榆林地区沙冬青植物景观价值评价_张颖.pdf

张颖等：榆林地区沙冬青植物景观价值评价63-植物保护园艺园林湖南农业科学（HUNAN AGRICULTURAL SCIENCES）引用格式：张颖，武慧平，白晓霞.榆林地区沙冬青植物景观价值评价 J.湖南农业科学，2023（2）：63-68.DOI:10.16498/ki.hnnykx.2023.002.0142023（2）：63-68随着中国经济的迅速发展，我国城市建设的发展目标和模式也逐渐向着绿色环保、生态循环以及园林城市、花园城市的方向发展，乡村也开始向着美丽新农村方向发展。高质量高标准城乡园林绿化景观的实现对备选植物提出了更高的要求，三季有花、四季常绿的景观将成为世界园林绿化景观发展的必然趋势1-4。乔、灌、草搭配而成的园林造景方式，虽然生态效果和美化功能较好，但相对来说耗水量较高，应用抗旱性较强的乔灌木植物品种是缓解此矛盾的一条重要途径5-8。沙冬青是古地中海第三纪残遗珍稀的植物种类和亚洲荒漠区特有的濒危植物种类，同时也是我国西北干旱地区唯一的、可用于园林绿化的超旱生常绿阔叶灌木。首先，该植物四季常青、耐修剪，有较高的观赏价值，既可以作为绿篱围蔽空间，又可作为孤赏树形成建筑周边的配景，还可以应用于道路绿化，形成绿化分隔带。它还是一种蜜源植物，非常耐干旱、耐寒、耐盐碱化、耐贫瘠，在改善荒漠环境方面效果显著9-12；而且它的根瘤还有较好的固氮作用，可以改良土壤、保持水土；其种子和枝叶还可作为特殊生物碱和黄酮类物质的提取原料，具有一定的经济效益13-15。植物景观是指植被、植物群落、植物个体等表现的形象通过人们的视觉、听觉、嗅觉和触觉等人体传感器官传到大脑皮层，产生一种美的感受和联想。目前，关于植物景观的评价多应用一些定性和定量结合的方法，其中最为常用的是层次分析法 榆林地区沙冬青植物景观价值评价 张颖，武慧平，白晓霞（榆林学院生命科学学院，陕西 榆林 719000）摘要：以超旱生灌木沙冬青在园林应用中的植物景观价值为研究对象，从植物的观赏特征、资源潜力、生态适应、抗逆性、其他价值等主要的制约因素入手，利用层次分析法（AHP）构建植物景观价值评价综合模型，并运用模型对沙冬青在园林应用中的植物景观价值进行综合评价。结果表明：标准层23个因素中观果价值（0.452 8）、再生能力（0.392 3）、适应环境（0.376 4）、耐沙埋性（0.242 9）、水土保持（0.285 8）等指标的权重较大，分别对沙冬青观赏价值、资源潜力、生态适应、抗逆性和其他价值等约束层的影响较为显著；约束层权重最大的是抗逆性（0.392 6），随后依次是生态适应（0.303 9）、资源潜力（0.147 2）和观赏价值（0.092 9），其他价值（0.063 5）的权重最小；从总权重可以看出，适应环境（0.114 3）、分布范围（0.091 6）、耐沙埋性（0.085 6）这 3 个指标的排位比较靠前。关键词：沙冬青；耐旱性；植物景观；层次分析法中图分类号：S687；F326.133文献标识码：A文章编号：1006-060X（2023）02-0063-06Evaluation on Landscape Value of Ammopiptanthus mongolicus Plants in Yulin Area ZHANG Ying，WU Hui-ping，BAI Xiao-xia（School of Life Sciences,Yulin University,Yulin 719000,PRC）Abstract：To comprehensively evaluate the landscape value of a super xerophytic shrub Ammopiptanthus mongolicus in garden application,this study,based on the main restrictive factors including ornamental characteristics,resource potential,ecological adaptability,stress