，針對(duì)景天屬植物的研究多集中在其抗性生理[3-5]、重金屬脅迫[6-7]、藥用價(jià)值[8-9]等方面，缺乏對(duì)其多樣性種質(zhì)資源園林應(yīng)用的評(píng)價(jià)篩選。

近年來(lái)，運(yùn)用層次分析法 (AHP，Analytic Hierarchy Process)對(duì)鳶尾[10]、杜鵑[11]、櫻花[12]、大花蕙蘭[13]等植物進(jìn)行了客觀評(píng)價(jià)，使其園林應(yīng)用更加科學(xué)、合理。但在景天屬植物的園林應(yīng)用評(píng)價(jià)中，僅高政平等[14]對(duì)徐州市景天科野生觀賞植物資源園林開(kāi)發(fā)價(jià)值進(jìn)行了評(píng)價(jià)。而鮮見(jiàn)北京地區(qū)的景天屬植物資源的相關(guān)研究。因此，采用AHP法對(duì)北京地區(qū)調(diào)查收集到的30種(品種)景天屬植物的園林應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以期為景天屬植物在北京地區(qū)乃至華北地區(qū)的園林應(yīng)用提供一定的科學(xué)理論參考。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)域概況

北京市位于華北平原的西北部(115°24′—117°30′E、39°38′—41°05′N(xiāo))，屬暖溫帶半濕潤(rùn)半干旱季風(fēng)氣候。主要?dú)夂蛱攸c(diǎn)是：四季分明，光照充足，夏季炎熱多雨，冬季、初春寒冷干燥，春秋季短。主要?dú)庀鬄?zāi)害有干旱、洪澇、大風(fēng)、寒潮、冰雹等。年均氣溫12.3 ℃，全年無(wú)霜期180～200 d，西部山區(qū)較短，年均降雨量483.9 mm，降水季節(jié)分配不均勻，80%集中在夏季，土壤以棕壤和褐土為主。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為2013年4月—2015年6月在北京地區(qū)收集的30種(品種)景天屬植物(表1)，所有種(品種)均栽植于北京林業(yè)大學(xué)苗圃實(shí)習(xí)基地。

表1 試驗(yàn)材料及來(lái)源

1.3 試驗(yàn)方法

引種栽植后，分別對(duì)30種(品種)景天屬植物的形態(tài)特征、生物學(xué)特性以及抗性生理(抗旱、抗寒、抗病蟲(chóng)害)進(jìn)行觀測(cè)、記錄，結(jié)合文獻(xiàn)查閱、信息詢(xún)問(wèn)和各類(lèi)綠地資源觀測(cè)對(duì)其主要觀賞特性、適應(yīng)性、生長(zhǎng)勢(shì)、應(yīng)用方式等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，在此基礎(chǔ)上運(yùn)用綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)其進(jìn)行園林應(yīng)用綜合評(píng)價(jià)。

1.3.1 綜合評(píng)價(jià)層次模型的構(gòu)建 選取影響景天屬植物園林應(yīng)用價(jià)值的18項(xiàng)具體指標(biāo)，根據(jù)其隸屬關(guān)系建立客觀、合理的層次評(píng)價(jià)模型(圖1)。模型包括目標(biāo)層A(北京地區(qū)景天屬植物園林應(yīng)用綜合評(píng)價(jià))、約束層C(花、葉、其他觀賞價(jià)值以及園林應(yīng)用潛力)、標(biāo)準(zhǔn)層P(花色、花量、開(kāi)花季節(jié)等18個(gè)綜合評(píng)價(jià)景天應(yīng)用價(jià)值的因素)、最低層[待評(píng)價(jià)的景天屬各種(品種)]，各層次之間互不相交。

圖1 景天屬植物園林應(yīng)用價(jià)值綜合評(píng)價(jià)模型

1.3.2 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的建立 根據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)層指標(biāo)的具體性狀，設(shè)立5分評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。以問(wèn)卷調(diào)查的方式征求對(duì)景天屬植物較為了解的專(zhuān)家及研究生意見(jiàn)，為保證研究結(jié)果的科學(xué)性，研究共征詢(xún)具有園林專(zhuān)業(yè)背景的學(xué)生及從業(yè)人員90人，其中包括北京林業(yè)大學(xué)園林、園藝、園林植物與觀賞園藝、風(fēng)景園林專(zhuān)業(yè)本科生、研究生和行業(yè)工作者，征詢(xún)對(duì)象均為有園林專(zhuān)業(yè)背景的人員，對(duì)景天屬植物具有良好的認(rèn)知和評(píng)判能力。采用5分評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)邀請(qǐng)參評(píng)人員對(duì)各相應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分賦值(表2)，計(jì)算得出其總分，從而進(jìn)行分級(jí)評(píng)價(jià)。

