翟禹涵 肖杰 崔長健 趙凌全

摘要：文章在實地調(diào)查與查閱文獻的基礎(chǔ)上，概述了柳樹種類及其分布狀況，通過分析各種觀賞性評價方法的優(yōu)缺點，篩選出適合用于柳樹觀賞性評價的方法，最終使用層次分析法從樹形、葉形、葉色方面就其觀賞特性進行描述，并對園林用途及開發(fā)前景進行了簡要說明。

關(guān)鍵詞：柳樹；觀賞特性；層次分析法

Abstract：On the basis of field investigation and literature review， the species and distribution of willow were summarized. By analyzing the advantages and disadvantages of various ornamental evaluation methods， the methods suitable for willow ornamental evaluation were selected. Finally， the ornamental characteristics of willow were described from the aspects of tree shape， leaf shape and leaf color by using analytic hierarchy process， and the garden use and development prospect were briefly explained.

Key words：willow; Ornamental characteristics; Analytic hierarchy process

柳樹，是指隸屬于楊柳科（salicaceae）的柳屬（salix）以及鉆天柳屬（chosenis nakai）植物的總稱^[1]。樹干挺拔，壽命長，生長較快，生物量高，抗性較強，材質(zhì)優(yōu)良，它不僅是具有良好景觀效果的重要園林綠化樹種，也是農(nóng)田防護林和用材林中常用的樹種^[3]。除了觀賞價值，由于柳樹的木材質(zhì)地輕、柔軟且耐腐蝕，所以非常適合制作家具、手工藝品和編織工藝品等。此外，柳樹還具有藥用價值，其根、葉和花都可以入藥，常被用于中藥制劑的配方中。在全球范圍內(nèi)，大約有520種，它們大多數(shù)生長在北半球的溫帶區(qū)域。在中國，柳樹共計257種以及眾多不同變異型和種類，大部分集中在西南部和廣闊的北方地域^[2]，大多用于我國的園林綠化。在黑龍江西部地區(qū)，柳樹種類繁多，主要有旱柳、垂柳、垂爆109柳和墾綏垂柳等。這些柳樹廣泛分布在松嫩平原和齊齊哈爾等地區(qū)。

1.材料與方法

1.1 柳樹的生態(tài)學(xué)特性

作為一種普遍存在的生態(tài)環(huán)境植物，柳樹具有極強的生存能力，偏愛陽光充足、濕氣充沛的環(huán)境，且耐寒，是中等潮濕的樹種。部分品種則具備較強的干旱與高鹽分抵抗力。它能在極端條件下茁壯成長，尤其是在土壤優(yōu)質(zhì)的平坦地帶表現(xiàn)更為出色。其平均生命周期可達到二十至三十年的時間，但也有一些種類可以存活超過一百年之久。它的年度生長期相對較長，春季萌發(fā)較早，秋季凋零稍遲，以獨株或叢生的形式常見于南部地區(qū)。柳樹適合各種不同的生態(tài)環(huán)境，無論是山地、平原、沙丘、極地柳樹都能夠生長。

1.2柳樹的生物學(xué)特性

旱柳屬于落葉喬木，其高度可達到20m，胸部大約80cm。大枝傾斜，冠部寬闊且圓潤。樹皮呈深灰黑色，有裂槽。葉子長度可達5 - 10cm，寬度在1 - 1.5 cm之間，邊沿處有著細致的小刺牙，新生出的葉片上還有一些絲狀的絨毛存在；葉子的梗比較短，大約只有8mm的長度，在其上方分布著許多長的絨毛；此外，托葉披針形或微缺，邊緣部位布滿了細腺體，同時也帶著些許鋸齒。

垂柳，高度在12-18 m之間。主要的樹皮顏色為灰黑色，有不規(guī)則的裂痕。分支細小，向下垂，顏色為淡棕黃、淡褐或者帶有紫色，并且沒有任何毛發(fā)。葉子長度在9 - 16 cm之間，寬度在0.5 - 1.5 cm之間。只有在萌芽的分支處才能看到托葉，其形狀為斜向的針狀或者是橢圓狀，且其邊緣呈現(xiàn)出微弱的柔毛。

