梅嶺風景區美化彩化珍貴化樹種綜合評價體系構建*

張 悅 陳 瑜 余雨珊 陶武杰 彭曉鳳

南昌市園林綠化中心園林科學技術研究所 南昌 330000

梅嶺風景區位于江西省南昌市西北郊， 總面積為11 173.10 hm2。 梅嶺風景區以平原為主， 平均海拔248.52 m， 植被類型為亞熱帶闊葉林， 森林覆蓋率高達71.2%， 但森林群落類型多為人工林， 如毛竹林、 馬尾松林、 杉木林等， 總體群落類型比較單一， 季相變化不明顯[1]。 梅嶺風景區人為活動頻繁， 野生植物破壞較大， 導致植物種類日漸減少[2]。 因此， 提升風景區森林景觀質量[3-4]， 豐富植物多樣性， 突出季相景觀特點[5]，已成為風景區森林彩化美化珍貴化 (三化) 建設的重要任務。 目前， 學者對三化樹種的研究主要集中在彩化樹種選擇[6]、 珍貴化樹種保護[7]、 景觀樹種應用[8]、 三化樹種評價[9]等方面， 但是對風景區森林三化樹種的研究較少[10]。 本研究采用層次分析法， 以南昌市梅嶺風景區為例， 從樹種的生物學特性、 生態性、 景觀性、 節約性和文化性等5 個方面， 對初步篩選的60 種樹展開調查，確定樹種評價指標， 采用定性與定量相結合的評價方式， 確定指標權重， 建立各指標評分標準，構建一套三化樹種綜合評價體系， 優選出適合梅嶺風景區的三化樹種， 為風景區美化彩化珍貴化和園林綠化樹種綜合評價提供參考依據。

1 研究對象及研究方法

1.1 樹種篩選與評價

根據梅嶺風景區植物多樣性規劃[2]， 通過對梅嶺風景區14 個主要景點進行實地調查， 共設置28個樣地 (每個景點設置2 塊面積為20 m×20 m 的樣地)， 共計56 個。 按照每木調查法記錄胸徑≥5 cm的喬木， 重點調查風景區內長勢較好的植物群落，共收集到胸徑≥5 cm 的樹種9 756 株， 包括23 科91 種。 通過對調查樹種的數量統計， 發現有22 種樹的數量比例在所有調查的樹種數量中＞1%， 具有一定的優勢， 其中優勢科有樟科、 殼斗科、 山茶科和漆樹科等樹種。 在此基礎上， 著重考慮適應能力強、 觀賞價值高且具有保護價值的園林景觀樹種，初步篩選出60 個樹種供研究分析 (表1)。

表1 梅嶺風景區現狀調查60 個美化彩化珍貴化樹種情況

1.2 分析方法與模型構建

確定綜合評價指標， 構造判斷矩陣， 通過一致性檢驗后確定指標權重， 建立指標評分標準，量化評價指標， 計算綜合評價值， 根據與綜合評價滿分值的占比， 確定綜合評價指數[11]； 參考國內外學者對樹種優選綜合評價指標[12-13]， 結合梅嶺風景區植被群落自然分布、 生態習性和觀賞特性， 制作調查問卷， 邀請林學專家及相關專業技術人員共10 名作為評價者， 設置與樹種美化彩化珍貴化相關的5 個方面 (準則層)、 18 個影響因子 (標準層)， 構建美化彩化珍貴化樹種綜合評價模型[14]。 該模型將梅嶺風景區三化樹種綜合評價體系分為3 個層次， 第1 層為目標層 (A)， 是對梅嶺風景區美化彩化珍貴化樹種的綜合評價；第2 層為準則層 (B)， 是主導樹種三化選擇的5個方面； 第3 層為標準層 (C)， 是對評價體系產生直接影響的18 個因子[15]。 構建的綜合評價體系如表2 所示。

