山西地区中草药植物在花海景观中应用价值综合评价

史晓露，王金耀，李森，刘艳，张璐瑶，亢秀萍，邢国明*

(1.山西农业大学 园艺学院， 山西 太谷 030801；2.山西省设施园艺工程技术中心，山西 太谷 030801)

近年来，伴随着建设美丽中国和实施乡村振兴等一些列国家战略，“花海”作为一种植物景观形式发展迅速，但随之也出现了许多问题[1]。例如在植物选择方面，只注重外在观赏价值，忽视其经济价值，导致了许多花海景观是一次性的花卉展示，无法做到可持续发展，造成资源浪费，同时衍生出功能单一，产品匮乏等一系列问题。另外，营造花海景观的植物种类局限在波斯菊、蓝花鼠尾草和柳叶马鞭草等常见一二年生草本花卉，景观效果同质化现象严重[2,3]。中草药作为山西省六大农业优势产业之一，其经济价值明显，生态适应性强，种类丰富多样。将中草药应用到花海景观中，既可形成特色景观，又可弥补目前花海景观缺乏经济价值的问题。

层次分析法[4](The analytic hierarchy process)(简称AHP)将定性判断与定量分析相结合，用数量形式表达和处理人的主观偏好，可以有效量化主观判断，使评价结果相对全面客观[5]。近年来该方法已用于城市绿化植物综合评价[6]、药用植物资源评价[7]、森林公园植物景观规划研究[8]、特定区域观赏植物应用价值综合评价等领域[9～14]，为植物资源品种筛选、景观应用等方面提供了科学的方法指导。

本研究在深入调查山西地区中草药植物种质资源的基础上，采用层次分析法，选取中草药植物的观赏性、适应性、生长特性中的多个指标，并以此为衡量标准，对中草药植物在花海景观的应用价值进行综合评价，以期挖掘中草药植物在花海景观、大地景观、园林建设、美丽乡村建设等领域的应用潜力，扩展和延伸中草药植物的功能和价值，为中草药植物在乡村振兴和美丽乡村建设的应用提供新的思路。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

本研究对山西省五台山(忻州，113°29′～113°44′E，38°50′～39°05′N)、蟒河(晋城，112°22′～112°31′E，35°12′～35°17′N)、历山(运城，111°51′～112°5′E，35°16′～35°27′N)、庞泉沟(吕梁，111°22′～111°33′E，37°45′～37°55′N)和芦芽山(忻州，111°50′～112°5′E，38°35′～38°45′N)等自然保护区的中草药植物资源进行了调查，研究区气候类型为温带大陆性季风气候，年平均气温在-4～14 ℃之间，年平均降水量在500～900 mm之间。地形以山地为主，地势起伏大。海拔在624～3 058 m之间[15]。

1.2 确定评价对象

根据《山西省中药材产业发展“十三五”规划》，进一步推动山西省中药材产业实现特色发展，对五台山、蟒河、历山、庞泉沟和芦芽山5个自然保护区的中草药植物资源进行了调查，选择了山西地区常见的74种中草药植物，对其综合应用价值进行评价。

1.3 评价方法

1.3.1 评价指标的确定和综合评价模型的构建

根据本评价的目的和指标选取的原则，参考颜玉娟、夏冰、贠建全和周满宏等构建的观赏植物评价体系[8～14,16]，结合花海景观中植物选择的要求[17]，构建了由观赏性、适应性和生长特性3个方面16个指标组成的评价体系。

构建的层次结构模型为：目标层(A)为中草药植物的综合评价；约束层(C)将观赏性、生长特性和适应性设置为约束层；标准层(P)和次标准层(S)为具体的评价指标；最底层(D)为待评价的中草药植物(表1)。

1.3.2 判断矩阵一致性检验

根据目标要求，对比表2中1-9项标度值，按照每一层对其上一层的重要程度赋值，构造了六个判断矩阵，应用Yaahp软件，求得权重值，经一致性检验，CR<0.1，均具有满意的一致性(表3)。

