王雪梅

(福州植物園，福建 福州 350012)

隨著我國社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)美好生態(tài)的需求也不斷提高，林業(yè)作為“建設(shè)美麗中國”的主體，有著更高的使命和要求，彩化山林、美化環(huán)境、保護(hù)生物多樣性成為綠化造林的新理念。而彩葉樹種是在整個(gè)生長季節(jié)或生長季節(jié)的某一階段其葉片(苞片)能較穩(wěn)定地呈現(xiàn)非常見綠色的樹種[1]，其豐富多彩的葉色像盛開的花朵一樣，容易形成片、面的效果，有效地滿足現(xiàn)代造林綠化主題，體現(xiàn)出多元化、人性化、立體化、色彩化的特色。目前，彩葉樹種的應(yīng)用的論述多見于園林建設(shè)和園林造景方面[2-3]，在造林、美化環(huán)境、野外景觀林營建方面則相對(duì)較少，實(shí)際的應(yīng)用就更少，國內(nèi)苗木市場上，喬木類的彩葉樹種品種較少，色彩也相對(duì)單調(diào)[4]，導(dǎo)致綠色有余，色彩不足。因此，大力發(fā)展鄉(xiāng)土樹種或者引進(jìn)彩色樹種是當(dāng)前急需解決的問題。本文對(duì)福州市引種栽培的喬木彩葉樹種開展物候觀測、生長量測定等，并運(yùn)用層次分析法(analytic hierarchy process，AHP)進(jìn)行綜合評(píng)測，為優(yōu)良彩葉樹種在本地區(qū)品種選擇、良種選育、園林綠化及推廣造林應(yīng)用等提供參考，同時(shí)對(duì)提升福建省山體彩化造林、城市園林建設(shè)、提高生態(tài)環(huán)境結(jié)構(gòu)的多樣性和穩(wěn)定性具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地基本情況

試驗(yàn)地處于福州植物園宦溪林場苗圃，地理位置為東經(jīng)25°57′—26°24′、北緯119°17′—119°41′，屬沿海低山丘陵地帶，海拔408 m。中亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫15.5 ℃，最高氣溫36 ℃，最低氣溫-2 ℃，霜期在12月—翌年2月，年均降水量1425 mm，氣候溫和，雨水充沛，適合多種林木生長。

1.2 試驗(yàn)材料

從省內(nèi)、國內(nèi)收集保存的彩葉樹種種質(zhì)資源13個(gè)(表1)作為研究對(duì)象，其中福建本土彩葉樹種5個(gè)、省外彩葉樹種5個(gè)、臺(tái)灣特有彩葉樹種1個(gè)、國外彩葉樹種2個(gè)。以選擇福建地區(qū)適生的喬木類彩葉樹為目標(biāo)，結(jié)合植樹造林、園林景觀營造需求，以及福建省氣候條件，經(jīng)文獻(xiàn)查閱和專家咨詢，從觀賞價(jià)值、生長發(fā)育、生態(tài)習(xí)性3個(gè)維度進(jìn)行研究。以呈彩期、葉色、葉形、冠形、樹高生長量、地徑生長量、冠幅生長量、耐寒性、耐熱性、抗病蟲害等作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行每月(物候節(jié)點(diǎn)每3～5 d)詳實(shí)觀測記錄。各樹種的樹高生長量、地徑生長量、冠幅生長量以年平均生長量為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

表1 引種彩葉樹種名錄

1.3 研究方法

1.3.1 構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型 根據(jù)各樹種觀測結(jié)果，采用層次分析法原理構(gòu)建福建地區(qū)適生彩葉樹種(喬木類)遞階層次結(jié)構(gòu)綜合評(píng)價(jià)模型[5-6]，自上而下，分為目標(biāo)層A，即選擇最優(yōu)彩葉樹種，根據(jù)審美價(jià)值、樹木的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性確定在植樹造林、園林景觀營造時(shí)引種植物所達(dá)到的要求；準(zhǔn)則層B，圍繞研究的目標(biāo)層，要求既要突出觀賞價(jià)值高，也要注重生長發(fā)育規(guī)律及對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性，建立觀賞價(jià)值B1、生長量B2、生態(tài)適應(yīng)性B3三項(xiàng)作為準(zhǔn)則層；評(píng)價(jià)層C是準(zhǔn)則層的具體評(píng)價(jià)指標(biāo)，本研究借鑒國內(nèi)外有關(guān)樹木綜合評(píng)價(jià)研究成果，選用10種指標(biāo)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，構(gòu)建4個(gè)層次的綜合評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)模型(圖1)。

