The use of aesthetic factors in the selection of suitable ornamental trees and shrubs for urban green space with emphasis on native species (case study: Langroud city)
Subject Areas :
Fatemeh Hosseini Koumleh
1
,
Alireza Eslami
2
,
Behzad Kaviani
3
1 - Department of Horticultural Science, Rasht Branch, Islamic Azad University, Rasht, Iran
2 - Rasht, Islamic Azad University
3 - Department of Horticultural Science, Rasht Branch, Islamic Azad University, Rasht, Iran
Keywords: Classification, Multispectral Images, Phenology Random forest algorithm, RGB Images,
Abstract :
Accurate information about the tree composition of a forest is required for many forest monitoring and conservation purposes. In recent years, the use of modern remote sensing methods and techniques based on unmanned vehicles have been used to regularly update information in the forest. In this research, different data sources including multi-spectral images (Storm drone) and real color images (Phantom drone) with very high spatial resolution in the forest plains of Noor City located in Mazandaran province were used to identify tree species. Also, imaging was performed in a growing season to prepare a time series of UAV-RGB images and investigating the effect of tree crown phonological changes on the classification accuracy level. To classify and identify forest species, calculating indices based on true color images such as NRB and NGB, multispectral indices such as CIgreen and NDVI, raw bands, and random forest classification method were used. Based on single-time images, the images of the end of April with an overall accuracy of 75% provided the highest overall accuracy. The results related to time series images also identified trees with 86% accuracy. Also, species identification based on multispectral images obtained from the Sequoia sensor also provided 85% accuracy. The results showed that the single-time image with imaging at the right time using a drone equipped with an RGB sensor, compared to taking a time series and using drones equipped with multispectral sensors, has acceptable and less expensive results for tree recognition in the study area.
اسدی، ر.، حسن‌پور، ف.، مهربانی، م.، باقی‌زاده، ا. و کاراتدیش، ف. (۱۳۹۷) بررسی تاثیر کم‌آبیاری بر توزیع ریشه و رشد رویشی گیاه رزماری. مدیریت آب و آبیاری، ۸(۲): ۲۸۹-۳۰۱.
حسین‌زاده¬¬دلیر، ک. (1384) برنامهریزی ناحیه‌ای، تهران: انتشارات سمت، 256 صفحه.
دلامان، س. و فرهمند، ح. (1396) شاخص تحمل آلودگی، معیاری برای انتخاب درختان و درختچه‌های متحمل به آلودگی. اولین همایش ملی فرصت‌های نوین تولید و اشتغال بخش کشاورزی در شرق کشور (در راستای تحقق اهداف اقتصاد مقاومتی)، خراسان جنوبی، دانشگاه بیرجند، 25 بهمن. صفحه 11.
میرزاده¬واقفی، س.س.، جلیلی، ع. و جم‌زاد، ز. (۱۳۹۸) گیاهان بومی با ویژگیهای زینتی برای کاشت در فضای سبز شهری تهران. مجله گل و گیاهان زینتی، ۴(۲): ۱31-۱42.
Asgarzadeh, M., Vahdati, K., Lotfi, M., Arab, M., Babaei, A., Naderi, F. and Rouhani, G. (2014) Plant selection method for urban landscapes of semi-arid cities (a case study of Tehran). Urban Forestry and Urban Greening, 13(3): 450-458.
Bravo-Bello, J.C., Martínez-Trinidad, T., Romero-Sanchez, M.E., Valdez-Lazalde, J.R. and Benavides-Meza, H. (2020) The analytic hierarchy process for selection of suitable trees for Mexico City. iForest-Biogeosciences and Forestry, 13(6): 541-541.
Churkina, G., Grote, R., Butler, T.M. and Lawrence, M. (2015) Natural selection? Picking the right trees for urban greening. Environmental Science and Policy, 47(3): 12-17.
Ghafari, S., Kaviani, B., Sedaghathoor, S. and Allahyari, M.S. (2020) Ecological potentials of trees, shrubs and hedge species for urban green spaces by multi criteria decision making. Urban Forestry and Urban Greening, 55(6): 45-57.
Khachatryan, H., Rihn, A., Hansen, G. and Clem, T. (2020) Landscape aesthetics and maintenance perceptions: Assessing the relationship between homeowners’ visual attention and landscape care knowledge. Land Use Policy, 95: 104645. Retrived from https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2020.104645/
Lohe, R.N., Tyagi, B., Singh, V., Kumar, T.P., Khanna, D.R. and Bhutiani, R. (2015) A comparative study for air pollution tolerance index of some terrestrial plant species. Global Journal of Environmental Science and Management, 1(4): 315-324.
Ma, B., Hauer, R.J. and Xu, C. (2020) Effects of design proportion and distribution of color in urban and suburban green space planning to visual aesthetics quality. Forests, 11(3): 278-278.
MacIvor, J.S. and Lundholm, J. (2011) Performance evaluation of native plants suited to extensive green roof conditions in a maritime climate. Ecological Engineering, 37(3): 407-417.
Mu, Y., Lin, W., Diao, X., Zhang, Z., Wang, J., Lu, Z. and Zhao, C. (2022) Implementation of the visual aesthetic quality of slope forest autumn color change into the configuration of tree species. Scientific Reports, 12(1): 1-19.
Nelson, T., Johnson, T., Strong, M. and Rudakewich, G. (2001) Perception of tree canopy. Journal of Environmental Psychology, 21(3): 315-324.
Odu, G.O. (2019) Weighting methods for multi-criteria decision-making technique. Journal of Applied Sciences and Environmental Management, 23(8): 1449-1457.
