黃 欣，弓 弼

西安是中國四大古都之一，也是著名的世界歷史名城。近年來，西安的旅游業(yè)發(fā)展迅速，城市公園在西安市旅游資源中占有重要的地位，生態(tài)文明建設(shè)，改善城市環(huán)境質(zhì)量以及滿足人們休閑娛樂等方面也發(fā)揮著重要作用［1-2］。城市公園作為城市綠地系統(tǒng)中重要的綠地斑塊，是城市生態(tài)系統(tǒng)和城市景觀的重要組成部分，美化城市環(huán)境，是城市園林化的標(biāo)志［3］，同時還為城市居民提供游覽、鍛煉、親近自然的場所［4］。植物景觀是公園綠地的重要組成部分，是自然界的喬灌草植物個體組成的植物群落景色，同時也包括人工的運(yùn)用植物題材來創(chuàng)作的景觀［5］，它直接影響城市公園景觀質(zhì)量的高低，對公園景觀的營造具有特殊意義［6］。

層次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)是美國運(yùn)籌學(xué)家薩蒂提出的一種層次權(quán)重決策分析方法，它將決策者對復(fù)雜系統(tǒng)有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、因子等層次，在決策思維過程中構(gòu)造判斷矩陣，通過定性指標(biāo)模糊量化方法求出最大特征值，歸一化后即為目標(biāo)的權(quán)重值［7］。此分析方法適用于公園綠地、附屬綠地及防護(hù)綠地等城市園林綠地植物景觀的評價，或者用于因素較多具有分層交錯評價指標(biāo)的植物景觀系統(tǒng)［8-11］。近年來，國內(nèi)學(xué)者廣泛運(yùn)用AHP法對城市森林［12］、高速公路中央分隔綠化帶［13］、風(fēng)景區(qū)古樹名木［14］、大學(xué)校園植物［15］等景觀質(zhì)量進(jìn)行評價研究。本研究以38個西安市公園綠地植物景觀單元(100 m2)為對象，采用層次分析法對西安市公園綠地植物景觀單元的景觀質(zhì)量進(jìn)行評價，同時采用聚類分析法對西安市植物物種豐富度、多度和景觀特征進(jìn)行分析，為西安市公園綠地建設(shè)，改善其植物景觀質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)，而且對更好地發(fā)揮西安公園綠地植物景觀的美學(xué)欣賞價值及生態(tài)服務(wù)功能有重要意義。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

西安位于渭河流域中部(107°40'－109°49'E，33°42'－34°45'N)，屬于暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，冷暖干濕，四季分明。年平均氣溫15.8℃，年最低氣溫－11.5℃，年最高氣溫 38.6℃，1 月份最冷，平均最低溫度為0.3℃，8月份最熱，平均最高溫度為28.6℃，無霜期平均 244 d，年平均風(fēng)速 2.4 m·s－1，年平均相對濕度59%，年降水量456 mm，年日照時數(shù) 2 140.3 h［16］。

1.2 研究方法

1.2.1 樣地設(shè)置與植被調(diào)查 在對西安市公園綠地進(jìn)行踏查的基礎(chǔ)上，選取興慶公園、大雁塔文化休閑景區(qū)、大明宮國家遺址公園、大唐芙蓉園、永陽公園及西安城市運(yùn)動公園中的38個綠地植物景觀單元(100 m2)。調(diào)查記錄景觀單元中植物的種類、數(shù)量(草本以占地面積代替)、植物生長狀況、主要植物配置模式、觀賞特性、季相變化和平面構(gòu)成狀況。同時在相似的天氣狀況下使用同一部相機(jī)，于不同角度對每個景觀單元拍攝10～15張高清照片，并依照 T.C.Daniel［17］等的技術(shù)規(guī)程完成，共拍攝 497 張有效照片。對照片進(jìn)行整理后，從每個景觀單元中選擇1張最具代表性的作為評價的評分樣本材料，對38個植物景觀單元的評價樣本隨機(jī)編號1～38，以幻燈片為顯示媒介根據(jù)植物景觀質(zhì)量評判標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行美景度的綜合評價。

1.2.2 景觀評價方法 以植物學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)和環(huán)境心理學(xué)為理論依據(jù)，采用層次分析法，構(gòu)建植物景觀評價模型，通過定性指標(biāo)模糊量化法構(gòu)成評價系統(tǒng)的不同層次結(jié)構(gòu):目標(biāo)層-植物景觀綜合評價;準(zhǔn)則層-植物多樣性和植物景觀美學(xué)及因子層，各指標(biāo)見表1。所有因子按類分層:目標(biāo)層X，準(zhǔn)則層分為Y1、Y2，因子層分為 x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7、x8、x9、x10。建立兩因子的判斷矩陣［18-19］，計(jì)算因子層各指標(biāo)的相對權(quán)重，并檢驗(yàn)判斷矩陣的一致性，公式:

