基于AHP 的菊科花卉花境应用景观价值综合评价

赵智艳，凌利宏，黄德昕，陈玉超

（1.安徽新华学院a.建筑学与景观设计系;b.环境景观设计系，安徽合肥 230088；2.安徽省大地园林股份有限公司，安徽合肥 230088）

0 引言

菊科（Asteraceae）是被子植物门双子叶植物纲中最为进化的植物类群，其种类居显花植物之首，共1479 属21105种，广布于全球[1].我国约有230 属2300 余种[2].菊科植物中很多种类具有适应性强、株型变化大、色彩丰富、花期长、花量大等优点[3]，是丰富园林色彩和提升园林品质的重要植物类群.花境是以球宿根花卉和花灌木为主的自然式艺术景观[4-5]，其作为一种优质的绿化模式备受人们青睐.因菊科植物绝大部分是草本，且园林应用的种类中有很多宿根类型，所以在花境中菊科花卉应用较为广泛.通过前期对合肥市花境进行全面调研，得出菊科是目前合肥花境中应用种类最多的一个科，但是许多种类应用频度极低，仅在个别花境中出现.另外查阅相关文献资料，发现目前有关菊科花卉的研究主要集中在花药或花粉解剖结构、环境适应性等方面，而有关菊科花卉花境应用景观价值评价的研究尚属空白.本研究以合肥市花境中应用的菊科花卉为研究对象，采用层次分析法（Analytic Hierarchy Process，简称AHP）[6-9]，全面系统地建立菊科花卉景观价值的综合评价指标体系，从观赏性、适应性等方面对其进行花境应用景观价值综合评价，旨在为城市菊科花卉种类选择和推广应用提供科学依据.

1 试验材料

通过2019—2021年对合肥市城市绿地中的花境进行实地调研，得出菊科是目前合肥市花境植物应用种类最多的一个科，共29 属33 种.其中宿根花卉23种、球根花卉2种、一二年生花卉8种.从应用频度来看，已应用的33种菊科花卉中，应用频度较高仅5种，应用频度一般和较低的各3种，其余22种均为偶见.调查结果说明，菊科花卉在合肥市花境中的应用并不深入，很多观赏性及适应性较高的种类并没有得到推广.为探讨这些花卉在合肥市花境中的应用价值并有效利用景观价值高的菊科花卉，将已统计出的这33种菊科花卉（详见表1）作为本研究的供试材料.

表1 合肥市花境中应用的菊科花卉

2 基于AHP 的评价体系的建立与评价过程

2.1 构建综合评价模型

将合肥市花境中所应用的33种菊科花卉作为评价对象.根据菊科花卉的生物学特性及花境对植物材料的要求，建立目标层（A）、约束层（C）、标准层（P）及方案层（D）的递阶层次结构评价模型，详见表2.其中目标层（A）对菊科花卉花境景观应用价值进行综合评价，从而选出适宜在合肥市花境中应用的菊科花卉；约束层（C）为制约菊科花卉花境应用景观价值的各种因素.本评价系统选择对菊科花卉应用价值影响较大的观赏性、适应性及其他特性作为对目标层的约束层（C）；根据花境中植物的应用原则，将菊科花卉的花期、花色、花形、叶色、耐寒性、耐热性、覆盖效果等15个具体评价指标作为标准层（P）；方案层（D）为待评价33 种菊科花卉.

表2 菊科花卉花境应用景观价值综合评价模型

2.2 判断矩阵的构造及一致性检验

本评价体系选择9 位园林领域的专家和20 位该领域的普通人员，采用1—9 尺度法对约束层3个因素和指标层15 个因素进行评判并定量，最终构造出四个两两比较判断矩阵（见表3）[10-11].计算每个判断矩阵的相对权重（W）及最大特征根（λmax），以CI作为标度判断矩阵偏离一致性指标，即CI=（λmax-n）（/n-1）[12]，n为判断矩阵的阶数；以CI与判断矩阵的随机一致性指标RI的比值CR作为其一致性比率，即CR=CI/RI，其中RI值可查询1—10 阶对应数值.本研究的判断矩阵包括3 阶、5阶和7 阶三种类型，其RI值依次为0.58、1.12 和1.32[13].若CR＜0.10，则认为各指标权重合理，判断矩阵满足一致性检验[14].表2 结果显示，4 个判断矩阵的CR＜0.10，均通过一致性检验.

