郭佳惠，教忠意，何旭東，諸葛強(qiáng)*，周 潔*

(1.南京林業(yè)大學(xué)生物與環(huán)境學(xué)院，江蘇 南京 210037；2江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院，國家林業(yè)和草原局柳樹工程技術(shù)研究中心，江蘇 南京 211153)

柳樹是楊柳科(Salicaceae)柳屬(Salix)和鉆天柳屬(Chosenia)的總稱，落葉喬木或灌木，全球520余種，我國有257種、122變種和33變型[1]。柳樹具有適應(yīng)性強(qiáng)、種類多、生物量大、輪伐期短、容易繁殖等特點(diǎn)，其分布地區(qū)涉及濕地景觀、鹽堿地、干旱生境等多種類型。柳樹樹形多姿，展葉早、落葉遲，觀賞價(jià)值高，是重要的園林觀賞樹種[2]。柳樹的枝條皮色變異極為豐富，具有多種枝色類型，由深綠至淺綠，或由淺黃至棕色，或由淺紅至紫紅呈連續(xù)分布[3]。有育種學(xué)家利用白柳和爆竹柳雜交選育出“奧林匹克火炬柳”，樹干由淺黃色逐漸過渡到橙色，在冬天1年生小枝呈鮮紅色，被廣泛用于護(hù)岸、園林風(fēng)景林的構(gòu)建。理想的林木株型結(jié)構(gòu)影響林木的生物量分配和光能利用率[4]，同時也是園林景觀的重要組成部分。分枝數(shù)量及分枝角度等分枝形態(tài)結(jié)構(gòu)是影響株型結(jié)構(gòu)的重要因素[5]。所以對不同種柳樹的皮色、株型、分枝特性、雌雄育性、適應(yīng)性等進(jìn)行綜合評價(jià)，是柳樹種質(zhì)資源篩選的重要依據(jù)。

觀賞性狀評價(jià)沒有固定的評價(jià)方法，目前多指標(biāo)綜合評價(jià)方法主要有百分制法、層次分析法、模糊數(shù)學(xué)法、灰色關(guān)聯(lián)度法、主成分分析法等[6]。層次分析法(AHP)是園林植物觀賞性評價(jià)運(yùn)用最多的方法[7]。園林樹木的觀賞特性通常包括樹形、葉、花朵、果實(shí)、枝干等方面，這些方面又包括大小、形狀、色彩、質(zhì)地等不同性狀[6-8]，如枝干觀賞特性集中體現(xiàn)在枝干形態(tài)、小枝顏色、主干顏色、株型等方面[9]。目前，利用層次分析法已在郁金香[10]、荷花[11]、海棠[12]、多頭切花菊[13]、蠟梅[14]、桃花[15]等觀賞植物中開展了花色、花香、花量等方面的品種及適應(yīng)性引種評價(jià)，篩選出了適合不同氣候特征、立地類型的林木花卉品種。劉麗[6]利用層次分析法對20個柳樹無性系建立了北方柳屬喬木柳觀賞性的結(jié)構(gòu)模型，但關(guān)于灌木柳柳樹觀賞性狀的綜合評價(jià)還鮮見報(bào)道。本研究選擇20個冬季枝條顏色艷麗、具有觀賞價(jià)值的柳樹無性系作為試驗(yàn)材料，初步建立了基于柳樹樹形、枝干、皮色、育性、適應(yīng)性等觀賞性及適應(yīng)性的評價(jià)層次結(jié)構(gòu)模型。通過對觀賞柳樹建立綜合評價(jià)體系，以期篩選出觀賞價(jià)值高、適應(yīng)性好、抗逆性強(qiáng)、落葉后枝色艷麗的優(yōu)良觀賞柳樹品種，滿足園林景觀建設(shè)對觀賞樹種新的需求，美化現(xiàn)代城鄉(xiāng)環(huán)境。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院沿海造林試驗(yàn)站位于江蘇省鹽城市大豐區(qū)川東鎮(zhèn)(120°13′～120°56′E, 32°56′～33°36′N)，其中第4區(qū)為國家柳樹良種基地部分種質(zhì)資源保存區(qū)，該地區(qū)位于亞熱帶與暖濕帶的過渡地帶，距海邊2 km左右，海拔約3 m，年平均氣溫14.1 ℃，無霜期213 d，常年降水量1 042.2 mm，日照時間2 238.9 h，四季分明，土壤為輕度鹽堿[土壤含鹽量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為0.1%～0.2%]。本研究所用材料來自江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院沿海造林試驗(yàn)站，有20個柳樹種和優(yōu)良無性系，均為灌木柳。包含歐洲紅皮柳、鉆石柳、宮布氏柳、杞柳、黃花柳、花葉柳、簸箕柳和毛枝柳的雜交F1代、尖葉紫柳×歐洲紅皮柳的雜交子代、蒿柳×宮布氏柳的雜交子代，共9種(表1)。2019年3月育苗，株行距為20 cm×60 cm。2021年1月進(jìn)行柳樹生長情況的觀測及記錄，2021年3月初統(tǒng)一觀測各柳樹無性系的開花萌芽狀況。柳樹表型性狀調(diào)查參照GB/T 26910—2011《植物新品種特異性、一致性、穩(wěn)定性測試指南 柳屬》進(jìn)行。

