深圳市彩葉植物綜合評價體系的構建及應用①

王偉湘

(深圳技師學院 廣東深圳518116)

景觀綠地作為城市必不可少的一個重要組成部分，對于城市生態、城市居民的生活具有積極的作用，其功能具有不可替代性。植被是城市綠地的主要存在形態，可以美化環境，凈化空氣、水體、土壤，防止水土流失，改善城市小氣候，滯塵減噪等功能。就目前園林景觀設計而言，在進行植物設計配置時，色調比較單一，層次感不強，已經無法滿足現代多元化社會中人們的審美要求［1］。若能運用好彩葉植物，有利于打破單調乏味的園林空間，塑造出充滿美感和生機活力的景觀環境［2］。城市綠地上的植物配置不僅要遵循科學性，而且要講究藝術性，力求科學合理的配置，創造出優美的景觀效果，從而使生態、經濟、社會三者效益并舉。隨著生活水平的提高，人們對城市園林植物景觀的要求越來越高。傳統單一的綠色植物景觀已不能滿足人們的需要，而彩葉植物因其豐富的色彩景觀，在園林中發揮著越來越重要的作用［3］。

彩葉植物是指在整個生長季節或生長季節的某一階段全部或部分的葉片可以較穩定呈現非綠色（排除生理、病蟲害、栽培和環境條件等外界因素的影響）的植物［4］。目前對彩葉植物的研究主要是關于彩葉植物種類、應用形式等，如徐華等［5］對深圳市的彩葉植物種類及應用現狀進行了調查；符步琴［6］對南京主要城市公園的彩葉樹種進行調查；張俊等［7］對彩葉植物的應用原則和綠地配置形式進行了研究；田賢等［8］對園林景觀中彩葉樹種的選擇與應用進行研究。

彩葉植物種類眾多，且具有較高的觀賞價值，在景觀綠地中應用廣泛，因此，對于彩葉植物的評價研究就顯得非常重要。彩葉植物的綜合評價是一個十分復雜的問題，并呈現出多目標、多屬性的特征。目前對園林植物的評價的研究是一個熱點，如閆會玲等［9］運用AHP法對西安市20種主要行道樹進行評價；金晶［10］運用AHP法，從觀賞效益、生長適應性、生態效益、經濟效益、文化內涵五個方面，制定出23個評價指標，構建出評價體系對西安市城市道路綠地植物進行評價；龍夢琪［11］運用AHP法，在基于植物多樣性、植物生態學、園林美學等基本理論結合上杭縣資源現狀建立上杭縣城市園林植物評價模型；時偉等［12］利用定性加定量相結合的方法，從生態價值、觀賞價值、適應性、生長表現、物候情況、管理成本6個二級評級指標和30個三級評級指標對地被植物進行評價；劉川等［13］通過選取耐蔭性等10個評價指標，分別賦予相應的權重系數，構建出魯南地區林下地被植物的評價體系。對于彩葉植物的評價；張曉瑋等［14］利用AHP法，以葉形等12個評價指標對皖北地區引種的彩葉植物綜合評價；劉云華［15］通過繁殖力、耐寒性等11個評價指標，對黑龍江省引種栽培成功的彩葉植物進行綜合評價；王星明［16］對秦皇島市公園綠地彩葉植物的種類進行調查并進行應用評價。這些彩葉植物的評價多集中于北方地區，對于深圳地區彩葉植物的評價的研究則很少。本文運用層次分析法，根據彩葉植物的特性并結合深圳市的氣候、環境特點，在進行實地調查的基礎上，對彩葉植物提出了4個層次，19項評價指標，構建出彩葉植物綜合評價體系，為科學評價深圳地區彩葉植物打下基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

本次研究采用實地調查與文獻查閱的方法，于2017年10月到2018年6月，對深圳市仙湖植物園、園博園、龍城公園、龍潭公園、東湖公園、蓮花山公園、深圳灣公園、香蜜公園等18個主要市政公園進行彩葉植物調查，對其種類、應用方式以及生長情況進行記錄，以調查在深圳市應用較為普遍的彩葉植物。

