高淑瀅 王志航 任志遠 張鵬翀 仲銘 高亦珂
摘要 通過引進觀賞價值高的大花萱草品種,在西湖景區(qū)營造大花萱草特色植物景觀,建立西湖景區(qū)大花萱草應(yīng)用推廣評價體系,選育適合西湖景區(qū)園林綠化的萱草品種,為大花萱草在江浙地區(qū)的應(yīng)用推廣提供理論依據(jù)?;趯Υ蠡ㄝ娌萆飳W和生態(tài)學研究,以觀賞和應(yīng)用價值為目標,確立12個評價因子,采用層次分析法(AHP法)建立大花萱草綜合評價模型。按照綜合評價模型,對28個大花萱草品種在杭州西湖景區(qū)的表現(xiàn)進行綜合評價,篩選出9個表現(xiàn)優(yōu)良的大花萱草品種。通過對大花萱草連續(xù)3年(2018—2020年)的觀測,結(jié)合生態(tài)習性探討其在西湖景區(qū)的園林應(yīng)用價值,并提出相應(yīng)的栽培技術(shù)和病蟲害防治要點。
關(guān)鍵詞 大花萱草;觀賞應(yīng)用;層次分析法;綜合評價
中圖分類號 S 682.1文獻標識碼 A文章編號 0517-6611(2022)04-0115-06
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2022.04.030
開放科學(資源服務(wù))標識碼(OSID):
ComprehensiveAppraisal on theOrnamental andAppliedValue for Hemerocallis hybridus in Hangzhou West Lake Scenic Area
GAO Shu-ying, WANG Zhi-hang, REN Zhi-yuan et al
(Hangzhou West Lake Scenic Area Qianjiang Management Committee, Hangzhou, Zhejiang 310008)
Abstract The characteristic plant landscape of Hemerocallis hybridus will be created in Hangzhou West Lake Scenic Area by introducing varieties of Hemerocallis hybridus with high ornamental value. The application and promotion evaluation system of Hemerocallis hybridus will be established, and Hemerocallis hybridus varieties suitable for landscaping will be selected in Hangzhou West Lake Scenic Area, which provide a certain basis for the application and promotion of Hemerocallis hybridus in Jiangsu and Zhejiang regions.Based on the study of biology and ecology of Hemerocallis hybridus, 12 evaluation indexes were established for the purpose of ornamental and application value. Analytic hierarchy process (AHP) was used to establish the comprehensive evaluation model of Hemerocallis hybridus.According to the comprehensive evaluation model, 28 Hemerocallis hybridus in Hangzhou West Lake Scenic Area were judged by this way and 9 varieties with excellent performance were obtained. Through the observation of Hemerocallis hybridus during 2018-2020, combined with ecological habits, its garden application value in Hangzhou West Lake Scenic Area were discussed. The corresponding cultivation techniques and key points of pest control were put forward.