式中，CR為隨機(jī)一致性比率，CI為一致性指標(biāo)，RI為隨機(jī)一致性指標(biāo)均值，若CR≤0.05則各層次、各指標(biāo)一致性良好，數(shù)學(xué)模型設(shè)計(jì)合理，否則不合格。

物種多樣性指標(biāo)x1以景觀單元中的植物種的數(shù)目、每一物種的個體數(shù)目、占地面積及物種的均勻程度進(jìn)行統(tǒng)計(jì);生活型結(jié)構(gòu)多樣性x2將景觀單元中的植物種分別按喬木(常綠喬木與落葉喬木)、灌木、草本及水生植物加以歸類;觀賞性多樣性x3按形態(tài)、葉、花、果實(shí)4種類型進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì);景觀時序多樣性x4主要以植物葉隨季節(jié)顏色變化，開花的季節(jié)變化來歸類;平面構(gòu)成多樣性x6按照喬灌林地、花草地、硬化鋪磚地、空地及水面5類地形歸類。以上指標(biāo)均采用Simpson多樣性指數(shù)公式計(jì)算:

式中，Pi為景觀單元中第i種的個體數(shù)占所有個體總數(shù)的比例。

植物景觀空間多樣性x5則根據(jù)園林植物群落空間透視性、空間結(jié)構(gòu)和外貌輪廓等分為單層不透視、多層不透視、透視型和空曠型4種類型，景觀重心突出性x9按雜亂失重、無重心、一般、突出、明顯突出分類，植物生長年齡x10按幼齡、中齡、成熟、過熟分類。研究表明，在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上不同文化背景、程度或群體的評價者之間的審美態(tài)度并無顯著差異［20-21］，但具有園林專業(yè)背景的評價者對植物景觀具有較強(qiáng)的評判能力［22-23］，因此模型中植物景觀單元中的指標(biāo) x5、x7、x8、x9、x10通過邀請 54 位(男生、女生各27位)三、四年級園林專業(yè)大學(xué)生以評分法進(jìn)行量化，分值采用 10 分制，以 10、8、6、4、2 的等級分值分別代表很好、好、一般、差和極差。指標(biāo)x1、x2、x3、x4、x6的 Simpson 多樣性指數(shù)值在 0～1 之間，因此將其乘以10得各指標(biāo)的評分值，統(tǒng)一指標(biāo)量綱。將所有評價指標(biāo)得分由分值乘以相對應(yīng)權(quán)重再加權(quán)得景觀質(zhì)量值(YAHP)，表示該景觀單元景觀質(zhì)量水平的高低。本研究將YAHP≥7.00劃分為優(yōu)秀景觀單元，將 6.00＜YAHP＜7.00劃分為良好景觀單元，YAHP≤6.00劃分為欠佳景觀單元。數(shù)據(jù)處理采用 SPSS 23.0 軟件進(jìn)行聚類分析［24］。

2 結(jié)果與分析

2.1 指標(biāo)權(quán)重結(jié)果與分析

由式(1)計(jì)算得 CR=0.013＜0.05，表明各層次指標(biāo)均通過了一致性檢驗(yàn)，各指標(biāo)相對權(quán)重見表1，可以看出，準(zhǔn)則層中植物景觀特色(Y2)權(quán)重(0.577)＞植物多樣性(Y1)權(quán)重(0.423);因子層中各指標(biāo)的權(quán)重范圍為 0.032～0.165，最高的為植物與整體環(huán)境的協(xié)調(diào)性(0.165)，其次為植物景觀時序多樣性(0.159)，這說明植物與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)感受以及植物季相變化在評價者對西安城市公園植物景觀的第一印象中占主導(dǎo)地位。

表1 園林植物景觀綜合評價模型Table 1 Plantscape comprehensive evaluation model

2.2 植物景觀質(zhì)量評判結(jié)果與分析

由38個景觀單元的景觀質(zhì)量值(表2)，可知景觀質(zhì)量值 YAHP范圍為 5.32～7.46，YAHP≥7.00 即優(yōu)秀的景觀單元有 17 個，占總體的 44.7%;6.00＜YAHP＜7.00即良好的景觀單元有18個，占總體的47.4%;YAHP≤6.00即欠佳的景觀單元有3個，占總體的7.9%。由此可知，西安市公園綠地植物景觀質(zhì)量總體評分較高，景觀質(zhì)量較好，評價為優(yōu)秀與良好占總體的92.1%，但也存在極少部分景觀質(zhì)量欠佳。

