荊 瑞，馮 黎，張 潔，尹德潔，董 麗

(北京林業(yè)大學 園林學院，花卉種質(zhì)創(chuàng)新與分子育種北京市重點實驗室，國家花卉工程技術(shù)研究中心，城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境北京實驗室，北京 100083)

基于AHP的北京地區(qū)景天屬植物園林應(yīng)用綜合評價

荊 瑞，馮 黎，張 潔，尹德潔，董 麗*

(北京林業(yè)大學 園林學院，花卉種質(zhì)創(chuàng)新與分子育種北京市重點實驗室，國家花卉工程技術(shù)研究中心，城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境北京實驗室，北京 100083)

采用AHP層次分析法對在北京地區(qū)調(diào)查收集到的30種(品種)景天屬植物進行園林應(yīng)用綜合評價。選取花、葉、其他觀賞價值以及園林應(yīng)用潛力等為評價指標，確定了景天屬植物評價的4級18個指標，建立其綜合評價模型。結(jié)果表明，將30種(品種)景天屬植物共分為4個等級，其中Ⅰ級(分值≥4.0)3種(‘奇觀’景天、花葉佛甲草、‘秋之喜悅’景天)、Ⅱ級(分值3.5～4.0)11種、Ⅲ級(分值3.0～3.5)12種、Ⅳ級(分值≤3.0)4種。并參考綜合評價及各層次評價結(jié)果，結(jié)合景天的觀賞特性、景觀營造目的以及苗圃的產(chǎn)量供應(yīng)，推薦了不同園林綠地形式中較適宜的景天種類。

景天屬； AHP； 園林應(yīng)用； 綜合評價

景天屬(Sedum) 是景天科的一個重要類群，為1年生或多年生宿根花卉，全屬有470種左右，我國有150種以上[1]。景天屬植物抗逆性強，養(yǎng)護管理成本低，是創(chuàng)建節(jié)約型園林不可或缺的植物種類。其生長整齊，覆蓋性好，觀賞價值高，是立體綠化、邊坡綠化、地被花卉的理想材料，亦可用于花壇、花境、專類園和盆栽觀賞。景天屬植物作為優(yōu)良宿根花卉，國外引種以及鄉(xiāng)土植物的深度開發(fā)豐富了其園林應(yīng)用。然而，對這些品種適應(yīng)性的系統(tǒng)評價缺乏及種質(zhì)資源的不合理利用，導致景天屬植物在園林應(yīng)用中仍存在色彩單調(diào)、品種單一的問題。據(jù)資料顯示，北京市的苗圃中已大規(guī)模生產(chǎn)的景天品種有21種，但其中園林綠地應(yīng)用的僅有8種，仍有13種幾乎未被推廣應(yīng)用，應(yīng)用頻率較高的仍是常見的八寶景天(Sedumspectabile)、景天三七(Sedumaizoon)、垂盆草(Sedumsamentosum)和佛甲草 (Sedumlineare)等品種[2]。目前，針對景天屬植物的研究多集中在其抗性生理[3-5]、重金屬脅迫[6-7]、藥用價值[8-9]等方面，缺乏對其多樣性種質(zhì)資源園林應(yīng)用的評價篩選。

近年來，運用層次分析法 (AHP，Analytic Hierarchy Process)對鳶尾[10]、杜鵑[11]、櫻花[12]、大花蕙蘭[13]等植物進行了客觀評價，使其園林應(yīng)用更加科學、合理。但在景天屬植物的園林應(yīng)用評價中，僅高政平等[14]對徐州市景天科野生觀賞植物資源園林開發(fā)價值進行了評價。而鮮見北京地區(qū)的景天屬植物資源的相關(guān)研究。因此，采用AHP法對北京地區(qū)調(diào)查收集到的30種(品種)景天屬植物的園林應(yīng)用價值進行綜合評價，以期為景天屬植物在北京地區(qū)乃至華北地區(qū)的園林應(yīng)用提供一定的科學理論參考。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)域概況

北京市位于華北平原的西北部(115°24′—117°30′E、39°38′—41°05′N)，屬暖溫帶半濕潤半干旱季風氣候。主要氣候特點是：四季分明，光照充足，夏季炎熱多雨，冬季、初春寒冷干燥，春秋季短。主要氣象災(zāi)害有干旱、洪澇、大風、寒潮、冰雹等。年均氣溫12.3 ℃，全年無霜期180～200 d，西部山區(qū)較短，年均降雨量483.9 mm，降水季節(jié)分配不均勻，80%集中在夏季，土壤以棕壤和褐土為主。