109柳，是黑龍江省森林與環(huán)境科學(xué)研究院選育的品種。其樹形美觀，主干筆直，雄株不會發(fā)生飛絮，抗逆性極強。它可以應(yīng)用于城市和農(nóng)村的美化、河流管理、水土保持以及低濕地和溝谷區(qū)域的開發(fā)。

墾綏垂柳，該變種為雄株無性系。其樹干筆直，樹皮呈青色，有光澤，樹形美是大枝角，細枝纖細柔軟，重量輕，耐水濕、抗旱、抗寒、坑病和蟲害能力強^[4]。

1.3觀賞特性因子

1.3.1 形態(tài)因子

柳樹，大致可以從干形、冠形、主枝分枝角、葉的形態(tài)、葉長度、葉面積、葉寬、一年生小枝根莖平均粗度和一年生枝長度等方面進行進行觀賞。每個無性系測定2株，根據(jù)不同性狀采集多個樣本，取平均值為最終結(jié)果。主枝分枝角為一級分支與主干的夾角，一年生小枝根莖粗度用游標卡尺測量。葉面積、葉長、葉寬的數(shù)據(jù)采用AutoCAD2023對中部枝條的成熟葉隨機進行測量。

1.3.2 色彩因子

主干樹干是一棵樹最為直觀的觀賞部位。不同種的柳樹的樹干，各自有著不同的特點。有彎曲的，有直立的。顏色也不盡相同。在黑龍江省齊齊哈爾地區(qū)，找到具有代表性的品種進行了觀察，垂柳主干樹皮顏色主要有青灰色、黑灰色、深灰色等；旱柳主要是以黑紅色和棕紅色為主；垂爆109柳主干樹皮為灰色；墾綏垂柳的主干樹皮顏色為白灰色。如圖1。

成熟的柳樹，其葉和枝條顏色也是觀賞中必不可少的一個部分。例如垂柳枝條細而下垂，分枝以淡深綠色或褐綠色為主^[5]，一年生小枝顏色為棕黃色。葉片顏色為綠色，背面帶白色，較淡，落葉前，葉片呈淡黃色。旱柳的枝條又長又細，一般以直立或斜展的方式生長，枝條的主要顏色為淺褐色或綠褐色。葉片顏色為光澤的綠色，背面蒼白色，落葉前，葉片呈橘黃色。

1.4 研究方法

1.4.1 層次分析法

AHP，即層次分析法^[6]，是基于多個要素的等級劃分來決定權(quán)重的決策策略。它融合了定性和定量的方法，使得主觀評估能夠以一種更具客觀性的方式被量化。該理論由美國運籌學(xué)者薩蒂在二十世紀七十年代提出并發(fā)展^[7]。近年來，在我國林業(yè)領(lǐng)域，AHP 可以幫助評估野生植物資源的經(jīng)濟價值、生態(tài)價值和社會價值，為合理開發(fā)利用提供決策支持；可以評估引種植物的適應(yīng)性和觀賞價值，選擇合適的引種植物；可以評估植物景觀的價值，為植物景觀的保護和開發(fā)提供支持；可以評估優(yōu)良品種，為選擇合適的優(yōu)良品種提供支持。具備高度的實際效用、精確度和可變性，能適應(yīng)全面評估的需求^[8]，常作為園林植物的觀賞性評價的評定工具。我國的研究人員已成功地利用AHP方法來衡量園林植物的美景價值，并構(gòu)建了園林植物景觀的綜合評價模型^[9-16]。劉麗建立了北方20個柳樹無性系觀賞性的結(jié)構(gòu)模型就是利用了AHP^[17]。