表2 景天屬植物指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

續(xù)表2 景天屬植物指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.3.3 判斷構(gòu)建的矩陣及一次性檢驗(yàn) 根據(jù)上述的層次模型，采用1～9比率標(biāo)度法(表3)構(gòu)造判斷矩陣。通過(guò)對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)兩兩比較，判斷出其相對(duì)重要性，構(gòu)造出A-C、C-P共5個(gè)距陣。計(jì)算判斷距陣的最大特征根及對(duì)應(yīng)特征向量。5個(gè)矩陣均應(yīng)滿(mǎn)足CR<0.1 ,否則應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，使得整個(gè)模型層次滿(mǎn)足一致性。

表3 北京地區(qū)景天屬植物綜合評(píng)價(jià)的標(biāo)度

2 結(jié)果與分析

2.1 權(quán)重分析

由第2層C和第3層P的排序結(jié)果，確定了第3層P中各評(píng)價(jià)指標(biāo)相對(duì)于A的重要性權(quán)值，即層次總排序(表4)，在咨詢(xún)的90名專(zhuān)業(yè)人員中，46.94%、30.76%的人分別認(rèn)為景天屬植物葉的觀賞價(jià)值、園林應(yīng)用潛力最重要，在層次總排序權(quán)重值中指標(biāo)因子排名前五的為葉色、抗逆性、繁殖能力、葉肉質(zhì)化程度和綠期，權(quán)重分別為0.193 6、0.114 9、0.108 9、0.103 6和0.090 9(表4)。

表4 景天屬植物綜合評(píng)價(jià)體系層次的總排序權(quán)值

2.2 景觀價(jià)值綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)綜合評(píng)分的結(jié)果，并結(jié)合實(shí)際觀察情況以及查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，將30種(品種)景天屬植物園林應(yīng)用價(jià)值分為4個(gè)等級(jí)(表5)。Ⅰ級(jí)(分值≥4.0)共計(jì)3種，園林應(yīng)用綜合價(jià)值最高，建議廣泛使用，分別是‘奇觀’景天、花葉佛甲草、‘秋之喜悅’景天。其中‘奇觀’景天葉色明亮，株型一致，花色淡雅，開(kāi)花整齊，花期可至深秋，可延長(zhǎng)園林應(yīng)用觀賞時(shí)長(zhǎng)，抗逆性極強(qiáng)，抗旱，抗寒，耐瘠??；花葉佛甲草抗旱性強(qiáng)，株型小巧，葉色新奇，適于做立體綠化和小型盆栽；‘秋之喜悅’景天花期長(zhǎng)，花后觀賞效果佳，掛果期可至深秋，生長(zhǎng)適應(yīng)性強(qiáng)，繁殖能力強(qiáng)。 Ⅱ級(jí)(分值3.5～4.0)共計(jì)11種，園林應(yīng)用綜合價(jià)值較高，推薦使用。Ⅲ級(jí)(分值3.0～3.5)共計(jì)12種，綜合園林應(yīng)用價(jià)值高。Ⅳ級(jí)(分值≤3.0)共計(jì)4種，綜合園林應(yīng)用價(jià)值一般，不推薦使用。

表5 30個(gè)品種(種)景天的景觀價(jià)值綜合評(píng)價(jià)

2.3 基于AHP的不同園林應(yīng)用方式的景天種類(lèi)推薦

綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果是由約束層的4個(gè)指標(biāo)的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行權(quán)重賦值評(píng)價(jià)得出，因此有些景天總體評(píng)價(jià)得分較低，但在某方面觀賞價(jià)值較高，可通過(guò)不同應(yīng)用方式進(jìn)行調(diào)整。如景天三七、德國(guó)景天、‘精靈’灰毛費(fèi)菜綜合評(píng)價(jià)排名靠后，排第20、21、22，但其抗逆性強(qiáng)，適應(yīng)能力好，園林應(yīng)用潛力排名靠前，排序?yàn)?、8、9(由于計(jì)算過(guò)程復(fù)雜，每個(gè)品種各層次評(píng)價(jià)結(jié)果不作詳述)，且其他觀賞價(jià)值排序也較靠前，排序?yàn)?3、11、12。中華景天雖然綜合評(píng)價(jià)排名不算靠前(排序第14)，但其花開(kāi)繁密，花色(白粉色)新奇，觀賞特性較好(排序第2)。‘紫帝’景天葉色新奇，葉的觀賞價(jià)值排名第2，但其易倒伏、適應(yīng)性差，所以其綜合評(píng)價(jià)排名不靠前(排序第15)。旋葉姬星美人、姬星美人綜合評(píng)價(jià)排名第28、29，但其株型小巧，其他觀賞價(jià)值(排序第3、4)較高。因此，不同的園林應(yīng)用方式下，根據(jù)景天屬植物不同的觀賞特性，分別推薦景天種類(lèi)見(jiàn)表6。

