張燕莎，歐 靜，羅 錢，張智葉

(貴州大學(xué)林學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025)

觀賞草最先興起于歐洲、澳洲以及美國(guó)等地，并在20世紀(jì)下半葉廣泛應(yīng)用[1—2]。觀賞草是形態(tài)美麗，色彩豐富，以莖干和葉叢為主要觀賞部位的草本植物的統(tǒng)稱，以禾本科植物為主，常見的還有莎草科、燈芯草科、花藺科、天南星科、香蒲科、蓼科等[3]。國(guó)內(nèi)有關(guān)觀賞草的應(yīng)用研究起步較晚，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，以及節(jié)約型園林、美麗鄉(xiāng)村田園綜合體等政策的推動(dòng)，觀賞草以其自然樸實(shí)，形態(tài)多樣，可粗放管理的特性而備受關(guān)注，應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大[4]。

貴陽(yáng)市海拔1100 m左右，屬于亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，冬無(wú)嚴(yán)寒夏無(wú)酷暑，良好的生態(tài)環(huán)境適宜大多數(shù)植物生長(zhǎng)。觀賞草作為逐漸興起的一類園林生態(tài)綠化植物，在貴陽(yáng)市的道路景觀設(shè)計(jì)及公園設(shè)計(jì)中應(yīng)用越來(lái)越多。但是目前貴陽(yáng)市觀賞草的應(yīng)用還不夠成熟，且品種較為單一，沒有系統(tǒng)的評(píng)價(jià)篩選。本研究采用層次分析法對(duì)從上海引進(jìn)的10個(gè)觀賞草品種進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，結(jié)合貴陽(yáng)市的氣候環(huán)境特點(diǎn)篩選出觀賞適應(yīng)價(jià)值較高的品種，豐富節(jié)約型園林應(yīng)用材料，為其在貴陽(yáng)地區(qū)的大面積推廣及應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試的 10種觀賞草盆栽苗由上海精文綠化裝飾有限公司引進(jìn)，引種時(shí)間為2018年9月，生長(zhǎng)狀況優(yōu)良。品種包括禾本科6種、莎草科2種、龍舌蘭科2種(表1)。

表1 10種觀賞草植物及其類型Table 1 The 10 species of ornamental grass and their types

1.2 試驗(yàn)地自然概況

試驗(yàn)地點(diǎn)位于貴陽(yáng)市花溪區(qū)貴州大學(xué)校園內(nèi)，北緯 26°27′16″，東經(jīng) 106°39′25″，海拔 1120 m。年均溫 15.3 ℃，極端最高溫 35.1 ℃，極端最低溫-7.3 ℃，年均相對(duì)濕度77%。

1.3 方法

前期通過連續(xù)2年對(duì)10個(gè)觀賞草品種的形態(tài)特征、物候期及生態(tài)適應(yīng)性進(jìn)行觀察，再以此為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采用層次分析法對(duì) 10個(gè)試驗(yàn)品種在貴陽(yáng)地區(qū)的適應(yīng)性和觀賞價(jià)值進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

1.3.1 問卷設(shè)計(jì)與發(fā)放

共設(shè)計(jì)兩份問卷，問卷一是專家針對(duì)在前期觀測(cè)基礎(chǔ)上從觀賞草的觀賞性、適應(yīng)性、繁殖能力三個(gè)方面的11個(gè)指標(biāo)進(jìn)行兩兩重要性的比較，判斷依據(jù)是1～9標(biāo)度法[5]；問卷二是用于收集園林植物相關(guān)專業(yè)的高校學(xué)生以及植物栽培愛好者的意見，采用語(yǔ)義學(xué)標(biāo)度分成 5 個(gè)測(cè)量等級(jí)對(duì)確定的指標(biāo)進(jìn)行打分，分別為很好、較好、一般、較差、很差(依次賦予 5、4、3、2、1 分)，并采用層次分析法得到的權(quán)重計(jì)算最終得分。

