基于层次分析法的植物群落景观评价及植物配置模式分析
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摘要：植物群落是城市公园绿地的基本景观单元，研究其评价方法和配置模式，对改善城市生态环境和美化人居环境有重要作用。本文依据景观生态学、园林美学等相关学科理论，运用层次分析法，构建植物群落景观评价模型，对武汉四座城市公园中的20个典型植物群落景观进行评价，以期能发现武汉城市公园植物群落景观中存在的问题。在评价结果的基础上，提出意向性的参考意见和养护管理意见，还推荐了4个合理的植物配置模式，能为更好的提高武汉市公园植物群落景观的质量提供科学依据，且对其他城市绿地植物群落景观评价和建设具有参考意义。
城市公园是城市绿地系统中规模较大的绿色生态斑块，研究其中植物群落景观的质量，保证在城市公园绿地生态性原则的基础上，达到更具观赏性的功能要求，对于改善城市生态环境和保护生物多样性具有重要意义。
城市公园作为城市中主要的自然景观元素和休闲游憩场所，在促进人们的身心健康，建设和谐社会方面具有积极作用。随着生态文明社会的建设和人们审美能力的提高，简单的绿化已不能满足人们的审美需求。由此，提高城市公园植物景观的可行性，观赏性和功能性成为必要工作。这就要在正确分析和评价植物群落景观的基础上，实现植物个体美与群体美的和谐统一，以更好地建设并达到在整体上改善城市公园植物景观的目的。
层次分析法是美国运筹学家萨蒂教授提出的一种层次权重决策分析方法，它综合了定性与定量分析，具有思路清晰、实用面广、系统性强等特点，能在一定程度上减少检验主观影响，是分析多目标、多因素、多准则的复杂系统的有力工具，可将植物景观评价中各因素的重要性关系定量化，得到直观的评价结果，为城市公园植物群落景观设计提供科学依据。
1、评价模型的构建与综合评价分值的确定
1.1、植物群落景观单元的选择
研究以武汉市解放公园、江滩公园、青山公园、月湖公园为对象，共设立20个代表性强的植物群落景观单元作为样地，进行定性与定量相结合的评价，划分植物群落质量等级，探讨了优秀合理的城市公园植物群落配置模式。
1.2、构建层次结构模型
根据对20个样地调研的相关数据，并借鉴前人研究的方法及相关资料，建立完全相关的综合评价指标体系：最高层是综合评价的目标层（A），第二层为评价的主要构成要素层（B），第三层为隶属各主要构成要素的评价因子（C）。首先拟定评价因子并由好到差分为三级评分标准（表1）。
表1 植物群落综合评价指标体系
1.3、评价指标权重值计算及一致性检验
一般用1~9及其倒数的标度方法，即1、3、5、7、9分别表示2个因素相比，2、4、6、8分别表示处于相邻两项标度之间，倒数表示两个指标的反比较，按照已确定的层次结构关系，通过向专家咨询、进行判断比较，构成A-B、B1-C、B2-C判断矩阵。用方根法计算各互反判断矩阵的最大特征根入max及相应的特征向量W和CI值，用CR=CI/RI进行一致性检验，经查资料可知，2、3、4阶矩阵对应的RI值分别为0、0.58、0.90。通过计算得出各层次单排序并对判断矩阵进行一致性检验，当CR<0.10，则判断矩阵有满意的一致性，计算结果见表2~表4。
表2 判断矩阵A~B及一致性检验
表3 判断矩阵B1~C及一致性检验
表4 判断矩阵B2~C及一致性检验
根据上述计算，最终得到景观评价体系权重（见表5）。
表5 植物群落评价指标权重分配
