基于AHP 的菊科花卉花境應用景觀價值綜合評價

趙智艷，凌利宏，黃德昕，陳玉超

（1.安徽新華學院a.建筑學與景觀設計系;b.環境景觀設計系，安徽合肥 230088；2.安徽省大地園林股份有限公司，安徽合肥 230088）

0 引言

菊科（Asteraceae）是被子植物門雙子葉植物綱中最為進化的植物類群，其種類居顯花植物之首，共1479 屬21105種，廣布于全球[1].我國約有230 屬2300 余種[2].菊科植物中很多種類具有適應性強、株型變化大、色彩豐富、花期長、花量大等優點[3]，是豐富園林色彩和提升園林品質的重要植物類群.花境是以球宿根花卉和花灌木為主的自然式藝術景觀[4-5]，其作為一種優質的綠化模式備受人們青睞.因菊科植物絕大部分是草本，且園林應用的種類中有很多宿根類型，所以在花境中菊科花卉應用較為廣泛.通過前期對合肥市花境進行全面調研，得出菊科是目前合肥花境中應用種類最多的一個科，但是許多種類應用頻度極低，僅在個別花境中出現.另外查閱相關文獻資料，發現目前有關菊科花卉的研究主要集中在花藥或花粉解剖結構、環境適應性等方面，而有關菊科花卉花境應用景觀價值評價的研究尚屬空白.本研究以合肥市花境中應用的菊科花卉為研究對象，采用層次分析法（Analytic Hierarchy Process，簡稱AHP）[6-9]，全面系統地建立菊科花卉景觀價值的綜合評價指標體系，從觀賞性、適應性等方面對其進行花境應用景觀價值綜合評價，旨在為城市菊科花卉種類選擇和推廣應用提供科學依據.

1 試驗材料

通過2019—2021年對合肥市城市綠地中的花境進行實地調研，得出菊科是目前合肥市花境植物應用種類最多的一個科，共29 屬33 種.其中宿根花卉23種、球根花卉2種、一二年生花卉8種.從應用頻度來看，已應用的33種菊科花卉中，應用頻度較高僅5種，應用頻度一般和較低的各3種，其余22種均為偶見.調查結果說明，菊科花卉在合肥市花境中的應用并不深入，很多觀賞性及適應性較高的種類并沒有得到推廣.為探討這些花卉在合肥市花境中的應用價值并有效利用景觀價值高的菊科花卉，將已統計出的這33種菊科花卉（詳見表1）作為本研究的供試材料.

表1 合肥市花境中應用的菊科花卉

2 基于AHP 的評價體系的建立與評價過程

2.1 構建綜合評價模型

將合肥市花境中所應用的33種菊科花卉作為評價對象.根據菊科花卉的生物學特性及花境對植物材料的要求，建立目標層（A）、約束層（C）、標準層（P）及方案層（D）的遞階層次結構評價模型，詳見表2.其中目標層（A）對菊科花卉花境景觀應用價值進行綜合評價，從而選出適宜在合肥市花境中應用的菊科花卉；約束層（C）為制約菊科花卉花境應用景觀價值的各種因素.本評價系統選擇對菊科花卉應用價值影響較大的觀賞性、適應性及其他特性作為對目標層的約束層（C）；根據花境中植物的應用原則，將菊科花卉的花期、花色、花形、葉色、耐寒性、耐熱性、覆蓋效果等15個具體評價指標作為標準層（P）；方案層（D）為待評價33 種菊科花卉.

表2 菊科花卉花境應用景觀價值綜合評價模型

2.2 判斷矩陣的構造及一致性檢驗

本評價體系選擇9 位園林領域的專家和20 位該領域的普通人員，采用1—9 尺度法對約束層3個因素和指標層15 個因素進行評判并定量，最終構造出四個兩兩比較判斷矩陣（見表3）[10-11].計算每個判斷矩陣的相對權重（W）及最大特征根（λmax），以CI作為標度判斷矩陣偏離一致性指標，即CI=（λmax-n）（/n-1）[12]，n為判斷矩陣的階數；以CI與判斷矩陣的隨機一致性指標RI的比值CR作為其一致性比率，即CR=CI/RI，其中RI值可查詢1—10 階對應數值.本研究的判斷矩陣包括3 階、5階和7 階三種類型，其RI值依次為0.58、1.12 和1.32[13].若CR＜0.10，則認為各指標權重合理，判斷矩陣滿足一致性檢驗[14].表2 結果顯示，4 個判斷矩陣的CR＜0.10，均通過一致性檢驗.