除了AHP法還有灰色關(guān)聯(lián)度法、百分制法、數(shù)學(xué)模糊法等能夠進行觀賞性評價，但是相比較來說AHP法具有客觀性較高、可比性好、結(jié)果準確、全面性強等優(yōu)點，在植物觀賞性評價中得到了廣泛應(yīng)用。其通過建立層次結(jié)構(gòu)模型，層層進行判斷和比較，從而確定權(quán)重和評價結(jié)果，能夠充分考慮多個評價指標之間的關(guān)系和影響，使評價結(jié)果更加科學(xué)合理。根據(jù)仔細分析優(yōu)缺點以及采納專家意見，我們最終用AHP法對柳樹觀賞性進行評價。

2.結(jié)果與分析

2.1建立層次分析模型

依據(jù)AHP的要求，我們從兩個影響柳樹觀賞性的關(guān)鍵限制因素中確定了8個制約要素。接著，基于這些制約要素構(gòu)建了一個柳樹觀賞價值的全面評估體系，具體見于表1。這個模型分為三個層次：第一層為目標層（T），用于表明評價的總體目標，即柳樹觀賞價值的評價；第二層為準則層（C），由兩類特性組成，分別是葉片（C1） 和枝干（C2） ；第三層次則是因子層（F），它歸屬于前述的準則層，并能有效反映其特征以指導(dǎo)柳樹觀賞性評估。

2.2判斷距陣構(gòu)造與一致性檢驗

依據(jù)層級剖析原理，我們構(gòu)筑了評估系統(tǒng)的各個層面及其相應(yīng)的判別矩陣。在本項研究所借鑒的相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，我們也向我校林業(yè)領(lǐng)域的權(quán)威人士征求意見以確定現(xiàn)有的參照物和已知的植被欣賞特性及大眾化的美感標準，然后依照比例尺度的原則進行了兩兩對比評分工作，從而形成了這個評定矩陣并且使用平方根法計算出了權(quán)重值Wi。同時設(shè)定了一致性的衡量指數(shù)CI= （λmax－n） /（n－1） ，其中，λmax 為矩陣最大特征根，n為矩陣的階（n= 1，2，3，……，9）^[18]。?定義一致性指標為CR=CI/RI（RI：平均隨機一致性指標）。CR值為0.1，表明判斷矩陣具有合理的一致性，CI的值越大，表示判斷矩陣的一致性越不合理。

2.3數(shù)據(jù)處理

利用spss進行方差分析；運用Excel對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計；利用Ri3862.15.2進行判定矩陣。

2.4 判斷矩陣及權(quán)重

表2為柳樹觀賞性評價目標層（T）對準則層（C）、準則層（C）對各因子層（F）的判斷矩陣。所有這些判斷矩陣的CR值均低于0.1，這個數(shù)值滿足一致性檢驗的需求，因此可以證明矩陣的合理性，由此得出的權(quán)重值是有意義的。

通過比較第二、三層的權(quán)重分配，可以得出第三層因素層F中的各個評估要素對于目標層T的重要程度，即層次總排序。由表格2數(shù)據(jù)得出，葉子的權(quán)重比率（0.75）遠高于枝干的比例（0.25），說明葉子是最重要的評判柳樹美觀性的標準。由表3可以得出，C1因子中的F2葉片形狀所占權(quán)重為0.32411，F(xiàn)3葉面積所占權(quán)重為0.18464、F1葉片顏色所占權(quán)重為0.12903，是所占權(quán)重較大的；在枝干因子中，分枝角度F8和主干顏色F7 所占權(quán)重較大；F4葉長、F5葉寬、F6小枝顏色的權(quán)重略小，屬于一般指標。因此，在柳樹的觀賞特性評價中，葉片顏色、葉片形狀、葉面積、主干顏色和分枝角度這5種元素為主要觀賞對象。

2.5賦分標準

通過分析柳樹的觀賞因子特征，觀察柳樹各項指標的值，建立了柳樹無性系相對重要的葉、枝形態(tài)特征的觀賞性等級表。請相關(guān)專業(yè)專家對每棵柳樹進行觀察，并最終打分。根據(jù)專家的評價結(jié)果，參考其他觀賞植物的評價標準^[19，20]，5分制為擬定的評分標準，評分最高為5分，最低為1分，如表4。

