基于AHP的北京地区景天属植物园林应用综合评价

荆 瑞，冯 黎，张 洁，尹德洁，董 丽

(北京林业大学 园林学院，花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室，国家花卉工程技术研究中心，城乡生态环境北京实验室，北京 100083)

基于AHP的北京地区景天属植物园林应用综合评价

荆 瑞，冯 黎，张 洁，尹德洁，董 丽*

(北京林业大学 园林学院，花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室，国家花卉工程技术研究中心，城乡生态环境北京实验室，北京 100083)

采用AHP层次分析法对在北京地区调查收集到的30种(品种)景天属植物进行园林应用综合评价。选取花、叶、其他观赏价值以及园林应用潜力等为评价指标，确定了景天属植物评价的4级18个指标，建立其综合评价模型。结果表明，将30种(品种)景天属植物共分为4个等级，其中Ⅰ级(分值≥4.0)3种(‘奇观’景天、花叶佛甲草、‘秋之喜悦’景天)、Ⅱ级(分值3.5～4.0)11种、Ⅲ级(分值3.0～3.5)12种、Ⅳ级(分值≤3.0)4种。并参考综合评价及各层次评价结果，结合景天的观赏特性、景观营造目的以及苗圃的产量供应，推荐了不同园林绿地形式中较适宜的景天种类。

景天属； AHP； 园林应用； 综合评价

景天属(Sedum) 是景天科的一个重要类群，为1年生或多年生宿根花卉，全属有470种左右，我国有150种以上[1]。景天属植物抗逆性强，养护管理成本低，是创建节约型园林不可或缺的植物种类。其生长整齐，覆盖性好，观赏价值高，是立体绿化、边坡绿化、地被花卉的理想材料，亦可用于花坛、花境、专类园和盆栽观赏。景天属植物作为优良宿根花卉，国外引种以及乡土植物的深度开发丰富了其园林应用。然而，对这些品种适应性的系统评价缺乏及种质资源的不合理利用，导致景天属植物在园林应用中仍存在色彩单调、品种单一的问题。据资料显示，北京市的苗圃中已大规模生产的景天品种有21种，但其中园林绿地应用的仅有8种，仍有13种几乎未被推广应用，应用频率较高的仍是常见的八宝景天(Sedumspectabile)、景天三七(Sedumaizoon)、垂盆草(Sedumsamentosum)和佛甲草 (Sedumlineare)等品种[2]。目前，针对景天属植物的研究多集中在其抗性生理[3-5]、重金属胁迫[6-7]、药用价值[8-9]等方面，缺乏对其多样性种质资源园林应用的评价筛选。

近年来，运用层次分析法 (AHP，Analytic Hierarchy Process)对鸢尾[10]、杜鹃[11]、樱花[12]、大花蕙兰[13]等植物进行了客观评价，使其园林应用更加科学、合理。但在景天属植物的园林应用评价中，仅高政平等[14]对徐州市景天科野生观赏植物资源园林开发价值进行了评价。而鲜见北京地区的景天属植物资源的相关研究。因此，采用AHP法对北京地区调查收集到的30种(品种)景天属植物的园林应用价值进行综合评价，以期为景天属植物在北京地区乃至华北地区的园林应用提供一定的科学理论参考。

1 材料和方法

1.1 研究区域概况

北京市位于华北平原的西北部(115°24′—117°30′E、39°38′—41°05′N)，属暖温带半湿润半干旱季风气候。主要气候特点是：四季分明，光照充足，夏季炎热多雨，冬季、初春寒冷干燥，春秋季短。主要气象灾害有干旱、洪涝、大风、寒潮、冰雹等。年均气温12.3 ℃，全年无霜期180～200 d，西部山区较短，年均降雨量483.9 mm，降水季节分配不均匀，80%集中在夏季，土壤以棕壤和褐土为主。

1.2 试验材料

试验材料为2013年4月—2015年6月在北京地区收集的30种(品种)景天属植物(表1)，所有种(品种)均栽植于北京林业大学苗圃实习基地。

表1 试验材料及来源

1.3 试验方法

引种栽植后，分别对30种(品种)景天属植物的形态特征、生物学特性以及抗性生理(抗旱、抗寒、抗病虫害)进行观测、记录，结合文献查阅、信息询问和各类绿地资源观测对其主要观赏特性、适应性、生长势、应用方式等进行统计，在此基础上运用综合评价模型对其进行园林应用综合评价。

1.3.1 综合评价层次模型的构建 选取影响景天属植物园林应用价值的18项具体指标，根据其隶属关系建立客观、合理的层次评价模型(图1)。模型包括目标层A(北京地区景天属植物园林应用综合评价)、约束层C(花、叶、其他观赏价值以及园林应用潜力)、标准层P(花色、花量、开花季节等18个综合评价景天应用价值的因素)、最低层[待评价的景天属各种(品种)]，各层次之间互不相交。

