基于AHP法的延安城區喬木綠化樹種評價與分析

孫楊朝 楊艷艷 吳云霄 馮睿梓 程舒婷

摘 要：為合理選擇喬木綠化樹種，促進延安城市生態環境建設，在實地調查和問卷調查的基礎上，利用層次分析法（AHP法）對延安城區主要喬木綠化樹種進行了系統分析評價。結果表明：（1）延安城區喬木綠化樹種共53種，其中落葉樹種明顯多于常綠樹種，鄉土樹種占喬木綠化樹種的30%;（2）抗逆性的權重最大，明顯高于觀賞性和生長性，觀賞性和生長性的權重差別不明顯;（3）綜合評價結果顯示，87%以上的喬木樹種評價等級為良和中等，為優和差的分別為3%、9%。因此，在今后延安城市綠化喬木樹種的選擇時，應加大鄉土樹種的比例，特別應注意重視樹種的抗逆性，加強后期的養護和管理。

關鍵詞：延安;喬木樹種;層次分析法;景觀評價

中圖分類號 S731.2文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2021）18-0075-04

Evaluation and Analysis of Tree Planting Species in Yan′an City Based on AHP

SUN Yangzhao1 et al.

（1College of Life Science， Yan′an University， Yan′ an 716000， China）

Abstract： The main purpose of this study is to select the tree species reasonably and promote the ecological environment of Yan′an city. Data needed for the experiment were obtained through field surveys and questionnaires. Analytic hierarchy process （AHP）was used to analyze and evaluate the main tree species in Yan′an city.The results showed that： （1）There were 53 species of tree greening species in Yan′an city. Deciduous tree species were significantly more than evergreen tree species， and native tree species accounted for 30% of tree greening tree species; （2）The weight of stress resistance was the largest which was significantly higher than that of ornamental and that of growth.There is no significant difference between the weight of ornamental and growth; （3）The number of tree species with good and medium grades accounts for more than 87% of the total greening species. The proportion of tree species with excellent comprehensive evaluation grade is 3% and the proportion of poor evaluation grade is 9%.Therefore， it is necessary to increase the proportion of native tree species in the selection of urban greening tree species in Yan′an.Particular attention should be paid to the resistance of tree species. At the same time， the later maintenance and management should be strengthened.

Key words： Yan′an; Tree species; AHP; Landscape evaluation

喬木樹種是城市綠地的重要組成部分，是綠地發揮各種效益的基礎[1]。對綠化樹種的研究，目前主要集中在樹種組成結構、生長狀況、生態效益等方面，一般從不同方面、單個角度進行定性或定量的評價[2-5]，但對不同方面進行綜合的、系統的定量評價研究則較少。而喬木樹種具有美學、生態和社會等多方面的作用，綠化過程中喬木樹種的選擇，需要從不同方面進行綜合考慮，因此，建立客觀、綜合、合理的評價體系尤為重要。

層次分析法（AHP法）是運用多因素分級處理來確定各因素權重的方法，它能夠把復雜的問題分成若干層次，進行簡化分解，把人們的主觀判斷和定性分析用定量客觀的方法進行表述和傳達[6-8]。目前，層次分析法已被廣泛應用于城市植物景觀評價、旅游評價和景觀生態評價等方面[9-12]，而對延安市城市綠化喬木樹種的綜合評價還未見報道。本研究利用AHP法構建了延安市主要喬木綠化樹種評價模型，對延安市綠化喬木樹種進行了分析和綜合評價，為延安市城市喬木綠化樹種的選擇提供科學依據。

1 研究區概況與方法

1.1 研究區概況 研究區為延安市建成區范圍，位于陜西省北部，地處黃河中游，黃土高原的中南地區，省會西安以北371km。北連榆林，南接關中咸陽、銅川、渭南三市，東隔黃河與山西臨汾、呂梁相望，西鄰甘肅慶陽。介于北緯35°21′～37°31′，東經107°41′～110°31′，東西寬256km，南北長236km，總面積37037km2[13]。屬暖溫帶半濕潤易旱氣候區，全年氣候變化受制于季風環流，四季分明、日照充足、晝夜溫差大、年均無霜期170d，年均氣溫7.7～10.6℃，年均日照數2300～2700h，年均降水量500mm左右[13]。地帶性土壤為粘黑壚土，由于水土流失嚴重，黑壚土損失殆盡，主要耕作土壤和造林地土壤為在黃土母質上發育起來的幼年土壤黃綿土[13]。植被類型主要有暖溫帶落葉闊葉林、暖溫帶針葉林和暖溫帶灌叢群落。