resistance and other values,has constructed a comprehensive evaluation model of plant landscape value using the analytic hierarchy process(AHP).The results showed that among 23 factors of the criterion layer,fruit ornamental value(0.452 8),regenerative capacity(0.392 3),environmental adaptability(0.376 4),tolerance to sand burial(0.242 9),water and soil conservation(0.285 8)had greater weights with significant impact on the constraint layer consisting of ornamental value,resource potential,ecological adaptability,stress resistance and other values of Ammopiptanthus mongolicus.Among indicators of the constraint layer,stress resistance had the greatest weight(0.392 6),followed by ecological adaptability(0.303 9),resource potential(0.147 2),and ornamental value(0.092 9),while the weight of other values was the lowest(0.063 5);seen from the total weight,the three indicators,namely,environment adaptability(0.114 3),distribution range(0.091 6)and resistance to sand burial(0.085 6)ranked ahead.Key words：Ammopiptanthus mongolicus;drought tolerance;plant landscape;analytic hierarchy process收稿日期：2022-10-21基金项目：榆林市科技计划项目（2019-88-3）作者简介：张颖（1979），女，天津市人，副教授，主要从事园林景观设计及生态环境建设研究。湖南农业科学（HUNAN AGRICULTURAL SCIENCES）2023 年 2 月64-植物保护园艺园林（AHP），层次分析法在解决科学问题中具有系统性、层次性和综合性等特征，是“基于专业设计”的审美态度，根据植物群落的构成要素和功能要求，确定评价模型，各指标因子包含的信息更全面16-22，对人决策的思维过程进行量化的模拟，化简权重计算过程，使决策与分析更具简洁性、科学性和实用性23-25，层次分析法也是园林景观质量评价的常用方法。该研究就是以超旱生灌木沙冬青在园林应用中的植物景观及其价值为研究对象，从植物的观赏特征、资源潜力、生态适应、抗逆性、其他价值等主要的制约因素入手，利用层次分析法（AHP）构建植物观赏性评价及景观价值评价综合模型，并运用评价模型对园林应用中的沙冬青植物景观及其价值进行综合评价。1榆林地区沙冬青植物景观价值评价层次结构的分析与建立首先，根据超旱生灌木沙冬青在园林应用中的植物景观特点建立评价模型（图 1），模型分为目标层（A）、约束层（C）、标准层（P）。