表3 判断矩阵及其一致性检验

2.3 层次总排序权值的计算

层次总排序权值为同一层次所有因素对于最高层次的相对重要性的排序数值.通过加权计算确定每个具体评价指标因素（P）相对于目标层（A）的相对重要性权值，得层次总排序权值[15].

从表4 可看出，P1（花期）、P2（花色）、P7（株型）、P8（耐寒性）、P9（耐热性）、P13（覆盖效果）这6 个因素的总排序权值相对较大（总排序权值＞0.06），均占6%以上.六者重要性关系为P1（占22.8%）＞P2（占12.3%）＞P8（占10.5%）＞P7（占10.1%）＞P13（占7.2%）＞P9（占6.4%），这说明花期、花色、株型、耐寒性、耐热性、覆盖效果是评价菊科花卉花境应用景观价值的最主要指标.

表4 标准层（P）对于目标层（A）的总排序权值

2.4 评分标准的制定及综合评价

在查阅相关文献资料及广泛征集相关专家意见基础上，结合实地考察测量情况，制定了菊科花卉相对重要性评分标准[16-17]，每项标准分为3 个等级，详见表5.

表5 各项评价指标的评分标准

然后根据评分标准确定评价结果.本研究邀请10 位园林领域的专家为33 种菊科花卉的每项指标进行打分并取平均值，根据综合评价值得到每种花卉每项指标最终得分.再将每项指标相应的评分值与各评价指标本身的权值加权计算，得出33 种待评菊科花卉的综合分值V.综合分值计算公式为，其中，V为综合得分，k为评价因子数，U为评价因子得分，W为评价因子总权重[18].最后将33 种菊科花卉花境应用景观价值划分为3 个等级，选出花境应用价值高的菊科花卉，各级分值（J）及对应景观价值分别如下：Ⅰ级（J≥2.5）表示花境应用价值高；Ⅱ级（2.0≤J＜2.5）表示花境应用价值较高；Ⅲ级（J＜2.0）表示花境应用价值一般.

3 景观价值综合评价结果

从综合评价结果来看（见图1），Ⅰ级花境应用价值高的菊科花卉共有6种，其得分多少关系为紫松果菊(J=2.588)>黄金菊(J=2.574)>姬小菊(J=2.551)>大花鬼针草(J=2.538)>荷兰菊(J=2.524)>黑心金光菊(J=2.509)，从约束层3个指标来看，这6种植物观赏性、适应性及其他特性得分均较高，花境应用综合价值最高，建议广泛使用；Ⅱ级花境应用价值较高的菊科花卉共21种，包括千叶蓍、蒲棒菊、大花藿香蓟、银香菊、大花金鸡菊等，这21种植物约束层的3 个指标中有1—2 个得分较低，因此其综合评价得分不高，花境应用综合价值较高，推荐使用；Ⅲ级花境应用价值一般的菊科花卉共6种，分别为佩兰、非洲菊、百日草、孔雀草、硫华菊、万寿菊，其观赏性、适应性及其他特性得分值均不高，不推荐使用.

