广州发展公园花境植物综合评价*

2020-05-07 11:24黄东兵覃俏梅苏伟业列淦文彭莉霞
林业与环境科学 2020年2期
关键词:观叶花境花卉

黄东兵 覃俏梅 苏伟业 列淦文 彭莉霞

(1. 广东生态工程职业学院,广东 广州 510520;2. 广州市绿化公司,广东 广州 510075)

花境是一种以宿根草本、花灌木为主,立面层次和季相变化丰富的自然式的造景方式[1]。花境最早起源于英国,19 世纪四十年代,花境开始快速发展,目前在英国、美国、德国等发达国家中应用非常广泛[2-5]。20 世纪70 年代,花境被引入我国,目前在上海、杭州和北京地区推广较为成功[1,5-6]。

国外对花境的研究较早,积累了大量文献和著作,系统介绍了花境植物种类、设计手法、实际案例和养护等方面的知识[7-9]。国内研究则集中于花境概念、发展历史、种植养护、植物种类、配置模式和低成本节约型花境等方面[5,10-16]。

花境植物种类多,且具有较高的景观、经济和生态价值,对城市的空间品质具有重要影响,因此对花境植物的评价研究就显得相当重要。目前对园林植物的评价研究方法主要是层次分析法(Analytic Hierarchy Process,简称AHP),该方法运用多因素分级处理确定各个因素的权重,能够实现定性、定量分析,将复杂过程系统化,有助于进一步的评价和决策[17]。封培波等[18]利用AHP 构建了一套适用于上海露地宿根花卉的综合评价模型,并利用模型对上海地区的露地宿根花卉进行了综合评价;郑国栋[19]对北京四季青镇的花境进行调查,构建了该镇花境景观综合评价体系,筛选了22 个样地的综合评价指数;刘洪见等[20]利用AHP 建立了花境植物综合评价体系和分级评价系统。此外,还有一些研究利用AHP 对道路花境进行调查分析与评价[21-22]。这些花境植物的评价研究有一定借鉴意义,但主要针对的是上海和北京等地区,在广州地区使用有一定局限性。朱桥明等[23]调查了广州14 处公共绿地,利用AHP 建立了一个评价系统,并对131 种花境植物做了评价,但该评价系统主要侧重花境植物的节约性;王威等[24]也建立了一个花境植物评价系统,但更侧重于花境植物的适应性。因此,若要对广州的花境植物进行全面的评价,还需构建一套综合评价体系。

广州属海洋性亚热带季风气候,年平均气温21℃,最高平均气温28.7℃,最低平均气温9-16℃,年平均温差小,平均湿度高达77%。广州温暖湿润的气候非常利于植物生长,但部分花境植物并不适应温度、湿度过高的环境[11]。广州发展公园位于广州中部越秀区二沙岛,占地约127 000 m2,是一个全开放的公园,包含7 组花境,是广州市政花境的典型代表。以该公园花境作为研究对象,开展花境植物评价研究,有利于促进广州花境健康快速地发展。

因此,本文运用AHP,根据广州的气候特点,在实地调查的基础上,构建适用于广州地区的花境植物综合评价体系,为科学评价广州地区的花境植物建立基础。同时,对广州发展公园的花境植物进行综合评价,筛选出具有综合利用价值高的花境植物,为花境在广州的进一步推广应用提供良好的理论支持。

1 材料与方法

1.1 材料

本次研究以广州发展公园为例,进行实地调查,建立广州花境植物综合评价体系;对该公园内7 组花境进行调查(图1),并对该公园的花境植物作评价分析。

图1 广州发展公园花境分布图Fig. 1 The distribution map of Guangzhou Development Park

1.2 方法

本次研究采用实地调查与文献查阅的方法,于2019 年3 月到2019 年12 月,赴广州发展公园开展调查,结合公园的气候和环境,对其花境植物种类、应用方式、生长情况以及景观效果进行调查和记录。同时采用访问法,通过花境管理人员了解该公园花境的养护细节、植物适应性等情况。

