基于AHP的环渤海盐渍区盐生植物资源综合评价

尹德洁，胡 陶，黄 彪，王冬薇，侯冰钰，王 皓，刘大亮*

（1.山东建筑大学风景园林科学研究中心，山东 济南 250101；2.国际竹藤中心国家林业和草原局/北京市共建竹藤科学与技术重点实验室，北京 100102）

近年来，城市土壤次生盐渍化问题日益突出［1］，可用于盐渍土园林绿化的植物种类越来越少，不仅影响景观效果，且丧失了生态价值。环渤海盐渍区具有丰富的盐生植物资源［2］，如果通过栽培驯化以及育种等手段使之大面积推广和应用于盐碱土壤的园林绿化中，将会在盐碱地的开发利用以及维持生态平衡方面发挥着非常重要的作用［3］。但目前为止该区域内盐生植物的应用价值尚未被人们认识和重视，加之近年来，由于城市的开发和人为活动的影响，该区域内盐生植物资源遭到较为严重的破坏，有些稀有的盐生植物资源甚至濒临灭绝［4］。因此，针对环渤海盐渍区丰富的盐生植物资源系统进行调查，在此基础上进行综合评价研究，最终选择抗性强、观赏价值高的盐生植物进行盐碱地生物治理，对改良盐渍化地区土壤理化性质，丰富植物景观生态多样性具有重要意义。

目前，层次分析法（AHP）已经在国内外多个领域中得到应用，在风景园林学科的景观评价、群落评价、植物选择评价等方面亦有广泛应用［5-8］。本研究亦采用AHP，通过3个准则层以及其中涵盖的11个评价因子，构建环渤海盐渍区盐生植物资源综合评价体系，按照综合评分高低，对盐生植物进行利用等级分级，得出在盐碱地区研究和开发利用价值较大的盐生植物，对得分高的植物进行重点推荐，为丰富盐渍土壤园林绿化植物种类及生态修复提供理论依据。

1 研究对象

1.1 样方设置

调查范围包括环渤海盐渍区的7个县市区—秦皇岛、唐山、天津、沧州、滨州、东营、潍坊辖区内的潮间带以及潮上带湿地。综合考虑立地类型、植物覆被、距海距离等多种因素，采用典型样地法［9］，如图1所示共选择19个样地。在每个样地间隔一定距离设置1个10 m×10 m的乔灌木样方，并在样方的四个端点和对角线交点处设置5个1 m×1 m的草本样方，共设调研样方245个，草本小样方1 225个。

图1 环渤海盐渍区盐生植物调研样地位置图Fig.1 The distribution of sampling plots in coastal salinity ar⁃ea around the Bohai Sea

1.2 评价对象

研究共记录环渤海盐渍区盐生植物46科106属146种，针对如此丰富的植物资源并非每种都具有评价意义，因此从146种野生观赏盐生植物中初步筛选出较具观赏和开发利用价值的64种植物作为评价研究的对象。

2 研究方法

2.1 评价因子的选取和评价体系的建立

“环渤海盐渍区野生观赏盐生植物资源综合评价”作为最高层，是综合评价的最终目标层（A）；适应性、观赏性和可开发利用性三项评价的主要指标作为第二层，为确定综合评价的准则层（B）；第三层为隶属各主要构成要素的评价因子层（C）。在此基础上，建立AHP递阶层次结构模型，具体内容参见表1。

表1 环渤海盐渍区野生观赏盐生植物资源综合评价体系Tab.1 Comprehensive evaluation system of wild ornamental halophytes in coastal salinity area around the Bohai Sea

2.2 指标的选取原则和评价依据

（1）适应性中选取耐盐性、耐碱性和耐贫瘠性作为主要的评价因子。其中各指标的评价，均以实际调研所测土壤可溶性盐总量、pH以及有机质含量的实验数据作为依据。

（2）观赏性中选取观花价值、观叶价值、观果价值、观姿态价值和最佳观赏期作为主要评价因子。以实地调研所拍摄照片以及文献记载和网上图片资源作为观赏性各因子的评价依据。

（3）在可开发利用性中，选取资源丰富程度、繁殖难易程度以及已开发利用程度作为评价因子。资源丰富程度以实地对样方的调研中所获得的植物出现频度作为依据。繁殖难易程度和已开发利用程度表示野生植物从野外进入园林绿化中的可能性大小，主要以实地调查和文献记载作为依据。

