基于AHP法的長沙市秋色葉樹種應用現狀調查與景觀評價

摘 要：在實地調研的基礎上結合前人研究成果，對長沙市秋色葉樹種的應用現狀進行了分析和探討。結果表明：在長沙市城市綠地中主要的秋色葉樹種共80種，隸屬于38科61屬，應用形式有孤植、對植、列植、叢植、群植、林植、籬植等，其中應用頻度較高的有叢植（80%）、列植（75%）、群植（60%）；從美學特性、生態特性、服務功能特性等3個方面篩選了12個指標，運用層次分析法（AHP）建立了長沙市秋色葉樹種的景觀評價指標體系，并用yaahp11.2層次分析法軟件計算評價體系中各指標的權重，運用綜合評價法對21處秋色葉樹種景觀照片進行評價，得出I級景觀8個，Ⅱ級7個，Ⅲ級3個，Ⅳ級3個；結合現場調查與分析，秋色葉樹種的種類與應用配植方式直接影響其景觀效果，建議在實際運用中一定要結合樹種的生長、分枝習性及對環境的需求進行科學合理的配植。

關鍵詞：秋色葉樹種；現狀調查；層次分析法；景觀評價；長沙市

中圖分類號：S609.9 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2018）04-0065-05

Abstract：This article analyzed and discussed the application status and problems of the fall-color trees in Changsha， on the basis of field investigation combined with previous studies， the results show that： there are 80 species fall-color trees in the urban green space of Changsha， belonging to 38 families and 61 genera， the application forms include solitary planting， coupled planting， linear planting， cluster planting， group planting， forest planting， hedgerow， the application of high frequency is cluster planting （80%）， linear planting （75%）， group planting （60%）； the analytical hierarchy process （AHP） was applied to construct the evaluation index system， which was built from the aspects of aesthetic characteristics， ecological characteristics， service features， including 12 specific indicators， the weights of evaluation indices were calculated using the analytic hierarchy process （AHP） software yaahp11.2， 21 fall-color trees landscape photos were evaluated by the comprehensive evaluation method， there is 8 level I landscape， 7 level Ⅱ， 3 level Ⅲ， 3 level Ⅳ； according to the field investigation and analysis， the species and application of fall-color trees directly affect its landscape effect. It is suggested that scientific and rational planting should be combined with the growth of tree species， branching habits and environmental needs in practical application.

Key words：fall-color trees； current situation investigation； analytic hierarchy process （AHP）； comprehensive evaluation； Changsha

2004年申城上海啟動“春景秋色”工程，大量秋色葉樹種被廣泛應用于城市園林建設，并取得不錯的反響。在此之后的十幾年間，全國各大城市紛紛效仿。尤其是近幾年來，隨著人們生活水平的提高以及國家對生態文明建設的提倡，秋色葉景觀越來越受到人們的喜愛，并引起各地政府部門的重視，其中北京、上海等城市在2017年更是對主要落葉景觀道路采取“落葉不掃”措施。秋色爛漫，讓人大飽眼福，在最美時節“落葉不掃”，讓街區更適合漫步，也映照出一座城市對生態和諧的追求、對人文關懷的重視。長沙市近年來雖然越來越重視秋色葉樹種的應用與研究，但與發達城市相比，還有一定的差距。筆者在實地調研的基礎上結合前人的研究[1-5]，參照各類植物景觀最新評價標準[6-8]，提取評價指標，構建適用于長沙市秋色葉樹種景觀綜合評價體系，采用國際認可的層次分析法（AHP）[9]和yaahp 11.2層次分析法軟件確定因子權重，通過定性與定量相結合的研究方法，試圖使長沙市秋色葉樹種景觀評價科學化、邏輯化，以期為今后的秋色葉樹種的園林應用提供參考，為城市管理提供合理化建議。

1 材料與方法

1.1 研究地概況

長沙市是湖南省省會，別稱星城，下轄六區兩市一縣。它位于中國中南部的長江以南地區，湖南省東部偏北，處于湘江下游。海拔高度23.5～1 607.9 m，由平原、丘陵、崗地、山地等地貌組成。長沙市屬亞熱帶季風濕潤氣候區，氣候溫和濕潤，冬夏綿長，春秋短促，秋季持續時間一般為2個月左右。土壤分紅土和河流沖積土。水系完整，河網密布；水量較多，水能資源豐富；冬不結冰，含沙量少。

