基于AHP法的礬根品種綜合評(píng)價(jià)
——以冬季杭州地區(qū)綠墻應(yīng)用為例

王巧良，南歆格，史 琰，吳 凡，吳仁武，楊 凡，車衎晨，包志毅

(1.浙江農(nóng)林大學(xué) 風(fēng)景園林與建筑學(xué)院，浙江 杭州 311300;2.浙江理工大學(xué) 建筑工程學(xué)院，浙江 杭州 310081)

礬根(Heucheramicrantha)又名珊瑚鈴，隸屬虎耳草科礬根屬，為多年生耐寒草本花卉[1]。原產(chǎn)于美國(guó)中部，在美國(guó)的園林景觀中被廣泛應(yīng)用。傳入中國(guó)后，作為新優(yōu)品種，在花境、花壇、庭院景觀中應(yīng)用較多[2]。礬根擁有美麗的葉色和奇特的葉形，株形圓整，覆蓋性強(qiáng)，具有較高的觀賞價(jià)值，并且喜半蔭，耐全光、耐旱性和耐寒性較強(qiáng)，冬季可以保證在-15 ℃以上生長(zhǎng)且不落葉，是一種非常好的景觀應(yīng)用植物[3-6]。

近年來(lái)，城市綠墻正在迅速發(fā)展，但在選擇植物時(shí)，仍然面臨著抗性不強(qiáng)、人工管理成本高的問(wèn)題[7]。尤其是冬季綠墻的北側(cè)，還存在著嚴(yán)重的低溫和弱光問(wèn)題，同時(shí)大量使用常綠植物又會(huì)顯得整體色彩單一無(wú)趣。礬根作為一種新優(yōu)品種，既有較強(qiáng)的環(huán)境抗逆性，又擁有豐富的色彩和葉形且覆蓋度較高，非常適用于城市綠墻應(yīng)用。目前，市場(chǎng)上常見(jiàn)的礬根有30多個(gè)品種，但有關(guān)在綠墻上應(yīng)用的研究較少，大多集中在對(duì)其抗寒性、抗旱性及光合特性的比較研究方面[8-10]，缺乏對(duì)其多樣性品種在綠墻上應(yīng)用的綜合評(píng)價(jià)研究。

基于AHP法的綜合評(píng)價(jià)在我國(guó)已有較為廣泛應(yīng)用，尤其在觀賞園藝的種(含品種)間篩選方面提供了較為客觀的評(píng)價(jià)理論依據(jù)，如景天屬植物[11]、木瓜屬植物[12]、苦苣苔科植物[13]、杜鵑花品種[14-15]、玉簪屬植物[16]等。礬根品種多樣，品種間差異明顯，但關(guān)于礬根的園林應(yīng)用綜合評(píng)價(jià)尚未見(jiàn)報(bào)道。因此，采用AHP法對(duì)在杭州地區(qū)收集的21個(gè)礬根品種進(jìn)行冬季綠墻應(yīng)用綜合評(píng)價(jià)，以期為杭州地區(qū)及礬根生長(zhǎng)適應(yīng)區(qū)冬季綠墻植物的篩選應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

杭州位于我國(guó)東南沿海的浙江省北部(118°21′～120°30′E、29°11′～30°33′N)，屬亞熱帶季風(fēng)氣候。主要?dú)夂蛱卣鳎核募痉置?，雨量充沛，夏季氣候炎熱、濕?rùn)，極端最高氣溫39.8～42.9 ℃，冬季寒冷、干燥，極端最低氣溫-15.0～-7.1 ℃，春秋兩季氣候宜人。全年平均氣溫17.8 ℃，平均相對(duì)濕度70.3%，年降水量1 454 mm，年日照時(shí)數(shù)1 765 h，無(wú)霜期199～328 d。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為2018年9月從上海源怡種業(yè)有限公司引進(jìn)的21個(gè)礬根品種(表1)穴盤苗，穴盤規(guī)格統(tǒng)一為72孔，穴盤苗長(zhǎng)勢(shì)及大小基本一致，所有品種均栽植于臨安市板橋鎮(zhèn)花戲村苗圃基地。

表1 21個(gè)礬根品種名稱

1.3 試驗(yàn)方法

引入穴盤苗后，2018年9月下旬，將所有試驗(yàn)材料栽植于花盆中(口徑12 cm、高15 cm)，每盆1株，栽培基質(zhì)按V(蛭石)∶V(草炭)=2∶1配比。緩苗期間常規(guī)管理。2018年11月中旬，對(duì)21個(gè)試驗(yàn)品種進(jìn)行挑選、換盆，每個(gè)品種挑選40盆長(zhǎng)勢(shì)良好且一致的礬根植株(包含株高、冠幅、葉片數(shù)等指標(biāo))，種植于綠墻模塊內(nèi)。2018年12月中旬，對(duì)種植在綠墻模塊里的21個(gè)試驗(yàn)品種進(jìn)行上墻觀測(cè)，每個(gè)品種挑選長(zhǎng)勢(shì)最佳的9盆，組合成3×3的單元綠墻。