1.3.3 层次总排序权值的计算

通过同一层次中各评价指标单排序的结果，以及所隶属的上一层次元素的权重，计算该指标相对总目标A的权重值(表4)。

1.3.4 评分标准的制定和综合评价得分的计算

该评价模型参考了毛世忠等人的研究成果[13,14，16～18]，根据花海景观的观赏特性、适应性和生长特性，对评价指标制定五级评价标准，以1～5分值来评价各个指标(表5)。将每个植物各指标的得分值与表对应指标的总排序权重值加权综合就是该植物的综合得分。

2 结果与分析

2.1 中草药植物的多样性分析

所评价的74种中草药植物，乔木1种，灌木9种，草本64种，隶属于34科66属，其中种数较多的科是菊科(10种)、百合科(8种)、唇形科(7种)、毛茛科(7种)和蔷薇科(5种)、分别占评价总数的13.51%、10.81%、9.46%、9.46%和6.76%。从属的统计分析来看，最多一属为百合属(3种)，其次为黄精属(2种)、菊属(2种)、荞麦属(2种)、芍药属(2种)和石竹属(2种)。上述调查结果表明，山西地区有较为丰富的中草药植物资源。

表2 综合评价标度表Table 2 The scale table of comprehensive evaluation

2.2 约束因子和指标重要性分析

在本研究中，以排序权重的大小衡量中草药植物应用过程中限制因素的大小，权重为观赏性(0.804 4)>适应性(0.121 8)>生长特性(0.073 8)(表3，表4)。表明在决策时，首先考虑植物的观赏性，观赏性是影响花海景观最重要的因素。在最终选取的16个指标中，花量覆盖率(S4)、株型(P4)、花序着生位置(S3)、群体花期(S1)、花色(S2)、抗旱(P8)比重较大，分别是0.204 6、0.156 7、0.123 5、0.081 6、0.078 8、0.060 9，在选择植物时，花量覆盖率、株型、花序着生位置、群体花期、花色、抗旱指标较为重要。花量覆盖率的高低会影响花海景观效果的呈现，花量覆盖率高使花海在视线范围内能够色彩绚丽、开阔壮观、整体感强的景象，具有更高的观赏价值[19]，因此，花量覆盖率占有较大的权重。花海植物具备株型紧凑、观花效果好、群体花期集中等特性会增强花海效果。评价指标的总排序与客观实际相符，通过对山西地区中草药植物的综合评价，表明此评价方法简单易行，并能较准确反映实际情况。

2.3 中草药植物的综合得分与等级

利用以上评价体系，分别计算74种中草药植物的综合评分。根据评分结果，将其划分为4个等级(表6)，其中Ⅰ级(>4.0分)共计22种，为Ⅰ级适用于花海的中草药植物，景观价值综合评价高，在山西地区花海景观中建议优先考虑使用。Ⅱ级(3.3～4.0分)，共计25种，综合得分较好，景观价值综合评价较高；Ⅲ级(2.6～3.3分)，共计19种，景观价值综合评价一般；Ⅳ级(<2.6分)，共计8种，景观价值综合评价较差。

表3 判断矩阵及一致性检验Table 3 Judgement matrix and identical test

表4 标准层(P)(S)对于目标层(A)的总排序值Table 4 The total sorting weights of standard layer(P)(S)on target layer(A)

续表4

表5 评价指标评分标准Table 5 Evaluation standard of Evaluation index

续表5

表6 中草药植物的综合评价值与等级Table 6 The comprehensive evaluation value and level of Herbal plant