图 1园林应用中沙冬青植物景观价值评价模型园林应用中沙冬青植物景观价值评价 观赏价值 资源潜力 生态适应 抗逆性 其他价值 A：目标层 C：约束层 P：标准层 整 体 价 值 观 叶 价 值 观 花 价 值 观 果 价 值 资 源 数 量 管 理 难 易 适 应 范 围 再 生 能 力 生 长 状 况 繁 殖 能 力 分 布 范 围 适 应 环 境 抗 寒 性 抗 旱 性 抗 病 虫 害 耐 贫 瘠 性 耐 盐 碱 性 耐 沙 埋 性 蜜 源 植 物 药 用 植 物 土 壤 改 良 水 土 保 持 固 氮 作 用 1.1目标层（A）目标层即沙冬青在园林应用中的植物景观价值，通过模型分解其影响因素，从而满足榆林及其周边干旱半干旱地区城市园林绿化应用需求。1.2约束层（C）限制沙冬青在园林植物景观中应用的各种因素，包括生物学、造园学、生态学、美学等方面。该模型从观赏价值、资源潜力、生态适应、抗逆性、其他价值 5 个方面对沙冬青进行评价。1.2.1观赏价值（C1）沙冬青以其特有的形态，如整体形态特征、观叶价值、观花价值、观果价值、色彩、季相等向人们传播的视觉、嗅觉和触觉等美学信息，其质量直接关系到吸引公众的数量及其被喜爱程度。1.2.2资源潜力（C2）开发利用沙冬青植物资源必须是在保护的前提下根据资源的数量、园林景观绿化中适用范围、管理的难易程度及再生能力等实际情况进行。它决定着沙冬青植物资源在园林景观营造中使用的规模和前景。1.2.3生态适应（C3）主要反映沙冬青植物资源自身的品质、生长情况、繁殖难易程度、可适应的植地环境，它影响着沙冬青植物资源在园林景观营造时开发利用的情景、范围和难易程度。1.2.4抗逆性（C4）主要反映沙冬青植物资源在园林景观营造中表现出的抗寒性、抗旱性、抗病虫害性、耐贫瘠性、耐盐碱性、耐沙埋性。1.2.5其他价值（C5）主要反映沙冬青植物资源在园林景观营造中表现出的其他价值，例如：是否可作为蜜源，是否能入药，对土壤及大气是否具有调节作用（固氮、土壤改良和水土保持等）。1.3标准层（P）依据约束层的选择标准筛选出 23 个因素，运用定性和定量评价相结合的方法，确定不同因素的分值，作为评价指标，如表 1 所示。通过专家打分，沙冬青各项指标平均得分 3.36分，尤其在抗旱性和耐沙埋性以及生长适应性等方面得分较高，说明沙冬青在干旱半干旱地区园林应用中具有良好的应用前景。2榆林地区沙冬青植物景观价值评价方法邀请陕西省榆林学院园林专业教师、研究生和本科生共 30 人，利用 SPSS 软件，建立目标层（A）、约束层（C）和标准层（P）之间的 4 个判断矩阵，对评价指标两两之间进行比较，判断矩阵均通过一致性检验，将最后得出的计算结果作为最终的综合权重。为了将比较判断定量化，层次分析法引入了19 标度法（表 2），并写成判断矩阵形式：A=（bij）nn，其中，bij 0，bij=1/bji，bii=1。而 B 是 A 的互补判断矩阵。张颖等：榆林地区沙冬青植物景观价值评价65-植物保护园艺园林表 2判断矩阵标度及含义标 度含 义1表示 2 个指标相比，具有同样重要性3表示 2 个指标相比，前一个比后一个稍微重要5表示 2 个指标相比，前一个比后一个明显重要7表示 2 个指标相比，前一个比后一个强烈重要9表示 2 个指标相比，前一个比后一个极端重要2，4，6，8上述相邻判断的中间级别，倒数则表示相反在判断指标的重要性时，要求判断协调一致，不至于出现相互矛盾的结果，即分数 1、3、5、7、9 分别表示一般、较好、好、很好、特别好的含义。为了保证判断矩阵的相容性，判断矩阵一致性指标CI 和随机一致性比率 CRC须满足下面的条件。CI=（max-n）/（n-1）0.1CR=CI/RI 0.1 式中：max=（AWi）/（nWi），RI 为矩阵判断随机一致性指标，110 维判断矩阵 RI 如表 3 所示。表 3随机一致性指标值判断矩阵矩阵阶数12345678910RI000.580.901.121.241.321.411.451.4911mnninCmnninUCICRURI=0.1，（n=1，2，m）当 CRC 0.1 时，可以认为判断矩阵具有较为满意的一致性；否则需要对矩阵进行调整，使它具有满意的一致性。3榆林地区沙冬青植物景观价值评价3.1约束层（C）层次分析结果由表 4 可知，各约束层的权重由大到小排列依次为 C4 C3 C2 C1 C5，层次分析法计算结果显示，最大特征根为 5.147，查到对应的 RI 值为1.11，因此 CR=CI/RI=0.033 0.1，通过了一次性检验。