畢玉科, 張杰, 張春英*

(1.上海植物園 上海城市植物資源應(yīng)用工程技術(shù)研究中心, 上海 200231; 2.復(fù)旦大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 上海 200438)

為順應(yīng)上海新時(shí)期生態(tài)之城的發(fā)展需求, 上海綠化和市容行業(yè)編制發(fā)布了 《上海市公園綠地“四化” 規(guī)劃綱要》, 提出了 “綠化、彩化、珍貴化、效益化” 統(tǒng)籌發(fā)展的總體布局[1]。上海綠地在“彩化” 方面存在色彩不足、景觀特色不明顯等問題, 尤其缺乏營造冬季景觀 “彩化” 方面的優(yōu)良觀賞植物材料。北美海棠為20 世紀(jì)初歐美園藝工作者利用本地海棠資源與中國蘋果屬 (Malus) 海棠資源雜交, 經(jīng)過多年的選育得到了千余種觀賞價(jià)值較高的海棠雜交品種群, 在中國因其引進(jìn)種源主要來自北美地區(qū)而習(xí)慣稱其為 “北美海棠”[2]。與傳統(tǒng)應(yīng)用上常使用的垂絲海棠 (Malushalliana)、西府海棠 (M.micromalus) 相比, 北美海棠最大的觀賞優(yōu)勢(shì)在于其不少品種具備冬季掛果不落的觀賞特性[3], 實(shí)為冬季營造 “彩化” 景觀的佳木。目前雖然該類海棠品種已經(jīng)大量地應(yīng)用于上海及長(zhǎng)三角地區(qū)的園林綠地中, 但并未有針對(duì)其冬季觀果效果的品種篩選研究, 亟待建立一套合理的評(píng)價(jià)體系指導(dǎo)其在引入地的種質(zhì)篩選和推廣應(yīng)用等。

層次分析法 (analytic hierarchy process, 簡(jiǎn)稱AHP) 是將與決策總是有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次, 在此基礎(chǔ)上進(jìn)行定性和定量分析的決策方法[4], 適用于難以完全定量分析的問題[5]。德爾菲 (Delphi) 法是一種綜合多名專家經(jīng)驗(yàn)與主觀判斷的方法, 廣泛應(yīng)用于各種評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立和具體指標(biāo)的確定過程[6]。近些年, 層次分析法和德爾菲法在觀賞園林植物[7-15]等得到了較為廣泛的應(yīng)用, 為園林觀賞植物新優(yōu)品種的篩選和推廣應(yīng)用提供了科學(xué)方法。雖然已經(jīng)有研究[8,14-15]利用層次分析法對(duì)海棠構(gòu)建了一些綜合景觀評(píng)價(jià)體系, 但都偏重其春季觀花效果, 而無針對(duì)冬季觀果效果的景觀評(píng)價(jià)體系。

2016 年早春, 本單位從山東引進(jìn)了50 個(gè)北美海棠新優(yōu)品種, 通過6 a 的栽培觀察, 其中25 個(gè)品種在上海地區(qū)生長(zhǎng)良好并具有冬季掛果的特性?，F(xiàn)對(duì)這25 個(gè)品種的觀賞生物學(xué)性狀、物候表現(xiàn)和適應(yīng)性進(jìn)行觀察、記錄, 并通過層次分析法結(jié)合德爾菲法對(duì)其開展冬季景觀應(yīng)用綜合評(píng)價(jià), 旨在篩選出冬季觀賞價(jià)值高的品種進(jìn)行推廣應(yīng)用, “彩化”上海地區(qū)園林綠地的冬季景觀, 推動(dòng)營造四季有花、生態(tài)宜居的美麗上海, 同時(shí)也為長(zhǎng)三角地區(qū)綠地冬季景觀 “彩化” 苗木的篩選和應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

25 個(gè)北美海棠品種引種試驗(yàn)區(qū)位于上海植物園金山海棠資源圃中。上海植物園金山海棠資源圃位于金山區(qū)西北部, 金山區(qū)位于30°40′～30°58′N,121°～121°25′E, 屬北亞熱帶季風(fēng)性氣候, 夏熱冬冷, 雨量充沛, 四季分明。年平均氣溫14.8 ℃,冬季1 月份平均氣溫1.5 ℃, 夏季8 月份平均氣溫23 ℃。全年日照約1 347 h, 平均年降水量為1 156.7 mm。

1.2 實(shí)驗(yàn)材料

供試材料為2016 年12 月份從山東引進(jìn)的25個(gè)北美海棠品種 (表1), 均為5 年生嫁接苗, 都使用平邑甜茶作為砧木, 種植在資源圃同一區(qū)域。各品種地徑規(guī)格均為6 cm 以上, 性狀穩(wěn)定、生長(zhǎng)強(qiáng)健。試驗(yàn)材料均為地栽, 每個(gè)品種10 株。相互無遮擋, 實(shí)施相同的栽培養(yǎng)護(hù)管理。

