基于灰色关联度分析的城市林荫道树种评价*

顾汤华

上海市绿化管理指导站 上海 200020

城市林荫道是在城市中心区域或城市化程度较高的集中区域道路两侧(隔离带)各种植一排以上行道树形成林荫道覆盖空间，具备交通、景观游憩、生态等综合功能的城市次级道路或复合型林荫大道［1-2］。城市林荫道的建立应该在充分认识城市绿化树种的生态学基础上对树种进行合理选择和配置［3］，而对树种的评价是实现这一目标的前提。树种选择、评价的方法很多，灰色关联度法是其中一种。本文以上海普陀区的行道树树种生长指标作为评价依据［4］，运用灰色关联度分析方法对树种进行综合评价，为上海林荫道树种选择提供合理化的建议［5-6］。

1 研究地概况与试验材料

1.1 研究地概况

上海属北亚热带季风性气候，雨热同期，日照充分，雨量充沛。上海气候温和湿润，极端最高气温40.2 ℃，极端最低气温-12.1 ℃。春秋较短，冬夏较长。

1.2 试验材料

本文以上海普陀区12 个行道树树种为主要的评价对象，待评价的树种树龄、养护水平、生长气候条件基本一致。从城市环境的特殊性以及市民对林荫道的需求分析来确定待评价树种的指标:胸径、树冠、一年生枝长度、一年生枝粗度、一年生枝着叶数量、一年生枝上叶片厚度、一年生枝叶面积总量和遮荫率(无遮挡下光照强度/树荫下全遮挡关照强度)。在2012年9月份进行指标测定。具体树种和指标量化见表1。

2 分析方法

2.1 构建“最优”树种

将参加实验的12 树种视为一个灰色系统，每个树种视为一个灰色系统，每个树种即为该系统中的一个因素，构成一个理想的参考树种，其各项指标所构成的数列为参考数列X0(k)(以待评价树种各指标最优值构建“最佳树种”)。待评价树种各项生态指标构成的数列列为比较数列Xi(k)(i=1，2….. n，其中n 为树种)［7-8］。

表1 最优树种与待评价树种的指标数据

2.2 初值化处理

考虑到同一树种不同指标大小及单位差异甚大，为便于关联分析，需进行一致性处理，见表2。

表2 最优树种与待评价树种的指标数据初值化

2.3 两个层次关联系数ξi(k)的计算

首先根据表2 分别计算出各对应点差的绝对值［9］，并得出各生态指标的关联系数［10］，结果见表3。

表3 各生长指标的灰色关联系数

2.4 关联度计算

通过关联度可以比较出树种的优劣［11］。将各关联系数代入公式

即可得出各待评价树种的等权关联度。根据城市林荫道的主要目标(满足市民对林荫的需求)、集中专家的经验与意见，赋予各指标以相应的权重系数Wk(表3)，计算出加权关联度。等权关联度和加权关联度及关联序见表4。

表4 待评价树种的关联度及关联序

2.5 关联度分析与评价

通过各个树种的关联度大小，可以明确各树种的优劣。由表4 可以看出:1)在各评价指标同等重要的情况下，待评价树种综合性状表现好的是悬铃木和珊瑚朴。2)在各评价指标重要程度不同等(权重不同)的情况下，待评价树种综合性状表现好的树种仍是悬铃木和珊瑚朴，结论与1)一致。3)结合待评价树种的等权关联度和不等权关联度的排序，将评价树种分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个等级，Ⅰ级树种有悬铃木、珊瑚朴，Ⅱ级树种有楸树、马褂木、国槐、朴树、杨树，Ⅲ级树种有七叶树、常青白蜡、枫香、臭椿、重阳木。从上海林荫道现状来看，上海的林荫道主要树种是悬铃木，占80%左右［12］。悬铃木具有冠大荫浓、适生性强等优点，但也造成林荫树种相对单一、物种丰富度不高的问题。应丰富树木品种，以促进生物多样性，提升城市园林景观。推荐珊瑚朴、马褂木、国槐树种作为林荫道树种，同时少量道路种植七叶树、重阳木等树种做景观点缀。

3 讨论

运用灰色关联度分析方法进行树种选择的综合评价，能够客观、正确、较全面的评价各树种的优劣。这种方法采用了较多的指标，避免了人为评判的主观性，其分析结果与实际现状相吻合，说明这种分析方法用于树种综合评价选择是可行的。

利用灰色关联度分析方法评价城市林荫道树种时，等权关联度与加权关联度之间存在一定差异。等权关联度的分析在实践中应用价值不大［13］，分析结果有一定的片面性;而加权关联度的分析考虑到各指标的差异性，较为有效，与实际相近。

应用灰色关联度分析方法评价城市林荫道的关键是“最优树种”(理想树种)的构建、指标的选择及各指标权重系数的确定，这三者均能影响评价的可靠性、准确性［14］。所以，在实际应用过程中，应根据自身需要，对“最优树种”构建、评估性状指标选择和指标权重系数确定做进一步改进，使评价结果更加准确和客观，为树种的合理应用提供理论依据［15］。

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