这表明沙冬青在榆林及其周边干旱半干旱地区表 1园林应用中沙冬青植物景观价值评价指标体系及评分标准目标层（A）约束层（C）标准层（P）评价重点分 值（分）专家评分（分）好较 好 一般 较 差差园林应用中沙冬青植物景观价值评价观赏价值整体特征冠幅大、紧凑、优美、株形优美，绿化覆盖度好5 4 3213.45观叶价值常绿、叶大、叶密、叶型独特、叶毛、叶色5 4 3213观花价值多花、花色艳丽、复色、花大、花姿优美、重瓣、半重瓣、花期5 4 3213.55观果价值果色亮、果大、果多且密、性状独特、果期、果密度5 4 3212.36资源潜力资源数量种质资源数量5 4 3213.18管理难易种植简单，养护粗放5 4 3213.82适用范围园林应用中适用范围较广，可以在多种绿地中适应5 4 3213.64再生能力具有良好的再生能力5 4 3 2 1 3.64生态适应生长状况生长势很好54 3 2 1 3.73繁殖能力繁殖系数高，易繁殖54 3 2 1 3.64分布范围分布范围较广54 3 2 1 3.73适应环境适应性极强，无制约因素54 3 2 1 3.09抗逆性抗旱性具有良好的抗旱性54 3 2 1 3.91抗寒性具有良好的抗寒性54 3 2 1 3.55抗病虫害植物无病虫害，具有较强的抗病虫害性5 4 3 2 1 3.27耐贫瘠性具有良好的耐贫瘠性5 4 3 2 1 3.18耐盐碱性具有良好的耐盐碱性5 4 3 2 1 3.45耐沙埋性具有良好的耐沙埋性5 4 3 2 1 3.82其他价值蜜源植物可作为蜜源植物，经济效益好5 4 3 2 1 3.18药用植物可作中草药，药用效果好5 4 3 2 1 2.64土壤改良具有良好的改良土壤能力5 4 3 2 1 2.28水土保持具有良好的水土保持能力5 4 3 2 1 3.73固氮作用具有良好的固氮作用5 4 3 2 1 3.45表 4园林应用中沙冬青植物景观价值评价约束层 指标分析结果约束层特征向量权重值（%）最大特征根CI 值C10.5829.2865.1470.037C20.92214.718C31.90430.385C42.4639.257C50.3986.354湖南农业科学（HUNAN AGRICULTURAL SCIENCES）2023 年 2 月66-植物保护园艺园林城市园林绿化应用时其抗逆性是最重要的影响因素。3.2标准层（P）层次分析结果3.2.1观赏价值由表 5 可知，C1层各指标的权重由大到小排列依次为 P4 P3 P2 P1，层次分析法计算结果显示，最大特征根为 4.215，查到对应的RI 值为 0.882，因此 CR=CI/RI=0.082 0.1，通过了一次性检验。3.2.2资源潜力由表 5 可知，C2层各指标的权重由大到小排列依次为 P8 P7 P6 P5，层次分析法计算结果显示，最大特征根为 4.105，查到对应的RI 值为 0.882，因此 CR=CI/RI=0.040 0.1，通过了一次性检验。3.2.3生态适应由表 5 可知，C3层各指标的权重由大到小排列依次为 P12 P11 P10 P9，层次分析法计算结果显示，最大特征根为 4.152，查到对应的 RI 值为 0.882，因此 CR=CI/RI=0.058 0.1，通过了一次性检验。3.2.4抗逆性由表 5 可知，C4层各指标的权重由大到小排列依次为 P18 P17 P16 P15 P14P13，层次分析法计算结果显示，最大特征根为 6.317，查到对应的RI值为1.25，因此CR=CI/RI=0.0500.1，通过了一次性检验。3.2.5其他价值由表 5 可知，C5层各指标的权重由大到小排列依次为 P22 P23 P21 P20 P19，层次分析法计算结果显示，最大特征根为 5.192，查到对应的 RI 值为 1.12，因此 CR=CI/RI=0.043 0.1，通过了一次性检验。3.3综合评价结果利用 SPSS 软件对构建的判断矩阵进行计算和一致性检验，得到榆林及周边干旱半干旱地区园林中沙冬青植物景观价值评价各级指标权重。