Qiangmin, Z.H.A.O., Chuanwei, H.U., Bing, S.U.N., Meina, G.A.N. and Xue, G.A.O. (2017) Aesthetic evaluation and application of ornamental plant landscape. Journal of Landscape Research, 9(5): 103-105.
Roy, S., Davison, A. and Östberg, J. (2017) Pragmatic factors outweigh ecosystem service goals in street tree selection and planting in South-East Queensland cities. Urban Forestry and Urban Greening, 21(1): 166-174.
Saghafi Birjand, S. and Eslami, A. (2021) Aesthetics of native ornamental trees in urban green spaces of Northern Iran: The case of Rasht city. Journal of Ornamental Plants, 11(4): 271-279.
Southon, G.E., Jorgensen, A., Dunnett, N., Hoyle, H. and Evans, K.L. (2017) Biodiverse perennial meadows have aesthetic value and increase residents’ perceptions of site quality in urban green-space. Landscape and Urban Planning, 158(2): 105-118.
Tognon, G.B., do Amaral, W., Bolzan, R.P. and Cuquel, F.L. (2015) Aesthetic characterization and postharvest performance of Chromolaena laevigata. Acta Horticulturae, 1060(19): 141–146.
Tsiaras, S. and Dragoslis, A. (2020) Selection of the most suitable tree species for truffle cultivation using fuzzy VIKOR and Fuzzy AHP: New paths in forest policy planning. International Journal of Environmental Sustainability and Green Technologies, 11(1): 74-91.
Vaz, A.S., Castro-Díez, P., Godoy, O., Alonso, Á., Vilà, M., Saldaña, A. and Honrado, J.P. (2018) An indicator-based approach to analyse the effects of non-native tree species on multiple cultural ecosystem services. Ecological Indicators, 85(2): 48-56.
Wang, R., Jiang, W., Lu, T. and Xu, X. (2022) Effects of colored foliage on visual aesthetic quality. Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Urban Design and Planning, 175(1): 22-30.
Ying, Y.L., Xiang, R.W. and Cheng, L.H. (2011) Key Street tree species selection in urban areas. African Journal of Agricultural Research, 6(15): 3539-3550.
Zhao, J., Xu, W. and Li, R. (2017) Visual preference of trees: The effects of tree attributes and seasons. Urban Forestry and Urban Greening, 25(5): 19-25.
مجله تحقیقات منابع طبیعی تجدیدشونده، سال پانزدهم، شماره1بهار و تابستان1403(پیاپی چهل و یک )، ص 26-13، نوع مقاله : علمی پژوهشی/1
استفاده از عوامل زیباشناسی در انتخاب درختان و درختچه‌های زینتی مناسب برای فضای سبز شهری با تاکید بر گونههای بومی در استان گیلان (مطالعه موردی: شهرستان لنگرود)
فاطمه حسینیکومله1، علی‌رضا اسلامی2* و بهزاد کاویانی۳
1) دانش‌آموخته کارشناسیارشد رشته علوم باغبانی، گرایش گیاهان زینتی، گروه باغبانی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران.
2) دانشیار گروه باغبانی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران.
*رایانامه نویسنده مسئول مکاتبات: eslami@iaurasht.ac.ir
3) استاد گروه باغبانی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران.
تاریخ دریافت: 17/09/1402 تاریخ پذیرش: 16/01/1403
چکیده
در طراحی فضای سبز شهری، تکیه بر انتخاب گونههای بومی با توجه به سازگاری بیشتر آنها با شرایط اقلیمی منطقه، مراقبت راحتتر و هزینه کمتر نگهداری، حایز اهمیت است. انتخاب اصولی گیاهان در فضای سبز شهری باید بر مبنای برخی عوامل از جمله زیباشناختی، زیست‌محیطی، خواهشهای اکولوژیکی و طبیعی، ویژگیهای عملکردی، مقاومت به آلاینده‌ها، تحمل آلودگی و سازگاری با شرایط آب و هوایی خاص باشد. هدف از پژوهش حاضر، بررسی عوامل زیباشناسی در انتخاب درختان و درختچه‌های قابل کاشت با تاکید بر گونههای بومی زینتی در فضای سبز شهری شهرستان لنگرود در استان گیلان، ایران بود. مطالعه میدانی روی 1۲ گونه (سرو زربین، انجیلی، آزاد، شاهبلوط، سرو خمرهای یا نوش، شیشهشور، زبان گنجشک، توری، نارنج، توسکا، افرا شیردار و ژینگو) و ثبت ویژگیهای زیباشناسی آنها به کمک مشاهده در طبیعت انجام گردید. با انتخاب و تعیین 9 شاخص زیباشناسی (ایجاد و تولید سایه، زیبایی تنه، زیبایی الگوی شاخهبندی، زیبایی برگ، زیبایی منظر، شکل و پوشش تاج درخت، مقیاس گیاهان، هرسپذیری و عادت به پاجوشدهی) و نظرخواهی از متخصصین امر در قالب پرسش‌نامههای طراحی‌شده بر اساس اطلاعات جمعآوری‌شده، ارزیابی درختان و درختچه‌ها به روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبیAHP انجام شد و توسط نرمافزار Choice Expert آنالیز گردید. یافتههای پژوهش حاضر نشان داد از بین گونههای مورد بررسی، آزاد (دارای بالاترین شاخصها در همه صفات)، سرو زربین و توسکا از بالاترین مطلوبیت، و شیشهشور، توری و ژینگو از پایین‌ترین مطلوبیت برخوردار بودند. در رتبهبندی کلی درختان و درختچه‌ها، آزاد، سرو زربین و توسکا بهترتیب با کسب امتیاز 238/0، 197/0 و ۱۵۶/۰، رتبه‌های اول تا سوم را به خود اختصاص دادند. شناسایی درختان و درختچه‌های مناسب برای کاشت در هر منطقه میتواند به تصمیم‌گیرندگان و طراحان توسعه فضای سبز شهری کمک شایانی نماید.
