澄江市国家森林城市建设树种选择研究

梁日清，和炜，田波

（云南省林业调查规划院生态分院，云南 昆明 650031）

城市森林可以起到改善生态环境，调节自然气候，缓解城市热岛效应的作用。澄江市创建国家森林城市，就必须进行建设城市森林，从而提高城市绿化覆盖率，改善空气质量、居住条件、环境基础设施水平等“硬环境”指标，满足城市居民走进森林、走近湿地、回归大自然的生态需求，维护抚仙湖生态安全和水安全，保障水资源供给，保护生命水源，构建滇中生态屏障，这对于维护国家生态安全，促进澄江、周边地区乃至全省经济社会发展具有特殊和重要的意义。而建设城市森林，就必须要科学地进行森林树种的选择与应用，保证城市森林的质量，这是森林城市建设工作的首要任务，是使整个生态环境发挥其生态环境服务功能的基础。国内外对城市森林树种的选择研究没有统一的标准，因此，文章初步选取85个树种，从树种的生物学特征、景观功能、生态功能和经济效益4个方面选取了20个指标，采用层次分析法（AHP）建立了树种选择的综合评价体系，筛选出了28种优良树种。这不仅为澄江市城市森林树种的选择提供科学依据，而且对澄江市创建国家森林城市的目标具有实际意义。

1 研究区概况

澄江市位于云南省中部地区，地处东经102°47'～103°04'，北纬24°29'～24°55'之间，属中北亚热带低纬度高原季风气候区，年均温15.6℃，年均降水量945 mm，气候适宜滇中区域大多数植物生长。澄江市植被划分为暖温性针叶林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、稀树灌木草丛、灌丛、人工林等6个主要植被类型。截至2019年，城区绿地面积120.26 hm2，其中：公园绿地面积33.45 hm2，防护绿地面积23.67 hm2，附属绿地面积63.14 hm2。城区绿地率为30.29 %，建成区绿地覆盖面积133.89 hm2，建城区绿化覆盖率为33.73 %。

2 研究方法

城市森林树种的选择有着多方面的考量，因此，需要构建一个合理的综合评价体系。本研究采用层次分析法（AHP）和德尔菲法，筛选出重要的构建指标，确定各指标的权重，最后计算出树种的综合评分，筛选出优良的树种，并提出其运用的方式。

层次分析法（Analytic Hierarchy Process）是一种通过将复杂问题分解成目标、指标、因子等层次的分析方法[1]。这种方法将两两指标之间进行对比，判断其重要程度，进而确定其各指标的权重，可构建出最佳的综合评价体系[2]。

德尔菲法（Delphi）是一种规定程序的专家调查法，它是通过调查问卷向专家组成员取得其意见，按照规定程序，专家组内部通过组织者的反馈材料匿名进行交流，经过几轮之后，专家组的意见得到集体的认同，最后获得具有统计意义的最终结果[3]。

2.1 森林树种的初步选取

森林树种的选择需要遵循因地制宜，适地适树，以乡土树种为主，适量增加经过驯化的外来树种和珍贵树种，景观功能与生态功能相结合，有一定经济效益的原则[4]。本研究对澄江市公园绿地、城区附属绿地、防护绿地、道路绿地以及周围山体森林进行调查，共计调查120个样地，并结合参考资料和专家意见，根据森林树种选择的原则以及澄江市的自然条件和植被情况，初步选取了85个树种。

2.2 评价指标体系的建立

根据澄江市森林城市建设的目标和原则，在参考国内外相关研究资料和调查研究的基础上，结合澄江市的自然条件，根据德尔菲法（Delphi）和层次分析法（AHP），以选出适宜、优良的生态景观树种为目标，制定4个1级评价指标，分别为生长适应性、景观功能、生态功能、经济效益，并在这4个1级指标下选择了20个指标，分别为树种类型、树形、滞尘能力、工业价值等，以此构建了澄江市森林树种的评价指标体系。详见表1。