1.2 調查方法

2016年9月至2017年12月，采用實地調查法，結合文獻資料[10-12]，采用抽樣調查選取分布在長沙市各方位的主要城市綠地[13]（包括景區、公園、高校、小區、交通主干道）為調查地點（表1），每個調查地點選取6個20 m×20 m的樣地，再通過線路踏查與詳查調查樣地內秋色葉樹種的種類、葉片顏色、呈色時間、應用方式與應用頻率（應用次數/樣地總數）等。在2016、2017年的9～12月對主要的秋色葉樹種進行秋季物候期觀測，對典型的秋色葉景觀進行圖像采集，圖像采集設備型號為Canon 5d mark iii，拍攝時間選在晴天的上午9：00到下午4：30，拍攝高度距離地面1.55～1.80 m，拍攝堅持寫實原則，禁用閃光燈和特效；對園林局、景區管理處的專業人員進行訪談，了解秋色葉樹種在應用中出現的一些問題。

1.3 評價方法

該研究采用經典的層次分析法來構建秋色葉樹種景觀評價體系。層次分析法原理是將決策目標細分成若干因素，并根據各因素間的相互關聯以及隸屬關系將各因素層次化，形成一個遞歸階層結構。根據決策目標特點，對每一層因素進行兩兩對比，通過引入比例標度的方法實現數量化，即構造判斷矩陣。再將該矩陣的最大特征根和特征向量經過歸一化后得到各因素的相對權重[9]。

該研究使用yaahp 11.2層次分析法軟件進行運算。yaahp 11.2層次分析法軟件靈活易用，具有遞階層次結構模型構造、專家調查表生成、判斷矩陣數據錄入、單排序和總排序權重計算及計算結果數據導出等功能。更重要的是，在構建判斷矩陣時可即時顯示一致性比例，從而大大減少計算量。

1.3.1 評價指標體系的構建 景觀評價的最終目的是景觀規劃與管理，因此，在選擇評價指標時，應遵循科學、實用、可操作性原則[14]。結合長沙市秋色葉樹種應用現狀，參考相關領域專家意見，確立長沙市常見秋色葉樹種景觀評價指標體系。該體系包含4個層次：目標層T、準則層C、指標層I、方案層P，如表2所示。其中準則層包括美學特性、生態特性、服務功能性3個方面；指標層包括葉片色彩亮度、葉片色彩類別、色葉景觀持續期等12個評價指標；方案層是待評價的秋色葉樹種景觀。

1.3.2 構造判斷矩陣并計算權重、進行一致性檢驗 將評價體系輸入yaahp 11.2層次分析法軟件中，生成AHP專家調查軟件，發送給12位相關領域的專家，結合專家反饋意見，將同一層次中各因素通過兩兩比較的方式對上一層次中某個因素的重要性進行判斷，采用九級標度法[9]構成判斷矩陣，其中1、3、5、7、9分別表示同樣重要、稍微重要、比較重要、十分重要和絕對重要，2、4、6、8為表格中重要程度的中間值；利用yaahp 11.2層次分析法軟件進行一致性檢驗，結果如表3所示。其中，Wi、Wj表示相對權重（i=1，2，3，4，5，j=1，2，3，4，5……12），CR代表隨機一致性比率，要求CR<0.1。

1.3.3 綜合評價及等級劃分 對長沙市秋色葉樹種應用景觀進行調查，拍攝不同應用形式的秋色葉樹種典型景觀照片，每種應用形式的秋色葉樹種景觀選取3張照片作為評價樣本。將方案層待評價秋色葉樹種景觀照片（21張）對照評分標準（見表4）打分，各指標分值乘以對應的總排序相對權重再求和就得到其綜合評價總分，依分數從高到低進行排列，劃分出4個區間，依次為I級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級，分別表征優秀、良好、一般、較差。

2 結果與分析

2.1 長沙市秋色葉樹種應用現狀

從表5可以得知：在長沙市內應用的主要秋色葉樹種共有80種，隸屬于38科61屬。其中喬木 55種、灌木21種、藤木 4種；葉色屬黃色系的有49種，屬橙色系的有6種，屬紅色系的有25種；應用較多的科有槭樹科（7種）、漆樹科（6種）、豆科（5種）、木蘭科（4種）、榆科（4種）、薔薇科（4種）；應用頻度高于70%的樹種有復羽葉欒樹（Koelreuteria bipinnata ）、懸鈴木（Platanus acerifolia）、楓香（Liquidambar formosana）、雞爪槭（Acer palmatum）、鵝掌楸（Liriodendron chinense）、日本晚櫻（Cerasus serrulata）、紫薇（Lagerstroemia indica）、南天竹（Nandina domestica）、水杉（Metasequoia glyptostroboides）等，在長沙市各方位的主要城市綠地中均有應用，而新引入的秋色葉樹種如北美紅楓（Acer rubrum）應用頻率較低，在調查中發現僅在湖南農業大學、湖南省植物園、岳麓山風景區等地有應用。同時，調查發現長沙市主要秋色葉樹種的應用形式主要有孤植、對植、列植、叢植、群植、林植、籬植等，其中應用頻度較高的是叢植（80%）、列植（75%）、群植（60%）。