對景觀單元物種豐富度和多度特征(表3)統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果顯示，優(yōu)秀景觀單元(YAHP≥7.00)中，每個景觀單元(100 m2)各物種數(shù)配置比例常綠喬木∶落葉喬木 ∶灌木 ∶草本 ∶水生植物為1∶3∶3∶4∶2;各生長型個體數(shù)為常綠喬木2株、落葉喬木4株、灌木10株、草本覆蓋面積72 m2和水生植物覆蓋面積6 m2。景觀單元整體物種多樣性、植物生活型結(jié)構(gòu)多樣性以及植物栽植密度適宜。

對表 3 中良好景觀單元(6.00＜YAHP＜7.00)的物種豐富度及多度分析可知，每100 m2各物種數(shù)配置比例常綠喬木∶落葉喬木∶灌木∶草本∶水生植物為1∶2∶2∶3∶1;各生長型個體數(shù)為常綠喬木1株、落葉喬木5株、灌木12株、草本覆蓋面積70 m2和水生植物覆蓋面積4 m2。其落葉喬木、灌木、草本和水生植物的物種豐富度比優(yōu)秀景觀單元略有減弱，落葉喬木和灌木的株數(shù)增多，景觀單元物種多樣性和植物生活型結(jié)構(gòu)多樣性變低，植物密度偏大。

欠佳景觀單元(YAHP≤6.00)每100 m2各物種數(shù)配置比例常綠喬木∶落葉喬木∶灌木∶草本∶水生植物為1∶1∶2∶1∶0;各生長型個體數(shù)為常綠喬木2株、落葉喬木5株、灌木9株、草本覆蓋面積62 m2。其落葉喬木、灌木、草本豐富度比優(yōu)秀景觀單元減少明顯，且沒有水生植物，草本覆蓋率也偏低，景觀單元物種種類配置簡單，各生長型個體數(shù)配置偏少，植物栽植密度偏低。

表2 38個景觀單元景觀質(zhì)量值Table 2 Plantscape quality values of the 38 units

表3 景觀單元的豐富度和多度Table 3 Species richness and abundance of plantscape unit

2.3 植物景觀聚類分析結(jié)果

以景觀質(zhì)量評判值YAHP為依據(jù)，將38個景觀單元進(jìn)行聚類分析，共分為4類(圖1)。

第Ⅰ類共10個景觀單元編號分別為27、35、24、2、30、17、33、6、12 和 23，此類景觀單元的景觀質(zhì)量評價都為良好，YAHP值介于 6.06～6.53。景觀單元的物種多樣性、生活型結(jié)構(gòu)多樣性較好，但其植物景觀的美學(xué)效果較差，如線條中斷同時導(dǎo)致視線停滯、空間的疏密搭配協(xié)調(diào)性較差，質(zhì)感粗糙等，景觀單元植物邊緣線較為平直不夠自然、平面構(gòu)成多樣性欠佳，植物與空間比例略有失調(diào)，如大空間種植的植物植株過小等。

第Ⅱ類9個景觀單元，分別為景觀單元19、31、13、11、37、16、25、4 和 9，除 11 號 YAHP值最大為7.09評為優(yōu)秀外，其他主要景觀單元質(zhì)量評價都為良好，最小YAHP值為13號6.61。景觀評價模型中權(quán)重占比較大的幾個因子指標(biāo)如景觀時序多樣性、觀賞特性多樣性、植物與整體環(huán)境的協(xié)調(diào)性等的均值分別為7.28、7.76 和7.45，得分較高，但物種多樣性、平面構(gòu)成多樣性和植物生活型結(jié)構(gòu)多樣性3個因子的均值僅為 4.18、5.38 和 3.36，與 38 個景觀單元對應(yīng)的各指標(biāo)總體平均值(5.48、6.19 和4.75)相比明顯偏低。景觀單元中植物物種種類及生活型種類偏低且景觀中平面構(gòu)成也較單調(diào)。

第Ⅲ類共 16個景觀單元分別為 3、36、20、22、10、28、29、5、18、14、15、21、32、26、38 和7 號，其 YAHP值均＞7.00，景觀質(zhì)量評價均為優(yōu)秀。這類景觀單元高大喬木與灌草結(jié)合，封閉稠密的植物群落與疏松開放的草坪結(jié)合，茂密、大葉粗糙的植物與枝葉疏松、葉片細(xì)致光滑的植物相配合，草本花卉與球根花卉的觀賞期互補(bǔ)，增加了景觀的空間感、觀賞質(zhì)感和時序性。植物配置原生自然，與建筑、構(gòu)筑物結(jié)合，景觀藝術(shù)配置及協(xié)調(diào)效果好。