由表 6可知，标准层 23 个因素的权重由大到小排列依次为P12 P11 P18 P17 P16 P10 P8 P15 P7 P14 P4 P9 P3 P6 P13 P22 P2 P5P23 P21 P20 P1 P19，其中，观果价值（0.452 8）、再生能力（0.392 3）、适应环境（0.376 4）、耐沙埋性（0.242 9）、水土保持（0.285 8）等指标的权重较大，分别对沙冬青观赏价值、资源潜力、生态适应、抗逆性和其他价值等约束层的影响较为显著；约束层权重最大的是抗逆性（0.392 6），随后依次是生态适应（0.303 9）、资源潜力（0.147 2）和观赏价值（0.092 9），其他价值（0.063 5）的权重最小；从总权重可以看出，适应环境（0.114 3）、分布范围（0.091 6）、耐沙埋性（0.085 6）这 3 个指标的排位比较靠前。4结论与讨论通过建立榆林地区园林应用中沙冬青植物景观价值评价指标体系，利用 SPSS 软件模拟得出影响沙冬青景观价值体现的各影响因素的权重比例，发现沙冬青具有较强抗逆性是其在榆林地区园林中广泛应用的重要原因。评价结果显示，约束层各因子权重由大到小排列依次为 C4 C3 C2 C1 C5。这与“沙冬青具有良好的抗旱性、抗旱性、耐瘠薄和耐沙埋性，在榆林城区、乡村、矿区、野外沙地等环境中都可以应用，适用性强”的表现相一致。抗逆性是影响榆林地区园林应用中沙冬青植物景观质量的主要因素，游客和景观设计师更注重于利用其改善环境。植物景观中生态适应权重大于观赏价值、资源潜力和其他价值，表明园林植物在景观营造中所产生的视觉观赏需求虽然很重要，但是人们也越来越重视植物景观对生态环境的作用；资源潜力也是限制沙冬青园林应用的重要因子，排位第三，所以在后期的沙冬青园林应用中，需要解决的一个重要问题就是扩大沙冬青的种植规模，不断探索适宜沙冬青繁殖养护的方法，保护及发展沙冬青的种质资源。表 5园林应用中沙冬青植物景观价值评价标准层 指标分析结果约束层标准层特征向量 权重值（%）最大特征根CI 值C1P10.4329.2874.2150.072P20.90919.507P31.20925.944P42.10945.283C2P50.52211.564.1050.035P60.71915.93P71.50333.276P81.77239.234C3P90.52712.0694.1520.051P100.87820.129P111.31630.160P121.64337.643C4P130.4236.4586.3170.063P140.78211.940P151.01915.550P161.27819.510P171.45822.251P181.59224.292C5P190.6211.8655.1920.048P200.83615.986P211.05820.232P221.49428.581P231.2223.336张颖等：榆林地区沙冬青植物景观价值评价67-植物保护园艺园林评价结果显示，标准层各因子权重由大到小排列依次为 P12 P11 P18 P17 P16 P10 P8P15 P7 P14 P4 P9 P3 P6 P13 P22P2 P5 P23 P21 P20 P1 P19。标准层中影响沙冬青观赏价值的因素主要是观叶价值、观花价值、观果价值，超过沙冬青的整体形态特征所产生的景观效果。资源潜力中再生能力和适用范围这 2个因子更为重要，超过资源数量和管理难易，说明发展沙冬青的种质资源必需先解决沙冬青再生繁殖的问题。适应环境和水土保持这 2 个因子在生态适应和其他价值中权重值最高，也充分表明了沙冬青可以在榆林地区生态环境保护中发挥巨大的作用。该研究中对于景观评价因素的选择仍具有一定的主观性，而且各因素没有统一的参照标准。因此，评价体系层次结构是否严谨完善，专家组对约束层和标准层各因子重要性的评判结果是否合理，专家的构成及专家数量是否恰当，评价指标评分标准、评价重点描述是否科学等都需要在后期的实践过程中逐步完善。另外，沙冬青还没有大面积应用于榆林地区园林景观设计中，除了缺少成系统的评价体系以外，沙冬青的引种繁育关键技术不成熟也是主要影响因素之一，在后续研究中应重点关注这一问题。