2.2 評價體系權重值分析

由表3可知，長沙市秋色葉樹種景觀效果的權重由大到小依次為美學特性（0.443 4）、生態特性（0.387 4）、服務功能特性（0.169 2），美學特性比生態特性略占優勢。這表明景觀設計者在營造秋色葉樹種景觀時，首先考慮的是植物景觀帶給人們美的體驗，其次是注重植物景觀的生態功能，讓美感和生態效益兩者兼優，提高城市綠地的生態平衡性和景觀穩定性。

評價指標總排序相對權重中，所占比重較大的分別是美學特性中的葉片色彩亮度（0.182 1）和生態特性中的生長適應性（0.181 0），兩者直接影響整個景觀效果。

2.3 長沙市園林秋色葉樹種景觀綜合評價結果

利用 AHP 評價模型，對長沙市秋色葉樹種典型景觀進行綜合評價的結果（表6）表明：被評為I級的景觀有8個，Ⅱ級的景觀有7個，Ⅲ級的景觀有3個，Ⅳ級的景觀有3個。這反映了長沙市秋色葉樹種景觀整體質量較高，其中以對植、列植、群植的效果最為突出，籬植與叢植2種應用形式改進空間大。其中，觀賞性最好的為樣本7，應用的秋色葉樹種是湖南農業大學于2010年年底引種的北美紅楓（Acer rubrum），其列植于圖書館北面，葉片紅艷似火，樹形端莊、冠大蔭濃，生長健壯，紅葉景觀自11月上旬至12月中旬可持續40 d左右，喬灌草三層皆備，物種豐富度一般，周圍是開闊的草坪，駐留度高、可達性好，景觀整體讓人感到溫暖、舒適。綜合評分第二的是樣本18，秋色葉樹種有水杉（Metasequoia glyptostroboides）、落羽杉（Taxodium distichum），生長狀況良好，葉色為暗紅、橙黃、黃色等，樹形優美，參差起伏的天際線極有韻律感，與水體、駁岸協調性好，色葉景觀持續20 d左右，駐留度和可達性都較好，景觀整體讓人感覺舒適。綜合評分較低的是樣本2和樣本11，應用的樹種有銀杏（Ginkgo biloba），雞爪槭（Acer palmatum）、櫸樹（Zelkova serrata）、日本晚櫻（Cerasus serrulata）等，結合現場實地調研與觀測分析，得分低是由于種植設計不合理。這些叢植或孤植樹的周邊或上層常配有高大、生長迅速的常綠樹種，如香樟、杜英、廣玉蘭等，使這些秋色葉樹種常年被香樟、杜英等常綠濃蔭遮蔽，缺乏充足陽光，導致葉色轉色慢，色葉景觀持續時間短促（15 d左右），葉色不均勻，甚至出現嚴重的葉片焦邊現象，且生長勢差，枯枝較多，令人感覺不適，駐留度低，景觀效果比較差。

3 結論與討論

調查研究發現，在長沙市城市綠地中，主要的秋色葉樹種共有80種，隸屬于38科61屬。主要應用方式有孤植、對植、列植、叢植、群植、林植、籬植等，其中應用頻度較高的是叢植（80%）、列植（75%）、群植（60%）。根據以上調查現狀，以生態園林城市建設要求為準則[15]，從美學特性、生態特性和服務功能特性等3方面綜合考慮，多角度地結合主客觀因子，篩選出12個指標，運用層次分析法（AHP）建立了長沙市不同應用形式秋色葉樹種景觀的評價指標體系，并對長沙市主要秋色葉樹種景觀進行評價和分析。

研究表明秋色葉樹種的應用與配植方式直接影響景觀效果，在實際應用中，要結合樹種的生長、分枝習性與對環境的需求進行科學合理的配植。葉大形美、葉色鮮艷的樹種列植和群植更容易達到令人震撼的爛漫秋色的效果，樹形優美、樹干挺直的樹種進行對植、叢植、林植可營造寧靜、和諧、自然、生態的氛圍。另外，秋色葉樹種多喜光，葉片的呈色與光照條件密切相關[16-17]。為確保樹種葉片的呈色效果，在配植中應盡量保證其光照充足，且與生長迅速的常綠樹種保持一定的距離。至于部分秋色葉樹種應用中存在的轉色期不一致、色葉期較短、葉色不均勻等問題，改善的方法與措施還有待進一步探討。

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（責任編輯：張艷妮）