王火榮

（福建省長汀樓子壩國有林場，福建 長汀366300）

銀杏Ginkgo biloba，別名白果樹、公孫樹、鴨腿樹，銀杏科銀杏屬落葉喬木，是裸子植物中自第四紀(jì)冰川期后留存時(shí)間最悠久的植物。在我國很多地方都能看到它的身影，在園林領(lǐng)域中應(yīng)用甚多，如在山東的煙臺(tái)以及四川的成都，銀杏樹被作為城市的市樹，可以看出人們對(duì)于銀杏樹的喜愛[1]。銀杏樹有廣泛應(yīng)用價(jià)值，如觀賞價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值、藥用價(jià)值等。由于銀杏樹型高大樹干挺直，樹冠呈現(xiàn)半卵圓形，表面的樹皮有縱向裂紋呈現(xiàn)淡灰褐色，葉形獨(dú)特，葉色春夏綠油油，深秋金燦燦，因此在園林綠化、行道樹等方面的園林應(yīng)用價(jià)值極高，成為美化、綠化、觀賞、生態(tài)環(huán)保、干果、用材和藥用保健集于一身的優(yōu)良樹種[3]。銀杏樹生長緩慢，雖然有較長的壽命和較強(qiáng)的適應(yīng)性，能忍耐寒冷，萌發(fā)力強(qiáng)，但更適合在陽光充足，溫涼濕潤、土層深厚肥沃、排水良好的沙質(zhì)中性或微酸性的土壤中生長。

在東南沿海地區(qū)，由于環(huán)境及遺傳因素的影響，銀杏的優(yōu)良景觀效果沒有得到應(yīng)有的發(fā)揮。本研究擬以福建省長汀縣策武鎮(zhèn)南坑村內(nèi)的47 株銀杏為研究對(duì)象，選取冠幅、枝下高、分枝角度、掛葉時(shí)間、葉色等景觀評(píng)價(jià)因子，并采用色彩量化技術(shù)對(duì)銀杏樹開展綜合評(píng)價(jià)，篩選出東南沿海地區(qū)優(yōu)良景觀的植株，為南方彩色樹種提供支撐，對(duì)后續(xù)的選育與景觀應(yīng)用工作有重要的實(shí)際意義。

1 材料和方法

1.1 材料

本次研究的主要觀測時(shí)間是2019年7月—2020年1月，地點(diǎn)位于福建省長汀縣策武鎮(zhèn)南坑村銀杏園，東經(jīng)116°22′15″-116°22′47″，北緯25°45′55″-25°46′20″，年平均氣溫15-19℃，1月均溫5-8.5℃，7月均溫25-28℃；極端最高氣溫38.9℃，極端最低氣溫-10℃；無霜期年平均為260 d，年平均降水量為1737 mm[4]。銀杏園現(xiàn)有面積153 余hm2，種植于1996-1999年，土壤為紅壤[5]。

通過對(duì)園內(nèi)各個(gè)銀杏樹種植區(qū)域的初步考察，最終選定種植環(huán)境有一定的差異的兩個(gè)區(qū)域，根據(jù)環(huán)境的差異將47 棵銀杏劃分為水邊銀杏和山邊銀杏，其中水邊銀杏22 棵，山邊銀杏25 棵。選定的銀杏均為在園內(nèi)除了常規(guī)的樹木管理之外已無需其他的人工干預(yù)，可以自然生長，對(duì)各自的環(huán)境具有一定適應(yīng)能力的銀杏樹。為了能更加客觀的評(píng)選，選擇的銀杏樹它們的生長勢態(tài)、形態(tài)、大小、各不相一，盡可能的保證樣本的可靠性，減少誤差。

