古树是珍贵的自然遗产，兼具生态、科研及人文价值，从生物、美学、环境和文化维度产生综合效益，服务人类生活与社会福利[1]。古树属于自然景观中的生物景观，是稀缺的森林景观与优质的植物景观，其价值分为自然价值、文化价值、景观价值[2-3]。景观价值指景观在生态、美学、社会文化及经济等维度的综合效益，其评估需结合科学指标与人文感知。
层次分析法（AHP）基于多准则决策框架，通过构建层级化指标系统，实现多维复杂要素的量化综合评价。熵权法依据各指标观测值所提供的信息量确定权重；评价对象在某指标上的得分差异越大，熵值越小，熵权越大，表明该指标的重要性越高。层次分析法主观性较强，而熵权法是一种客观赋权法，能降低由人为主观因素引起的误差。蓝悦等[2]运用美景度评价法（SBE）开展杭州西湖景区古树景观美学评价，发现孤植古树景观美学表现最优，树形、生长态势与季相变化是影响古树美学评价的关键因素。闻瑞鹏[4]基于AHP法构建淳安县古树名木景观价值评价体系，结果显示，资源价值在资源、美学、生态三项准则层指标中权重最高。蔡雪雄等[5]融合层次分析法与熵权法搭建多级指标框架，实现乡村生态宜居水平的量化评估。
本文运用层次分析法和熵权法，评价广东中山市古树景观的美学价值、资源价值及生态价值，以丰富古树景观价值的相关研究，为古树资源的保护及发展规划提供参考。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
研究区（22°11′—22°47′ N，113°09′—113°46′ E）属亚热带季风气候区，光热充足，雨量充沛，气候条件适宜植物繁衍生长，区域植被类型丰富。
经实地调查统计，研究区现存古树名木共1 234株，隶属于24科38属48种。主要树种包含白兰（Michelia×alba）、樟（Camphora officinarum）、阳桃（Averrhoa carambola）、土沉香（Aquilaria sinensis）、木棉（Bombax ceiba）、凤凰木（Delonix regia）、朴树（Celtis sinensis）、高山榕（Ficus altissima）、雅榕（Ficus concinna）、菩提树（Ficus religiosa）、铁冬青（Ilex rotunda）和荔枝（Litchi chinensis）等。本次参与景观价值评价的古树共310株。
1.2 古树景观价值评价体系构建
1.2.1 评价指标体系
1.2.2 评价指标评分标准
表1 古树景观价值评价指标评分标准 |
| 具体评价指标 | 5分 | 4分 | 3分 | 2分 | 1分 |
|---|---|---|---|---|---|
| 外观形态 | 树形奇特、生长良好、美观 | 树形较优美、生长良好 | 树形一般，较美观 | 树形较差 | 树形差 |
| 色彩 | 叶色艳丽，呈彩期长，能给人视觉享受 | 树叶整体色彩较艳丽，能给人视觉享受 | 树叶色彩自然，观赏价值一般 | 叶色稍显暗沉，同时还伴随着病斑叶出现，观赏价值较低 | 树木上生长有大量黄叶、病斑叶，不具有观赏价值 |
| 芳香 | 自然散发香味，近距离接触时香味明显 | 近距离接触时，香味较明显 | 有少量香味，但需要直接接触才能闻到香味 | 揉碎后会散发出香味 | 无香味 |
| 季相变化 | 花、果、叶会随着季节变化而不断变化，观赏价值非常高 | 花、果、叶会随着季节变化而不断变化，具有较高的观赏价值 | 花、果、叶会随着季节变化较明显，仍存在一定观赏价值 | 花、果、叶会随着季节稍有变化，观赏价值不高 | 当季节变化时，花、果、叶不会随之变化，毫无观赏价值 |
| 稀有度 | <5株 | 5～30株 | 30～35株 | 35～50株 | >50株 |
| 树龄 | >500 a | 400～499 a | 300～399 a | 200～299 a | 100～199 a |
| 胸径 | >120 cm | 90～120 cm | 60～90 cm | 30～60 cm | <30 cm |
| 国家保护树种 | Ⅰ级 | Ⅱ级 | 无 | ||