表2 梅嶺風景區美化彩化珍貴化樹種綜合評價體系

1.3 確定指標權重與評分標準

參照1～9 標度法， 將各層中指標的重要性進行兩兩比較， 計算指標權重[16]。 邀請10 名林學專家對指標進行兩兩打分， 確定指標重要性標度，構建目標層、 準則層和標準層的相對判斷矩陣，根據和積法計算判斷矩陣各層的特征向量和最大特征值， 得出各指標相對權重， 以此計算CR、 CI值， 若CR＜0.1[17]， 表示該判斷矩陣通過一致性檢驗， 否則需調整， 最終確定每個指標權重值及其合理性。 參照譙萬智等[18]、 吳林源等[19]方法，將樹種各評價指標進行定量分析， 綜合林學專家的評價標準， 采用5 級評分制， 對18 個指標分別設定評分標準， 形成指標評分表 (表3)。 通過各指標得分和指標權重， 計算樹種綜合評價值， 為梅嶺風景區三化樹種的選擇提供量化評價標準[20]。

表3 梅嶺風景區美化彩化珍貴化樹種評分標準

1.4 計算綜合評價指數

根據指標評分標準和指標權重， 計算三化樹種綜合評價值 B 和綜合評價指數 CEI。 計算公式為:

式 (1)、 式 (2) 中:Fj為評價因子的得分；Rij為評價因子的權重值；B0為綜合評價滿分值。根據公式計算得出梅嶺風景區美化彩化珍貴化樹種評價指標結果。 根據各樹種的綜合評價得分(CEI) 作為分級的依據， 將樹種大致分為3 個等級: Ⅰ級≥80%， 80%＞Ⅱ級≥70%， 70%＞Ⅲ級≥60%。

2 結果與分析

2.1 層次評價因子權重

由表4 可知: 準則層各評價因子的權重為B1生物學特性＞B5節約性＞B2景觀性＞B3生態性＞B4文化性， 說明梅嶺風景區美化彩化珍貴化樹種的主要評價因子是B1生物學特性、 B5節約性和B2景觀性， 對三化樹種的選擇具有主導作用， 而生態性和文化性在三化樹種選擇上影響較小。 指標層各評價因子權重為C2適應性、 C14保護等級＞C17養護成本＞C9降溫增濕效應＞C5葉色、 葉形＞C16單位面積綠量＞C4樹冠、 樹形＞C3抗病蟲害能力、 C15科學研究＞C10固碳釋氧能力＞C6花色、 花形＞C1抗逆性、 C13文化寓意＞C8滯塵能力＞C18經濟價值＞C7果色、 果形＞C11吸收害氣體能力＞C12生物多樣性保育， 說明影響最大的評價因子是C2適宜性和C14保護等級， 其次是 C17養護成本、 C9降溫增濕效應、 C5葉形、 葉色、 C4樹冠、 樹形等評價因子，而C12生物多樣性保育和C11吸收害氣體能力等評價因子對三化樹種選擇所產生的影響不大。

表4 梅嶺風景區美化彩化珍貴化樹種綜合評價體系權重值

2.2 梅嶺風景區美化彩化珍貴化樹種綜合評分

根據評價指標統計結果 (表4)， 梅嶺風景區美化彩化珍貴化樹種的生物學特性和節約性指數較高， 證明大部分樹種的抗性較強， 能以較低的管護成本創造較高的價值， 但等級較低的樹種在這些方面有所不足。 根據各樹種的綜合評價得分，將60 個樹種劃分為3 個優選等級 (表5)， 其中Ⅰ級樹種有20 種， Ⅱ級樹種有31 種， Ⅲ級樹種有9 種。 可見， Ⅱ級樹種的物種數最多， Ⅲ級樹種的物種數最少， 僅占物種數的15%。

表5 樹種優選評價結果

評價等級為Ⅰ級的樹種對梅嶺風景區的環境適應性強， 在生態性、 景觀性、 文化性和建設成本上都有很大優勢。 Ⅰ級樹種主要是通過調查梅嶺風景區生長勢較好的鄉土樹種群落時發現的，且樹種間的適應性較強， 因此該等級樹種以鄉土樹種為主， 能以較少的數量帶來更多的生態效益，更符合梅嶺風景區的建設要求， 在風景區建設過程中可參照樹種群落進行植物配置。

