基于AHP的武汉地区樟科植物园林应用价值评价
徐文斌+万佳+吴风璨
摘 要： 对武汉植物园引种成功的樟科植物进行了调查和统计，在此基础上，运用层次分析法（AHP）对武汉植物园樟科物种进行了园林应用价值评价。确立了三个约束层（观赏性C1、适应性C2、资源数量C3）、14个标准层的评价模型，并制定了标准层所有14个指标的5级评价标准，通过数据统计，从中筛选出24 种具有园林应用前景的种类，为武汉地区的樟科植物园林应用提供了科学的决策依据。
关键词： AHP；樟科；园林应用；武汉
中图分类号：S722.5 文献标识码：A 文章编号：1004-3020（2017）01-0030-05
Abstract： Based on a survey and statistics on the Lauraceae which were introduced successfully to Wuhan Botanical Garden， we used the Analytic Hierarchy Process （AHP） to evaluate the landscape application value of Lauraceae species in this Garden. The evaluation model including three constraining layer （ornamental C1， adaptability C2， the amount of resources C3） and 14 standard layers was established， and a 5 levels evaluation criteria standard for all 14 indicators was developed； Through statistics， we screened out 24 kinds of species which had the landscape application prospect； In a word， it provided a scientific basis for decision making of the Lauraceaes landscape application in Wuhan area.
Key words： AHP；Lauraceae；landscape application；Wuhan
武汉市位于我国中部，属北亚热带季风性湿润气候，年均气温15.8～17.5 ℃，雨量充沛、日照充足，武汉植物园坐落于武汉东湖之滨、磨山南麓，生态环境优越。特殊的地理环境使得武汉植物园成为良好的植物资源引种保育基地。
我国樟科植物约有24 属， 423 种、43 变种和5变型[13]，大多数物种都有良好的观赏价值。通过调查统计，确认武汉植物园共引种保育63种樟科植物，但是纵观武汉地区，常见的园林绿化物种仅有樟Cinnamomum camphora一种，绝大部分樟科植物资源都没有得到应用。
层次分析法（AHP），是指将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统，将目标分解为多个目标或准则，进而分解为多指标（或准则、约束）的若干层次，通过定性指标模糊量化方法算出层次单排序（权数）和总排序，以作为目标（多指标）、多方案优化决策的系统方法。该方法特别适合园林植物的评价及筛选，在园林绿化树种的选择上也有较多应用[48]。运用该方法，对武汉植物园引种成功的樟科物种进行园林应用价值综合评价，从而为武汉市以及周边地区的樟科植物推广应用提供科学的决策依据。
1 研究方法
1.1 参评物种
引种保育在武汉植物园的63种樟科植物。
1.2 评价方法
根据樟科植物的观赏特点，运用层次分析法进行评价分析，先构建层次結构模型，进行各因素权重计算，并制定评价标准。再根据近两年对所有63个物种在武汉植物园的观察记录，依据评价标准对各项因子进行打分，计算所有物种的园林应用价值综合分并对各物种的园林应用价值进行评价。
1.2.1 层次结构模型的构建
科学评价指标体系的构建，是武汉植物园63种樟科植物评价是否客观的前提条件。为此，笔者查阅了大量文献[4，912]，同时结合专家意见，构建了4个层次（包括3个约束层指标、14个标准层指标）的评价结构模型（图1）。其中： 目标层A反映的是63个樟科物种园林应用价值综合评价结果；约束层C分别从观赏性C1、适应性C2、资源量C3三个指标来评价应用价值；标准层P是14个具体评价指标；最底层D是各评价物种。
1.2.2 评价指标权重的确定
采用1～9标度法，邀请5为专家，分别对约束层和标准层间的因子进行两两对比，并构造判断矩阵，然后应用yaahp V6.0软件，对每一位专家的矩阵输入运算并进行一致性检验，得出每位专家对14个评价指标的权重值，然后对每个指标的权重进行平均，平均结果作为各评价指标的权重（见表1、表2，其中表2计算过程中所有矩阵均通过了一致性检验）。
