120個(gè)有髯鳶尾品種的園林應(yīng)用綜合評(píng)價(jià)

朱 瑩

宋 華

劉恒星

王雪芹

鄧 蓮

有髯鳶尾(Bearded iris)是對(duì)垂瓣上有須毛狀附屬物的鳶尾屬植物的統(tǒng)稱，現(xiàn)多指鳶尾屬須毛狀附屬物亞屬之間的雜交品種群。有髯鳶尾是近代觀賞花卉中發(fā)展最迅速、花朵變化最驚人、品種增加最多的一類鳶尾[1]。有髯鳶尾品種繁多，花色豐富，花型奇特，具有較高的觀賞價(jià)值。在北京地區(qū)，有髯鳶尾花期為4月中旬—5月中旬，正值“五一”節(jié)日期間，較好地彌補(bǔ)了這一時(shí)期開花植物較少的問題。有髯鳶尾不同品種的適應(yīng)性有一定差異，有的品種適應(yīng)性強(qiáng)，抗寒冷和干旱瘠薄，在北京地區(qū)具有良好的應(yīng)用前景，但也有一些品種適應(yīng)性較差，不能滿足園林綠化的要求。目前，北京地區(qū)有髯鳶尾品種均從國外引種，人們對(duì)不同品種的觀賞特性及適應(yīng)性都不甚了解，從而增加了園林中新品種應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)。為此，對(duì)北京植物園從國外引進(jìn)的120個(gè)有髯鳶尾品種進(jìn)行了觀賞特性和適應(yīng)性的觀測(cè)和記錄，并應(yīng)用層次分析法(AHP)對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，運(yùn)用K-means聚類分析對(duì)評(píng)價(jià)值進(jìn)行等級(jí)劃分，建立系統(tǒng)科學(xué)的有髯鳶尾品種園林應(yīng)用評(píng)價(jià)體系，為有髯鳶尾品種在北京地區(qū)園林推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于北京市海淀區(qū)門頭村苗圃(東經(jīng)116°22′28″、北緯39°97′81″)，海拔60.9m，屬暖溫帶半濕潤(rùn)半干旱大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫為11.6℃，年平均降水量為600mm左右，大部分集中于7、8月。

1.2 試驗(yàn)材料

120個(gè)有髯鳶尾品種于2012年秋天從捷克布拉格植物園引進(jìn)，分別為高生品種33個(gè)，中生品種82個(gè)，矮生品種5個(gè)。每個(gè)品種5株，先盆栽緩苗，2014年春天種植于試驗(yàn)地，采用高壟種植。2015年開始進(jìn)行觀測(cè)，常規(guī)養(yǎng)護(hù)管理。

1.3 評(píng)價(jià)方法

參考國際上對(duì)有髯鳶尾品種及園林應(yīng)用的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[2-3]，結(jié)合有髯鳶尾在北京地區(qū)露地栽植的觀賞特性及適應(yīng)性，邀請(qǐng)園林專家現(xiàn)場(chǎng)打分，并運(yùn)用層次分析法[4]確定評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立評(píng)價(jià)模型。采用1～9比率標(biāo)度法[4]比較指標(biāo)的相對(duì)重要性，量化各項(xiàng)指標(biāo)，計(jì)算各因素權(quán)重。

制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)對(duì)有髯鳶尾品種為期3年的觀察記錄，按照評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分，并計(jì)算它們?cè)诒本┑貐^(qū)園林中應(yīng)用的綜合評(píng)價(jià)分值，進(jìn)行評(píng)價(jià)等級(jí)劃分。

1.3.1 評(píng)價(jià)體系模型的構(gòu)建

結(jié)合專家打分，構(gòu)建了4個(gè)層次的有髯鳶尾品種園林應(yīng)用價(jià)值的綜合評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)模型(圖1)。該模型包含目標(biāo)層(A)、準(zhǔn)則層(B)、因子層(C)和最底層(D)。目標(biāo)層A為有髯鳶尾品種園林應(yīng)用價(jià)值的綜合評(píng)價(jià)；準(zhǔn)則層B為影響有髯鳶尾品種園林應(yīng)用的主要因子，分別為單花觀賞特性(B1)、整體觀賞特性(B2)及適應(yīng)性(B3)；因子層C為14個(gè)具體評(píng)價(jià)指標(biāo)，是隸屬于主要性狀(B)的主要評(píng)價(jià)因子，由花期遲早、花繁密度、抗病蟲害能力等14個(gè)指標(biāo)組成；最底層D為待評(píng)價(jià)的120個(gè)有髯鳶尾品種。

