长三角乡村生态保育与修复研究成果

1.构建原则

指标体系的构建过程是一个根据研究目的，选择若干个相互联系的统计指标以组成一个统计指标体系的过程。在指标选取的过程中，应从乡村植物保育的目的出发，考虑乡村的实际情况以及乡村植被的特殊性，要求评价体系既能适应乡村发展的需求，又能科学、全面地反映乡村植被的价值。因此，指标选择不仅应遵循客观性、科学性、全面性、有效性、代表性、实用性等普遍原则，还应考虑到以下几个方面：

1）乡村植物群落的基本功能

乡村植物群落属于半自然植物群落，受到明显的人为干扰。与城市植物和自然植物不同，乡村植物群落除了在生态和景观上的功能外，生产功能是重要的基本功能。另外，由于在时间和空间的长河中，人与自然共生共融所形成的独特乡土文化在植物上有着明显的表现，乡村植物群落的文化传承功能也是其重要功能之一，应予以重视。

2）评价指标的定量与定性相结合

衡量乡村植被群落保育价值的指标应尽可能量化，如生态和经济方面的指标。但是由于乡村植被群落的景观性和文化性评价因素存在，部分指标在目前认识水平下难以量化，因此在评价过程中可以选择定性的指标来描述。

3）评价指标的乡村共性与地域特色相结合

指标体系，一方面要尽可能采用目前研究普遍采用的评价指标，做到准确、全面地反映乡村植被群落保育价值，对各地乡村的植被群落保育都有一定的指导意义；另一方面也要兼顾长三角地区自身的自然环境及地域文化特点，突出区域特色。

2.构建思路

传统植物保育的主要目的是保护生物多样性，主要对象是珍稀濒危植物、特有植物、小种群植物等，采取的手段包括建立自然保护区、森林公园等原位保护措施以及引种育苗等迁地保育措施。但是长三角乡村地区中野生珍稀濒危植物出现较少，乡村植物的特殊价值体现在其与乡村生境的耦合程度较高，提供了重要的生态服务功能、物质生产功能、景观观赏功能和文化传承功能等。因此，本书的植物保育对象不仅针对珍稀濒危植物，也包括那些在生态、生产、景观文化等方面提供重要价值的乡村植物群落。评价体系构建的目的是为了直观、量化地评判现有乡村植物群落的价值与不足，为保护和改造乡村植物群落提供依据。

已有学者对乡村植物群落的功能进行了较完整的阐述，总结起来可以归为生态效应、社会效应、经济效应和美学效应4个方面。其中，生态效应指乡村植物群落在改善自然环境方面发挥的作用以及其在乡村生态系统中产生的作用；社会效应是指乡村植物群落展现出的地域文化、民俗特色以及在满足人们精神需求方面的作用；经济效应是指乡村植物的物质生产功能；美学效应是指人们对于植物形成的景观及其与周围环境关系所形成的自然美、人文美的感受。

为了方便实际操作和指标量化，从乡村植物群落的这几项主要功能出发，找寻与各项功能相关性最高的群落特征，归纳总结出直接针对植物群落结构的评价体系。因此，乡村植物保育评价体系从4个方面（即4个准则层）来构建，分别为群落稳定性、群落典型性、群落稀有性和群落乡土文化性。群落稳定性主要对应生态效应，群落典型性对应生态效应和经济效应，群落稀有性对应生态效应和社会效应，群落乡土文化性对应美学效应和社会效应。需要说明的是，现代乡村经济作物大多规模化、专业化种植，村落中植物的经济性逐渐弱化。本书针对的是村落中的植物，经济植物更多地表现为房屋周边的典型植物，因此用群落典型性来指示乡村植物的经济效应。

3.指标筛选

首先整理并筛选出国内外已有的相关指标体系中有关群落稳定性、典型性、稀有性和乡土文化性等方面的指标，如表2.10所示。在群落稳定性层面，通过文献共整理出5类、53个指标。其中群落演替现状在自然植物群落稳定性的研究中出现较多，在城市植物群落评价中出现较少，根据调查的实际情况，乡村中部分群落中出现优势种的幼树幼苗，更新潜力较好，另一些则更新潜力较差。因此，种群更新潜力可以作为一个指标来指示群落的稳定性。在物种多样性方面选取具有代表性且实操性较好的物种丰富度。在群落结构方面，考虑水平结构和垂直结构，分别选择植被覆盖率、郁闭度和复层数来指示。在健康状况方面，选取具有代表性的生长势指标。在环境因素方面并未选择指标，一方面是由于各样地间的地形地貌等环境因素差异较小，另一方面是由于研究主要针对群落本身的特征，故不选取环境因素指标。

表2.10　乡村植被群落保育评价体系

在群落典型性方面，其他文献主要针对乡土树种的种类和数量比例做了一定研究。但笔者认为，除了物种的典型性以外，群落结构的典型性也是重要的组成部分，因为不同生境的植物群落结构有较明显的差异。另外，如前文所述，将植物的经济性考虑进来，选择“典型经济植物比例”来指示群落的经济价值。