واژه‌های کلیدی: فضای سبز شهری، گونههای بومی زینتی، گیلان، AHP.
مقدمه
اطلاع از ترکیب گونههای درختی در یک جنگل میتواند اطلاعات با ارزشی را در مورد وضعیت محیطیزیستی جنگل و ارزش اقتصادی آن در اختیار کارشناسان قرار دهد (Ferreira et al., 2018). چرا که اطلاعات مربوط به شناخت و طبقهبندی گونههای درختی میتواند در ارزیابی تنوعزیستی، آماربرداری، ارزیابی خطر آتشسوزی، بومشناسی حیوانات و تشخیص گونههای مهاجم در جنگلها مورد استفاده قرار گیرد (Kuzmin et al., 2017; Nevalainen et al., 2017).
سنجش از دور برای دههها یک روش مکمل در آماربرداری برای برآورد ویژگیهای درختان در جنگلداری بوده است
(Boyd & Danson, 2005). در این بین، بیشتر
ماهوارههای پایش زمین قادر به ارایه اطلاعات در مقیاس مکانی کوچک در سطح توده نبودهاند، همچنین از نظر قدرت تفکیک زمانی محدود بوده و در معرض تداخل ناشی از پوشش ابر بوده و هستند (Asner, 2001). اما وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین1 (UAV) یا پهپادها با انواع متنوع بال ثابت و چند موتوره، سکوهایی هستند که میتوانند انواع سنجندههای رنگی واقعی، چندطیفی و لایدار2 را با تنظیم فاصله مکانی و زمانی با ارتفاع پایین از سطح زمین برای نظارت و نقشهبرداری از محیظ و منابع طبیعی حمل کنند (Nex & Remondino, 2014).
با ادغام دادههای سنجش از دور در آماربرداری جنگل، مدتها است که شناسایی پایههای درختی به دلیل اهمیت تعیین ترکیب با استفاده از سنجش از دور، مورد توجه قرار گرفته است (Hernandez-Santin et al., 2019). در همین راستا،Nevalainen و همکاران (2017) عملکرد تصاویر فراطیفی و فتوگرامتری پهپاد را در آشکارسازی پایههای درختی با استفاده از الگوریتم بیشینه محلی و طبقهبندی گونههای کاج، نوئل، لاریکس و توس در جنگلهای بورال فنلاند مورد مطالعه قرار دادند. نتایج دقت شناسایی درختان از ابر نقطه فوتوگرامتری از 40 تا 95 درصد، بسته به ویژگیهای منطقه متغیر بود.
همچنینHernandez-Santin و همکاران (2019) بیان داشتند از آنجایی که فنولوژي گونههای مختلف متفاوت هستند، بهتر است برای تشخیص گونهها در زمان اخذ تصاوير چرخه فنولوژي آنها نیز مورد بررسي قرار گیرد. در همین زمینه Lisein و همکاران (2015) نیز در جنگلهای آمیخته ناهمسال بلژیک بهمنظور تمایز گونههای درختی خزانکننده و تعیین بهترین زمان برای دستیابی به تمایز گونهای مطلوب، از
یکسری زمانی تصاویر پهپاد با وضوح بالا برای پوشش دوره رشد از بهار تا پاییز استفاده کردند. Weil و همکاران (2017) نیز با استفاده از رویکرد فنولوژیک، شاخصهای طیفی و تبدیل فضای رنگی، گونههای گیاهی را طبقهبندی نمودند. نتایج این تحقیق نشان داد استفاده از این روش و سریهای زمانی بهدست آمده از پهپاد فتوگرامتری قابل مقایسه با تصاویر فراطیفی با اندازه تفکیک مکانی بالا و هزینه زیاد است.
در داخل کشور نیز بخشی از توده‌های بنه - بادام جنگل تحقیقاتی استان فارس با مساحت 24 هکتار با استفاده از تصاویر رنگی واقعی وDSM1 جهت شناسایی درختان توسط Esmkhani و همکاران (2022) مورد استفاده قرار گرفت. در این تحقیق تصاویر رنگی به تنهایی و نیز تلفیق آنها با DSM در شناسایی درختان بنه و درختچه‌های بادام مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد علیرغم نزدیکی ارزش عددی معیارهای صحتسنجی (صحت 77 درصد در صورت استفاده از تصاویر و صحت 85 درصد با رویکرد تلفیق تصاویر رنگی وDSM)، شناسایی گونهها با استفاده از تلفیق تصاویر رنگی و DSM پهپاد از صحت بیشتری برخوردار بودند. همچنین Miraki و همکاران (2022) تاثیر الگوریتمهای متفاوت (عملکرد الگوریتمهای ناپارامتری ماشینبردار پشتیبان، جنگل تصادفی و شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم پارامتری تحلیل تشخیص خطی) را بر صحت شناسایی درختان پهنبرگ در جنگلهای شهرستان نور با استفاده از تصویر تکزمانه رنگی واقعی مورد بررسی قرار دادند. نتایج نشان داد اگرچه الگوریتم پارامتری تحلیل تشخیص خطی با صحت کلی 87/0 بهترین نتیجه را برای طبقهبندی درختان ارایه داد، اما تفاوت معنیداری بین نتایج استفاده از الگوریتمهای مختلف وجود نداشت.