1.2 方法

對(duì)選定的銀杏樹進(jìn)行各項(xiàng)基本指標(biāo)的觀察，詳細(xì)記錄并具體量化的指標(biāo)有5 個(gè)，有枝下高、冠幅、分枝角度、掛葉時(shí)間、葉色。對(duì)于園中銀杏樹的實(shí)際生長年齡和樹高無法準(zhǔn)確測量，因此本研究對(duì)于與年齡和樹高有關(guān)的指標(biāo)，做相同的歸一化處理，不考慮樹齡和樹高的影響，不將樹齡和樹高作為評(píng)判優(yōu)良個(gè)體的指標(biāo)，以利于各植株的比較[6]。觀察記錄的間隔時(shí)間，根據(jù)季節(jié)的變化，作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。夏季每隔一周觀測1 次，入秋后每隔3 或4d 觀察1 次，每一次的觀測都用相機(jī)實(shí)時(shí)拍攝照片記錄。測量枝下高、冠幅、分枝角度用卷尺和量角器等工具。其中枝下高的測量從各樣樹上選取具有代表性的枝條來量取[7]。在處理分枝角度數(shù)據(jù)時(shí)，由于分枝角度以45°為最佳，為了能夠更加直觀的得出優(yōu)劣，對(duì)數(shù)據(jù)做了如下處理：如果角度大于45°，采用觀測值減去45°為記錄數(shù)據(jù)，小于45°則直接記錄。葉片的顏色數(shù)據(jù)的測定參照李力的方法[8]。

由于各銀杏樹發(fā)芽期無法準(zhǔn)確的確定，因此將發(fā)芽期做歸一化處理，默認(rèn)每棵銀杏樹的發(fā)芽期相同，最后通過對(duì)植株不斷觀測，以確定最終的掛葉時(shí)間。并采用模糊評(píng)價(jià)法，得出較為準(zhǔn)確的綜合數(shù)值，選擇出優(yōu)良的景觀個(gè)體。

測定葉色參數(shù)時(shí)，運(yùn)用Adobe PhotoshopCC2015，在拾色器中，采用Lab 顏色模式，實(shí)測3 種彩葉觀賞草葉片的明度參數(shù)L、色相參數(shù)a、b 的數(shù)值。其中L 值代表明亮度，L 值越大，亮度越大，范圍從0(黑)～100 (白)[13]；a 值代表紅/綠屬性的色相，a 值越小，綠色越深，a 值越大，紅色越深，范圍從-128（綠）～127（紅）；b 值代表黃/藍(lán)屬性的色相，b 值越小，藍(lán)色越深，b 值越大，黃色越深，范圍從-128（藍(lán)）～127（黃）。

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析采用Excel 2016 和SPSS 22.0。隸屬函數(shù)值公式為：

式中：Ui 為第i 個(gè)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值；Xi 為第i個(gè)指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)；Ximax、Ximin 為樣品組中第i個(gè)指標(biāo)的最大值與最小值[9]。將各指標(biāo)的隸屬函數(shù)值累加，求取其平均值，平均值越大，則表示該棵銀杏樹的綜合表現(xiàn)越優(yōu)秀[10]。其中葉色參數(shù)的L、a、b值需要分別先用隸屬函數(shù)處理，最后三者相加求得的平均值，為該植株的葉色隸屬函數(shù)值，參與到最后累加求均值的運(yùn)算中。

2 結(jié)果與分析

2.1 銀杏形態(tài)類型的劃分及景觀型優(yōu)良個(gè)體選擇

銀杏樹類型的劃分，國內(nèi)目前方法眾多，并無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)本次研究的實(shí)際觀測，將山邊銀杏和水邊銀杏合并起來，以樹干形狀為根據(jù)，將47 棵銀杏樹分為4 大類。4 大類銀杏樹分別為：樹干直立型、樹干截?cái)嘈汀涓煞植嫘?、樹干傾斜型。分別占調(diào)查總數(shù)的42.5%、17%、19.1%、21.3%，4 種類型中，從形態(tài)上來看，樹干直立型的整體外觀最好看，樹干截?cái)嘈托螒B(tài)表現(xiàn)最差。

2.2 銀杏類型間的指標(biāo)評(píng)價(jià)

2.2.1 銀杏類型間的形態(tài)指標(biāo)評(píng)價(jià)

