黃元貞, 劉海平, 馬 良, 吳沙沙, 張一鳴, 翟俊文

(1.福建農林大學園林學院；2.福建農林大學蘭科植物保護與利用國家林業(yè)與草原局重點實驗室，福建 福州 350002)

蘭科蝦脊蘭屬(Calanthe)植物全屬約150種，中國約有49種5變種，主要分布在西南和長江以南地區(qū)[1-2].蝦脊蘭屬植株葉大，花色鮮艷，且整個花序疊加有序，具有較高的觀賞價值，可做盆栽或地被應用于庭院和公共園林中[3-4].早在15世紀，日本就掀起了“賞蝦脊蘭”風潮，20世紀50年代日本園藝學家不斷嘗試雜交新品種并致力于蝦脊蘭屬植物的觀賞性培植[5].國內對蝦脊蘭屬植物的應用評價報道較少.黃寶華等[6]在引種的15種蝦脊蘭屬植物中篩選出10種適合在福建漳州地區(qū)栽培應用，并提出適合其生長的環(huán)境因子；林兵等[7]對蝦脊蘭屬植物的引種栽培進行了深入研究，闡述國內蝦脊蘭屬植物引種后適宜的栽培條件.以上研究對蝦脊蘭屬植物的引種栽培和繁殖技術做出了論述，但未有對其觀賞價值的研究報道.層次分析法是運用多因素分級處理來確定權重的方法，是一種定性定量結合、系統(tǒng)化、層次化的分析方法，可將人的主觀判斷和定性分析量化表述、轉換和處理[8].目前在蠟梅Chimonanthuspraecox、桂花Osmanthusfragrans、鳶尾Iristectorum、地被菊Chrysanthemummorifolium、花葉蘆竹Arundodonax‘Versicolor’、風車草Cyperusinvolucratus、大花萱草Hemeroallishybridu等觀賞植物的資源、品種性狀、品種抗逆性等方面已廣泛運用層次分析法并建立相應的評價體系[9-14].本試驗在對蝦脊蘭屬植物調查、引種收集和栽培應用的基礎上，運用層次分析法構建其觀賞特性、生長適應性和潛在價值的評價指標，旨在為福州地區(qū)及亞熱帶氣候區(qū)蝦脊蘭屬植物資源的合理利用、評價、引種提供參考.

1 材料

試驗地點位于福建農林大學森林蘭苑(北緯26°05′20″，東經119°13′45″，于2011年建成，共引種蝦脊蘭屬植物36種)，冬短夏長，年平均氣溫16～20 ℃，極端氣溫最高42.3 ℃，最低零下6 ℃，年相對濕度約77%.選取12種生長狀況良好的蝦脊蘭屬植物(表1)進行試驗，每種15株作為重復，種植模式及水肥管理一致.

表1 測試的12種蝦脊蘭屬植物Table 1 12 Calanthe plants tested

2 方法

2016年3月至2017年8月采用問卷調查法和層次分析法來確定蝦脊蘭屬植物的綜合性評價指標因子、評價標準和權重.

2.1 數據來源

2.1.1 問卷設計 本試驗問卷分為問卷一和問卷二.問卷一是針對專家進行的指標兩兩重要性比較，重要性量化依據1～9標度法[12].問卷二根據被調查者(森林蘭苑游客)的主觀感受對19項評價指標打分，指標采用李克特(Likert)量表法測量，采用語義學標度分成5個測量等級，分別為很好、較好、一般、較差、很差(依次賦予5、4、3、2、1分)，并以層次分析法得到的權重計算植株的最終得分[15].

2.1.2 問卷發(fā)放 問卷一從2016年5月至2016年7月共發(fā)放25份，回收25份且均為有效問卷.

問卷二從2016年8月至2017年8月隨機對福建農林大學森林蘭苑的游客進行問卷調查，共發(fā)放問卷200份，回收188份，有效問卷175份.被調查者中，20歲以下占18.7%，20～35歲占22.5%，36～45歲占19.1%，46～55歲占18.8%，56歲以上占20.9%.