با توجه به سابقه تحقیق، شناسایی درختان با استفاده از تصاویر پهپاد در جنگلهای جلگهای هیرکانی با استفاده از تصاویر چندطیفی و سری زمانی تصاویر بهدست آمده از پهپاد تاکنون مورد بررسی قرار نگرفته است. در واقع، پارک جنگلی نور بزرگترین لکه باقیمانده از جنگلهای جلگهای با مساحت 3682 هکتار در حوزه آبخیز شماره 49 و در شهرستان نور واقع است که با توجه به لزوم حفاظت و جمعآوری اطلاعات دقیق از جمله تعیین ترکیب گونهای درختان برای برنامهریزی و مدیریت این جنگلها، منطقه مورد مطالعه واقع در پارک جنگلی نور بهعنوان نمونه انتخاب شد تا با جمعآوری یک سری زمانی از تصاویر پهپاد رنگی برای پوشش کامل فصل رشد، بهترین زمان برای شناسایی و تمایز درختان با استفاده از یک پنجره زمانی و با کمترین هزینه تعیین شود و علاوه بر این، دو سیستم تصویربرداری مجهز به سنجنده رنگی واقعی و چندطیفی با هم مقایسه شوند.
مواد و روشها
منطقه مورد مطالعه
منطقه مورد مطالعه در پارک جنگلی نور با مساحت تقریبی 5 هکتار به مرکز عرض جغرافیایی ″45 '34° 36 و طول جغرافیایی ″25 '2° 52 شرقی در 5 کیلومتری جنوبشرق شهرستان نور در استان مازندران واقع شده است. منطقه تقریبا مسطح (حداکثر شیب 5 درصد) و متوسط ارتفاع از سطح دریا 20- متر است. با توجه به طبقهبندی اقلیمی به روش آمبرژه، پارک جنگلی نور جز مناطق خیلیمرطوب با زمستانهای ملایم میباشد. پوشش غالب منطقه درختان پهنبرگ خزانکننده شامل بلوط بلندمازو، انجیلی، سفیدپلت، اوجا، توسکا و ممرز است. منطقه مورد مطالعه در شکل (1) نمایش داده شده است.
شکل 1. منطقه مورد مطالعه استان گیلان، شهرستان لنگرود
جدول 1. نماد و شاخصهای مورد بررسی در پژوهش حاضر
نماد | شاخص (زیباشناسی) | نماد | شاخص (گیاه) |
A1 | ایجاد و تولید سایه | B1 | آزاد |
A2 | زیبایی تنه | B2 | شاهبلوط |
A3 | زیبایی الگوی شاخهبندی | B3 | زبان گنجشک |
A4 | زیبایی برگ | B4 | انجیلی |
A5 | زیبایی منظر در فصول مختلف | B5 | افرا شیردار |
A6 | هرسپذیری | B6 | نارنج |
A7 | فرم و پوشش تاج درخت | B7 | سرو خمرهای |
A8 | مقیاس گیاهان | B8 | سرو زربین |
A9 | عادت به پاجوشدهی | B9 | توسکا |
جهت تایید پایایی پرسشنامهها، از شاخص ضريب ناسازگاری (نرخ ناسازگاری کمتر از 1/0 نشاندهنده این است که بین پرسشنامهها، پایایی و سازگاری وجود دارد)، که میزان سازگاری پاسخهای خبرگان به ارزیابیها و مقایسههای زوجی را اندازهگیری میکند، استفاده شد. همچنین برای محاسبه وزن عوامل تاثیرگذار در قالب مقایسههای زوجی و گروهبندی درختان بر اساس نظر 32 نفر از کارشناسان و متخصصین حوزههای فضای سبز، کشاورزی، منابعطبیعی، جنگلداری، معماری منظر و شهرسازی، از روش فرآیند تحلیلی سلسله مراتبی AHP استفاده شد. کلیه تجزیه و تحلیلهای آماری با استفاده از نرمافزار Expert Choice انجام شد.
نتایج
رتبهبندی شاخصها: نتایج حاصل از ارزیابی شاخصهای انتخاب‌شده نشان داد شاخص زیبایی برگ، رتبه اول با 408/0 و شاخص هرسپذیری و فرم و پوشش تاج با 018/0، رتبه آخر را بین شاخصهای زیباشناختی به خود اختصاص دادند (شکل 2). ضریب ناسازگاری این شاخص 039/0 بود.
شکل 2. رتبهبندی کلی شاخصها
رتبهبندی گیاهان بر اساس شاخصها
ایجاد و تولید سایه: در شاخص ایجاد و تولید سایه، درخت آزاد رتبه اول با 406/0 و درخت سرو زربین با 012/0، رتبه آخر را بین درختان و درختچه‌های مورد بررسی به خود اختصاص دادند. ضریب ناسازگاری این آزمون 05/0 بود (شکل 3).
شکل 3. رتبهبندی گونههای گیاهی منتخب بر اساس ایجاد و تولید سایه
زیبایی تنه: با توجه به شکل (4)، در ارتباط با شاخص زیبایی تنه، درخت آزاد رتبه اول (296/0) و درخت سرو خمرهای (019/0) رتبه آخر را بین درختان در این شاخص تحقیق به خود اختصاص دادند. ضریب ناسازگاری این آزمون 05/0 بود.
شکل 4. رتبهبندی گونههای گیاهی منتخب بر اساس زیبایی تنه
زیبایی الگوی شاخهبندی: دادههای مربوط به شاخص زیبایی الگوی شاخهبندی نشان داد درخت آزاد رتبه اول با 187/0 و درخت شیشهشور رتبه آخر با 026/0 را بین درختان در این شاخص به خود اختصاص دادند. ضریب ناسازگاری این شاخص 05/0 بود (شکل 5).
