多季開花木蘭綜合評(píng)價(jià)體系的建立及優(yōu)良品種篩選

張杰 張春英 奉樹成

摘 ? ?要：為擴(kuò)大木蘭科木蘭屬植物優(yōu)良品種在上海乃至長三角地區(qū)的推廣應(yīng)用，運(yùn)用層次分析法（AHP）建立了多季開花木蘭綜合評(píng)價(jià)模式，從植株形態(tài)、花部形態(tài)、生長適應(yīng)性3個(gè)方面篩選出11個(gè)評(píng)價(jià)因子，對(duì)39個(gè)木蘭品種的應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：花期、花量、抗寒等性狀指標(biāo)是影響木蘭應(yīng)用的主要因子。根據(jù)AHP評(píng)價(jià)結(jié)果，將39個(gè)木蘭劃分為5個(gè)等級(jí)：Ⅰ級(jí)包括2個(gè)品種（種）;Ⅱ級(jí)包括7個(gè)木蘭品種（種）;Ⅲ級(jí)包括15個(gè)木蘭品種（種）;Ⅳ級(jí)包括13個(gè)木蘭品種（種）;Ⅴ級(jí)包括2個(gè)品種（種）。綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，隸屬Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)的‘紅吉星、‘鄉(xiāng)村紅和‘紅笑星等多季開花木蘭品種（種）在上海地區(qū)綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)良。

關(guān)鍵詞：多季開花木蘭;綜合評(píng)價(jià);層次分析法;花期

中圖分類號(hào)：Q949.747.1 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ?DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2019.11.006

Abstract： In order to expand the popularization and application of fine Magnolia varieties in Shanghai and even the Yangtze River Delta region， a comprehensive evaluation model of Magnolia officinalis was established by using analytic hierarchy process （AHP）， from plant morphology and flower morphology. Eleven evaluation factors were selected from three aspects of growth adaptability， and the application value of 39 Magnolia varieties was comprehensively evaluated. The results showed that flowering， flower quantity and cold resistance were the main factors affecting the application of Magnolia. According to the results of AHP evaluation， 39 Magnolia were divided into 5 grades： gradeⅠincluded 2 varieties （species）， grade II included 7 Magnolia varieties （species）， grade III included 15 Magnolia varieties （species）， grade IV 13 Magnolia varieties （species）， and the third grade included 15 Magnolia varieties （species）， and the third grade included 15 Magnolia varieties （species）. Grade V includes 2 varieties （species）. The results of comprehensive evaluation showed that the comprehensive characters of‘Lucky， ‘Rustica Rubraand‘Star belonging to gradeⅠand II were excellent in Shanghai.

Key words： Multi-season flowering Magnolia; comprehensive evaluation; analytic hierarchy process; flowering period

木蘭科經(jīng)典分類系統(tǒng)中將木蘭屬（Magnolia L.）細(xì)分為木蘭亞屬（Subgen. Magnolia）和玉蘭亞屬（Subgen. Yulania）[1]。木蘭屬植物為常綠或落葉的喬灌木，其株型優(yōu)美、花大色艷、香氣濃郁，是著名觀賞花木[2-3]。據(jù)統(tǒng)計(jì)全世界現(xiàn)有木蘭屬注冊(cè)品種在1 000個(gè)以上，玉蘭亞屬有200種以上[4-5]。多季開花木蘭（Multi-season flowering Magnolia）指在自然條件下可以春夏或春秋兩次開花，部分品種甚至在春夏秋三季開花的木蘭;極大的提高了觀賞效果，其應(yīng)用研究在園林綠化中具有重大意義。上海植物園多年來從國內(nèi)外引進(jìn)木蘭屬植物100多種，現(xiàn)有39個(gè)多季開花木蘭品種（種）生長良好;需建立一套合適的評(píng)價(jià)體系，從植株形態(tài)、花部形態(tài)、生長適應(yīng)性三個(gè)方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以便于指導(dǎo)今后的種質(zhì)篩選、生產(chǎn)應(yīng)用及新品種選育等工作。近年來，層次分析法（Analytic Hierarchy Process，簡稱AHP）在觀賞園藝植物評(píng)價(jià)與選育等方面得到廣泛應(yīng)用，取得良好效果，但在木蘭屬植物研究中尚未查到應(yīng)用文獻(xiàn)。