| 树高 | >25 m | 20～25 m | 15～20 m | 10～15 m | <10 m |
| 文化背景 | 与历史事件有关（1分） | 传说趣闻（1分） | 与当地的民俗有关（1分） | 承载着深厚的文化内涵（1分） | 具有较高的教育价值（1分） |
| 生长趋势 | 旺盛 | 较旺盛 | 一般 | 衰弱 | 濒危 |
| 生境协调性 | 与周围环境协调，色彩、质地、功能等很协调，相辅相成 | 与周围环境较协调，色彩、质地、功能等相对协调 | 视觉上与周围环境的适合度一般，只有功能上的联系 | 视觉上与周围的环境不太合适，联系度稍低 | 视觉上与周围的环境不合适，联系度很低 |
| 干扰度 | 几乎不受干扰 | 偶尔受到影响 | 会受到影响 | 会频繁地受到影响 | 严重受到影响 |
| 生态功能 | 可起到净化空气、吸收有害气体的作用（1分） | 能够较大程度地吸收有害气体（1分） | 可在一定程度上吸收有害气体（1分） | 可起到涵养水源的作用（1分） | 可起到防风固土的作用（1分） |
| 遮蔽面积 | >150 m2 | 150 ～110 m2 | 110 ～70 m2 | 70 ～30 m2 | <30 m2 |
1.3 研究方法
1.3.1 层次分析法
1.3.2 熵权法
（1）如目前有m个待评项目，n个评价指标，对m×n个指标都进行评分，并生成未标准化的指标数据矩阵，即R=（rij ）m×n；
（2）同度量化所有指标，统计出第j项指标下第i个评价项目指标值的比重，见式（1） 。
式中， 为第i个评价项目的第j项指标值，m为被评价对象的个数。
（3）计算第j项指标的熵值Ej，见式（2） 。
式中，K=1/ ，K>0， ≥0。并假定当 =0时， / =0。
（4）计算第j项指标的差异系数，见式（3） 。
差异系数与其对研究整体评价的影响成正比。
（5）最后将数据归一化，即可得到熵权值 ，见式（4） 。
式中，n为评价指标总数，0≤j≤1。
1.3.3 层次分析法—熵权法
结合层次分析法与熵权法计算出综合权重，既能保证指标的合理性，又能保证评价的客观性[5]。综合权重的表达式见式（5） 。
式中， 为指标的综合权重， 为层次分析法计算得到的权重， 为熵权法计算得到的权重。
2 结果与分析
2.1 基于层次分析法的景观价值评价
根据层次分析法的分析步骤，发放征询问卷，确定相关指标的平均值，根据与之相关联的比例结果构建相应的判断矩阵，进行一致性检查。
2.1.1 准则层对目标层的权重计算
根据准则层对目标层的影响相对重要性判断矩阵（表2），可以得出：B1（美学价值）的权重值为0.183 4，B2（资源价值）的权重值为0.605 7，B3（生态价值）的权重值为0.210 9。
表2 准则层B对目标层A的影响相对重要性量化值 |
| A | B1 | B2 | B3 | W |
|---|---|---|---|---|
| γ=3.009 2 CI=0.004 6 RI=0.58 CR=0.007 9<0.1 | ||||
| B1 | 1 | 1/2 | 1/3 | 0.183 4 |
| B2 | 2 | 1 | 3 | 0.605 7 |
| B3 | 3 | 1/3 | 1 | 0.210 9 |
通过计算得到最大特征根为3.009 2，计算得出一致性指标CI为0.004 6。
计算一致性比率CR=CI/RI，即CR=0.004 6/0.58≈0.007 9，由于CR<0.1，可见判别矩阵的一致性是可以接受的。
可见，准则层B的判断矩阵满足一致性，B1（美学价值）、B2（资源价值）、B3（生态价值）等3个指标的权重值有效。
2.1.2 指标层对准则层的权重计算
表3 指标层C1判断矩阵与一致性检验 |
| B1 | C11 | C12 | C13 | C14 | W |
|---|---|---|---|---|---|
| γ=4.064 0 CI=0.021 3 RI=0.90 CR=0.023 7<0.1 | |||||
| C11 | 1 | 1 | 3 | 1 | 0.295 1 |
| C12 | 1 | 1 | 4 | 1 | 0.317 8 |
| C13 | 1/3 | 1/4 | 1 | 1/3 | 0.092 0 |