第Ⅳ類 3個景觀單元，分別為 8、34和 1，其YAHP值均＜5.50，景觀質(zhì)量評價為欠佳。此類景觀單元普遍存在植物配置形式單調(diào)、景觀重心不突出、植物色彩簡單;多數(shù)植物生長年齡過大，表現(xiàn)為過熟，生長狀況不良，枝葉老化缺少生機(jī)，并且綠地被游人踩踏嚴(yán)重;植物的空間感、時序性較差等情況。

圖1 38個植物景觀單元的景觀質(zhì)量評價結(jié)果聚類分析Fig.1 Cluster analysis of landscape quality evaluation results of 38 plantscape units

3 結(jié)論與討論

景觀評價中的景觀一般理解側(cè)重景觀的視覺特性，是自然、生態(tài)和地理的綜合體，包括可以被視覺識別的自然、人工元素、物理和生物資源［17，25］。目前，植物景觀質(zhì)量評價研究的評價媒介以幻燈片進(jìn)行評價的方式為主［26］，為減少在評價樣本選取中攝影技術(shù)、攝影選角等對景觀質(zhì)量評價的影響，在進(jìn)行評價研究中，研究者會選擇在相似的天氣狀況下，于特定時段由同一個人、同一部相機(jī)進(jìn)行樣本照片的拍攝。但是，植物景觀自生的時序性，以及在拍攝選角時不可避免地帶有拍攝者個人的主觀審美傾向都會在一定程度上影響植物景觀質(zhì)量評價的準(zhǔn)確性。由于在應(yīng)用AHP法對植物景觀質(zhì)量評價時，能把多準(zhǔn)則、多因子又難以全部量化的決策問題轉(zhuǎn)化為多層次單目標(biāo)問題，而且在每個層次中每個目標(biāo)對結(jié)果影響權(quán)重都是量化的。如因子層中的物種多樣性、生活型結(jié)構(gòu)多樣性等5個因子指標(biāo)需要定量計(jì)算，所以在一定程度上降低了評價樣本取樣時間變化和拍攝者個人主觀因素對植物景觀質(zhì)量評價結(jié)果的影響，因此本研究選擇AHP法對西安市公園綠地植物景觀質(zhì)量進(jìn)行評價。

本研究選擇西安公園綠地植物景觀單元，結(jié)合植物學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)和環(huán)境心理學(xué)，應(yīng)用AHP法從植物多樣性和植物景觀特色2方面多個角度，構(gòu)建了西安公園綠地植物景觀評價模型，確定了其植物景觀的10個評價因子及其權(quán)重，并利用聚類分析法對植物景觀的物種豐富度和多度等配置關(guān)系進(jìn)行分析，定性和定量結(jié)合評價其植物景觀質(zhì)量、分析其植物景觀特征。從評價模型中10個指標(biāo)的權(quán)重可以看出，植物與整體環(huán)境的協(xié)調(diào)性的好壞、植物景觀的時序變化、不同觀賞特性植物的組合配置和植物景觀空間層次的變化及復(fù)雜性是影響西安公園綠地植物景觀質(zhì)量的主要因素。對優(yōu)秀和良好的景觀單元分析可知，西安公園綠地植物景觀常以高大喬木作為背景，如白蠟(Fraxinus chinensis)、雪松(Cedrus deodara)等，同時與疏松開放的草坪結(jié)合，構(gòu)成植物景觀的空間感。前景植物宜配置觀花、觀葉類色彩比較鮮艷的灌木或草本，如南天竹(Nandina domestica)、紅葉石楠(Photiniax fraseri)、鳶尾(Iris tectorum)、紅花酢漿草(Oxalis corymbosa)等，同時兼顧植物色彩的搭配，花期的互補(bǔ)。水體周圍選擇耐濕、枝條柔美的喬灌木，如垂柳(Salix babylonica)、迎春花(Jasminum nudiflorum)等。物種多樣性適宜，公園綠地植物景觀植物疏密有致，游人觀景、游憩空間設(shè)置合理。對欠佳的景觀單元分析可知，植物的觀賞特性與季相變化要多樣化，線條要自然，與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)性要好，以引領(lǐng)游人視線;針對游人踩踏嚴(yán)重、枯枝落葉雜亂及植物生長不良等狀況，輔以科學(xué)、合理、及時的植物養(yǎng)護(hù)、補(bǔ)植、管理，更好地發(fā)揮西安公園綠地植物景觀的美學(xué)欣賞價值及生態(tài)服務(wù)功能。