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浙川72种野生木本观赏植物评价

2020-08-19孙利强李玉郭梦迪田玉辉王鹏飞

湖北农业科学 2020年9期
关键词:层次分析法评价体系

孙利强 李玉 郭梦迪 田玉辉 王鹏飞

摘要:基于河南省浙川地區野外实地调查和查阅文献资料,从野生植物观赏特性、生物学特性和资源潜力3个方面选择了12个具体指标,应用层次分析法建立了淅川野生木本观赏植物评价体系,利用Yaahp 10.3软件构造矩阵并计算评价体系中的各具体指标所占的权重,对选择的72种野生木本观赏植物进行了综合评价,根据软件计算的综合得分来划分优先开发利用等级。

关键词:层次分析法;野生观赏植物资源;评价体系;浙川

中图分类号:5732 文献标识码:A

文章编号:0439-8114(2020)09-00105-06

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.09:022

观赏植物作为美化城市环境和城市绿地的重要组成部分,具有十分重要的地位。随着园林城市的快速进行和人民对美好生活的需求不断提高,现有的园林观赏植物已经不能满足人民群众对营造美好环境和观赏的需求[1]。从野生植物资源中选取观赏价值较高和抗逆性强的野生植物进行驯化和开发利用逐渐成为园林行业研究的重点。野生观赏植物是指在野生环境下生长,具有一定观赏价值或生态价值,具有园林利用潜能的植物的总称[2]。中国地域辽阔,拥有多种地理气候环境,野生植物资源极其丰富,而且还保存着第三世纪以来的古老孑遗植物,如银杏、水杉、金钱松、银杉、琪桐等,被誉为“世界园林之母”[3]。但野生观赏植物的开发和利用还比较少,主要是野生观赏植物资源的开发涉及到多个学科领域,过程较为复杂。国内外学者对野生观赏植物进行了大量的研究,为野生观赏植物的驯化和繁殖提供了重要的技术支持。对野生木本观赏植物资源进行开发,是一项切实可行的措施。开展野生植物资源评价是野生植物资源开发中的重要一步,进行野生观赏植物资源评价能够为野生观赏植物资源的开发提供依据,确定开发的优先次序,避免在野生观赏植物资源开发中出现盲目开发的情况,同时也有利于一些优良野生种质资源的选育和驯化。层次分析法(AHP)是一种将定性与定量分析相结合的多目标决策分析方法,主要思想是将复杂向题分解为若干层次和若干因素,对指标之间的重要程度做出比较判断,建立判断矩阵,得出不同方案重要程度的权重,为最佳方案的选择提供依据[4]。利用层次分析法建立评价体系,对渐川野生观赏植物资源进行综合评价。浙川县有植物204科2685种,其中野生植物176科2241种[5],植物资源极其丰富,包含了大量的野生观赏植物资源。通过对浙川地区的野外实地调查,查阅相关文献,选出72种表现较好的野生木本观赏植物进行评价,以期为豫南地区野生观赏植物资源的开发选择及开发次序提供参考。

1 研究区概况

浙川县位于河南省西南部(北纬32°55′-33°23′,东经110°58′-111°53′),南阳盆地西缘,与陕西省、湖北省相邻,地处豫鄂陕3省7县市结合部,秦岭余脉、伏牛山南麓山区,总面积约2820km2。该地区地势自西北向东南倾斜延伸,西北高东南低;地形为山地、丘陵和冲击平原;境内水资源丰富,拥有河流467条,最高峰为境内的四峰山跑马岭,海拔1086m[6]。该区域属北亚热带向暖温带过渡的季风性气候区,四季变化明显,年平均气温15.8℃,无霜期约为228d;年降水量391.3~1423.7mm,主要集中在6-9月,具有西北多东南少的特点。良好的气候环境与多样的地形,为野生植物提供了良好的生存环境,植物资源丰富,植被类型主要是以麻栋、栓皮栋等为主的栋类落叶阔叶林;以马尾松、油松和杉木为主的常绿针叶林带;以落叶灌丛和草本植物为主的灌丛草甸[5]。

2 研究对象与方法

2.1 研究对象的选取

采用样线踏查法和样方调查法相结合的方法,对浙川县野生木本植物进行调查,调查范围包括四峰山、朱连山、马蹬山、玉皇顶、坐禅谷等山地。调查方法为现场实地调查与文献查阅相结合,对范围内具有较高观赏价值的野生木本植物进行调查,记录其色彩、生活型、生长状况、分布及资源情况并拍照留档。通过查阅相关文献并结合专家意见,筛选出72种表现较好和具有代表性的野生木本观赏植物作为评价对象,其中常绿7种、落叶65种、乔木36种、灌木28种、藤本8种;包含观叶植物28种、观干植物7种、观花植物30种、观果植物44种。