層次分析法是美國匹茨堡大學(xué)運(yùn)籌學(xué)家薩蒂（Saaty T. L.）于20世紀(jì)70年代初提出的一種系統(tǒng)分析法，目前在我國經(jīng)濟(jì)管理、能源系統(tǒng)分析、科研成果評(píng)價(jià)等領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。它是一種定量與定性相結(jié)合，將人的主觀判斷用數(shù)量形式表達(dá)和處理的方法，因而在客觀上大大提高了評(píng)價(jià)結(jié)果的有效性、可靠性和可行性。因此，本文運(yùn)用該方法對(duì)上海植物園引進(jìn)的多季開花木蘭建立綜合評(píng)價(jià)體系，旨在篩選適合上海地區(qū)種植的優(yōu)良品種，為下一步推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)和品種參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為上海植物園近年來從國內(nèi)外引進(jìn)的39個(gè)木蘭屬品種（種）引種后適應(yīng)性生長3年以上，每種至少5棵以上，各品種規(guī)格選擇地徑3 cm以上，性狀穩(wěn)定、生長健壯的植株作為樣本，每種選擇5株作為觀察對(duì)象。

1.2 試驗(yàn)方法

綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系采用3層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，指標(biāo)的選取從科學(xué)性、可比性、客觀性和可操作等幾個(gè)方面綜合考慮，所選取的指標(biāo)概念明確，數(shù)據(jù)容易獲取，并能轉(zhuǎn)化成評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行表述。結(jié)合前人的理論研究成果，初步建立多季木蘭的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系框架，該評(píng)價(jià)指標(biāo)體系有目標(biāo)層（A）、準(zhǔn)則層（B）和方案層（C）組成（表1），具體評(píng)價(jià)指標(biāo)包括植株形態(tài)指標(biāo)（整體效果、分枝級(jí)、株高、冠型），花部形態(tài)指標(biāo)（花期長短、著花量、花色、花徑、花型、花期早晚、花香、花質(zhì)地）和生長適應(yīng)性指標(biāo)（抗寒能力、抗病蟲害能力、抗鹽堿害能力、抗旱能力）等16個(gè)。

由于各指標(biāo)的作用不同，對(duì)評(píng)價(jià)的結(jié)果影響程度差異明顯，為了區(qū)分各指標(biāo)對(duì)綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)的影響，對(duì)各指標(biāo)的重要性進(jìn)行比較然后得出指標(biāo)權(quán)重值。本試驗(yàn)采用層次分析法（AHP）和專家調(diào)查評(píng)判法（Delphi）相結(jié)合的方法來確定各指標(biāo)權(quán)值。試驗(yàn)邀請(qǐng)9位從事植物分類、植物資源、植物栽培學(xué)等工作的專家填寫調(diào)查表。根據(jù)專家的意見首先篩選11個(gè)指標(biāo)作為最終考察指標(biāo)（表1），用層次分析法中1～9的標(biāo)度確定準(zhǔn)則層和方案層各指標(biāo)的重要性，用yaahp 0.6.0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9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1。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)11個(gè)指標(biāo)的賦分劃界情況見表2。