شکل 5. رتبهبندی گونههای گیاهی منتخب بر اساس زیبایی الگوی شاخهبندی
زیبایی برگ: در ارتباط با شاخص زیبایی برگ، درخت آزاد رتبه اول با 302/0 و درخت نارنج با 021/0 رتبه آخر را بین درختان و درختچه‌ها در این شاخص به خود اختصاص دادند. ضریب ناسازگاری این آزمون 05/0 بود (شکل 6).
شکل 6. رتبهبندی گونههای گیاهی منتخب بر اساس زیبایی برگ
زیبایی منظر در فصول مختلف: با توجه به شكل (7) (شاخص زیبایی منظر در فصول مختلف سال)، درخت آزاد رتبه اول با 178/0 و درخت شیشهشور رتبه آخر با 025/0 را بین درختان و درختچه‌ها به خود اختصاص دادند. ضریب ناسازگاری این آزمون 05/0 بود.
شکل 7. رتبهبندی گونههای گیاهی منتخب بر اساس زیبایی فصول مختلف
هرسپذیری: در شاخص هرسپذیری نیز درخت آزاد با امتیاز 365/0 در رتبه اول جای گرفت. از طرف دیگر، درختچه توری با کسب امتیاز 024/0 رتبه آخر را به خود اختصاص داد (شکل 8). ضریب ناسازگاری این آزمون 05/0 بود.
شکل 8. رتبهبندی گونههای گیاهی منتخب بر اساس هرسپذیری
فرم و پوشش تاج درخت: شکل (9) نشان داد در شاخص فرم و پوشش تاج درخت، درخت آزاد رتبه اول با 127/0 و شاهبلوط رتبه آخر با 015/0 را بین درختان در این شاخص به خود اختصاص دادند. ضریب ناسازگاری این آزمون 05/0 بود.
شکل 9. رتبهبندی گونههای گیاهی منتخب بر اساس فرم و پوشش تاج درخت
مقیاس گیاهان: نتایج بهدست آمده طی بررسی شاخص مقیاس گیاهان آشکار کرد که درخت آزاد رتبه اول با 210/0 و درخت ژینگو رتبه آخر با 045/0 را بین گونههای گیاهی به خود اختصاص دادند (شکل 10). ضریب ناسازگاری این آزمون 05/0 بود.
شکل 10. رتبهبندی گونههای گیاهی منتخب بر اساس مقیاس گیاهان
عادت به پاجوشدهی: با توجه به شکل (11) (شاخص عادت به پاجوشدهی)، درخت آزاد رتبه اول با 151/0 و درخت زبان گنجشک رتبه آخر با 044/0 را کسب کردند. ضریب ناسازگاری این آزمون 05/0 بود.
شکل 11. رتبهبندی گونههای گیاهی منتخب بر اساس عادت به پاجوشدهی
کلی درختان: در رتبهبندی کلی درختان و درختچه‌ها، درخت آزاد با کسب امتیاز 238/0، رتبه اول و درخت سرو زربین با کسب امتیاز 197/0، رتبه دوم را به خود اختصاص دادند. در این رتبهبندی، درخت توسکا رتبه سوم با 156/0 و درختچه ژینگو و توری رتبه آخر را در بین درختان و درختچه‌ها در این تحقیق به خود اختصاص دادند. ضریب ناسازگاری این شاخص 05/0 بود (شکل 12).
شکل 12. رتبهبندی کلی درختان بر اساس کل شاخصهای مورد ارزیابی
رتبهبندی سه گونه برتر در هر شاخص: نتایج بهدست آمده از بررسی گونههای برتر در هر شاخص نشان داد درختهای آزاد، سرو زربین و توسکا در تمامی شاخصها جز سه گونه برتر بودند و از نظر کارشناسان، این سه درخت بالاترین مطلوبیت را جهت ایجاد زیبایی بصری در منظر شهری به خود اختصاص دادهاند (شکل 13).
شکل 13. رتبهبندی سه گونه برتر در هر شاخص
رتبهبندی سه شاخص برتر
شكل (14) (شاخصهای برتر در هر گونه)، نشاندهنده آن است که درختهای آزاد، سرو زربین و توسکا در شاخصهای ایجاد و تولید سایه، زیبایی برگ و زیبایی تنه بالاترین رتبه را از نظر کارشناسان به خود اختصاص دادهاند.
شکل 14. رتبهبندی سه شاخص برتر بین کل شاخصها
نتایج ارزیابی AHP
از نظر کارشناسان؛ درختهای آزاد، سرو زربین و توسکا نسبت به سایر درختان و درختچه‌ها از منظر زیبایی‌شناختی جایگاه بهتری دارند. همچنین درخت ژینگو و درختچه‌های توری و شیشهشور جایگاه کماهمیتتری دارند.
بحث و نتیجه‌گیری
شهرها بهعنوان کانون تمرکز جمعیت و فعالیت‌های انسانی به جهت پایداری و انجام درست کارکرده‌های فرهنگی، اجتماعی و سلامت، نیاز به فضای سبز شهری زیبا و متناسب با شرایط اکولوژیکی هر منطقه دارند. در همین راستا در پژوهش حاضر، از بررسیهای میدانی در فضای سبز شهر لنگرود و جمعآوری اطلاعات و نیز با پرسش و پاسخ در قالب پرسشنامه از 32 نفر از متخصصان و افراد صاحبنظر در زمینه فضای سبز و کارشناسان سازمان سیما، منظر و فضای سبز شهری، شهرسازی، منابع طبیعی، جنگلداری و معماری فضای سبز در قالب ارزیابی 12 گونه درختی بومی بر اساس شاخصهای زیباشناسی به روش AHP استفاده گردید. فنون تصمیم‌گیری چندمعیاره، برنامه‌ریزان فضای سبز را قادر می‌سازد تا ترجیح‌داده‌شده‌ترین انتخاب را در زمینه‌ای که چندین معیار بهطور همزمان اعمال می‌شود، انتخاب کنند (Odu, 2019). در پژوهش حاضر، با استفاده از روش AHP به بررسی نظر کارشناسان در رابطه با انتخاب درختان و درختچه‌های قابل کاشت با تاکید بر گونههای بومی زینتی در فضای سبز شهری لنگرود پرداخته شد. از آنجایی که میزان ضریب ناسازگاری مناسب بوده، نشاندهنده قابل اعتماد بودن نتایج است. برخی محققان استفاده از این فن را برای انتخاب گیاهان برتر در فضاهای سبز شهری شهرهای مختلف گزارش دادهاند (Ying et al., 2011; MacIvor & Lundholm, 2011; Tsiaras & Dragoslis, 2020; Asgarzadeh et al., 2014).