2.3 评分标准的建立

对各评价因子采用评分的办法，拟定了评价因子由好到差的3个等级的评分标准，分数值分别为15分、10分和5分。

适应性指标以实际调研样地所测土壤的可溶性盐总量、pH和有机质含量作为依据进行打分；观赏性指标由实际所拍摄植物的花、叶、果实、姿态、枝干图片以及网上图片，以问卷形式交由10位园林植物与观赏园艺专业的研究生和教师进行打分，去掉最低分和最高分后，用平均值作为某种盐生植物的观赏性评分。可开发利用性中资源丰富程度以调查中植物在样方出现的频度为依据进行打分，其他指标由笔者走访天津市、沧州市、东营市等当地园林专家，并结合文献资料予以打分。具体的评分标准参见表2。

表2 指标评价标准Tab.2 Evaluation criteria of indicators

2.4 判断矩阵的建立

在建立了表1递阶层次结构之后，对于同一层次上的各元素可以依次相对于与之有关的上一层元素的重要性，进行两两比较，取得判断的Cij值，从而建立一系列的判断矩阵。标度方法一般采用1-9及其倒数的形式，对重要性程度给予赋值。具体标度及含义参见表3。

表3 判断矩阵元素比较标度含义Tab.3 Judgment matrix scale and its meaning

2.5 层次排序及一致性检验

运用和积法求解各判断矩阵，得到单一准则下被比较元素的相对权重，即层次单排序。通过算术平均法计算出各矩阵的最大特征根λmax及其相对应的特征向量W，并用CR=CI/RI进行一致性检验。

层次总排序是计算因子层中所有元素对于目标层相对重要性的排序权重，即层次单排序的加权组合。Saaty［10］提出层次总排序的一致性检验公式：CR=ACI/ARI

3 结果与分析

3.1 判断矩阵的构造和排序

根据表1综合评价模型建立的层次结构关系，通过专家进行判断比较，分别构成A-B、B1-C、B2-C、B3-C判断矩阵，计算各层次单排序并对判断矩阵进行一致性检验。

根据以上各判断矩阵的结果分析，最终得到环渤海盐渍区野生观赏盐生植物综合评价各层级指标的单排序权重值和总排序权重值，详见表4。通过表4可以看出，耐盐性所占比重最高，其次是耐碱性、最佳观赏期、观花价值和资源丰富程度。观姿态价值和可开发利用程度所占权重最低。

表4 环渤海盐渍区野生观赏盐生植物综合评价各指标权重值Tab.4 Index weight of comprehensive evaluation of wild ornamental halophytes in coastal salinity area around the Bohai Sea

3.2 综合评价结果分析

根据因子层的评分标准进行评分，先把每项因子层的评分乘以其层次总排序的权重值，得到每个因子层的得分值，最后再把11个因子层的单项得分相加，得到某种植物的综合评分值，并根据分值的高低排序。各项指标最终总得分及最终排序详见表5。

表5 环渤海盐渍区野生观赏盐生植物综合评价值Tab.5 The comprehensive evaluation value of wild ornamental halophytes in coastal salinity area around the Bohai Sea

续表

续表

根据各植物的综合评价分值，把64种盐生植物分为以下三个利用等级：

（1）第一等级（Ⅰ）

综合评分12分以上的植物，共有18种。这类植物适应性极强，可以适应环渤海盐渍区的盐碱地和干旱贫瘠地区。同时，这类植物具备很好的观赏价值。

如居首位的二色补血草，各项指标的得分几乎都是最高分。耐盐性、耐碱性及耐贫瘠性均很强，且花、叶、姿态都极具观赏价值，花冠黄色，花萼白色，花瓣凋落后花萼宿存，可做干花欣赏。同时在环渤海盐渍区资源丰富程度较高，因此在盐碱地园林绿化中亟待开发和利用。

单叶蔓荆极耐盐，具地面匍匐茎，节上生根，以此适应海滩沙地生活条件。植物群落具有很强的覆盖能力和耐盐碱能力，同时具有很强的抗风和抗旱能力。其花色为自然界中不多见的蓝色，具备很强的观赏价值，同时果实蔓荆子又可做药材使用。该植物在环渤海盐渍区的分布正在逐年减小，因此急需对该植物进行保护和开发。

罗布麻耐盐碱性强，花、叶、枝条都具备观赏价值，紫红色小花形成饱满的圆锥状聚伞花序，枝条紫红色或淡红色，萌蘖能力较强，同时在环渤海区域内的资源丰富度高。其经济价值较高，可入药和作为一种良好的天然纺织材料。其在园林绿化中的应用价值还尚未开发利用。