2 結(jié)果與分析

2.1 綜合評(píng)價(jià)體系分析

由表1綜合評(píng)價(jià)體系框架及權(quán)重平均值可以看出，準(zhǔn)則層和方案層各權(quán)重平均值差異明顯。準(zhǔn)則層中花部形態(tài)（B2）權(quán)重平均值最高為0.596 5，生長適應(yīng)性（B3）權(quán)重平均值為0.269 7，植株形態(tài)（B1）權(quán)重平均值最低為0.133 9;花部形態(tài)（B2）明顯比生長適應(yīng)性（B3）和植株形態(tài)（B1）都要重要。植株形態(tài)方案層中整體效果（C1）權(quán)重平均值為0.083 1，分枝級(jí)（C2）權(quán)重平均值是0.035 5，株高（C3）權(quán)重平均值為0.015 3，整體效果（C1）明顯比分枝級(jí)（C2）和株高（C3）重要?；ú啃螒B(tài)方案層中花期長短（C4）權(quán)重平均值0.244 0，著花量（C5）權(quán)重平均值為0.191 9，花色（C6）權(quán)重平均值為0.083 4，花型（C7）權(quán)重平均值為0.040 8，花徑（C8）權(quán)重平均值0.036 4;花期長短（C4）和著花量（C5）明顯比花色（C6）、花型（C7）和花徑（C8）重要。生長適應(yīng)性方案層中抗寒能力（C9）權(quán)重平均值為0.174 2，抗病蟲害能力（C10）權(quán)重平均值為0.062 2，抗鹽堿能力（C11）權(quán)重平均值為0.033 3;抗寒能力（C9）明顯比抗病蟲害能力（C10）和抗鹽堿能力（C11）重要。整個(gè)方案層中花期長短（C4）最為重要，其次是著花量（C5）和抗寒能力（C9），然后是花色（C6）、整體效果（C1）和抗病蟲害能力（C10），花型（C7）、花徑（C8）、分枝級(jí)（C2）和抗鹽堿能力（C11）權(quán)重平均值一般，株高（C3）權(quán)重平均值最低;說明方案層中花期長短（C4）最為重要，其次是著花量（C5）和抗寒能力（C9），株高（C3）最后考慮。準(zhǔn)則層中花布形態(tài)（B2）權(quán)重平均值最大，生長適應(yīng)性（B3）權(quán)重平均值次之，植株形態(tài)（B1）權(quán)重平均值最小;這說明多季木蘭評(píng)價(jià)體系準(zhǔn)則層中花部形態(tài)（B2）占絕對(duì)優(yōu)勢，其次是生長適應(yīng)性（B3），最后是植株形態(tài)（B1）。這與9位專家前期反饋的重要性評(píng)估一致，可以進(jìn)行下一步研究。

2.2 評(píng)價(jià)結(jié)果分析

根據(jù)表3的調(diào)查結(jié)果，對(duì)照表2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11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：P=WiPi。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（種）的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果見表3。按照所獲得的綜合評(píng)分，39個(gè)木蘭被劃分為5個(gè)等級(jí)（表3）：推廣應(yīng)用價(jià)值最高的Ⅰ級(jí)（P值≥8），只有‘紅吉星和‘鄉(xiāng)村紅2個(gè)木蘭品種（種）;應(yīng)用價(jià)值較高的Ⅱ級(jí)（8>P值≥7），包括‘紅笑星、‘紅霞、‘紅金星、‘紅壽星、‘紫霞、‘紅元寶和‘玫紅7個(gè)木蘭品種（種）;應(yīng)用價(jià)值一般的Ⅲ級(jí)（7>P值≥6），包括‘皇家之星、‘綠星和‘青皮玉蘭等15個(gè)木蘭品種（種）;應(yīng)用價(jià)值較低的Ⅳ級(jí)（6>P值≥5），包括‘白玫瑰、‘丹馨玉蘭和柳葉玉蘭等13個(gè)木蘭品種（種）;應(yīng)用價(jià)值最低的Ⅴ級(jí)（P值<5），包括‘皇冠和‘金色禮品2個(gè)品種（種）。綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，隸屬Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)的‘紅吉星、‘鄉(xiāng)村紅和‘紅笑星等多季木蘭品種（種）在上海地區(qū)有很大的應(yīng)用前景。

3 結(jié)論與討論

木蘭科植物擁有1 000個(gè)以上的栽培品種，其中玉蘭亞屬有200個(gè)品種（種）以上[1，4-5]，其與木蘭屬間部分雜交具有親和性[6-7]。因此，木蘭屬遺傳背景及其復(fù)雜[4，8]，這就使得木蘭品種間的觀賞特性和生物學(xué)特性差異較大，必須要建立一個(gè)系統(tǒng)全面的綜合評(píng)價(jià)體系應(yīng)用于推廣和指導(dǎo)新品種選育工作[2-4]。本研究是在借鑒其他花卉綜合評(píng)價(jià)機(jī)制的基礎(chǔ)上，邀請(qǐng)專家根據(jù)實(shí)際情況，結(jié)合定量和定性指標(biāo)相結(jié)合的方法，初步建立適用于多季木蘭AHP的綜合評(píng)價(jià)模型[9-12]，試驗(yàn)證明該綜合評(píng)價(jià)模型切實(shí)可行與觀測結(jié)果吻合。

