基于AHP 的菊科花卉花境應(yīng)用景觀價(jià)值綜合評(píng)價(jià)

趙智艷，凌利宏，黃德昕，陳玉超

（1.安徽新華學(xué)院a.建筑學(xué)與景觀設(shè)計(jì)系;b.環(huán)境景觀設(shè)計(jì)系，安徽合肥 230088；2.安徽省大地園林股份有限公司，安徽合肥 230088）

0 引言

菊科（Asteraceae）是被子植物門雙子葉植物綱中最為進(jìn)化的植物類群，其種類居顯花植物之首，共1479 屬21105種，廣布于全球[1].我國(guó)約有230 屬2300 余種[2].菊科植物中很多種類具有適應(yīng)性強(qiáng)、株型變化大、色彩豐富、花期長(zhǎng)、花量大等優(yōu)點(diǎn)[3]，是豐富園林色彩和提升園林品質(zhì)的重要植物類群.花境是以球宿根花卉和花灌木為主的自然式藝術(shù)景觀[4-5]，其作為一種優(yōu)質(zhì)的綠化模式備受人們青睞.因菊科植物絕大部分是草本，且園林應(yīng)用的種類中有很多宿根類型，所以在花境中菊科花卉應(yīng)用較為廣泛.通過前期對(duì)合肥市花境進(jìn)行全面調(diào)研，得出菊科是目前合肥花境中應(yīng)用種類最多的一個(gè)科，但是許多種類應(yīng)用頻度極低，僅在個(gè)別花境中出現(xiàn).另外查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，發(fā)現(xiàn)目前有關(guān)菊科花卉的研究主要集中在花藥或花粉解剖結(jié)構(gòu)、環(huán)境適應(yīng)性等方面，而有關(guān)菊科花卉花境應(yīng)用景觀價(jià)值評(píng)價(jià)的研究尚屬空白.本研究以合肥市花境中應(yīng)用的菊科花卉為研究對(duì)象，采用層次分析法（Analytic Hierarchy Process，簡(jiǎn)稱AHP）[6-9]，全面系統(tǒng)地建立菊科花卉景觀價(jià)值的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，從觀賞性、適應(yīng)性等方面對(duì)其進(jìn)行花境應(yīng)用景觀價(jià)值綜合評(píng)價(jià)，旨在為城市菊科花卉種類選擇和推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù).

1 試驗(yàn)材料

通過2019—2021年對(duì)合肥市城市綠地中的花境進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，得出菊科是目前合肥市花境植物應(yīng)用種類最多的一個(gè)科，共29 屬33 種.其中宿根花卉23種、球根花卉2種、一二年生花卉8種.從應(yīng)用頻度來(lái)看，已應(yīng)用的33種菊科花卉中，應(yīng)用頻度較高僅5種，應(yīng)用頻度一般和較低的各3種，其余22種均為偶見.調(diào)查結(jié)果說明，菊科花卉在合肥市花境中的應(yīng)用并不深入，很多觀賞性及適應(yīng)性較高的種類并沒有得到推廣.為探討這些花卉在合肥市花境中的應(yīng)用價(jià)值并有效利用景觀價(jià)值高的菊科花卉，將已統(tǒng)計(jì)出的這33種菊科花卉（詳見表1）作為本研究的供試材料.

表1 合肥市花境中應(yīng)用的菊科花卉

2 基于AHP 的評(píng)價(jià)體系的建立與評(píng)價(jià)過程

2.1 構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)模型

將合肥市花境中所應(yīng)用的33種菊科花卉作為評(píng)價(jià)對(duì)象.根據(jù)菊科花卉的生物學(xué)特性及花境對(duì)植物材料的要求，建立目標(biāo)層（A）、約束層（C）、標(biāo)準(zhǔn)層（P）及方案層（D）的遞階層次結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)模型，詳見表2.其中目標(biāo)層（A）對(duì)菊科花卉花境景觀應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，從而選出適宜在合肥市花境中應(yīng)用的菊科花卉；約束層（C）為制約菊科花卉花境應(yīng)用景觀價(jià)值的各種因素.本評(píng)價(jià)系統(tǒng)選擇對(duì)菊科花卉應(yīng)用價(jià)值影響較大的觀賞性、適應(yīng)性及其他特性作為對(duì)目標(biāo)層的約束層（C）；根據(jù)花境中植物的應(yīng)用原則，將菊科花卉的花期、花色、花形、葉色、耐寒性、耐熱性、覆蓋效果等15個(gè)具體評(píng)價(jià)指標(biāo)作為標(biāo)準(zhǔn)層（P）；方案層（D）為待評(píng)價(jià)33 種菊科花卉.

