基于层次分析法筛选广州地区立体绿化悬垂型植物的研究

张嘉琪 徐斌 余江勇 金生英

摘要    采用调研观测与层次分析法，选择广州市内31个样地中的37种悬垂型植物，从环境适应性、植物观赏性和植物应用潜力等方面进行综合评价，发现准则层三大因子的权重排序为植物观赏性>植物应用潜力>植物环境适应性，并筛选出13种处于优秀分级并具有良好应用潜力的垂悬型植物，其综合排名依次为合果芋>锦屏藤>肾蕨>广东万年青>油点木>绿萝>金边吊兰>吉祥粗肋草>黛粉芋>白玉黛粉叶>常春藤>巴西铁>常春油麻藤，广州立体景观垂悬型植物综合表现整体良好。本研究为实现城市立体绿化提供技术参考。

关键词    垂悬型植物;层次分析法;综合评价

中图分类号    S688    文献标识码    A    DOI：10.12008/j.issn.1009-2196.2022.02.018

Screening of Pendulous Plants for Vertical Greening in Guangzhou Based on Analytic Hierarchy Process

ZHANG Jiaqi    XU Bin    YU Jiangyong    JIN Shengying

（Guangzhou Donglee Environmental Art Co.，Ltd.，Guangzhou，Guangdong 510335，China）

Abstract    Thirty seven species of pendulous plants selected from 31 sample plots in Guangzhou were observed and evaluated comprehensively by using the Analytic Hierarchy Process （AHP）. The evaluation showed that the weight of the three factors at the criteria level is in the descending order of plant appreciation > plant application potential > environmental adaptability. A total of 13 pendulous plants with excellent application potential were selected，and their comprehensive ranking is in the order of Syngonium podophyllum > Cissus verticillate > Nephrolepis cordifolia > Aglaonema modestum > Dracaena surculose > Epipremnum aureum > Chlorophytum comosum > Aglaonema > Dieffenbachia seguine > Dieffenbachia Camilla > Hedera nepalensis var. sinensis > Dracaena fragrans > Mucuna sempervirens. The pendulous plants for vertical greening in Guangzhou generally have better comprehensive performance. This result might provide a technical reference for the practical application of pendulous plants in cities.

Keywords    pendulous plant;analytic hierarchy process;comprehensive evaluation

目前，悬垂型植物尚未有统一的定义，相似的概念有垂吊植物、藤蔓植物等。熊濟华等[1]将悬垂型植物分为附生悬垂类、枝倒伸类、枝俯垂类、叶垂吊类4种类;赵锡惟[2]认为，悬垂型植物“大多具有蔓茎或匍匐茎”;王桢等[3]认为，只要能充分利用墙面、廊架等空间载体，通过植物配置、绿化形式等营造出的立体绿化景观，都可统称为垂吊花卉。因此，悬垂型植物还包括藤蔓植物或藤本植物，例如，绿萝一般是观叶植物的范畴，但也可属于悬垂型植物;常春藤归属于攀援植物，但也可当做悬垂型植物来使用。悬垂型植物具有多变的形态，轻柔飘逸，姿态葱盛。笔者认为，随植物生长，由于叶片的体量增加或通过茎的分枝，植物枝叶逐渐形成下垂延伸的态势，即使处于一定高度时依然具有可辨识的枝叶观赏面，这类植物均可视为悬垂型植物。

当前的立体绿化建设发展普遍存在规划统筹缺失问题，立体绿化如何与景观要素之间形成互动也需进一步统筹规划[4]。垂悬型植物以最小的占地面积形成立体绿化景观，可以充分利用高密度的城市中的零碎空间，其自身立体、飘逸的特性可以灵活地和各类要素互衬，从细部上增加城市的野趣性。目前与垂悬型植物相关的研究基本集中于特定垂悬型植物的科普介绍[5-8]、理化特性[9]，较少对其实际应用效果进行评价探讨。此外，当前广州市中垂悬型植物多应用于天桥，且品种单一[10]。