比较准则层的权重值可以看出，生态效能因子大于美学功能因子，说明在武汉城市公园营造植物景观时，应在尊重植物群落的生态习性和观赏特性的基础上，提高植物群落景观的美感，以保证城市公园景观的生态平衡和稳定。生态效能评价因子中，植物群落改善小气候功能权重值最高，群落与生态环境的和谐共性次之，说明二者在构建植物群落色彩与季相变化权重值最高，群落的观赏特征多样性次之，表明植物群落景观给观赏者的审美感受常由植物的整体形态特征和色彩所决定，二者可作为衡量植物景观质量好坏的重要标准。
1.4、综合评价分值的确定
通过景观综合评价指数法反映，确定各植物群落评价因子的水平值，与评价因子的权重值相乘，得到各植物群落的综合评分值，运用公式CEI=S/SO*100%确定植物群落的等级（CEI为综合评价指数；S为评价分数值；SO为理想值），并以差值百分比分级法划分为I、II、III、IV四个等级（见表6）。
表6 景观质量等级表
2、综合景观评价结果与分析
请20位园林专业学生、20位非园林专业人员、5位专家和5位园林从业人员对所选的20个植物群落景观单元，按照各评价因子的评分标准评分。再根据各评分因子的权重，计算分析得出各植物群落景观单元的总评价得分及等级情况（见表7）。
表7 植物群落景观的评价及分级
从评价结果看，I级景观4个，占评价样本的20%；II级景观10个，战评价样本的50%；III级景观5个，占评价样本的25%；IV级景观1个，占评价样本的5%。达到良级以上的景观单元占到70%，说明武汉城市公园植物群落景观总体处于较高水平。
I级景观单元特征：植物群落整体生长状况极好，群落内的植物常绿与落叶、阔叶与针叶、乔、灌、草搭配比例协调，结构合理，空气湿度适宜，能使人的精神和生理都感觉很舒适；植物种类极丰富，群落结构稳定，能吸引蜜蜂、蝴蝶等昆虫促进植物种间交流；群落整体环境很好，能与周围环境共生共存，植物长势健壮，水质清澈，空气清新度高；地域特色明显，本地植物种类丰富，能与引进的植物种间竞争和谐，既有景观差异性，又有生态丰富性，可以保持生态系统的结构功能及物种多样性；植物季相特征明显，色彩富有变化且有规律性，3~4个季节有突出的观赏生；植物形态优美，具有观花、观果、观叶、观枝干等观赏特征，种类间存在变化且过渡自然；群落层次高低错落富有变化且有南规律，能很好的结合周边山石、水体等自然景观，整体上给人舒适、愉快的美感。
II级景观单元特征：植物群落整体生长状况较好，植物搭配比例较协调，结构较合理，能改善不气候，给人舒适之感；植物种类较丰富，整体环境较好，植物长势较好，空气质量较好，能吸引一些有益昆虫促进种间交流；本地植物种植数量适宜，与引进的植物种间竞争较为和谐，群落稳定性较好，体现出物种多样性；植物景观具有季相特征，色彩有变化，有较突出的季节观赏性;乔、灌、草搭配较合理，具有观花、观果、观叶等观赏特征；植物高低错落变化，能与周边环境协调共存，相互渗透。
III级景观单元特征：植物群落整体生长状况一般，植物搭配比例协调性一般，尚能保持群落的生态稳定，有一定改善小气候的作用；植物种类丰富度一般，群落结构尚稳定；本地植物种类不多，在群落内部植物种间竞争中处于劣势，生态系统的结构功能和生物多样性不好；色彩与季相变化一般，地域特征不明显，季节观赏性不好，感染力不强；植物高低错落有一定变化，但规律性不强，乔、灌、草搭配尚合理，基本能与周围环境相协调。