参考文献：1 于艺婧，马锦义，袁韵珏.中国园林生态学发展综述 J.生态学报，2013，33（9）：2665-2675.2 王新建.西北干旱地区城市绿地系统规划研究 J.农业与技术，2018，38（2）：221.3 何娜，张景群.中卫市生态园林城市绿地系统规划研究 J.水土保持研究，2012，19（5）：281-284,288.4 肖竞，曹珂，李和平.基于适应性思维的山地城市绿地系统规划方法 J.中国园林，2020，36（2）：23-28.5 徐飞鹏.内蒙古西部地区原生草本植物观赏性及景观评价 D.杨凌：西北农林科技大学，2009.6 陈少鹏，代新竹，郭太君，等.长春市主要园林树木物候相及其在植物配置中的应用 J.吉林农业大学学报，2011，33（2）：189-194.7 武旭霞，游捷，林启美.观赏植物野生资源开发利用价值评价体系的建立及应用 J.中国农学通报，2006，22（8）：464-469.8 马毓泉.内蒙古植物志：第三卷（2 版）M.呼和浩特：内蒙古人民出版社，1989.9 刘家琼，邱明新，石庆辉.沙冬青植物群落研究 J.中国沙漠，1995，15（2）：109-115.10 王庆锁，李勇，张灵芝.珍稀濒危植物沙冬青研究概况 J.生物多样性，1995，3（3）：153-156.11 潘伯荣，尹林克.我国干旱荒漠区珍稀濒危植物资源的综合评价及合理利用 J.干旱区研究，1991，8（3）：29-39.12 高见.荒漠珍品：沙冬青 J.中国野生植物资源，2001，20（4）：34.13 刘媖心.中国沙漠植物志（第二卷）M.北京：科学出版社，表 6园林应用中沙冬青植物景观价值评价各指标的权重及排名目标层（A）约束层（C）约束层权重（%）标准层（P）标准层权重（%）总权重排 名园林应用中沙冬青植物景观及其价值评价观赏价值9.286整体特征9.2870.008 622观叶价值19.5070.018 117观花价值25.9440.024 113观果价值45.2830.042 011资源潜力14.718资源数量11.5600.017 018管理难易15.9300.023 414适用范围33.2760.048 99再生能力39.2340.057 87生态适应30.385生长状况12.0690.036 712繁殖能力20.1290.061 26分布范围30.1600.091 62适应环境37.6430.114 31抗逆性39.257抗旱性6.4580.022 815抗寒性11.9400.042 110抗病虫害15.5500.054 88耐贫瘠性19.5100.068 85耐盐碱性22.2510.078 54耐沙埋性24.2920.085 63其他价值6.354蜜源植物11.8650.007 523药用植物15.9860.010 221改良土壤20.2320.012 920水土保持28.5810.018 216固氮作用23.3360.014 819湖南农业科学（HUNAN AGRICULTURAL SCIENCES）2023 年 2 月68-植物保护园艺园林1987.14 刘果厚.阿拉善荒漠特有植物沙冬青濒危原因的研究 J.植物研究，1998，18（3）：341-345.15 段义忠，王驰，王海涛，等.不同气候条件下沙冬青属植物在我国的潜在分布：基于生态位模型预测 J.生态学报，2020，40（21）：7668-7680.16 吉杨婷，李燕妮，陈为，等.成都市城市公园滨水植物景观评价 J.西北林学院学报，2016，31（3）：291-297.17 刘静.巴彦淖尔市常见植物景观价值评价研究 D.呼和浩特：内蒙古农业大学，2021.18 郜春丽，翁殊斐，赵宝玉.基于 AHP 法的滨水绿道植物景观评价体系构建 J.西北林学院学报，2013,28（3）：206-209.19 张哲，潘会堂.园林植物景观评价研究进展 J.浙江农林大学学报，2011，28（6）：962-967.20 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