柽柳极耐盐碱，一年开花两到三次，又称“三春柳”，且其枝条细柔，姿态婆娑，观赏价值极高。

根据以上分析，应该首先对综合评分为第一等级的植物资源进行开发利用。在盐碱地的园林绿化中，应该广泛应用上述植物，做到“适地适树”和优先利用乡土植物的原则。同时对单叶蔓荆等珍稀植物种类进行保护和利用，杜绝珍稀植物变成濒危植物的遗憾。

（2）第二等级（Ⅱ）

综合评分在10～12分之间的植物，共有20种。这类植物具有较强的耐盐碱性和耐贫瘠性，同时也具备较好的观赏价值，但因少数指标分值偏低，造成总得分相对靠后。

例如，枸杞综合评分接近12分，其在第二等级植物中排名第一位，在全部植物中排名第十九位，具备极强的耐盐性及耐干旱贫瘠的能力。同时其花、果均具备较强的观赏价值，尤其是果实。作为一种乡土树种，其在园林绿化中已经开始受到重视，在小范围内开始应用。

朝天委陵菜具有较强的耐盐碱性和耐贫瘠性，匍匐性强，是很好的地被植物。其它具有研究和开发价值的植物还有白茅、地黄、翅果菊、红蓼等。至于一些植物，如曼陀罗、紫花苜蓿等已开发利用的程度较大；丝毛飞廉、酸枣等虽具备一定观赏价值，但因其茎秆上具刺，故居于第二等级。总体来讲，第二等级植物依然较具开发利用价值，可与第一等级结合，共同作为耐盐碱乡土植物予以开发和利用。

（3）第三等级（Ⅲ）

分值在7.8～10之间的植物，共26种，所占比例最大，该类植物大多具备几项高分指标，但在其他指标上存在明显缺陷，因此相对第一、二等级，综合价值明显降低。

如长萼鸡眼草、截叶铁扫帚、细梗胡枝子、达乌里胡枝子四种豆科植物，虽然具备较强的观赏性，但其耐盐性相对较差，在本研究评价体系中，耐盐性所占权重最高，因此在盐碱地园林绿化中可开发利用性较弱。其他植物如黄香草木樨和鸭跖草等，耐盐碱性较强，观赏价值也较高，但因其开发利用程度已经较高，因此影响了总体得分，划分在第三等级。由此可见，第三等级的植物可在第一、二等级之后予以开发，部分观赏价值较高和适应性较强者，可视情况与第一、二等级同时开发。

4 结论与讨论

在对环渤海盐渍区盐生植物资源详细调查的基础上，初步筛选了64种观赏价值高、耐盐性强的盐生植物作为评价对象。64种盐生植物的分值及利用等级高低仅是相对而言，它们均是从环渤海盐渍区盐生植物中经过两次筛选最终获得的，均是非常具有利用价值的野生观赏盐生植物，在今后的引种繁殖、园林绿化及耐盐机理的研究中都应当给予足够的重视。

采用AHP建立“环渤海盐渍区野生观赏盐生植物资源综合评价体系”，进一步筛选出了二色补血草、单叶蔓荆、鹅绒藤、罗布麻、蛇含委陵菜、紫花山莴苣、柽柳、小果白刺等38种（Ⅰ、Ⅱ级）有良好开发利用前景的野生观赏盐生植物。并对其中的二色补血草、单叶蔓荆、罗布麻、紫花山莴苣、柽柳、小果白刺等10种植物进行了重点推荐，它们在环渤海盐渍区分布较广，资源丰富；耐盐性强，具备多种抗性，观赏价值高，具备地方特色；易于开发，或者亟待开发予以保护，因此列为重点推荐植物。其中，单叶蔓荆在调查过程中资源稀少，属于珍稀濒危植物种类，因其现有资源稀少而排名位于前列，这类植物资源应该采取措施使其得到有效的保护，有利于生态系统的平衡。

AHP作为一种目前被广泛应用的评价方法，虽然相对客观，但在评价指标的评分过程中仍然具有一定的主观性，尤其是适应性和可开发利用性［11］。因为缺乏统一的判分标准，所以面对不同的判分者，最终的评价结果可能有差异［12］。但是本研究中评价指标的耐盐性、耐碱性和耐贫瘠性均是以实际调研所测土壤可溶性盐总量、pH以及有机质含量的实验数据作为依据，有效降低了评分的主观片面性，使总体的评价趋向与更加科学和客观。