表6 北京地區(qū)不同觀賞用途景天種類(lèi)推薦

3 結(jié)論與討論

本研究采用AHP評(píng)價(jià)模型對(duì)北京地區(qū)的景天屬植物園林應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到其綜合應(yīng)用價(jià)值排序，將所收集的景天屬植物分為4個(gè)等級(jí)，并參考各層次評(píng)價(jià)結(jié)果，結(jié)合景天屬植物的觀賞特性、景觀營(yíng)造的目的以及苗圃的產(chǎn)量供應(yīng)，推薦了不同園林綠地中較適宜的景天種類(lèi)。通過(guò)綜合評(píng)價(jià)模型的建立，進(jìn)行定量與定性分析，科學(xué)系統(tǒng)地評(píng)價(jià)并篩選了景天屬種質(zhì)資源，彌補(bǔ)了人們以非定量因素主觀評(píng)選景天屬植物方法的不足。不同觀賞特性景天屬植物的推薦，使設(shè)計(jì)師在實(shí)際的園林應(yīng)用中能根據(jù)場(chǎng)地現(xiàn)狀、景觀效果、生態(tài)效益、自然環(huán)境條件的要求，選擇適宜的景天屬植物種類(lèi)進(jìn)行景觀營(yíng)造，優(yōu)化景天屬植物的園林配置模式。

雖然評(píng)價(jià)是在了解各個(gè)景天的優(yōu)良特性、生態(tài)習(xí)性和部分科學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的支撐下完成的，但是由于AHP評(píng)價(jià)模型存在評(píng)價(jià)權(quán)重值、專(zhuān)家評(píng)分等主觀判斷的因子，判斷的結(jié)果也存在一定的片面性。如何盡量減小主觀差異，使評(píng)價(jià)結(jié)果更加真實(shí)可靠，需要更進(jìn)一步的研究。并且評(píng)價(jià)模型中的部分指標(biāo)(如抗逆性中的抗寒、抗病蟲(chóng)害等)沒(méi)有綜合科學(xué)理論數(shù)據(jù)支撐，僅靠單一數(shù)據(jù)的人為主觀判斷，缺乏一定的科學(xué)性、客觀性，在今后的研究中可對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行具體定量化分析，以保證結(jié)果的科學(xué)性與可行性。

[1] 中國(guó)科學(xué)院中國(guó)植物志編輯委員會(huì).中國(guó)植物志[M].北京:科學(xué)出版社,1989.

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AHP-based Comprehensive Evaluation of Landscape Application ofSedumsin Beijing Area

JING Rui,FENG Li,ZHANG Jie,YIN Dejie,DONG Li*

(Beijing Key Laboratory of Ornamental Plants Germplasm Innovation & Molecular Breeding,National Engineering Research Center for Floriculture,Beijing Laboratory of Urban and Rural Ecological Environment, College of Landscape Architecture of Beijing Forestry University,Beijing 100083,China)

This paper proposed a comprehensive evaluation model by AHP to access the landscape application value of 30Sedumsinvestigated and collected in Beijing area.Flower ornamental value,leaf characteristics,remained ornamental value and landscape application potential were selected to define 18 evaluation indexes in 4 grades to build the model.The results showed that,first grade(≥4.0 scores) included 3 kinds ofSedums(Sedumspectabile‘Rosenteller’,Sedumlineare‘Variegatum’,Sedumspectabile‘Autumn Joy’),11 kinds in the second grade(3.5—4.0 scores),12 kinds in the third grade(3.0—3.5 scores) and 4 kinds in the fourth grade(≤3.0 scores).According to the comprehensive evaluation result,evaluation results of each level,ornamental characteristics,purpose of landscape construction and nursery production supply,the suitableSedumswere recommended for different forms of green space.

Sedum; Analytic Hierarchy Process; landscape application; comprehensive evaluation

2016-05-22

科學(xué)研究與研究生培養(yǎng)共建項(xiàng)目(2015GJ-03，2015BLUREE01)

荊 瑞(1991-)，女，山西臨猗人，在讀碩士研究生，研究方向：園林植物資源及其應(yīng)用。 E-mail：jingrui1026bjfu@163.com

*通訊作者：董 麗(1965-)，女，山西萬(wàn)榮人，教授，博士，主要從事園林植物資源及其應(yīng)用的研究與教學(xué)工作。 E-mail：dongli@bjfu.edu.cn

S731.2

A

1004-3268(2016)10-0128-06