表3 判斷矩陣及其一致性檢驗

2.3 層次總排序權值的計算

層次總排序權值為同一層次所有因素對于最高層次的相對重要性的排序數值.通過加權計算確定每個具體評價指標因素（P）相對于目標層（A）的相對重要性權值，得層次總排序權值[15].

從表4 可看出，P1（花期）、P2（花色）、P7（株型）、P8（耐寒性）、P9（耐熱性）、P13（覆蓋效果）這6 個因素的總排序權值相對較大（總排序權值＞0.06），均占6%以上.六者重要性關系為P1（占22.8%）＞P2（占12.3%）＞P8（占10.5%）＞P7（占10.1%）＞P13（占7.2%）＞P9（占6.4%），這說明花期、花色、株型、耐寒性、耐熱性、覆蓋效果是評價菊科花卉花境應用景觀價值的最主要指標.

表4 標準層（P）對于目標層（A）的總排序權值

2.4 評分標準的制定及綜合評價

在查閱相關文獻資料及廣泛征集相關專家意見基礎上，結合實地考察測量情況，制定了菊科花卉相對重要性評分標準[16-17]，每項標準分為3 個等級，詳見表5.

表5 各項評價指標的評分標準

然后根據評分標準確定評價結果.本研究邀請10 位園林領域的專家為33 種菊科花卉的每項指標進行打分并取平均值，根據綜合評價值得到每種花卉每項指標最終得分.再將每項指標相應的評分值與各評價指標本身的權值加權計算，得出33 種待評菊科花卉的綜合分值V.綜合分值計算公式為，其中，V為綜合得分，k為評價因子數，U為評價因子得分，W為評價因子總權重[18].最后將33 種菊科花卉花境應用景觀價值劃分為3 個等級，選出花境應用價值高的菊科花卉，各級分值（J）及對應景觀價值分別如下：Ⅰ級（J≥2.5）表示花境應用價值高；Ⅱ級（2.0≤J＜2.5）表示花境應用價值較高；Ⅲ級（J＜2.0）表示花境應用價值一般.

3 景觀價值綜合評價結果

從綜合評價結果來看（見圖1），Ⅰ級花境應用價值高的菊科花卉共有6種，其得分多少關系為紫松果菊(J=2.588)>黃金菊(J=2.574)>姬小菊(J=2.551)>大花鬼針草(J=2.538)>荷蘭菊(J=2.524)>黑心金光菊(J=2.509)，從約束層3個指標來看，這6種植物觀賞性、適應性及其他特性得分均較高，花境應用綜合價值最高，建議廣泛使用；Ⅱ級花境應用價值較高的菊科花卉共21種，包括千葉蓍、蒲棒菊、大花藿香薊、銀香菊、大花金雞菊等，這21種植物約束層的3 個指標中有1—2 個得分較低，因此其綜合評價得分不高，花境應用綜合價值較高，推薦使用；Ⅲ級花境應用價值一般的菊科花卉共6種，分別為佩蘭、非洲菊、百日草、孔雀草、硫華菊、萬壽菊，其觀賞性、適應性及其他特性得分值均不高，不推薦使用.