表1 柳樹各無性系特征

1.2 綜合評價(jià)層次分析模型的建立

1.2.1 層次結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建

按照層次分析法對層次隸屬關(guān)系和指標(biāo)關(guān)聯(lián)性的要求，建立柳樹觀賞價(jià)值及適應(yīng)性綜合評價(jià)模型(表2)。模型分為3層：第1層為目標(biāo)層(T)，包括柳樹無性系觀賞性評判(T1)，柳樹無性系生長適應(yīng)性評判(T2)；第2層為準(zhǔn)則層(C)，包括觀賞價(jià)值(C1)，生長適應(yīng)性(C2)，共2個性狀；第3層是因子層(F)，隸屬于上一層次，是體現(xiàn)準(zhǔn)則層對柳樹各性狀評判有代表性的具體性狀指標(biāo)[6]。

表2 柳樹觀賞性及適應(yīng)性評價(jià)體系的層次模型

1.2.2 判斷矩陣構(gòu)造及一致性檢驗(yàn)方法

1.3 各項(xiàng)指標(biāo)測定

對研究區(qū)各柳樹無性系的11個性狀(株高、干型、主干顏色、小枝顏色、分枝角度、分枝數(shù)、雌雄花的育性、生長保存率、抗病性、萌芽早晚、開花早晚)進(jìn)行觀測，在多個無性系中選擇生長中等的1～2年生柳樹個體作為觀察對象。在苗圃地中間，從每個無性系選擇5株進(jìn)行觀察測量，依據(jù)不同性狀取10～20個樣本，結(jié)果以平均值表示[6]。柳樹表型性狀調(diào)查參照GB/T 26910—2011《植物新品種特異性、一致性、穩(wěn)定性測試指南 柳屬》。枝條顏色變化采用RHS-英國皇家園林協(xié)會植物比色卡?？共∧芰榭购诎卟?qiáng)弱：1級表示植株抗性強(qiáng)，其生長健壯，枝條基本不受病蟲害侵害；2級表示植株抗性中等，其生長較健壯，受害率少于30%；3級表示植株抗性弱，其長勢差。分枝角度為一級分支與主干的夾角，調(diào)查方法為：在3個方向上，每株選擇有代表性的一級側(cè)枝，測定其分枝伸展方向與主干的夾角(如果主干不明顯，估測與垂直方向的夾角)[23]。分枝數(shù)是每株柳樹的一級分枝數(shù)，取平均值[23]。2021年3月初統(tǒng)一觀測各柳樹無性系的開花萌芽狀況，特征按照《中國物候觀察方法》實(shí)施[24]，主要觀察項(xiàng)目有萌芽及開花的早晚。萌芽期為植株芽鱗露出綠色幼嫩枝葉 50%以上的日期。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用 Excel 2016 計(jì)算參試柳樹無性系各具體性狀的基本描述統(tǒng)計(jì)量及判斷矩陣計(jì)算值。

