层次分析法在庆阳市行道树选择中的应用

穆妮妮，张彦山，张有龙

（甘肃省庆阳市农业科学研究院，甘肃 西峰 745000）

近年来，随着建设陇东能源化工基地和创建园林城市步伐的加快，保护生态环境、创造优美的宜居城市已成为庆阳市面临的首要问题。行道树作为城镇绿化的主要树种，在创造优美的城市景观和改善生态环境方面发挥着越来越重要的作用。行道树不同于一般的绿化树种，具有采用大苗移栽、寿命长、适应性强、易养护等特点。随着园林绿化的发展，行道树种不断丰富。因此，选择应用观赏价值高、适应性强、易养护管理的行道树种，已成为城市绿化工作的重要课题之一。我们应用层次分析法，探讨了庆阳市的行道树选择评价问题，以期为庆阳市合理选择行道树种提供参考。

1 研究区概况

庆阳市属黄河中游黄土高原沟壑区，地形北高南低，属大陆性气候。降水量南多北少，年平均降水量480～660 mm，降水多集中在7—9月。气温南部高于北部，年平均气温9.5～10.7℃，极端最低气温-22.6℃，无霜期140～180 d。全市林业用地105.85万hm2，占总面积的39%，其中林地40.39万hm2。活立木蓄积量为1 425万m3，森林覆盖率为25%［1］。

2 研究对象

树种按照以乡土树种为主、外来树种为辅，兼顾生态效益与观赏价值的原则选择。具体选择指标包括移栽成活率、生态适应性、景观效果、无公害且少病虫害。结合庆阳市的立地条件和现有森林资源状况初选了20个树种，分别为法国梧桐、楸树、桑树、国槐、臭椿、银杏、山楂、榆树、文冠果、山杏、侧柏、紫叶李、刺柏、白杨、柿子树、柳树、合欢、雪松、油松、云杉。

3 研究方法

按照层次分析法（AHP）对20种树木进行评价［2］。

4 结果与分析

4.1 评价体系的建立

在树种选择的决策体系中，研究目标是通过科学的选择树种使行道树的综合效益最好。为了达到这一目的，树种评价考虑的主要准则层指标有生态习性、抗逆性、观赏性、管理养护、生态效益5个方面。通过进一步细化，认为需要考虑滞尘能力、抗寒性、耐贫瘠等因子，这些因子隶属于主要准则，放在下一层次考虑即指标层次且分属于不同准则。评价指标的选取结合频度分析法、理论分析法和专家咨询法3种方法进行综合选取，最终形成庆阳市行道树树种综合评价指标体系［3］。将各个层次的因子按其上下级隶属关系确定位置，构成如图1所示的递阶层次结构。

4.2 评价指标的量化

根据行道树的树种选择要求，结合调查研究成果和专家咨询结果，采用4分评分制对选择指标实行量化分级，每一个指标确定相应的评分标准（表1）。其中形态习性、耐贫瘠性、绿色期长短、树体整洁度指标主要根据本地长势情况，对现有树种进行的量化分级；分支节点高度指标依据分支节点的具体高度进行量化分级；生长速度指标根据行道树早期生长速度进行量化分级［4］；抗旱性指标根据需水程度进行量化分级［5］；抗寒性指标根据树体受寒害情况进行量化分级［6］；固碳释氧能力指标用单位叶面积植物的日平均固碳量进行量化分级［7］；抗病虫性、抗污染、观赏性、杀菌能力和滞尘能力指标先进行定性评比，然后进行量化处理［8-11］。

图1 树种评价指标体系递阶层次

4.3 指标权重的确定

构造判断矩阵时向庆阳市农业科学研究院专家请教询问，进行两两比较，按重要性程度进行1～9赋值。并依据赋值构建判断矩阵，对判断矩阵运用matlab层次分析工具包，求解出λmax、CI、CR及层次单排序w。根据计算结果，所有单排序的CR＜0.1，即每个判断矩阵的一致性都是可以接受的。计算得到的权重值较客观地反映了准则层指标的重要程度以及指标层在所属准则层的重要程度。层次总排序是指每一个判断矩阵各因素针对目标层（最高层）的相对权重。这一权重的计算采用逐层合成的方法。具体公式为层次总排序=2级指标Bi×3级指标Ci（层次单排序）。指标层层次总排序及检验结果见表2。

表1 树种评价指标及评分标准

表3 庆阳市行道树树种选择综合评价结果

表2 指标层层次总排序

4.4 综合评价及排序

依据评价体系指标，对备选的庆阳市发展行道树较好的21个树种进行综合评判。综合评价结果利用方程V=∑βω（其中V为综合得分，β为因子评分，ω为因子排序值，n为因子数）。根据方程得出，庆阳市行道树21个树种的综合评价值，再利用公式cCEI=S/S0×100%算出综合评价指数。其中，cCEI为综合评价指数；S为评价分数值；S0为理想值（取每一个因子的最高级别与权重相乘叠加而得）。cCEI作为分级的依据，并以综合评价指数分级法划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级后确定各样方植物景观的评价等级（表3），可以看出，在庆阳市，法国梧桐、楸树、桑树、国槐、臭椿、银杏生态效益好且适应性较强，评价指数均高于85%，评价等级为Ⅰ级。侧柏、刺柏抗逆性表现突出，四季常青，评价指数高于75%，评价等级为Ⅱ级。

5 小结

根据树种评价结果，法国梧桐、楸树、桑树、国槐、臭椿、银杏等落叶树种在庆阳市生态效益好且适应性较强，综合性状表现好。侧柏、刺柏两种常绿针叶树种，由于抗逆性表现突出且四季常青，综合评价较高。因此，在庆阳市行道树建植中，建议以法国梧桐、臭椿、银杏、国槐、桑树为主，侧柏、刺柏为辅，打造拥有四季美景的行道树群体结构。

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