1.2 方法

1.2.1 彩葉植物綜合評價體系框架構建

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，簡稱AHP法）是美國著名運籌學家、匹茲堡大學教授Thomas L.Saty于20世紀70年代中期提出，是運用多因素分級處理來確定因素權重的方法，是一種定性與定量分析相結合的評價方法。AHP法能夠把復雜問題中的各種因素劃分為相互聯系的有序層次，使之條理化，它能通過系統規劃和評價，將復雜現象和決策思維過程系統化、模型化、數量化［17］。

由于對以彩葉植物的綜合評價，所涉及的因素眾多，因此在評價體系的構建過程中，通過對10位園林專家進行了專業意見咨詢，并對深圳技師學院園林專業200位學生進行問卷調查，對影響彩葉植物質量的因子進行了歸納分類，將彩葉植物綜合評價體系分為目標層、準則層和指標層3個層次，其中準則層包含了生態適應性、葉部觀賞性、其它觀賞性和經濟性4個評價因素，指標層包括了光照適應性、葉面色彩、花香等19個評價因子，以求較為系統、客觀地評價彩葉植物。彩葉植物綜合評價體系的框架如圖1所示。

圖1 彩葉植物綜合評價體系的框架

（1） 光照適應性（P1）

光是對植物生長發育有著重要的影響的生態因子。植物只有在光照下才能正常生長、開花和結實。光照影響著植物莖干和根系生長，影響著開花和品質。植物根據其對光照的適應程度不同，可以分為陽性植物、陰性植物和中性植物。彩葉植物只有在適宜的光照條件下，才能正常生長，展示其色彩美、形態美。因此，彩葉植物的光照適應性是一項重要的評價指標。

（2） 水分適應性（P2）

水是植物體的重要組成部分和光合作用的重要原料之一。水分的多少直接影響著植物的分布、生長和發育。根據植物對水分要求的不同，園林植物一般分為耐旱植物、中生植物、耐濕植物和水生植物四類。彩葉植物對水分的適應性，也是一項重要的評價指標。

（3） 溫度適應性（P3）

溫度是影響園林植物的重要因素之一，它影響著植物的地理分布，制約著植物生長發育的速度及植物體內的生化代謝等一系列生理機制。因此，彩葉植物的耐熱性和耐寒性，對其應用有著重要影響。考慮到深圳地處華南地區，常年溫度較高，因此植物的耐熱性較耐寒性更為重要。

（4） 耐瘠薄性（P4）

土壤養分是植物生長發育的基礎。耐瘠薄植物對土壤中的養分要求不嚴格，能在土壤養分含量低的情況下正常生長，因此，耐瘠薄性也是一項重要的生態指標。

（5） 葉面色彩（P5）

植物的葉面是呈現在人們視覺系統中最主要的部位，因此，葉面色彩對于彩葉植物的觀賞價值，有著舉足輕重的作用。

（6） 葉背色彩（P6）

植物除了葉面，葉背在一定情況下，也能展示在人們眼前。因此，葉背色彩對于彩葉植物的觀賞價值，同樣具有意義。

（7） 色相（P7）

色相是色彩三要素之一，是色彩的首要特征，是區別各種不同色彩的最準確標準。最初的基本色相為紅、橙、黃、綠、藍、紫。由于綠色是大自然植物最基本的顏色，因此彩葉植物的色相，是其觀賞價值的重要評價因素。

（8） 飽和度和明度（P8）

飽和度指的是色彩純度，明度是指色彩的亮度，它們色彩的構成的另外兩個要素。飽和度越高，明度越高，顏色表現越鮮艷；反之飽和度、明度較低，表現則較黯淡。因此，飽和度和明度也是彩葉植物景觀效果的重要評價指標。

