基于AHP的武漢地區(qū)樟科植物園林應(yīng)用價值評價

徐文斌+萬佳+吳風(fēng)璨

摘 要： 對武漢植物園引種成功的樟科植物進(jìn)行了調(diào)查和統(tǒng)計，在此基礎(chǔ)上，運用層次分析法（AHP）對武漢植物園樟科物種進(jìn)行了園林應(yīng)用價值評價。確立了三個約束層（觀賞性C1、適應(yīng)性C2、資源數(shù)量C3）、14個標(biāo)準(zhǔn)層的評價模型，并制定了標(biāo)準(zhǔn)層所有14個指標(biāo)的5級評價標(biāo)準(zhǔn)，通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計，從中篩選出24 種具有園林應(yīng)用前景的種類，為武漢地區(qū)的樟科植物園林應(yīng)用提供了科學(xué)的決策依據(jù)。

關(guān)鍵詞： AHP；樟科；園林應(yīng)用；武漢

中圖分類號：S722.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-3020（2017）01-0030-05

Abstract： Based on a survey and statistics on the Lauraceae which were introduced successfully to Wuhan Botanical Garden， we used the Analytic Hierarchy Process （AHP） to evaluate the landscape application value of Lauraceae species in this Garden. The evaluation model including three constraining layer （ornamental C1， adaptability C2， the amount of resources C3） and 14 standard layers was established， and a 5 levels evaluation criteria standard for all 14 indicators was developed； Through statistics， we screened out 24 kinds of species which had the landscape application prospect； In a word， it provided a scientific basis for decision making of the Lauraceaes landscape application in Wuhan area.

Key words： AHP；Lauraceae；landscape application；Wuhan

武漢市位于我國中部，屬北亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候，年均氣溫15.8～17.5 ℃，雨量充沛、日照充足，武漢植物園坐落于武漢東湖之濱、磨山南麓，生態(tài)環(huán)境優(yōu)越。特殊的地理環(huán)境使得武漢植物園成為良好的植物資源引種保育基地。

我國樟科植物約有24 屬， 423 種、43 變種和5變型[13]，大多數(shù)物種都有良好的觀賞價值。通過調(diào)查統(tǒng)計，確認(rèn)武漢植物園共引種保育63種樟科植物，但是縱觀武漢地區(qū)，常見的園林綠化物種僅有樟Cinnamomum camphora一種，絕大部分樟科植物資源都沒有得到應(yīng)用。

層次分析法（AHP），是指將一個復(fù)雜的多目標(biāo)決策問題作為一個系統(tǒng)，將目標(biāo)分解為多個目標(biāo)或準(zhǔn)則，進(jìn)而分解為多指標(biāo)（或準(zhǔn)則、約束）的若干層次，通過定性指標(biāo)模糊量化方法算出層次單排序（權(quán)數(shù)）和總排序，以作為目標(biāo)（多指標(biāo)）、多方案優(yōu)化決策的系統(tǒng)方法。該方法特別適合園林植物的評價及篩選，在園林綠化樹種的選擇上也有較多應(yīng)用[48]。運用該方法，對武漢植物園引種成功的樟科物種進(jìn)行園林應(yīng)用價值綜合評價，從而為武漢市以及周邊地區(qū)的樟科植物推廣應(yīng)用提供科學(xué)的決策依據(jù)。

1 研究方法

1.1 參評物種

引種保育在武漢植物園的63種樟科植物。

1.2 評價方法

根據(jù)樟科植物的觀賞特點，運用層次分析法進(jìn)行評價分析，先構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型，進(jìn)行各因素權(quán)重計算，并制定評價標(biāo)準(zhǔn)。再根據(jù)近兩年對所有63個物種在武漢植物園的觀察記錄，依據(jù)評價標(biāo)準(zhǔn)對各項因子進(jìn)行打分，計算所有物種的園林應(yīng)用價值綜合分并對各物種的園林應(yīng)用價值進(jìn)行評價。

