葉 菁,晏琴梅,黃俊婷,潘愛芳,嚴 洪,莊莉彬
(1.福州植物園,福建 福州 350012;2.福建省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院,福州 350003)
杜鵑(Rhododendronsimsii)是中國十大名花之一,盛開時色彩艷麗,有較高的觀賞價值,也是園林綠化中不可或缺的花灌木[1]。福州市園林建設里使用的杜鵑品種很少[2-4],這主要是因為杜鵑野外大多生長于海拔500~1 200 m的山地疏灌叢或松林下,為我國中南及西南典型的酸性土指示植物,喜濕潤氣候[5],而福州處于亞熱帶季風氣候區(qū),夏熱冬暖,年平均氣溫18~22 ℃,最熱月7-8月平均氣溫33~37 ℃[6],且夏、秋兩季常出現(xiàn)持續(xù)的高溫天氣,杜鵑植株很容易出現(xiàn)葉片黃化、干枯的現(xiàn)象,因此,對引種地的生境的要求阻礙了杜鵑在福州的推廣應用。鑒于此,有必要引種一批姿態(tài)優(yōu)美、抗旱性強、適宜在福州地區(qū)栽培種植的杜鵑優(yōu)良品種,作為園林造景應用資源素材,提升園林景觀品質(zhì),并營建杜鵑優(yōu)良品種采穗圃。AHP層次分析法是一種解決多目標復雜問題的定性和定量相結(jié)合進行計算決策權(quán)重的研究方法,是將整體分解成各影響景觀因子,通過對因子的分析來總結(jié)整體[7]。近年來該方法在植物景觀評價[8-11]、植物資源評價及篩選[12-13]、風景區(qū)的開發(fā)與利用[14]等方面應用廣泛,且取得了良好的效果。為此,本研究對福州植物園從浙江金華引種栽培的50個杜鵑品種進行為期一年的觀察和特征記錄,運用層次分析法從花觀賞特性、整體觀賞性、園林應用潛力等三個方面,初步建立了福州植物園杜鵑品種觀賞價值綜合評價體系,旨在篩選出適合福州市園林綠地建設的優(yōu)良杜鵑品種。
本次實驗共設計兩份問卷。問卷一針對專家,用于對約束層和標準層中評價指標的確定和篩選,確定了約束層的3個因素:花觀賞特性、整體觀賞性和園林應用潛力。從標準層的花型、花豐滿度、花瓣質(zhì)感、花期長短、最佳觀賞期、花色、花顯示程度、花徑、殘花狀況、葉色、葉形、葉片質(zhì)感、葉豐滿度、芳香性、株型、枝干特性、開花率、抗逆性、生境類型、繁殖特性、利用程度、引種成活率、病蟲害抗性等23個因子中篩選出了14個因子,并且運用1-5標度法對篩選后的指標進行兩兩重要性比較。問卷二針對具有園林植物專業(yè)知識的碩士生、本科生等,用于對所選取標準層中花色、葉色等評價指標的子指標進行等級排序。
2020年7月17—7月25日向15名專家發(fā)放調(diào)查問卷,收回15份,有效問卷15份。向?qū)W生發(fā)放問卷200份,收回182份,有效問卷150份。
表1 待評價的50個杜鵑品種
調(diào)查時間為2019年6月至2020年6月,在杜鵑的花期3月上旬至5月下旬每隔1~2 d調(diào)查一次,其余時間每隔7 d觀察1次,從每個品種中挑選出10盆生長勢中等的植株,對花型、花豐滿度、花期長短、花色、花顯示程度、花徑、葉色、葉豐滿度、芳香性、株型、開花率、抗逆性、引種成活率、病蟲害抗性等14個性狀進行測量和調(diào)查。其中發(fā)現(xiàn)病蟲害的拍照記錄然后請專家鑒定,花色按照比色卡顏色確定。花徑為隨機抽5朵小花測定后計算平均值[15]。
通過問卷數(shù)據(jù)以及參考相關(guān)文獻[16-19]和專著[20-22]闡述的杜鵑特點,建立了分層次的結(jié)構(gòu)評價模型(表2)。該模型分為目標層、約束層、標準層、最低層等四層。目標層A:福州植物園杜鵑觀賞價值綜合評價;約束層B:限制杜鵑觀賞價值的各種因素,包括花觀賞特性、整體觀賞性和園林應用潛力;標準層C:具體評價指標,包括花的豐滿度等14個因子;最低層D:待評估的50個杜鵑品種。
表2 福州植物園杜鵑品種觀賞價值評價體系
在層次分析法中,各評價因素的相對重要性信息通常是在總目標要求和專家意見的基礎上做出判斷。使用1-5標度法賦值并構(gòu)成兩兩比較矩陣,通過計算判斷矩陣的最大特征值Am和相應的特征向量W,計算出每一層各個因子的相對重要性權(quán)重,并對判斷矩陣進行一致性檢驗[23]。當一致性比率CR<0.10,則通過檢驗,否則需要重新調(diào)整矩陣。
綜合15名植物專家的意見,對杜鵑14個評價因子之間進行相對重要性程度的兩兩對比,構(gòu)造判斷矩陣(表3-表6)。各矩陣一致性比率CR<0.10,均通過一致性檢驗,說明本試驗建立的福州植物園引種的杜鵑觀賞價值評價判斷矩陣合理,由此計算出各約束層和方案層的權(quán)重W。