評價等級為Ⅱ級的樹種物種數最多 (31 種)，這一等級樹種在景觀性、 生態性和文化性功能指標略低于Ⅰ級樹種， 但它們對梅嶺風景區的環境有一定的適應性， 且具有較高的觀賞價值， 在梅嶺風景區森林環境改造中可以選擇性地推廣應用。

評價等級為Ⅲ級的樹種僅有9 種，這些樹種中包括一部分外來樹種，在樹種的生物學特性、生態性和文化性有所不足，部分樹種的所有指標值都比較低，綜合功能不足，不推薦種植在梅嶺風景區中。

3 討論

國內外學者對樹種評價體系構建的研究主要包括綠化樹種評價[21-22]、 功能樹種評價、 造林樹種評價[23-24]、 鄉土樹種評價[25-26]、 引進樹種適應性評價[27-28]等， 但主要注重樹種某單一功能或單一方面， 如孫楊朝等[29]建立了3 個準則層的喬木綠化樹種評價體系， 但只側重于適應性方面； 楊靜怡等[20]建立了4 個準則層的喬木綠化樹種評價體系， 但只側重于樹種功能方面； 部分研究人員構建了樹種的綜合評價體系， 但研究指標不夠全面， 特別是沒有將美化彩化珍貴化樹種的選擇應用與樹種的適應性、 生態性和節約性等評價指標一并考慮[27-28]。

本研究提出的美化彩化珍貴化樹種綜合評價體系中， 將美化彩化珍貴化樹種選擇與樹種的綜合評價指標相結合考慮。 研究發現準則層B1生物學特性、 B5節約性和B2景觀性等3 個指標權重相對較大， 這與江西省林業廳重點區域森林美化彩化珍貴化建設要求基本一致[5]； 其中B5節約性和B2景觀性權重值比較大， 說明這兩項指標發揮了重要作用， 這與梅嶺風景區展開的以抗性較強、 養護成本低、 觀賞價值高的鄉土樹種作為初選對象相符。 指標層以C2適應性和C14保護價值所占權重最大， 說明在美化和珍貴化樹種的選擇上， 應以保護珍貴樹種為前提， 遵循適地適樹為原則[30-31]； 其中C5葉色、 葉形所占權重值也相對較大， 是制約三化樹種的另一主要指標， 說明在彩化樹種的選擇上， 尤以觀葉為主 (主要指秋色葉樹種)。 由此可知， 三化樹種的選擇是在生物學特性的基礎上， 以節約性為前提， 滿足樹種的景觀性， 這也就是梅嶺風景區優選樹種的評價準則。

因梅嶺風景區中以生長勢較好的鄉土樹種為主， 且主要以人為干擾少或保留較好的原始群落居多， 包括毛竹＋檫木林； 青岡＋苦櫧＋鹽膚木林；鵝掌楸＋南酸棗＋泡桐林； 木荷＋楠木＋楓香林等。因此， 在今后的梅嶺風景區森林景觀建設中可參考以上植物群落配置模式， 可優先選擇植物群落中表現較好的鄉土樹種及樹種組合， 這樣既保證植物群落穩定， 又能提升景觀效果。

4 結論

本研究通過對梅嶺風景區60 個樹種進行調查統計分析，從而構建美化彩化珍貴化樹種綜合評價體系進行綜合評價，根據評價結果，得出以下結論:

1) 樹種的生物學特性所占權重最大， 對樹種的選擇起主導性作用。

2) 樹種的適應性、 保護等級、 養護成本、 葉形、 葉色、 降溫增濕效應是影響美化彩化珍貴化樹種的主要指標。

3) 綜合評價等級為I 級的樹種， 因其抗逆性強、 樹形高、 樹冠大、 枝葉密、 有色變， 綜合評分最高， 且以本土樹種為主； 綜合評價等級為Ⅱ級的樹種具有較高的觀賞價值， 可選擇性地推廣應用； 綜合評價等級為Ⅲ級的樹種， 因其在文化性、 景觀性或生物學特性方面存在一定的不足，不推薦在梅嶺風景區種植。