基于AHP法的矾根品种综合评价——以冬季杭州地区绿墙应用为例

王巧良，南歆格，史 琰，吴 凡，吴仁武，杨 凡，车衎晨，包志毅

(1.浙江农林大学 风景园林与建筑学院，浙江 杭州 311300;2.浙江理工大学 建筑工程学院，浙江 杭州 310081)

矾根(Heucheramicrantha)又名珊瑚铃，隶属虎耳草科矾根属，为多年生耐寒草本花卉[1]。原产于美国中部，在美国的园林景观中被广泛应用。传入中国后，作为新优品种，在花境、花坛、庭院景观中应用较多[2]。矾根拥有美丽的叶色和奇特的叶形，株形圆整，覆盖性强，具有较高的观赏价值，并且喜半荫，耐全光、耐旱性和耐寒性较强，冬季可以保证在-15 ℃以上生长且不落叶，是一种非常好的景观应用植物[3-6]。

近年来，城市绿墙正在迅速发展，但在选择植物时，仍然面临着抗性不强、人工管理成本高的问题[7]。尤其是冬季绿墙的北侧，还存在着严重的低温和弱光问题，同时大量使用常绿植物又会显得整体色彩单一无趣。矾根作为一种新优品种，既有较强的环境抗逆性，又拥有丰富的色彩和叶形且覆盖度较高，非常适用于城市绿墙应用。目前，市场上常见的矾根有30多个品种，但有关在绿墙上应用的研究较少，大多集中在对其抗寒性、抗旱性及光合特性的比较研究方面[8-10]，缺乏对其多样性品种在绿墙上应用的综合评价研究。

基于AHP法的综合评价在我国已有较为广泛应用，尤其在观赏园艺的种(含品种)间筛选方面提供了较为客观的评价理论依据，如景天属植物[11]、木瓜属植物[12]、苦苣苔科植物[13]、杜鹃花品种[14-15]、玉簪属植物[16]等。矾根品种多样，品种间差异明显，但关于矾根的园林应用综合评价尚未见报道。因此，采用AHP法对在杭州地区收集的21个矾根品种进行冬季绿墙应用综合评价，以期为杭州地区及矾根生长适应区冬季绿墙植物的筛选应用提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 研究区概况

杭州位于我国东南沿海的浙江省北部(118°21′～120°30′E、29°11′～30°33′N)，属亚热带季风气候。主要气候特征：四季分明，雨量充沛，夏季气候炎热、湿润，极端最高气温39.8～42.9 ℃，冬季寒冷、干燥，极端最低气温-15.0～-7.1 ℃，春秋两季气候宜人。全年平均气温17.8 ℃，平均相对湿度70.3%，年降水量1 454 mm，年日照时数1 765 h，无霜期199～328 d。

1.2 试验材料

试验材料为2018年9月从上海源怡种业有限公司引进的21个矾根品种(表1)穴盘苗，穴盘规格统一为72孔，穴盘苗长势及大小基本一致，所有品种均栽植于临安市板桥镇花戏村苗圃基地。

表1 21个矾根品种名称

1.3 试验方法

引入穴盘苗后，2018年9月下旬，将所有试验材料栽植于花盆中(口径12 cm、高15 cm)，每盆1株，栽培基质按V(蛭石)∶V(草炭)=2∶1配比。缓苗期间常规管理。2018年11月中旬，对21个试验品种进行挑选、换盆，每个品种挑选40盆长势良好且一致的矾根植株(包含株高、冠幅、叶片数等指标)，种植于绿墙模块内。2018年12月中旬，对种植在绿墙模块里的21个试验品种进行上墙观测，每个品种挑选长势最佳的9盆，组合成3×3的单元绿墙。

之后，分别对观测墙上的21个矾根品种的形态特征、生物学特性、抗逆性等进行观测、记录，结合文献查阅、信息咨询、市场调研对其主要的观赏特性、适应性、生长状况、应用状况等进行统计，并于2019年1月25日集中等距拍摄单元绿墙照片，在此基础上采用Yaahp 0.6.0层次分析软件进行运算，建立评价模型进行冬季矾根绿墙应用的综合评价。

1.3.1 综合评价层次模型的构建 参考观赏植物应用综合评价文献，根据绿墙植物栽培应用需要考虑的目标和矾根的自身特点，在征求园林及其相关专业人员意见和建议的基础上，确定了基本能够全面衡量和评价矾根在冬季绿墙应用的15个评价指标，根据其隶属关系建立客观、合理的层次评价模型(表2)。模型包括目标层A(杭州地区21个矾根品种冬季绿墙应用的综合评价)、约束层B(叶观赏价值、冬季生长状况、绿墙应用潜力)、标准层C(叶长、叶宽、叶片数等15个综合评价矾根在冬季绿墙应用的因素)、最底层D(待评价的矾根品种)，各层次之间互不相交。

表2 矾根冬季绿墙应用的综合评价模型

1.3.2 评分标准的建立 该评价模型参照前人相关研究成果[11-14]，根据矾根的观赏特性、生物学特性等，通过调查问卷的形式，广泛征集从事矾根生产栽培、施工养护及城市绿墙研究学者和专家共100名，其中包括浙江农林大学风景园林、园林植物与观赏园艺、园林艺术设计专业的本科生、研究生和教师以及该行业的工作者。本次征询的对象均为有相关背景的人员，对矾根及其绿墙应用具有良好的认知和评判能力。采用5分评分标准邀请参评人员对标准层指标评价(表3)，计算得出其总分，从而进行分级评价。

