以青岛市为例对最优树种选取方案的探讨

以青岛市为例对最优树种选取方案的探讨【摘要】青岛是个美丽的海滨城市，由于政府对绿化问题的重视，青岛的绿化现状也得以大幅度改善。尤其近两年，青岛市对于绿化问题的重视更是上升到了一个白热化的阶段，各种绿化措施与手段层出不穷，然而，是否这一切的措施都是合理的、可达到理想的绿化效果呢？本文将在树种选取方面对青岛的绿化现状作出合理的分析，以便有待改善的绿化措施提出相应的解决方案。【关键词】青岛绿化；大雾；树种选取；层次分析法1、研究背景1.1相关政策背景2012年8月1日起，青岛市开始试运行业经2012年7月23日市长专题会研究同意的青岛市城市道路技术导则（试行）、青岛市城市园林绿化技术导则（试行）。在植被选择方面，导则要求行道树应该选在法桐、黑松、国槐、银杏（雄株）、青朴、栾树、五角枫、臭椿、鹅掌楸、白蜡等作为行道树的主要树种。根据不同地域条件可选用枫香、樱花、柿树、黄连木、乌桕、枫杨、楸树、苦楝、光叶榉、椴树、刺槐、三角枫、杨树、元宝枫、柳树、七叶树、大叶女贞、玉兰、合欢、青桐、杜仲等作为辅助的行道树种。按照导则要求，今后，青岛市主干道栽植的行道树胸径应达到12厘米以上；次干道栽植苗木胸径应达到8厘米以上；两树间的最近距离不能小于三米。山头绿地的植被覆盖率应达到80%以上，新建住宅项目绿化率不低于30%，旧城区改建住宅项目绿化率不低于25%。在植物多样性方面，今后青岛市绿化建设中乔木应占苗木总栽植数量的50%，大乔木应占20%，以进一步提高城市的“绿地容积率”。1.2相关事实背景：青岛常年多雾，经常出现能见度小于100米的大雾，以致于青岛出现重度污染天气，甚至大部分地区AQI指数保持在200以上。空气中的首要污染物为PM2.5。雾霾的形成原因是由于大量极细微的尘粒、烟粒、盐粒等均匀地浮游在空中，使有效水平能见度小于10KM的空气混蚀的现象。符号为“”。霾的日变化一般不明显。当气团没有大的变化，空气团较稳定时，持续出现时间较长，有时可持续10天以上。由于阴霾、轻雾、沙尘暴、扬沙、浮尘、烟雾等天气现象，都是因浮游在空中大量极微细的尘粒或烟粒等影响致使有效水平能见度小于10KM。霾在吸入人的呼吸道后对人体有害，严重会致死。1.3相关名词解释空气污染物：烟尘、总悬浮颗粒物、可吸入悬浮颗粒物（浮尘）、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、挥发性有机化合物等等。空气质量指数（AQI）：描述空气质量状况的无量纲指数（简称AQI）上限值500为六级，指数越大、级别越高说明污染的情况越严重，对人体的健康危害也就越大。空气污染指数（API）：中国目前采用的空气污染指数（API）分为五级，API值小于等于50，说明空气质量为优，相当于达到国家空气质量一级标准，符合自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护地区的空气质量要求。API值大于50且小于等于100，表明空气质量良好，相当于达到国家空气质量二级标准。API值大于100且小于等于200，表明空气质量为轻度污染，相当于达到国家空气质量三级标准；长期接触，易感人群病状有轻度加剧，健康人群出现刺激症状。API值大于200，表明空气质量较差，超过国家空气质量三级标准，一定时间接触后，对人体危害较大。PM2.5：指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响非常大。PM10：指悬浮在空气中，空气动力学当量直径10微米的颗粒物，可以进入人的呼吸系统的颗粒物，被人吸入后，会累积在呼吸系统中，引发许多疾病。粗颗粒物可侵害呼吸系统，诱发哮喘病。