图1 菊科花卉花境应用景观价值综合评分

4 结论与讨论

本研究通过AHP 建立了菊科花卉花境应用景观价值综合评价体系，该评价体系以目前合肥市花境中已应用的33 种菊科花卉为评价对象.在综合考虑合肥自然气候、菊科花卉的生物学特性及花境植物选择要求的基础上，分别从观赏性、适应性和其他特性三个方面选出15 个评价因子对其花境应用景观价值进行综合评价，其中P1（花期）、P2（花色）、P7（株型）、P8（耐寒性）、P9（耐热性）和P13（覆盖效果）为主要评价因子.本研究的目的是筛选出适合在合肥市花境中应用的菊科花卉，因花境是一种较为精致的景观形式，对植物的观赏性要求较高，而菊科花卉大部分以观花为主，同时花境设计强调色彩和季相变化，故花期和花色是所有评价因子中首先要考虑的重要因素.另外花境是以多年生植物为主的长效型绿化形式，而植物的越冬能力及越夏能力是其能否在栽培地多年生长的决定性因素，所以耐寒性和耐热性也较为重要.

从菊科花卉花境应用景观价值综合评分结果来看，Ⅰ级（J≥2.5）为花境应用价值高的菊科花卉，包括紫松果菊、黄金菊、姬小菊、大花鬼针草、荷兰菊、黑心金光菊.这6 种植物均为观花植物，均具有花色鲜艳、花量繁密和花期长的特点，其观赏性得分均>1.5.菊科宿根花卉具有较高的观赏性和生态适应性，是节约型园林绿化的优良之选[19].从生活型来看，这6 种植物均为宿根花卉，且对合肥市花境具有很好的适应性，另外植株的覆盖力及抗倒伏能力均较好.通过前期对合肥市花境植物进行调研，发现这6 种植物中紫松果菊、黄金菊、黑心金光菊在合肥市花境中的应用频度较高，而姬小菊、荷兰菊及大花鬼针草仅偶见于个别花境中，建议加大其应用程度.

Ⅱ级（2.0≤J＜2.5）为花境应用价值较高的植物，共21 种.这些植物中大部分种类某些指标得分较突出，但同时又有几个指标得分较低，故综合得分值不高.例如大丽花具有花型独特、花色鲜艳且花期长的特点，但因其原产墨西哥高原一带，喜夏季冷凉、冬季温暖气候[20]，同时其地下部分为膨大的块根，当土壤湿度大的时候容易出现烂根现象.因此，大丽花的耐寒性、耐热性及耐湿性均较差，其综合得分值不高.再如大花金鸡菊适应性很强（适应性得分达0.728 分），但是其观花效果一般，且株型松散，雨天易倒伏，在花境中应用效果欠佳，其综合得分值也不高.景观价值为Ⅱ级的菊科花卉，因其某些特性较为突出，推荐将其应用于合肥市花境，但在花境应用时应考虑其限制因子.对于适应性较差的种类，应将其种植于环境较好的场地，并对其进行精细养护，如大丽花对环境要求苛刻，喜疏松肥沃、排水良好的沙质土壤中，幼苗期需适当遮阴，冬季需进行保护性越冬.这类花卉不宜种植于养护较少的城市道路中央分隔带花境中，而应种植于能精细养护的公园花境，居住区花境等.对于株型松散的种类可结合植物配置少量点植于花境对其进行改善.

Ⅲ级（J＜2.0）为花境应用价值一般的植物，共6种，以一二年生花卉为主.这6 种植物观赏性、适应性及其他特性得分均不高，甚至有些植物同时有几项指标得分都很低，如孔雀草和万寿菊，观赏性一般，其耐寒性较差，并且植株有刺激难闻气味.佩兰虽为宿根花卉，但是其花小色暗，且绿期很短，故其综合性得分较低.非洲菊亦为宿根花卉，但在合肥应用频率极低，目前仅应用于合肥植物园的1 处花境中，且数量很少.通过前期观察并咨询植物园专家，发现非洲菊耐寒性差，在合肥市只能作一年生栽培，与其他4 种一二年生花卉一样，露地栽培生活期很短，需经常更换，不适于节约型、长效型花境的营造.景观价值为Ⅲ级的菊科花卉缺乏进一步推广应用的价值，应降低其花境应用比例.