柳樹的葉片和皮膚顏色具有豐富的變異性，不僅有不同的色系，還有明顯的深淺差異^21，22]。通常情況下，柳樹的幼葉通常是嫩綠色的，隨著葉片的成熟，它們會逐漸變成深綠色。而柳樹的枝條顏色因品種而異，通常為灰褐色、淡褐色或黃綠色。特別是有些柳樹品種的枝葉顏色是紅色或者黃色的，看起來比普遍的綠色更具有特色，所以觀賞價值也就相對較高。在葉型和葉片大小方面，一般認為大葉片的整體觀賞效果是優(yōu)于小葉片的。發(fā)枝的數(shù)量和葉片的密度反映了柳樹冠的濃密度，發(fā)枝能力越強，發(fā)枝數(shù)量越多，可以形成廣闊的樹冠。同時，柳樹的葉片較寬大，葉片密度較高，也可以增加樹冠的濃密度。柳樹的發(fā)枝角度也會影響其觀賞性。一些學(xué)者認為發(fā)枝角度小的柳樹觀賞性更高，而另一些學(xué)者則認為發(fā)枝角度大的柳樹觀賞性更高。然而，在對柳樹的實地調(diào)查中，我們發(fā)現(xiàn)在園林綠化、行道樹和景觀樹的應(yīng)用中，近圓形或圓錐形的柳樹樹冠被應(yīng)用的最多。因此，本研究認為發(fā)枝角度較大的柳樹比發(fā)枝角度小的柳樹更加具有觀賞性。

2.6評分結(jié)果

在層次分析法的評估系統(tǒng)里，根據(jù)每個指標的權(quán)重配置以及表4中的評分準則，將各項指標的得分與之前計算出的權(quán)重值進行乘積，然后把所有指標的數(shù)值相加，從而獲得最終的總分（見表5）。綜合觀賞性越高，得分也就越高。

最終得出結(jié)果，10個柳樹無性系的觀賞性綜合評價順序為：無性系26號>109柳>墾綏垂柳>旱柳>垂柳1號>垂爆柳>垂柳3號>旱垂柳>垂柳4號>垂柳2號。通過結(jié)果可以說明柳樹無性系的實際觀賞價值基本上可以通過綜合評價反映出來。

3.結(jié)論與討論

3.1結(jié)論

本文章通過比較各種觀賞性評價方法的優(yōu)缺點最終選擇用層次分析法來進行柳樹的觀賞性評價。我們建立的評價矩陣模型都能通過一致性檢驗，因此所構(gòu)建的矩陣是科學(xué)合理的，所獲得的權(quán)重值也具有實際意義。在因子層相對于目標層的最終排名結(jié)果中，葉色、葉形、葉面積、枝角、樹干顏色的權(quán)重較大，與柳樹在園林中的實際應(yīng)用基本一致。因此，本文建立的柳樹觀賞性評價模型是合理的、實用的，可以為柳樹的觀賞性評價提供依據(jù)。

3.2討論

AHP通過量表值的兩兩比較，量化主觀經(jīng)驗確定的定性問題，使偶然因素引起的認知差異被消除，能夠有效的規(guī)避主觀性，使應(yīng)用變得簡潔使用，更具科學(xué)性^[23]。灰色關(guān)聯(lián)方法更科學(xué)、系統(tǒng)、靈活，但權(quán)重系數(shù)值的分配存在主觀性問題。模糊數(shù)學(xué)方法可以用于定量比較，但需要進行相對復(fù)雜的隸屬函數(shù)確定，并且權(quán)重的確定也同灰色關(guān)聯(lián)度法一樣具有一定的主觀性，不實用^[22]。百分比系統(tǒng)直觀、簡潔、易用，但具有較強的主觀性和隨意性，要求評分者具備較強的專業(yè)知識。總的來說，這四種方法都有各自的優(yōu)缺點和適用范圍，選擇哪種方法取決于具體的問題和數(shù)據(jù)特點。在實際應(yīng)用中，可以根據(jù)問題的性質(zhì)和數(shù)據(jù)的情況選擇合適的方法。

參考文獻：

[1]?孔令超. 鹽脅迫對垂爆109柳和旱快柳幼苗生長及生理特性的影響[D].沈陽：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2018.

