孫 艷, 張 娟, 林 博, 李翰書, 楊志恒

(鄭州植物園， 河南 鄭州 450042)

0 引言

【研究意義】槭屬(Acer)植物屬于槭樹科(Aceraceae)，主要分布在北半球溫帶地區(qū)，我國槭樹科植物約151種，其中河南省自然分布有槭屬(Acer)和金錢槭屬(Dipteronia)，共23種，2亞種和9變種，約占全國槭樹科植物種類的15%[1-2]。槭樹因其樹姿優(yōu)美，葉形奇特，秋季葉和翅果顏色呈紅色或黃色，季相變化明顯，槭樹作為用途廣泛的園林綠化樹種日益受到重視[3]。河南槭屬植物資源豐富，許多鄉(xiāng)土槭樹(鄉(xiāng)土植物為本地區(qū)有天然分布，對原產(chǎn)地環(huán)境具有天然適應(yīng)性的植物)具有豐富的種質(zhì)資源和獨特的適應(yīng)性，但在城市園林景觀應(yīng)用的種類較少，樹種選擇比較單一，集中在元寶槭(A.truncatum)、地錦槭(A.mono)、雞爪槭(A.palmatum)等少數(shù)樹種，觀賞品種的選育、野生資源引種馴化等問題仍需要進一步加強[4]。【前人研究進展】層次分析法(The analytic hierarchy process, AHP)將定量與定性分析結(jié)合，條理化、層次化分析問題，具有極高的科學(xué)性和可行性[5]。近年來，層次分析法廣泛應(yīng)用于種質(zhì)資源評價和觀賞植物篩選，方曉晨等[5]基于觀賞價值、開發(fā)潛力等因素，對浙江木蘭科(Magnoliaceae)野生觀賞植物資源進行綜合評價；王雪梅[6]對福州市引種的13種喬木彩葉樹種進行評價，篩選出5種綜合應(yīng)用價值優(yōu)良的彩葉樹種；戴中武等[7]選取19個指標(biāo)，對16種獨蒜蘭屬(Pleione)植物進行觀賞價值的綜合評價；杜麗敏等[8]綜合評價海南省15種藤本植物，為藤本植物在道路綠化和園林應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)；黃彥青等[9]對13個彩葉槭樹品種從觀葉價值、生態(tài)適應(yīng)性、生物學(xué)特性等4個方面進行綜合評價，篩選出觀賞價值和生態(tài)適應(yīng)性較好的品種在大連市園林工程中應(yīng)用推廣；翟桂紅等[10]在鄭州地區(qū)槭樹科植物資源引種應(yīng)用情況調(diào)查的基礎(chǔ)上，對其園林景觀應(yīng)用模式進行評價分析，提出適于推廣應(yīng)用的槭樹科植物景觀典型配置模式?！狙芯壳腥朦c】目前，槭屬植物在園林應(yīng)用中存在種類單一、缺乏多樣性等問題，不利于鄉(xiāng)土槭屬植物的開發(fā)利用?！緮M解決的關(guān)鍵問題】通過觀測記錄8種河南鄉(xiāng)土槭屬植物的葉部觀賞價值、其他觀賞價值和生態(tài)適應(yīng)性等3個方面13個指標(biāo)，建立槭屬植物的綜合評價指標(biāo)體系，以期為篩選優(yōu)良槭樹資源和彩葉景觀營造提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

選取種植于鄭州植物園(東經(jīng)112°42′，北緯34°16′)10年樹齡的飛蛾槭(A.oblongum)、雞爪槭(A.palmatum)、地錦槭(A.mono)、茶條槭(A.ginnala)、血皮槭(A.griseum)、元寶槭(A.truncatum)、三角槭(A.buergerianum)和青楷槭(A.tegmentosum)共8種槭屬植物作為研究對象。

1.2 方法

1.2.1 研究數(shù)據(jù)獲取 參照《中國物候觀測方法》[11]和木本植物觀測標(biāo)準(zhǔn)[12]，自2018年1月至2019年12月，每種槭屬植物選取長勢一致的樣本量10株，采取定株定枝方法，每隔3～4 d對物候期、觀賞特征、病蟲害和生長狀況進行調(diào)查觀測。