调查样地中立体绿化悬垂型植物应用的空间类型、种类和垂吊类型，目的在于深入了解广州市内各类空间类型中立体绿化的悬垂型植物的应用情况，以筛选良好的悬垂型植物，并针对广州立体绿化悬垂型植物的需求提出建议。

1    材料与方法

1.1    材料

本研究以悬垂型植物为研究对象，调查范围包括广州具有代表性的公园、商业区、道路3种城市空间类型（表1）。

1.2    方法

1.2.1    数据采集与观测    调查广州市31个样地，通过多角度拍照记录样地中的悬垂型植物在立体绿化中的应用效果，从中选出所记录的每种悬垂型植物各3张照片作为评价对象。

1.2.2    评价体系建立    参考前人的做法[11-13]，根据立体景观植物评价的评判原则和方法，依据广州地区气候特点，综合行业专家评价，选择环境适应性、植物观赏性和植物应用潜力3项作为评价体系的准则层，并确定相应的因子层;采用层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP），建立广州地区悬垂型植物在立体绿化中的应用筛选评价指标体系的AHP模型（表2）。

1.2.3    评价指标权重值计算及一致性检验    根据层次分析法构建因子层权重判断矩阵，征求专家意见，采用相对尺度，对评判因子进行比较打分，确定各指标权重，并进行一致性检验。

（1）构造判断矩阵。以A表示目标，构建权重判断矩阵I、II、III、IV（表3）。

（2）计算重要性排序。根据判断矩阵，参考园林专家的意见，用1/9-9比率标度对两两因子之间进行比较，求出其最大特征根λ所对应的特征向量wi。所求特征向量wi经归一化，即为各评价因素的权重分配[14]。

（3）一致性检验。检验公式：CR=CI/RI。其中，CR为判断矩阵的随机一致性比率;CI为判断矩阵的一致性指标，CI=（λ-n）/（n-1）。当判断矩阵的CR<0.1时或λ=n，CI=0时，认为矩阵具有满意的一致性，否則需调整矩阵中的元素以使其具有满意的一致性（表3中各矩阵判断均通过了一致性检验）。

基于以上判断矩阵，计算B层对于A层的准则层权重，以及C层对于B层的因子层权重，将2个层次的权重相乘，算出C层所有因素对于总目标相对重要性的因子层总权重，并得出各因子的权重排名（表4）。

1.2.4    综合评价    邀请10位专家，根据表5的标准，对照片中所记录的植物进行评价，通过景观综合评价指数法，求出每种植物的综合评价得分。综合评价得分计算公式如下：

式中，G为综合评价得分，Si为第i个评价因子的得分值，i为因子数，Wi为该评价因子权重值。

2    结果与分析

2.1    调查样地悬垂型植物种类分析

经调查统计可知，广州立体绿化所用垂悬型植物共计37种，包括附生悬垂类7种、枝俯垂类16种、叶垂吊类14种（表6）。

2.2    综合评价结果

本次评价的悬垂型植物共计37种，以8分为优秀分级，6分为合格线，即综合评价总分达8 分及以上为优秀，6～8分的为良好，小于6分则不及格，评价结果见表7。

由表7得知，具有良好应用潜力的垂悬型植物共13种，综合排名依次为合果芋>锦屏藤>肾蕨>广东万年青>油点木>绿萝>金边吊兰，吉祥粗肋草>黛粉芋>白玉黛粉叶>常春藤>巴西铁>常春油麻藤，筛选的植物同时具备优异的观赏性、适应性和应用潜力，其特点包括：（1）在广州地区环境适应性强，具有顽强蓬勃的生命力;（2）有多种成活率高的大规模繁殖方式，后期维护较易;（3）观赏性高，有较长的花期、较好的整齐性或有特异的观赏叶，适合在广州地区的立体景观中应用，可丰富实际应用中的景观效果。

通过对准则层进行两两对比，并构建判断矩阵计算各因素权重，得出准则层的排名顺序依次为植物观赏性>植物应用潜力>植物环境适应性;通过计算得出所有植物的综合评价得分为7.58，等级为“良好”，说明广州垂悬型植物整体应用效果良好。

