三岭山国家森林公园大戟科植物资源及园林应用

2020-12-14 04:18孙刚王子凡陈杰
江苏农业科学 2020年20期
关键词:园林应用层次分析法

孙刚 王子凡 陈杰

摘要:调查了广东省湛江市三岭山森林公园大戟科植物资源,运用层次分析法(AHP)建立植物资源开发利用价值评价系统,综合评价该区大戟科植物资源的开发利用价值,以期丰富雷州半岛及周边区域的园林植物素材和城市景观。结果表明:山乌桕、乌桕、白饭树、木奶果、石栗、方叶五月茶、余甘子、红雀珊瑚的综合评价值>2.65,表现良好;土蜜树、算盘子、黑面神、白楸、白背叶、红背山麻杆等的综合评价值为1.962 2~2.596 4,表现一般;龙眼睛、蓖麻、鸡骨香、地杨桃等的综合评价值<1.96,偏低。结论:山乌桕、乌桕、白饭树、木奶果、石栗、方叶五月茶、余甘子、红雀珊瑚具有极大的开发价值,可以有计划、按步骤地开发利用;综合评价值较低但抗逆性、适应性强的银柴、绿玉树可应用于建设生态林、防风林等。

关键词:层次分析法;大戟科;植物资源;园林应用

中图分类号:S731.3   文献标志码: A  文章编号:1002-1302(2020)20-0121-05

野生植物具有良好的抗逆能力、管理粗放、观赏性独特等特点,既能维持生态平衡,也可以进行开发后用于丰富园林植物的素材以及美化城市景观[1]。广东省湛江市三岭山国家森林公园存有大片天然次生林,具备多样的植被类型和丰富的野生植物资源,开发利用价值极大,而目前未见针对该区野生植物资源的调查研究。我国学者先后对中国野生植物利用历史和现状进行研究分析,提出了园林应用中的待解决问题、建议和发展前景[2-5]。任军辉等总结了我国野生花卉资源调查状况及特点,分析了目前野生花卉在园林中的几种重要应用类型,同时对野生花卉资源保护、开发提出了几点建议[6]。张佳平等运用层次分析法、灰色关联度法、心理物理学法的评价成果分析,以及基于园林视角研究野生植物群落的成果分析,提出了野生观赏植物资源研究中有待解决的问题[7]。本研究选取三岭山国家森林公园种类最多的大戟科野生植物资源进行详细的实地调查,应用层次分析法(analytic hier-archy process,简称AHP)建立相应开发利用价值评价体系,综合评价该区大戟科野生观赏植物资源的开发利用价值,并应用该评价系统筛选出具备良好开发前景的大戟科植物,探讨其应用价值,以期为园区植被的科学发展提供理论依据,并为雷州半岛及周边区域的园林绿化建设提供植物素材。

1 研究地概况

三岭山国家森林公园位于广东省湛江市霞山城区西南3.5 km,总面积738.8 hm2。公园依托自然景观资源,以休闲、生态、科普旅游为主题,是南中国海畔的“绿色明珠”“生态旅游新天地”,被称为湛江的“市肺”。公园内植物种类丰富,有120个科、354个属,其中乔木318种、灌木536种、植被670种[8]。其中以大戟科种类最多,有23个属、31个种,然后依次是桑科、桃金娘科、蝶形花科、禾本科。

2 研究方法

2.1 外业调查

本研究于2017年10月开始,持续1年,采用线路调查与系统取样相结合的调查方法对园区进行全面调查。调查内容包括统计大戟科植物名录、测量记录,选择与观赏价值、生物学特性、开发利用潜力密切相关的株型,记录观赏部位、花果颜色、花径大小、叶形、叶色、生态习性等各项指标,并拍照和采集标本。

2.2 模型的构建与计算

2.2.1 确定评价指标及构建模型 根据文献资料[9-11]和专家意见,构建综合评价模型(表1)。本研究以大戟科野生观赏植物的开发利用价值评价为目标层(A)。设定观赏价值、开发利用潜力、生物学特性3项为上层指标,形成模型的准则层(B)。观赏价值设株型、叶、花、果的观赏效果评价为下层指标,开发利用潜力设抗逆性、资源数量、开发程度为下层指标,生物学特性设繁殖难易度、生长状况、生态习性、分布范围为下层指标,各下层指标形成模型中的指标层(C)。调查记录的大戟科野生植物种类作为模型的最底层(D)。

