基于層次分析法的蜜源植物園林應(yīng)用研究
——以四川平武縣為例

(1.四川大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院 生物資源與生態(tài)環(huán)境教育部重點實驗室,四川 成都610065; 2.四川臥龍國家級自然保護(hù)區(qū)管理局三江保護(hù)站,四川 汶川 623000)

蜜源植物是指供蜜蜂采集花蜜和花粉的植物,泛指所有氣味芳香或能制造花蜜以吸引蜜蜂之顯花植物[1]。蜜蜂養(yǎng)殖作為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè),歷史悠久,具有收益高、投入低的特點。傳統(tǒng)養(yǎng)蜂方式分為定點養(yǎng)殖和追花逐蜜：追花逐蜜需要耗費大量的人力和物力,養(yǎng)殖成本高;定點飼養(yǎng)雖然降低了養(yǎng)殖成本,但當(dāng)蜜源植物較少時蜜蜂容易棄巢遷居。隨著城市田園化發(fā)展和新農(nóng)村建設(shè),城鎮(zhèn)村落園林植物趨同化現(xiàn)象嚴(yán)重,甚至出現(xiàn)“千城一面”。因此,在城鎮(zhèn)化和新農(nóng)村建設(shè)中應(yīng)遵循因地制宜、突出特色等原則,合理利用蜜源植物,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。蜜源植物兼具生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益,它可豐富植物群落,提高生物多樣性,對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和景觀多樣性的建設(shè)都具有重要意義。本文采用層次分析法(AHP法)構(gòu)建評價模型,對四川省平武縣80種蜜源植物進(jìn)行了綜合評價,找出其中最適宜該縣園林應(yīng)用的蜜源植物種類,并研究其園林應(yīng)用方式,為今后蜜源植物合理科學(xué)的園林應(yīng)用提供參考。

1　材料和方法

1.1　研究區(qū)域概況

平武縣位于四川盆地西北部、青藏高原向四川盆地過渡的東緣地帶,地處盆周山區(qū),海拔約900m。屬北亞熱帶山地濕潤季風(fēng)氣候,氣候溫和、降水豐沛、日照充足、四季分明,具有云多、霧少、陰天多的特點,植被型主要為常綠闊葉林。

1.2　材料與試驗方法

通過實地調(diào)查及文獻(xiàn)查閱,篩選出平武縣80種具有特色或觀賞價值的蜜源植物,對這80種植物的生態(tài)適應(yīng)性和泌蜜泌粉量等進(jìn)行統(tǒng)計,構(gòu)建蜜源植物評價模型,觀察記錄并測量相應(yīng)指標(biāo),運用綜合評價模型對其進(jìn)行園林應(yīng)用評價。利用AHP法得出16項標(biāo)準(zhǔn)層指標(biāo)的權(quán)重值,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)層指標(biāo)的分值標(biāo)準(zhǔn)對80種植物進(jìn)行評分,算出每種植物的加權(quán)總分,并根據(jù)加權(quán)總分對80種植物進(jìn)行排序。

綜合評價層次模型的構(gòu)建:查閱文獻(xiàn)[2-6]和咨詢園林、植物學(xué)、蜜蜂生產(chǎn)管理專家,篩選出影響蜜源植物價值的16項具體指標(biāo),并采用AHP法構(gòu)建蜜源植物綜合評價模型(表1)。模型包括目標(biāo)層A(蜜源植物園林應(yīng)用綜合評價)、約束層C(觀賞性、泌蜜泌粉量、生態(tài)適應(yīng)性、花期)、標(biāo)準(zhǔn)層P(耐陰、泌蜜泌粉、耐水濕等16個指標(biāo))、最底層(待評價的80種植物),各層次之間互不相交。根據(jù)構(gòu)建出的層次模型,邀請20位從事景觀規(guī)劃設(shè)計、園林植物研究、養(yǎng)蜂生產(chǎn)與管理相關(guān)領(lǐng)域的科研院所及高校的專家按照專家評價評分法(采用1—9比率標(biāo)度法,表2)對指標(biāo)層各項打分,構(gòu)建出判斷矩陣(根據(jù)每一層次各因素的相對重要性給出判斷,這些判斷用數(shù)值表示出來,寫成矩陣形式就是判斷矩陣),通過對各項指標(biāo)兩兩比較,判斷出其相對重要性,構(gòu)造出A-C、C-P共5個矩陣,得出權(quán)重值(表1)。

表1　蜜源植物園林應(yīng)用綜合評價模型及權(quán)重指標(biāo)

判斷矩陣與一致性檢驗:計算判斷矩陣的最大特征根λmax與對應(yīng)特征向量。若5個矩陣均滿足CR(一致性比例(<0.1,即整個模型層次滿足一致性,所得權(quán)重值有效。由計算結(jié)果(表3—表7)可見,5個判斷矩陣的一致性指標(biāo)數(shù)值均小于0.1,均具有滿意的一致性。

