李荣彩 周金火 黄碧丽 戴腾伟 陈璐 陈风华
摘要:对在针对泉州市中心城区道路上示范应用的28个适应性强、生长良好的引进树种,采用层次分析法系统建立综合评价体系,从生长型、适应性、生长特性、观赏性、滞尘能力等方面,综合评价28个这些树种并分级,结果表明:综合效果为一级的树种有菩提榕、台湾栾树、美丽异木棉、鸡冠刺桐、小叶榄仁、柳叶榕、重阳木、和垂榕等共8种,二级树种8种,三级树种9种,四级树种3种,一级最好,四级最次。
关键词:行道树 ; 层次分析法 ; 引进树种 综合评价效果 ;泉州;广东园林
中图分类号:S731.8
文献标识码:A
城市园林是城市环境与景观最重要的组成部分,而行道树系统是整个又是城市园林系统中最重要的组成因素之一。据北美的研究发现,环境良好的城市,行道树一般会可占到城市树木总数的10%15%,构成成为城市建筑峡谷中的林带。行道树的树种选择和经营管理水平直接关系到街道绿化的质量及特色,直接反映一座城市的精神风貌[1,~2]。园林植物种类选择与配置的合适与否,决定了城市绿地系统能否充分、有效地实现其生态效益与综合功能能否充分、有效地发挥[3]。因此,对城市园林绿化树种进行科学合理的评价和分析,可以为城市园林绿化树种选择优化树种选择提供科学依据,使城市园林绿化建设更加合理化、规范化和科学化,从而实现城市园林的可持续性发展[4]。
2006年3月至2008年底,泉州市依据以园林植物适应性强、生长状态良好的为原则,从福建省内城市和福建周边省和省外周边城市引进乔木树种,经苗圃栽培试验后选择22个树种;从泉州市区和、郊区、和县等地方中原仅应用于庭园树及造林的乔木树种中选择引入6个树种,共28个树种。将此28个引进树种,在中心城区道路上进行示范应用。并于2006年3月至2010年底对这些树种作为行道树进行24年的观察研究,对它们的生长型、适应性、生长特性、观赏性、滞尘能力等性状进行详细调查,然后根据调查数据,用层次分析法对调查数据进行综合分析和排名,以筛选出优质的行道树种,为泉州市和福建其他城市选择的行道树引种和选择应用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1材料
泉州市中心城区道路上示范应用的28个引进乔木类行道树种。
从泉州以外地区引进的行道树种有:柳叶红千层(Callistemon salignus)、美花红千层(C. rigidus)、腊肠树(Cassia fistula)、水翁(Cleistocalyx operculatus)、大叶杜英(Elaeocarpus balansae)、水石榕(E. hainanensis)、鸡冠刺桐(Erythrina crista-galli)、垂榕(Ficus benjamina)、柳叶榕(F. binnendijkii ‘Alii)、幌伞枫(Heteropanax fragrans)、台湾栾树(Koelreuteria elegans)、大叶紫薇(Lagerstroemia speciosa)、黄金宝树(Melaleuca bracteata)、印度紫檀(Pterocarpus indicus)、假萍婆(Sterculia lanceolata)、萍婆(S. monosperma)、海南蒲桃(Syzygium hainanense)、水蒲桃(S. jambos)、火焰木(Spathodea campanulata)、小叶榄仁(Terminalia mantaly)、大叶榄仁(T. catappa)、锦叶榄仁(T. mantaly 'Tricolor')。
从泉州市内庭院树和造林树引入的行道树应用的树种有:重阳木(Bischofia javanica)、美丽异木棉(Ceiba speciosa)、尖叶杜英(Elaeocarpus. apiculatus)、菩提榕(Ficus religiosa)、黄槿(Hibiscus tiliaceus)、桃花心木(Swietenia macrophylla)。
1.2研究方法
1.2.1 示范树种的调查
采取普查的方法,对该28种行道树进行全面地性调查观察。
1.2.2 评价指标体系的建立