問卷一從2019年7月至8月共發(fā)放30份，回收28份且均有效；問卷二從 2019年 10月至11月共發(fā)放150份，回收143份，有效問卷135份。

1.3.2 評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)模型建立

由問卷一整理的數(shù)據(jù)構(gòu)建觀賞草觀賞性綜合評(píng)價(jià)的層次結(jié)構(gòu)。模型共分為四個(gè)層次：1)目標(biāo)層(A)，即 10種觀賞草的觀賞性綜合評(píng)價(jià)；2)約束層(C)，即評(píng)價(jià)的主要性狀，包括觀賞性(C1)、適應(yīng)性(C2)、生長(zhǎng)繁殖(C3)；3)標(biāo)準(zhǔn)層(P)，將約束層再分解為 11個(gè)二級(jí)指標(biāo)的具體評(píng)價(jià)因子，包括株型(P1)、葉色(P2)、葉質(zhì)(P3)、綠期(P4)、花色(P5)、花期(P6)、越冬性(P7)、耐旱性(P8)、抗病性(P9)、生長(zhǎng)勢(shì)(P10)、分蘗能力(P11)；4)最底層(D)為待評(píng)價(jià)的10個(gè)觀賞草品種。

1.3.3 判斷矩陣建立及一致性檢驗(yàn)

構(gòu)造出A-C(第二層因素相對(duì)于第一層的比較判斷)，C1-Pi、C2-Pi、C3-Pi(第三層因素相對(duì)于第二層的比較判斷)矩陣。用 1～9比率標(biāo)度法確定各因子之間的相對(duì)重要性，再利用YAAHP 10.3軟件計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重值，并進(jìn)行矩陣的一致性檢驗(yàn)判斷。一致性比率(Consistency Ratio, CR)計(jì)算公式為：CR=CI/RI，若CR<0.10則認(rèn)為該矩陣具有滿意一致性，否則應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，直到滿足要求[6]。

1.3.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)量化標(biāo)準(zhǔn)

在查閱文獻(xiàn)及對(duì)觀賞草的觀賞性、適應(yīng)性及其他生物學(xué)特性進(jìn)行充分觀察的基礎(chǔ)上，擬訂了各項(xiàng)指標(biāo)五分制的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[6—9](表2)。通過確定10個(gè)觀賞草品種對(duì)于評(píng)價(jià)因素的分值(F)，與對(duì)應(yīng)的指標(biāo)因子的權(quán)重相乘，然后相加求和，得到該品種總評(píng)分(H)。H 值分為 3 級(jí)：Ⅰ級(jí)(H＞4.0)為適于本地種植的觀賞應(yīng)用價(jià)值高的品種；Ⅱ級(jí)(H為 3.6～4.0)為觀賞應(yīng)用價(jià)值較好的品種；Ⅲ級(jí)(H＜3.6)為觀賞應(yīng)用價(jià)值一般的品種。

表2 各指標(biāo)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 The scoring standard of each index

2 結(jié)果與分析

2.1 物候期及形態(tài)特征

2018年9月至2020年9月在絕對(duì)最高溫度為35 ℃，絕對(duì)最低溫度為-4 ℃，最熱月平均溫度29 ℃，最冷月平均溫度2 ℃的氣候環(huán)境下，經(jīng)過為期兩年的觀測(cè)(表3、表4)。在10種觀賞草材料中，根據(jù)株高分為中高型3種，中型3種，低矮型4種。葉色大部分為綠色和紫色，其中藍(lán)羊茅(Festuca glauca)最特別為銀藍(lán)色。在葉片質(zhì)感方面，大多數(shù)觀賞草葉片較硬且葉緣鋸齒較為鋒利，苔草屬(Carex)葉較平滑且沒有鋸齒?；ㄐ蛑饕譃閳A錐花序和穗狀花序，多數(shù)觀賞草為圓錐花序?；ㄉ町愝^大，兩種狼尾草花為紫色，花葉蒲葦(Cortaderia selloana‘Silver Comet’) 和 矮 蒲 葦 (Cortaderia selloana ‘Pumila’)的為白色和銀白色，苔草屬兩個(gè)品種為白色，藍(lán)羊茅和粉黛亂子草(Muhlenbergia capillaris)分別為銀藍(lán)色和粉色，其中粉黛亂子草大片種植的景色壯觀。