2 結(jié)果與分析

2.1 判斷矩陣及一致性檢驗(yàn)結(jié)果

發(fā)放柳樹觀賞性狀評分調(diào)查問卷并咨詢20位專業(yè)為林學(xué)、林木遺傳育種、園林設(shè)計(jì)、觀賞園藝等領(lǐng)域的相關(guān)專家，對調(diào)查問卷進(jìn)行分析整理，按綜合得分進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)重要性的排序。不同層次的判斷矩陣和一致性檢驗(yàn)結(jié)果見表3。在準(zhǔn)則層觀賞價(jià)值(C1)和生長適應(yīng)性(C2)中，主干顏色(F3)和抗病蟲害指數(shù)(F9)權(quán)重較大，分別為0.351 7和0.413 3。為確保判斷矩陣具有合理性，進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，3個判斷矩陣的CR值(一致性檢驗(yàn)指標(biāo))均小于0.10，表示此判斷矩陣合理，計(jì)算的權(quán)重值也較可靠。

表3 柳樹綜合評價(jià)體系各層次的判斷矩陣及一致性檢驗(yàn)結(jié)果

依據(jù)準(zhǔn)則層相對目標(biāo)層的權(quán)重和指標(biāo)層相對準(zhǔn)則層的權(quán)重，計(jì)算指標(biāo)層相對目標(biāo)層的權(quán)重[25]，結(jié)果見表4。根據(jù)表4，主干顏色(F3)、小枝顏色(F4)、株高(F1)對柳樹的觀賞性貢獻(xiàn)較大，權(quán)重分別為0.281 3、0.193 0、0.127 7，是評價(jià)觀賞性狀的首要指標(biāo)；雌雄花育性(F7)、抗病性(F9)、生長保存率(F8)、干型(F2)、萌芽早晚(F10)的權(quán)重居中，屬一般指標(biāo)；其他因素，如分枝數(shù)(F6)、分枝角度(F5)、開花早晚(F11)相對而言屬輔助性指標(biāo)。

表4 柳樹綜合評價(jià)體系因子層(F)相對于目標(biāo)層(T)的總排序結(jié)果

2.2 指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)

各因子的評分標(biāo)準(zhǔn)是在對各柳樹無性系進(jìn)行充分觀察后，查閱相關(guān)文獻(xiàn)并咨詢相關(guān)專家，且結(jié)合其他園林植物設(shè)定的觀賞性及適應(yīng)性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，制定以下各指標(biāo)的評分標(biāo)準(zhǔn)(表5)。各項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)的值域?yàn)閇1，4]，各級值分別為1，2或1，2，3或1，2，3，4。

表5 柳樹綜合評價(jià)體系各因子評分標(biāo)準(zhǔn)

2.3 參試柳樹無性系的綜合評價(jià)結(jié)果

根據(jù)各指標(biāo)的測量結(jié)果和評分標(biāo)準(zhǔn)，對20個柳樹無性系進(jìn)行評分。然后依據(jù)Y=∑wiyi(式中，Y表示各無性系的觀賞價(jià)值及適應(yīng)性的綜合得分，wi表示第i項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重，yi表示第i項(xiàng)指標(biāo)的得分)[26-28]，計(jì)算各柳樹無性系觀賞性及適應(yīng)性的綜合得分。AHP 評價(jià)體系中，根據(jù)各指標(biāo)的權(quán)重和評分標(biāo)準(zhǔn)(表4、表5)，將各指標(biāo)所得的分值與各自權(quán)重值相乘，然后將所有指標(biāo)所計(jì)算得到的數(shù)值相加，得出各無性系的綜合得分見表6。由表6可知，綜合得分越高，說明柳樹無性系的綜合觀賞性及適應(yīng)性越好。