表1 澄江市森林树种评价指标

2.3 指标权重的确认

采用层次分析法（AHP）确定各因子层权重，按照1～9 标度法进行逐层次的两两比较并构建判断矩阵，不同标度的含义见表2[5]。

表2 判断矩阵aij标度方法

本次研究采用德尔菲法（Delphi），邀请30名林业专家进行问卷调查来确定各指标的重要性标度，根据问卷调查结果建立判读矩阵，采用SPSSAU 在线分析软件计算出各指标的权重值Wi，并通过一致性检验，具体数据见表3～7。其中Wi是各指标的权重值，λmax是各层矩阵的最大特征根，CI是各矩阵的一致性指标，CR是各矩阵的一致性比率。

表3 A-B层判断矩阵权重

表4 B1-C层判断矩阵权重

表5 B2-C层判断矩阵权重

表6 B3-C层判断矩阵权重

表7 B4-C层判断矩阵权重

2.4 树种选择的评价模型

本研究采用量化分级的方式确定每一个评价指标相应的评分标准，所有指标值按照所表现的情况分布赋值[6]，最高分为5分，最低分为1分，见表8。其中，形态特征的评分标准主要依据澄江市进行森林建设的目标，以常绿阔叶林为主，常绿与落叶阔叶林混交的基本情况；生长速度依据澄江市创建国家森林城市的目标，尽早形成生态景观林的要求设定评分标准；土壤适应性和病虫害抵抗能力依据树种本身的生物特性进行评分，而成活率则依据调查数据中种植后3个月的成活率进行评分。对树种的景观功能则依据树种的特性进行评分。对树种的生态功能则按照强、较强、中等、较差、差5个等级进行评分。在经济效益评价中，工业、药用和食用价值按照高、较高、中等、较低、低5个等级进行评分，而造林成本和管护成本则根据调查资料的实际情况进行相应的评分。

表8 澄江市森林树种选择评价指标评分标准

参考树种选择的评分标准（表8），邀请了30 位专家对初选的98个树种进行打分，计算出各树种的综合评价值A，参考公式①。

上式中，n 为B 层次下的指标C 维度，λBi为B层次相对于A 层次的权重值，λCi为C 层次相对于B层次的权重值，Cj为参照表8得到的数值。

3 结果与分析

通过计算出各种树种的综合评分进行评价排序分析，筛选出得分在4.0 以上的澄江市森林城市建设中的优良树种有28种，见表9。其中，樟科有2种：滇润楠、香樟；木兰科有3种：黄缅桂、广玉兰、乐昌含笑；槭树科有2 种：三角枫、红枫；蔷薇科有2种，球花石楠、云南樱花；松科有2种：雪松、黑松；柏科有3种：柏木、侧柏、龙柏。

表9 澄江市森林城市建设中的优良树种

4 讨论与结论

本研究建立了一个包含树种的生物学特征、景观功能、生态功能和经济价值4 个方面的评价指标体系，涵盖了形态特征、树形、滞尘能力、工业价值等20 个评价因子，采用层次分析法确定各指标的权重，并计算出各树种的综合评分。结果表明，澄江市森林建设中的优良树种有28 种，分别是滇润楠、香樟、梧桐、云南山茶、黄连木、夹竹桃、黄缅桂、红花羊蹄甲、杜仲、蓝花楹、旱冬瓜、球花石楠、三角枫、红枫、枫香、臭椿、黑松、雪松、柏木、侧柏、龙柏、乐昌含笑、广玉兰、苦楝、滇朴、银杏、桂花、云南樱花。

本研究采用层次分析法，依据专家评分确定的指标权重并进行评分，人为因素必然会对评判结果造成一定程度上的影响，且调查样地数量仅有120个，不能完全代表澄江市森林树种的整体现状。在将来的研究中，应根据实际情况进行调整和改变，选择出最适宜的城市森林树种[7]。