常見柳樹觀賞特性評價

翟禹涵 肖杰 崔長健 趙凌全

摘要：文章在實地調查與查閱文獻的基礎上，概述了柳樹種類及其分布狀況，通過分析各種觀賞性評價方法的優缺點，篩選出適合用于柳樹觀賞性評價的方法，最終使用層次分析法從樹形、葉形、葉色方面就其觀賞特性進行描述，并對園林用途及開發前景進行了簡要說明。

關鍵詞：柳樹；觀賞特性；層次分析法

Abstract：On the basis of field investigation and literature review， the species and distribution of willow were summarized. By analyzing the advantages and disadvantages of various ornamental evaluation methods， the methods suitable for willow ornamental evaluation were selected. Finally， the ornamental characteristics of willow were described from the aspects of tree shape， leaf shape and leaf color by using analytic hierarchy process， and the garden use and development prospect were briefly explained.

Key words：willow; Ornamental characteristics; Analytic hierarchy process

柳樹，是指隸屬于楊柳科（salicaceae）的柳屬（salix）以及鉆天柳屬（chosenis nakai）植物的總稱^[1]。樹干挺拔，壽命長，生長較快，生物量高，抗性較強，材質優良，它不僅是具有良好景觀效果的重要園林綠化樹種，也是農田防護林和用材林中常用的樹種^[3]。除了觀賞價值，由于柳樹的木材質地輕、柔軟且耐腐蝕，所以非常適合制作家具、手工藝品和編織工藝品等。此外，柳樹還具有藥用價值，其根、葉和花都可以入藥，常被用于中藥制劑的配方中。在全球范圍內，大約有520種，它們大多數生長在北半球的溫帶區域。在中國，柳樹共計257種以及眾多不同變異型和種類，大部分集中在西南部和廣闊的北方地域^[2]，大多用于我國的園林綠化。在黑龍江西部地區，柳樹種類繁多，主要有旱柳、垂柳、垂爆109柳和墾綏垂柳等。這些柳樹廣泛分布在松嫩平原和齊齊哈爾等地區。

1.材料與方法

1.1 柳樹的生態學特性

作為一種普遍存在的生態環境植物，柳樹具有極強的生存能力，偏愛陽光充足、濕氣充沛的環境，且耐寒，是中等潮濕的樹種。部分品種則具備較強的干旱與高鹽分抵抗力。它能在極端條件下茁壯成長，尤其是在土壤優質的平坦地帶表現更為出色。其平均生命周期可達到二十至三十年的時間，但也有一些種類可以存活超過一百年之久。它的年度生長期相對較長，春季萌發較早，秋季凋零稍遲，以獨株或叢生的形式常見于南部地區。柳樹適合各種不同的生態環境，無論是山地、平原、沙丘、極地柳樹都能夠生長。

1.2柳樹的生物學特性

旱柳屬于落葉喬木，其高度可達到20m，胸部大約80cm。大枝傾斜，冠部寬闊且圓潤。樹皮呈深灰黑色，有裂槽。葉子長度可達5 - 10cm，寬度在1 - 1.5 cm之間，邊沿處有著細致的小刺牙，新生出的葉片上還有一些絲狀的絨毛存在；葉子的梗比較短，大約只有8mm的長度，在其上方分布著許多長的絨毛；此外，托葉披針形或微缺，邊緣部位布滿了細腺體，同時也帶著些許鋸齒。

垂柳，高度在12-18 m之間。主要的樹皮顏色為灰黑色，有不規則的裂痕。分支細小，向下垂，顏色為淡棕黃、淡褐或者帶有紫色，并且沒有任何毛發。葉子長度在9 - 16 cm之間，寬度在0.5 - 1.5 cm之間。只有在萌芽的分支處才能看到托葉，其形狀為斜向的針狀或者是橢圓狀，且其邊緣呈現出微弱的柔毛。

109柳，是黑龍江省森林與環境科學研究院選育的品種。其樹形美觀，主干筆直，雄株不會發生飛絮，抗逆性極強。它可以應用于城市和農村的美化、河流管理、水土保持以及低濕地和溝谷區域的開發。

墾綏垂柳，該變種為雄株無性系。其樹干筆直，樹皮呈青色，有光澤，樹形美是大枝角，細枝纖細柔軟，重量輕，耐水濕、抗旱、抗寒、坑病和蟲害能力強^[4]。

1.3觀賞特性因子

1.3.1 形態因子

柳樹，大致可以從干形、冠形、主枝分枝角、葉的形態、葉長度、葉面積、葉寬、一年生小枝根莖平均粗度和一年生枝長度等方面進行進行觀賞。每個無性系測定2株，根據不同性狀采集多個樣本，取平均值為最終結果。主枝分枝角為一級分支與主干的夾角，一年生小枝根莖粗度用游標卡尺測量。葉面積、葉長、葉寬的數據采用AutoCAD2023對中部枝條的成熟葉隨機進行測量。