表6 柳樹各無性系的評價(jià)綜合得分

將20個柳樹無性系的綜合得分按照差值平均法劃分為3個等級：Ⅰ級(Y≥2.5)為觀賞價(jià)值極高的種類，包括78、‘蘇柳1053’、77、85和80；Ⅱ級(2.0≤Y<2.5)為觀賞價(jià)值較高的種類，包括88、79、87、92、33、P61、53、89和P716；Ⅲ級(Y<2.0)為觀賞價(jià)值較低的種類，包括P594、P646、48、P588、57和91。

3 討 論

柳樹種類較多，遺傳變異豐富，枝條顏色從綠色、青色、紫色、金色、紅色等呈連續(xù)變異，溫度、光照、栽培立地條件等環(huán)境因素使其顏色不穩(wěn)定，觀賞性狀、適應(yīng)性不一致，影響品種的大面積推廣。因此，需要一套準(zhǔn)確合理、客觀全面的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和體系，對柳樹的觀賞性及適應(yīng)性進(jìn)行綜合評價(jià)[11]。本研究通過層次分析法建立了柳樹觀賞性及適應(yīng)性評判模型，各判斷矩陣均具有滿意的一致性，構(gòu)造的矩陣合理，所得權(quán)重值具有實(shí)際意義[6，29]，初步根據(jù)干型、枝條顏色、性別、病害、物候期等性狀探索灌木柳的觀賞性及適應(yīng)性評價(jià)體系。參選的20個柳樹種，其中歐洲紅皮柳、鉆石柳、宮布氏柳為引進(jìn)于美國的一批柳樹種質(zhì)資源；黃花柳、杞柳、花葉柳等為收集保存的種質(zhì)資源；黃花柳冬季枝條紫紅色，在江蘇大豐基地生長矮??；杞柳為雜交較多的親本，生物量較大，皮色青色，生長旺盛；花葉柳為觀葉品種?！K柳1053’為江蘇省省級良種，冬季枝條紫紅色，適應(yīng)性強(qiáng)，在江蘇各地生長均好，病蟲害少。對20個柳樹無性系進(jìn)行層次分析法綜合得分表明，Ⅰ級(Y≥2.5)為觀賞價(jià)值極高的種類有：78、‘蘇柳1053’、77、85和80?！K柳1053’綜合得分最高，冬季枝條紫紅色。無性系78、77、85和80 均為宮布氏柳，分枝數(shù)較多，分枝角度小于60°，萌芽和開花較早，且78、77主干顏色均為紅色系，85和80主干顏色為黃綠色，顏色艷麗，可選為紅黃色系柳樹品種，觀賞價(jià)值高。同時這些種質(zhì)資源保存率達(dá)90%以上，說明適應(yīng)性較好。Ⅱ級(2.0≤Y<2.5)為觀賞價(jià)值較高的種類，包括88、79、87、92、33、P61、53、89和P716。無性系88(宮布氏柳)主干顏色為黃綠色，顏色偏暗，小枝淺橙色；鉆石柳P716冬季枝條呈灰褐色；無性系87(尖葉紫柳 ×歐洲紅皮柳)分枝數(shù)多，主干顏色為淺橙色；杞柳P61灰綠，生物量高。Ⅲ級(1.5≤Y<2.0)為觀賞價(jià)值較低的種類，包括P594、P646、48、P588、57和91。P646和P588均為雌株，黃花柳P594冬季枝條呈暗紅色，生長保存率低，植株矮小。

本研究通過層次分析法得到一批觀賞性和適應(yīng)性優(yōu)良的柳樹無性系，宮布氏柳78、77、85和80可選為紅黃色系柳樹，觀賞價(jià)值高。這一評價(jià)體系對于研究柳樹新品種的開發(fā)利用具有較大的指導(dǎo)意義，可以申報(bào)植物新品種并在生產(chǎn)上推廣繁育，也可以作為雜交親本進(jìn)一步選育彩度更高的柳樹新品種，以滿足園林景觀的需求。