霾：也称灰霾（烟霞）空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子也能使大气混浊，视野模糊并导致能见度恶化，如果水平能见度小于10000米时，将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾（Haze）或灰霾（Dust-haze），香港天文台称烟霞（Haze）。2、实例验证与分析2.1实例数据2.1.1背景数据：抗PM2.5的树种（苗木）：臭椿、槐树、栎树、皂荚、刺槐、白榆、麻栎、白杨、柳树、悬铃木、樟树、凤凰木、构骨、石楠、厚皮香、朴树、银杏等。抗PM10的树种（乔木）：广玉兰，香樟，银杏，栾树，杜英，榉树，大叶女贞树，雪松，法桐，等。抗SO2的树种：银杏、柳杉、金桔、喜树、雀舌黄杨、枇杷、杜英、鹅掌楸、山桃、冬青、栾树、火炬树、黄连木、杜梨、月桂、白毛杨、黄栌、朴树、榕树、苏铁、华山松、枫杨等。抗NO2的树种：龙柏、黑松、夹竹桃、大叶黄杨、棕榈、女贞、樟树、构树、广玉兰、臭椿、无花果等。2.1.2事实数据：青岛正常天气下空气质量指数：青岛大雾天气下空气质量指数：3月17日至18日11时市区环境空气中的PM2.5浓度变化趋势从以上图表可看出，大雾期间PM2.5以及PM10的指数明显上升，即可吸入污染物为首要污染物。2.2分析方法：层次分析法所谓层次分析法，是指将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统，将目标分解为多个目标或准则，进而分解为多指标（或准则、约束）的若干层次，通过定性指标模糊量化方法算出层次单排序（权数）和总排序，以作为目标（多指标）、多方案优化决策的系统方法。方法原理及步骤：（1）建立层次结构模型将问题所包含的因素分层，一般分三个层次：最高层中间层最低层.最高层目标层A-表示解决问题的目的。中间层准则层C-表示实现目标而采取的各种措施准则约束条件。最低层方案层P-备选方案。（2）构造判断矩阵a）要比较各因素对目标的影响程度b）（3）层次单排序a）计算判断矩阵每一行标度的乘积的n次方根b）通过归一化处理，得到特征向量（其数值即为权重）：c）计算判断矩阵的最大特征值，其中A为判断矩阵，对应的特征向量。（4）一致性检验：成对比矩阵是一致性矩阵，满足检验一致性：a）求A的最大特征值.b）若=n，则A是一致性矩阵.否则A不是一致性矩阵，这时需检验可接受性。检验可接受性：a）计算一致性指标b）查表确定RIc）计算一致性比例当时，则A的不一致是可接受的，否则需修改A（5）层次总排序。其中后三个步骤在整个过程中需要逐层进行。2.3实例分析（主要以大雾天气为对象分析）：a）建立层次结构模型：假设：P1（现行方案）：选取法桐、黑松、国槐、银杏（雄株）、青朴、栾树、五角枫、臭椿、鹅掌楸、白蜡为主要种植树种。P2：臭椿、槐树、悬铃木、樟树、大叶女贞树、雪松、法桐、银杏、黑松、广玉兰为主要种植树种。P3：龙柏、黑松、夹竹桃、大叶黄杨、女贞、樟树、银杏、榕树、臭椿、广玉兰、悬铃木为主要种植树种。P4：臭椿、银杏、朴树、栾树、樟树、广玉兰、女贞、悬铃木、雪松、柳杉。b）构造判断矩阵以2.1.2事实数据中各项指数为依据，主观作出比值的判断，写出准则层C对目标层A的判断矩阵：c）层次单排序：算出几何平均值：归一化得：d）一致性检验：A的为3.9734，=-0.009，=-0.098|CR|同理，可得出C1-P，C2-P，C3-P，C4-P判断矩阵以及其相应权重（方案中有对准则层有影响的则权重加1）。经验证，C1-P，C2-P，C3-P，C4-P判断矩阵都为一致性检验，故符合一致性要求。e）层次总排序：3.结论：现行方案对目标层权重为0.3908，其他三个分别为0.2562，0.1526，0.1997，即随机选取的3个树种方案都不如现行方案可行，因此新规制定的现行方案为最优化方案，可执行。【参考文献】1孙永竹，王伟.厂区绿化树种选择N.中国花卉报，2010-08-31.2王菊芳，高智慧，史忠礼，等