1.3.2 色彩因子

主干樹干是一棵樹最為直觀的觀賞部位。不同種的柳樹的樹干，各自有著不同的特點。有彎曲的，有直立的。顏色也不盡相同。在黑龍江省齊齊哈爾地區，找到具有代表性的品種進行了觀察，垂柳主干樹皮顏色主要有青灰色、黑灰色、深灰色等；旱柳主要是以黑紅色和棕紅色為主；垂爆109柳主干樹皮為灰色；墾綏垂柳的主干樹皮顏色為白灰色。如圖1。

成熟的柳樹，其葉和枝條顏色也是觀賞中必不可少的一個部分。例如垂柳枝條細而下垂，分枝以淡深綠色或褐綠色為主^[5]，一年生小枝顏色為棕黃色。葉片顏色為綠色，背面帶白色，較淡，落葉前，葉片呈淡黃色。旱柳的枝條又長又細，一般以直立或斜展的方式生長，枝條的主要顏色為淺褐色或綠褐色。葉片顏色為光澤的綠色，背面蒼白色，落葉前，葉片呈橘黃色。

1.4 研究方法

1.4.1 層次分析法

AHP，即層次分析法^[6]，是基于多個要素的等級劃分來決定權重的決策策略。它融合了定性和定量的方法，使得主觀評估能夠以一種更具客觀性的方式被量化。該理論由美國運籌學者薩蒂在二十世紀七十年代提出并發展^[7]。近年來，在我國林業領域，AHP 可以幫助評估野生植物資源的經濟價值、生態價值和社會價值，為合理開發利用提供決策支持；可以評估引種植物的適應性和觀賞價值，選擇合適的引種植物；可以評估植物景觀的價值，為植物景觀的保護和開發提供支持；可以評估優良品種，為選擇合適的優良品種提供支持。具備高度的實際效用、精確度和可變性，能適應全面評估的需求^[8]，常作為園林植物的觀賞性評價的評定工具。我國的研究人員已成功地利用AHP方法來衡量園林植物的美景價值，并構建了園林植物景觀的綜合評價模型^[9-16]。劉麗建立了北方20個柳樹無性系觀賞性的結構模型就是利用了AHP^[17]。

除了AHP法還有灰色關聯度法、百分制法、數學模糊法等能夠進行觀賞性評價，但是相比較來說AHP法具有客觀性較高、可比性好、結果準確、全面性強等優點，在植物觀賞性評價中得到了廣泛應用。其通過建立層次結構模型，層層進行判斷和比較，從而確定權重和評價結果，能夠充分考慮多個評價指標之間的關系和影響，使評價結果更加科學合理。根據仔細分析優缺點以及采納專家意見，我們最終用AHP法對柳樹觀賞性進行評價。

2.結果與分析

2.1建立層次分析模型

依據AHP的要求，我們從兩個影響柳樹觀賞性的關鍵限制因素中確定了8個制約要素。接著，基于這些制約要素構建了一個柳樹觀賞價值的全面評估體系，具體見于表1。這個模型分為三個層次：第一層為目標層（T），用于表明評價的總體目標，即柳樹觀賞價值的評價；第二層為準則層（C），由兩類特性組成，分別是葉片（C1） 和枝干（C2） ；第三層次則是因子層（F），它歸屬于前述的準則層，并能有效反映其特征以指導柳樹觀賞性評估。

2.2判斷距陣構造與一致性檢驗

依據層級剖析原理，我們構筑了評估系統的各個層面及其相應的判別矩陣。在本項研究所借鑒的相關資料的基礎上，我們也向我校林業領域的權威人士征求意見以確定現有的參照物和已知的植被欣賞特性及大眾化的美感標準，然后依照比例尺度的原則進行了兩兩對比評分工作，從而形成了這個評定矩陣并且使用平方根法計算出了權重值Wi。同時設定了一致性的衡量指數CI= （λmax－n） /（n－1） ，其中，λmax 為矩陣最大特征根，n為矩陣的階（n= 1，2，3，……，9）^[18]。?定義一致性指標為CR=CI/RI（RI：平均隨機一致性指標）。CR值為0.1，表明判斷矩陣具有合理的一致性，CI的值越大，表示判斷矩陣的一致性越不合理。

2.3數據處理

利用spss進行方差分析；運用Excel對數據進行統計；利用Ri3862.15.2進行判定矩陣。

2.4 判斷矩陣及權重

表2為柳樹觀賞性評價目標層（T）對準則層（C）、準則層（C）對各因子層（F）的判斷矩陣。所有這些判斷矩陣的CR值均低于0.1，這個數值滿足一致性檢驗的需求，因此可以證明矩陣的合理性，由此得出的權重值是有意義的。