نتایج نشان داد درخت آزاد در تمامی شاخصهای زیباشناسی، رتبه اول را به خود اختصاص داد. دلایل اصلی این انتخاب، زیبایی و منظردهی بسیار بالا در تمام فصول سال، رنگ‌های متنوع برگ بهویژه در پاییز، رنگ تنه نقره‌ای تا خاکستری، سایه دل‌انگیز، تاج کروی‌شکل با الگوی شاخهبندی جذاب، منظم و منسجم و استفاده بهعنوان تک درخت می‌باشند. برگ بهدلیل داشتن طول عمر و تنوع بیشتر نسبت به گل، بهعنوان عنصر اصلی طراحی فضای سبز شهری در نظر گرفته می‌شود. به همین دلیل در پژوهش حاضر این شاخص رتبه اول را در بین نظر کارشناسان به خود اختصاص داد. نتایج مشابه نیز توسط برخی محققان ارایه شده است (Nelson et al., 2001; Zhao et al., 2017). رنگ‌های تکی برگ (مانند رنگ زرد یا قرمز) از ارزش زیبایی‌شناختی گیاه می‌کاهد، اما برای غنی‌سازی رنگ‌های منظر در تابستان، می‌توان تعداد کمی درختان با شاخ و برگ قرمز یا مخلوطی از درختان شاخ و برگ قرمز و زرد را به فضای سبز شهری معرفی کرد (Wang et al., 2022). قواعد زیبایی‌شناختی گونههای درختی و درختچه‌ای بومی، برای حمایت از کیفیت زیبایی بصری، پایداری اکولوژیکی و بازسازی تنوع زیستی بومی در یک فضای سبز مهم می‌باشند و تنوع رنگ برگ از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است (Mu et al., 2022). گیاه آزاد همچنین به انواع تنشهای زنده و غیرزنده و آلودگی هوا مقاوم است، نگهداری آن آسان و سازگاری بالایی با شرایط آب و هوایی متغیر دارد. نتایج مشابهی طی بررسی شاخصهای زیباشناسی درختان و درختچه‌های شهرستان رشت بهمنظور انتخاب گیاه مناسب فضای سبز شهری با کمیت و کیفیت بالا و مقاوم به انواع تنش‌ها گزارش شده است (Saghafi Birjand & Eslami, 2021).
باید به این نکته توجه کرد که زیباشناسی از دیدگاه افراد مختلف یک موضوع کاملا قطعی نیست. Zhao و همکاران (۲۰۱۷) در تحقیق خود بیان کردند برخی از ویژگیهای درختان از جمله اندازه و رنگ برگ، عوامل ارتقای کیفیت زیباییشناسی یک درخت هستند. با این حال، محققان هنوز به یک توافق کلی برای اینکه کدام ویژگی گیاه روی سلایق و ترجیحات افراد برای القای زیبایی درختان تاثیر دارد، نرسیده‌اند. نتایج تحقیق Qiangmin و همکاران (2017) نشان داد تضاد رنگ، تراکم بوته، تنوع مورفولوژیکی و تنوع گونهای، بهطور معنیداری روی اثر کاشت گیاهان زینتی تاثیر دارد. با توجه به ترجیحات زیبایی‌شناختی عموم که توسط مدل زیبایی منظر منعکس شده است، تضادهای قوی در رنگ گیاه، فرم‌های متنوع گیاهی، تراکم کاشت مناسب و چیدمان مناسب گیاهان، بهطور موثری اثر زینتی گروه‌های گیاهی را بهبود بخشید. در مطالعه Tognon و همکاران (2015) نیز مشخص شد طول ساقه و رایحه بالاترین امتیاز و شفافیت برگ و نوع ساقه کمترین امتیاز را به خود اختصاص دادهاند. بر خلاف این نتیجه، در پژوهش حاضر، برگ شاخص اصلی انتخاب درختان و درختچه‌ها در نظر گرفته شده است. این نتیجه نشاندهنده تفاوت علایق و سلایق مردم در نقاط مختلف جهان است.