圖1 有髯鳶尾品種園林應(yīng)用的綜合評(píng)價(jià)模型(作者繪)

1.3.2 權(quán)重的計(jì)算

采用1～9標(biāo)度法，邀請(qǐng)專家分別對(duì)準(zhǔn)則層、因子層間各因子的相對(duì)重要度進(jìn)行兩兩比較以構(gòu)造判斷矩陣，計(jì)算準(zhǔn)則層權(quán)重、因子層權(quán)重(表1)及總排序權(quán)值(表2)并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)(CR＜0.100 0，說明該矩陣具有滿意的一致性)。

表1 判斷矩陣及一致性檢驗(yàn)

1.3.3 各評(píng)價(jià)指標(biāo)性狀的記錄及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的制定

以120個(gè)有髯鳶尾品種為調(diào)查對(duì)象，自2015年開始，連續(xù)3年進(jìn)行物候、觀賞特性、適應(yīng)性的觀察、記錄及測(cè)定。

開花期間記錄花期、單葶花朵數(shù)量及分蘗數(shù)。5%花朵初開至95%花朵凋謝的間隔日期為群體花期。單葶花期為1個(gè)花葶上第一朵花開放到最后一朵花凋謝的時(shí)間。單葶花朵數(shù)為每個(gè)花葶上的花朵數(shù)量?；◤接弥背邷y(cè)量，單葶花期、單葶花朵數(shù)、分蘗數(shù)和花徑取3次重復(fù)。花繁密度、花色、花型、花瓣質(zhì)地、花葶比例、株形、生長(zhǎng)勢(shì)及抗病蟲害能力用目測(cè)的方式進(jìn)行。

根據(jù)連續(xù)3年對(duì)有髯鳶尾品種的觀察記錄數(shù)據(jù)，并結(jié)合專家意見，制定因子層各評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)采取5分制，將因子層5個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)性狀分別劃分為5個(gè)等級(jí)，并賦予相應(yīng)的分值(表3)。

1.3.4 綜合評(píng)價(jià)值的計(jì)算及分級(jí)

將每個(gè)品種的14個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)得分值分別與各指標(biāo)的權(quán)重相乘后求和，即得出各品種的綜合評(píng)分值。用K-means聚類分析對(duì)綜合評(píng)分制進(jìn)行聚類分析，并運(yùn)用最小距離法劃分為4個(gè)等級(jí)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

用yaahp V 10.0進(jìn)行模型構(gòu)建、權(quán)重計(jì)算和一致性檢驗(yàn)，用Excel 2007進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分值的計(jì)算，用SPSS 21.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 綜合評(píng)價(jià)體系及指標(biāo)層排序

如表1所示，準(zhǔn)則層3個(gè)評(píng)價(jià)因子的權(quán)重值B1(單花觀賞特性)、B2(整體觀賞特性)和B3(適應(yīng)性)分別為0.197 6、0.490 5和0.311 9，其中B2所占權(quán)重最大，其次為B3。說明有髯鳶尾在園林應(yīng)用中，整體觀賞特性為最重要的因子，其次為適應(yīng)性。在總權(quán)重值中(表2)，抗病蟲害能力C14的權(quán)重值最高，為0.194 4，其次排在前幾位的順序?yàn)槿后w花期C6＞花瓣質(zhì)地C4＞花葶比例C10＞花繁密度C8＞分蘗能力C13，總權(quán)重值在0.074 7～0.146 6之間。其余評(píng)價(jià)因子的總權(quán)重值在0.016 9～0.051 0之間。

表2 各評(píng)價(jià)指標(biāo)層的權(quán)重及總排序權(quán)值

北京地區(qū)夏天高溫高濕易導(dǎo)致有髯鳶尾病蟲害的發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)能直接導(dǎo)致植株死亡，因此相對(duì)于其他性狀指標(biāo)，抗病蟲害能力是決定有髯鳶尾在北京地區(qū)能否大量應(yīng)用的關(guān)鍵因素。有髯鳶尾的園林應(yīng)用中，影響觀賞性的因素主要有花期長(zhǎng)短、花繁密度、花瓣質(zhì)地及花葶比例等。有髯鳶尾花朵較大，花瓣質(zhì)地應(yīng)厚實(shí)、硬度大，才能使花型得到很好的保持，不出現(xiàn)起皺、破裂、下垂、水漬狀及邊緣極薄等縮短花期、降低觀賞質(zhì)量的現(xiàn)象；花葶應(yīng)直立、健壯，才能充分支撐花朵的重量，不使花葶出現(xiàn)倒伏現(xiàn)象；花葶高度與株高的比例要恰當(dāng)，才使花朵能充分顯現(xiàn)出來，不藏在葉叢里。有髯鳶尾品種不能用種子繁殖，分株繁殖是簡(jiǎn)便易行又能保持品種優(yōu)良性狀的常用手段，因此分蘗能力的強(qiáng)弱也是園林應(yīng)用中應(yīng)該考慮的一個(gè)重要因子。其余因子如花型、花色等權(quán)重較小。說明在本評(píng)價(jià)體系中，抗病蟲害能力是主要因素，群體花期、花瓣質(zhì)地和花繁密度等5個(gè)因子為次要因素，而生長(zhǎng)勢(shì)、花徑、株形等8個(gè)因子為一般評(píng)價(jià)因素。