图1 景天属植物园林应用价值综合评价模型

1.3.2 评分标准的建立 根据模型标准层指标的具体性状，设立5分评价标准。以问卷调查的方式征求对景天属植物较为了解的专家及研究生意见，为保证研究结果的科学性，研究共征询具有园林专业背景的学生及从业人员90人，其中包括北京林业大学园林、园艺、园林植物与观赏园艺、风景园林专业本科生、研究生和行业工作者，征询对象均为有园林专业背景的人员，对景天属植物具有良好的认知和评判能力。采用5分评分标准邀请参评人员对各相应指标进行评分赋值(表2)，计算得出其总分，从而进行分级评价。

表2 景天属植物指标评价标准

续表2 景天属植物指标评价标准

1.3.3 判断构建的矩阵及一次性检验 根据上述的层次模型，采用1～9比率标度法(表3)构造判断矩阵。通过对各项指标两两比较，判断出其相对重要性，构造出A-C、C-P共5个距阵。计算判断距阵的最大特征根及对应特征向量。5个矩阵均应满足CR<0.1 ,否则应进行适当调整，使得整个模型层次满足一致性。

表3 北京地区景天属植物综合评价的标度

2 结果与分析

2.1 权重分析

由第2层C和第3层P的排序结果，确定了第3层P中各评价指标相对于A的重要性权值，即层次总排序(表4)，在咨询的90名专业人员中，46.94%、30.76%的人分别认为景天属植物叶的观赏价值、园林应用潜力最重要，在层次总排序权重值中指标因子排名前五的为叶色、抗逆性、繁殖能力、叶肉质化程度和绿期，权重分别为0.193 6、0.114 9、0.108 9、0.103 6和0.090 9(表4)。

表4 景天属植物综合评价体系层次的总排序权值

2.2 景观价值综合评价

根据综合评分的结果，并结合实际观察情况以及查阅相关文献资料，将30种(品种)景天属植物园林应用价值分为4个等级(表5)。Ⅰ级(分值≥4.0)共计3种，园林应用综合价值最高，建议广泛使用，分别是‘奇观’景天、花叶佛甲草、‘秋之喜悦’景天。其中‘奇观’景天叶色明亮，株型一致，花色淡雅，开花整齐，花期可至深秋，可延长园林应用观赏时长，抗逆性极强，抗旱，抗寒，耐瘠薄；花叶佛甲草抗旱性强，株型小巧，叶色新奇，适于做立体绿化和小型盆栽；‘秋之喜悦’景天花期长，花后观赏效果佳，挂果期可至深秋，生长适应性强，繁殖能力强。 Ⅱ级(分值3.5～4.0)共计11种，园林应用综合价值较高，推荐使用。Ⅲ级(分值3.0～3.5)共计12种，综合园林应用价值高。Ⅳ级(分值≤3.0)共计4种，综合园林应用价值一般，不推荐使用。

表5 30个品种(种)景天的景观价值综合评价

2.3 基于AHP的不同园林应用方式的景天种类推荐

综合评价的结果是由约束层的4个指标的评价结果进行权重赋值评价得出，因此有些景天总体评价得分较低，但在某方面观赏价值较高，可通过不同应用方式进行调整。如景天三七、德国景天、‘精灵’灰毛费菜综合评价排名靠后，排第20、21、22，但其抗逆性强，适应能力好，园林应用潜力排名靠前，排序为7、8、9(由于计算过程复杂，每个品种各层次评价结果不作详述)，且其他观赏价值排序也较靠前，排序为13、11、12。中华景天虽然综合评价排名不算靠前(排序第14)，但其花开繁密，花色(白粉色)新奇，观赏特性较好(排序第2)。‘紫帝’景天叶色新奇，叶的观赏价值排名第2，但其易倒伏、适应性差，所以其综合评价排名不靠前(排序第15)。旋叶姬星美人、姬星美人综合评价排名第28、29，但其株型小巧，其他观赏价值(排序第3、4)较高。因此，不同的园林应用方式下，根据景天属植物不同的观赏特性，分别推荐景天种类见表6。

表6 北京地区不同观赏用途景天种类推荐

3 结论与讨论

本研究采用AHP评价模型对北京地区的景天属植物园林应用价值进行评价，得到其综合应用价值排序，将所收集的景天属植物分为4个等级，并参考各层次评价结果，结合景天属植物的观赏特性、景观营造的目的以及苗圃的产量供应，推荐了不同园林绿地中较适宜的景天种类。通过综合评价模型的建立，进行定量与定性分析，科学系统地评价并筛选了景天属种质资源，弥补了人们以非定量因素主观评选景天属植物方法的不足。不同观赏特性景天属植物的推荐，使设计师在实际的园林应用中能根据场地现状、景观效果、生态效益、自然环境条件的要求，选择适宜的景天属植物种类进行景观营造，优化景天属植物的园林配置模式。

虽然评价是在了解各个景天的优良特性、生态习性和部分科学试验数据的支撑下完成的，但是由于AHP评价模型存在评价权重值、专家评分等主观判断的因子，判断的结果也存在一定的片面性。如何尽量减小主观差异，使评价结果更加真实可靠，需要更进一步的研究。并且评价模型中的部分指标(如抗逆性中的抗寒、抗病虫害等)没有综合科学理论数据支撑，仅靠单一数据的人为主观判断，缺乏一定的科学性、客观性，在今后的研究中可对各指标进行具体定量化分析，以保证结果的科学性与可行性。

[1] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志[M].北京:科学出版社,1989.