1.2.3 评价标准的制定
在广泛咨询专家意见的前提下，分别将标准层的14个指标分别划分为5个等级，根据其优劣程度分别赋予相应的分值（见表2）。
1.2.4 应用价值的评价
根据评价标准，结合近两年对63种樟科植物在武汉植物园的实际观测记录，对物种标准层的所有指标进行打分，各指标得分乘以各自对应的权重，最后将每个物种所有指标权重乘积值相加，即可得出每个物种的园林应用价值综合分，依据综合分的多少进行排序，则可判断物种的应用价值并进行评价。
2 结果与分析
2.1 权重分析
2.1.1 约束层权重
权重的确定是使用AHP法进行综合评价的关键步骤，而约束层权重的确定尤为重要。5位专家的平均结果表明，约束层C指标相对目标层A的权重大小顺序为适应性C2（0.537 7）>观赏性C1（0.269 4）>资源量C3（0.192 9），可见对于樟科植物园林应用价值评价，5位专家综合意见是应重点考虑适应性，其次为观赏性，最后考虑资源量，这种次序客观上符合野生物种园林应用规律。但同时并不是所有专家都认同这种权重分配，5位专家中有2位认为资源量C3>观赏性C1。
2.1.2 标准层综合权重
标准层综合权重结果显示，权重排名前3的分别是耐热性P13（0.249 9）、耐寒性P12（0.210 6）、繁殖难易程度P14（0.192 9），而观赏性C1的10个标准层指标无一进入权重前3，这主要是由于在约束层的权重分配上，适应性C2和资源量C3所占权重较大，而它们在标准层的指标又较少。
在观赏性C1的10个指标中，权重最大的前3个指标分别是株型P1（0.078 4）、叶生态型P7（0.055 7）和果实颜色（0.025 6），权重最低的三个指标分别是叶脉P5（0.009 8）、花序P8（0.011 3）、果实大小P9（0.012 3），花序和果实大小两个观赏性状权重低，体现了樟科植物观赏价值的特殊性，即樟科植物主要以观赏株型、枝叶为主，而花序中的花径较小、颜色多为黄色、果实普遍较小这些性状的观赏价值都较低，因此权重占比较小。
2.2 樟科植物园林应用价值综合评价
2.2.1 武汉地区樟科植物园林应用价值总体评价
根据1.2.4的方法，对63个樟科物种的园林应用价值综合分进行统计并排序，结果见表4。依据得分情况以及实际经验，以得分4.0为界限，将所有物种划分为两个等级，等级Ⅰ包括得分高于4.0的24个物种，它们是樟、薄叶润楠、刨花润楠、湘楠、紫楠、黑壳楠、香叶子、黄丹木姜子、山胡椒、银木、天竺桂、川桂、宜昌润楠、香叶树、浙江楠、桢楠、鸭公树、红果钓樟、山鸡椒、广东琼楠、山橿、月桂、大果山胡椒、大叶新木姜子，这部分樟科物种是在武汉地区较有园林应用价值的物种。等级Ⅱ包含得分低于4.0的39个物种，在武汉地区的应用价值一般，在开发利用前应谨慎考虑，避免盲目开发造成不必要的经济损失。
2.2.2 樟科不同属在武汉地区的园林应用价值评价
通过对进入等级Ⅰ的物种进行分属统计（见表5），笔者发现，各属参评物种进入等级Ⅰ比例最高的前3个属分别是楠木属（67%）、山胡椒属（58%）和琼楠属（50%）。楠木属和琼楠属在武汉普遍适应性好、树形高大、姿态优美；山胡椒属普遍适應性极强、易于繁殖、秋叶枯而不落或拥有红、金黄等颜色，具备极强的观赏性。这三个属在武汉地区具有较好园林应用价值，但它们参与此次评价的物种占我国野生种类[1]的比例分别仅为16%、24%和5%，因此还有很大的引种应用潜力，在以后的引种开发过程中应当加强重视。
3 讨论
应用AHP法对物种园林应用价值进行评价具有客观、直接的优点。但由于园林应用价值评价是一个复杂的系统，目前尚无固定的模式可以遵循。评价目标的不同，会对结果造成很大影响。冯志坚[3]对广东省樟科树种进行园林特性评价，评价中得分较高的阴香、红楠、潺槁木姜子、黄樟等物种，在笔者此次评价中都未能进入第Ⅰ等级，原因是冯志坚筛选的是适合广东省园林应用的物种，而笔者此次筛选的是适合武汉地区的物种，因此筛选结果差异很大。此外，在园林应用价值评价的实际操作过程中，模型的构建、权重的确定、评价打分标准的制定等诸多环节，都不可避免的会受到人为因素的影响。如何在今后的工作中逐步完善此方法，使整个评价过程更加科学、合理、客观，是今后工作的重点。
在此次评价过程中，构建了4个层次（3个约束层指标、14个标准层指标）的评价结构模型，分别计算了5位专家的权重求平均值结果作为各评价指标的权重，制定了标准层所有14个指标的5级评分标准，从评价结果看，基本与实际观察结论一致，说明此评价过程具备较好的适用性，对武汉地区樟科植物园林应用具有科学指导意义。
参 考 文 献
[1]李锡文.中国植物志（第三十一卷）[M].北京：科学出版社，1984：1462.