2.2 有髯鳶尾的綜合得分值及評(píng)價(jià)等級(jí)

根據(jù)表3的賦分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)120個(gè)鳶尾品種的14個(gè)指標(biāo)進(jìn)行逐一打分，進(jìn)而依據(jù)所得的14項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的總排序權(quán)值計(jì)算出各品種的綜合評(píng)價(jià)值(表4)。結(jié)果顯示，120個(gè)品種得分差距較大，最高分為4.873 2分，最低分僅為1.963 1分。聚類分析表明，120個(gè)鳶尾品種可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ級(jí)。Ⅰ級(jí)包括‘Prince of Burgundy’‘Ledovel’及‘Flourish’等30個(gè)品種，占總數(shù)的25.0%。這些品種具有抗病蟲害能力強(qiáng)、花期長(zhǎng)、花瓣質(zhì)地厚實(shí)、花葶比例適當(dāng)、著花量大、分蘗能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，在北京地區(qū)具有很強(qiáng)的適應(yīng)性和較高的觀賞性，特別適宜大規(guī)模推廣應(yīng)用。Ⅱ級(jí)包括‘Anagram’‘Fiedday’及‘Jewel Tone’等24個(gè)品種，占總數(shù)的20.0%。這些品種在部分或個(gè)別性狀上有一定缺陷，綜合品質(zhì)較I級(jí)品種稍差，但整體性狀良好，在北京地區(qū)具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值，可在適度范圍內(nèi)推廣應(yīng)用。Ⅲ級(jí)包括‘Erect’‘Ledova Socha’‘Vamp’等35個(gè)品種，這些品種在多個(gè)性狀上存在缺陷，適應(yīng)性或者觀賞性大為降低，很難滿足園林應(yīng)用的要求，在北京地區(qū)特定環(huán)境或特定要求下小范圍應(yīng)用，不宜進(jìn)行大面積推廣。Ⅳ級(jí)包括‘Jarni Sen’‘Snow Fleck’‘Live Music’等31個(gè)品種，這些品種在多個(gè)性狀上存在嚴(yán)重缺陷，適應(yīng)性和觀賞性不能滿足園林應(yīng)用的要求，不宜在北京地區(qū)推廣應(yīng)用，但可作為種質(zhì)資源進(jìn)行收集保存或在特定環(huán)境下應(yīng)用，如‘Jarni Sen’的花色為少有的淺粉色，可作為培育粉紅色品種的種質(zhì)資源；又如‘Oriental Baby’的株形極為矮小，花色也較為艷麗，適宜栽植于巖石園內(nèi)。

表3 有髯鳶尾品種園林應(yīng)用的評(píng)價(jià)指標(biāo)及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

表4 有髯鳶尾品種園林應(yīng)用綜合評(píng)分值及其等級(jí)

3 討論

層次分析法是一種定性和定量相結(jié)合、系統(tǒng)性、層次化的多目標(biāo)決策分析方法，其核心是將決策者的經(jīng)驗(yàn)判斷定量化，增強(qiáng)了決策依據(jù)的準(zhǔn)確性，在目標(biāo)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜且缺乏統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的情況下更為實(shí)用[4]。層次分析法既包含了主觀的邏輯判斷和分析，又發(fā)揮了定量分析的優(yōu)勢(shì)，構(gòu)造兩兩比較的判斷矩陣來確定不同性狀對(duì)綜合性狀的影響權(quán)重，消除了由偶然因素造成的認(rèn)識(shí)上的差異，使加權(quán)值更客觀合理[5]。近年來，層次分析法廣泛應(yīng)用于城市景觀評(píng)價(jià)[6-7]、野生植物資源評(píng)價(jià)[8-9]及觀賞品種綜合評(píng)價(jià)[10-13]等諸多領(lǐng)域，為生產(chǎn)實(shí)踐中的篩選評(píng)價(jià)提供了一種客觀可靠的分析方法。