2.2 野生观赏植物资源评价体系的构建

2.2.1 评价体系的构建 参照其他地区的野生植物资源评价体系的构建[7-12]和结果,结合浙川野生观赏植物的评价目的进行野生观赏植物特点和指标的选取,构建了由3个方面12个具体指标组成的评价体系(图1)。评价体系分为4个层次。目标层(A)反映的是浙川野生木本观赏植物的综合状况;约束层(C)分别从野生观赏植物的观赏特性(C1)、生物学特性(C2)和资源潜力(C3)3个方面来衡量观赏植物特性;标准层(P)为约束层3个观赏特性下的12个具体评价指标;最底层(D)为待评价的野生木本观赏植物。

2.2.2 确定指标权重 确定各层权重是进行评价的前提条件。关于属性确定权重的方法较多,根据计算权重时原始数据来源不同,主要有三类,主观赋值法、客观赋值法和组合赋值法[13]。每类方法又包括若于种具体方法,如主观赋值法中的专家调查法(Delphi)、层次分析法(AHP)、二项系数法、环比评分法、最小平方法等。层次分析法(AHP)属于主观赋值法,是应用较广泛的一种,优点是可以定性与定量相结合,将复杂的同题简单化,将目标分解为几个方面多个因素进行分析和比较,最终给出目标决策,特别适用于多因素影响下的目标决策。相对于传统方法具有计算结果简单明了和便于掌握的优点。在参照文献[7-12]和专家及一线园林植物资源开发从业者的意见后,采用1~9比率标度[14]分别对2个层次的指标进行两两比较,构造出约束层相对于目标层的比较判断、标准层相对于约束层的比较判断共计4个判断矩阵,见表1至表4。通过一致性检验和层次单排序,计算结果显示指标一致性检测结果均小于0.1,模型矩阵判断均符合一致性,最终确定了各层次的评价指标权重(表1至表4)。

2.3 評价模型

2.3.1 数据获取 通过野外现场踏查和数据整理确定了72种野生木本观赏植物为研究对象。数据以口头访问的形式获取,访问对象包括当地林业技术人员、园林资源开发从业人员、园林市场销售人员以及研究园林资源开发方面的专家。结合野外调查获得的数据并参考《中国植物志》等文献[15-17],建立的观赏植物资源评价体系,按照制定的标准层的各项具体指标评价标准(表5)对浙川地区主要的72种野生木本观赏植物进行评价打分得到了相应的数据,见表5。

2.3.2 综合评价模型 在确定评价体系的具体指标的权重后,参照相关文献构建浙川地区主要野生观赏植物资源观赏特性、生物学特性、资源潜力和综合评价的模型。

公式中Wpj为标准层各指标的权重;Wi为综合评价指标权重;Sj为标准层中第j个指标的得分[7]。

2.3.3 开发等级划分 根据综合评分值的分布情况,为了整体上把握该地区野生木本观赏植物的优先开发次序,根据综合评价分值分布情况将其分为4个等级,Ⅰ级(Ⅰ≥3.9)重点开发对象,优先开发利用;Ⅱ级(3.9>Ⅱ≥3.6)次重点开发利用对象;Ⅲ级(3.6>Ⅲ≥3.2)一般开发利用对象;Ⅳ级(Ⅳ<3.2)较少考虑开发对象。

3 结果与分析

利用构造的综合评价体系对淅川地区72种野生木本观赏植物进行了评价,其中常绿7种、落叶65种、乔木36种、灌木28种、藤本8种。这些野生观赏植物共计43科68属,其中包含植物3种以上的有10个科含32属35种,分别占评价植物总科、属、种数的23.26%、47.06%和48.61%。包含植物3种以上的科分别是大戟科(Euphorbiaeeae)、马鞭草科(Verbena-ceae)、鼠李科(Rhatnnaceae)、卫矛科(Celastraeeae)、豆科(Leguminosac)、胡桃科(Juglandaceac)、木犀科(Dleaceae)、漆树科(Anacardiaccae)、蔷薇科(Rosa-ceac)、榆科(Ulmaceac)。

根据构建的野生木本观赏植物资源评价体系得出的综合得分,依照开发等级评价标准,对72种观赏植物进行分级[7-12],结果见表6。柘树(Cudraniatricuspidata)、牡荆(Vitex negundo L.var.cannabifo-lia)、杭子梢(Campylotropis macrocarpa)等11种野生植物被划为Ⅰ级,具有极高的观赏价值、良好的生物学特性及资源潜力,在未来开发利用时应作为重点对象,优先开发利用;灯台树(Bothrocaryum contro-versum)、流苏树(Chionanthus retusus)、圆锥铁线莲(Clematis terniflora)、刺楸(Kalapanax septemlobus)等25种野生植物被划为Ⅱ级,在未来开发利用时作为次优先开发;铜钱树(Paliurus hemsleyanus)、小叶女贞(Ligustrum quihoui)、扁担杆(Crewia biloba)、榔榆(Ulmus parvifolia)等26种野生植物被划为Ⅲ级,作为一般开发利用对象;扶芳藤(Euonymus fortunei)、栾树(Koelreuteria paniculata)、常春藤(Hedera nepal-ensis K.Koch var.sinensis)、乌桕(Sapium sebiferum)等10种植物被划为Ⅳ级,这些植物综合得分较低,在观赏特性、生物学特性和资源潜力方面得分均很低或者有几项得分极低,在开发利用时可以较少考虑或暂不予考虑。

