福建闽北森林校园基干树种评价与选择——以福建林业职业技术学院江南校区森林校园建设为例

黄云玲

(福建林业职业技术学院，福建南平 353000)

城市森林有利于维持城市生态系统的健康和平 衡，是城市可持续发展的基础和保障［1］。森林校园是城市森林的重要组成部分，是以森林城市建设过程中运用到的植物学和生态学相关理论知识为指导，将森林自然美和人工美科学搭配，强调改善校园植物景观的生物多样性及生态环境，最终建设成一个郁郁葱葱的具有明显生态效益的校园［2］。森林校园基干树种选择直接影响校园森林植物景观建设的效果，本文以福建林业职业技术学院江南校区森林校园建设为例，采用层次分析法(AHP决策分析)构建森林校园基干树种综合评价指标体系，为福建闽北地区合理选择森林校园基干树种提供量化依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

福建林业职业技术学院江南校区位于福建省南平市延平区夏道镇，属中亚热带季风气候，气候温和，雨量充沛，日照充足，雨热同期，四季分明。全市年平均气温17℃～19℃，年无霜期249 d～280 d，年日照1 700 h～2 000 h，年降雨量1 750 mm～1 900 mm，各月降雨量不同，多集中在3月～6月，约占全年降雨量的60%左右，尤其是5月～6月，降雨量可达全年降雨量的31%～39%。南平市土壤以山地红壤为主，多为花岗岩、砂砾岩、凝灰岩等母岩的风化物发育而来。南平是福建的主要林区，被誉为“南方林海”、“中国竹乡”，适生树种丰富。

1.2 材料

根据福建林业职业技术学院江南校区森林校园建设实例，采用实地调查法，全面记录森林校园建设的基干树种共50种。并通过查阅文献、专家咨询、现场调查等方法对这些树种的生物生态特性、观赏特性、生态功能等进行全面了解，为构建森林校园基干树种综合评价的层次结构模型提供依据。

1.3 方法

1.3.1 试验方法

层次分析法(AHP)是美国著名运筹学家、匹兹堡大学教授沙旦(T.L.Saaty)于20世纪70年代中期提出的一种用于解决多目标复杂问题的定性与定量相结合的决策分析方法［3］。本文应用yaahp层次分析法软件建立森林校园基干树种综合评价的层次结构模型，构造对比判断矩阵，进行层次单排序及其一致性检验，层次总排序并做一致性检，并计算总目标和各子目标层排序的权重。

1.3.2 建立层次结构模型

本研究在广泛进行文献检索，专家咨询及借鉴前人研究成果的基础上［2～12］，确定森林校园基干树种综合评价指标为总目标层(A)，树种的生物生态特性、观赏特性、生态功能为准则层(B)评价指标，同时确定了15个准则层(C)评价指标，并运用yaahp层次分析法软件建立层次结构模型。见图1。

图1 森林校园基干树种综合评价层次结构模型Fig.1 The hierarchy model of forest campus backbone tree species'comprehensive evaluation

1.3.3 构建判断矩阵

在建立上述森林校园基干树种综合评价层次结构模型基础上，通过专家咨询、理论分析、公众调查等，采用 1—9标度方法［3-5］，借助 yaahp层次分析法软件对每层各个因素进行两两比较，使评价进一步定量化，构建 TA-B、TB1-C、TB2-C、TB3-C两两比较判断矩阵。具体取值见图2。

图2 森林校园基干树种综合评价判断矩阵Fig.2 The judgment matrix of forest campus backbone tree species'comprehensive evaluation

1.3.4 确定各指标权重

本研究在专家咨询，理论分析基础上，运用yaahp层次分析法软件自动进行一致性检验，并计算确定各指标权重。详见表1。

一致性检验结果为:A-B:λmax=3.0536，CI=0.029928，RI=0.58，CR=0.0516 ＜0.1;

B1-C:λmax=5.1908，CI1=0.04771，RI1=1.12，CR1=0.0426 ＜0.1;

B2-C:λmax=5.0972，CI2=0.02430，RI2=1.12，CR2=0.0217 ＜0.1;

B1-C:λmax=5.1541，CI3=0.03853，RI3=1.12，CR3=0.0344 ＜0.1;

总排序:CI=w1*CI1+w2*CI2+w3*CI3=0.03151，RI=w1*R1+ w2*R2+ w3*R3=1.6578，CR=0.019 ＜0.1，一致性检验满意。