表3 矾根评价指标

续表3 矾根评价指标Tab.3(Continued) Evaluation index of Heuchera micrantha

1.3.3 判断构建的矩阵及一次性检验 根据上述的层次模型，采用1～9比率标度法(表4)构建判断矩阵。通过对各项指标两两比较，判断出其相对重要性，构造出A-B、B1-C、B2-C、B3-C 4个矩阵。计算判断矩阵的最大特征根及对应特征向量。4个矩阵均应满足一致性比率(CR)<0.1，否则应进一步调整，使得整个模型层次满足一致性。

表4 矾根综合评价的标度

2 结果与分析

2.1 权重分析及一次性检验

结果表明，4个判断矩阵的一致性检验结果均为一致(CR<0.1)。被咨询的100名专业人员认为,就冬季绿墙的应用而言，矾根的冬季生长状况及叶的观赏价值最为重要，在层次总排序权重值中指标因子排名前五的为覆盖度、整体长势、冠幅、叶片数、株形，权重分别为0.405、0.189、0.114、0.075、0.051(表5)。

2.2 矾根冬季绿墙应用的综合评价

依据调查观测数据并结合评价标准(表3)，对21个矾根品种进行上墙观测，并对其15个具体指标进行评分(表6)，再结合AHP分析中的各指标的权重值(表5)，最终计算出21个矾根品种在冬季绿墙应用中的综合得分，并结合实际观察情况以及查阅的相关文献资料，将21个矾根品种分为4个等级(表6)。

Ⅰ级(分值≥4.0)共计5种，在杭州地区的冬季绿墙上应用最佳，建议广泛使用，分别是草莓旋涡、花毯、力量之源、里奥、上海。这5个品种矾根共同的特点为叶片较大且整齐，色彩协调度高，立面覆盖度高，冬季环境适应性强，生长速度较快，非常适用于杭州冬季绿墙，能保证冬季绿墙的色彩度和覆盖效果。

Ⅱ级(分值3.0～4.0)共计6种，能够在杭州的冬季绿墙上应用，推荐使用，分别是黑曜石、梅子布丁、瑞福安、栖富浪芭、油麦果、玛玛雷都。这6个品种的矾根共同特点为叶片较为整齐，立面覆盖度较高，冬季环境适宜性较强，但在某些方面不够理想，例如黑曜石、梅子布丁和瑞福安的色彩较暗淡，不适合在绿墙上大规模使用；栖富浪芭、油麦果及玛玛雷都的叶片整齐度和立面覆盖度稍差一些，同样也不太适合在绿墙上大规模使用。

Ⅲ级(分值2.0～3.0)共计7种，能够在杭州地区的冬季绿墙上应用，建议少量使用，分别是朱根砂、黄金斑马、巴黎、芝加哥、日食、冰花、樱桃可乐。这7个品种的矾根主要存在着叶片整齐度不高、立面覆盖度不高、色彩协调度一般等问题，可在绿墙应用中少量使用。

Ⅳ级(分值≤2.0)共计3种，在杭州地区的冬季绿墙上表现较差，不推荐使用，分别是好莱坞、落日骑士、日出。这3个品种的矾根叶片小而稀疏，立面覆盖度低，生长速度缓慢，色彩暗淡，冬季绿墙应用整体表现不佳。

表5 矾根冬季绿墙应用综合评价的指标权重及判断矩阵一致性比例

表6 21个矾根品种的综合评价及等级

3 结论与讨论

本研究采用层次分析法构建模型，对杭州矾根在冬季绿墙上的应用各评价指标进行相对权重比较分析，得出覆盖度、整体长势、冠幅、叶片数、株形是矾根在绿墙应用表现的主要因素，该研究结论与目前市场上绿墙植物应用的实际需求基本相符[17]，既注重株形饱满整齐，又要求观赏性强。

该评价结果将所收集的21个矾根品种分为4个等级，并根据矾根的观赏特性，推荐了冬季绿墙应用中较适宜的矾根品种，使得绿墙设计师在实际绿墙建设应用中能够根据场地现状、景观效果等要求，选择更加适宜的矾根进行绿墙景观配置，做到整体覆盖率强、景观效果佳、配置形式丰富。

本研究关于不同矾根在冬季绿墙上的应用评价，是在综合观测矾根从种苗到成苗到模块上墙全流程和了解矾根的综合特征习性的基础上，以及一些生理生态试验的数据支撑下完成的。但评价中所涉及的色彩协调度、整体长势、已利用程度、管理频次等项目的评分为专家及行业人员所赋，尚存在一定的主观性。另外，本研究采用了统一的管理模式，并未根据不同矾根品种的习性进行培育，因此，本研究的评价结论仅适用于一般管理模式下的绿墙植物应用推荐。此外，本研究的评价周期仅限于冬季表现，在今后的研究中，可以拓宽至矾根的整个年周期变化，为今后矾根在生长适应区域内的绿墙应用推荐提供更加全面、更加科学的理论指导意见。