本研究在多年的栽培觀測(cè)下，廣泛征求專家的意見，再參考國際上對(duì)有髯鳶尾品種的綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合北京地區(qū)園林綠化的具體需求，構(gòu)建了北京地區(qū)有髯鳶尾品種綜合評(píng)價(jià)模型。3個(gè)準(zhǔn)則層指標(biāo)的權(quán)重為：整體觀賞特性B2>適應(yīng)性B3>單花觀賞特性B1。觀賞性權(quán)重高符合人們對(duì)園林植物品種觀賞性狀的較高要求，這與葉康[14]對(duì)芍藥品種、邱胤暉等[15]對(duì)三角梅品種、王玲玲等[16]對(duì)桂花品種的評(píng)價(jià)結(jié)果一致。在因子層C的14個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)中，抗病蟲害能力C14總排序權(quán)值最高(0.194 4)，這與王清萍等[17]對(duì)山東栽培高型有髯鳶尾的評(píng)價(jià)結(jié)果一致。這也說明抗病蟲害能力是有髯鳶尾在北京地區(qū)園林應(yīng)用綜合評(píng)價(jià)中的主要因素。據(jù)筆者觀察，有髯鳶尾抗寒性較強(qiáng)，在北京地區(qū)露地栽植可以順利越冬，但夏天的高溫高濕易導(dǎo)致病蟲害的發(fā)生，尤其根部積水極易導(dǎo)致根腐病的發(fā)生，因此有髯鳶尾在園林應(yīng)用中要注意栽植地的選擇，宜栽植于地勢(shì)較高的地方。同時(shí)，要篩選抗病蟲害能力強(qiáng)的品種，使其更好地在園林中推廣應(yīng)用。

K-means聚類分析可有效地對(duì)評(píng)估品種進(jìn)行合理的聚類分析[18]，本研究將供試的120個(gè)品種的得分結(jié)果用K-means聚類分析法分為4個(gè)等級(jí)，可相對(duì)應(yīng)為園林應(yīng)用中的優(yōu)、良、中和差4個(gè)等級(jí)：表現(xiàn)優(yōu)秀的I級(jí)品種30個(gè)，觀賞性好，適應(yīng)性強(qiáng)，在北京地區(qū)可廣泛用于花境、巖石園或?qū)ｎ悎@中；表現(xiàn)良好的Ⅱ級(jí)品種24個(gè)，觀賞性和適應(yīng)性較Ⅰ級(jí)品種稍差，但綜合性狀尚為良好，也可根據(jù)品種特性在適度范圍內(nèi)用于花境、巖石園或?qū)ｎ悎@中；表現(xiàn)中等的Ⅲ級(jí)品種35個(gè)，適應(yīng)性或觀賞性大為降低，只能在特定環(huán)境或特定要求下小范圍應(yīng)用；表現(xiàn)較差的Ⅳ級(jí)品種31個(gè)，適應(yīng)性和觀賞性不能滿足園林應(yīng)用的要求，僅推薦作為種質(zhì)資源進(jìn)行收集保存或特定環(huán)境下應(yīng)用。得分結(jié)果與120個(gè)品種在實(shí)際栽培中的表現(xiàn)高度相符。這充分表明，在北京地區(qū)，本研究構(gòu)建的有髯鳶尾品種園林應(yīng)用綜合評(píng)價(jià)體系選用的評(píng)價(jià)因子綜合考量了各品種的觀賞特性和適應(yīng)性，基本能反映有髯鳶尾品種的品質(zhì)特性及園林應(yīng)用中對(duì)優(yōu)秀品種的要求，評(píng)價(jià)方法具有一定的可信度和較佳的適合度，可在北京地區(qū)用于對(duì)有髯鳶尾品種進(jìn)行園林應(yīng)用的評(píng)價(jià)和優(yōu)選。

4 結(jié)論

建立的綜合評(píng)價(jià)模型可供北京地區(qū)有髯鳶尾品種園林應(yīng)用的評(píng)價(jià)和優(yōu)選。14個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)中，抗病蟲害能力是有髯鳶尾品種在園林應(yīng)用綜合評(píng)價(jià)中的主要因素，群體花期、花瓣質(zhì)地、花繁密度、花葶比例和分蘗能力5個(gè)因子為次要因素?！甃edovel’‘Prince of Burgundy’‘Flourish’等30個(gè)品種適宜在北京地區(qū)大規(guī)模推廣應(yīng)用，‘Anagram’‘Fiedday’‘Jewel Tone’等24個(gè)品種可適度推廣應(yīng)用。