Key words Hemerocallis hybridus;Ornamental application;Analytic hierarchy process;Comprehensive evaluation
基金項目 國家自然基金面上項目(31971706);杭州西湖風景名勝區(qū)(市園文局、市運保委)科技發(fā)展計劃項目(2017-005)。
作者簡介 高淑瀅(1986—),女,江西遂川人,高級工程師,碩士,從事園林植物育種、栽培養(yǎng)護研究。*通信作者,教授,博士,從事植物育種研究。
收稿日期 2021-08-03;修回日期 2021-10-27
萱草屬為百合科多年生草本,全世界約有14種,我國有豐富的萱草屬植物資源,分布有l(wèi)1種[1],占世界總種數(shù)的絕大部分。萱草可供觀賞、食用(金針菜)和藥用,在我國有悠久的栽培歷史,葉叢茂密、花姿優(yōu)美,是觀賞價值較高的多年生草本花卉[2]。目前,國外已培育出大花栽培品種,花大色艷,且有重瓣品種,但萱草在國內(nèi)的研究和應(yīng)用尚處于起步階段,當前應(yīng)用于我國園林的萱草幾乎全部是國外培育的品種,我國尚未形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的萱草新品種[3-6]。近年來,隨著生態(tài)節(jié)約型綠化理念的推廣,宿根花卉在園林綠化中廣泛應(yīng)用,城市綠化對新優(yōu)特宿根花卉的需求也越來越大[7]。目前已培育大花萱草新品種超過8萬,但是國內(nèi)園林綠化中應(yīng)用品種單一,且育成的大花萱草新品種也存在一定的地域性。對大花萱草進行觀賞性和適應(yīng)性綜合評價,有助于篩選適宜某一地區(qū)栽培的品種,是解決盲目引種栽培大花萱草的最佳方法之一[8]。
層次分析法(analytic hierarchy process,AHP)是1973年由美國匹茨堡大學運籌學家Saaty提出的,它是一種定性和定量相結(jié)合、系統(tǒng)、層次化的分析方法[9]。這種方法的特點是對復雜決策問題的本質(zhì)、影響因素及其內(nèi)在關(guān)系等進行深入研究的基礎(chǔ)上,利用較少的定量信息使決策的思維過程數(shù)學化,從而為多目標、多準則或無結(jié)構(gòu)特性的復雜決策問題提供簡便的決策方法,是對難以完全定量的復雜系統(tǒng)作出決策的模型和方法。層次分析法的原理是根據(jù)問題的性質(zhì)和需要達到的總目標,將問題分解為不同的組成因素,并按照因素間的相互關(guān)聯(lián)影響以及隸屬關(guān)系將因素按不同的層次聚集組合,形成一個多層次的分析結(jié)構(gòu)模型,從而最終使問題歸結(jié)為最低層(供決策的方案、措施等)相對于最高層(總目標)的相對重要權(quán)值的確定或相對優(yōu)劣次序的排定。最后,通過綜合計算各層因素相對重要性的權(quán)值,以此作為評價和選擇方案的理論依據(jù)[9-15]。大花萱草觀賞性和適應(yīng)性的綜合評價是一個難以用主觀判斷解決的問題,采用層次分析法可以提高評價結(jié)果的科學性、有效性和可行性,為江浙地區(qū)優(yōu)良大花萱草新品種的篩選提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
試驗點設(shè)在杭州西湖風景名勝區(qū),位于浙江省北部。該地區(qū)屬亞熱帶季風氣候,年最低氣溫-9.6 ℃,年最高氣溫39 ℃,年均氣溫17.8 ℃,平均相對濕度70.3%,年降水量1 454 mm,年日照時數(shù)1 765 h。每年6—7月為梅雨季節(jié),夏季炎熱、濕潤,冬季寒冷、干燥,春秋兩季氣候宜人,是觀光旅游的黃金季節(jié)。該試驗選取杭州西湖風景名勝區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境適宜且基礎(chǔ)條件相似的若干地塊,試驗地區(qū)域位置合理、排灌通暢、地力均勻、地勢平坦,且土壤類型具有代表性,能代表杭州市自然條件和生產(chǎn)管理水平,以及良好的試驗條件和技術(shù)力量,可合理反映大花萱草的生長狀況[16-17]。