圖1 菊科花卉花境應用景觀價值綜合評分

4 結論與討論

本研究通過AHP 建立了菊科花卉花境應用景觀價值綜合評價體系，該評價體系以目前合肥市花境中已應用的33 種菊科花卉為評價對象.在綜合考慮合肥自然氣候、菊科花卉的生物學特性及花境植物選擇要求的基礎上，分別從觀賞性、適應性和其他特性三個方面選出15 個評價因子對其花境應用景觀價值進行綜合評價，其中P1（花期）、P2（花色）、P7（株型）、P8（耐寒性）、P9（耐熱性）和P13（覆蓋效果）為主要評價因子.本研究的目的是篩選出適合在合肥市花境中應用的菊科花卉，因花境是一種較為精致的景觀形式，對植物的觀賞性要求較高，而菊科花卉大部分以觀花為主，同時花境設計強調色彩和季相變化，故花期和花色是所有評價因子中首先要考慮的重要因素.另外花境是以多年生植物為主的長效型綠化形式，而植物的越冬能力及越夏能力是其能否在栽培地多年生長的決定性因素，所以耐寒性和耐熱性也較為重要.

從菊科花卉花境應用景觀價值綜合評分結果來看，Ⅰ級（J≥2.5）為花境應用價值高的菊科花卉，包括紫松果菊、黃金菊、姬小菊、大花鬼針草、荷蘭菊、黑心金光菊.這6 種植物均為觀花植物，均具有花色鮮艷、花量繁密和花期長的特點，其觀賞性得分均>1.5.菊科宿根花卉具有較高的觀賞性和生態適應性，是節約型園林綠化的優良之選[19].從生活型來看，這6 種植物均為宿根花卉，且對合肥市花境具有很好的適應性，另外植株的覆蓋力及抗倒伏能力均較好.通過前期對合肥市花境植物進行調研，發現這6 種植物中紫松果菊、黃金菊、黑心金光菊在合肥市花境中的應用頻度較高，而姬小菊、荷蘭菊及大花鬼針草僅偶見于個別花境中，建議加大其應用程度.

Ⅱ級（2.0≤J＜2.5）為花境應用價值較高的植物，共21 種.這些植物中大部分種類某些指標得分較突出，但同時又有幾個指標得分較低，故綜合得分值不高.例如大麗花具有花型獨特、花色鮮艷且花期長的特點，但因其原產墨西哥高原一帶，喜夏季冷涼、冬季溫暖氣候[20]，同時其地下部分為膨大的塊根，當土壤濕度大的時候容易出現爛根現象.因此，大麗花的耐寒性、耐熱性及耐濕性均較差，其綜合得分值不高.再如大花金雞菊適應性很強（適應性得分達0.728 分），但是其觀花效果一般，且株型松散，雨天易倒伏，在花境中應用效果欠佳，其綜合得分值也不高.景觀價值為Ⅱ級的菊科花卉，因其某些特性較為突出，推薦將其應用于合肥市花境，但在花境應用時應考慮其限制因子.對于適應性較差的種類，應將其種植于環境較好的場地，并對其進行精細養護，如大麗花對環境要求苛刻，喜疏松肥沃、排水良好的沙質土壤中，幼苗期需適當遮陰，冬季需進行保護性越冬.這類花卉不宜種植于養護較少的城市道路中央分隔帶花境中，而應種植于能精細養護的公園花境，居住區花境等.對于株型松散的種類可結合植物配置少量點植于花境對其進行改善.

Ⅲ級（J＜2.0）為花境應用價值一般的植物，共6種，以一二年生花卉為主.這6 種植物觀賞性、適應性及其他特性得分均不高，甚至有些植物同時有幾項指標得分都很低，如孔雀草和萬壽菊，觀賞性一般，其耐寒性較差，并且植株有刺激難聞氣味.佩蘭雖為宿根花卉，但是其花小色暗，且綠期很短，故其綜合性得分較低.非洲菊亦為宿根花卉，但在合肥應用頻率極低，目前僅應用于合肥植物園的1 處花境中，且數量很少.通過前期觀察并咨詢植物園專家，發現非洲菊耐寒性差，在合肥市只能作一年生栽培，與其他4 種一二年生花卉一樣，露地栽培生活期很短，需經常更換，不適于節約型、長效型花境的營造.景觀價值為Ⅲ級的菊科花卉缺乏進一步推廣應用的價值，應降低其花境應用比例.