根据上述一致性检验结果，说明本研究的判断矩阵具有满意的一致性，因此，由该判断矩阵计算的各指标权重向量值是可靠的。

表1 目标层与准则层各指标的权重Table 1 The weight of each index in target layer and rule layer

2 结果分析

2.1 评价指标评分值计算

表2 森林校园树种各指标评价得分及排序Table 2 The score and ranking of each index evaluation of forest campus tree species

(续表2)

2.2 评价结果分析

2.2.1 评价指标权重值分析

评价指标权重值大小反映了各评价因子的重要程度。从表1可知，A-B层中生物生态特性的权重值达0.4934，比生态功能权重值高出0.1826，比观赏特性权重值高出0.2976，B-C1层中气候适应性权重值达0.3976，土壤适应性权重值达0.3095，显著高于其他指标权重值，说明在森林校园基干树种选择时应优先考虑树种对当地气候、土壤环境等方面的适应性;生态功能权重值达0.3108，比观赏特性权重值高出0.115，说明在选择森林校园基干树种时，生态功能性状表现比观赏特性性状表现更重要。

2.2.2 评价指标评分结果分析

据表2综合评价指标总得分排序，参考生物生态特性、观赏特性、生态功能各指标得分排序，结合常年观察记录的50个树种在闽北地区的生长表现实际情况，将其分为4个等级:综合评价总得分＞4分的为Ⅰ级，其综合性状表现优良，共有10个树种，依次为樟树、乌桕 、火力楠 、枫香、山杜英、秋枫、黄山栾树、红榕、无患子、香叶树，这些树种都是闽北地区传统乡土树种，它们普遍具有很强的气候、土壤适应性，较高的抗病、固碳释氧、降温增湿能力和观赏价值，可优先选为福建闽北地区森林校园基干树种;3.7分＜综合评价总得分≤4分的为Ⅱ级，共有14个树种，依次为杨梅 、鹅掌楸 、乐昌含笑、桂花、女贞、玉兰、天竺桂、垂柳、广玉兰、深山含笑、罗汉松、台湾栾树、阴香、落羽杉，这些树种综合性状和其他各指标表现较好，能够增加森林校园树种多样性，可积极推广选用为森林校园基干树种;3.2分＜综合评价总得分≤3.7分的为Ⅲ级，综合性状表现一般，共有20个树种，可通过引种驯化等措施进行选育改良，并做为丰富森林校园基干树种配置的补充树种;综合评价总得分≤3.2分的为Ⅳ级，共有6个树种，依次为意杨、皇后葵、华盛顿棕榈、苏铁、黄花风铃木、木棉，这些树种气候、土壤适应性不强，综合性状表现也较差，较难适应闽北地区自然环境，不适合推广运用为闽北森林校园基干树种。

据表2生物生态特性得分排序，可知对闽北地区环境适应性较强的10个树种依次为秋枫、枫香、火力楠、乌桕、无患子、杨梅、香叶树、黄山栾树、铁冬青、福建山樱花;据观赏特性得分排序，可知观赏性较高的10个树种依次为红花羊蹄甲、银杏、鹅掌楸、乐昌含笑、台湾栾树、火力楠、枫香、深山含笑、黄山栾树、无患子;据生态功能得分排序，可知生态功能较强的10个树种为樟树、红榕、垂柳、山杜英、小叶榕、桂花、大叶榕、乌桕、香叶树、阴香。依此，可根据不同造林需要科学选择不同特性的树种。

3 结论

(1)本研究构建的森林校园基干树种综合评价层次结构模型，准则层C包含了15个评价指标，基本满足了森林校园基干树种选择的要求。其中气候适应性、土壤适应性、固碳释氧能力、降温增湿能力四项的权重值排在前4位，这与树种选择基本原则高度吻合，验证了Yaahp层次分析法软件建立的层次结构模型在森林校园基干树种选择中具有科学性、准确性和实用性。

(2)森林校园基干树种选择应大力提倡运用乡土树种，植物配置上应“师法自然”，借鉴本地天然植物群落进行树种选择，并提倡生物多样性，适当选用优良外来树种。本研究选出10种综合性状表现优良、14种综合性状表现较好的闽北地区森林校园基干树种，明确了6个不适合推广运用为闽北森林校园的树种。

(3)本研究所评价和选择的具体树种有一定的生态学地域局限性，主要适宜福建闽北地区森林校园基干树种选择，但本研究方法具有通用性，可在不同地区森林校园树种选择和不同类别树种选择中借鉴应用，为校园森林化、生态化建设提供一定指导。

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