各種類型銀杏樹的形態(tài)平均表現(xiàn)和變異系數(shù)如表1 所示。其中每種類型的形態(tài)指標(biāo)均以分枝角度和冠幅變異幅度最大，為22.57%～41.46%，以掛葉時(shí)間的變異幅度最小，為2.02%～18.72%。綜合每種指標(biāo)的表現(xiàn)，樹干直立型表現(xiàn)最好，樹干傾斜型表現(xiàn)最差。通過形態(tài)指標(biāo)的方差分析，各類型間的枝下高和冠幅有顯著性差異（p＜0.05)，掛葉時(shí)間和分枝角度無顯著性差異，因此不單純只對(duì)比某一類型中的銀杏樹的形態(tài)指標(biāo)來確定形態(tài)優(yōu)良個(gè)體，要將每一類的銀杏樹結(jié)合起來綜合打分，共同比較[11]。銀杏的形態(tài)指標(biāo)變異系數(shù)從大到小依次為：分枝角度＞冠幅＞枝下高＞掛葉時(shí)間。說明銀杏形態(tài)性狀的異質(zhì)度有一定的差異，暗示著這些銀杏有著通過改變某些形態(tài)性狀從而獲得不同性狀植株的潛力。

表1 銀杏樹形態(tài)指標(biāo)平均表現(xiàn)和變異系數(shù)（C.V%）

2.2.2 銀杏類型間的色彩指標(biāo)評(píng)價(jià)

銀杏的色彩指標(biāo)如表2 所示，其中a 值的變異幅度最大，為23.22%～69.46%，L 值變異幅度最小，為7.14%～16.13%。綜合來看，樹干直立型色彩表現(xiàn)最好，樹干截?cái)嘈?，表現(xiàn)最差。通過色彩指標(biāo)的方差分析，各類型間的a 值有顯著性差異（P＜0.05)，L 值和b 值無顯著性差異，在對(duì)比色彩指標(biāo)時(shí)，要將各類型綜合起來，共同打分對(duì)比。總體上看，銀杏的色彩指標(biāo)變異系數(shù)從大到小依次為：a 值＞b 值＞L 值。從色彩指標(biāo)變異系數(shù)的大小可以看出，銀杏色彩性狀的異質(zhì)度有一定差異性，預(yù)示著有通過改變色彩性狀獲得擁有不同色彩性狀植株的潛力[11]。

表2 銀杏樹色彩指標(biāo)平均表現(xiàn)和變異系數(shù)（C.V%）

2.3 銀杏優(yōu)良個(gè)體的選擇

2.3.1 銀杏優(yōu)良形態(tài)個(gè)體的選擇

本次研究觀測銀杏樹的形態(tài)指標(biāo)有4 個(gè)：枝下高、分枝角度、冠幅、掛葉時(shí)間。銀杏枝下高平均值是2.2 m，表現(xiàn)最好的是23 號(hào)，其枝下高為3.6 m，最差的個(gè)體是14 號(hào)，其枝下高僅為0.9 m。從樹干表現(xiàn)上看，平均表現(xiàn)最好的是樹干傾斜型，23 號(hào)個(gè)體正好屬于樹干傾斜型。對(duì)于分枝角度，平均值為26.91°，表現(xiàn)最佳的個(gè)體是40 號(hào)，其分枝角度為45°，表現(xiàn)最差的個(gè)體是46 號(hào)，其分枝角度僅為9°。冠幅平均值是2.7 m，表現(xiàn)最好的的個(gè)體是42 號(hào)，其冠幅為4.5 m，最差的個(gè)體是4 號(hào)，其幅冠幅僅為0.871 m，且其中樹干分叉型平均表現(xiàn)最好。從掛葉時(shí)間來看，掛葉時(shí)間平均值達(dá)290.5 d，其中表現(xiàn)最好的個(gè)體是37 號(hào)，掛葉時(shí)間長達(dá)323 d，最差的個(gè)體是10 號(hào)，僅135 d。將47 棵樹的形態(tài)指標(biāo)，用隸屬函數(shù)處理后，如表3 所示，表現(xiàn)最差的五株是14、21、12、2、10，表現(xiàn)最好的五棵植株依次是42、40、38、37、32，這五棵樹當(dāng)選為優(yōu)良形態(tài)個(gè)體，可以為后續(xù)銀杏形態(tài)方面的選育提供參考。

2.3.2 銀杏優(yōu)良色彩個(gè)體的選擇

本次研究主要針對(duì)秋季銀杏樹葉的色彩量化數(shù)據(jù)，提取Lab 值時(shí)，為了避免偶然和誤差，選取葉片上3 個(gè)部位，最后求取平均值為某植株葉片的Lab 值。作優(yōu)劣評(píng)判時(shí)，秋季銀杏樹葉的色彩以葉片金黃并且亮為佳，在對(duì)葉片作量化分析時(shí)，便以此為依據(jù)。