表2 菊科花卉花境應(yīng)用景觀價(jià)值綜合評(píng)價(jià)模型

2.2 判斷矩陣的構(gòu)造及一致性檢驗(yàn)

本評(píng)價(jià)體系選擇9 位園林領(lǐng)域的專家和20 位該領(lǐng)域的普通人員，采用1—9 尺度法對(duì)約束層3個(gè)因素和指標(biāo)層15 個(gè)因素進(jìn)行評(píng)判并定量，最終構(gòu)造出四個(gè)兩兩比較判斷矩陣（見表3）[10-11].計(jì)算每個(gè)判斷矩陣的相對(duì)權(quán)重（W）及最大特征根（λmax），以CI作為標(biāo)度判斷矩陣偏離一致性指標(biāo)，即CI=（λmax-n）（/n-1）[12]，n為判斷矩陣的階數(shù)；以CI與判斷矩陣的隨機(jī)一致性指標(biāo)RI的比值CR作為其一致性比率，即CR=CI/RI，其中RI值可查詢1—10 階對(duì)應(yīng)數(shù)值.本研究的判斷矩陣包括3 階、5階和7 階三種類型，其RI值依次為0.58、1.12 和1.32[13].若CR＜0.10，則認(rèn)為各指標(biāo)權(quán)重合理，判斷矩陣滿足一致性檢驗(yàn)[14].表2 結(jié)果顯示，4 個(gè)判斷矩陣的CR＜0.10，均通過一致性檢驗(yàn).

表3 判斷矩陣及其一致性檢驗(yàn)

2.3 層次總排序權(quán)值的計(jì)算

層次總排序權(quán)值為同一層次所有因素對(duì)于最高層次的相對(duì)重要性的排序數(shù)值.通過加權(quán)計(jì)算確定每個(gè)具體評(píng)價(jià)指標(biāo)因素（P）相對(duì)于目標(biāo)層（A）的相對(duì)重要性權(quán)值，得層次總排序權(quán)值[15].

從表4 可看出，P1（花期）、P2（花色）、P7（株型）、P8（耐寒性）、P9（耐熱性）、P13（覆蓋效果）這6 個(gè)因素的總排序權(quán)值相對(duì)較大（總排序權(quán)值＞0.06），均占6%以上.六者重要性關(guān)系為P1（占22.8%）＞P2（占12.3%）＞P8（占10.5%）＞P7（占10.1%）＞P13（占7.2%）＞P9（占6.4%），這說明花期、花色、株型、耐寒性、耐熱性、覆蓋效果是評(píng)價(jià)菊科花卉花境應(yīng)用景觀價(jià)值的最主要指標(biāo).

表4 標(biāo)準(zhǔn)層（P）對(duì)于目標(biāo)層（A）的總排序權(quán)值

2.4 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的制定及綜合評(píng)價(jià)

在查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料及廣泛征集相關(guān)專家意見基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)地考察測(cè)量情況，制定了菊科花卉相對(duì)重要性評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[16-17]，每項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)分為3 個(gè)等級(jí)，詳見表5.

