120個有髯鳶尾品種的園林應用綜合評價

朱 瑩

宋 華

劉恒星

王雪芹

鄧 蓮

有髯鳶尾(Bearded iris)是對垂瓣上有須毛狀附屬物的鳶尾屬植物的統稱，現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，具有較高的觀賞價值。在北京地區，有髯鳶尾花期為4月中旬—5月中旬，正值“五一”節日期間，較好地彌補了這一時期開花植物較少的問題。有髯鳶尾不同品種的適應性有一定差異，有的品種適應性強，抗寒冷和干旱瘠薄，在北京地區具有良好的應用前景，但也有一些品種適應性較差，不能滿足園林綠化的要求。目前，北京地區有髯鳶尾品種均從國外引種，人們對不同品種的觀賞特性及適應性都不甚了解，從而增加了園林中新品種應用的風險。為此，對北京植物園從國外引進的120個有髯鳶尾品種進行了觀賞特性和適應性的觀測和記錄，并應用層次分析法(AHP)對其進行綜合評價，運用K-means聚類分析對評價值進行等級劃分，建立系統科學的有髯鳶尾品種園林應用評價體系，為有髯鳶尾品種在北京地區園林推廣應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于北京市海淀區門頭村苗圃(東經116°22′28″、北緯39°97′81″)，海拔60.9m，屬暖溫帶半濕潤半干旱大陸性季風氣候，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 試驗材料

120個有髯鳶尾品種于2012年秋天從捷克布拉格植物園引進，分別為高生品種33個，中生品種82個，矮生品種5個。每個品種5株，先盆栽緩苗，2014年春天種植于試驗地，采用高壟種植。2015年開始進行觀測，常規養護管理。

1.3 評價方法

參考國際上對有髯鳶尾品種及園林應用的評價標準[2-3]，結合有髯鳶尾在北京地區露地栽植的觀賞特性及適應性，邀請園林專家現場打分，并運用層次分析法[4]確定評價指標，建立評價模型。采用1～9比率標度法[4]比較指標的相對重要性，量化各項指標，計算各因素權重。

制定評價標準，根據對有髯鳶尾品種為期3年的觀察記錄，按照評價標準進行打分，并計算它們在北京地區園林中應用的綜合評價分值，進行評價等級劃分。

1.3.1 評價體系模型的構建

結合專家打分，構建了4個層次的有髯鳶尾品種園林應用價值的綜合評價結構模型(圖1)。該模型包含目標層(A)、準則層(B)、因子層(C)和最底層(D)。目標層A為有髯鳶尾品種園林應用價值的綜合評價；準則層B為影響有髯鳶尾品種園林應用的主要因子，分別為單花觀賞特性(B1)、整體觀賞特性(B2)及適應性(B3)；因子層C為14個具體評價指標，是隸屬于主要性狀(B)的主要評價因子，由花期遲早、花繁密度、抗病蟲害能力等14個指標組成；最底層D為待評價的120個有髯鳶尾品種。

圖1 有髯鳶尾品種園林應用的綜合評價模型(作者繪)

1.3.2 權重的計算

采用1～9標度法，邀請專家分別對準則層、因子層間各因子的相對重要度進行兩兩比較以構造判斷矩陣，計算準則層權重、因子層權重(表1)及總排序權值(表2)并進行一致性檢驗(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

1.3.3 各評價指標性狀的記錄及評價標準的制定

以120個有髯鳶尾品種為調查對象，自2015年開始，連續3年進行物候、觀賞特性、適應性的觀察、記錄及測定。

開花期間記錄花期、單葶花朵數量及分蘗數。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個花葶上第一朵花開放到最后一朵花凋謝的時間。單葶花朵數為每個花葶上的花朵數量。花徑用直尺測量，單葶花期、單葶花朵數、分蘗數和花徑取3次重復。花繁密度、花色、花型、花瓣質地、花葶比例、株形、生長勢及抗病蟲害能力用目測的方式進行。

根據連續3年對有髯鳶尾品種的觀察記錄數據，并結合專家意見，制定因子層各評價指標的評分標準。本標準采取5分制，將因子層5個評價指標性狀分別劃分為5個等級，并賦予相應的分值(表3)。

1.3.4 綜合評價值的計算及分級

將每個品種的14個評價指標得分值分別與各指標的權重相乘后求和，即得出各品種的綜合評分值。用K-means聚類分析對綜合評分制進行聚類分析，并運用最小距離法劃分為4個等級。

1.4 數據分析

用yaahp V 10.0進行模型構建、權重計算和一致性檢驗，用Excel 2007進行綜合評價分值的計算，用SPSS 21.0進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 綜合評價體系及指標層排序

如表1所示，準則層3個評價因子的權重值B1(單花觀賞特性)、B2(整體觀賞特性)和B3(適應性)分別為0.197 6、0.490 5和0.311 9，其中B2所占權重最大，其次為B3。說明有髯鳶尾在園林應用中，整體觀賞特性為最重要的因子，其次為適應性。在總權重值中(表2)，抗病蟲害能力C14的權重值最高，為0.194 4，其次排在前幾位的順序為群體花期C6＞花瓣質地C4＞花葶比例C10＞花繁密度C8＞分蘗能力C13，總權重值在0.074 7～0.146 6之間。其余評價因子的總權重值在0.016 9～0.051 0之間。