表3 10個(gè)觀賞草品種的形態(tài)特征Table 3 Morphological characteristics of 10 cultivars of ornamental grass

表4 10個(gè)觀賞草品種的物候期及適應(yīng)性Table 4 Observation of phenological period and adaptability of 10 cultivars of ornamental grass

10個(gè)觀賞草品種的綠期均大于8個(gè)月，花期最少的也有1個(gè)月。在適應(yīng)性方面，花葉蒲葦、矮蒲葦以及新西蘭亞麻(Phormium‘Sundowner’)在貴陽(yáng)地區(qū)無(wú)論是越冬性還是耐旱性都是最好的；而狼尾草屬兩個(gè)品種的越冬性較弱；藍(lán)羊茅為典型的冷季型草，其耐旱性較弱。大多數(shù)觀賞草的抗病性均較好，僅有小部分出現(xiàn)常見的銹病。所有品種觀賞草的長(zhǎng)勢(shì)都較好，分蘗能力差異較大，其中禾本科的 品種分蘗能力最強(qiáng)。

2.2 各層指標(biāo)判斷矩陣及一致性檢驗(yàn)

根據(jù)評(píng)價(jià)模型，建立A-C、C1-Pi、C2-Pi、C3-Pi4個(gè)判斷矩陣并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)(表5)。其中W為權(quán)重值，λmax為最大特征根，CR 為一致性比率。結(jié)果表明判斷矩陣的CR均小于0.1%，所有矩陣均滿足層次分析法對(duì)一致性的檢驗(yàn)要求。

表5 不同層次的判斷矩陣及一致性檢驗(yàn)Table 5 Judgment matrix of different levels and consistency test results

在約束層中，觀賞性(C1)的權(quán)重值最大，為0.6144，其次為適應(yīng)性(C2)和生長(zhǎng)繁殖(C3)，表明在觀賞草的綜合評(píng)價(jià)中觀賞性是最重要的方面，而適應(yīng)性和生長(zhǎng)繁殖是影響整體觀賞性的重要部分。在觀賞性的方案層中，株型(P1)和葉色(P2)所占權(quán)重最大，影響較為突出，花色(P5)和綠期(P4)次之，這與觀賞草本身是觀葉植物的特性有關(guān)。在適應(yīng)性的方案層中，耐旱性(P8)所占權(quán)重最大，其次為越冬性(P7)和抗病性(P9)。在生長(zhǎng)繁殖的方案層中，觀賞草的分蘗能力(P11)所占權(quán)重大于生長(zhǎng)勢(shì)(P10)。

2.3 各指標(biāo)最終權(quán)重總體排序

在所有指標(biāo)中，株型(P1)所占權(quán)重最大，為18.98%，說明對(duì)于觀賞草的觀賞性綜合評(píng)價(jià)中植物的整體形態(tài)是最重要的影響因素；其次為葉色(P2)，權(quán)重為18.66%；第三是耐旱性(P8)，權(quán)重為14.48%；花色(P6)、分蘗能力(P11)、綠期(P4)、越冬性(P7)較為重要，所占權(quán)重分別為 8.91%、8.79%、8.07%、7.97%；排序靠后的有花期(P6)、葉質(zhì)(P3)、生長(zhǎng)勢(shì)(P10)，所占權(quán)重分別為3.79%、3.02%、2.93%，三個(gè)指標(biāo)權(quán)重值較小，對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響最小(表6)。