1.2 試驗材料

試驗材料為2013年4月—2015年6月在北京地區(qū)收集的30種(品種)景天屬植物(表1)，所有種(品種)均栽植于北京林業(yè)大學苗圃實習基地。

表1 試驗材料及來源

1.3 試驗方法

引種栽植后，分別對30種(品種)景天屬植物的形態(tài)特征、生物學特性以及抗性生理(抗旱、抗寒、抗病蟲害)進行觀測、記錄，結(jié)合文獻查閱、信息詢問和各類綠地資源觀測對其主要觀賞特性、適應(yīng)性、生長勢、應(yīng)用方式等進行統(tǒng)計，在此基礎(chǔ)上運用綜合評價模型對其進行園林應(yīng)用綜合評價。

1.3.1 綜合評價層次模型的構(gòu)建 選取影響景天屬植物園林應(yīng)用價值的18項具體指標，根據(jù)其隸屬關(guān)系建立客觀、合理的層次評價模型(圖1)。模型包括目標層A(北京地區(qū)景天屬植物園林應(yīng)用綜合評價)、約束層C(花、葉、其他觀賞價值以及園林應(yīng)用潛力)、標準層P(花色、花量、開花季節(jié)等18個綜合評價景天應(yīng)用價值的因素)、最低層[待評價的景天屬各種(品種)]，各層次之間互不相交。

圖1 景天屬植物園林應(yīng)用價值綜合評價模型

1.3.2 評分標準的建立 根據(jù)模型標準層指標的具體性狀，設(shè)立5分評價標準。以問卷調(diào)查的方式征求對景天屬植物較為了解的專家及研究生意見，為保證研究結(jié)果的科學性，研究共征詢具有園林專業(yè)背景的學生及從業(yè)人員90人，其中包括北京林業(yè)大學園林、園藝、園林植物與觀賞園藝、風景園林專業(yè)本科生、研究生和行業(yè)工作者，征詢對象均為有園林專業(yè)背景的人員，對景天屬植物具有良好的認知和評判能力。采用5分評分標準邀請參評人員對各相應(yīng)指標進行評分賦值(表2)，計算得出其總分，從而進行分級評價。

表2 景天屬植物指標評價標準

續(xù)表2 景天屬植物指標評價標準

1.3.3 判斷構(gòu)建的矩陣及一次性檢驗 根據(jù)上述的層次模型，采用1～9比率標度法(表3)構(gòu)造判斷矩陣。通過對各項指標兩兩比較，判斷出其相對重要性，構(gòu)造出A-C、C-P共5個距陣。計算判斷距陣的最大特征根及對應(yīng)特征向量。5個矩陣均應(yīng)滿足CR<0.1 ,否則應(yīng)進行適當調(diào)整，使得整個模型層次滿足一致性。

表3 北京地區(qū)景天屬植物綜合評價的標度

2 結(jié)果與分析

2.1 權(quán)重分析

由第2層C和第3層P的排序結(jié)果，確定了第3層P中各評價指標相對于A的重要性權(quán)值，即層次總排序(表4)，在咨詢的90名專業(yè)人員中，46.94%、30.76%的人分別認為景天屬植物葉的觀賞價值、園林應(yīng)用潛力最重要，在層次總排序權(quán)重值中指標因子排名前五的為葉色、抗逆性、繁殖能力、葉肉質(zhì)化程度和綠期，權(quán)重分別為0.193 6、0.114 9、0.108 9、0.103 6和0.090 9(表4)。

