葉毅赟

(羅源縣林業(yè)局鳳山林業(yè)站，福建 羅源 350600)

為選擇更適合羅源縣種植的行道樹樹種，利用層次分析法(Analytic Hierarchy Process，簡稱AHP)對主要道路的現(xiàn)有行道樹進(jìn)行等級評價(jià)與研究應(yīng)用[1]。本研究從適應(yīng)性、生長特性、觀賞性、環(huán)保性四個(gè)方面入手，對現(xiàn)有行道樹進(jìn)行分析，為行道樹的科學(xué)種植、開發(fā)和應(yīng)用提供相關(guān)依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況

羅源縣地處26°23′～26°39′N，119°7′～119°54′E，屬鷲峰山脈東南延伸部分，四季分明，夏長無酷暑，冬短無嚴(yán)寒，雨量充沛，屬典型的亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候。年平均氣溫19 ℃，1月平均氣溫9.6 ℃，7月平均氣溫28.5 ℃，年均降水量1 652 mm，年均日照時(shí)數(shù)1 691.1 h，生長期280 d[2]。羅源縣主要道路行道樹樹種共有26種，多為常綠樹種，落葉樹種較少，觀形觀葉類樹種較多，觀花觀果類樹種較少。

2 研究對象與方法

以羅源縣主要道路行道樹作為研究對象，涵蓋了G104路、東外路、三中路、羅川中路、府前街、羅中路、東環(huán)路、北環(huán)路、司前路、北大路、學(xué)前洋路、東大路、南大路、西大路、四坊街、溪尾路、西外路、小西路、鳳蝶廣場整改周邊、嘉華路、星豪路、東方星城D區(qū)、羅馬景福城、江濱北路、雙擁路、渡頭路等主干道。這些道路共有26種行道樹樹種，分別為：杜英(Elaeocarpusdecipiens)、糖膠樹(Alstoniascholaris)、大葉榕(Ficusvirensvar.sublanceolata)、芒果樹(Mangiferaindica)、樟樹(Cinnamomumcamphora)、四季桂(Osmanthusfragransvar.semperflorens)、杏花樹(Armeniacavulgaris)、二喬玉蘭(Magnoliasoulangeana)、小葉榕(Ficusconcinna)、紅葉李(Prunuscerasifera)、美麗異木棉(Chorisiaspeciosa)、木棉(Bombaxceiba)、構(gòu)樹(Broussonetiapapyrifera)、垂枝紅千層(Callistemonviminalis)、無患子(Sapindusmukorossi)、雞冠刺桐(Erythrinacrista-galli)、金山葵(Syagrusromanzoffiana)、棕櫚(Trachycarpusfortunei)、陰香(Cinnamomumburmannii)、加拿大楊(Populuscanadensis)、紫薇(Lagerstroemiaindica)、小葉欖仁(Terminalianeotaliala)、巨尾桉(Eucalyptusgrandis×urophylla)、合歡(Albiziajulibrissin)、雞蛋花(Plumeriarubracv.acutifolia)、羊蹄甲(Bauhiniapurpurea)。

通過實(shí)地調(diào)查，遵循科學(xué)性、特征性、代表性的原則，從植物學(xué)角度出發(fā)，探究各存在因素對羅源縣主要道路行道樹的影響[3]。在調(diào)查中主要記錄樹木種類、冠幅、胸徑、樹高、樹葉類型等，并對每條道路行道樹進(jìn)行拍照、記錄時(shí)間，最后運(yùn)用層次分析法對26種行道樹樹種進(jìn)行綜合評價(jià)。

3 層次分析法模型建立

3.1 樹綜合評價(jià)指標(biāo)體系的確定

將羅源縣主要道路行道樹綜合評價(jià)的因素分為目標(biāo)層A、限制層B、標(biāo)準(zhǔn)層C等三個(gè)層次。限制層B細(xì)分為適應(yīng)性(B1)、生長特性(B2)、觀賞性(B3)、環(huán)保性(B4)等四個(gè)目標(biāo)；標(biāo)準(zhǔn)層C根據(jù)限制層B又細(xì)分為氣候適應(yīng)性(C1)、土壤適應(yīng)性(C2)、抗旱能力(C3)、抗風(fēng)能力(C4)、抗病能力(C5)、抗寒能力(C6)、生長速度(C7)、生長型(C8)、壽命(C9)、養(yǎng)護(hù)頻度(C10)、樹形觀賞特性(C11)、葉花果觀賞特性(C12)、季相景觀觀賞特性(C13)、固碳釋氧能力(C14)、滯塵殺菌能力(C15)、調(diào)節(jié)小氣候能力(C16)、保持水土能力(C17)等17個(gè)具體評價(jià)指標(biāo)，由此建立羅源縣行道樹綜合評價(jià)指標(biāo)體系層次結(jié)構(gòu)(表1)[4～7]。

3.2 指標(biāo)權(quán)重的確定

針對上下層各個(gè)因素間的關(guān)系，運(yùn)用層次分析法構(gòu)造判斷矩陣，并且進(jìn)行一致性檢驗(yàn)[8]。采用1—9比率標(biāo)度方法[9]，分別構(gòu)造出A層因素對B層因素的比較判斷，即A—B(B1—B4);B層因素對C層的比較判斷,即B1—C(C1—C6)、B2—C(C7—C10)、B3—C(C11—C13)、B4—C(C14—C17)(圖1、表1)。