1.2 調查區域和方法

1.2.1 調查區域 調查區域位于延安寶塔區和延安新區，調查綠地包括公園綠地、居住區綠地、街道綠地和附屬綠地等類型，調查地點分別為：八一敬老院、百米大道、延安大學雅苑小區、西北川公園、延安大劇院、延安新區文化公園、延安大學楊家嶺校區、尹家溝路、棗園路、棗園小學、勝利廣場、延安職業技術學院、延安大學附屬醫院、火車站廣場，雙擁大道道路兩側綠化帶、師范路道路兩側綠化帶、楊家嶺革命舊址、王家坪革命舊址。

1.2.2 調查方法 （1）實地調查：選擇延安市建成區具有代表性的綠地，采用樣方調查的方法，對每個樣方內的喬木樹種進行逐木記錄其樹名并評分，評分標準表（表1）是通過查閱資料、進行實地調查、咨詢延安園林工作人員，結合對延安城區市民的問卷調查分析得出。將喬木綠化樹種的評價等級分為以下5個等級：特好、好、一般、較差、差，再分別從觀賞性、抗逆性、生長性3個方面進行評分。觀賞性包括樹型豐富度、葉形葉色及花型花色;抗逆性包括抗寒性、抗旱性及抗病蟲害;生長性包括生長速率、冠幅及萌蘗。為保證評分的標準統一，整個調查的評分均由同一人進行評分。

（2）問卷調查：本研究在前人研究的基礎上，同時結合調查問卷的方法，通過對相關專家進行問卷調查，最終構造出延安城市綠地喬木綠化樹種的評價模型（見表2）。

1.3 評價方法 本研究評價方法采用的是層次分析法（AHP法），其步驟包括：評價模型建立、權重的確定、指標計算和分析等。

1.3.1 評價模型建立 評價模型（表2）由目標層（A）、準則層（B）和方案層（C）組成。第一層為目標層，主要目標是評價延安市城市喬木綠化樹種景觀;第二層為準則層，把觀賞性、抗逆性和生長性3個方面作為喬木綠化樹種景觀的評價準則;第三層為方案層，根據前人研究基礎和相關專家的問卷調查結果，選取樹形、葉形葉色、花形花色、抗寒、抗旱、抗病蟲害、冠幅、生長速率、萌蘗能力等9個指標作為喬木綠化樹種評價的具體指標。

1.3.2 權重確定 不同指標對評價模型的重要程度不同，為確保評價的合理性，在確定各指標的權重時參考相關文獻[6-8]，通過專家咨詢的方法，確定不同因子之間的相對重要性，構造兩兩比較評判矩陣，進行歸一化、一致性判斷、矩陣調整等相關處理，最終確定準則層和方案層各因子的權重。

1.3.3 指標計算和處理 根據表1各個因子實地調查的數值，先計算不同樹種各個因子的平均值，然后結合權重計算不同喬木綠化樹種的綜合評價值。所有數據的基本處理在EXCEL2010中進行，各統計分析在SPSS21.0中完成。

2 結果與分析

2.1 綠化樹種

2.1.1 樹種結構 延安城市綠化喬木樹種共53種，隸屬24科35屬。主要優勢科為銀杏科、松科、豆科、薔薇科、楊柳科、柏科。樹種之間數量差異明顯，其中數量上前10位的樹種分別是：國槐、銀杏、旱柳、紫葉李、櫻花、垂柳、側柏、云杉、油松和圓柏。落葉樹種明顯多于常綠樹種，其中落葉樹種多達44種，而常綠樹種僅為9種。常綠樹種占樹種總量的比率為22.5%。造成該樹種搭配比例的原因可能是延安地區四季分明、光照充足，并且冬季氣溫較低。因此，在城市綠化樹種的選擇和應用方面，需要達到夏可遮陰、冬可納陽的效果，而落葉樹種的大量使用正好能滿足該目的。從樹種觀賞特性方面分析，延安城市綠化樹種中，觀形樹種主要有雪松、垂柳、龍爪槐等;觀花樹種主要有玉蘭、山桃、碧桃、櫻花等;觀葉樹種有銀杏、七葉樹等。觀干的樹種有白皮松等。彩葉樹種有紫葉桃、紫葉李、火炬樹、槭樹類。從綠化樹種葉片形態方面分析發現，延安城區綠化樹種以闊葉樹種為主，而針葉樹種相對較少。其中，針葉樹種主要為5種，分別是側柏、云杉、油松、圓柏和樟子松;闊葉樹種有48種。在延安城市綠化樹種中，鄉土樹種無論是在種類方面還是數量方面，都不到一半。其中，常綠樹種主要有油松、樟子松、側柏、刺柏等，種類上與綠化常綠樹種總種數的比值為4∶9，數量上比值為1∶2。落葉樹種方面，樹種比值為9∶22，數量比值為1∶2。此調查結果表明，在延安城市綠化過程中，引用外來樹種較多而忽視了鄉土樹種的使用，鄉土樹種在適應本地自然環境和展現鄉土特色方面具有明顯的優勢，在今后的城市綠化樹種選擇方面應加大鄉土樹種的使用。