1.2.2 層次分析法 通過征求園林專家意見和查閱文獻(xiàn)[13-17]，根據(jù)槭屬植物觀賞特點，結(jié)合鄭州地區(qū)園林用途對槭屬植物的適應(yīng)性要求，建立層次分析模型，即目標(biāo)層(A)、約束層(C)和標(biāo)準(zhǔn)層(P)。目標(biāo)層(A)為8種槭屬植物園林應(yīng)用價值綜合評價，約束層(C)為葉部觀賞價值(C1)、其他觀賞價值(C2)及生態(tài)適應(yīng)性(C3)，標(biāo)準(zhǔn)層(P)為葉形、葉色、呈彩期等13個影響槭屬植物觀賞價值的指標(biāo)(表1)。

表1 槭屬植物觀賞價值綜合評價結(jié)構(gòu)模型

1.2.3 評分標(biāo)準(zhǔn)制定 根據(jù)槭屬植物的葉部觀賞價值、其他觀賞價值和生態(tài)適應(yīng)性的不同特性，對槭屬植物的不同性狀進行詳細(xì)的觀測記錄，在咨詢專家、查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，按1～5分制制定各指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)(表2)。

表2 槭屬植物各評價因子的評分標(biāo)準(zhǔn)

1.2.4 構(gòu)建判斷矩陣及一致性檢驗 在層次分析法綜合評價體系中，判斷矩陣的構(gòu)造與層次單排序是根據(jù)目標(biāo)層的要求，各因素的相對重要性參考園林專業(yè)人士判斷，采用1～9分值標(biāo)度使之定量化，構(gòu)成兩兩比較判斷矩陣，并求得各指標(biāo)的權(quán)重值。一致性檢驗是指對目標(biāo)層A確定不一致的允許范圍，當(dāng)一致性比率CR<0.10，判斷矩陣具有滿意的一致性，否則，重新進行兩兩比較判斷。

CR=CI/RI

CI=(λmax-n)/(n-1)

式中，λmax為最大特征根，n為判斷矩陣階數(shù)，RI為隨機一致性指標(biāo)。

2 結(jié)果與分析

2.1 判斷矩陣及一致性檢驗

根據(jù)8種槭屬植物觀賞價值綜合評價層次分析模型，構(gòu)建目標(biāo)層A相對于約束層C1、C2、C3(A-C)以及約束層Ci相對于標(biāo)準(zhǔn)層Pi(C1-P、C2-P、C3-P)的判斷矩陣(表3)。對判斷矩陣進行一致性檢驗，結(jié)果(表4)表明，4個判斷矩陣一致性比率(CR)在0.009 4～0.033 2，均小于0.10，表明判斷矩陣具有滿意的一致性，所建模型可靠。

表3 判斷矩陣及各指標(biāo)權(quán)重值

表4 一致性檢驗

2.2 綜合評價指標(biāo)權(quán)重值

從表5看出，在約束層中，權(quán)重值最高的是葉部觀賞價值(C1)，為0.633 3；其次是其他觀賞價值(C2)，權(quán)重值為0.260 5；生態(tài)適應(yīng)性(C3)權(quán)重值為0.106 2。在層次總排序的13個評價因子中，葉色(P2)的總排序權(quán)重值最大，為0.401 1；其次是呈彩期(P3)和翅果(P5)，分別為0.165 0和0.120 9；其余評價指標(biāo)權(quán)重值均低于0.10。由于槭屬植物的葉和翅果顏色季相變化豐富多彩，故對其進行觀賞價值評價時，葉色、呈彩期和翅果是影響槭樹觀賞價值最重要的指標(biāo)。

表5 槭屬植物觀賞價值綜合評價因子權(quán)重值

2.3 觀賞價值綜合評價

將每個指標(biāo)的評分值與權(quán)重值加權(quán)綜合，得出8種槭屬植物的綜合評價結(jié)果(表6)，綜合評價值反映各槭屬植物的實際觀賞價值和生態(tài)適應(yīng)性，根據(jù)綜合評價分值，將8種槭屬植物分為3個等級：I級，綜合評價值>4.0；Ⅱ級，綜合評價值在3.0～4.0；Ⅲ級，綜合評價值<3.0。I級有血皮槭(A.griseum)和雞爪槭(A.palmatum)，其中，血皮槭樹皮赭紅色，秋葉色彩鮮艷，呈彩期較長，翅果大而飽滿，長勢良好，具有較好的耐寒性和抗病蟲害能力，觀賞價值最高；雞爪槭春秋季葉色為紅色，呈彩期較長，翅果顏色季相變化明顯，樹姿優(yōu)美，具有較高的觀賞價值，廣泛應(yīng)用于園林景觀營造。Ⅱ級槭屬植物有地錦槭(A.mono)、茶條槭(A.ginnala)、元寶槭(A.truncatum)和三角槭(A.buergerianum)，4種槭屬植物的葉色季相變化均較明顯，有一定的觀賞價值，適應(yīng)性強，樹干直立挺拔，冠幅大，具有茂密的小枝和較高的分支點，可廣泛應(yīng)用于行道樹，夏季綠葉成蔭，秋季呈現(xiàn)紅黃色，可營造出良好的道路景觀效果。Ⅲ級槭屬植物為青楷槭(A.tegmentosum)和飛蛾槭(A.oblongum)，2種槭屬植物均表現(xiàn)為呈彩期較短，秋葉色黃色或褐色，樹冠整齊，無明顯觀賞性，生態(tài)適應(yīng)性較弱，在園林景觀中可作為輔助樹種，與其他植物結(jié)合形成群落景觀。