| C14 | 1 | 1 | 3 | 1 | 0.295 1 |
表4 指标层C2判断矩阵与一致性检验 |
| B2 | C21 | C22 | C23 | C24 | C25 | C26 | W |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| γ= 6.545 5 CI=0.109 1 RI=1.24 CR=0.088 0<0.1 | |||||||
| C21 | 1 | 1/2 | 3 | 1/4 | 2 | 1 | 0.125 8 |
| C22 | 2 | 1 | 4 | 1/2 | 4 | 2 | 0.231 5 |
| C23 | 1/3 | 1/4 | 1 | 1/5 | 2 | 1/3 | 0.065 9 |
| C24 | 4 | 2 | 5 | 1 | 5 | 3 | 0.381 4 |
| C25 | 1/2 | 1/4 | 1/2 | 1/5 | 1 | 1/3 | 0.054 2 |
| C26 | 1 | 1/2 | 3 | 1/3 | 3 | 1 | 0.141 2 |
表5 指标层C3判断矩阵与一致性检验 |
| B3 | C31 | C32 | C33 | C34 | C35 | W |
|---|---|---|---|---|---|---|
| γ=5.333 3 CI=0.083 3 RI=1.12 CR=0.074 4<0.1 | ||||||
| C31 | 1 | 1 | 1 | 1 | 3 | 0.223 3 |
| C32 | 1 | 1 | 3 | 1 | 3 | 0.271 7 |
| C33 | 1 | 1/3 | 1 | 1/3 | 4 | 0.167 5 |
| C34 | 1 | 1 | 3 | 1 | 2 | 0.256 4 |
| C35 | 1/3 | 1/3 | 1/4 | 1/2 | 1 | 0.081 1 |
表6 古树景观评价各指标权重 |
| 目标层 | 准则层 | 准则层 权重 | 指标层 | 指标层 权重 | 层次分析法权重 |
|---|---|---|---|---|---|
| 古树 景观 价值 评价A | 美学价值B1 | 0.183 4 | 外观形态C11 | 0.295 1 | 0.054 1 |
| 色彩C12 | 0.317 8 | 0.058 3 | |||
| 芳香C13 | 0.092 0 | 0.016 9 | |||
| 季相变化C14 | 0.295 1 | 0.054 1 | |||
| 资源价值B2 | 0.605 7 | 稀有度C21 | 0.125 8 | 0.076 2 | |
| 树龄C22 | 0.231 5 | 0.140 2 | |||
| 胸径C23 | 0.065 9 | 0.039 9 | |||
| 国家保护树种C24 | 0.381 4 | 0.231 0 | |||
| 树高C25 | 0.054 2 | 0.032 9 | |||
| 文化背景C26 | 0.141 2 | 0.085 5 | |||
| 生态价值B3 | 0.210 9 | 生长趋势C31 | 0.223 3 | 0.047 1 | |
| 生境协调性C32 | 0.271 7 | 0.057 3 | |||
| 干扰度C33 | 0.167 5 | 0.035 3 | |||
| 生态功能C34 | 0.256 4 | 0.054 1 | |||
| 遮蔽面积C35 | 0.081 1 | 0.017 1 |
资源价值准则层的具体指标中，权重最大的分别是国家保护树种C24和树龄C22，权重值分别为0.381 4、0.231 5。美学价值准则层的具体指标中，权重最大的为色彩C12，权重值为0.317 8；其次是外观形态C11和季相变化C14，权重值均为0.295 1，芳香C13权重值最小，为0.092 0。生态价值准则层的具体指标中，权重值最高的为生境协调性C32，其权重值为0.271 7，其次为生态功能C34，其权重值为0.256 4，权重值最小为遮蔽面积C35，其权重值为0.081 1。在研究区古树景观价值评价体系准则层的3个因子中，权重最大的为B2（资源价值），权重为0.605 7；其次为B3（生态价值），权重为0.210 9；最小为B1（美学价值），权重为0.183 4。