表5 各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

然后根據(jù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)確定評(píng)價(jià)結(jié)果.本研究邀請(qǐng)10 位園林領(lǐng)域的專家為33 種菊科花卉的每項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行打分并取平均值，根據(jù)綜合評(píng)價(jià)值得到每種花卉每項(xiàng)指標(biāo)最終得分.再將每項(xiàng)指標(biāo)相應(yīng)的評(píng)分值與各評(píng)價(jià)指標(biāo)本身的權(quán)值加權(quán)計(jì)算，得出33 種待評(píng)菊科花卉的綜合分值V.綜合分值計(jì)算公式為，其中，V為綜合得分，k為評(píng)價(jià)因子數(shù)，U為評(píng)價(jià)因子得分，W為評(píng)價(jià)因子總權(quán)重[18].最后將33 種菊科花卉花境應(yīng)用景觀價(jià)值劃分為3 個(gè)等級(jí)，選出花境應(yīng)用價(jià)值高的菊科花卉，各級(jí)分值（J）及對(duì)應(yīng)景觀價(jià)值分別如下：Ⅰ級(jí)（J≥2.5）表示花境應(yīng)用價(jià)值高；Ⅱ級(jí)（2.0≤J＜2.5）表示花境應(yīng)用價(jià)值較高；Ⅲ級(jí)（J＜2.0）表示花境應(yīng)用價(jià)值一般.

3 景觀價(jià)值綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

從綜合評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看（見圖1），Ⅰ級(jí)花境應(yīng)用價(jià)值高的菊科花卉共有6種，其得分多少關(guān)系為紫松果菊(J=2.588)>黃金菊(J=2.574)>姬小菊(J=2.551)>大花鬼針草(J=2.538)>荷蘭菊(J=2.524)>黑心金光菊(J=2.509)，從約束層3個(gè)指標(biāo)來(lái)看，這6種植物觀賞性、適應(yīng)性及其他特性得分均較高，花境應(yīng)用綜合價(jià)值最高，建議廣泛使用；Ⅱ級(jí)花境應(yīng)用價(jià)值較高的菊科花卉共21種，包括千葉蓍、蒲棒菊、大花藿香薊、銀香菊、大花金雞菊等，這21種植物約束層的3 個(gè)指標(biāo)中有1—2 個(gè)得分較低，因此其綜合評(píng)價(jià)得分不高，花境應(yīng)用綜合價(jià)值較高，推薦使用；Ⅲ級(jí)花境應(yīng)用價(jià)值一般的菊科花卉共6種，分別為佩蘭、非洲菊、百日草、孔雀草、硫華菊、萬(wàn)壽菊，其觀賞性、適應(yīng)性及其他特性得分值均不高，不推薦使用.

圖1 菊科花卉花境應(yīng)用景觀價(jià)值綜合評(píng)分

4 結(jié)論與討論

本研究通過AHP 建立了菊科花卉花境應(yīng)用景觀價(jià)值綜合評(píng)價(jià)體系，該評(píng)價(jià)體系以目前合肥市花境中已應(yīng)用的33 種菊科花卉為評(píng)價(jià)對(duì)象.在綜合考慮合肥自然氣候、菊科花卉的生物學(xué)特性及花境植物選擇要求的基礎(chǔ)上，分別從觀賞性、適應(yīng)性和其他特性三個(gè)方面選出15 個(gè)評(píng)價(jià)因子對(duì)其花境應(yīng)用景觀價(jià)值進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，其中P1（花期）、P2（花色）、P7（株型）、P8（耐寒性）、P9（耐熱性）和P13（覆蓋效果）為主要評(píng)價(jià)因子.本研究的目的是篩選出適合在合肥市花境中應(yīng)用的菊科花卉，因花境是一種較為精致的景觀形式，對(duì)植物的觀賞性要求較高，而菊科花卉大部分以觀花為主，同時(shí)花境設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)色彩和季相變化，故花期和花色是所有評(píng)價(jià)因子中首先要考慮的重要因素.另外花境是以多年生植物為主的長(zhǎng)效型綠化形式，而植物的越冬能力及越夏能力是其能否在栽培地多年生長(zhǎng)的決定性因素，所以耐寒性和耐熱性也較為重要.