表2 各評價指標層的權重及總排序權值

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

2.2 有髯鳶尾的綜合得分值及評價等級

根據表3的賦分標準，對120個鳶尾品種的14個指標進行逐一打分，進而依據所得的14項評價指標的總排序權值計算出各品種的綜合評價值(表4)。結果顯示，120個品種得分差距較大，最高分為4.873 2分，最低分僅為1.963 1分。聚類分析表明，120個鳶尾品種可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ級。Ⅰ級包括‘Prince of Burgundy’‘Ledovel’及‘Flourish’等30個品種，占總數的25.0%。這些品種具有抗病蟲害能力強、花期長、花瓣質地厚實、花葶比例適當、著花量大、分蘗能力強等優勢，在北京地區具有很強的適應性和較高的觀賞性，特別適宜大規模推廣應用。Ⅱ級包括‘Anagram’‘Fiedday’及‘Jewel Tone’等24個品種，占總數的20.0%。這些品種在部分或個別性狀上有一定缺陷，綜合品質較I級品種稍差，但整體性狀良好，在北京地區具有一定的推廣應用價值，可在適度范圍內推廣應用。Ⅲ級包括‘Erect’‘Ledova Socha’‘Vamp’等35個品種，這些品種在多個性狀上存在缺陷，適應性或者觀賞性大為降低，很難滿足園林應用的要求，在北京地區特定環境或特定要求下小范圍應用，不宜進行大面積推廣。Ⅳ級包括‘Jarni Sen’‘Snow Fleck’‘Live Music’等31個品種，這些品種在多個性狀上存在嚴重缺陷，適應性和觀賞性不能滿足園林應用的要求，不宜在北京地區推廣應用，但可作為種質資源進行收集保存或在特定環境下應用，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。

表3 有髯鳶尾品種園林應用的評價指標及評分標準

表4 有髯鳶尾品種園林應用綜合評分值及其等級

3 討論

層次分析法是一種定性和定量相結合、系統性、層次化的多目標決策分析方法，其核心是將決策者的經驗判斷定量化，增強了決策依據的準確性，在目標結構較為復雜且缺乏統計數據的情況下更為實用[4]。層次分析法既包含了主觀的邏輯判斷和分析，又發揮了定量分析的優勢，構造兩兩比較的判斷矩陣來確定不同性狀對綜合性狀的影響權重，消除了由偶然因素造成的認識上的差異，使加權值更客觀合理[5]。近年來，層次分析法廣泛應用于城市景觀評價[6-7]、野生植物資源評價[8-9]及觀賞品種綜合評價[10-13]等諸多領域，為生產實踐中的篩選評價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下，廣泛征求專家的意見，再參考國際上對有髯鳶尾品種的綜合評價標準，結合北京地區園林綠化的具體需求，構建了北京地區有髯鳶尾品種綜合評價模型。3個準則層指標的權重為：整體觀賞特性B2>適應性B3>單花觀賞特性B1。觀賞性權重高符合人們對園林植物品種觀賞性狀的較高要求，這與葉康[14]對芍藥品種、邱胤暉等[15]對三角梅品種、王玲玲等[16]對桂花品種的評價結果一致。在因子層C的14個評價指標中，抗病蟲害能力C14總排序權值最高(0.194 4)，這與王清萍等[17]對山東栽培高型有髯鳶尾的評價結果一致。這也說明抗病蟲害能力是有髯鳶尾在北京地區園林應用綜合評價中的主要因素。據筆者觀察，有髯鳶尾抗寒性較強，在北京地區露地栽植可以順利越冬，但夏天的高溫高濕易導致病蟲害的發生，尤其根部積水極易導致根腐病的發生，因此有髯鳶尾在園林應用中要注意栽植地的選擇，宜栽植于地勢較高的地方。同時，要篩選抗病蟲害能力強的品種，使其更好地在園林中推廣應用。

K-means聚類分析可有效地對評估品種進行合理的聚類分析[18]，本研究將供試的120個品種的得分結果用K-means聚類分析法分為4個等級，可相對應為園林應用中的優、良、中和差4個等級：表現優秀的I級品種30個，觀賞性好，適應性強，在北京地區可廣泛用于花境、巖石園或專類園中；表現良好的Ⅱ級品種24個，觀賞性和適應性較Ⅰ級品種稍差，但綜合性狀尚為良好，也可根據品種特性在適度范圍內用于花境、巖石園或專類園中；表現中等的Ⅲ級品種35個，適應性或觀賞性大為降低，只能在特定環境或特定要求下小范圍應用；表現較差的Ⅳ級品種31個，適應性和觀賞性不能滿足園林應用的要求，僅推薦作為種質資源進行收集保存或特定環境下應用。得分結果與120個品種在實際栽培中的表現高度相符。這充分表明，在北京地區，本研究構建的有髯鳶尾品種園林應用綜合評價體系選用的評價因子綜合考量了各品種的觀賞特性和適應性，基本能反映有髯鳶尾品種的品質特性及園林應用中對優秀品種的要求，評價方法具有一定的可信度和較佳的適合度，可在北京地區用于對有髯鳶尾品種進行園林應用的評價和優選。

4 結論

建立的綜合評價模型可供北京地區有髯鳶尾品種園林應用的評價和優選。14個評價指標中，抗病蟲害能力是有髯鳶尾品種在園林應用綜合評價中的主要因素，群體花期、花瓣質地、花繁密度、花葶比例和分蘗能力5個因子為次要因素。‘Ledovel’‘Prince of Burgundy’‘Flourish’等30個品種適宜在北京地區大規模推廣應用，‘Anagram’‘Fiedday’‘Jewel Tone’等24個品種可適度推廣應用。