上海地区栽培芍药园林应用价值的综合评价

2019-01-19 06:17叶康
江苏农业科学 2019年22期
关键词:引种层次分析法芍药

叶康

摘要:运用层次分析法(AHP),从生长适应性、观赏性及管养价值3个方面,对上海地区引入栽培的42个芍药品种的园林应用价值进行综合评价。结果显示,不同芍药品种在上海地区的生长表现不同,耐湿热能力、抗病虫害能力是其生长适应性评价及综合评价的重要指标;花色则是影响其观赏性的主要因子。42个芍药品种可以被划分为3个等级:Ⅰ级包括春晓等15个品种,其生长适应性强,观赏价值高,适合在上海地区园林中推广栽培及应用;Ⅱ级包括日本美人等21个品种,其适应性及观赏性等综合评定中等,具有一定的推广及应用价值;Ⅲ级包括凤羽落金池等6个品种,在上海园林中的综合应用价值低,不适合或不提倡栽培应用。

关键词:栽培;芍药;引种;层次分析法;观赏特性;适应性评价

中图分类号: S682.1+20.37  文献标志码: A  文章编号:1002-1302(2019)22-0155-04

芍药别称将离、殿春等,是芍药属著名的草本花卉,在我国的栽培历史超过3 900年。据考证,帝相元年的后苑中就有芍药栽培,是我国十大传统名花之一,与牡丹并称为“花王”“花相”。芍药也是世界名花,全世界有超过1 000个芍药品种,其中我国的芍药品种超过600个[1]。尽管芍药是城市园林中优良的宿根花卉,目前仍然有许多优良芍药品种未被很好地开发利用,相关研究也很少。代表性的研究有牛立军等从芍药与花境关系、芍药的观赏价值、生态习性、种苗条件等方面分析芍药适合在花境中推广和应用的原因及应用前景,并提出芍药在花境中应用时应注意的问题[2]。符小宁等在讨论芍药文化、生态习性及种质资源的基础上,提出芍药专类园、芍药花台、芍药花带、芍药花境和庭院栽植5种园林造景应用形式,并进一步分析了芍药生态性景观、文化艺术性景观、多样性景观和季相景观的4种营建手法[3]。曹海文等介绍了黑龙江省目前栽植的7个优良芍药品种,并讨论了其园林配置及管养技术与文化[4]。上海市地处江南沿海地区,城市化水平高,园林观赏植物资源的需求量大,但目前尚未见针对观赏芍药品种生长适应性、观赏性等综合筛选与评价的报道。

层次分析法(AHP)近年来被大量应用于园林植物观赏性或综合评价[5-8]。因此,对引入栽培的42个国内外观赏芍药品种进行生长物候观察,并利用AHP法进行综合评价与分析,对上海市城市园林芍药的筛选应用具有指导意义。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

上海市地处北亚热带南缘,属于亚热带季风性湿润气候,四季分明,日照充分,雨热同季,常在7—8月受副热带高压和西南季风控制,导致气温高、蒸发量大,形成高温干燥的天气,即“伏旱”,通常7月份最热,平均气温约为28 ℃,有时高温天气可延续至8月上旬[9]。本试验地位于上海辰山植物园,地理位置为 121.26°E,31.10°N,年降雨量为1 123 mm。

1.2 试验材料

供试芍药材料为2013年10月引种自山东菏泽的42个品种,均为分株苗,定植于上海辰山植物园种质圃。

1.3 研究方法

参考观赏植物资源常用的评价指标[10-13],结合芍药的具体观赏特性,运用层次分析法,通过问卷形式征询65位园林专家及一线技術人员的意见,以确定评价指标,采用Saaty1~9比率标度法[14]比较指标的相对重要性,量化各项指标,构建层次结构模型,计算各因素权重。

制定评价标准,根据对引入栽培的芍药品种为期3年的观察记录,按照评价标准进行打分,并计算它们在上海地区园林中应用的综合评价分值,进行评价等级划分。

层次结构模型的构建、各指标权重的计算及42个品种的综合评价分值的计算均通过yaahpSetupV 6.0软件完成。

1.3.1 评价体系模型的构建 结合专家打分,构建了4个层次的上海地区栽培芍药品种园林应用价值的综合评价结构模型(图1)。该模型包含目标层(A)、约束层(C)、指标层(P)和最底层(D),其中,约束层分别从生长适应性(C1)、观赏性(C2)及管养价值(C3)3个指标来评价栽培芍药的园林应用价值;标准层则将约束层具体细化成15个评价指标。

1.3.2 权重的计算 采用1~9标度法,并邀请专家分别对约束层、标准层间各因子的相对重要度进行打分,构造判断矩阵,应用yaahp V 6.0软件对每位专家的矩阵输入运算并进行一致性检验,得出每位专家对15个评价指标的权重,然后对每个指标的权重取平均值,将平均值作为各评价指标的权重。

1.3.3 各评价指标性状的记录及评价标准的制定 以42个芍药品种为调查对象,每个品种选择5株生长发育良好的植株,排除2014年植株因为移栽可能存在的生长恢复期的影

响。本研究自2015年开始,连续进行3年物候期及生长适应性表现的观察、记录。物候记录主要包括萌发、展叶、开花、结实、枯叶等生长发育形态指标,生长适应性则侧重于生长势、成花率、耐湿热能力、病虫害表现及抗性等。观赏性则从物候记录中提取植株、叶及花3个方面的9个形态性状或生长开花习性指标进行评价。