圖1 羅源縣行道樹綜合評價(jià)目標(biāo)層與限制層判斷矩陣

表1 限制層B與標(biāo)準(zhǔn)層C中各指標(biāo)權(quán)重

利用層次分析法編程得出計(jì)算矩陣的最大特征根(λmax)以及對應(yīng)的特征向量(Wi)，計(jì)算出下一層各因素對上一層因素的相對重要性權(quán)值，確定評價(jià)指標(biāo)權(quán)重后并對其進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。最后計(jì)算結(jié)果CR<0.1，即認(rèn)為判斷矩陣具有一致性。若CR≥0.1，則需要對判斷矩陣進(jìn)行調(diào)整，直至具有滿意的一致性[10]。

對各矩陣的一致性進(jìn)行檢驗(yàn)，判斷矩陣A：λmax=4.081 2，CR=0.030 4；判斷矩陣B1：λmax=6.225 7，CR=0.035 8；判斷矩陣B2：λmax=4.183 6，CR=0.068 8；判斷矩陣B3：λmax=3.053 6，CR=0.051 6；判斷矩陣B4：λmax=4.040 4，CR=0.022 6。

在層次分析法中權(quán)重?cái)?shù)據(jù)是衡量標(biāo)準(zhǔn)層因素的重要依據(jù)。目標(biāo)層A—限制層B中權(quán)重值最高的是適應(yīng)性(B1)，其權(quán)重值為0.389 8。可見在選擇喬木樹種作為羅源縣行道樹時(shí)首先應(yīng)考慮它的適應(yīng)性，兼顧生長特性、觀賞性與環(huán)保性，四者兼優(yōu)才是首選優(yōu)質(zhì)樹種[11]。

3.3 樹種評分標(biāo)準(zhǔn)的確定

為簡易評價(jià)所選擇的行道樹樹種，現(xiàn)將17個(gè)評價(jià)因素分為5個(gè)等級評分標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合實(shí)地調(diào)查研究，將其繪制成各因素評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表(表2)[12～13]。

表2 各因素評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

4 樹種評價(jià)指標(biāo)結(jié)果分析

4.1 評價(jià)指標(biāo)總體排序

對圖1的5個(gè)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，結(jié)果表明，5個(gè)判斷矩陣的CR都小于0.1，全部具有滿意的一致性，即5個(gè)評價(jià)矩陣中因素之間關(guān)系較為一致，符合邏輯性。根據(jù)其權(quán)重關(guān)系，將目標(biāo)層A—標(biāo)準(zhǔn)層C的權(quán)重關(guān)系比例進(jìn)行排名(表1)。

4.2 樹種綜合評價(jià)結(jié)果排序

依據(jù)表2的評分標(biāo)準(zhǔn)，對羅源縣主要道路行道樹樹種進(jìn)行綜合評價(jià)，得出每種樹種的綜合得分。可見，鄉(xiāng)土樹種各因素指標(biāo)都較高，綜合評價(jià)分?jǐn)?shù)也高；而引進(jìn)樹種雖有幾項(xiàng)指標(biāo)較高，但綜合評價(jià)分?jǐn)?shù)較低。有些樹種雖綜合評價(jià)分?jǐn)?shù)比較低，但有幾個(gè)因素指標(biāo)較高，可參考作為特殊路段行道樹樹種。根據(jù)各樹種的綜合得分，將其進(jìn)行排名并分級(表3)。

表3 羅源縣主要道路行道樹綜合評價(jià)得分和評價(jià)等級排序

將行道樹樹種各因素綜合得分分為四個(gè)等級：Ⅰ級(綜合得分≥4.25)為優(yōu)秀行道樹樹種，目前為骨干樹種；Ⅱ級(4≤綜合得分<4.25)為較優(yōu)秀行道樹樹種，樹種整體表現(xiàn)優(yōu)良，作為推廣行道樹樹種；Ⅲ級(3.7≤綜合得分<4)為適中樹種，采取適當(dāng)措施后，作為小區(qū)域或其他行道樹樹種點(diǎn)綴之用；Ⅳ(綜合得分<3.7)為較差樹種，作為主要道路備用樹種或其他次要道路參考樹種。

4.2.1 主要道路行道樹種適應(yīng)性分析

由羅源縣行道樹綜合評價(jià)指標(biāo)權(quán)重體系可知，適應(yīng)性所占權(quán)重最高，在所有評價(jià)因素中，氣候適應(yīng)性(C1)所占權(quán)重最大，由此可知它在選擇優(yōu)秀行道樹樹種中貢獻(xiàn)最大。作為羅源縣主要道路的優(yōu)秀行道樹樹種，需考慮的因素有氣候適應(yīng)性、土壤適應(yīng)性、抗旱能力、抗風(fēng)能力、抗病能力、抗寒能力等，尤其是氣候適應(yīng)性為第一要素。應(yīng)選擇以鄉(xiāng)土樹種為主，外來引用樹種為輔。不適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂虻臉浞N不應(yīng)選擇。由于羅源縣常受臺風(fēng)侵襲，抗風(fēng)能力(C4)也應(yīng)重視。在所調(diào)查的行道樹樹種中，紫薇、二喬玉蘭、杏花、紅葉李評價(jià)分?jǐn)?shù)較低，這是由于其評價(jià)因素中的一項(xiàng)或多項(xiàng)得分較低所致。