1.3.2 判斷矩陣的構(gòu)建及權(quán)重的確定 根據(jù)總目標(biāo)的要求參考有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人士意見的基礎(chǔ)上做出判斷。同一層次中的各個(gè)因素，與相關(guān)上一層次中某一因素的重要性進(jìn)行兩兩比較，建立判斷矩陣[7]，采用層次分析軟件(MATLAB R2012a)對(duì)所構(gòu)建的矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，并計(jì)算權(quán)重值Wi。

查表確定不同矩陣階數(shù)相應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI(random index，RI)，對(duì)于3階和4階的判斷矩陣，查表得到3階的RI=0.52，4階的RI=0.89。計(jì)算一致性比例CR(consistency ratio，CR)并進(jìn)行判斷，CR=CI/RI。

1.3.3 制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 在對(duì)引種的彩葉樹種的觀賞價(jià)值、生長特性及生態(tài)適應(yīng)性充分觀察的基礎(chǔ)上，借鑒前人[8-9]的評(píng)價(jià)指標(biāo)資料，結(jié)合福州市的自然條件，經(jīng)征求5位園林和造林專家意見后制定評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各個(gè)單因子擬訂了5分制的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(表2)[6]。

表2 喬木彩葉樹種評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 準(zhǔn)則層判斷矩陣、權(quán)重值及其一致性檢驗(yàn)

征求5位專家意見，綜合后的準(zhǔn)則層B專家判斷矩陣見表3。由表3可知，準(zhǔn)則層B的平均權(quán)重分別為WB1=0.4934，WB2=0.3108，WB3=0.1958，即在綜合評(píng)價(jià)彩葉樹種時(shí)，彩葉的觀賞價(jià)值是最重要指標(biāo)；其次是生長量指標(biāo)；本試驗(yàn)引種的13種彩葉樹種基本上都能適應(yīng)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，因此生態(tài)適應(yīng)性指標(biāo)重要性較小。而且，準(zhǔn)則層A-B的判斷矩陣的一致性比率CR<0.1，因此通過一致性檢驗(yàn)。

表3 準(zhǔn)則層A-B判斷矩陣、權(quán)重及一致性檢驗(yàn)

*：CI為一致性指標(biāo)；CR為一致性比率。下同。

2.2 評(píng)價(jià)層判斷矩陣、權(quán)重及其一致性檢驗(yàn)

采用上述相同方法，經(jīng)5位專家對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)C的相對(duì)重要性給出判斷，并用數(shù)值寫出判斷矩陣，彩葉觀賞價(jià)值、生長量、生態(tài)適應(yīng)性的各因素指標(biāo)權(quán)重及判斷矩陣檢驗(yàn)結(jié)果見表4。研究結(jié)果表明，各評(píng)價(jià)層中，喬木彩葉樹種的呈彩期和葉色的總排序權(quán)重值最大，分別約占總評(píng)價(jià)指標(biāo)18%和16%，因此這2個(gè)指標(biāo)是喬木彩葉樹種在福州地區(qū)引種和應(yīng)用最為重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

表4 彩葉樹種綜合評(píng)價(jià)因子權(quán)重

2.3 彩葉樹種綜合評(píng)價(jià)

在各項(xiàng)評(píng)分的基礎(chǔ)上，按各項(xiàng)得分與其權(quán)重值進(jìn)行計(jì)算，求得各自的綜合得分(表5)，并將13種引種的彩葉樹種的綜合得分值分為3個(gè)等級(jí)。結(jié)果表明：應(yīng)用價(jià)值高的I 級(jí)(>4.0)優(yōu)良樹種共有5種，如娜塔櫟、四照花、山烏桕、北美楓香、無患子；應(yīng)用價(jià)值一般的II級(jí)(3.0～4.0)樹種共有5種，分別是彩岑槭、楓香、檫樹、光葉槭和野鴉椿；應(yīng)用價(jià)值較差的Ⅲ級(jí)(<3)樹種共有3種，分別為槭樹科的中華槭、羅浮槭、嶺南槭。

表5 引種的喬木彩葉樹種綜合得分及分級(jí)