续表6

Ⅰ级中草药植物具有较高观赏价值，并且适应性强，生长特性优良，应优先考虑使用。其中，综合得分最高的是母菊，高30～40 cm，花白色，株型紧凑，群体花期长达45 d左右，其抗旱，抗病的能力强；其次是中国石竹，高30～50 cm，群体花期长，花量覆盖率高，花色鲜艳，具有顽强的生命力；连翘和山茱萸是春季花灌木，二者综合得分相同，观赏价值较高，连翘和山茱萸花色相似，连翘花量覆盖率大于山茱萸，但山茱萸除了观花，观姿价值，还有观果价值，果色红色，显著度较高；菊芋、向日葵、飞燕草、万寿菊、杭白菊、亚麻和荞麦等被划为了Ⅰ级，它们花朵繁密且花色艳丽，株型紧凑，可呈现较好的花海景观效果，在未来的应用中应作为重点考虑对象。被划分为Ⅱ级的植物有：板蓝根、川赤芍、拳蓼和丹参等，可作为未来应用的次重点对象，川赤芍花大色艳，株型饱满；板蓝根、拳蓼、丹参和藿香小花多而亮丽，适合用作花海景观。被划分为Ⅲ级的有地黄、薄荷和紫苏等，可被作为一般应用的对象考虑；被划分为Ⅳ级的有半夏、益母草、黄精、玉竹、北重楼和党参等植物，这些植物花色暗淡、花量覆盖率低、株型一般，受观赏价值、适应性、生长特性一项或两项评分的限制，最终导致综合评价不高，在花海应用中应较少考虑。

3 结论与讨论

在观赏植物应用价值评价体系的约束层中，张杨、任学敏等人从观赏性、适应性、生物学特性、资源潜力、栽培管理方面进行评价[20,21]，杨学军、田园、龙梦琪等人从生态价值、经济价值等方面进行评价[22～25]，刘江枫只从观赏性方面进行评价[18]。本研究在参考以往研究者所建的评价体系的基础上，将观赏性、适应性和生长特性三个方面设定为约束层。花海景观的主要功能是其美化功能，具有较高的观赏性才能形成壮丽的花海，因此，观赏性权重最大；考虑到选取的植物多是山西地区的乡土植物，具备较好的生态适应性，故适应性权重次之。在适应性中，抗旱指标比抗寒指标权重高，是因为山西地区少雨，植物具备抗旱性，可以降低维护成本。

具有单一观赏价值的植物其综合得分可能会落后于观赏价值多样的植物。如处于Ⅲ级的地肤，花红褐色，极小，观花价值差，但地肤的株型和观叶价值极好。每年秋季，地肤由绿色逐渐变为红色，视觉效果强，群体效果好，具有较高观赏价值。但由于评价体系中观花价值指标多、权重大，观叶价值指标稍显单一，所以其综合评分落后于观赏价值多样的植物。因此，在利用层次分析法进行植物综合评价的过程中，应针对不同应用范围或不同观赏类型植物的特性，构建与之相适应的评价体系，使评价结果更加合理化。评价植物的抗寒性、抗旱性等指标时，主要以实地调查和查阅文献为主，缺乏生理试验的有力支撑，在今后的研究中，需要与抗性试验相结合，完善评价模型。

不同用途、不同尺度以及不同观赏方式等目标层不同，评价结果也会有所不同，如处于综合评价Ⅲ级的荷包牡丹和铃兰，花形可爱，颜色亮丽，单株有很高的观赏价值，但着花位置低于叶片，花量覆盖率低，作为花海应用时效果较差，却是花境配置的良好材料。因此，综合得分低的植物在花海景观中同样具有一定的应用价值，要根据植物的应用目的，选择合适的指标和评定标准。

综上所述，为了充分发掘山西中草药植物的景观价值，便于园林从业者选择适宜的植物材料进行花海景观营造，对山西地区中草药植物的花海景观应用价值进行综合评价，得到了应用价值综合得分，并将所调查中草药植物的应用价值分成四个等级。其中Ⅰ级植物有22种，具有很高的应用价值；Ⅳ级植物有8种，应用价值较低。在中草药花海景观建设时，应根据场地现状、气候特点和应用目的等条件，选用Ⅰ、Ⅱ级里的中草药植物，结合不同的配置模式进行花海景观营造。