表6 8種槭屬植物的綜合評價值及等級

3 討論

槭屬植物種類多，分布廣泛，樹形優(yōu)美、葉形多姿、葉色多彩，具有良好的生態(tài)適應(yīng)性和較高的觀賞價值，廣泛應(yīng)用于園林綠化實踐領(lǐng)域。1993年血皮械(A.griseum)獲得英國皇家園藝學(xué)會園藝獎，在國外成為著名的景觀樹種[18]；雞爪槭(A.palmatum)在世界各地均有栽培，日本擁有雞爪槭(A.palmatum)園藝品種450種以上，歐洲和北美有400余種[19]；茶條槭(A.ginnala)具有較好的抗干旱能力，優(yōu)于秋子梨(Pyrusussuriensis)和山桃(Prunusdavidiana)[20]；茶條槭(A.ginnala)和地錦槭(A.mono)對鉛、鎘等重金屬具有一定的耐受性，可作為工業(yè)區(qū)綠化樹種[21]；在干旱脅迫條件下，元寶槭(A.truncatum)、茶條槭(A.ginnala)、地錦槭(A.mono)、三角槭(A.buergerianum)通過調(diào)節(jié)自身水分運輸和木質(zhì)部栓塞程度提高耐旱性[22]；飛蛾槭(A.oblongum)在輕度石漠化地區(qū)生長較好，可用于石漠化地區(qū)的生態(tài)恢復(fù)[23]。

層次分析法(AHP)在植物引種、種質(zhì)資源評價方面應(yīng)用廣泛，許多槭樹科植物利用AHP建立槭樹的綜合評價體系，但在評價因子篩選上有所差異[24-25]。觀賞價值是槭屬植物引種與應(yīng)用的基礎(chǔ)，其葉色和翅果顏色、季相變化、彩色持續(xù)時長等條件均是園林彩葉景觀營造選擇的關(guān)鍵。

4 結(jié)論

通過8種槭屬植物(飛蛾槭、雞爪槭、地錦槭、茶條槭、血皮槭、元寶槭、三角槭和青楷槭)的觀賞性能調(diào)查與分析，建立了包括3個層次(目標(biāo)層、約束層和標(biāo)準(zhǔn)層)、13個指標(biāo)(葉形、葉色、呈彩期、花朵、翅果、樹干、小枝、樹姿、耐熱性、耐寒性、抗蟲性、抗病性和生長狀況)的槭屬植物觀賞價值綜合評價AHP模型。在13個評價因子中，葉色的總排序權(quán)重值最大，為0.4011；其次是呈彩期和翅果，權(quán)重值分別為0.1650和0.1209；其余指標(biāo)權(quán)重值均低于0.10。對8種槭屬植物進行觀賞性綜合評價認(rèn)為，血皮槭(A.griseum)和雞爪槭(A.palmatum)綜合評價為I級，兩者在觀賞價值和生態(tài)適應(yīng)性方面表現(xiàn)好，具有良好園林應(yīng)用價值；Ⅱ級為地錦槭(A.mono)、茶條槭(A.ginnala)、元寶槭(A.truncatum)和三角槭(A.buergerianum)，其葉色季相變化均較明顯，有一定的觀賞價值，適應(yīng)性強，樹干直立挺拔，冠幅大，具有茂密的小枝和較高的分支點，可廣泛應(yīng)用于行道樹，營造良好的道路景觀效果；Ⅲ級為青楷槭(A.tegmentosum)和飛蛾槭(A.oblongum)，呈彩期較短，無明顯觀賞性，生態(tài)適應(yīng)性弱，園林景觀中建議作為輔助樹種，與其他植物結(jié)合形成群落景觀。