1.2.1 層次結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建

科學(xué)評價指標(biāo)體系的構(gòu)建，是武漢植物園63種樟科植物評價是否客觀的前提條件。為此，筆者查閱了大量文獻(xiàn)[4，912]，同時結(jié)合專家意見，構(gòu)建了4個層次（包括3個約束層指標(biāo)、14個標(biāo)準(zhǔn)層指標(biāo)）的評價結(jié)構(gòu)模型（圖1）。其中： 目標(biāo)層A反映的是63個樟科物種園林應(yīng)用價值綜合評價結(jié)果；約束層C分別從觀賞性C1、適應(yīng)性C2、資源量C3三個指標(biāo)來評價應(yīng)用價值；標(biāo)準(zhǔn)層P是14個具體評價指標(biāo)；最底層D是各評價物種。

1.2.2 評價指標(biāo)權(quán)重的確定

采用1～9標(biāo)度法，邀請5為專家，分別對約束層和標(biāo)準(zhǔn)層間的因子進(jìn)行兩兩對比，并構(gòu)造判斷矩陣，然后應(yīng)用yaahp V6.0軟件，對每一位專家的矩陣輸入運算并進(jìn)行一致性檢驗，得出每位專家對14個評價指標(biāo)的權(quán)重值，然后對每個指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行平均，平均結(jié)果作為各評價指標(biāo)的權(quán)重（見表1、表2，其中表2計算過程中所有矩陣均通過了一致性檢驗）。

1.2.3 評價標(biāo)準(zhǔn)的制定

在廣泛咨詢專家意見的前提下，分別將標(biāo)準(zhǔn)層的14個指標(biāo)分別劃分為5個等級，根據(jù)其優(yōu)劣程度分別賦予相應(yīng)的分值（見表2）。

1.2.4 應(yīng)用價值的評價

根據(jù)評價標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合近兩年對63種樟科植物在武漢植物園的實際觀測記錄，對物種標(biāo)準(zhǔn)層的所有指標(biāo)進(jìn)行打分，各指標(biāo)得分乘以各自對應(yīng)的權(quán)重，最后將每個物種所有指標(biāo)權(quán)重乘積值相加，即可得出每個物種的園林應(yīng)用價值綜合分，依據(jù)綜合分的多少進(jìn)行排序，則可判斷物種的應(yīng)用價值并進(jìn)行評價。

2 結(jié)果與分析

2.1 權(quán)重分析

2.1.1 約束層權(quán)重

權(quán)重的確定是使用AHP法進(jìn)行綜合評價的關(guān)鍵步驟，而約束層權(quán)重的確定尤為重要。5位專家的平均結(jié)果表明，約束層C指標(biāo)相對目標(biāo)層A的權(quán)重大小順序為適應(yīng)性C2（0.537 7）>觀賞性C1（0.269 4）>資源量C3（0.192 9），可見對于樟科植物園林應(yīng)用價值評價，5位專家綜合意見是應(yīng)重點考慮適應(yīng)性，其次為觀賞性，最后考慮資源量，這種次序客觀上符合野生物種園林應(yīng)用規(guī)律。但同時并不是所有專家都認(rèn)同這種權(quán)重分配，5位專家中有2位認(rèn)為資源量C3>觀賞性C1。

2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)層綜合權(quán)重

標(biāo)準(zhǔn)層綜合權(quán)重結(jié)果顯示，權(quán)重排名前3的分別是耐熱性P13（0.249 9）、耐寒性P12（0.210 6）、繁殖難易程度P14（0.192 9），而觀賞性C1的10個標(biāo)準(zhǔn)層指標(biāo)無一進(jìn)入權(quán)重前3，這主要是由于在約束層的權(quán)重分配上，適應(yīng)性C2和資源量C3所占權(quán)重較大，而它們在標(biāo)準(zhǔn)層的指標(biāo)又較少。

在觀賞性C1的10個指標(biāo)中，權(quán)重最大的前3個指標(biāo)分別是株型P1（0.078 4）、葉生態(tài)型P7（0.055 7）和果實顏色（0.025 6），權(quán)重最低的三個指標(biāo)分別是葉脈P5（0.009 8）、花序P8（0.011 3）、果實大小P9（0.012 3），花序和果實大小兩個觀賞性狀權(quán)重低，體現(xiàn)了樟科植物觀賞價值的特殊性，即樟科植物主要以觀賞株型、枝葉為主，而花序中的花徑較小、顏色多為黃色、果實普遍較小這些性狀的觀賞價值都較低，因此權(quán)重占比較小。