[2] 冯黎,张洁,荆瑞.北京地区景天属植物资源及园林应用评价[J].西北林学院学报,2015,30(5):278-282.

[3] 王倩,关雪莲,胡增辉,等.3种景天植物叶片结构特征与抗寒性的关系[J].应用与环境生物学报,2013,19(2):280-285.

[4] 周媛,徐冬云,董艳芳,等.9种轻型屋顶绿化景天属植物的抗旱性研究[J].中国农学通报,2012,28(25):294-301.

[5] 张文娟,李连国,郭金丽,等.高温胁迫下6种景天植物的形态特征及生理响应[J].内蒙古农业大学学报(自然科学版),2012,33(4):41-45.

[6] 郭凡嫡,潘俊,孙丽娜,等.草酸联合东南景天修复镉污染土壤实验研究[J].东北大学学报(自然科学版),2015,36(7):1029-1032.

[7] 周守标,徐礼生,吴龙华,等.镉和锌在皖景天细胞内的分布及化学形态[J].应用生态学报,2008,19(11):2515-2520.

[8] 徐先静,黄改荣,段明勤,等.大株红景天注射液联合阿托伐他汀对老年急性冠脉综合征患者的治疗效果[J].郑州大学学报(医学版),2015,50(3):450-452.

[9] 郭娜.红景天苷及其代谢产物酪醇在大鼠体内的药物代谢动力学研究[D].哈尔滨：东北林业大学,2012.

[10] 王文元,史国旭,周文强,等.熵AHP法对鸢尾宿根花卉的综合评价[J].中国农学通报,2012,28(16):292-298.

[11] 周媛,郭彩霞,童俊,等.杜鹃种质综合评价AHP模型的建立及应用[J].湖北农业科学,2014,53(13):3099-3102.

[12] 宋爱春,孙玉红,肖鸿堉,等.北京玉渊潭樱花景观评价模型构建[J].西北林学院学报,2015,30(2):251-256.

[13] 白为,王辉,韩菊兰,等.AHP评价法在大花蕙兰杂交后代选育中的应用研究[J].安徽农业科学,2014,42(15):4599-4601.

[14] 高政平,张莹,徐万泰.徐州市景天科野生观赏植物资源园林开发价值评价[J].山东林业科技,2014(4):21-25.

AHP-based Comprehensive Evaluation of Landscape Application ofSedumsin Beijing Area

JING Rui,FENG Li,ZHANG Jie,YIN Dejie,DONG Li*

(Beijing Key Laboratory of Ornamental Plants Germplasm Innovation & Molecular Breeding,National Engineering Research Center for Floriculture,Beijing Laboratory of Urban and Rural Ecological Environment, College of Landscape Architecture of Beijing Forestry University,Beijing 100083,China)

This paper proposed a comprehensive evaluation model by AHP to access the landscape application value of 30Sedumsinvestigated and collected in Beijing area.Flower ornamental value,leaf characteristics,remained ornamental value and landscape application potential were selected to define 18 evaluation indexes in 4 grades to build the model.The results showed that,first grade(≥4.0 scores) included 3 kinds ofSedums(Sedumspectabile‘Rosenteller’,Sedumlineare‘Variegatum’,Sedumspectabile‘Autumn Joy’),11 kinds in the second grade(3.5—4.0 scores),12 kinds in the third grade(3.0—3.5 scores) and 4 kinds in the fourth grade(≤3.0 scores).According to the comprehensive evaluation result,evaluation results of each level,ornamental characteristics,purpose of landscape construction and nursery production supply,the suitableSedumswere recommended for different forms of green space.

Sedum; Analytic Hierarchy Process; landscape application; comprehensive evaluation

2016-05-22

科学研究与研究生培养共建项目(2015GJ-03，2015BLUREE01)

荆 瑞(1991-)，女，山西临猗人，在读硕士研究生，研究方向：园林植物资源及其应用。 E-mail：jingrui1026bjfu@163.com

*通讯作者：董 丽(1965-)，女，山西万荣人，教授，博士，主要从事园林植物资源及其应用的研究与教学工作。 E-mail：dongli@bjfu.edu.cn

S731.2

A

1004-3268(2016)10-0128-06