由方差分析可知，L 值、a 值、b 值的各指標(biāo)的組間存在顯著差異（p＜0.05)。其中由圖1 可知，36 號(hào)的L值的平均值最高，與它無顯著性差異的植株有4、9、13、17、18、21、22、24、25、26、27、28、29、30、32、35、37、38、39、41，共20 株，與其余25 課植株有顯著性差異（p＜0.05)。說明36 號(hào)銀杏樹秋季葉片最亮，表現(xiàn)最好。

a 值的平均值數(shù)據(jù)最高的是12 號(hào)和33 號(hào)。平均值最低是10 號(hào)，由于a 值表示的是-128 （綠）～127（紅），對(duì)于秋季銀杏葉片來說，紅色越少，對(duì)應(yīng)的葉片色彩觀感越好，因此10 號(hào)a 值表現(xiàn)最好。與它無顯著性差異的植株有6 號(hào)和36 號(hào)。所以12 號(hào)與33 號(hào)葉色顏色紅色最多，a 值表現(xiàn)最差。10 號(hào)葉色紅色最少，a 值表現(xiàn)最好。

b 值的平均值數(shù)據(jù)最高的是35 號(hào)和33 號(hào)，與它們無顯著性差異的植株有4、13、14、15、24、28、29，共7 棵。這表示35 號(hào)和33 號(hào)葉色最黃，表現(xiàn)最好。

根據(jù)Lab 值的取值發(fā)現(xiàn)，每個(gè)指標(biāo)表現(xiàn)出色的植株各不相同，L 值表現(xiàn)最好的是36 號(hào)，a 值表現(xiàn)最好的是10 號(hào)，b 值表現(xiàn)最好的是35 號(hào)與33 號(hào)，所以無法簡單判定哪一株銀杏綜合表現(xiàn)最好，將各植株的Lab 值用隸屬函數(shù)做數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化后，得到每株的綜合得分如表4 所示，排名最差的五棵是8、2、7、16、12，表現(xiàn)最好的依次是36、24、32、25、28 號(hào)，這五棵當(dāng)選色彩優(yōu)良的銀杏個(gè)體，可以為后續(xù)銀杏色彩方面的選育提供參考[12]。

2.4 各指標(biāo)的相關(guān)性分析及綜合評(píng)價(jià)

對(duì)銀杏樹的枝下高、分枝角度、冠幅、掛葉時(shí)間、色彩參數(shù)進(jìn)行因子間相關(guān)性檢驗(yàn)。結(jié)果顯示銀杏樹的枝下高與分枝角度、掛葉時(shí)間相關(guān)性不顯著，與色彩參數(shù)相關(guān)性顯著，與冠幅相關(guān)性極顯著。通過相關(guān)性分析，就可以解釋，為什么有部分植株枝下高表現(xiàn)較差，但掛葉時(shí)間和分枝角度的表現(xiàn)卻比較好。

為了選育出綜合表現(xiàn)優(yōu)異的植株，將形態(tài)指標(biāo)和色彩指標(biāo)綜合起來，得到的結(jié)果，將排名前10%的銀杏樹定為本次銀杏優(yōu)良個(gè)體選擇的上檔優(yōu)良個(gè)體，即前4 名依次為42、40、38、37，得分和各項(xiàng)數(shù)據(jù)如表5。將排名前10%-前20%的銀杏樹定為本次銀杏優(yōu)良個(gè)體選擇的中檔優(yōu)良個(gè)體，即5-9名，依次為36、35、39、32、41，得分與各項(xiàng)數(shù)據(jù)如表6 所示。