表6 標(biāo)準(zhǔn)層(P)對(duì)于目標(biāo)層(A)的總排序值Table 6 The total sort of standard layer (P) for the target layer (A)

2.4 各品種綜合得分及分級(jí)

參考王瑩等[10]對(duì)各品種綜合評(píng)價(jià)打分的方法，即結(jié)合各指標(biāo)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(表3)先對(duì)10個(gè)品種分別打分，然后再將每個(gè)指標(biāo)的分值與相對(duì)應(yīng)的指標(biāo)權(quán)重相乘，計(jì)算各品種的觀賞性得分和生長(zhǎng)適應(yīng)性得分，最后相加得出每個(gè)品種的綜合得分。根據(jù)綜合得分，求得平均分值(ˉX)為 3.9324，標(biāo)準(zhǔn)差(S)為 0.3702。通過綜合得分的正態(tài)檢驗(yàn)可知顯著性P=0.2＞0.05(表7)，故10個(gè)觀賞草品種的綜合得分基本遵循正態(tài)分布，ˉ+S=4.3026，ˉ-S=3.5622，由此將 10個(gè)觀賞草品種按照最終得分分為Ⅰ級(jí)(＞4.30分)、Ⅱ級(jí)(3.56～4.30 分)、Ⅲ級(jí)(＜3.56 分)。

表7 綜合得分正態(tài)性檢驗(yàn)Table 7 Test of normality of comprehensive score

由表8可知，在觀賞性得分中，得分最高的為火焰狼尾草(Pennisetum setaceum‘Fire Works’)，其次為花葉蒲葦、紫葉狼尾草(Pennisetum setaceum‘Rubrum’)、矮蒲葦、新西蘭亞麻、金葉苔草(Carex oshimensis‘Evergold’)、粉黛亂子草、藍(lán)羊茅，得分較低的有紅巨人朱蕉(Cordyline australis‘Red sensation’)和 黃 金 苔 草 (Carex riparia‘Bowles Golden’)。生長(zhǎng)適應(yīng)性得分最高的為矮蒲葦，其次是花葉蒲葦、火焰狼尾草、紫葉狼尾草、新西蘭亞麻、黃金苔草、粉黛亂子草、金葉苔草，紅巨人朱蕉和藍(lán)羊茅得分較低。

綜合評(píng)價(jià)等級(jí)為Ⅰ級(jí)(＞4.30分)有花葉蒲葦、火焰狼尾草，這2個(gè)品種表現(xiàn)出極好的適應(yīng)性和觀賞價(jià)值，且說明株型是最重要的指標(biāo)，完全適合于貴陽(yáng)地區(qū)的氣候環(huán)境，是值得推廣的優(yōu)良材料；Ⅱ級(jí)(3.56～4.30分)有紫葉狼尾草、矮蒲葦、新西蘭亞麻、粉黛亂子草、金葉苔草，其中紫葉狼尾草、矮蒲葦、新西蘭亞麻和金葉苔草在葉色和株型上都有一定的優(yōu)勢(shì)，粉黛亂子草主要體現(xiàn)在花色上，在適應(yīng)性方面均稍次于Ⅰ級(jí)，但就總體觀賞價(jià)值和適應(yīng)性而言，也是適合在貴陽(yáng)地區(qū)推廣的；Ⅲ級(jí)(＜3.56分)有藍(lán)羊茅、紅巨人朱蕉、黃金苔草，其中藍(lán)羊茅和黃金苔草主要是株型、耐旱性得分低，而紅巨人朱蕉主要是生長(zhǎng)繁殖能力較差，且葉色和株型不突出，導(dǎo)致其綜合得分較低(表8)。

表8 10種觀賞草的綜合評(píng)價(jià)得分及等級(jí)評(píng)定Table 8 The comprehensive evaluation score and grade of 10 ornamental grass