表4 景天屬植物綜合評價體系層次的總排序權(quán)值

2.2 景觀價值綜合評價

根據(jù)綜合評分的結(jié)果，并結(jié)合實際觀察情況以及查閱相關(guān)文獻資料，將30種(品種)景天屬植物園林應(yīng)用價值分為4個等級(表5)。Ⅰ級(分值≥4.0)共計3種，園林應(yīng)用綜合價值最高，建議廣泛使用，分別是‘奇觀’景天、花葉佛甲草、‘秋之喜悅’景天。其中‘奇觀’景天葉色明亮，株型一致，花色淡雅，開花整齊，花期可至深秋，可延長園林應(yīng)用觀賞時長，抗逆性極強，抗旱，抗寒，耐瘠??；花葉佛甲草抗旱性強，株型小巧，葉色新奇，適于做立體綠化和小型盆栽；‘秋之喜悅’景天花期長，花后觀賞效果佳，掛果期可至深秋，生長適應(yīng)性強，繁殖能力強。 Ⅱ級(分值3.5～4.0)共計11種，園林應(yīng)用綜合價值較高，推薦使用。Ⅲ級(分值3.0～3.5)共計12種，綜合園林應(yīng)用價值高。Ⅳ級(分值≤3.0)共計4種，綜合園林應(yīng)用價值一般，不推薦使用。

表5 30個品種(種)景天的景觀價值綜合評價

2.3 基于AHP的不同園林應(yīng)用方式的景天種類推薦

綜合評價的結(jié)果是由約束層的4個指標的評價結(jié)果進行權(quán)重賦值評價得出，因此有些景天總體評價得分較低，但在某方面觀賞價值較高，可通過不同應(yīng)用方式進行調(diào)整。如景天三七、德國景天、‘精靈’灰毛費菜綜合評價排名靠后，排第20、21、22，但其抗逆性強，適應(yīng)能力好，園林應(yīng)用潛力排名靠前，排序為7、8、9(由于計算過程復雜，每個品種各層次評價結(jié)果不作詳述)，且其他觀賞價值排序也較靠前，排序為13、11、12。中華景天雖然綜合評價排名不算靠前(排序第14)，但其花開繁密，花色(白粉色)新奇，觀賞特性較好(排序第2)?！系邸疤烊~色新奇，葉的觀賞價值排名第2，但其易倒伏、適應(yīng)性差，所以其綜合評價排名不靠前(排序第15)。旋葉姬星美人、姬星美人綜合評價排名第28、29，但其株型小巧，其他觀賞價值(排序第3、4)較高。因此，不同的園林應(yīng)用方式下，根據(jù)景天屬植物不同的觀賞特性，分別推薦景天種類見表6。

表6 北京地區(qū)不同觀賞用途景天種類推薦

3 結(jié)論與討論

本研究采用AHP評價模型對北京地區(qū)的景天屬植物園林應(yīng)用價值進行評價，得到其綜合應(yīng)用價值排序，將所收集的景天屬植物分為4個等級，并參考各層次評價結(jié)果，結(jié)合景天屬植物的觀賞特性、景觀營造的目的以及苗圃的產(chǎn)量供應(yīng)，推薦了不同園林綠地中較適宜的景天種類。通過綜合評價模型的建立，進行定量與定性分析，科學系統(tǒng)地評價并篩選了景天屬種質(zhì)資源，彌補了人們以非定量因素主觀評選景天屬植物方法的不足。不同觀賞特性景天屬植物的推薦，使設(shè)計師在實際的園林應(yīng)用中能根據(jù)場地現(xiàn)狀、景觀效果、生態(tài)效益、自然環(huán)境條件的要求，選擇適宜的景天屬植物種類進行景觀營造，優(yōu)化景天屬植物的園林配置模式。

雖然評價是在了解各個景天的優(yōu)良特性、生態(tài)習性和部分科學試驗數(shù)據(jù)的支撐下完成的，但是由于AHP評價模型存在評價權(quán)重值、專家評分等主觀判斷的因子，判斷的結(jié)果也存在一定的片面性。如何盡量減小主觀差異，使評價結(jié)果更加真實可靠，需要更進一步的研究。并且評價模型中的部分指標(如抗逆性中的抗寒、抗病蟲害等)沒有綜合科學理論數(shù)據(jù)支撐，僅靠單一數(shù)據(jù)的人為主觀判斷，缺乏一定的科學性、客觀性，在今后的研究中可對各指標進行具體定量化分析，以保證結(jié)果的科學性與可行性。

[1] 中國科學院中國植物志編輯委員會.中國植物志[M].北京:科學出版社,1989.

[2] 馮黎,張潔,荊瑞.北京地區(qū)景天屬植物資源及園林應(yīng)用評價[J].西北林學院學報,2015,30(5):278-282.