3    讨论与结论

3.1    讨论

3.1.1    立体绿化中影响悬垂型植物应用效果的因素    通过评价指标权重计算可知，植物观赏性权重最大，因而，选择垂悬型植物时应重点考虑观赏性，优先选择花朵显著、花期长、叶片特异性较高、总体整齐度高的植物，方便实际应用时控制景观效果。

3.1.2    评价模型存在问题    本研究中评价体系的建立参考了部分园林专家和行业人士的建议，考虑植物的观赏特性、环境适应性、植物应用潜力三方面因素，其耐盐碱性、滞尘性尚未列入其中，有些植物应用环境无明显污染、风扰，因此未能得知这些植物的抗污染性、抗风扰性高低。目前运用层次分析法评价垂悬型植物的研究中，评价因素尚未有统一的选择标准，还需要植物学等多专业人士共同参与评价，以提升评价准确性。

3.1.3    立体绿化中影响悬垂型植物应用的建议和努力方向    调研中可见，广州天桥绿化应用的植物景观及绿化位置单一、雷同，未来一方面可考虑选用其他类型的垂悬型植物，如应用锦屏藤、使君子类落叶少的攀援植物做垂悬景观，可大大减少整体重量;另一方面可丰富绿化工艺，例如通过拱型棚架结合攀援植物，既提供遮阴空间，又进一步增加绿量;同时，应注意根据环境条件和植物习性选择对应的垂悬型植物，例如白玉黛粉叶是优异的垂悬型植物，习性喜阴，倘若被用在有强烈光照的琶洲地铁口，将导致大量枯黄叶产生。

此外，调研中可见，珠江公园锦屏藤与蝶豆的结合，实现既有线形气生根、又有特异蓝色花的观花景观，使得立体景观更有层次感，未来可将多种垂悬型植物的结合应用作为改进的方向，充分结合不同垂悬型植物景观优势。

3.2    结论

本研究针对垂直绿化应用的需求和垂悬型植物的生物学特性，构建包括植物环境适应性、植物观赏性和植物应用潜力3个方面共计10个指标的综合评价体系，通过分析31个样地中的垂悬型植物的应用相关数据可知，表明所记录的37种垂悬型植物中，13种综合评价得分在8.0分以上的植物具有较强的环境适应性、植物观赏性和植物应用潜力，分别是合果芋、锦屏藤、肾蕨、广东万年青、油点木、绿萝、金边吊兰、吉祥粗肋草、黛粉芋、白玉黛粉叶、常春油麻藤、巴西铁、常春藤，占评价植物总数的35.13%，适宜在华南地区推广。

垂悬型植物相较其他外形规律的植物，更突出的特点是由于枝叶匍匐攀援或自然下垂，显得更为飘逸轻柔，与各种景观要素结合时能更好地贴合。当前立体绿化项目实践的设计需求，也更多趋于与特定造型构筑物的结合，而不再单单是平整的廊架与攀援植物的结合。筛选优异的垂悬型植物有利于快速增加覆盖面，降低维护率，同时为实现“见缝插绿”的绿化指导意见[15]丰富了途径，可通过立体绿化提升城市环境品质和绿量。

参考文献

[1]熊济华，唐岱.垂吊花卉在植物景观中的应用藤蔓花卉攀援匍匐垂吊观赏植物[M].北京：中国林业出版社，2000：7-8.

[2]赵锡惟.垂吊花卉[M].上海：上海科学技术出版社，2001：1-2.

[3]王桢，杨柳燕，蔡友铭，等.垂吊花卉在植物景观中的应用[J].上海农业科技，2018（3）：96-98.

[4]陈柳新，唐豪，刘德荣.对高密度特大城市绿地系统规划中立體绿化建设发展的思考——以深圳为例[J].广东园林，2017，39（6）：86-90.

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[14]崔杰，李焜钊，黄久香.广州市3种羊蹄甲属植物不同配置形式景观效果评价[J].广东园林，2019，41（4）：65-70.

[15]国务院办公厅关于科学绿化的指导意见[J].中华人民共和国国务院公报，2021（17）：178-182.