[2]?王戰(zhàn).《中國樹木志》評介[J].植物雜志，1984（4）：48.

[3]?王寧，周曉星，劉俊祥，等.鹽脅迫對柳樹無性系SH31離子含量及光合作用的影響[J].林業(yè)科學(xué)研究，2015，28（4）：565-569.

[4]?王景權(quán)，李殿明，袁曉影.柳屬一新變種[J].植物研究，2002（1）：9.

[5]?方小艷.垂柳扦插育苗技術(shù)要點分析和病蟲害防治措施[J].農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究，2022，12（10）：152-154.

[6]?劉豹，許樹柏，趙煥臣，和金生.層次分析法—規(guī)劃決策的工具[J].系統(tǒng)工程，1984（02）：23-30.

[7]?James T C， Janet C C. Ornamental grass growth response to three shade intensities[J]. Environ.Hort，2000，18（1）：18-22.

[8]?徐亮，司馬永康，郝佳波.園林樹木的分類方法及觀賞特性評價[J].西部林業(yè)科學(xué)，2007（1）：123-126.

[9]?劉孟霞，張延龍，牛立新，等.運用層次-關(guān)聯(lián)分析法綜合評價加拿大引種草本花卉[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2009，18（4）：261-266.

[10]?唐東芹，楊學(xué)軍，許東新.園林植物景觀評價方法及其應(yīng)用[J].浙江林學(xué)院學(xué)報，2001（4）：64-67.

[11]?黃啟堂，游水生，黃榕輝，等.運用層次分析法評價木質(zhì)藤本觀賞植物資源[J].福建林學(xué)院學(xué)報，1997（3）：269-272.

[12]?弓成林，郭愛民，汪小偉，等.灰色關(guān)聯(lián)度和層次分析法在葡萄品質(zhì)評價上的應(yīng)用[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2002（1）：79-82.

[13]?楊建華，鄧聚龍.灰色系統(tǒng)理論中的可比性[J].武漢化工學(xué)院學(xué)報，1997（3）：81-83.

[14]?王貞紅，張文輝，何景峰，等.秦嶺山區(qū)野生喬木引種馴化后的觀賞性評價[J].陜西林業(yè)科技，2007（2）：9-13.

[15]?關(guān)傳友.皖西大別山區(qū)野生草本觀賞植物資源的分類及評價[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003（2）：195-197.

[16]?伊艷杰，袁王俊，董美芳，等.運用AHP法綜合評價河南部分桂花品種[J].河南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2004（4）：60-64.

[17]?陳剛，呂東，趙明，等.基于層次分析法的干旱半干旱區(qū)15種引進觀賞植物適應(yīng)性[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2022，36（1）：186-191.

[18]?吳曉星，劉鳳欒，房義福，等.36個歐美觀賞海棠品種（種）應(yīng)用價值的綜合評價[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2015，39（1）：93-98.

[19]?程紅梅，周耘峰，竇維奇.蠟梅品種園藝學(xué)性狀綜合評價模型及其應(yīng)用[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2010，32（S2）：160-165.

[20]?涂忠虞．柳樹育種與栽培［M］．南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，1982．

[21]?施士爭.柳樹的園林應(yīng)用類型與改良[J].西北林學(xué)院學(xué)報，2008（4）：200-204.

[22]?Wang G，Cao F．Integrated evaluation of soil fertility in Ginkgo （ Ginkgo biloba L） ?agroforestry systems in Jiangsu，China [J]．Agroforestry systems，2011，83 （1） ： 89- 100．