在約束層中,花觀賞特性的權(quán)重值為0.648,所占權(quán)重超過50%;其次為園林應用潛力,權(quán)重值為0.230;再次為整體觀賞性,權(quán)重值為0.122(表3)。
在花觀賞特性中,權(quán)重值最高的為花期長短,為0.350 9,其次為花徑,接著為花色、花顯示程度、花豐滿度和花型(表4)。
在整體觀賞性中,權(quán)重值最高的為葉豐滿度,為0.4。其余葉色、芳香性和株型權(quán)重值一致,均為0.2(表5)。
在園林應用潛力中,開花率的權(quán)重值最低,為0.1,其余的性狀因子均一致,即抗逆性、引種成活率、病蟲害抗性的權(quán)重值均為0.3(表6)。
由表3-表6構(gòu)建的判斷矩陣,可以獲得標準層對目標層的總排序值(表7)?;ㄆ陂L短是評價杜鵑品種觀賞價值的最重要因子(W>0.2)。權(quán)重值排名前三的為C3花期長短、C6花徑和C4花色,共占據(jù)總權(quán)重46.72%,說明這三個評價指標是福州植物園杜鵑品種評價指標中的決定性因素?;@示程度也占據(jù)相對重要的位置(W>0.08),而花型、葉色、芳香性、株型和開花率對于杜鵑品種的觀賞價值影響較小(W<0.03)。
表3 A-Bi判斷矩陣與一次性檢驗
表4 B1-Ci判斷矩陣與一次性檢驗
表5 B2-Ci 判斷矩陣與一次性檢驗
表6 B3-Ci 判斷矩陣與一次性檢驗
表7 標準層對目標層的總排序值
本試驗中,由各評價因子的權(quán)重值(表3-表6)和杜鵑具體評價指標的評分標準(表8)計算可以得到每個杜鵑品種的觀賞價值評價得分(表9)。觀賞價值綜合得分最高的品種是‘紅陽’,得分4.902 4,其品種特征為花期3月14日—4月5日,長達10 d以上,花色為玫紅鮮艷花色,花徑7~8 cm。觀賞價值綜合得分最低的是‘白香玉’,得分2.623 8,品種特征為花型單瓣,花期3月11—3月15日,僅4~5 d、花色灰白、花徑5~6 cm。大部分品種的分值集中在3.0~3.6。
表8 杜鵑具體評價指標的評分標準
依據(jù)分值的分布情況,將50個待評價的杜鵑品種劃分為4個等級。I級:得分>4.7,觀賞價值高,包含了‘紅陽’、‘紅蘋果’、‘大吉祥’、‘丹頂’、‘霸王紅’、‘常春3號’,這6個品種花期均較長;Ⅱ級:4.0<得分≤4.7,觀賞價值較高,有‘狀元紅’、‘御帶之榮’等14個品種;Ⅲ級:3.0<得分≤4.0,觀賞價值良好,該級共有‘紫秀’、‘紅寶石’等26個品種;Ⅳ級:得分≤3.0,觀賞價值較低,分別是‘雪晴’、‘喜鵲登枝’、‘麂角?!?、‘白香玉’等4個品種。
表9 50個杜鵑品種觀賞價值綜合評估結(jié)果
本研究的評價指標不僅根據(jù)專家意見和相關(guān)文獻,并且通過發(fā)放問卷的形式,讓打分者將部分指標的子選項根據(jù)所對應的圖片,按照自己的中意程度進行評定,最后根據(jù)排序結(jié)果里集中的數(shù)值來確定每個子選項的分值。定性和定量相結(jié)合的方法加上人的主觀判斷量化表達和處理,有助于提高評價的客觀性和有效性,最大程度上避免主觀實驗誤差。層次分析法在杜鵑資源評價方面運用廣泛。周媛等[9]根據(jù)杜鵑的觀賞特點,選定了杜鵑屬植物評價的15個評價指標,為武漢市林業(yè)果樹科學研究所引進的56個杜鵑園藝種與野生種的良種篩選與園林綠化應用提供一定的理論與實踐參考。徐忠等[18]運用層次分析法對上海露地栽培的22個杜鵑花品種進行了綜合評價,為上海地區(qū)杜鵑品種的選擇應用提供了科學依據(jù)。李仁娜等[19]采用層次分析法從花、葉與適應性三個方面選定了杜鵑評價的花色、花型、花徑、花豐滿度、花期長短、殘花狀況、適應性、株型、葉豐滿度、葉色等10個評價指標,對西安地區(qū)栽培的30個杜鵑品種進行綜合評價,但評價指標中的殘花狀況可以通過園林管理養(yǎng)護對殘花進行及時摘除,達到促使新枝花芽分化及減少養(yǎng)分流失的效果[24]。
本文通過杜鵑觀賞價值綜合評價體系發(fā)現(xiàn),權(quán)重值排名前三的為花期長短、花色和花徑,共占據(jù)總權(quán)重53.61%。因此,對于杜鵑品種的培育和雜交親本的選取,可從如何延長花期、提升花色質(zhì)量和單花直徑方向進行。鄭穎[2]在福州城區(qū)的西湖公園、閩江公園、茶亭公園、金山公園、琴亭湖公園、清涼山公園等6個公園的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)杜鵑在公園綠化中品種較為單一,提出需要加大引進新品種力度和注重抗逆性和適應性評價的建議。本文評價等級I級的有紅陽、大吉祥、丹頂、霸王紅、紅蘋果、常春3號等,這6個杜鵑品種的花期相對于其他品種的較長,單花花徑均≥7 cm,且抗逆性和適應性均較強,可為福州各公園選取栽培杜鵑提供參考依據(jù)。