در تحقیق دیگری که توسط Southon و همکاران (2017) انجام شد نشان داد تصمیم کاشت گیاه و انتخاب گونه، در درجه اول با ترجیحات زیبایی‌شناختی و نگرانی‌های نگهداری اتخاذ می‌شود. Roy و همکاران (2017) معتقدند تقاضاهای رقابتی و ملاحظات مختلف و مزایای مورد نظر در انتخاب گونههای درختان شهری، آنها را به یک فرآیند بسیار پیچیده و چالشبرانگیز برای مدیران تبدیل کرده است. این محققان دلایل اصلی برای کاشت درختان خیابانی را عوامل محیطی، بصری و زیبایی‌شناختی، قانونی، ویژگیهای گونه، عوامل محیطی و محلی، هزینه‌ها و مسایل مدیریتی و نگهداری می‌دانند. نتایج پژوهش‌های محققان نشان داد، مقررات منظر که انعطاف‌پذیری را در ادغام گیاهان زینتی و چمن امکان‌پذیر میکند، جذابیت بصری گزینههای منظر را افزایش می‌دهد و شهروندان را بیشتر جذب میکند (Khachatryan et al., 2020). ترکیب شاخصهای زیباشناختی، بهویژه ویژگیهای ترکیبی مورفولوژیکی برگ و گل موثرترین عامل انتخاب است. در مجموع، درختان بومی با سازگاری بالا، مقاومت بالا به تنشهای محیطی و کاهش هزینههای نگهداری و با اتکا به باران، و نیاز آبی اندک خود میتوانند گزینههای مناسبی در انتخاب بهترین گیاهان برای کاشت در فضاهای سبز شهری با توجه به اقلیم هر منطقه باشند. نتایج پژوهش حاضر نشان داد مردم علیرغم اینکه برخی گونههای زینتی غیربومی زیباتر از گونههای محلی و بومی هستند، اما گیاهان بومی و محلی را بهعنوان گیاهان برتر انتخاب کردند.
در این پژوهش، تمرکز اصلی برای معرفی گونههای گیاهی درختی و درختچه‌ای بومی بوده است. نتایج حاصل از پاسخ مردم، خبرگان و متخصصان عرصه طراحی و مدیریت فضای سبز شهری نیز تاثیرگزاری این عامل را تایید کرد. ویژگیهای برگ مهم‌ترین شاخص انتخاب بود. نتایج حاصل نشان داد سه گونه درختی آزاد، توسکا و سرو زربین از نظر زیبایی نسبت به سایر درختان بومی این شهر گزینههای بهتری هستند و درختان شیشهشور و درختچه‌های توری و ژینگو از اولویت کمتری برخوردارند.
در نهایت پژوهش حاضر، درخت آزاد را بهعنوان مناسب‌ترین گیاه جهت کاشت در فضاهای سبز شهری (همراه با سایر گونههای بومی معرفی شده) با ویژگیهای اقلیمی مشابه با شهر لنگرود معرفی می‌نماید. از این رو، روش ارایه شده در این پژوهش میتواند به طراحان منظر و برنامه‌ریزان شهری در جهت انتخاب بهترین گونههای سازگار با شرایط اقلیمی و سلایق مردم هر منطقه، کمک شایانی نماید.
اسدی، ر.، حسن‌پور، ف.، مهربانی، م.، باقی‌زاده، ا. و کاراتدیش، ف. (۱۳۹۷) بررسی تاثیر کم‌آبیاری بر توزیع ریشه و رشد رویشی گیاه رزماری. مدیریت آب و آبیاری، ۸(۲): ۲۸۹-۳۰۱.
حسین‌زادهدلیر، ک. (1384) برنامهریزی ناحیه‌ای، تهران: انتشارات سمت، 256 صفحه.
دلامان، س. و فرهمند، ح. (1396) شاخص تحمل آلودگی، معیاری برای انتخاب درختان و درختچه‌های متحمل به آلودگی. اولین همایش ملی فرصت‌های نوین تولید و اشتغال بخش کشاورزی در شرق کشور (در راستای تحقق اهداف اقتصاد مقاومتی)، خراسان جنوبی، دانشگاه بیرجند، 25 بهمن. صفحه 11.
میرزادهواقفی، س.س.، جلیلی، ع. و جم‌زاد، ز. (۱۳۹۸) گیاهان بومی با ویژگیهای زینتی برای کاشت در فضای سبز شهری تهران. مجله گل و گیاهان زینتی، ۴(۲): ۱31-۱42.
Asgarzadeh, M., Vahdati, K., Lotfi, M., Arab, M., Babaei, A., Naderi, F. and Rouhani, G. (2014) Plant selection method for urban landscapes of semi-arid cities (a case study of Tehran). Urban Forestry and Urban Greening, 13(3): 450-458.
Bravo-Bello, J.C., Martínez-Trinidad, T., Romero-Sanchez, M.E., Valdez-Lazalde, J.R. and Benavides-Meza, H. (2020) The analytic hierarchy process for selection of suitable trees for Mexico City. iForest-Biogeosciences and Forestry, 13(6): 541-541.
Churkina, G., Grote, R., Butler, T.M. and Lawrence, M. (2015) Natural selection? Picking the right trees for urban greening. Environmental Science and Policy, 47(3): 12-17.
Ghafari, S., Kaviani, B., Sedaghathoor, S. and Allahyari, M.S. (2020) Ecological potentials of trees, shrubs and hedge species for urban green spaces by multi criteria decision making. Urban Forestry and Urban Greening, 55(6): 45-57.
Khachatryan, H., Rihn, A., Hansen, G. and Clem, T. (2020) Landscape aesthetics and maintenance perceptions: Assessing the relationship between homeowners’ visual attention and landscape care knowledge. Land Use Policy, 95: 104645. Retrived from https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2020.104645/
Lohe, R.N., Tyagi, B., Singh, V., Kumar, T.P., Khanna, D.R. and Bhutiani, R. (2015) A comparative study for air pollution tolerance index of some terrestrial plant species. Global Journal of Environmental Science and Management, 1(4): 315-324.
Ma, B., Hauer, R.J. and Xu, C. (2020) Effects of design proportion and distribution of color in urban and suburban green space planning to visual aesthetics quality. Forests, 11(3): 278-278.
MacIvor, J.S. and Lundholm, J. (2011) Performance evaluation of native plants suited to extensive green roof conditions in a maritime climate. Ecological Engineering, 37(3): 407-417.