[2] 郑万钧.中国树木志（第一册）[M].北京：中国林业出版社，1982：606893.
[3]Wu， Z. Y.， P. H. Raven & D. Y. Hong， eds. Flora of China.（Vol. 7）[M]. Science Press， Beijing， and Missouri Botanical Garden Press， St. Louis.2008：102254.
[4] 冯志坚，应梦云，肖红.广东省樟科树种的园林特性评价[J].广东园林，2014（5）：5558.
[5] 赵鸿杰，柯欢，胡羡聪，等.50种山茶科植物的综合评价[J].防护林科技，2015（10）：6062.
[6] 廖美兰，王华新，周修任，等.广西二十种金花茶观赏价值综合评价[J]. 北方园艺，2015（09）：6770.
[7] 庄莉彬，王梅松，郑涛，等.基于AHP 的福建省桂花栽培品种园林应用价值综合评价[J].福建农业科技，2015（1）：6669.
[8]吴超群.基于AHP法的26 个扶桑品种观赏性评价[J].现代园艺，2015（10）：1012.
[9]王中生.樟科观赏树种资源及园林应用[J].中国野生植物资源，2015，20（4）：3234.
[10]张智奇，张建军，周音，等.樟科树种资源的开发利用[J].上海农业学报，2004，20（4）：7074.
[11]张规富，何帅艳.樟科植物观赏树种资源及其在园林中的应用[J].现代园艺，2014（4）：2628.
[12]彭佼.樟科植物在园林中的应用[J].湖南林业科技，2010，37（4），5759.
（责任编辑：夏剑萍）
摘 要： 对武汉植物园引种成功的樟科植物进行了调查和统计，在此基础上，运用层次分析法（AHP）对武汉植物园樟科物种进行了园林应用价值评价。确立了三个约束层（观赏性C1、适应性C2、资源数量C3）、14个标准层的评价模型，并制定了标准层所有14个指标的5级评价标准，通过数据统计，从中筛选出24 种具有园林应用前景的种类，为武汉地区的樟科植物园林应用提供了科学的决策依据。
关键词： AHP；樟科；园林应用；武汉
中图分类号：S722.5 文献标识码：A 文章编号：1004-3020（2017）01-0030-05
Abstract： Based on a survey and statistics on the Lauraceae which were introduced successfully to Wuhan Botanical Garden， we used the Analytic Hierarchy Process （AHP） to evaluate the landscape application value of Lauraceae species in this Garden. The evaluation model including three constraining layer （ornamental C1， adaptability C2， the amount of resources C3） and 14 standard layers was established， and a 5 levels evaluation criteria standard for all 14 indicators was developed； Through statistics， we screened out 24 kinds of species which had the landscape application prospect； In a word， it provided a scientific basis for decision making of the Lauraceaes landscape application in Wuhan area.