1.2 試驗材料
供試大花萱草大多為四倍體品種。品種及原產(chǎn)地見表1。
1.3 評價方法
研究采用層次分析法量化計算大花萱草應(yīng)用推廣綜合評價體系中各指標權(quán)重,并采用調(diào)查填表的方式對待評價的28個大花萱草品種各指標進行打分,最后以綜合計算、統(tǒng)計結(jié)果作為供試大花萱草推廣應(yīng)用的依據(jù)。
1.3.1 評價指標的確定。
在構(gòu)建評價指標體系的過程中,主要遵循系統(tǒng)性、層次明晰且易于操作以及指標具有可比性與預測性3項基本原則[18-19],目的是使該評價體系不僅適用大眾審美標準,還能反映出園林設(shè)計、園林養(yǎng)護的實際需求,全方位評估大花萱草品種應(yīng)用推廣的潛在價值。該研究選定的12個評價指標是在參考其他地區(qū)大花萱草品種篩選和評價指標以及其他花卉評價體系的標準和方法的基礎(chǔ)上[20-27],利用文獻資料分析優(yōu)選和頻度分析法篩選整理出來的。同時結(jié)合該地區(qū)實際情況,在2018—2020年杭州西湖風景名勝區(qū)引種和栽培試驗的基礎(chǔ)上,構(gòu)建適用于杭州地區(qū)大花萱草的綜合評價體系,包含2個1級指標和12個2級指標。依據(jù)相互關(guān)系建立大花萱草遞階層次結(jié)構(gòu)綜合評價模型(圖1)。
模型分3層:①目標層(A),對大花萱草應(yīng)用推廣的綜合評價,根據(jù)人們的審美意識以及大花萱草的觀賞性和適應(yīng)性,確定大花萱草的應(yīng)用推廣價值;②約束層(C),制約和限制大花萱草推廣應(yīng)用的各種因素,經(jīng)綜合考慮后,確定將包括觀賞性(C1)、適應(yīng)性(C2)在內(nèi)的2個性狀作為約束層(C);③指標層(P),隸屬于上一層次,是對大花萱草應(yīng)用推廣評價研究具有代表性的12個性狀指標。④最底層(D),代表待評價的28個大花萱草品種。
1.3.2 評價指標的闡釋。
(1)觀賞性。觀賞價值是對其外觀質(zhì)量進行評價,既反映了人們視覺效果的反映,又在一定程度上反映了其適應(yīng)性。因此,它是評價大花萱草應(yīng)用推廣價值的基礎(chǔ)。該試驗的觀賞性指標根據(jù)大花萱草的園林應(yīng)用特點選用了花性狀、葉美感及整體姿態(tài)等性狀為依據(jù)進行細分。其中,花性狀的評價指標包括花色、花型、花徑、花顯度、花量、觀賞期。
(2)適應(yīng)性。生態(tài)適應(yīng)性評價主要是指對生態(tài)質(zhì)量的評價,反映大花萱草對環(huán)境的適應(yīng)能力,主要選定了生長狀況、抗病蟲害和繁殖系數(shù)指標等[17-18]。同時,綠葉期也是大花萱草品種在實際應(yīng)用中的重要指標,也將其作為適應(yīng)性的重要評價指標之一。
2 結(jié)果與分析
2.1 指標權(quán)重的確定
AHP綜合評價體系中,各評價因素的相對重要性是評價的基礎(chǔ)和依據(jù)。實際應(yīng)用中,這些相對重要性的信息基礎(chǔ)通常是根據(jù)總目標的要求由有經(jīng)驗的專業(yè)人士或者在廣泛征求大多數(shù)人意見的基礎(chǔ)上作出判斷,判斷方法大多使用1~9標度法,通過兩兩對比構(gòu)造矩陣。該法多在層析分析法中用于量化過程,對進一步求主特征值、特征向量、權(quán)重向量、總排序向量起到了重要作用[24-27]。
根據(jù)大花萱草推廣應(yīng)用綜合評價體系,以該研究觀測及物候記錄信息為基礎(chǔ),充分考慮大花萱草的觀賞特性、大眾審美習慣和應(yīng)用推廣等需求,邀請多名專家及相關(guān)技術(shù)人員根據(jù)相對重要性,使用1~9標度法進行打分,經(jīng)統(tǒng)計取整后,將數(shù)據(jù)輸入Yaahp層次分析法軟件,進行判斷矩陣一致性檢驗(表2~4)。
由表2~4可知,各層次判斷矩陣計算得出的CR<0.1,滿足判斷矩陣的一致性檢驗標準。然后計算出各指標相對于目標層A的權(quán)重(Wi),Yaahp軟件具有直觀方便的特性,并且有群決策和評分再計算的功能。最后得出的綜合權(quán)重(W(3))可作為大花萱草應(yīng)用推廣價值綜合評價的基礎(chǔ)依據(jù)(表5)。