（9） 呈彩期（P9）

呈彩期是指彩葉植物展示其絢麗色彩的持續時間。它也是彩葉植物觀賞價值的一項重要指標。

（10） 彩葉數量（P10）

彩葉植物如上所述，具有不同的類型。有些類型的彩葉植物，其全株葉片均為彩色，有些類型，植株只有部分甚至極少葉片呈現彩葉，因此，彩葉數量的多少也影響其觀賞價值。

（11） 花型、花色（P11）

花朵的大小、形狀、顏色、數量，是植物觀賞價值的重要指標。

（12） 花香（P12）

花朵是否能散發出氣味，其氣味是否芳香，是清淡或是濃郁，對于觀賞者來說，同樣有著重要的影響。

（13） 果實（P13）

果實是植物的六大器官之一，果實的觀賞價值，對于植物也具有重要作用。

（14） 枝干（P14）

植物枝干的顏色，對于植物的觀賞價值，也具有一定影響。

（15） 樹姿（P15）

樹姿是園林構景的基本要素之一，對園林境界的創作起著巨大的作用。樹姿對于植物的觀賞價值，也具有重要作用。

（16） 季相變化（P16）

植物在一年四季中，能夠表現出勃勃生機或是蕭索別樣。季相變化也是植物觀賞性的一項重要評價指標。

（17）價格及來源（P17）

彩葉植物的苗木價格，苗木獲取來源的難易，是其經濟性的一項重要指標。

（18） 更換頻率（P18）

不同植物的壽命不同，有多年生植物，有一二年生植物。彩葉植物應用在景觀綠地上，因為景觀性的需要，對觀賞性達不到要求的植株，經常會進行更換，因此植物的更換頻率，也是經濟性的一項重要指標。

（19） 養護難度（P19）

彩葉植物需要一定的日常養護，其養護所需的精細程度和難度高低，也是評價其經濟性的指標。

1.2.2 構建指標層評判標準

以彩葉植物為評價主體，充分考慮其生態適應性、觀賞性、經濟性等因素，通過查閱文獻，借鑒前人方法［9-16］及專家意見咨詢，構建出指標層19項指標的評判標準，評分標準采用5分制，其中5分、3分、1分給出明確標準，4分、2分則為相鄰判斷的中間值，具體評分方法如表1。

表1 彩葉植物指標層評判標準

續表1 彩葉植物指標層評判標準

1.2.3 構建判斷矩陣

判斷矩陣的值反映了人們對各因素相對重要性的認識，一般用數字1～9來對重要性進行標度，其重要性標度值見表2。

根據上述層次結構，通過專家咨詢，分別構建A-C判斷矩陣（表3）、C1-P判斷矩陣（表4）、C2-P判斷矩陣（表5）、C3-P判斷矩陣（表6）和C4-P判斷矩陣（表7）。

1.2.4 判讀矩陣一致性檢驗

運用和積法求解各判斷矩陣，得出單一準則下比較元素的相對權重，運用算術平均法計算各矩陣的最大特征根，計算步驟如下：

（2） 將Wij按行求和得Wi；

（3） 將Wi歸一化得到W， WW＝ ［W1，W2，…，Wi］T即為所求特征向量判斷矩陣最大特征根；

（6） 隨機一致性指標RI（表8）；

表2 重要性標度值

表3 A-C判斷矩陣

表4 C1-P判斷矩陣

1.2.5 評價對象綜合評價分值的缺點

通過綜合評價指數法得出綜合評價分值，即S＝∑Fi×Xi，S表示評價對象綜合評價得分，Fi表示某評價指標的得分值，Xi表示某評價指標的權重值。

表5 C2-P判斷矩陣

表6 C3-P判斷矩陣

表7 C4-P判斷矩陣

表8 隨機一致性指標RI

表9 彩葉植物質量等級參照表

1.2.6 評價對象的確定

通過調查深圳市18個主要市政公園的彩葉植物，選取深圳市常見的57種彩葉植物（表10）作為評價對象。

表10 深圳市常見57種彩葉植物名錄

續表10 深圳市常見57種彩葉植物名錄

2 結果與分析

2.1 A-C判斷矩陣計算結果

根據以上計算步驟，對A-C判斷矩陣進行一致性檢驗計算，其最大特征根λmax＝4.0663，權向量W＝ ［0.4739，0.2882，0.1780，0.0600］T，CI＝0.0221，CR＝0.0245＜0.1，因此A-C判斷矩陣具有滿意的一致性。