Key words： AHP；Lauraceae；landscape application；Wuhan
武汉市位于我国中部，属北亚热带季风性湿润气候，年均气温15.8～17.5 ℃，雨量充沛、日照充足，武汉植物园坐落于武汉东湖之滨、磨山南麓，生态环境优越。特殊的地理环境使得武汉植物园成为良好的植物资源引种保育基地。
我国樟科植物约有24 属， 423 种、43 变种和5变型[13]，大多数物种都有良好的观赏价值。通过调查统计，确认武汉植物园共引种保育63种樟科植物，但是纵观武汉地区，常见的园林绿化物种仅有樟Cinnamomum camphora一种，绝大部分樟科植物资源都没有得到应用。
层次分析法（AHP），是指将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统，将目标分解为多个目标或准则，进而分解为多指标（或准则、约束）的若干层次，通过定性指标模糊量化方法算出层次单排序（权数）和总排序，以作为目标（多指标）、多方案优化决策的系统方法。该方法特别适合园林植物的评价及筛选，在园林绿化树种的选择上也有较多应用[48]。运用该方法，对武汉植物园引种成功的樟科物种进行园林应用价值综合评价，从而为武汉市以及周边地区的樟科植物推广应用提供科学的决策依据。
1 研究方法
1.1 参评物种
引种保育在武汉植物园的63种樟科植物。
1.2 评价方法
根据樟科植物的观赏特点，运用层次分析法进行评价分析，先构建层次結构模型，进行各因素权重计算，并制定评价标准。再根据近两年对所有63个物种在武汉植物园的观察记录，依据评价标准对各项因子进行打分，计算所有物种的园林应用价值综合分并对各物种的园林应用价值进行评价。
1.2.1 层次结构模型的构建
科学评价指标体系的构建，是武汉植物园63种樟科植物评价是否客观的前提条件。为此，笔者查阅了大量文献[4，912]，同时结合专家意见，构建了4个层次（包括3个约束层指标、14个标准层指标）的评价结构模型（图1）。其中： 目标层A反映的是63个樟科物种园林应用价值综合评价结果；约束层C分别从观赏性C1、适应性C2、资源量C3三个指标来评价应用价值；标准层P是14个具体评价指标；最底层D是各评价物种。
1.2.2 评价指标权重的确定
采用1～9标度法，邀请5为专家，分别对约束层和标准层间的因子进行两两对比，并构造判断矩阵，然后应用yaahp V6.0软件，对每一位专家的矩阵输入运算并进行一致性检验，得出每位专家对14个评价指标的权重值，然后对每个指标的权重进行平均，平均结果作为各评价指标的权重（见表1、表2，其中表2计算过程中所有矩阵均通过了一致性检验）。
1.2.3 评价标准的制定
在广泛咨询专家意见的前提下，分别将标准层的14个指标分别划分为5个等级，根据其优劣程度分别赋予相应的分值（见表2）。
1.2.4 应用价值的评价
根据评价标准，结合近两年对63种樟科植物在武汉植物园的实际观测记录，对物种标准层的所有指标进行打分，各指标得分乘以各自对应的权重，最后将每个物种所有指标权重乘积值相加，即可得出每个物种的园林应用价值综合分，依据综合分的多少进行排序，则可判断物种的应用价值并进行评价。
2 结果与分析
2.1 权重分析
2.1.1 约束层权重
权重的确定是使用AHP法进行综合评价的关键步骤，而约束层权重的确定尤为重要。5位专家的平均结果表明，约束层C指标相对目标层A的权重大小顺序为适应性C2（0.537 7）>观赏性C1（0.269 4）>资源量C3（0.192 9），可见对于樟科植物园林应用价值评价，5位专家综合意见是应重点考虑适应性，其次为观赏性，最后考虑资源量，这种次序客观上符合野生物种园林应用规律。但同时并不是所有专家都认同这种权重分配，5位专家中有2位认为资源量C3>观赏性C1。
2.1.2 标准层综合权重
标准层综合权重结果显示，权重排名前3的分别是耐热性P13（0.249 9）、耐寒性P12（0.210 6）、繁殖难易程度P14（0.192 9），而观赏性C1的10个标准层指标无一进入权重前3，这主要是由于在约束层的权重分配上，适应性C2和资源量C3所占权重较大，而它们在标准层的指标又较少。
在观赏性C1的10个指标中，权重最大的前3个指标分别是株型P1（0.078 4）、叶生态型P7（0.055 7）和果实颜色（0.025 6），权重最低的三个指标分别是叶脉P5（0.009 8）、花序P8（0.011 3）、果实大小P9（0.012 3），花序和果实大小两个观赏性状权重低，体现了樟科植物观赏价值的特殊性，即樟科植物主要以观赏株型、枝叶为主，而花序中的花径较小、颜色多为黄色、果实普遍较小这些性状的观赏价值都较低，因此权重占比较小。