權(quán)重的大小可反映各評價指標的相對重要性程度。在大花萱草綜合評價體系約束層(C)中,表明觀賞性和適應(yīng)性同等重要,權(quán)重(W(1))都為0.500 0,說明對于大花萱草在一個地區(qū)的應(yīng)用推廣,不僅需要有較高的觀賞價值,還需要較好的適應(yīng)表現(xiàn)。指標層(P)的排序為P10>P11>P1>P9>P6>P3>P5>P4>P12>P2>P8>P7,其中P10(抗病蟲害)權(quán)重值最大,占22.99%,說明在杭州地區(qū)地理生態(tài)環(huán)境條件下,抗病蟲害是首要考慮的指標;其次是P11(綠葉期)和P1(花色),分別占12.68%和12.31%,說明大花萱草給環(huán)境景觀帶來的效益較為重要,常綠品種在應(yīng)用推廣中具有較大優(yōu)勢。而在大花萱草大眾審美習慣中,花色表現(xiàn)又較為突出。因此,實際觀察和記錄中,抗病蟲害能力(P10)、綠葉期(P11)和花色(P1)表現(xiàn)是專業(yè)技術(shù)人員關(guān)注的重點指標。此外,P9(生長狀況)、P6(觀賞期)和P3(花徑)也占一定權(quán)重比例,分別為10.05%、9.67%、8.15%。P5(花量)、P4(花顯度)、P12(繁殖系數(shù))、P2(花型)、P8(整體姿態(tài))和P7(葉美感)的權(quán)重值則相對較小,分別占6.54%、5.88%、4.28%、3.48%、2.30%、1.66%。
2.2 評價標準的確定
各指標評分標準是在對大花萱草觀賞特性、生物學及生態(tài)學特性充分觀測,并系統(tǒng)分析借鑒其他觀賞植物的層次分析評價標準的基礎(chǔ)上制訂的[15-28]。采用五分制評價標準,5分為最好,得分最高,1分為最低,表現(xiàn)最差(表6)。使用調(diào)查填表的方式對待評價的28個大花萱草品種各指標進行打分,其中調(diào)查填表人員共30人,為確保調(diào)查過程的真實性和客觀性,調(diào)查組成員中15位為園林相關(guān)專業(yè),15位為非園林專業(yè)。調(diào)查人員根據(jù)自身喜好,對花色、花型、花徑等觀賞性指標進行打分評定,取平均值作為各指標最終得分。針對適應(yīng)性指標,由園林專家和課題組成員,在2018—2020年對大花萱草生物學及生態(tài)學特性充分觀測的基礎(chǔ)上,在自然生境下對大花萱草的生長狀況、抗病蟲害、綠葉期和繁殖系數(shù)進行打分[18-19]。
2.3 品種綜合評價分級
2018—2020年對28種新引進的大花萱草進行觀察與記錄,并根據(jù)表6對每個品種進行評分,將各指標所得分值與其權(quán)重值相乘,并將所有指標所得數(shù)值相加,最終得出每個品種相應(yīng)的綜合評價值。綜合評判計算公式為
V=∫ni=1B·W(1)
式中,V為綜合評價值;n為評價指標的數(shù)量;B為各評價指標的評分;W為各評價指標的綜合權(quán)重[12]。
根據(jù)表5中指標層(P)的綜合權(quán)重(W(3)),將綜合評判計算公式展開后可得大花萱草每個品種相應(yīng)的綜合評價值:
V=ni=1Bi·Wi=ni=1Pi·Wi(3)(2)
=0.123 1P1+0.034 8P2+0.081 5P3+0.058 8P4+0.065 4P5+0.096 7P6+0.016 6P7+0.023 0P8+0.100 5P9+0.229 9P10+0.126 8P11+0.042 8P12
根據(jù)綜合評價值和經(jīng)驗將大花萱草推廣應(yīng)用價值分為4個等級,Ⅰ 級(≥3.5)的觀賞應(yīng)用價值最高,共計9種;Ⅱ 級(3.0~<3.5)的綜合效益次之,品種共計10種;Ⅲ 級(2.5~<3.0)為觀賞應(yīng)用價值一般,共計6種;Ⅳ 級(<2.5)為不適宜推廣應(yīng)用的品種,共計3種(表7)[7,13-14]。
3 杭州西湖景區(qū)萱草園林應(yīng)用
大花萱草因花大色艷、品種豐富、觀賞期長、管理費用低等優(yōu)點日益受到人們的重視,在杭州西湖景區(qū),園林工作者充分認識到大花萱草是一種優(yōu)秀的地被植物[7]。1986—1987年杭州植物園為蘇堤春曉、靈峰探梅2個景點提供了2 200株萱草綠化苗木,園林應(yīng)用效果良好。大量試驗證明,大花萱草是一種優(yōu)良的花卉植物材料。結(jié)合2018—2020年大花萱草在杭州西湖景區(qū)的園林應(yīng)用,探討了其在杭州西湖景區(qū)的園林應(yīng)用類型。
3.1 園林地被