层次分析法是美国运筹学家Saaty教授于20世纪70年代提出的一种实用适用于多方案或多目标的决策方法。该方法自1982年被介绍到引入我国以来,已被迅速应用到旅游景区竞争力、旅游资源价值、生态环境质量等方面的评估上面中,并且在建立各种评价指标体系方面上也得到广泛应用[5]。
本文拟运用层次分析法[6]建立泉州市区行道树引种应用效果综合评价体系,构建层次结构模型,构造判断矩阵,计算权重向量。
1)构建层次结构模型
评价体系层次结构模型的主要构建主要依据是罗颀的“福建省公路行道树种的选择和应用”[7] 、罗浩南等的“东莞市优质行道树的选择与应用”[8]等文献,并同时结合泉州市特定的环境条件和城市绿化的实际对各层次指标进行适当调整。首先,泉州市中心城区以常绿树种居多,落叶树种较少,且使用频度较低,景观季相不明显,解决这一问题的重要途径是成为道路绿化上的一个不足,引进并推广应用优秀落叶景观树种是解决这一问题的重要途径[9],因此层次结构模型没有把生活型列入的生长型下属指标元素不考虑生活型。第二其次,在选择应用树种时,我们已经根据安全淘汰法淘汰了有致敏性、检疫性有害生物并且会释放污染气体及检疫性有害生物危害对象的树种,因此层次结构模型也没有把致敏性列入评价指标。第三再者,考虑到根据城市绿化生态功能在生态城市建设中越来越受重视的趋势,层次结构模型中增加了滞尘能力的评价指标。第四最后,根据城市行道树种植所处环境的实际,层次结构模型没有把耐湿能力列入评价指标。综合评价的层次结构模型如图1所示。
把园林树种综合评价指标体系分为3个层次。第一层为目标层A,即对城市园林树种进行综合评价;第二层为准则层B,即综合评价的园林树种的的5个主要方面;第三层为指标层C、D,即对园林树种综合评价主要方面的具体指标。上一层次对支配下一层次有支配作用,下一层次影响对上一层次有影响作用。
图1泉州市区行道树引种应用效果综合评价结构模型
2)构造判断矩阵,计算权重向量
在以上图一确定的评价层次结构中,各层次每一个元素和该元素支配的每个指标都构成一个子区域,运用比率标度法将各层次内的各元素相对重要性的逻辑判断数量化,构造各层次的判断矩阵,以方根法求得权重值,计算各层次各元素对上一层次的权重和指标层所有元素对于目标层的权重。
a 判断矩阵的构建方法
根据层次分析法原理[7],假定A层中元素Ak与下一层次中的元素B1,B2……,Bn有联系,构造的判断矩阵如表1所示:
b 相对重要性的数值的确定
判断矩阵的相对重要性的数值,同样主要依据文献[6-~8],并结合泉州市特定的环境条件,经过咨询专家咨询评价再确定。首先,由于评价体系层次结构模型没有把生活型列入生长型下属指标元素,因此在判断矩阵中相应地减少生长型对应用效果综合评价的重要性数值。其次,泉州市地临东南沿海,多台风灾害,特别在2010年9月10日遭受台风“莫兰蒂”重创,城市园林绿化损失惨重,更是敲响了园林绿化种树种的选择应十分重视应具备抗风能力的警钟。泉州市地处南亚热带气候区北部,和全国其他地区一样,二十一世纪21世纪以来,气候异常,极端天气及气候事件突发、多发,持续低温在有些年份频发,而引进树种原产地大部分为亚热带和热带。为此因此,在判断矩阵的构建时较大幅度提高了抗风能力和、抗寒能力对适应性的重要性数值,相应地适当提高了和适应性对应用效果综合评价的重要性数值。
c 计算权重向量
①各层次每一元素对上一层次的权重,具体计算步骤为:
(a)计算判断矩阵每一行标度的乘积的n次方根 : ;
(b)通过归一化处理得特征向量(其数值即为权重) : 。
②指标层所有元素对于最高层(目标层)的权重。方法是在形成各层次每一元素对上一层次的相对权重的基础上,将最后一层元素的权重依次乘以上一层受控元素的相对权重,从而形成各元素对于总目标的绝对权重。
运用以上所示方法构建的各个层次的判断矩阵及权重计算结果见表2~9。
1.2.3 评价指标体系指标的调查和确定
根据层次分析法准则层所定的各项指标,拟定行道树种的调查项目,采用10分制对各指标进行分值的界定[8],制订如下:
冠形:披散(8分) ,一般(6分) ,紧凑(4分);干性:挺直(8分),一般(6分),微弯(3分);叶幕:密(8分),中等(6分),疏(4分)。
耐旱:强(9分),中(7分),弱(4分);耐瘠:强(9分),中(7分),弱(5分);喜光:强(9分),中(7分),弱(4分);病虫抗性:强(7分),中(4分),弱(1分);抗风性:强(8分),中(6分),弱(2分);抗寒能力:强(9分),中(7分),弱(4分)。