3 討論與結(jié)論

隨著觀賞草的大量引進(jìn)與應(yīng)用，篩選出適合當(dāng)?shù)貧夂蚝铜h(huán)境的觀賞草品種成了不可或缺的工作。在園林引種過程中，應(yīng)從觀賞性、適應(yīng)性、生長(zhǎng)繁殖三方面綜合評(píng)價(jià)該品種是否適合于本地應(yīng)用。李秀玲等[11]、趙天榮等[12]均是運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)法對(duì)觀賞草觀賞性和適應(yīng)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，以葉色、花序美感、成活率、生長(zhǎng)狀況、觀賞價(jià)值作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。該指標(biāo)中生長(zhǎng)狀況和觀賞價(jià)值包含范圍較廣，不能進(jìn)行確切評(píng)價(jià)。劉寶賢等[6]運(yùn)用層次分析法對(duì)觀賞草進(jìn)行評(píng)價(jià)，則是以使用頻率、抗性、養(yǎng)護(hù)成本、質(zhì)感、動(dòng)感、季相變化、觀賞期、環(huán)境契合度、株型、葉色、葉形、株高、花序色、花序形狀、花期、長(zhǎng)勢(shì)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。該研究主要針對(duì)觀賞草的觀賞性進(jìn)行評(píng)價(jià)，在生長(zhǎng)適應(yīng)性方面指標(biāo)不夠確切。本研究在綜合前人的研究以及結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境氣候條件和相關(guān)專家意見的基礎(chǔ)上，選擇株型、葉色、葉質(zhì)、綠期、花色、花期、越冬性、耐旱性、抗病性、生長(zhǎng)勢(shì)、分蘗能力等11個(gè)相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)。

本研究通過層次分析法對(duì) 10種觀賞草進(jìn)行綜合分析，得出株型、葉色、綠期、花色以及耐旱性和越冬性是影響評(píng)價(jià)結(jié)果的重要指標(biāo)；在最終等級(jí)評(píng)價(jià)中，處于Ⅰ級(jí)的植物花葉蒲葦、火焰狼尾草均滿足株型葉色觀賞性好、綠期長(zhǎng)且適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。這與劉寶賢等[6]運(yùn)用層次分析法對(duì)魯東南濱海地區(qū)觀賞草的觀賞適應(yīng)性評(píng)價(jià)結(jié)果大致相同。該結(jié)果與觀賞草的性質(zhì)有較大關(guān)系，觀賞草作為觀葉草本植物，株型和葉色必定是首先考慮的評(píng)價(jià)指標(biāo)，這也從側(cè)面反映出層次分析法具有一定的科學(xué)性。

目前，對(duì)植物觀賞性評(píng)價(jià)的方法有多種，如模糊綜合評(píng)價(jià)法[13]、權(quán)重系數(shù)法[14]、K-Means聚類分析法[15]、灰色關(guān)聯(lián)法[16—17]等。但是觀賞草觀賞性的評(píng)價(jià)主要采用層次分析法[6]和灰色關(guān)聯(lián)法。層次分析法是通過將定性方法和定量方法有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，能將多目標(biāo)、多準(zhǔn)則的問題轉(zhuǎn)化為多層次單目標(biāo)的問題?；疑P(guān)聯(lián)分析法則是以各因素的樣本數(shù)據(jù)為依據(jù)，用灰色關(guān)聯(lián)度來(lái)描述因素間關(guān)系的強(qiáng)弱、大小和次序。無(wú)論哪種方法，在指標(biāo)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)建立上都存在一定的主觀性，但由于觀賞草品種間的性狀差異較大，且評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)量較多，因此選擇層次分析法進(jìn)行系統(tǒng)和科學(xué)分析。為了提高觀賞草相關(guān)評(píng)價(jià)體系的客觀性及實(shí)用價(jià)值，在今后工作中還需多角度、多層次地了解觀賞草的性狀，并結(jié)合新的數(shù)學(xué)模型方法使評(píng)價(jià)體系更加科學(xué)合理。