[3] 王倩,關(guān)雪蓮,胡增輝,等.3種景天植物葉片結(jié)構(gòu)特征與抗寒性的關(guān)系[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學報,2013,19(2):280-285.

[4] 周媛,徐冬云,董艷芳,等.9種輕型屋頂綠化景天屬植物的抗旱性研究[J].中國農(nóng)學通報,2012,28(25):294-301.

[5] 張文娟,李連國,郭金麗,等.高溫脅迫下6種景天植物的形態(tài)特征及生理響應(yīng)[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學學報(自然科學版),2012,33(4):41-45.

[6] 郭凡嫡,潘俊,孫麗娜,等.草酸聯(lián)合東南景天修復鎘污染土壤實驗研究[J].東北大學學報(自然科學版),2015,36(7):1029-1032.

[7] 周守標,徐禮生,吳龍華,等.鎘和鋅在皖景天細胞內(nèi)的分布及化學形態(tài)[J].應(yīng)用生態(tài)學報,2008,19(11):2515-2520.

[8] 徐先靜,黃改榮,段明勤,等.大株紅景天注射液聯(lián)合阿托伐他汀對老年急性冠脈綜合征患者的治療效果[J].鄭州大學學報(醫(yī)學版),2015,50(3):450-452.

[9] 郭娜.紅景天苷及其代謝產(chǎn)物酪醇在大鼠體內(nèi)的藥物代謝動力學研究[D].哈爾濱：東北林業(yè)大學,2012.

[10] 王文元,史國旭,周文強,等.熵AHP法對鳶尾宿根花卉的綜合評價[J].中國農(nóng)學通報,2012,28(16):292-298.

[11] 周媛,郭彩霞,童俊,等.杜鵑種質(zhì)綜合評價AHP模型的建立及應(yīng)用[J].湖北農(nóng)業(yè)科學,2014,53(13):3099-3102.

[12] 宋愛春,孫玉紅,肖鴻堉,等.北京玉淵潭櫻花景觀評價模型構(gòu)建[J].西北林學院學報,2015,30(2):251-256.

[13] 白為,王輝,韓菊蘭,等.AHP評價法在大花蕙蘭雜交后代選育中的應(yīng)用研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2014,42(15):4599-4601.

[14] 高政平,張瑩,徐萬泰.徐州市景天科野生觀賞植物資源園林開發(fā)價值評價[J].山東林業(yè)科技,2014(4):21-25.

AHP-based Comprehensive Evaluation of Landscape Application ofSedumsin Beijing Area

JING Rui,FENG Li,ZHANG Jie,YIN Dejie,DONG Li*

(Beijing Key Laboratory of Ornamental Plants Germplasm Innovation & Molecular Breeding,National Engineering Research Center for Floriculture,Beijing Laboratory of Urban and Rural Ecological Environment, College of Landscape Architecture of Beijing Forestry University,Beijing 100083,China)

This paper proposed a comprehensive evaluation model by AHP to access the landscape application value of 30Sedumsinvestigated and collected in Beijing area.Flower ornamental value,leaf characteristics,remained ornamental value and landscape application potential were selected to define 18 evaluation indexes in 4 grades to build the model.The results showed that,first grade(≥4.0 scores) included 3 kinds ofSedums(Sedumspectabile‘Rosenteller’,Sedumlineare‘Variegatum’,Sedumspectabile‘Autumn Joy’),11 kinds in the second grade(3.5—4.0 scores),12 kinds in the third grade(3.0—3.5 scores) and 4 kinds in the fourth grade(≤3.0 scores).According to the comprehensive evaluation result,evaluation results of each level,ornamental characteristics,purpose of landscape construction and nursery production supply,the suitableSedumswere recommended for different forms of green space.

Sedum; Analytic Hierarchy Process; landscape application; comprehensive evaluation

2016-05-22

科學研究與研究生培養(yǎng)共建項目(2015GJ-03，2015BLUREE01)

荊 瑞(1991-)，女，山西臨猗人，在讀碩士研究生，研究方向：園林植物資源及其應(yīng)用。 E-mail：jingrui1026bjfu@163.com

*通訊作者：董 麗(1965-)，女，山西萬榮人，教授，博士，主要從事園林植物資源及其應(yīng)用的研究與教學工作。 E-mail：dongli@bjfu.edu.cn

S731.2

A

1004-3268(2016)10-0128-06