表2　蜜源植物綜合評價的標(biāo)度

表3　蜜源植物園林應(yīng)用綜合評價判斷矩陣與一致性檢驗

注:一致性比例為0.0266;λmax為4.0710。

表4　蜜源植物觀賞性判斷矩陣與一致性檢驗

注:一致性比例為0.0326;λmax為7.2656。

表5　蜜源植物泌蜜、泌粉量判斷矩陣與一致性檢驗

注:一致性比例為0.0000;λmax為2.0000。

表6　蜜源植物生態(tài)適應(yīng)性判斷矩陣與一致性檢驗

注:一致性比例為0.0844;λmax為5.3780。

表7　蜜源植物花期判斷矩陣與一致性檢驗

注:一致性比例為0.0000;λmax為2.0000。

評分標(biāo)準(zhǔn)的建立與計算方法:根據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)層指標(biāo)的具體性狀,在參考評價植物經(jīng)濟(jì)價值、觀賞性、適應(yīng)性等方面的相關(guān)文獻(xiàn)[7-11]基礎(chǔ)上,設(shè)立5分評價標(biāo)準(zhǔn),以問卷方式征求專家學(xué)者意見。為保證分析結(jié)果的科學(xué)性和客觀性,邀請了園林和蜜蜂生產(chǎn)管理專家、學(xué)生共50位對各指標(biāo)賦值(表8)。

表8　指標(biāo)層各指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)

2　結(jié)果與分析

2.1　權(quán)重值分析

根據(jù)判斷矩陣,通過Yaahp10軟件計算得到蜜源植物園林應(yīng)用綜合評價模型約束層C和指標(biāo)層P的權(quán)重(表1),約束層的權(quán)重范圍為0.1190—0.4512,指標(biāo)層的權(quán)重范圍0.0060—0.1740。約束層中各因子權(quán)重值依次為：生態(tài)適應(yīng)性>泌蜜、泌粉量>花期>觀賞性。生態(tài)適應(yīng)性權(quán)重最大,說明在園林應(yīng)用中首先要考慮蜜源植物的適應(yīng)性,在生長發(fā)育良好的前提下才能發(fā)揮其養(yǎng)蜂經(jīng)濟(jì)價值。蜜源植物的泌蜜、泌粉量影響蜂群健康狀況和蜂蜜產(chǎn)量,對當(dāng)?shù)仞B(yǎng)蜂業(yè)發(fā)展具有重要意義。蜜源植物的花期對蜜蜂采集粉蜜有一定影響,植物園林應(yīng)用應(yīng)考慮景觀效果,在實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)價值之后考慮觀賞性。

生態(tài)適應(yīng)性所對應(yīng)的指標(biāo)層中各因子權(quán)重范圍為0.0488—0.1491,權(quán)重排序從高到低依次為:耐陰性>耐高溫性>耐貧瘠性>耐水濕性>耐寒性。平武縣多陰天、降水量較大且集中,氣候溫和,冬季平均氣溫在4℃以上,因此植物的耐陰性最受關(guān)注,而耐寒性受關(guān)注最少。泌蜜泌粉量對應(yīng)的指標(biāo)層的權(quán)重為0.087—0.174,泌蜜量與泌粉量的權(quán)重因子數(shù)值差異較大。蜜蜂采集花蜜經(jīng)過反復(fù)加工釀造成蜂蜜,為其提供能量。花粉雖然是蜜蜂生活中唯一的蛋白質(zhì)來源,但僅在幼蟲期和幼年成蜂階段才需要,因此在蜜蜂養(yǎng)殖中花蜜比花粉更重要。在花期所對應(yīng)的指標(biāo)層中,開花時間與花期長短權(quán)重因子數(shù)值相同,均為0.0845。蜜蜂采集花粉花蜜受開花時間和花期長短的影響,開花時間適宜和花期較長有利于蜜蜂采蜜。開花時間適宜但花期短暫,或花期長但開花時間不適宜，都不利于蜜蜂采集粉蜜。因此,對蜜源植物發(fā)揮蜜源特性而論,開花時間和花期長短是同樣重要的。

約束層中各因子權(quán)重系數(shù)最低的是觀賞性,對應(yīng)的指標(biāo)層中各因子權(quán)重范圍為0.0366—0.0051。權(quán)重排序顯示,在觀賞性中各項受關(guān)注程度依次為：花色>芳香性>花朵大小>果形及果色>葉色>葉形>掛果期。蜜源植物的園林應(yīng)用需綜合考慮蜜蜂養(yǎng)殖價值、觀賞價值和生態(tài)價值。花為蜜蜂提供花蜜和花粉,花的顏色、氣味、大小對蜜蜂采蜜采粉具有直接影響,所以在應(yīng)用中應(yīng)優(yōu)先考慮;葉和果雖然也具有較高觀賞價值,但對蜂蜜養(yǎng)殖影響不大,因此權(quán)重排序靠后。