生长速度:快(8分),中等(4分),慢(2分);养护特性:粗放(8分),精细(4分);寿命:长(9分),中(6分),短(3分)。
外形:宽卵形(8分),椭圆形(6分),卵形(4分),塔形(2分);花相:密满(8分),覆被(6分),团簇(4分),星散(2分);花色:红(8分),黄(6分),白(4分),蓝(2分);花径:大(8分),中(6分),小(3分);花密度:密(6分),疏(3分)。
叶色:秋色(8分),春色(7分),浓绿(6分),浅绿(5分);叶形:奇异(8分),常形(4分),复叶(3分);叶面积:大(6分),中(4分),小(2分)。
滞尘能力:强(8分),中(4分),弱(1分)。
根据以上制定的分值界定方法对28个引进树种进行评分。
2 结果与分析
2.1 泉州中心城区引进示范应用的引进行道树种概况
经统计,2006年3月至2008年底,泉州市引进28个示范应用的28个引进行道树种,共计3999株。从表10中可以看出,应用数量最大的树种是鸡冠刺桐,其次为美丽异木棉、台湾栾树、菩提榕、柳叶榕、小叶榄仁、重阳木、垂榕等。
2.2 泉州市区引进应用行道树种综合评价结果
根据28个树种各调查项目的评分结果及各指标通过层次分析法得到的权重计算其综合得分。根据然后就综合评分结果,对28个树种进行评价排序分级,按综合得分高低划分为4个等级,I级:≥7.5000 ,Ⅱ级: 7.0000 ~7.4999 ,Ⅲ级:6.5000 ~6.9999,Ⅳ级:< 6.5000 ,综合评分及排序结果见表11。
从表11得出综合评价分级结果如下:
(1)综合评价为I级的共有8种:菩提榕、台湾栾树、美丽异木棉、鸡冠刺桐、小叶榄仁、柳叶榕、重阳木、垂榕。结果表明,综合评价I级的树种,示范应用数量也最多,这与从苗圃选择示范应用树种时思路相吻合。
(2)综合评价为Ⅱ级的共有8种:美花红千层、大叶杜英、假萍婆、水蒲桃、海南蒲桃、萍婆、黄槿、大叶紫薇。
(3)综合评价为Ⅲ级的共有9种:大叶榄仁、锦叶榄仁、水翁、幌伞枫、桃花心木、腊肠树、柳叶红千层、黄金宝树、印度紫檀。
(4)综合评价为Ⅳ级的共有3种:尖叶杜英、火焰木、水石榕。
3 讨论
通过上述综合评价分级的结果可看出:评价为I级的8个行道树树种,综合效能最高,不仅适应性强,抗风、耐旱、耐瘠薄,萌芽力强,病虫害少,抗大气污染,而且生态功能及观赏性都非常高,可作为泉州市最适宜的行道树种的首选种类,在城市道路绿化时加以广泛推广应用。如菩提榕,叶形优美,浓荫盖地,寿命长,且耐湿 [10-~11]。台湾栾树,深根性,对水湿亦有一定的抵抗力,花序、果实及叶片色彩均饶富丰富多样变化[12]。美丽异木棉,花朵艳丽,盛花期满树缤纷,极其壮观[13]。鸡冠刺桐,花形独特,全年有花,耐热耐寒,且抗盐碱[14]。小叶榄仁,主干笔直,层次分明,颇具特色,耐热、耐盐碱,易移植[13]。柳叶榕及垂榕,叶片绮丽,遮荫效果佳,抗有害气体及烟尘,可清洁空气[15]。重阳木,树冠广展粗广,翠盖重密浓密,春秋两季红叶观赏性高,深根性,耐水湿,抗寒能力强,对氯气、氯化氢等气体的抗性均较强[16-~17]。
评价为Ⅱ级的8个行道树树种,综合效能也较高,生长特性、抗性各方面也比较出色,只是个别指标没有达到要求。如美花红千层,对烟尘抗性不强[18]。此级树种可作为泉州市行道树的一般树种,在道路绿化时根据实际情况,尽可能地选择应用,不仅可以可起到丰富城市的绿化树种种类,而且还能和增加城市人工植物群落的物种多样性的作用。
评价为Ⅲ级的绿化树种,其综合效能较低,多个指标没有达到要求。如幌伞枫,虽树姿优雅,并能抗大气污染,但不耐寒,对土壤、水分也有一定的要求要求较高[19]。此9个树种可作为泉州市行道树种类选择的辅助和补充,要根据实际情况,或在特定条件下,慎重选用。
评价为Ⅳ级的绿化树种,其综合效能很差,不宜选用作为泉州市的行道树种。如水石榕,喜半阴,、喜温暖,不耐寒不耐、贫瘠,喜湿但不耐积水[20]。建议根据需要,将此3个树种小范围引种驯化研究,或采取必要的栽培措施,适当选用。
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