2.2 C1-P判斷矩陣計算結果

根據以上計算步驟，對C1-P判斷矩陣進行一致性檢驗計算，其最大特征根λmax＝4.043 6，權向量W＝ ［0.519 3，0.200 9，0.078 9，0.200 9］T，CI＝0.014 5，CR＝0.016 1＜0.1，因此C1-P判斷矩陣具有滿意的一致性。

2.3 C2-P判斷矩陣計算結果

根據以上計算步驟，對C2-P判斷矩陣進行一致性檢驗計算，其最大特征根λmax＝6.239 4，權向量W＝ ［0.425 1， 0.033 1， 0.205 8，0.127 5，0.086 9，0.121 6］T，CI＝0.047 9，CR＝0.038 6＜0.1，因此C2-P判斷矩陣具有滿意的一致性。

2.4 C3-P判斷矩陣計算結果

根據以上計算步驟，對C3-P判斷矩陣進行一致性檢驗計算，其最大特征根λmax＝6.285 4，權向量W＝ ［0.492 6， 0.137 5， 0.104 8，0.031 7，0.060 3，0.173 2］T，CI＝0.057 1，CR＝0.046 0＜0.1，因此C3-P判斷矩陣具有滿意的一致性。

2.5 C4-P判斷矩陣計算結果

根據以上計算步驟，對C4-P判斷矩陣進行一致性檢驗計算，其最大特征根λmax＝3.009 2，權向量W＝ ［0.163 8， 0.297 3， 0.539 0］T，CI＝0.004 6，CR＝0.007 9＜0.1，因此C4-P判斷矩陣具有滿意的一致性。

2.6 C4-P判斷矩陣計算結果

根據以上計算步驟，對C4-P判斷矩陣進行一致性檢驗計算，其最大特征根λmax=3.0092，權向量W＝ ［0.163 8， 0.297 3， 0.539 0］T，CI＝0.004 6，CR＝0.007 9＜0.1，因此C4-P判斷矩陣具有滿意的一致性。

2.7 彩葉植物綜合評價方程的確定

各指標層因子權重計算出后，再依據其所在準則層中權重比例，乘以該準則層權重，得出每一指標層因子在彩葉植物綜合評價體系中的權重，見表11。

表11 準則層（C）及指標層（P）各因子權重

根據上表權重值，得到彩葉植物綜合評價計算方程為：

2.8 彩葉植物綜合評價分值及等級

通過邀請園林專業教師及學生，根據表1的評判標準，對表9的57種彩葉植物進行各項指標打分，得出的各項指標的分值，按照彩葉植物綜合評價計算方程計算出其分值S，然后計算出其CEI，確定其等級。57種彩葉植物的分值及等級見表12。

表12 彩葉植物綜合評價分值及等級

續表12 彩葉植物綜合評價分值及等級

從表12可以看出，花葉艷山姜評分最高，達到3.72分，這與其光照適應性強，喜陽且耐一定程度蔭蔽，而且耐水濕，其葉色鮮艷奪目，黃綠相間，花大，具備相當的觀賞性，因此，花葉艷山姜評分最高。到達I級的除了花葉艷山姜，還有金脈爵床、紅花檵木等12種彩葉植物，屬于品質優秀的彩葉植物，肖黃櫨等36種彩葉植物，等級達到II級，屬于質量良好的彩葉植物，紅心海棠等8種彩葉植物，等級達到III級，屬于中等質量彩葉植物，麻楝等級IV級，應用價值較差。