1.3 試驗(yàn)方法

記錄方法: 選擇各品種生長(zhǎng)健壯的植株各10株, 在自然生長(zhǎng)條件下觀察并記錄其主要觀賞生物學(xué)性狀、物候期、適應(yīng)性等性狀。2017 年3 月開始, 每天上午觀察1 次; 待苗木萌發(fā)展葉后, 每周記載1 次; 遇到物候期的轉(zhuǎn)折時(shí)期1 ～2 d 記載1 次。

本試驗(yàn)采用層次分析法 (AHP) 和德爾菲(Delphi) 法相結(jié)合的方法來構(gòu)建北美海棠冬季景觀綜合應(yīng)用評(píng)價(jià)體系, 對(duì)引進(jìn)的25 個(gè)品種進(jìn)行評(píng)價(jià)。

本次對(duì)北美海棠種質(zhì)資源評(píng)價(jià)主要考慮的因子是其在冬季景觀應(yīng)用上的觀賞價(jià)值, 關(guān)注品種的果量、果期、果色等, 能夠提升上海綠地冬季景觀,起到豐富上海地區(qū)冬季 “彩化” 觀賞花灌木資源的作用。在此基礎(chǔ)上, 參考同類評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系[8,14-15]設(shè)計(jì)調(diào)查問卷, 問卷主要列出該類植物觀賞性狀 (果、花) 和其他指標(biāo), 每個(gè)指標(biāo)下再細(xì)分具體指標(biāo), 共20 項(xiàng), 邀請(qǐng)30 位從事植物分類、園林觀賞植物選育、園林植物栽培學(xué)等工作的專家根據(jù)其重要性打分。每項(xiàng)指標(biāo)最高分為10 分, 最終平均分大于7 分的即列入評(píng)價(jià)體系中。根據(jù)專家的意見, 最終篩選10 個(gè)指標(biāo)作為評(píng)價(jià)指標(biāo) (表2)。運(yùn)用AHP 法, 根據(jù)篩選出的10 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)相互關(guān)系構(gòu)成三級(jí)AHP 評(píng)價(jià)模型, 分別如下:

表2 北美海棠冬季景觀應(yīng)用綜合評(píng)價(jià)模型及各指標(biāo)評(píng)分值權(quán)重值

目標(biāo)層A, 根據(jù)人們的審美意識(shí)和北美海棠的生物學(xué)特性確定北美海棠在冬季園林應(yīng)用造景時(shí)需要達(dá)到的目標(biāo), 要建立北美海棠冬季景觀應(yīng)用綜合評(píng)價(jià)體系。

準(zhǔn)則層B, 包括評(píng)價(jià)的3 大方面, 即果實(shí)、花特征及其他。

指標(biāo)層C, 隸屬于上一個(gè)層次, 是對(duì)北美海棠評(píng)價(jià)有意義的性狀指標(biāo), 共10 個(gè)指標(biāo), 然后按相應(yīng)指標(biāo), 對(duì)每一品種評(píng)分, 最終得到總分值, 從而確定相對(duì)優(yōu)劣。

用1 ～9 的標(biāo)度確定重要程度比較準(zhǔn)則層和指標(biāo)層的重要性, 邀請(qǐng)30 位專家根據(jù)其重要性打分。用yaahp V6.0 版層次分析軟件對(duì)專家評(píng)判調(diào)查的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析, 對(duì)于不能達(dá)到一致性檢驗(yàn)要求的返回重新填寫, 達(dá)到要求的計(jì)算出專家評(píng)判結(jié)果。最終用30 位專家的評(píng)判調(diào)查結(jié)果計(jì)算出各指標(biāo)的平均權(quán)重值, 計(jì)算結(jié)果見表2。

為了對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行定量評(píng)價(jià)獲得最直接數(shù)據(jù), 需要對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)的生物特性進(jìn)行評(píng)判賦分,通過召開專家會(huì), 對(duì)10 個(gè)指標(biāo)的賦分劃界情況如表3 所示。

表3 供試北美海棠各具體評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

同時(shí)為了便于更加直觀地比較各個(gè)不同海棠品種之間的差異, 將綜合指數(shù)按照差值平均法劃分為Ⅰ～Ⅲ級(jí): Ⅰ級(jí), 綜合指數(shù)≥8.00; Ⅱ級(jí), 6.00≤綜合指數(shù)＜8.00; Ⅲ級(jí), 5.00≤綜合指數(shù)＜6.00。