1.2.1 评价体系构建 根据花境植物景观自身特点,结合广州气候特点,向8 位园林专家咨询了专业意见,最终建立了花境植物综合评价体系(表1)。该评价体系共3 层:目标层、准则层和指标层,准则层包含了观赏性、生态适应性、安全性和经济性4 个评价因素,指标层包括了花色、花香、光照适应性等23 个评价指标,以求较为系统、全面地评价花境植物。

表1 花境植物综合评价指标Table 1 The comprehensive evaluation indicators of flower border plants

1.2.2 指标评分标准 通过查阅文献,借鉴前人研究成果[19,20,24-27],结合公园气候和环境因素,构建出指标层23 项指标的评分标准,评分标准采用5 分制,按照5 分、3 分和1 分分级,若处于这三级的中间状态则取4 分或2 分,具体评分标准如表2。

表2 评分标准Table 2 Evaluation criteria

1.2.3 计算各指标权重 (1)建立判断矩阵:本次评价选用了1-9 比例标度作矩阵判断,1 表示作比较的两个指标同等重要,3 表示前者比后者稍微重要、5 表示前者比后者明显重要、7 表示前者比后者强烈重要,9 表示前者比后者极端重要, 2、4、6、8 表示两个指标位于两个相邻标度之间。依据上述层次结构,分别构建判断矩阵,如表3-表7。

表3 判断矩阵A-BiTable 3 Comparison matrix A-Bi

表4 判断矩阵B1-CiTable 4 Comparison matrix B1-Ci

表5 判断矩阵B2-CiTable 5 Comparison matrix B2-Ci

表6 判断矩阵B3-CiTable 6 Comparison matrix B3-Ci

表7 判断矩阵 B4-CiTable 7 Comparison matrix B4-Ci

(2)判断矩阵一致性:根据许树柏[27]的研究,将矩阵的最大特征根设为λmax,相应的特征向量为W。一致性计算步骤如下:

a. 各矩阵元素按行相乘,所得乘积分别开n 次方;

d. 进行一致性检验,CI=(λmax- n)/(n -1);

e. 计算一致性比率CR=CI/RI,RI 见表8[28]。当CR 小于0.10 时,判断矩阵具有满意的一致性,否则重新调整矩阵,直至取得满意的一致性。

表8 随机一致性指标RITable 8 Random indicators (RI)

(3)计算综合评价分值和等级与花境植物评价:计算评价对象的综合评价分值步骤如下。

a. 通过综合评价指数法,计算得到综合评价分值,使用公式为:S=∑Fi×Xi。S 表示综合评价分值,Fi表示评价对象在特定评价指标的分值,Xi表示评价指标的权重。

b. 计算评价对象的等级,使用公式为:CEI=S/S0×100%。S 为综合评价分值,S0为理想值,即为每一个指标的最高级别与权重的乘积之和。最后所得的CEI 可作为分级的依据,并以差值百分比法划分为4个等级(表9)。

表9 综合评价等级Table 9 Comprehensive evaluation level %

由于完成评价需要一定的专业知识,所以邀请了20 名园林专业人士,根据表2 对广州发展公园的花境植物的各项指标分别打分,取20 名园林专业人士加权评分的均值,依此确定其等级。

2 结果与分析

2.1 一致性检验

根据计算步骤,得出5 个矩阵的一致性检验结果(表10)。根据以上5 个判断矩阵可以得到广州发展公园花境植物综合评价的模型以及各层各因子所占的权重,见表11。

在本次花境植物综合评价体系中,准则层总权重为100%,包含了观赏性、生态适应性、安全性和经济性4 项。其中,观赏性占比最高,占总权重的51.00%,是花境植物综合评价体系中最重要的评价指标。生态适应性占总权重的30.02%,对花境植物综合评价也很重要。经济性比安全性权重稍高,说明经济性在评价花境植物时更重要。通过指标层对目标层的总权重值排序可知,光照适应性占比最高(14.03%),这说明光照是决定花境植物质量最重要的因素,因此在挑选花境植物时,首要考虑的应是其光照适应性。花型体现了大部分花境植物的观赏价值,也是营造花境时经常要考虑的一项指标,占比8.74%。绿期长短(C7)和观赏期长度(C12)两项指标占比均为7.08%,说明在应用过程中,这两个因素也较为重要。在剩余指标中,占总权重超过5%的还有叶色(C8)、耐贫瘠性(C16)、花色(C2)、养护难度 (C23)、水分适应性(C14)、毒性(C18),说明这6 项指标对花境植物的质量有较大影响。