2.2.2 计算方法与过程 层次单排序和层次总排序权值计算:同一层次的所有因素对于最高层次的相对重要性按权值的排序数值,叫层次总排序。在计算出C层各个评价指标相对于所属B层的加权值后,再与该B层的权值进行加权综合,即可得C层相对于目标层A层的总排序权值。各项权重系数通过相关专家、学者评议得出,采用1~9比率标度法,对层次模型构造互反判断矩阵。应用yaahp V10.3软件计算各互反判断矩阵的最大特征根及其相应的特征向量W和CI值,用CR=CI/RI计算CR值,进行层次单排序和一致性检验,并进行层次总排序和一致性检验(C层对A层总排序数值即为各影响因素的组合权重系数BCDj)。评价模型中,度量判断矩阵一致性的指标CR的计算结果均小于01,模型判断矩阵通过一致性检验,最终确定不同评价指标的权重值,详见表2、表3。

2.2.3 评价指标的评分及标准 在查阅文献资料[12-15]和咨询专业人士并实地调查后,选择了与观赏价值、生物學特性、开发利用潜力密切相关的13个评价指标且制定评分标准(表4),并根据评分标准为各种大戟科植物打分。

3 结果与分析

根据表4的评分标准,对大戟科野生植物的各个指标进行评分,然后分别将评分值Vj和各影响因素的组合权重系数BCDj代入下式:A=∑ni=1BCDj·Vj。求得综合评价值A(表5)。评价值A越大,表明开发利用价值越大。

3.1 应用限制因子分析

从约束层(B层)对目标层(A层)的总排序值来看,观赏价值的权重值(0.668 7)最大,其次是开发利用潜力,权重值最小的为生物学特性;由此可见,观赏价值是大戟科植物园林应用的主要考虑因素。

从指标层(C层)对目标层(A层)的总排序值来看,大戟科植物资源开发利用的主要限制因子是花果大小和奇特性,其次为资源的数量,最小的限制因子是生态习性,表明花、果不但是植物观赏的主要对象,而且在野生植物的园林开发应用中也占有主导地位;除此之外,资源数量也是重要的考虑因素,但这个因素可通过人工繁育技术逐步改善;生态习性的总排序值虽然最小,但在园林应用中也要考虑营造合适的生态环境,才能最大程度地发挥植物的观赏价值。

3.2 大戟科植物的综合评价值A对比与分析

秋枫、五月茶、红桑、变叶木、红背桂、铁海棠、一品红综合评价值>2.653 9,也是开发利用度最高的植物;红桑、变叶木、红背桂是华南地区少见的彩叶植物,反映了彩叶植物受到偏爱且有很大的开发空间;乌桕、山乌桕是华南地区难得的落叶树种,可通过引种、驯化、筛选等程序培育为彩叶树种。

白饭树、余甘子、木奶果、石栗、方叶五月茶、红雀珊瑚综合评价值为2.674 0~3.051 5,白饭树的果实亮白、颜色鲜明,余甘子叶形独特、树姿优美,木奶果、石栗、方叶五月茶树形饱满,红雀珊瑚姿态奇特,可重点开发利用。综合评价值分别为2.276 3、2.487 5的银柴、绿玉树因具有良好的抗性和耐受力,也可列入重点开发树种。

土蜜树、算盘子、黑面神、白楸、石岩枫、白背叶、红背山麻杆、越南叶下珠、粗糠柴因观赏价值一般、资源数量较少等原因,综合评价值表现一般,可作保护性树种,待科研有所突破或条件成熟后再开发。

木薯、蓖麻、麻风树、龙眼睛、鸡骨香、地杨桃的综合评价值偏低,部分是因为观赏性一般或较差,还有的是因为自身的局限性或经济树种不能大量应用于园林绿化的偏见。龙眼睛、鸡骨香、地杨桃资源数量较少,可通过人工繁育,用作中药材。

4 结论与讨论

4.1 结论

根据表5各个大戟科植物综合评价值A的大小对比及分析,对三岭山国家森林公园大戟科植物进行资源价值总结与应用推荐(表6)。

4.2 讨论与结论

由于人们片面地认为野生植物的园林应用主要是城市园林绿化方面,所以将观赏价值视为主要因素,但是园林应用不仅仅是城市园林绿化方面,还包括生态林、防护林等的应用。所以诸如银柴、绿玉树等观赏价值低但适应性强、抗性强的树种也应受到重视并合理开发。除此之外,还有木薯等一些观赏性高的经济树种,也可以应用到园林绿化建设当中。

野生植物的开发存在不科学、过度追求经济利益等问题。野生植物的开发与市场需求紧密关联,一些观赏价值高、繁育快的大戟科树种开发应用程度较高,而适应性强、抗性强但观赏性差的树种很少有苗圃从事人工栽培繁育,这样不利于当地的生态建设与保护。

野生植物因自身的局限性,导致目前开发利用度不高。比如一些大戟科植物具有一定的毒性,导致园林工作者对其望而却步,不敢大胆开发、使用,然而只要应用得当,就可避免这一缺陷。

蓖麻种子含油率50%左右,麻风树果实含油率高达60%,都是非常理想的工业用油、绿色能源树种,但因目前科研水平有限,制约了植物资源的开发利用。所以,发展科研仍然是植物资源开发的重要举措。

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