從選育出的這9 棵銀杏中，有6 棵屬于樹干直立型，除此之外樹干傾斜型和樹干分叉型都有入選，只有樹干截?cái)嘈鸵豢枚紱]入選。樹干截?cái)嘈偷你y杏樹，基本上樹高較矮，整體外形較差，從本次調(diào)查結(jié)果上來說，也說明了外形條件的欠缺，會(huì)對(duì)本次觀測的指標(biāo)產(chǎn)生較大影響，從而導(dǎo)致得分偏低。樹干直立型的銀杏樹占據(jù)此次優(yōu)良個(gè)體的66.7%，樹干直立型的銀杏樹，普遍高大挺拔，枝繁葉茂，無論是形態(tài)指標(biāo)還是色彩指標(biāo)，都表現(xiàn)的很出色，其中排名第一的42 號(hào)銀杏樹，冠幅表現(xiàn)最為出色，在分枝角度和掛葉時(shí)間上，與第一名的得分，都相差無幾，無顯著的明顯差異。各項(xiàng)指標(biāo)除了枝下高外，各項(xiàng)表現(xiàn)最出色的都在此次選出的9 株優(yōu)良個(gè)體中。枝下高表現(xiàn)最出色的是23 號(hào)，但是分枝角度的表現(xiàn)太差，導(dǎo)致得分落后。由于分枝角度和枝下高的相關(guān)性不顯著，所以對(duì)于23 號(hào)植株來說，有進(jìn)行的形狀改良的可能，從而有可能獲得出色優(yōu)良個(gè)體的機(jī)會(huì)，也可以為銀杏樹的選育提供一定的參考價(jià)值[13]。

表5 銀杏上檔優(yōu)良個(gè)體的各項(xiàng)指標(biāo)和綜合得分

表6 銀杏中檔優(yōu)良個(gè)體的各項(xiàng)指標(biāo)和綜合得分

3 討論與總結(jié)

3.1 討論

本次研究主體使用隸屬函數(shù)轉(zhuǎn)化法開展了對(duì)銀杏樹優(yōu)良個(gè)體的選擇，對(duì)銀杏樹候選植株的基本形狀特征進(jìn)行了較為完善的分析。從分?jǐn)?shù)和實(shí)際情況上看，候選植株各有長處與短處，并進(jìn)行了綜合考量。配合上計(jì)算機(jī)軟件的整理與分析，不但能直觀體現(xiàn)出不同植株的綜合性狀表現(xiàn)，又能平衡人類主觀的打分評(píng)價(jià)，更加具有科學(xué)性[14]。

雖然長汀氣候條件良好，全年溫暖濕潤，各種樹木資源多樣，但是銀杏樹的利用卻不多，生長情況有優(yōu)有劣，參差不齊。比如在本次觀測選定的樹種中，就分成4 種類型的銀杏樹，之所以將不同類型的銀杏樹做對(duì)比，除了本次樹高不作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)外，還考慮到各類指標(biāo)都有可比之處，比如某些樹的掛葉時(shí)間就會(huì)比一些高大的樹木要持久，葉色要亮，但外形方面的枝下高與分枝角度等表現(xiàn)比較差導(dǎo)致綜合排名無法提升，此間的關(guān)聯(lián)還需要進(jìn)一步的研究。除了最后選出的9 棵優(yōu)良銀杏，其余比如23 號(hào)等都可作為進(jìn)一步開展遺傳育種的材料，也為銀杏樹在東部沿海地區(qū)獲得更廣泛的應(yīng)用提供參考。

3.2 總結(jié)

優(yōu)良個(gè)體的選擇有利于優(yōu)良品種的選育與篩選出適合本地生長的植株，以便在園林景觀應(yīng)用中有更多選擇與考慮。樹木的良種選育，一直以來都是國內(nèi)外學(xué)者對(duì)某種樹木實(shí)現(xiàn)林木良種應(yīng)用的途徑。況且銀杏樹葉形獨(dú)特、色彩豐富、姿態(tài)多變，具有極高的觀賞價(jià)值。由于林木良種選擇一直以來都是一項(xiàng)長期工程，因此對(duì)于銀杏的評(píng)測指標(biāo)遠(yuǎn)不止此次所測之?dāng)?shù)[15]。研究時(shí)間與實(shí)際環(huán)境和條件的限制，此次評(píng)測觀察的結(jié)果還不能完全斷定一棵銀杏樹的優(yōu)良情況，要想更加精確無誤的評(píng)判，還需要更長時(shí)間的觀察與研究。此外，本次研究的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)是外觀，另外的生理特性如樹木抗性、果實(shí)優(yōu)劣、抗蟲害能力、葉內(nèi)含物等，以及各個(gè)性狀之間的關(guān)系并未作出更多的研究，還有待進(jìn)一步的探究[16]。