Mu, Y., Lin, W., Diao, X., Zhang, Z., Wang, J., Lu, Z. and Zhao, C. (2022) Implementation of the visual aesthetic quality of slope forest autumn color change into the configuration of tree species. Scientific Reports, 12(1): 1-19.
Nelson, T., Johnson, T., Strong, M. and Rudakewich, G. (2001) Perception of tree canopy. Journal of Environmental Psychology, 21(3): 315-324.
Odu, G.O. (2019) Weighting methods for multi-criteria decision-making technique. Journal of Applied Sciences and Environmental Management, 23(8): 1449-1457.
Qiangmin, Z.H.A.O., Chuanwei, H.U., Bing, S.U.N., Meina, G.A.N. and Xue, G.A.O. (2017) Aesthetic evaluation and application of ornamental plant landscape. Journal of Landscape Research, 9(5): 103-105.
Roy, S., Davison, A. and Östberg, J. (2017) Pragmatic factors outweigh ecosystem service goals in street tree selection and planting in South-East Queensland cities. Urban Forestry and Urban Greening, 21(1): 166-174.
Saghafi Birjand, S. and Eslami, A. (2021) Aesthetics of native ornamental trees in urban green spaces of Northern Iran: The case of Rasht city. Journal of Ornamental Plants, 11(4): 271-279.
Southon, G.E., Jorgensen, A., Dunnett, N., Hoyle, H. and Evans, K.L. (2017) Biodiverse perennial meadows have aesthetic value and increase residents’ perceptions of site quality in urban green-space. Landscape and Urban Planning, 158(2): 105-118.
Tognon, G.B., do Amaral, W., Bolzan, R.P. and Cuquel, F.L. (2015) Aesthetic characterization and postharvest performance of Chromolaena laevigata. Acta Horticulturae, 1060(19): 141–146.
Tsiaras, S. and Dragoslis, A. (2020) Selection of the most suitable tree species for truffle cultivation using fuzzy VIKOR and Fuzzy AHP: New paths in forest policy planning. International Journal of Environmental Sustainability and Green Technologies, 11(1): 74-91.
Vaz, A.S., Castro-Díez, P., Godoy, O., Alonso, Á., Vilà, M., Saldaña, A. and Honrado, J.P. (2018) An indicator-based approach to analyse the effects of non-native tree species on multiple cultural ecosystem services. Ecological Indicators, 85(2): 48-56.
Wang, R., Jiang, W., Lu, T. and Xu, X. (2022) Effects of colored foliage on visual aesthetic quality. Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Urban Design and Planning, 175(1): 22-30.
Ying, Y.L., Xiang, R.W. and Cheng, L.H. (2011) Key Street tree species selection in urban areas. African Journal of Agricultural Research, 6(15): 3539-3550.
Zhao, J., Xu, W. and Li, R. (2017) Visual preference of trees: The effects of tree attributes and seasons. Urban Forestry and Urban Greening, 25(5): 19-25.
The use of aesthetic factors in the selection of suitable ornamental trees and shrubs for urban green space with emphasis on native species in Guilan province (case study: Langroud city)
Fatemeh Hosseini Koumleh1, Alireza Eslami2* and Behzad Kaviani3
1) M.Sc. Graduate of Horticultural Science, Ornamental Plants, Department of Horticultural Science, Rasht Branch, Islamic Azad University, Rasht, Iran.
2) Associate Professor, Department of Horticultural Science, Rasht Branch, Islamic Azad University, Rasht, Iran. *Corresponding Author Email Address: eslami@iaurasht.ac.ir
3) Professor, Department of Horticultural Science, Rasht Branch, Islamic Azad University, Rasht, Iran.
Date of Submission: 2023/12/08 Date of Acceptance: 2024/04/04
Abstract
In the design of urban green space, it is important to rely on the selection of native species, considering their greater compatibility with the climatic conditions of the region, easier care and lower maintenance costs. The basic selection of plants in the urban green space should be based on some factors such as aesthetics, environmental, ecological and natural requirements, functional characteristics, resistance to pollutants, tolerance to pollution and adaptation to special weather conditions. The aim of the present research was to investigate the aesthetic factors in the selection of trees and shrubs to be cultivated with an emphasis on native ornamental species in the urban green space of Langroud city in Gilan province, Iran. A field study was conducted on 12 species (Cupressus sempeivirens var. horizontalis, Parrotia persica, Zelkova carpinifolia, Quercus castaneifolia, Thuja, Callistemon citrinus, Fraxinus ornus, Crepe myrtle, Citrus aurantium, Alnus glutinosa, Acer cappadocicum and Ginkyo biloba) and their aesthetic characteristics were recorded with the help of observation in nature. By selecting and determining 9 aesthetic indicators (creation and production of shade, beauty of the trunk, beauty of the branching pattern, beauty of the leaves, beauty of the landscape, shape and cover of the tree crown, scale of plants, pruning ability and habit to sucker production) and asking for opinions from experts in the form of questionnaires designed based on the collected information, trees and shrubs were evaluated using the AHP hierarchical analysis process and analyzed by Choice Expert software. The findings of this research showed that among the investigated species; Z. carpinifolia (containing the highest parameters in all traits), C. sempeivirens and A. glutinosa had the highest desirability, and Callistemon citrinus, Crepe myrtle, and Ginkyo bilob had the lowest desirability. In the general ranking of trees and shrubs, Z. carpinifolia, C. sempeivirens and A. glutinosa ranked first to third with the scores of 0.238, 0.197 and 0.156, respectively. Identifying suitable trees and shrubs for planting in each area can be of great help to decision makers and designers of urban green space development.
Keywords: AHP, Guilan, Ornamental native species, Urban green space.