2.2　綜合評價

根據(jù)綜合評分結(jié)果,80種蜜源植物中草本類總體得分高于木本植物(表9)，主要得益于其適應(yīng)性強(qiáng)、生長周期短、易繁殖、有群體性花期長的優(yōu)勢。其中,油菜綜合評分最高,油菜花色金黃,更易吸引蜜蜂,且花序較大、花期早,泌蜜和泌粉量大,對早春蜂群復(fù)壯和蜜蜂個體的生存都有重要意義。此外,油菜除了作為傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)作物外,其觀賞性也得到了認(rèn)可。在田園式景觀中,油菜給游客帶來視覺震撼。其他植物如紫蘇葉色帶紫,具有獨特香味;蒲公英花色艷麗,果實形狀奇特,兩者都具有較高觀賞價值,泌蜜和泌粉量比較可觀,因此綜合得分位列第二位和第三位。但由于其適應(yīng)性強(qiáng)、抗逆性極強(qiáng),常見于野生,在園林應(yīng)用中并沒有受到重視,也較少提到蜜源價值。排在第四位的是紫云英。紫云英蜜屬一等蜂蜜,是進(jìn)行無公害生產(chǎn)和綠色食品生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)資源[12],在改良土壤、建立良好農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境方面功能顯著,有突出的鄉(xiāng)村景觀特點和良好的鄉(xiāng)野景觀效果[13]。木本類對環(huán)境要求更高且生長較慢,分布分散,花期受個體花期限制。其中,裸子植物杉木得分最低,花色不明顯,不泌蜜只泌粉,花期較短,葉色常年深綠,在樹林茂密的山地環(huán)境中杉木獨特的樹形不容易顯現(xiàn),易被當(dāng)做背景,因此綜合得分最低。喬木中的櫻桃排名最靠前,櫻桃樹開花時間早,對環(huán)境適應(yīng)性和耐水濕能力較強(qiáng),泌蜜量和泌粉量豐富,作為一種良好的觀花觀果樹種,在園林應(yīng)用中較常見。但由于花色淺、花期短,可供蜜蜂采蜜的時間較短,若遇連續(xù)的雨天或其他不適宜蜜蜂飛行的天氣,對蜜蜂產(chǎn)蜜影響較大。此外,灌木火棘春季繁花如雪、冬季紅果累累,經(jīng)冬不落,既是優(yōu)良的蜜源植物,也是優(yōu)良的觀果植物。

表9　80種蜜源植物的綜合評價值

2.3　蜜源植物園林應(yīng)用方式研究

城鎮(zhèn)蜜源植物的園林應(yīng)用方式:隨著城鎮(zhèn)化迅速發(fā)展,人們對環(huán)境也越發(fā)重視,植物在提升環(huán)境質(zhì)量上具有重要作用。城鎮(zhèn)的植物應(yīng)用需堅持觀賞價值和經(jīng)濟(jì)價值相結(jié)合的綜合原則。平武縣地處盆周山區(qū),具有典型的山地地貌景觀,蜜源植物的園林應(yīng)用研究對平武地區(qū)乃至其他山地地區(qū)的蜜源植物園林應(yīng)用提供了科學(xué)參考。首先,發(fā)揮蜜源植物在城鎮(zhèn)中的觀賞價值和生態(tài)價值。蜜源植物具有花、葉、果、枝干等觀賞特性,且在“招蜂引蝶”方面表現(xiàn)突出。蜜源植物吸引蜜蜂和蝴蝶,給植物的靜態(tài)美添加了一些靈動,豐富了景觀元素,提高了審美價值。在生態(tài)價值方面,蜜蜂和蝴蝶都是植物授粉的媒介,也是良好的生態(tài)環(huán)境中不可或缺的一部分,蜜源植物吸引此類昆蟲,豐富了生物多樣性,構(gòu)成了穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境。其次,提高蜜源植物在城鎮(zhèn)中的經(jīng)濟(jì)價值。蜜源植物的經(jīng)濟(jì)價值發(fā)揮與蜜蜂養(yǎng)殖息息相關(guān),如平武縣城人口集中,意味著各蜂群之間活動區(qū)域較獨立,為保證各蜂群都有充足的蜜源,可在城鎮(zhèn)綠化中散點種植蜜源植物,或在常見的園林植物應(yīng)用中少量應(yīng)用蜜源植物。這樣既能避免因過多的蜜源植物招致大量蜜蜂造成游人恐慌,減少給花粉過敏癥患者帶來的不便,又能滿足散點養(yǎng)殖蜜蜂的生存和生產(chǎn)需要。此外,在城鎮(zhèn)不同區(qū)域要有區(qū)別地栽植,如在人流密集商業(yè)區(qū)、居住區(qū)、公園、學(xué)校等人口稠密的區(qū)域周圍,選擇性地栽植繡線菊、楠木等蜜源植物。由于花色、花期等原因,這些植物對蜜蜂吸引力稍弱;在人流稀少的城郊可片植油菜,既滿足蜜蜂生長和生產(chǎn)蜂蜜的需要,又能營造特殊田園景觀。此外,城鎮(zhèn)中應(yīng)加強(qiáng)體現(xiàn)蜜源植物的科學(xué)價值,提升社會效益。