通過比較第二、三層的權重分配，可以得出第三層因素層F中的各個評估要素對于目標層T的重要程度，即層次總排序。由表格2數據得出，葉子的權重比率（0.75）遠高于枝干的比例（0.25），說明葉子是最重要的評判柳樹美觀性的標準。由表3可以得出，C1因子中的F2葉片形狀所占權重為0.32411，F3葉面積所占權重為0.18464、F1葉片顏色所占權重為0.12903，是所占權重較大的；在枝干因子中，分枝角度F8和主干顏色F7 所占權重較大；F4葉長、F5葉寬、F6小枝顏色的權重略小，屬于一般指標。因此，在柳樹的觀賞特性評價中，葉片顏色、葉片形狀、葉面積、主干顏色和分枝角度這5種元素為主要觀賞對象。

2.5賦分標準

通過分析柳樹的觀賞因子特征，觀察柳樹各項指標的值，建立了柳樹無性系相對重要的葉、枝形態特征的觀賞性等級表。請相關專業專家對每棵柳樹進行觀察，并最終打分。根據專家的評價結果，參考其他觀賞植物的評價標準^[19，20]，5分制為擬定的評分標準，評分最高為5分，最低為1分，如表4。

柳樹的葉片和皮膚顏色具有豐富的變異性，不僅有不同的色系，還有明顯的深淺差異^21，22]。通常情況下，柳樹的幼葉通常是嫩綠色的，隨著葉片的成熟，它們會逐漸變成深綠色。而柳樹的枝條顏色因品種而異，通常為灰褐色、淡褐色或黃綠色。特別是有些柳樹品種的枝葉顏色是紅色或者黃色的，看起來比普遍的綠色更具有特色，所以觀賞價值也就相對較高。在葉型和葉片大小方面，一般認為大葉片的整體觀賞效果是優于小葉片的。發枝的數量和葉片的密度反映了柳樹冠的濃密度，發枝能力越強，發枝數量越多，可以形成廣闊的樹冠。同時，柳樹的葉片較寬大，葉片密度較高，也可以增加樹冠的濃密度。柳樹的發枝角度也會影響其觀賞性。一些學者認為發枝角度小的柳樹觀賞性更高，而另一些學者則認為發枝角度大的柳樹觀賞性更高。然而，在對柳樹的實地調查中，我們發現在園林綠化、行道樹和景觀樹的應用中，近圓形或圓錐形的柳樹樹冠被應用的最多。因此，本研究認為發枝角度較大的柳樹比發枝角度小的柳樹更加具有觀賞性。

2.6評分結果

在層次分析法的評估系統里，根據每個指標的權重配置以及表4中的評分準則，將各項指標的得分與之前計算出的權重值進行乘積，然后把所有指標的數值相加，從而獲得最終的總分（見表5）。綜合觀賞性越高，得分也就越高。

最終得出結果，10個柳樹無性系的觀賞性綜合評價順序為：無性系26號>109柳>墾綏垂柳>旱柳>垂柳1號>垂爆柳>垂柳3號>旱垂柳>垂柳4號>垂柳2號。通過結果可以說明柳樹無性系的實際觀賞價值基本上可以通過綜合評價反映出來。

3.結論與討論

3.1結論

本文章通過比較各種觀賞性評價方法的優缺點最終選擇用層次分析法來進行柳樹的觀賞性評價。我們建立的評價矩陣模型都能通過一致性檢驗，因此所構建的矩陣是科學合理的，所獲得的權重值也具有實際意義。在因子層相對于目標層的最終排名結果中，葉色、葉形、葉面積、枝角、樹干顏色的權重較大，與柳樹在園林中的實際應用基本一致。因此，本文建立的柳樹觀賞性評價模型是合理的、實用的，可以為柳樹的觀賞性評價提供依據。

3.2討論

AHP通過量表值的兩兩比較，量化主觀經驗確定的定性問題，使偶然因素引起的認知差異被消除，能夠有效的規避主觀性，使應用變得簡潔使用，更具科學性^[23]。灰色關聯方法更科學、系統、靈活，但權重系數值的分配存在主觀性問題。模糊數學方法可以用于定量比較，但需要進行相對復雜的隸屬函數確定，并且權重的確定也同灰色關聯度法一樣具有一定的主觀性，不實用^[22]。百分比系統直觀、簡潔、易用，但具有較強的主觀性和隨意性，要求評分者具備較強的專業知識。總的來說，這四種方法都有各自的優缺點和適用范圍，選擇哪種方法取決于具體的問題和數據特點。在實際應用中，可以根據問題的性質和數據的情況選擇合適的方法。

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