3 討論與結論

3.1 討論

3.1.1 準則層（C層）各因子權重分析

在本次彩葉植物綜合評價體系中，準則層按權重大小依次為生態適應性、葉部觀賞性、其它觀賞性、經濟性，總權重為1。生態適應性（C1）最大，占全部權重47.39%，是彩葉植物綜合評價體系中最重要的評價因素。彩葉植物生態適應性的好壞，決定了其應用的范圍，是決定其生長發育優劣的重要因素。因此，生態適應性是判斷彩葉植物優劣的最重要因素。葉部觀賞性（C2）占總權重28.82%，是排名第二的影響因子，由于彩葉植物以其葉片絢麗多彩的顏色作為主要觀賞特征。因此，葉部的觀賞性對于彩葉植物的質量來說，就顯得尤為重要。其它觀賞性（C3）占17.8%的權重，說明彩葉植物其它觀賞部位，如花、果、枝干甚至季相變化等因素，也對其質量產生重要影響。經濟性（C4）占權重6%，說明經濟性也是評價彩葉植物質量的一項因素。

3.1.2 指標層（P層）各因子權重分析

在生態適應性指標層中，光照適應性（P1）占比最高，占總權重24.61%，是整個評價體系中占權重最高的指標，這體現了光照的適應性對于彩葉植物來說，是決定其質量最為重要的因素。利用彩葉植物進行植物配置造景，首先要考慮的因素就是彩葉植物能否適應生境的光照條件。葉面色彩（P5）是彩葉植物觀賞價值最重要的體現，因此其權重排名第二，占總權重12.25%。水分適應性（P2）和耐瘠薄性（P4）兩項指標并列第三，均占9.52%的權重，這說明這兩項生態因子也對彩葉植物的應用范圍產生重要影響，彩葉植物在應用中，也要重點考慮生境的水分特點和土壤類型、質量。色彩的三要素色相（P7）、飽和度和明度（P8），他們兩項一起占總權重9.61%，這體現了彩葉植物的顏色、鮮艷度對其質量也產生重要影響。花是植物最為重要的觀賞器官，彩葉植物的花型、花色（P11）也是決定其質量的重要因素，占8.77%的權重。在剩余的指標中，占權重超過3%的還有溫度適應性（P3）、彩葉數量（P10）、季相變化（P16）、養護難度（P19），這也體現了這四項指標對于彩葉植物的質量具有較大影響。

3.2 結論

在彩葉植物評價體系的構建中，通過查閱前人研究、專家意見咨詢、彩葉植物種類實地調查，結合深圳市的氣候、環境特點，將生態適應性、葉部觀賞性、其它觀賞性和經濟性四項因子作為準則層，將光照適應性、葉面色彩、色相、養護難度等19項指標列入指標層，以求最大程度對彩葉植物的質量進行客觀評價。同時，還對調查深圳市57種彩葉植物，根據本評價體系進行評價，結果顯示花葉艷山姜、紅花檵木等12種彩葉植物，屬于I級，品質優秀的彩葉植物，值得廣泛應用。肖黃櫨、銀邊山菅蘭、紫葉狼尾草等36種彩葉植物，其等級也達到II級，均屬于深圳地區品質良好的彩葉植物。另外，有紅心海棠等8種彩葉植物，等級III，屬于中等質量彩葉植物，麻楝1種彩葉植物，等級IV。

本次彩葉植物綜合評價體系的構建，也存在著一定的不足，如評分標準較難量化，部分指標主要是針對華南地區的彩葉植物，如溫度適應性，在本評價體系中，主要偏向于彩葉植物的耐熱性，因此，評價對象主要是面向熱帶、亞熱帶地區的彩葉植物。在今后，可以進一步細化指標評分標準，豐富評價指標，以求更為客觀、全面對彩葉植物進行評價。