指标层权重排序：国家保护树种C24、色彩C12、外观形态C11、季相变化C14、生境协调性C32、生态功能C34、树龄C22、生长趋势C31、干扰度C33、文化背景C26、稀有度C21、芳香C13、遮蔽面积C35、胸径C23、树高C25。在15个指标中，层次分析法权重值大于0.1的为国家保护树种和树龄2个指标，说明其对古树的景观价值影响最明显。其余指标的综合权重值均不足0.1，最低的芳香权重值为0.016 9，说明目前研究区古树芳香景观价值的贡献有待探索。
2.2 基于熵权法的景观价值评价
由表7可知，熵权法计算出的权重中，外观形态C11、芳香C13、稀有度C21、树龄C22、胸径C23、国家保护树种C24、树高C25、文化背景C26、干扰度C33、生态功能C34的权重均在0.05以上，在古树景观价值评价中所起作用较大。
表7 古树景观价值评价指标综合权重 |
| 指标 | 层次分析法权重 | 熵权法权重 | 综合权重 |
|---|---|---|---|
| 外观形态C11 | 0.054 1 | 0.065 2 | 0.049 3 |
| 色彩C12 | 0.058 3 | 0.031 3 | 0.025 5 |
| 芳香C13 | 0.016 9 | 0.109 2 | 0.025 8 |
| 季相变化C14 | 0.054 1 | 0.041 9 | 0.031 7 |
| 稀有度C21 | 0.076 2 | 0.134 8 | 0.143 7 |
| 树龄C22 | 0.140 2 | 0.078 9 | 0.154 7 |
| 胸径C23 | 0.039 9 | 0.052 1 | 0.029 1 |
| 国家保护树种C24 | 0.231 0 | 0.083 4 | 0.269 5 |
| 树高C25 | 0.032 9 | 0.089 8 | 0.041 3 |
| 文化背景C26 | 0.085 5 | 0.062 3 | 0.074 5 |
| 生长趋势C31 | 0.047 1 | 0.013 7 | 0.009 0 |
| 生境协调性C32 | 0.057 3 | 0.031 8 | 0.025 5 |
| 干扰度C33 | 0.035 3 | 0.065 0 | 0.032 1 |
| 生态功能C34 | 0.054 1 | 0.105 5 | 0.079 8 |
| 遮蔽面积C35 | 0.017 1 | 0.035 1 | 0.008 5 |
2.3 基于层次分析法—熵权法的景观价值评价
综合来看，在准则层中，资源价值层的权重最大，且优势非常明显；国家保护树种和稀有度尤为重要。在美学价值层中，外观形态在古树的美学层面是最重要的指标；在生态价值层中，生态功能权重最大，对生态的改善是反映古树生态价值最重要的指标。
将各评价指标的综合权重与相应得分相乘，相加求和得到研究区310棵古树景观价值的最终得分。经计算发现，评价的310棵古树中，评分在3分以上的古树有26棵，占比8.38%；2.5～3.0分的中等评分古树有126棵，占比40.65%，2.0～2.5评分的古树117棵，占比37.74%，而评分低于2.0分的古树有41棵，占比13.23%。综合来看，研究区310棵古树的景观价值评分以中等区间为主。
3 结论与讨论
古树景观价值评价需构建融合主客观数据的系统性评估框架，其指标体系涉及多维复合属性与多准则耦合特征，需通过专家经验驱动的定性判断与数据支持的定量分析协同整合来实现精准测度。本研究发现，研究区古树景观质量呈现明显层级分化特征，在310棵参评古树中，高景观价值（>3分）样本占比8.38%，中高价值（2.5～3.0分）占比40.65%，中低价值（2.0～2.5分）样本占比37.74%，低价值（<2分）样本占比13.23%。基于参评的310株古树景观评价样本的实证研究发现，古树景观资源的品质还有提升空间，可以针对性建立观赏性和生态韧性协同增益路径。