IV级景观单元特征：植物整体生长状况较差，各种植物配置比例不协调，改善小气候作用不明显，人感觉不舒适；植物种间交流较少，生物丰富度较差，与周围环境共生性较差；本地植物种类较少，且长势不好，与引进的植物种间竞争力明显较差；植物群落层次少，或种植密度太大，群落内部可达性差；色彩单调，或色彩变化太多，四季景观变化不明显；植物形态几乎无差异，观赏特征单一，或由于变化太多，杂乱无章；植物群落不能结合周边的自然景观，整体景观效果不佳，服务功能较差。
3、植物群落景观配置参考模式
根据评价结果分析，为武汉城市公园植物群落景观营造提供4个可供参考的配置模式，对其他城市植物群落景观评价和建设也具有一定指导意义。
解放公园#2：植物群落物种丰富，形态舒展，展次分明，不同花期的植物配置在一起，可做到三季有花可赏。在日本晚樱和碧桃的盛花期，色彩明快艳丽，有很高的观赏价值。常绿与落叶树种相结合，乔、灌、草搭配比例协调，能与地形很好的相结合，具有保持水土、涵养水分的功能（如图1）。
图1 样地2
解放公园#5：乔木层高低错落有致，二乔玉兰白紫色的花极具吸引力，加拿得海枣给人热带风情的感觉。灌木层也很丰富，火棘、海桐可做到春季观花、秋冬季赏果。该群落构图布局合理，植物种类搭配合理，种间竞争和谐，整体生长状态良好，形成宜人的小气候，能吸引小昆虫进行种间交流，提高物种多样性。植物具有观花、观果、观叶等观赏特性，季相变化明显，整体效果极佳（如图2）。
图2 样地5
江滩公园#7：乔木层错落有致的分布在上层空间，为林下的小乔木、灌木、草本植物留出生长空间，且群落内部形成舒适的空气流。本地树种种植比例适宜，种间竞争和谐，季相变化明显，能与周边的山石、水体等景观相融合。群落的层次变化过渡自然，有规律性，整体效果佳，是一个植物配置突出的植物群落（如图3）。
图3 样地7
月湖公园#20：该群落物种丰富，乔、灌、草层次分明，错落有致，整体形态优美。植物生长状况良好，群落内部及周围环境质量较好，种间竞争和谐。群落构图较协调，地被覆盖度较大，植物色彩有变化且有规律，在春秋两季景观特色明显，色彩对比强烈，观赏价值高（如图4）。
图4 样地20
4、结论
应以实现生态、经济、社会效益的综合化为目标，不仅要考虑植物的观赏价值，更要强调植物的生态价值。
次结构与生态效能的发挥有直接的关系，一般植物景观分为乔木层、亚乔木层、大灌木层、小灌木层、草本花卉层。其中以乔木层为主，但栽植密度不宜过大，高低错落分布上层空间，形成群落构图的骨架，无论是在形态还是色彩上观赏价值都较高，成为视线的焦点。乔木的合理种植为林下的亚乔木、灌木、花草留出适宜的生长空间，其中，在光照不足处，尽量选种耐阴植物。还应注意常绿植物与落叶植物的比例，以保证冬天有一定的绿视率。群落的最佳观赏面一般朝向主要视点，种植风格强调形态错落，乔木、灌木、草花、地被按层次分布（如图5）。总之，植物的搭配应在坚持因地制宜的基础上，尽量避免雷同，体现植物景观的风格，做到既有景观的差异性，又具有生态的丰富性。
图5 植物群落层次公析示意思
从构建的评价体系中可以看出，植物群落改善小气候功能群落与生态环境的和谐共牛性、群落的色彩与季相变化、群落的观赏特征多样性是影响拍物群落景观质量的主要因素，在植物景观设计时，这些因素应着重考虑。但植物景观的季节变化、选取样本和评价因子数量的局限及参评人员的主观意识差异，会影响评价结果的合理性和科学性，因此，有待在今后的研究中通过对植物群落景观的重复性调查、选取较多的样本、将更多评价因子进行量化评价，研究出更科学合理的植物群落评价方法和标准。总之，在植物群落景观建设时，应以科学、合理的评价体系为指导，结合植物本身的生态习性和灭学特性，将各类植物合理配置，以提高绿地使用率，达到生态效应最大化。