可以根據(jù)大花萱草的整齊度作林緣及疏林下地被,展示大花萱草的群體觀賞效果,如江洋畈生態(tài)公園的萱草應(yīng)用,通過群植的方式把大花萱草的群體特性展現(xiàn)出來,在花期階段景觀效果頗為壯觀。另外,可以在道路鑲邊和分車隔離帶進行應(yīng)用,目前使用最多的是金娃娃品種,若要進行一定規(guī)模性的種植,可選擇常綠品種如加拿大巡邏隊、紫色短裙等。
3.2 花壇花境
充分利用大花萱草色相豐富、生長周期長、株型挺拔等優(yōu)勢,將其與一二年生花卉以及球根花卉搭配,共同組合成花境。開花時期,使其與周邊植物形成強烈的色彩對比,形成視覺焦點。在花境中還可以根據(jù)主題與觀賞草、宿根花卉、濕生植物進行搭配,體現(xiàn)出花期之間的交錯以及色彩之間的呼應(yīng)成效,充分將大花萱草在園林綠化景觀中的個性美、群體美展示出來[29]?;ň持锌梢赃x擇花高線條的安娜、紫色交易、你的天使、四十二街等品種(圖2、3)。
3.3 花叢點綴
可以將大花萱草種植在綴花草坪,或園路兩側(cè),假山、景石旁作為點綴,給人以親切自然的美感[30-31]。點綴應(yīng)用也可以選擇花型可愛、株高偏矮的糖果優(yōu)雅、西瓜片、大眼睛等品種。
4 結(jié)論與討論
經(jīng)過3年(2018—2020年)的觀測,杭州地區(qū)高溫多雨,大花萱草銹病、蚜蟲等病蟲害較嚴重,部分品種雖然開花時性狀表現(xiàn)突出,但是花后生長情況不佳,降低了不少南方種植者的積極性。大花萱草要在高溫多濕的南方地區(qū)應(yīng)用推廣,一方面應(yīng)重點選擇抗病性較強的品種,另一方面應(yīng)通過雜交育種手段與萱草原種雜交,進一步培育抗病品種。江浙地區(qū)園林綠化可以根據(jù)景區(qū)效果需要,優(yōu)先選擇加拿大巡邏隊、巴斯蒂安、安娜、星顏、米歇爾、你的天使、四十二街、紫色交易、糖果優(yōu)雅等品種。杭州西湖景區(qū)園林景觀相對成熟,2017—2021年在西湖景區(qū)虎跑公園、龍井公園、白塔公園、江洋畈生態(tài)公園等地應(yīng)用大花萱草近3萬株。應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)部分萱草品種冬季休眠時間長,造成早春黃土裸露等現(xiàn)象,可通過將大花萱草與其他常綠植物結(jié)合種植,采取交錯搭配的設(shè)計形式,對冬季地表裸露現(xiàn)象起到掩蓋作用。
利用層次分析法,通過確立評價指標,將評價指標量化,對種質(zhì)資源相關(guān)性狀進行打分,通過最終的評分值能夠更客觀、直觀地進行綜合評價,比傳統(tǒng)的主觀模糊評價更具可行性。同時該研究引用了Yaahp層次分析法軟件,為層次分析法的決策過程提供模型構(gòu)造、計算和分析,可方便地完成多準則決策分析任務(wù),尤其是可以解決大量的運算過程,目前已應(yīng)用于很多行業(yè)的評估、評價問題處理中,這種綜合評價的分析方法無論對植物育種、良種篩選還是應(yīng)用推廣都具有較好的適用性和應(yīng)用價值。
萱草花作為“中國的母親花”,蘊含著強大的文化內(nèi)涵,是中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的重要組成部分。國內(nèi)很多園林從業(yè)者已關(guān)注到大花萱草的應(yīng)用價值,但仍存在市場混亂,推廣盲目,不同地域沒有與之相對應(yīng)的推廣品種。該研究基于層次分析法,科學地解決了大花萱草品種定量評估問題,希望能為其在杭州西湖景區(qū)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。上海已連續(xù)舉辦2屆中國萱草文化節(jié),在培育和推廣萱草新品種的同時,通過萱草科普展、萱草花藝展、萱草品種展、萱草花展、萱草文創(chuàng)產(chǎn)品以及萱草研發(fā)系列衍生品等多個主題展,全方位展現(xiàn)萱草魅力,引起了社會各界的廣泛關(guān)注。發(fā)展萱草花卉產(chǎn)業(yè),在推進生態(tài)治理、鄉(xiāng)村振興和現(xiàn)代花卉產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展上大有可為,同時也需要更多萱草愛好者的不懈探索和共同努力。
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