之后，分別對(duì)觀測(cè)墻上的21個(gè)礬根品種的形態(tài)特征、生物學(xué)特性、抗逆性等進(jìn)行觀測(cè)、記錄，結(jié)合文獻(xiàn)查閱、信息咨詢、市場(chǎng)調(diào)研對(duì)其主要的觀賞特性、適應(yīng)性、生長(zhǎng)狀況、應(yīng)用狀況等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并于2019年1月25日集中等距拍攝單元綠墻照片，在此基礎(chǔ)上采用Yaahp 0.6.0層次分析軟件進(jìn)行運(yùn)算，建立評(píng)價(jià)模型進(jìn)行冬季礬根綠墻應(yīng)用的綜合評(píng)價(jià)。

1.3.1 綜合評(píng)價(jià)層次模型的構(gòu)建 參考觀賞植物應(yīng)用綜合評(píng)價(jià)文獻(xiàn)，根據(jù)綠墻植物栽培應(yīng)用需要考慮的目標(biāo)和礬根的自身特點(diǎn)，在征求園林及其相關(guān)專業(yè)人員意見(jiàn)和建議的基礎(chǔ)上，確定了基本能夠全面衡量和評(píng)價(jià)礬根在冬季綠墻應(yīng)用的15個(gè)評(píng)價(jià)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(表2)。模型包括目標(biāo)層A(杭州地區(qū)21個(gè)礬根品種冬季綠墻應(yīng)用的綜合評(píng)價(jià))、約束層B(葉觀賞價(jià)值、冬季生長(zhǎng)狀況、綠墻應(yīng)用潛力)、標(biāo)準(zhǔn)層C(葉長(zhǎng)、葉寬、葉片數(shù)等15個(gè)綜合評(píng)價(jià)礬根在冬季綠墻應(yīng)用的因素)、最底層D(待評(píng)價(jià)的礬根品種)，各層次之間互不相交。

表2 礬根冬季綠墻應(yīng)用的綜合評(píng)價(jià)模型

1.3.2 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的建立 該評(píng)價(jià)模型參照前人相關(guān)研究成果[11-14]，根據(jù)礬根的觀賞特性、生物學(xué)特性等，通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷的形式，廣泛征集從事礬根生產(chǎn)栽培、施工養(yǎng)護(hù)及城市綠墻研究學(xué)者和專家共100名，其中包括浙江農(nóng)林大學(xué)風(fēng)景園林、園林植物與觀賞園藝、園林藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的本科生、研究生和教師以及該行業(yè)的工作者。本次征詢的對(duì)象均為有相關(guān)背景的人員，對(duì)礬根及其綠墻應(yīng)用具有良好的認(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)標(biāo)準(zhǔn)層指標(biāo)評(píng)價(jià)(表3)，計(jì)算得出其總分，從而進(jìn)行分級(jí)評(píng)價(jià)。

表3 礬根評(píng)價(jià)指標(biāo)

續(xù)表3 礬根評(píng)價(jià)指標(biāo)Tab.3(Continued) Evaluation index of Heuchera micrantha

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4)構(gòu)建判斷矩陣。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-B、B1-C、B2-C、B3-C 4個(gè)矩陣。計(jì)算判斷矩陣的最大特征根及對(duì)應(yīng)特征向量。4個(gè)矩陣均應(yīng)滿足一致性比率(CR)<0.1，否則應(yīng)進(jìn)一步調(diào)整，使得整個(gè)模型層次滿足一致性。

表4 礬根綜合評(píng)價(jià)的標(biāo)度

2 結(jié)果與分析

2.1 權(quán)重分析及一次性檢驗(yàn)

結(jié)果表明，4個(gè)判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)結(jié)果均為一致(CR<0.1)。被咨詢的100名專業(yè)人員認(rèn)為,就冬季綠墻的應(yīng)用而言，礬根的冬季生長(zhǎng)狀況及葉的觀賞價(jià)值最為重要，在層次總排序權(quán)重值中指標(biāo)因子排名前五的為覆蓋度、整體長(zhǎng)勢(shì)、冠幅、葉片數(shù)、株形，權(quán)重分別為0.405、0.189、0.114、0.075、0.051(表5)。

2.2 礬根冬季綠墻應(yīng)用的綜合評(píng)價(jià)

依據(jù)調(diào)查觀測(cè)數(shù)據(jù)并結(jié)合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(表3)，對(duì)21個(gè)礬根品種進(jìn)行上墻觀測(cè)，并對(duì)其15個(gè)具體指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分(表6)，再結(jié)合AHP分析中的各指標(biāo)的權(quán)重值(表5)，最終計(jì)算出21個(gè)礬根品種在冬季綠墻應(yīng)用中的綜合得分，并結(jié)合實(shí)際觀察情況以及查閱的相關(guān)文獻(xiàn)資料，將21個(gè)礬根品種分為4個(gè)等級(jí)(表6)。