2.2 數據計算

2.2.1 層次結構模型的構建 由問卷一的數據整理構建出蝦脊蘭屬植物價值評價體系的層次結構，由目標層(A)、準則層(C)、方案層(P)構成.準則層包括觀賞性、生長適應性、潛在價值.觀賞性的方案層包括花、葉、根；生長適應性的方案層包括光照、濕度、溫度、抗性；潛在價值的方案層包括藥用價值、保育價值(圖1).

2.2.2 評分標準的制定 由問卷二的數據整理制定5分制評分標準，構成了由總目標、主要性狀、評價指標、評分標準等組成的多層次評價系統(tǒng).

(1)觀賞性評價:觀賞性評價從植株的花、葉、根3個方面進行評價，根據評價的觀賞特性，參考各專家意見和游客觀賞喜好，擬定各因子(花色、花香、花莖、唇瓣顏色等因子)5分制評價標準，總分45分(表2).

圖1 12種蝦脊蘭屬植物綜合性評價模型Fig.1 Comprehensive evaluation model for 12 species of Calanthe

得分花花色花香花徑cm唇瓣顏色花朵數量花朵觀賞期d根假鱗莖最大處直徑/cm葉綠期長短葉片觀賞性5紅、黃濃香≥5.0有4種及以上顏色異于花瓣≥15≥50>5.0全年常綠有5種顏色4粉、橙、橘清香4.1～5.0有3種顏色異于花瓣11～1541～504.0～5.010～11個月有4種顏色3淡粉、淡橙、淡粉淡香3.1～4.0有2種顏色異于花瓣7～1031～403.1～4.07～9個月有3種顏色2淡紫、淡藍、淡綠微香2.1～3.0有1種顏色異于花瓣3～621～302.1～3.04～6個月有2種顏色1紫、藍、綠不香1.0～2.0與花瓣同色≤2≤20≤2.0≤3個月無葉藝,正常葉

(2)生長適應性評價:參考測量數據和園內管理人員的意見，從濕度、溫度、光照、抗性4個方面進行生長適應性評價，擬定各因子5分制評價標準，總分40分(表3)，其中除了對耐蔭評級給予70%的遮陰環(huán)境處理外，其余均在大棚內的生長環(huán)境下調查.福州地區(qū)夏季高溫高濕且光線較強，在2017年7—8月進行耐澇、耐旱、耐熱、耐強光調查.冬季最低氣溫達到-6 ℃，在2017年1—2月觀察植株葉片的凍傷情況，并進行抗寒性評價.在試驗過程中根據植物生長勢強弱、根系分布、根系發(fā)達程度進行土壤要求的評價，生長勢越好根系分布越均勻，對土壤的要求越粗放.在整個試驗期間觀察植株的病蟲害情況.

表3 生長適應性評價標準Table 3 Evaluation indexes of adaptability

(3)潛在價值評價:除觀賞價值，蝦脊蘭屬植物的根、莖、葉還具有藥用功效[2].近年來由于過度采挖、生境破碎化等因素造成大量蝦脊蘭屬植物的生存面臨各種威脅，參考文獻[16]擬定各因子5分制評價標準(總分10分)對蝦脊蘭屬植物的潛在價值進行評價.因蝦脊蘭屬植物的藥用價值挖掘較少，故采用兩個等級(5分為存在藥用價值記錄，1分為未見藥用價值記錄)對其進行評價.保育價值則通過對蝦脊蘭屬植物的瀕危狀況進行評價，若該種植物已處于野外滅絕狀態(tài)，說明其保育工作刻不容緩，保育價值極高，則記錄5分，處于極度瀕危、瀕危、易危、無危的蝦脊蘭屬植物則分別記錄4、3、2、1分.