表10 一致性检验结果Table 10 Results of the Consistency Test

2.2 广州发展公园花境植物种类分析

根据调查,广州发展公园7 组花境(图2)共有花境植物共57 种(含种下等级),隶属于35 科47 属(表12)。其中,观花小乔木或灌木共19 种,占比33.33%,主要有赤苞花Megaskepasma erythrochlamys、巴西野牡丹Tibouchina semidecandra、木槿Hibiscus syriacus、龙船花Ixora chinensis 等;观叶乔木、小乔木或灌木共14 种,占比24.56%,如银姬小蜡Ligustrum sinense ‘Variegatum’、扇叶榕Ficus deltoidea、金叶假连翘Duranta erecta ‘Golden Leaves’;一二年生花卉共18 种,占比31.58%,如孔雀草Tagetes patula、秋英Cosmos bipinnatus、天竺葵Pelargonium hortorum、石竹Dianthus chinensis 等;观花观叶宿根、球根花卉共6 种,占比10.53%,如蝎尾蕉Heliconia metallica、马利筋Asclepias curassavica、巢蕨Asplenium nidus 等。可见,广州发展公园的花境植物以观花观叶小乔木和灌木为主,一二年生花卉与宿根、球根花卉虽有运用,但种类较少。

图2 广州发展公园花境实景Fig. 2 Photos of flower borders in Guangzhou Development Park

2.3 综合评价计算方程

根据表11 的权重值,可以得到花境植物综合评价计算方程:

S=0.087 4×C1+0.058 7×C2+0.016 4×C3+0.045 5×C4+0.018 1×C5+0.028 8×C6+0.070 8×C7+ 0.062 5 ×C8+0.020 2×C9+0.016 8×C10+0.013 9×C11+0.070 8×C12+0.140 3×C13+0.054 5×C14+ 0.022 2×C15 +0.059 1×C16+0.024 0×C17+0.052 2×C18+0.021 2×C19+0.008 6×C20+0.017 6×C21+0.0320×C22+ 0.058 2×C23

依据以上综合评级方程,可以得出广州发展公园57 种(含种下等级)花境植物的综合评价分值及相应等级(表12)。从表12 中可知,广州发展公园使用的花境植物中,有3 种具有优良的综合应用价值(I级),占总种数的5.26%,分别为赤苞花、巴西野牡丹和蝎尾蕉;有33 种具有良好的综合应用价值(II级),占总种数的57.89%,主要为观花观叶小乔木或灌木,如红花檵木Loropetalum chinense var. rubrum、木槿、龙船花、银姬小蜡、扇叶榕等;有21 种综合评价等级较低(III 级),占总种数的36.84%,主要为一二年生花卉,如金鱼草Antirrhinum majus、苏丹凤仙花Impatiens walleriana、夏堇Torenia fournieri 等。

