基于灰色關聯度分析的城市林蔭道樹種評價*

顧湯華

上海市綠化管理指導站 上海 200020

城市林蔭道是在城市中心區域或城市化程度較高的集中區域道路兩側(隔離帶)各種植一排以上行道樹形成林蔭道覆蓋空間，具備交通、景觀游憩、生態等綜合功能的城市次級道路或復合型林蔭大道［1-2］。城市林蔭道的建立應該在充分認識城市綠化樹種的生態學基礎上對樹種進行合理選擇和配置［3］，而對樹種的評價是實現這一目標的前提。樹種選擇、評價的方法很多，灰色關聯度法是其中一種。本文以上海普陀區的行道樹樹種生長指標作為評價依據［4］，運用灰色關聯度分析方法對樹種進行綜合評價，為上海林蔭道樹種選擇提供合理化的建議［5-6］。

1 研究地概況與試驗材料

1.1 研究地概況

上海屬北亞熱帶季風性氣候，雨熱同期，日照充分，雨量充沛。上海氣候溫和濕潤，極端最高氣溫40.2 ℃，極端最低氣溫-12.1 ℃。春秋較短，冬夏較長。

1.2 試驗材料

本文以上海普陀區12 個行道樹樹種為主要的評價對象，待評價的樹種樹齡、養護水平、生長氣候條件基本一致。從城市環境的特殊性以及市民對林蔭道的需求分析來確定待評價樹種的指標:胸徑、樹冠、一年生枝長度、一年生枝粗度、一年生枝著葉數量、一年生枝上葉片厚度、一年生枝葉面積總量和遮蔭率(無遮擋下光照強度/樹蔭下全遮擋關照強度)。在2012年9月份進行指標測定。具體樹種和指標量化見表1。

2 分析方法

2.1 構建“最優”樹種

將參加實驗的12 樹種視為一個灰色系統，每個樹種視為一個灰色系統，每個樹種即為該系統中的一個因素，構成一個理想的參考樹種，其各項指標所構成的數列為參考數列X0(k)(以待評價樹種各指標最優值構建“最佳樹種”)。待評價樹種各項生態指標構成的數列列為比較數列Xi(k)(i=1，2….. n，其中n 為樹種)［7-8］。

表1 最優樹種與待評價樹種的指標數據

2.2 初值化處理

考慮到同一樹種不同指標大小及單位差異甚大，為便于關聯分析，需進行一致性處理，見表2。

表2 最優樹種與待評價樹種的指標數據初值化

2.3 兩個層次關聯系數ξi(k)的計算

首先根據表2 分別計算出各對應點差的絕對值［9］，并得出各生態指標的關聯系數［10］，結果見表3。

表3 各生長指標的灰色關聯系數

2.4 關聯度計算

通過關聯度可以比較出樹種的優劣［11］。將各關聯系數代入公式

即可得出各待評價樹種的等權關聯度。根據城市林蔭道的主要目標(滿足市民對林蔭的需求)、集中專家的經驗與意見，賦予各指標以相應的權重系數Wk(表3)，計算出加權關聯度。等權關聯度和加權關聯度及關聯序見表4。

表4 待評價樹種的關聯度及關聯序

2.5 關聯度分析與評價

通過各個樹種的關聯度大小，可以明確各樹種的優劣。由表4 可以看出:1)在各評價指標同等重要的情況下，待評價樹種綜合性狀表現好的是懸鈴木和珊瑚樸。2)在各評價指標重要程度不同等(權重不同)的情況下，待評價樹種綜合性狀表現好的樹種仍是懸鈴木和珊瑚樸，結論與1)一致。3)結合待評價樹種的等權關聯度和不等權關聯度的排序，將評價樹種分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個等級，Ⅰ級樹種有懸鈴木、珊瑚樸，Ⅱ級樹種有楸樹、馬褂木、國槐、樸樹、楊樹，Ⅲ級樹種有七葉樹、常青白蠟、楓香、臭椿、重陽木。從上海林蔭道現狀來看，上海的林蔭道主要樹種是懸鈴木，占80%左右［12］。懸鈴木具有冠大蔭濃、適生性強等優點，但也造成林蔭樹種相對單一、物種豐富度不高的問題。應豐富樹木品種，以促進生物多樣性，提升城市園林景觀。推薦珊瑚樸、馬褂木、國槐樹種作為林蔭道樹種，同時少量道路種植七葉樹、重陽木等樹種做景觀點綴。

3 討論

運用灰色關聯度分析方法進行樹種選擇的綜合評價，能夠客觀、正確、較全面的評價各樹種的優劣。這種方法采用了較多的指標，避免了人為評判的主觀性，其分析結果與實際現狀相吻合，說明這種分析方法用于樹種綜合評價選擇是可行的。

利用灰色關聯度分析方法評價城市林蔭道樹種時，等權關聯度與加權關聯度之間存在一定差異。等權關聯度的分析在實踐中應用價值不大［13］，分析結果有一定的片面性;而加權關聯度的分析考慮到各指標的差異性，較為有效，與實際相近。

應用灰色關聯度分析方法評價城市林蔭道的關鍵是“最優樹種”(理想樹種)的構建、指標的選擇及各指標權重系數的確定，這三者均能影響評價的可靠性、準確性［14］。所以，在實際應用過程中，應根據自身需要，對“最優樹種”構建、評估性狀指標選擇和指標權重系數確定做進一步改進，使評價結果更加準確和客觀，為樹種的合理應用提供理論依據［15］。

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