表4 A-C、C-P判斷矩陣及其一致性檢驗1)Table 4 A-C， C-P matrix and consistency test

1)A為目標層，C為準則層(C1、C2、C3分別為觀賞性、生長適應性、潛在價值)，P為方案層(P1～P7分別為花、葉、根、光照、濕度、溫度、抗性、藥用價值、保育價值)；當CR<0.10，說明具有滿意的一致性.

n為層數量，AW為矩陣A的特征向量，AWi為AW的第i個分量，Wi為所求特征向量，并計算出某一層次各因素相對上一層次某因素的相對重要性權值[10].為保證數據的可靠性和合理性,還需對判斷矩陣進行一致性檢驗，CI=(λmax-1)/(n-1)，且CR=CI/RI[12](CI為一致性指標，CR為一致性比率 ，RI為隨機一致性指標)，當CR<0.10時，判斷矩陣具有滿意的一致性[12]，否則需對判斷矩陣進行調整.RI對應矩陣各階數值(n=1，RI=0.00；n=2，RI=0.00；n=3，RI=0.58；n=4，RI=0.90；n=5，RI=1.12；n=6，RI=1.24)[17].

測量蝦脊蘭屬植物的基礎數據后，結合問卷調查和專家意見，構建出A-C、C-P的判斷矩陣(表4)，由矩陣計算出相對應的權重并檢驗其一致性.

3 結果與分析

通過一致性檢驗后得到合理的判斷矩陣，將各個具體評價指標的權重逐層加權，最終得出層次總排序.總排序結果(表5)顯示：在觀賞性(C1)的方案中，花(P1)所占權重最大，葉(P2)次之，由此可見，花和葉是蝦脊蘭屬植物的重要評價指標；在生長適應性(C2)的方案中，光照(P4)所占權重最大，濕度(P6)和溫度(P7)次之；在潛在價值(C3)的方案中，藥用價值(P8)所占的權重大于保育價值(P9).

表5 層次權重計算結果Table 5 Calculation of hierarchical weight

按照觀賞性、生長適應性、潛在價值分別進行評分，再根據各因素的權重按層次順序計算出該種的綜合評價值.結果(表6)表明：12種蝦脊蘭屬植物在福州地區(qū)的綜合性評價得分高低為：大黃花蝦脊蘭>三褶蝦脊蘭>銀帶蝦脊蘭>長距蝦脊蘭>腎唇蝦脊蘭>樂昌蝦脊蘭>翹距蝦脊蘭>中華蝦脊蘭>澤瀉蝦脊蘭>流蘇蝦脊蘭>劍葉蝦脊蘭>鐮萼蝦脊蘭.

3.1 觀賞性

12種蝦脊蘭屬植物整體姿態(tài)差異不大，觀賞期較為集中，且都為常綠植物.將觀賞價值分為3個等級.Ⅰ級(>21.70分)植物中的大黃花蝦脊蘭、三褶蝦脊蘭、銀帶蝦脊蘭、長距蝦脊蘭的觀賞價值最高，開花天數達30～37 d；大黃花蝦脊蘭的花朵顏色為黃色，花徑4～7 cm，花序上具花9～15朵；三褶蝦脊蘭存在葉藝；銀帶蝦脊蘭葉片具有2～3條白色條帶；長距蝦脊蘭的花朵顏色為純白色而后轉為橘黃色，唇瓣上具有3～5列小瘤狀附屬物.Ⅱ級(20.10～21.20分)植物中的流蘇蝦脊蘭、翹距蝦脊蘭，花朵顏色為粉色、淺紅色，花徑3～5 cm；樂昌蝦脊蘭、腎唇蝦脊蘭、中華蝦脊蘭的花朵顏色為黃綠色、紫紅色、淡粉色，花朵的觀賞期為22～26 d.Ⅲ級(<20.00分)植物中的劍葉蝦脊蘭，花朵顏色為黃綠色，花序上具花14～20朵，花徑0.7 cm；鐮萼蝦脊蘭、澤瀉蝦脊的花朵顏色分別為粉紅色、白色，花徑2～3 cm，花序上具花3～5朵.