表12 综合评价分值及等级Table 12 The scores and levels of comprehensive evaluation

序号No.评价等级Level 29 朱蕉Cordyline fruticosa 百合科 观叶灌木 3.14 63 II 30 粉叶金花Mussaenda hybrida 'Alicia' 茜草科 观花灌木 3.12 62 II 31 彩叶朱蕉Cordyline fruticosa 'Amabilis' 百合科 观叶灌木 3.10 62 II 32 金凤花Impatiens cyathiflora 豆科 观花灌木 3.10 62 II 33 琴叶榕Ficus pandurata 桑科 观叶灌木 3.08 62 II 34 小鸟蕉Heliconia psittacorum var. rhizomatosa 蝎尾蕉科 球根花卉 3.07 61 II 35 鸡爪槭Acer palmatum 槭科 观叶小乔木 3.03 61 II 36 芙蓉菊Crossostephium chinensis 菊科 观叶二年生花卉或观叶亚灌木 3.02 60 II 37 琴叶珊瑚Jatropha integerrima 大戟科 观花灌木 2.97 59 III 38 碧冬茄Petunia hybrida 茄科 一年生花卉 2.95 59 III 39 孔雀草Tagetes patula 菊科 一年生花卉 2.92 58 III 40 变叶木Codiaeum variegatum 大戟科 观叶小乔木或灌木 2.92 58 III 41 一串红Salvia splendens 唇形科 一年生花卉 2.92 58 III 42 醉蝶花Tarenaya hassleriana 山柑科 一年生花卉 2.83 57 III 43 蓝花鼠尾草Salvia farinacea 唇形科 一年生花卉 2.81 56 III 44 香彩雀Angelonia angustifolia 车前科 一年生花卉 2.79 56 III 45 金鱼草Antirrhinum majus 玄参科 二年生花卉 2.77 55 III 46 木茼蒿Argyranthemum frutescens 菊科 二年生花卉或观花灌木 2.77 55 III 47 南海洒金榕Codiaeum variegatum var. pictum 大戟科 观叶灌木 2.71 54 III 48 秋英Cosmos bipinnatus 菊科 一年生花卉 2.64 53 III 49 天竺葵Pelargonium hortorum 牻牛儿苗科种名Species科Type S CEI/%类型Family二年生花卉 2.63 53 III 50 千日红Gomphrena globosa 苋科 一年生花卉 2.58 52 III 51 石竹Dianthus chinensis 石竹科 二年生花卉 2.57 51 III 52 四季秋海棠Begonia cucullata 秋海棠科 二年生花卉 2.56 51 III 53 绣球Hydrangea macrophylla 绣球科 观花灌木 2.52 50 III 54 三色堇Viola tricolor 堇菜科 二年生花卉 2.48 50 III 55 长春花Catharanthus roseus 夹竹桃科 一年生花卉 2.48 50 III 56 夏堇Torenia fournieri 玄参科 一年生花卉 2.46 49 III 57 苏丹凤仙花Impatiens walleriana 凤仙花科 一年生花卉 2.31 46 III

3 讨论与结论

在本评价体系的准则层中,观赏性权重最大,是评价花境植物最重要的因素,生态适应性权重排第二,也是评价花境植物时相当重要的指标。这与潘春香[21]、崔莺文和田如男[22]的评价体系一致,也与花境营造注重“自然、美观”和“可持续”的特点相吻合。与崔莺文和田如男[22]评价体系不同之处在于,本研究的评价体系中的经济性比安全性权重更大,主要是考虑到在筛选花境植物时一般很少会应用有毒性的植物,因此权重偏向经济性。

本研究的综合评价结果显示赤苞花、巴西野牡丹和蝎尾蕉3 种花境植物属于 I 级,是品质优秀的花境植物,值得广泛应用。红花檵木、木槿、龙船花、银姬小蜡、扇叶榕等 22 种花境植物等级也达到 II 级,均属于广州地区品质良好的花境植物,可在广州花境中经常使用;金鱼草、苏丹凤仙花、夏堇等21 种花境植物在评价中,综合评价等级较低(III 级),这与本次评价涉及观赏期、水分温度适应性和经济性有一定关联,这些植物主要为一二年生花卉,需要经常更换,因此在本次评价中得分并不理想,这些植物在实际应用时,限制条件较多。本次调查的花境植物虽然在种的数量上较少,但很多品种花色、造型丰富,搭配起来也可以营造出丰富的花境景观。而且这些种类在市政绿化上更为经济、实用。本次评价结果基本能够客观、准确地反映广州发展公园57 种花境植物的景观应用价值,与实际应用情况基本相符。但仍存在着一定的不足,如调查范围较小、评价植物数量较少等,今后将扩大调查范围,以期构建更为全面的华南地区花境植物评价体系。

花境由多种植物合理搭配、混合种植,富于变化而具有可持续性,通常一次种植可以多年观赏,大力发展花境符合生态文明建设的要求。广州市虽然被称为“花城”,但华南地区的花境仍在探索阶段。目前华南地区的花境植物材料主要从本地区常用园林植物和华东、华北等地区常用的花境植物中进行筛选和尝试,但相关的花境植物评价研究较少,尤其缺少综合性评价研究。本次花境植物综合评价体系的构建,属于对华南地区花境植物综合评价体系的补充,为花境在华南地区的推广应用提供一定的理论依据。

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