在多季木蘭AHP的綜合評(píng)價(jià)模型中，共有3個(gè)準(zhǔn)則層包含11個(gè)指標(biāo)。準(zhǔn)則層B中，花部形態(tài)（B2）分布的權(quán)重最大，生長適應(yīng)性（B3）次之，即木蘭主要以觀花為主，作為園林綠化樹種，生長適應(yīng)性也不容忽視[5，13]。指標(biāo)層C中，花期長短（C4）的平均權(quán)重值最大，其次是花量（C5）的平均權(quán)重值，即體現(xiàn)重要性又符合現(xiàn)在育種和市場要求，即人們希望培育出花期長、花量大的木蘭品種?？购裕–9）也是上海地區(qū)木蘭引種和育種要考慮的重要因素，考慮到木蘭屬中落葉類品種（種）主要分布在我國溫帶和西南高山，常綠類品種（種）主要分布在亞熱帶和熱帶地區(qū)的情況而制定[2-3]，其他地區(qū)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整適應(yīng)性指標(biāo)。木蘭屬植物的花、葉、果均可供觀賞，其中葉型獨(dú)特的柳葉木蘭（Magnolia salicifolia）、漏斗葉望春玉蘭（Magnolia biondii）、凹葉木蘭（Magnolia sargentiana）和花葉玉蘭（Magnolia denudata）等觀葉價(jià)值也非常高。秋日里，黃山木蘭（Magnolia cylindrica）、望春玉蘭（Magnolia biondii）和華中木蘭（Magnolia denudata）的累累碩果也能引無數(shù)人側(cè)目，是否可以作為評(píng)價(jià)指標(biāo)有待于進(jìn)一步研究[2-4]。

本研究供試材料主要以多季木蘭為主，花期長短主要考慮多季木蘭的花期，忽略一季花木蘭的花期優(yōu)劣，況且花期權(quán)重均值又比較大，這就造成在上海地區(qū)適應(yīng)性較好的白玉蘭（Magnolia denudata）等品種（種）的綜合評(píng)價(jià)較低，如果只考慮春季花期綜合評(píng)價(jià)結(jié)果如何，還有待于進(jìn)一步研究。由于木蘭科植物遺傳背景復(fù)雜，本次試驗(yàn)引種的苗木都是嫁接苗，引種年限具有差異性，嫁接砧木不一致，以上因素對(duì)于本試驗(yàn)結(jié)果的影響尚不清楚。多季木蘭由于多次開花，栽培養(yǎng)護(hù)措施與白玉蘭等一季木蘭有諸多不同，需要制定相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范栽培養(yǎng)護(hù)，但目前尚屬空白。多季木蘭是近些年培育的新品種，由于體量相對(duì)較小，便造成其園林應(yīng)用形式和植物配置模式更加靈活。目前我國園林設(shè)計(jì)者和種植者對(duì)于多季木蘭的認(rèn)知水平普遍偏低，需要開展該方面的知識(shí)培訓(xùn)。

白玉蘭是上海市的市花，姊妹群體是上?！八幕苯ㄔO(shè)的重要植物材料，開展木蘭科木蘭屬植物的應(yīng)用研究意義重大。運(yùn)用層次分析法（AHP）建立了多季木蘭綜合評(píng)價(jià)模式，從植株形態(tài)、花部形態(tài)、生長適應(yīng)性3個(gè)方面篩選出11個(gè)評(píng)價(jià)因子，對(duì)39個(gè)木蘭品種（種）的應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，隸屬Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)的‘紅吉星玉蘭、‘鄉(xiāng)村紅玉蘭等多季木蘭品種（種）在上海地區(qū)綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)良，應(yīng)用前景廣闊。多季木蘭AHP的綜合評(píng)價(jià)體系相對(duì)客觀、較為合理、實(shí)用性較強(qiáng)，可以用于后續(xù)多季木蘭資源品種評(píng)價(jià)，指導(dǎo)育種的親本選擇和子代的優(yōu)選以及推廣應(yīng)用等。

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