4 小结与讨论

利用层次分析法建立了浙川野生木本植物资源评价体系,对选定的72种野生观赏植物进行综合评价和分级,结果显示,Ⅰ级野生木本资源有柘树、牡荆、杭子梢等11种,可优先开发;Ⅱ级有灯台树、流苏树、圆锥铁线莲等25种,可适度开发;Ⅲ级有铜钱树、小叶女贞、扁担杆等26种,可一般开发;Ⅳ级有扶芳藤、栾树、常春藤等10种,利用价值较低,暂不考虑开发,可为浙川地区野生木本植物开发提供参考[18]。

其他对植物资源的评价主要集中在定性评价和定量评价,早期的研究主要是较为浅显的定性研究,逐渐向定量化研究发展。此外在之前相关的研究中,大多是以野生植物资源为研究对象,将野生草本植物和野生木本植物放在一起进行评价[19],其评价结果可能不具有明显的代表性,本研究对野生木本观赏植物这一类进行综合评价,评价结果更具有参考价值。植物资源评价体系和方法有多种多样,各具特点,尚未有统一的评价方法,不同研究者选取的研究指标也不同。相比以往的研究,指标差异也很大,主要集中在标准层,有些研究选取指标较多,但有些指标可能存在重复情况,如观花、观果、观干与观赏色彩,这些指标代表的是被评价对象的具体特征,指标过少的评价体系可能会影响评价结果的准确性。大多研究中的约束层,从观赏特性、生物学特性和资源潜力3个方面进行评价,除此之外有的研究还包括经济价值、生态价值、应用价值等[川。就相关研究来讲,对植物评价行业内也没有统一的规范化指标,所以植物的评价呈现出多样化的体系和结果。

研究指标按参照以往学者所建立的指标体系,选取了观赏特性、生物学特征和资源潜力3个方面的12个具体指标,对浙川地区野生木本观赏植物资源进行综合评价。指标权重的确定是影响评价指标的重要因素,不同的评价研究侧重点也会不同,指标权重就会有差异,即使得分相同,得出的结果差异也很大。本研究通过1~9标度法两两对比构造判断矩阵得出权重,观赏特性(0.5396)>生物学特性(0.2970)>资源潜力(0.1634)。观赏植物资源开发主要是侧重于野生植物的观赏特性,因为观赏植物的价值主要通过观赏特性体现的,所以在评价体系中权重最大;其次是生物学特征,野生植物资源的开发植物生物学特性和开发难度息息相关[20]。例如繁殖难易程度和生长习性等;野生植物资源的开发对野生资源的数量依赖较小,一般来说野生观赏植物不可能直接移植利用,都要向一定方向驯化和扩繁后再推广使用,这样来讲资源潜力相对生物学特征权重较小。表1至表4中,标准层指标对决策目标的权重排序为P2>P6>P3>P1>P5>P12>P9>P8>P4>P10>P11>P7。其中P2、P6、P3、P1、P55个指标的权重均大于0.1,且5项指标的权重之和为0.5713,说明在进行野生观赏植物选择时,观赏器官显示度、繁殖难易程度、观赏期等5个具体指标要优先考虑;P;。、P11、P7为权重最小的3个指标,在进行野生植物选择时可较少考虑。

研究得出的综合得分高低并不代表该野生植物的绝对开发利用价值大小,所以依照该评价体系得分分级并不是绝对的。根据评价体系综合得分是由多方面决定,植物的各方面的特征、各项评分标准的制定、评价体系中各项指标的权重、评价的主观性[21]以及数据库的大小都会影响到综合得分的高低。植物资源评价是一项涉及多学科的复杂工作,对于评价方法和标准还没有统一标准规定,所以得到结果与现实野生植物资源开发工作具有一定的偏差,并不能绝对代表植物资源开发的优先次序。因此,提高评价结果的科学性以及评价标准的统一性还需要进一步深入研究与实践。

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收稿日期:2020-01-13

基金项目:国家自然科学基金青年基金项目(31600579);河南省林木种质资源清查专项(30601573)

作者简介:孙利强(1994-),男,河南兰考人,在读硕士研究生,研究方向为风景园林规划设计,(电话)19800367885(电子信箱)862183064@qqcom,通信作者,王鹏飞(1964-),男,河南信阳人,教授,博士生导师,主要从事风景园林规划设计研究工作,(电子信箱)188792041@qq.com。

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