根据连续3年对上海地区栽培芍药的观察记录数据,并结合专家意见,制定标准层各评价指标的评分标准。本标准采取5分制,将标准层15个评价指标性状分别划分为5个等级,并赋予相应的分值(表1)。

1.3.4 综合评价值的计算 将每个品种的15个评价指标得分值分别与各指标的权重相乘后求和,即得出各品种的综合评分值。

2 结果与分析

2.1 综合评价体系及指标层总排序

采用1~9比率标度法,分别对约束层、标准层内各因子间进行两两比较以构造判断矩阵,应用yaahp V 6.0软件计算指标层权重及综合评价指标权重,并通过一致性检验。结果显示, 芍药的3个约束层指标CR(修正后的一致性指标)均小于0.1,说明判断矩阵通过一致性检验。由表2可以看出,3个约束层指标的权重排序为观赏性C2(0.730 6)>生长适应性C1(0.188 4)>管养价值C3(0.081 0)。其中C2的权重最高,合理地反映了芍药作为观赏植物在园林应用的综合评价中,其观赏性指标是最重要的评价指标。在观赏性指标层中,花色(P10)的权重尤为突出,其指标层、综合评价指标权重分别为0.393 3、0.074 1,其次为花梗弯垂程度(P7)、花径(P12)、着花量(P8)、单花期(P9)。5项指标共同主导着观花植物芍药的整体观赏性。生长适应性也是综合评价芍药品种优劣的重要指标,其中耐湿热能力(P2)、抗病虫害能力(P3)又是芍药生长适应性中的重要评价指标,它们的指标层权重和综合评价指标权重均一致,分别为 0.390 8、0.285 5,而且二者的综合评价指标权重在所有15个评价指标中并列居于首位,说明耐湿热能力、抗病虫害能力是综合评价芍药品种在上海适栽性的最重要的参考指标。相较于观赏性、生长适应性,管养价值的权重较小,仅为0.081 0,为次要评价指标,且其中的养护难度(P14)、萌蘖能力(P15)的权重完全一致,同等重要。以上结果与实际应用具有较高的一致性,说明本研究建立的评价模型在针对栽培芍药品种在上海园林应用中的综合评价方面具有一定的适应性和合理性。

2.2 芍药品种的综合得分值及评价等级

根据表1的赋分标准,对42个芍药品种的15个指标分别给予相应的分值,然后将各指标分值输入yaahp V 6.0,分别计算出各芍药品种的综合得分,并依据品种的综合得分,基本可以分为3个等级(表3)。Ⅰ级包括春晓等15个品种,它们的生长适应性强,观赏价值高,综合评价得分高,适合在上海城市园林中进行大规模栽培及应用;Ⅱ级包括日本美人等21个品种,这些品种在部分或极个别形状上存在一定缺陷,具有一定的推广及应用价值,可适度应用;Ⅲ级包括凤羽落金池等6个品种,其综合评价得分低,生长适应性或观赏性等存在严重缺陷,园林应用风险较高,在上海园林中的综合应用价值低,不适合或不提倡栽培应用。

3 结论与讨论

3.1 层次分析法的适用性

层次分析法是将定性分析与定量分析有机结合的科学决策方法,既有专家对各性状指标赋值打分的主观逻辑判断和分析,又通过构造两两比较的判断矩阵确定各指标对综合性状的影响权重,滤出偶然因素,客观、可行[15-16]。

本研究在征求专家意见的基础上,3个约束层指标的权重排序为观赏性C2(0.730 6)>生长适应性C1(0.188 4)>管养价值C3(0.081 0)。这既符合芍药评价体系对其重要观赏性状诸如花色、花梗弯垂程度、着花量及单花期等方面的要求,也符合上海城市园林应用中对于耐湿热能力、抗病虫害能力等生长适应性的要求。在指标层各指标权重的总排序中,仅耐湿热能力(0.285 5)、抗病虫害能力(0.285 5)、花色(0.074 1)3个指标的权重合计达0.645 1,反映了其在整个评价体系中的重要影响,而叶色(0.006 4)等所占比重较小,对分析结果的影响也较小,这体现了本次芍药品种综合评价的主要目的。

3.2 研究结果的科学性分析

综合分析芍药品种的生长适应性及观赏特性,本研究选取了15个与其观赏、生长及抗性等密切相关的评价指标,采用AHP建立了科学合理的综合评价体系,在确定各指标权重的基础上,分别对42个芍药品种进行综合评价和排序,并进行等级划分,最终筛选出适合在上海园林中大规模推广应用的15个优良品种,具有一定的推广及应用价值,并筛选出21个可适度应用的品种,此外还得出了园林应用风险较高、在上海园林中综合应用价值低、不适合或不提倡栽培应用的6个芍药品种。

本研究结果与芍药品种栽培应用中的实际综合表现相符,春晓、富士、银边红阁等15个品种的生长势强健,观赏价值高,管养繁殖容易,综合表现佳;凤羽落金池、天香奪锦、红楼子等6个品种则整体表现不佳,甚至死亡。研究结果很好地论证了AHP建立的芍药综合评价体系为日后有效筛选出适合在上海地区园林栽培与应用的观赏芍药新优品种提供了科学依据。

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