表6 綜合評價值Table 6 Comprehensive evaluation value

3.2 生長適應性

12種蝦脊蘭屬植物在福州地區(qū)的生長情況差異較大，整體上對于土壤的要求較為粗放，但在耐旱、耐熱、耐強光方面有較大的差異.將生長適應性評價結果分為3個等級.Ⅰ級(>11.96分)植物有流蘇蝦脊蘭、三褶蝦脊蘭、銀帶蝦脊蘭，在福州地區(qū)生長較好，4組試驗植株均未出現萎蔫及凍傷現象.Ⅱ級(11.60～11.90分)植物有樂昌蝦脊蘭、翹距蝦脊蘭、腎唇蝦脊蘭、澤瀉蝦脊蘭、長距蝦脊蘭，在福州地區(qū)能夠生長，長勢一般，個別出現病害.Ⅲ級(7.40～11.40分)植物中的劍葉蝦脊蘭、中華蝦脊蘭在冬季易受霜害，個別植株出現死亡現象；鐮萼蝦脊蘭、流蘇蝦脊蘭極易受熱害，出現花苞灼傷、萎蔫等情況，還會出現葉片枯焦甚至植株死亡的現象.

3.3 潛在價值

12種蝦脊蘭屬植物在保育價值方面差異不大，但在藥用價值方面相差甚遠.在藥用價值方面，劍葉蝦脊蘭、流蘇蝦脊蘭具有解毒消腫、止痛等作用[18]；其他種類的藥用價值尚未見報道.在瀕危狀況方面，樂昌蝦脊蘭、中華蝦脊蘭處于極度瀕危狀態(tài)，保育價值較高；大黃花蝦脊蘭、翹距蝦脊蘭處于瀕危狀態(tài)，保育價值次之；其他種類暫處于無危狀態(tài).

4 結論與討論

本試驗結果表明：大黃花蝦脊蘭、三褶蝦脊蘭、銀帶蝦脊蘭、長距蝦脊蘭等4種蝦脊蘭屬植物的觀賞價值及生長適應性均相對較高，適合在福州地區(qū)園林景觀中推廣應用，建議可作群植為主景的花境.翹距蝦脊蘭、樂昌蝦脊蘭、腎唇蝦脊蘭、中華蝦脊蘭在福州地區(qū)的生長適應性較好，花的顏色各具特色，可在福州地區(qū)園林景觀中用于點綴花叢.劍葉蝦脊蘭的生長適應性強，花葶較長，花雖小但花色素雅，適合作為切花材料.鐮萼蝦脊蘭、流蘇蝦脊蘭的花色鮮麗，具有較高的觀賞價值，但在福州地區(qū)的生長適應性不佳，適合推廣在高濕且沒有陽光直射的林下叢植[12].鐮萼蝦脊蘭、流蘇蝦脊蘭在福州地區(qū)的生長適應性差，易出現爛根、葉腐等癥狀，推測原因是由于其原產地海拔高，無法適應福州夏季高溫高濕的環(huán)境.

層次分析法是在主觀邏輯判斷的基礎上將定性與定量有機結合起來分析數據，本試驗采用對原始數據直接加權計算評分指數，不僅能較客觀地對多指標進行綜合評價，并且使評價結果更具真實性和合理性.與其他評價方法相比，層次分析法的評價指標之間具有更高的區(qū)分度，特別適用于難以用定量指標進行分析的復雜問題，比用定性評價或單一性狀進行選擇更加合理有效[16].此外，本試驗的準則層方案不僅具有觀賞性和生長適應性評價，同時增加了對潛在價值方面的探討，使蝦脊蘭屬植物的評價體系更為全面.

本試驗采用層次分析法分別從3個方面對蝦脊蘭屬植物進行評價，篩選出適合在福州地區(qū)應用的蝦脊蘭屬植物.觀賞性價值和生長適應性能力是決定蝦脊蘭屬植物推廣應用的兩大關鍵因素[19]，王寶華等[6]、林兵等[7]對蝦脊蘭屬植物的引種評價主要關注其生長適應性能力，但對觀賞性價值、藥用價值、瀕危狀況的評估是蝦脊蘭屬植物資源開發(fā)與利用方面的重要潛在價值和限制因素，需要深入了解.本試驗從濕度、溫度、光照、抗性4個方面全面展開蝦脊蘭屬植物的生長適應性評價，能夠較為全面、準確和深入地了解該種植物生長適應性的優(yōu)劣；該評價體系在藥用價值方面只設立2個等級，需要根據蝦脊蘭屬植物藥物化學成分的深入研究進一步完善.