4.2.2 主要道路行道樹種生長特性分析

從行道樹綜合評價(jià)指標(biāo)權(quán)重體系中得知，生長特性(B2)所占權(quán)重僅比適應(yīng)性(B1)小一點(diǎn)。故在選擇優(yōu)秀行道樹樹種時(shí)，對生長特性也應(yīng)給予足夠重視。行道樹生長特性需考慮的因素有生長速度、生長型、壽命、養(yǎng)護(hù)頻度四個(gè)方面。羅源縣主要道路行道樹樹種生長特性綜合評價(jià)指標(biāo)較高的有小葉榕、大葉榕、美麗異木棉、芒果樹、樟樹、羊蹄甲等。

4.2.3 主要道路行道樹種觀賞性分析

隨著城市生活節(jié)奏的加快，道路兩側(cè)行道樹成為一道亮麗的風(fēng)景線。行道樹種的季相變化，有利于緩解人們的視覺疲勞，愉悅心情。行道樹觀賞性需重點(diǎn)考慮的因素有樹形、季相、葉、花、果等。為達(dá)此目的，通過主觀評判法，觀測行道樹樹種的樹形、季相、樹冠、花葉果的觀賞性。在此基礎(chǔ)上，對行道樹樹種的觀賞性進(jìn)行較客觀的評價(jià)。羅源縣主要道路行道樹觀賞性綜合評價(jià)指標(biāo)較高的有芒果樹、杏花、羊蹄甲、紫薇、美麗異木棉、木棉、雞冠刺桐等。

4.2.4 主要道路行道樹種環(huán)保性分析

行道樹不僅體現(xiàn)一個(gè)城市的文明程度和文化底蘊(yùn)，更是城市綠化美化的好幫手。通過對樹木的固碳釋氧、滯塵殺菌、調(diào)節(jié)小氣候、保持水土等4個(gè)因素進(jìn)行分析，客觀評價(jià)主要道路的環(huán)保性。分析可知：樟樹、小葉榕、大葉榕、四季桂、美麗異木棉、木棉等都具有較強(qiáng)的環(huán)保性。

5 結(jié)論與討論

通過運(yùn)用層次分析法，對羅源縣主要道路行道樹樹種進(jìn)行一系列的評價(jià)，結(jié)合行道樹的適應(yīng)性、生長特性、觀賞性和環(huán)保性等四個(gè)限制層和與其相關(guān)聯(lián)的17個(gè)因素的評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重分析，得出權(quán)重比例及大小排名。利用因素評價(jià)指標(biāo)所占的權(quán)重大小和各因素的評分標(biāo)準(zhǔn)，得出各個(gè)備選行道樹樹種的綜合評價(jià)得分。根據(jù)樹種的綜合評價(jià)得分可知，小葉榕、大葉榕、美麗異木棉、木棉、芒果樹、構(gòu)樹、加拿大楊、無患子等樹種的生態(tài)效益較為良好，且適應(yīng)性與生長特性較強(qiáng)，綜合表現(xiàn)較優(yōu)秀；樟樹、羊蹄甲、欖仁樹、陰香、桉樹、糖膠樹等雖只達(dá)二級評價(jià)指標(biāo)，但其綜合評價(jià)屬中上，可將其作為備用樹種或者特殊道路需求樹種；杜英、雞冠刺桐、紫薇、棕櫚、合歡、二喬玉蘭等的綜合評價(jià)指標(biāo)只達(dá)三級指標(biāo)，但部分樹種的小部分指標(biāo)較為優(yōu)秀，可將其作為輔助樹種，以增加道路景觀的多樣性，也可將其單獨(dú)配置在小氣候環(huán)境較好的路段或時(shí)常養(yǎng)護(hù)的路段；雞蛋花、垂枝紅千層、杏花、紅葉李、四季桂、金山葵只達(dá)四級評級指標(biāo)，屬不建議推薦的樹種。這些樹種也可能是管護(hù)不當(dāng)或生長適應(yīng)性較弱所致，其中少數(shù)幾項(xiàng)指標(biāo)尚比較優(yōu)秀，如改變其生長特性或經(jīng)長期管護(hù)，或可作為特殊路段的景觀樹種配置使用。綜上所述，作為羅源縣主要道路行道樹優(yōu)秀樹種，不僅需要具備行道樹應(yīng)有的優(yōu)良指標(biāo)，還應(yīng)具備較強(qiáng)的生態(tài)適應(yīng)性能力。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步融入鄉(xiāng)土文化和人與自然和諧共處的基本條件。

本文承蒙檀慶忠高級工程師指導(dǎo)，提出寶貴意見，特此致謝。