2.1.2 樹種應用頻度 利用公式：P（%）=（Ni/N）×100[6]，N為樣方中各樹種的株數總和，Ni為第i種的樹種的株數，計算出延安城區32種主要喬木綠化樹種的應用頻率P值。如表3所示：國槐和旱柳的應用頻度最高，大于10%、小于15%，是延安城市的主要喬木綠化樹種，占頻度研究樹種的6.3%。5%

2.2 綠化樹種評價指標權重 根據延安城市綠化樹種評價模型，通過計算和檢驗，得出準則層和指標層不同因子的權重值，其結果如表4所示。由表4可知：準則層中觀賞性、抗逆性和生長性3個方面權重不同，其中抗逆性的權重為0.5485，明顯大于觀賞性（0.2409）和生長性（0.2106）（p<0.05）。觀賞性和生長性2方面權重的差異不顯著（p>0.1）。表明抗逆性是延安城市綠化樹種選擇時最重要的標準，只有抗逆性強的樹種才能在自然環境相對比較惡劣的延安地區生長良好，進而發揮其他方面的效益。在指標層的各個因子中，抗病蟲害的權重為0.3188，明顯大于其他因子，其次為抗旱性（0.1696）、樹形美觀度（0.1630）和樹木生長速度（0.1196）也比較大，而其他因子的權重都比較小，并且差別不大。

2.3 基于層次分析法的綠化樹種評價 利用層次分析方法計算得到主要綠化樹種的綜合得分如表5所示，不同分數段的樹種如表6所示。結果顯示：在5個樹種分類等級中，優、良、中、差4個等級中均有樹種，其中優等樹種占比3.03%，差等樹種占比9.09%，樹木較少，而良等樹種占比42.42%，中等樹種占比45.46%，樹種相對較多。城市中綠化樹種綜合效果優等的樹種較少，其原因可能是城市綠化樹種有很大一部分是外來引入樹種，對當地的環境還沒有完全適應，加上延安地區自然環境相對比較惡劣，造成樹種綜合效果不是特別好的結果。因此，在今后的城市綠化樹種的選擇過程中，應盡量選擇綜合效果優良的樹種，同時加大鄉土樹種的應用數量。

3 討論與結論

本研究從樹種結構、觀賞特性、生態習性、生活型、鄉土化水平以及樹種應用頻度等方面對延安城市綠化喬木樹種組成進行了分析。結果表明，延安城區喬木綠化樹種共53種，隸屬于24科35屬，相對較豐富，落葉樹種明顯多于常綠樹種，對本地的氣候而言比較合理，但其常綠樹種主要為針葉樹種，造成冬季觀賞效果較差，鄉土樹種占比低于50%。此外，延安城區喬木綠化樹種超過87%的綜合評價結果為良和中等，9%的樹種為差等，而優等樹種僅為3%。因此，在今后延安城市綠化樹種選擇中，應選擇葉型不同的樹種，同時盡量選擇綜合效果優良的樹種，特別是加大鄉土樹種的利用，這樣不但可以增強冬季綠地的觀賞效果，還可以提高綠化樹種的鄉土化水平。雖然延安城區喬木綠化樹種相對較豐富，但延安城區喬木綠化樹種應用高頻度樹種仍較少，城市綠地景觀較單一。因此，今后在配置樹種時，應適當調整現有高頻和低頻喬木綠化樹種的比例，并擴大低頻樹種在延安城區的分布區域，豐富其綠地景觀。

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（責編：張宏民）