在群落稀有性方面，主要分为3类：珍稀濒危植物、古树名木、特有树种。这些树种在长三角乡村地区中并不常见，仍需引起足够的重视，因此将这些指标定为“一票肯定”项，若含有其中任何一类，则此植物群落应严格保护。

在景观文化方面，由于研究思路及目的的不同，相关指标较多。为了突出植物景观中反映的本土文化如生产生活方式及审美情趣等，本书决定从植物景观与环境的融合性和文化的典型性这两方面选取指标，并最终确定为植物景观与环境的协调性和植物文化典型性两个指标。

最终构建了3个层次的指标体系（见表2.10）。第1层次是目标层（Objective layer），即乡村植被群落保育价值；第2层次是准则层（Criterion layer），即乡村植被群落保育价值具体有哪些准则决定；第3层次是指标层（Indicator layer），即每一个评价准则有哪些具体指标来表达。

4.权重确定

层次分析法数学模型原理

1）构造判断矩阵

采用1—9标度法，邀请具有丰富经验的专家对各层指标进行评判（见表2.11），填写判断矩阵。在此基础上，计算单一层次下的元素相对权重并进行一致性检验。

表2.11　判断矩阵比率标度含义

2）单层次排序及一致性检验

单层次排序过程如下：

第一，计算该层次的判断矩阵中每一行的元素乘积Mi：

第二，计算Mi的n次方根：

第四，计算判断矩阵的最大特征值λmax：

式中，A为该层次的判断矩阵；

W 为权重列向量；

Wi为权重向量的第i个分量；

n为判断矩阵的阶数。

为判断矩阵的一致性需计算一致性指标CI值，原理如下：

CI＜0.1时，判断矩阵有可接受的一致性，否则要进行修正。

当n≥3时，为消除CI受阶数的影响，还需引入判断矩阵的平均随机一致性指标RI，取CR=CI/RI（RI值参照表2.12），对所构造的判断矩阵进行一致性检验。一般认为CR＜0.1时，判断矩阵有可接受的一致性。否则需要对判断矩阵进行修正，使之具有满意的一致性。

表2.12　一致性指标RI

3）层次总排序

利用层次单排序的加权组合可以计算上一层的权重，即得到评价体系中各单项指标的权重值——层次总排序。

4）乡村植被群落保护评价体系权重计算

本研究邀请15位风景园林设计、园林植物、生态学等相关领域专家对权重打分表进行评判（见表2.13），然后将结果汇总，利用专业层次分析法软件YAAHP V6.0进行计算，得到如下结果。(www.xing528.com)

表2.13　各层指标权重计算结果

注：“群落稀有性”为一票肯定项，不计入总权重。若植物群落中含有保护植物、中国特有植物或古树名木则其保护等级为Ⅰ级。

由表2.13可知，准则层中群落稳定性所占的权重最高，为0.59；其次是群落典型性，为0.25，群落乡土文化性权重最低，仅有0.16。究其原因，可能由于植被群落的稳定性是植被群落发挥其生态功能和景观文化价值的基础和前提，因此权重最高。群落典型性和群落稳定性有一定的相关性但又不完全相同，群落典型性更多地指群落与生境、气候带、乡村之间的关系是否典型，是体现当地特色的重要指标。群落稀有性是群落保护的重要原因之一，但是由于出现频度较低，因此权重相对较低。群落乡土文化性的权重较低可能是由于乡土文化性的主观性较强，对于群落保护价值来说，群落的其他指标更为客观和重要。

5.指标释义及评分标准

为确保评价指标科学、合理且具有可操作性，本书通过参考各类指标体系、分类标准、相关规范，结合专家意见，对评价指标体系各项指标给出了释义。对于可量化的指标，尽量参照标准进行分类量化，从而做到科学、严谨；对于只能定性评判却无法量化的指标，则依靠经验丰富的专业人士进行评判，以提高评判的可靠性。

本书对于乡村植被保护评价采用定量与定性指标相结合的评判方法，即单项指标评价法与专家打分相结合。单项指标评价法参照国家、地方及行业标准或参考前人研究并结合现状分析选取指标进行分类打分评价；专家打分评价法则针对不能量化的指标，给出定性描述并请具有相关知识背景或经验的专家进行打分，然后取平均作为结果。本评价中，有定量评价标准的指标采用单项指标评价法进行评判，无定量标准的采用专家法，以调查所得的文字、数据、平面图和照片资料等依据，按照定性评价等级进行评判，然后将专家的评判结果进行加权平均，得出评判值。

各项指标释义及评分标准如下：

C1物种丰富度，指群落中物种数目的多少，包含调查植物群落中所有乔灌木、地被和水生植物。物种丰富度数值越高，群落稳定性越好。调查中发现群落物种丰富度在0～30之间，因此定义物种丰富度小于5记为30分，5～10记为60分，10～15记为75分，15～20记为90分，20种以上为100分。