Ⅰ級(jí)(分值≥4.0)共計(jì)5種，在杭州地區(qū)的冬季綠墻上應(yīng)用最佳，建議廣泛使用，分別是草莓旋渦、花毯、力量之源、里奧、上海。這5個(gè)品種礬根共同的特點(diǎn)為葉片較大且整齊，色彩協(xié)調(diào)度高，立面覆蓋度高，冬季環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，生長(zhǎng)速度較快，非常適用于杭州冬季綠墻，能保證冬季綠墻的色彩度和覆蓋效果。

Ⅱ級(jí)(分值3.0～4.0)共計(jì)6種，能夠在杭州的冬季綠墻上應(yīng)用，推薦使用，分別是黑曜石、梅子布丁、瑞福安、棲富浪芭、油麥果、瑪瑪雷都。這6個(gè)品種的礬根共同特點(diǎn)為葉片較為整齊，立面覆蓋度較高，冬季環(huán)境適宜性較強(qiáng)，但在某些方面不夠理想，例如黑曜石、梅子布丁和瑞福安的色彩較暗淡，不適合在綠墻上大規(guī)模使用；棲富浪芭、油麥果及瑪瑪雷都的葉片整齊度和立面覆蓋度稍差一些，同樣也不太適合在綠墻上大規(guī)模使用。

Ⅲ級(jí)(分值2.0～3.0)共計(jì)7種，能夠在杭州地區(qū)的冬季綠墻上應(yīng)用，建議少量使用，分別是朱根砂、黃金斑馬、巴黎、芝加哥、日食、冰花、櫻桃可樂(lè)。這7個(gè)品種的礬根主要存在著葉片整齊度不高、立面覆蓋度不高、色彩協(xié)調(diào)度一般等問(wèn)題，可在綠墻應(yīng)用中少量使用。

Ⅳ級(jí)(分值≤2.0)共計(jì)3種，在杭州地區(qū)的冬季綠墻上表現(xiàn)較差，不推薦使用，分別是好萊塢、落日騎士、日出。這3個(gè)品種的礬根葉片小而稀疏，立面覆蓋度低，生長(zhǎng)速度緩慢，色彩暗淡，冬季綠墻應(yīng)用整體表現(xiàn)不佳。

表5 礬根冬季綠墻應(yīng)用綜合評(píng)價(jià)的指標(biāo)權(quán)重及判斷矩陣一致性比例

表6 21個(gè)礬根品種的綜合評(píng)價(jià)及等級(jí)

3 結(jié)論與討論

本研究采用層次分析法構(gòu)建模型，對(duì)杭州礬根在冬季綠墻上的應(yīng)用各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行相對(duì)權(quán)重比較分析，得出覆蓋度、整體長(zhǎng)勢(shì)、冠幅、葉片數(shù)、株形是礬根在綠墻應(yīng)用表現(xiàn)的主要因素，該研究結(jié)論與目前市場(chǎng)上綠墻植物應(yīng)用的實(shí)際需求基本相符[17]，既注重株形飽滿整齊，又要求觀賞性強(qiáng)。

該評(píng)價(jià)結(jié)果將所收集的21個(gè)礬根品種分為4個(gè)等級(jí)，并根據(jù)礬根的觀賞特性，推薦了冬季綠墻應(yīng)用中較適宜的礬根品種，使得綠墻設(shè)計(jì)師在實(shí)際綠墻建設(shè)應(yīng)用中能夠根據(jù)場(chǎng)地現(xiàn)狀、景觀效果等要求，選擇更加適宜的礬根進(jìn)行綠墻景觀配置，做到整體覆蓋率強(qiáng)、景觀效果佳、配置形式豐富。

本研究關(guān)于不同礬根在冬季綠墻上的應(yīng)用評(píng)價(jià)，是在綜合觀測(cè)礬根從種苗到成苗到模塊上墻全流程和了解礬根的綜合特征習(xí)性的基礎(chǔ)上，以及一些生理生態(tài)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)支撐下完成的。但評(píng)價(jià)中所涉及的色彩協(xié)調(diào)度、整體長(zhǎng)勢(shì)、已利用程度、管理頻次等項(xiàng)目的評(píng)分為專家及行業(yè)人員所賦，尚存在一定的主觀性。另外，本研究采用了統(tǒng)一的管理模式，并未根據(jù)不同礬根品種的習(xí)性進(jìn)行培育，因此，本研究的評(píng)價(jià)結(jié)論僅適用于一般管理模式下的綠墻植物應(yīng)用推薦。此外，本研究的評(píng)價(jià)周期僅限于冬季表現(xiàn)，在今后的研究中，可以拓寬至礬根的整個(gè)年周期變化，為今后礬根在生長(zhǎng)適應(yīng)區(qū)域內(nèi)的綠墻應(yīng)用推薦提供更加全面、更加科學(xué)的理論指導(dǎo)意見(jiàn)。