從菊科花卉花境應(yīng)用景觀價(jià)值綜合評(píng)分結(jié)果來(lái)看，Ⅰ級(jí)（J≥2.5）為花境應(yīng)用價(jià)值高的菊科花卉，包括紫松果菊、黃金菊、姬小菊、大花鬼針草、荷蘭菊、黑心金光菊.這6 種植物均為觀花植物，均具有花色鮮艷、花量繁密和花期長(zhǎng)的特點(diǎn)，其觀賞性得分均>1.5.菊科宿根花卉具有較高的觀賞性和生態(tài)適應(yīng)性，是節(jié)約型園林綠化的優(yōu)良之選[19].從生活型來(lái)看，這6 種植物均為宿根花卉，且對(duì)合肥市花境具有很好的適應(yīng)性，另外植株的覆蓋力及抗倒伏能力均較好.通過前期對(duì)合肥市花境植物進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)這6 種植物中紫松果菊、黃金菊、黑心金光菊在合肥市花境中的應(yīng)用頻度較高，而姬小菊、荷蘭菊及大花鬼針草僅偶見于個(gè)別花境中，建議加大其應(yīng)用程度.

Ⅱ級(jí)（2.0≤J＜2.5）為花境應(yīng)用價(jià)值較高的植物，共21 種.這些植物中大部分種類某些指標(biāo)得分較突出，但同時(shí)又有幾個(gè)指標(biāo)得分較低，故綜合得分值不高.例如大麗花具有花型獨(dú)特、花色鮮艷且花期長(zhǎng)的特點(diǎn)，但因其原產(chǎn)墨西哥高原一帶，喜夏季冷涼、冬季溫暖氣候[20]，同時(shí)其地下部分為膨大的塊根，當(dāng)土壤濕度大的時(shí)候容易出現(xiàn)爛根現(xiàn)象.因此，大麗花的耐寒性、耐熱性及耐濕性均較差，其綜合得分值不高.再如大花金雞菊適應(yīng)性很強(qiáng)（適應(yīng)性得分達(dá)0.728 分），但是其觀花效果一般，且株型松散，雨天易倒伏，在花境中應(yīng)用效果欠佳，其綜合得分值也不高.景觀價(jià)值為Ⅱ級(jí)的菊科花卉，因其某些特性較為突出，推薦將其應(yīng)用于合肥市花境，但在花境應(yīng)用時(shí)應(yīng)考慮其限制因子.對(duì)于適應(yīng)性較差的種類，應(yīng)將其種植于環(huán)境較好的場(chǎng)地，并對(duì)其進(jìn)行精細(xì)養(yǎng)護(hù)，如大麗花對(duì)環(huán)境要求苛刻，喜疏松肥沃、排水良好的沙質(zhì)土壤中，幼苗期需適當(dāng)遮陰，冬季需進(jìn)行保護(hù)性越冬.這類花卉不宜種植于養(yǎng)護(hù)較少的城市道路中央分隔帶花境中，而應(yīng)種植于能精細(xì)養(yǎng)護(hù)的公園花境，居住區(qū)花境等.對(duì)于株型松散的種類可結(jié)合植物配置少量點(diǎn)植于花境對(duì)其進(jìn)行改善.

Ⅲ級(jí)（J＜2.0）為花境應(yīng)用價(jià)值一般的植物，共6種，以一二年生花卉為主.這6 種植物觀賞性、適應(yīng)性及其他特性得分均不高，甚至有些植物同時(shí)有幾項(xiàng)指標(biāo)得分都很低，如孔雀草和萬(wàn)壽菊，觀賞性一般，其耐寒性較差，并且植株有刺激難聞氣味.佩蘭雖為宿根花卉，但是其花小色暗，且綠期很短，故其綜合性得分較低.非洲菊亦為宿根花卉，但在合肥應(yīng)用頻率極低，目前僅應(yīng)用于合肥植物園的1 處花境中，且數(shù)量很少.通過前期觀察并咨詢植物園專家，發(fā)現(xiàn)非洲菊耐寒性差，在合肥市只能作一年生栽培，與其他4 種一二年生花卉一樣，露地栽培生活期很短，需經(jīng)常更換，不適于節(jié)約型、長(zhǎng)效型花境的營(yíng)造.景觀價(jià)值為Ⅲ級(jí)的菊科花卉缺乏進(jìn)一步推廣應(yīng)用的價(jià)值，應(yīng)降低其花境應(yīng)用比例.