3 討論

引種的樹種在引種地的綜合表現(xiàn)在一定程度上說明該樹種對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性，是經(jīng)歷不斷馴化和對(duì)環(huán)境條件的適應(yīng)過程[10-11]，能夠?yàn)橐N的樹種選擇提供重要依據(jù)。國內(nèi)對(duì)彩葉樹種的研究多應(yīng)用于園林植物引進(jìn)、景觀價(jià)值評(píng)價(jià)等方面[4，9-13]，而對(duì)喬木彩葉樹種應(yīng)用于山上造林綠化綜合評(píng)價(jià)方面的研究鮮見報(bào)道。潘輝等[14]研究認(rèn)為福州等地區(qū)彩葉植物分布較少，晝夜溫差可能是制約福建彩葉植物呈色主要因素，因此要進(jìn)一步增加福州地區(qū)彩葉樹種，就要采用遺傳、馴化、基因等技術(shù)進(jìn)行品種改良。

本研究中，福州地區(qū)喬木彩葉樹種綜合應(yīng)用評(píng)價(jià)指標(biāo)中，呈彩期C1權(quán)重值最大，為0.1792；其次是葉色C2，為0.1578；再次是冠生長C4，為0.1241；以及地徑生長C6，為0.1003，其余因素的權(quán)重值則相對(duì)較小。該研究結(jié)果與張曉瑋等[6]、朱倩玉等[12]研究結(jié)果大致相同。張曉瑋等[6]、黃彥青等[15]、嚴(yán)慧玲等[16]研究認(rèn)為耐寒性在生態(tài)適應(yīng)性評(píng)價(jià)因子中占有最大權(quán)重，而本研究表明引種的喬木彩葉樹種耐熱性C9權(quán)重值比耐寒性C8大，該結(jié)果與上述學(xué)者研究結(jié)論不同，這可能是福州地區(qū)極端低溫比上述研究地區(qū)氣溫高的緣故。

4 結(jié)論

1)在本次綜合評(píng)價(jià)中，準(zhǔn)則層的權(quán)重值大小順序?yàn)椋河^賞價(jià)值>生長量>生態(tài)適應(yīng)性。在評(píng)價(jià)層(標(biāo)準(zhǔn)層)各因子中，呈彩期權(quán)重值最大，其次是葉色，再次是冠生長和地徑生長，其余因素的權(quán)重值則較小。

2)根據(jù)綜合得分值的分布情況，將引種彩葉樹種的應(yīng)用價(jià)值分為3個(gè)等級(jí)。Ⅰ級(jí)(>4.0)：綜合得分高的優(yōu)良樹種有娜塔櫟、四照花、山烏桕、北美楓香、無患子等5種，具有生長力高、呈彩期長、葉色鮮艷、冠形優(yōu)美、抗逆強(qiáng)等特點(diǎn)，是作為造林樹種彩化山體、園林景觀營造的首選樹種。Ⅱ級(jí)(3.0～4.0)：綜合得分一般的樹種有彩岑槭、楓香、檫樹、光葉槭、野鴉椿等5種，總體表現(xiàn)較好，有的觀賞價(jià)值高，有的生長力高或抗逆性強(qiáng)，在造林應(yīng)用上盡可能選用，增加人工植物群落的物種多樣性；Ⅲ級(jí)(<3)：應(yīng)用價(jià)值較差的樹種有中華槭、羅浮槭、嶺南槭等3種，綜合觀賞價(jià)值一般，建議根據(jù)實(shí)際情況選用。

3)評(píng)價(jià)結(jié)果表明，從國外引進(jìn)的2個(gè)品種(娜塔櫟、北美楓香)得分高、表現(xiàn)優(yōu)，從臺(tái)灣引進(jìn)的1個(gè)品種(彩岑槭)表現(xiàn)較好，豐富了福建省喬木彩葉樹品種，同時(shí)為彩葉樹種的推廣應(yīng)用提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

4)由于有些樹種適應(yīng)性栽培試驗(yàn)時(shí)間較短，采用的試驗(yàn)及分析方法還存在一些不足[15]。今后，需繼續(xù)對(duì)引種的彩葉樹進(jìn)行長期觀測，開展生理生化研究，進(jìn)一步確定引進(jìn)的彩葉樹種的適應(yīng)性和推廣價(jià)值。