2 結(jié)果與分析

根據(jù)調(diào)查結(jié)果, 對(duì)照表3 各性狀指標(biāo)的賦分值, 將各性狀的賦分值乘以相應(yīng)的權(quán)重可得該指標(biāo)的評(píng)價(jià)值, 然后將10 個(gè)指標(biāo)的評(píng)價(jià)值相加, 其總和即為該品種 (種) 的綜合評(píng)價(jià)值, 計(jì)算公式如下:P=

式中,P為綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)值,Wi為第i個(gè)指標(biāo)的權(quán)重,Pi為第i個(gè)指標(biāo)的賦分值。參評(píng)品種的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果見表4。按照所獲得的綜合評(píng)分, 25 個(gè)北美海棠品種分為3 個(gè)等級(jí)。得分在8.00 以上的為Ⅰ級(jí)品種, 觀賞性、適應(yīng)性俱佳, 共有7 個(gè), 其中得分最高的為品種雪球, 具有花密、果密、果色鮮艷和果實(shí)觀賞期特別長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。得分在6.00 ～8.00 的為Ⅱ級(jí)品種, 觀賞性和適應(yīng)性良好, 共15個(gè); 得分在5.00 ～6.00 為三級(jí)品種, 觀賞性、適應(yīng)性一般, 不推薦推廣, 共3 個(gè)。綜合評(píng)價(jià)結(jié)果,隸屬Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)的22 個(gè)品種 (種) 在上海及華東地區(qū)適合推廣應(yīng)用, 營造更加美麗豐富的冬季園林綠地景觀。

表4 25 個(gè)北美海棠品種冬季景觀應(yīng)用綜合評(píng)價(jià)得分和等級(jí)情況

3 討論與結(jié)論

由于北美海棠具有豐富的品種和多樣的觀賞性狀, 從20 世紀(jì)80 年代開始, 我國的一些植物科研單位及園林企業(yè)陸續(xù)從歐美國家引進(jìn)北美海棠品種[3], 近十年又掀起了 “北美海棠” 繁育和推廣的熱潮。隨著北美海棠的大量應(yīng)用, 相比較傳統(tǒng)應(yīng)用的垂絲海棠和西府海棠, 北美海棠在花的觀賞性狀方面并無突出優(yōu)勢(shì), 而其優(yōu)良的冬季觀果性狀越發(fā)引起人們的關(guān)注, 需要一套針對(duì)其冬季觀果性狀的統(tǒng)一、全面的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與體系。因此, 本研究在借鑒其他蘋果屬海棠評(píng)價(jià)體系指標(biāo)的基礎(chǔ)上[8,14-15], 針對(duì)其冬季觀賞效果和上海地區(qū)的地理環(huán)境和氣候特征, 建立了適用于上海地區(qū)的北美海棠冬季景觀應(yīng)用評(píng)價(jià)體系。

在北美海棠冬季景觀應(yīng)用評(píng)價(jià)模型中, 共有3個(gè)準(zhǔn)則層包含10 個(gè)指標(biāo)。因主要目標(biāo)為篩選冬季觀果品種, 在準(zhǔn)則層中果的分配權(quán)重最大, 花次之。同時(shí), 生長(zhǎng)勢(shì)、株形、果實(shí)抗病能力和夏季耐熱能力在很大程度上影響該類觀賞植物在上海地區(qū)的應(yīng)用效果, 因此, 也將其添加在準(zhǔn)則層其他的指標(biāo)中。

通過層次分析法結(jié)合德爾菲法構(gòu)建北美海棠冬季景觀應(yīng)用綜合評(píng)價(jià)體系, 對(duì)從山東引進(jìn)上海的25 個(gè)北美海棠觀果品種進(jìn)行評(píng)價(jià), 結(jié)果顯示, 雪球和亞當(dāng)?shù)? 個(gè)Ⅰ級(jí)品種, 族密和李斯特等15 個(gè)Ⅱ級(jí)品種冬季觀果性狀佳、生長(zhǎng)勢(shì)好。結(jié)果與實(shí)踐中觀測(cè)結(jié)果一致, 可見本研究建立的北美海棠冬季景觀應(yīng)用評(píng)價(jià)體系較為合理和實(shí)用, 可用于上海及長(zhǎng)三角地區(qū)北美海棠的冬季觀果品種的資源評(píng)價(jià)。

根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果, 建議將Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)的22 個(gè)品種在上海園林綠地推廣應(yīng)用來營造 “彩化” 的冬季景觀。此外, 小果品種雪球和草莓果凍等還可以用作引鳥生態(tài)林樹種, 而大果可食用的品種艾瑞斯和拿斯露等可作為城市觀光采摘園樹種。