C2 植被覆盖率，指植被覆盖区域面积占群落面积的百分比。植被覆盖率越高，群落稳定性越高，得分直接按百分比乘以100得到。

C3林冠郁闭度，指当从林地一点向上仰视，被树木枝体所遮挡的天空球面的比例，即林冠的投影面积与林地面积之比。郁闭度过高，不利于下层植物生长，过低则绿地利用效率过低。郁闭度在区间最为适宜，记为100分，郁闭度小于25或者大于90最不适宜，记为30分，中间分为60、75、90分3个级别。

C4 复层数，指植物群落的垂直层次数量。按照高度级将样地垂直结构分为3个层次；0.1～0.5 m为草本层，0.5～1.5 m为灌木层，1.5 m以上为乔木层。乔木层又可以划分为三个亚层：1.5～4 m、4～8 m和8～25 m。复层数越多群落稳定性越好，复层数1～5层分别对应分值30、60、75、90和100。

C5生长势，指植物生长发育的旺盛程度，可以用来指示植物的健康状况。参考Citygreen的标准，建立绿地树木健康度分级标准，对生长势很好、好、一般、欠佳和很差的植株依次评为100、90、75、60、30分。运用平均生长势分值（APS，Average Performance Score）描述整个群落的生长势，其值等于群落中所有树木生长势分值之和除以树木数量。

C6种群更新潜力，指优势树种的更新潜力。以乔木优势树种的幼苗、幼树占其总数量的比例衡量其种群更新潜力。更新潜力大于50%，记为100分，更新潜力小于5%最不适宜，记为30分，中间分为60、75、90分3个级别。

C7乡土植物面积比例，指乡土植物覆盖度占所有物种覆盖度的比例。乡土植物是指经过长期的自然选择及物种演替后，对某一特定地区有高度生态适应性的自然植物区系成分的总称，群落中的乡土植物越多，地域特色越明显，群落生态稳定性越好，人工管护的需求越低。本书通过整理相关文献和《上海植物志》《浙江植物志》和《江苏植物志》中的乡土植物，作为乡土植物判断的依据。乡土植物面积比例得分用乡土植物盖度占群落总盖度的比例乘以100。

C8结构典型性，指植物群落结构与生境的匹配程度。比较调查样点植被群落与长三角地区该类生境下的自然植被群落结构的相似程度，判断群落结构是否典型。

C9物种组成典型性，指植物群落物种组成与生境的匹配程度。比较调查样点植被群落物种组成与该生境下的典型乡村物种组成的相似程度，并考虑乡村典型经济植物的比例。

C10是否有国家、省、市重点保护植物种类，从生态学的角度看，稀有濒危植物的重要性是无法估量的，珍稀濒危物种是保护工作的重点，植被中珍稀濒危物种种数是衡量植被保护价值的一个重要依据。将群落中的植物与1987年《中国珍稀濒危保护植物名录》、1992年《中国植物红皮书》（第1册）、1999年《国家重点保护野生植物名录（第1批）》、2004年《中国物种红色名录》、2013年《中国生物多样性红色名录—高等植物卷》等名录进行比对，若含有重点保护植物，记为100分，反之记为0分。

C11是否有中国特有植物种类，特有种指分布在某一特定区域的物种，群落中分布的特有种越多，此群落的保护价值就越高。若含有中国特有植物，则记为100分，反之则记为0分。

C12是否有古树名木，古树名木一般指在人类历史过程中保存下来的年代久远或具有重要科研、历史、文化价值的树木。古树指树龄在100年以上的树木；名木指在历史上或社会上有重大影响的中外历代名人、领袖人物所植或者具有极其重要的历史、文化价值、纪念意义的树木。古树名木因其具有较高的生态、景观、经济、文化、历史、科研等方面的价值，有较高的保护价值。调查中主要根据树木胸径以及文献、史料、传说及走访当地知情老人相结合的办法估计树龄，若含有古树名木，记为100分，反之记为0分。

C13植物景观与环境的协调性，指植物景观的外貌和功能与周边的景观要素及当地典型生活方式的结合程度。当植物景观的功能和外貌与当地典型生活方式结合度较高，具有典型水乡特点，说明景观的乡土性高，记100分；当植物景观与当地的典型生活方式毫无关联，城市特色较为明显，说明景观的乡土性低，记30分；中间根据植物景观的外貌、功能与当地生活方式的结合度从低到高分为60、75、90分3个级别。

C14植物文化的典型性，指植物群落中植物单体和植物配置中江南水乡文化的体现程度。植物与人类生活密切相关，植物作为乡村生活的一部分，被赋予了特殊的人文色彩和文化含义，从而形成植物特有的文化。植物文化的保护和传承有着重要意义，是乡村植被保育价值的重要组成部分。通过文献整理和实地调查采访，确定当地典型文化寓意的植物种类及配置方式。若植物群落具有典型文化寓意则记为100分，反之记为0分。

6.目标层计算

对指标层各个指标打分评价后可采用综合评价法计算目标层分值，公式如下：

其中，A为目标层得分，Ci为指标层各指标得分，Wi为相应指标权重，n为指标层指标个数。

在本式中，n为12。参考以往研究并结合本研究特殊性，将淀山湖沿岸带滨水景观质量划分为5个等级。

表2.14　乡村植被保育评价等级表