2.2 樟科植物園林應(yīng)用價值綜合評價

2.2.1 武漢地區(qū)樟科植物園林應(yīng)用價值總體評價

根據(jù)1.2.4的方法，對63個樟科物種的園林應(yīng)用價值綜合分進(jìn)行統(tǒng)計并排序，結(jié)果見表4。依據(jù)得分情況以及實際經(jīng)驗，以得分4.0為界限，將所有物種劃分為兩個等級，等級Ⅰ包括得分高于4.0的24個物種，它們是樟、薄葉潤楠、刨花潤楠、湘楠、紫楠、黑殼楠、香葉子、黃丹木姜子、山胡椒、銀木、天竺桂、川桂、宜昌潤楠、香葉樹、浙江楠、楨楠、鴨公樹、紅果釣樟、山雞椒、廣東瓊楠、山橿、月桂、大果山胡椒、大葉新木姜子，這部分樟科物種是在武漢地區(qū)較有園林應(yīng)用價值的物種。等級Ⅱ包含得分低于4.0的39個物種，在武漢地區(qū)的應(yīng)用價值一般，在開發(fā)利用前應(yīng)謹(jǐn)慎考慮，避免盲目開發(fā)造成不必要的經(jīng)濟損失。

2.2.2 樟科不同屬在武漢地區(qū)的園林應(yīng)用價值評價

通過對進(jìn)入等級Ⅰ的物種進(jìn)行分屬統(tǒng)計（見表5），筆者發(fā)現(xiàn)，各屬參評物種進(jìn)入等級Ⅰ比例最高的前3個屬分別是楠木屬（67%）、山胡椒屬（58%）和瓊楠屬（50%）。楠木屬和瓊楠屬在武漢普遍適應(yīng)性好、樹形高大、姿態(tài)優(yōu)美；山胡椒屬普遍適應(yīng)性極強、易于繁殖、秋葉枯而不落或擁有紅、金黃等顏色，具備極強的觀賞性。這三個屬在武漢地區(qū)具有較好園林應(yīng)用價值，但它們參與此次評價的物種占我國野生種類[1]的比例分別僅為16%、24%和5%，因此還有很大的引種應(yīng)用潛力，在以后的引種開發(fā)過程中應(yīng)當(dāng)加強重視。

3 討論

應(yīng)用AHP法對物種園林應(yīng)用價值進(jìn)行評價具有客觀、直接的優(yōu)點。但由于園林應(yīng)用價值評價是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，目前尚無固定的模式可以遵循。評價目標(biāo)的不同，會對結(jié)果造成很大影響。馮志堅[3]對廣東省樟科樹種進(jìn)行園林特性評價，評價中得分較高的陰香、紅楠、潺槁木姜子、黃樟等物種，在筆者此次評價中都未能進(jìn)入第Ⅰ等級，原因是馮志堅篩選的是適合廣東省園林應(yīng)用的物種，而筆者此次篩選的是適合武漢地區(qū)的物種，因此篩選結(jié)果差異很大。此外，在園林應(yīng)用價值評價的實際操作過程中，模型的構(gòu)建、權(quán)重的確定、評價打分標(biāo)準(zhǔn)的制定等諸多環(huán)節(jié)，都不可避免的會受到人為因素的影響。如何在今后的工作中逐步完善此方法，使整個評價過程更加科學(xué)、合理、客觀，是今后工作的重點。

在此次評價過程中，構(gòu)建了4個層次（3個約束層指標(biāo)、14個標(biāo)準(zhǔn)層指標(biāo)）的評價結(jié)構(gòu)模型，分別計算了5位專家的權(quán)重求平均值結(jié)果作為各評價指標(biāo)的權(quán)重，制定了標(biāo)準(zhǔn)層所有14個指標(biāo)的5級評分標(biāo)準(zhǔn)，從評價結(jié)果看，基本與實際觀察結(jié)論一致，說明此評價過程具備較好的適用性，對武漢地區(qū)樟科植物園林應(yīng)用具有科學(xué)指導(dǎo)意義。

參 考 文 獻(xiàn)

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（責(zé)任編輯：夏劍萍）