2.2 樟科植物园林应用价值综合评价
2.2.1 武汉地区樟科植物园林应用价值总体评价
根据1.2.4的方法，对63个樟科物种的园林应用价值综合分进行统计并排序，结果见表4。依据得分情况以及实际经验，以得分4.0为界限，将所有物种划分为两个等级，等级Ⅰ包括得分高于4.0的24个物种，它们是樟、薄叶润楠、刨花润楠、湘楠、紫楠、黑壳楠、香叶子、黄丹木姜子、山胡椒、银木、天竺桂、川桂、宜昌润楠、香叶树、浙江楠、桢楠、鸭公树、红果钓樟、山鸡椒、广东琼楠、山橿、月桂、大果山胡椒、大叶新木姜子，这部分樟科物种是在武汉地区较有园林应用价值的物种。等级Ⅱ包含得分低于4.0的39个物种，在武汉地区的应用价值一般，在开发利用前应谨慎考虑，避免盲目开发造成不必要的经济损失。
2.2.2 樟科不同属在武汉地区的园林应用价值评价
通过对进入等级Ⅰ的物种进行分属统计（见表5），笔者发现，各属参评物种进入等级Ⅰ比例最高的前3个属分别是楠木属（67%）、山胡椒属（58%）和琼楠属（50%）。楠木属和琼楠属在武汉普遍适应性好、树形高大、姿态优美；山胡椒属普遍适應性极强、易于繁殖、秋叶枯而不落或拥有红、金黄等颜色，具备极强的观赏性。这三个属在武汉地区具有较好园林应用价值，但它们参与此次评价的物种占我国野生种类[1]的比例分别仅为16%、24%和5%，因此还有很大的引种应用潜力，在以后的引种开发过程中应当加强重视。
3 讨论
应用AHP法对物种园林应用价值进行评价具有客观、直接的优点。但由于园林应用价值评价是一个复杂的系统，目前尚无固定的模式可以遵循。评价目标的不同，会对结果造成很大影响。冯志坚[3]对广东省樟科树种进行园林特性评价，评价中得分较高的阴香、红楠、潺槁木姜子、黄樟等物种，在笔者此次评价中都未能进入第Ⅰ等级，原因是冯志坚筛选的是适合广东省园林应用的物种，而笔者此次筛选的是适合武汉地区的物种，因此筛选结果差异很大。此外，在园林应用价值评价的实际操作过程中，模型的构建、权重的确定、评价打分标准的制定等诸多环节，都不可避免的会受到人为因素的影响。如何在今后的工作中逐步完善此方法，使整个评价过程更加科学、合理、客观，是今后工作的重点。
在此次评价过程中，构建了4个层次（3个约束层指标、14个标准层指标）的评价结构模型，分别计算了5位专家的权重求平均值结果作为各评价指标的权重，制定了标准层所有14个指标的5级评分标准，从评价结果看，基本与实际观察结论一致，说明此评价过程具备较好的适用性，对武汉地区樟科植物园林应用具有科学指导意义。
参 考 文 献
[1]李锡文.中国植物志（第三十一卷）[M].北京：科学出版社，1984：1462.
[2] 郑万钧.中国树木志（第一册）[M].北京：中国林业出版社，1982：606893.
[3]Wu， Z. Y.， P. H. Raven & D. Y. Hong， eds. Flora of China.（Vol. 7）[M]. Science Press， Beijing， and Missouri Botanical Garden Press， St. Louis.2008：102254.
[4] 冯志坚，应梦云，肖红.广东省樟科树种的园林特性评价[J].广东园林，2014（5）：5558.
[5] 赵鸿杰，柯欢，胡羡聪，等.50种山茶科植物的综合评价[J].防护林科技，2015（10）：6062.
[6] 廖美兰，王华新，周修任，等.广西二十种金花茶观赏价值综合评价[J]. 北方园艺，2015（09）：6770.
[7] 庄莉彬，王梅松，郑涛，等.基于AHP 的福建省桂花栽培品种园林应用价值综合评价[J].福建农业科技，2015（1）：6669.
[8]吴超群.基于AHP法的26 个扶桑品种观赏性评价[J].现代园艺，2015（10）：1012.
[9]王中生.樟科观赏树种资源及园林应用[J].中国野生植物资源，2015，20（4）：3234.
[10]张智奇，张建军，周音，等.樟科树种资源的开发利用[J].上海农业学报，2004，20（4）：7074.
[11]张规富，何帅艳.樟科植物观赏树种资源及其在园林中的应用[J].现代园艺，2014（4）：2628.
[12]彭佼.樟科植物在园林中的应用[J].湖南林业科技，2010，37（4），5759.
（责任编辑：夏剑萍）