平武縣作為中蜂養(yǎng)殖的重要地區(qū),在打造新農(nóng)村特色農(nóng)業(yè)中可加大科普宣傳,建立蜜蜂科普教育基地,使人們了解蜜蜂、蜂蜜和蜜蜂養(yǎng)殖。具體設(shè)計中可栽植成片的蜜源植物,形成蜜源植物帶,在其中設(shè)立透明走廊,節(jié)點處放置蜂巢,內(nèi)部設(shè)置視頻輸出裝置,游客可肉眼觀察蜂巢外圍情況,再通過電子設(shè)備,探究蜂巢內(nèi)部蜜蜂活動,也可設(shè)置蜜蜂科普館等。平武縣可推廣蜜蜂知識,既讓游客了解與蜜蜂相關(guān)的知識,提升當(dāng)?shù)芈糜蔚慕逃饬x,又能給當(dāng)?shù)匦律滢r(nóng)提供認(rèn)識蜜蜂的平臺,有利于提高他們的養(yǎng)蜂技術(shù)。

景區(qū)蜜源植物的園林應(yīng)用方式:平武縣境內(nèi)景區(qū)分為自然和人文兩大景觀類景區(qū)。自然景觀類景區(qū)包括王朗自然保護(hù)區(qū)、泗耳自然保護(hù)區(qū)、小河溝自然保護(hù)區(qū)等,人文景觀類景區(qū)包括報恩寺、白馬民族風(fēng)情等。自然景觀類景區(qū)現(xiàn)有自然環(huán)境優(yōu)越、生態(tài)條件良好、風(fēng)景優(yōu)美,受人類活動影響小，景區(qū)內(nèi)局部地區(qū)為方便游人游覽、提升旅行體驗而分散修建服務(wù)點,在一定程度上破壞了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和自然景觀,在服務(wù)點附近栽植景觀效果好的蜜源植物,可提升服務(wù)點周邊的景觀效果;在生態(tài)受到破壞的地方可補(bǔ)栽蜜源植物,豐富植物群落,改善局部生態(tài)環(huán)境。就景區(qū)整體而言,蜜源植物園林應(yīng)用對生態(tài)和景觀的提升作用較小,需挖掘其潛在經(jīng)濟(jì)價值,結(jié)合生態(tài)補(bǔ)償措施,補(bǔ)栽一定數(shù)量的蜜源植物,增加景區(qū)內(nèi)和周邊的蜜粉源,提高蜂蜜產(chǎn)量,增加蜂農(nóng)收入。

人文景觀類景區(qū)多以歷史古跡、民族風(fēng)情等為主題,以建筑群落為載體表現(xiàn)蘊含的歷史文化。人文景觀是在自然景觀的基礎(chǔ)上生成的,通過一定形式表現(xiàn)歷史、文化和精神。景區(qū)核心主要為建筑景觀,自然景觀僅對建筑起到襯托作用。蜜源植物在該區(qū)域主要發(fā)揮園林造景作用,提升景觀效果。可栽植鳳仙、馬鞭草、繡線菊、獼猴桃、金銀花、山槐、櫻桃、李等觀賞價值高的蜜源植物,蜜源植物選擇需符合當(dāng)?shù)刈诮绦叛龊臀幕?xí)俗。

3　小結(jié)

本研究通過層次分析法建立了綜合評價模型,科學(xué)系統(tǒng)地對80種平武縣常見的蜜源植物進(jìn)行了綜合評分,研究不同地區(qū)的蜜源植物園林應(yīng)用方式,為蜜源植物在山區(qū)城鎮(zhèn)、村落、景區(qū)的園林應(yīng)用提供科學(xué)參考。在園林建設(shè)中選擇適宜的蜜源植物種類進(jìn)行景觀營造,優(yōu)化蜜源植物的園林配置模式,將蜜源植物的經(jīng)濟(jì)價值與園林應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合起來,既可促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,又可在田園化新農(nóng)村建設(shè)中更好地營造園林景觀。