閉鞘姜屬植物觀賞價值綜合評價

劉劍

摘要：為提高上海地區(qū)室內(nèi)觀賞植物的多樣性，采用層次分析法（AHP），從觀花性狀、觀株性狀、生長性狀3個方面12個評價指標(biāo)對上海辰山植物園展覽溫室內(nèi)引種栽培的21種閉鞘姜屬植物進(jìn)行觀賞價值綜合評價。結(jié)果表明，開花率、花期、葉色葉質(zhì)在綜合評價中的總權(quán)重占比均超過0.1，為影響閉鞘姜屬觀賞價值的主要因子；根據(jù)綜合評分結(jié)果，將21種閉鞘姜屬植物劃分為4個等級；非洲公主閉鞘姜、菠蘿椰子寶塔姜、紅閉鞘姜、紫色激情長蕊閉鞘姜屬Ⅰ級，綜合優(yōu)勢明顯，適合在上海地區(qū)室內(nèi)栽培應(yīng)用。Ⅱ級包括穗花閉鞘姜等9種，具有一定的推廣應(yīng)用價值，可以結(jié)合約束層評價等級和應(yīng)用地環(huán)境情況合理開發(fā)利用。

關(guān)鍵詞：閉鞘姜屬；綜合評價；層次分析法；室內(nèi)觀賞植物

中圖分類號：S567.23+9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Comprehensive Evaluation of the Ornamental Value of Costus

Abstract： The research aimed to improve the diversity of indoor ornamental plants in Shanghai by using the Analytic Hierarchy Process （AHP） to evaluate the ornamental value of 21 species of Costus introduced and cultivated in the exhibition greenhouse of Shanghai Chenshan Botanical Garden. The evaluation system included 12 evaluation indexes across three aspects： flowering traits， appearance traits and growth traits. The results indicated that blooming rate， flowering period， leaf color and leaf texture， each accounting for over 0.1 of the total weight in the comprehensive evaluation， were the main factors affecting the ornamental value of Costus. Based on the comprehensive scoring， the 21 Costus species were classified into four distinct grades. Species such as Costus fissiligulatus， C. hybrid 'Pina Colada'， C. woodsonii， and C. pulverulentus 'Purple Passion' were categorized as first-class， possessing significant overall advantages and suitability for indoor cultivation in Shanghai. The second-class encompasses nine species， including C. spicatus， which hold potential for promotion and application and can be developed and utilized strategically， considering the evaluation criteria and the environmental conditions of the application sites.

Keywords： Costus; comprehensive evaluation; analytic hierarchy process; indoor ornamental plants

隨著城市化的快速發(fā)展，人們對室內(nèi)植物的多樣性和觀賞價值提出了更高的要求，但當(dāng)前市場可提供的植物種類較為有限，已經(jīng)無法滿足人們對觀賞植物的需求[1]。閉鞘姜屬（Costus）植物，通常為多年生草本植物，全世界約90種，主要分布在熱帶及亞熱帶地區(qū)，中國產(chǎn)5種[2]。這類植物以其獨(dú)特的螺旋狀假莖和色彩繽紛、花期持久的花序而聞名，具有濃郁的熱帶風(fēng)情，且地下根莖能抵御一定程度的低溫[3]，養(yǎng)護(hù)管理相對粗放，擁有較高的園林觀賞價值和經(jīng)濟(jì)價值；然而，閉鞘姜屬植物在國內(nèi)的景觀應(yīng)用中尚未得到充分開發(fā)。得益于玻璃幕墻和玻璃穹頂?shù)痊F(xiàn)代建筑技術(shù)的應(yīng)用，室內(nèi)空間的光照、溫度條件得到一定的控制，一定程度上打破了植物應(yīng)用的地域限制，為閉鞘姜屬植物在上海地區(qū)室內(nèi)應(yīng)用提供了可能。

當(dāng)前，國內(nèi)對于閉鞘姜屬植物的研究較少，主要集中在閉鞘姜（C. speciosus）、萵筍花（C. lacerus）、光葉閉鞘姜（C. tonkinensis）等少數(shù)幾種，研究方向多為栽培技術(shù)[4-5]、繁育系統(tǒng)[6]、營養(yǎng)保健[7-8]、化學(xué)成分和藥理作用[9-11]等方面，而對閉鞘姜屬植物觀賞價值評價方面的研究鮮有報道，極大地限制了該屬的推廣應(yīng)用。

層次分析法（AHP）是一種系統(tǒng)分析與決策的綜合評價方法，也是對事物的主觀判斷進(jìn)行客觀評價的一種有效手段。近年來，被廣泛運(yùn)用在園林植物資源評價、景觀環(huán)境評價及安全風(fēng)險評價等方面[12]。本研究應(yīng)用層次分析法對展覽溫室引種栽培的閉鞘姜屬植物進(jìn)行客觀評價，篩選適宜上海地區(qū)室內(nèi)栽培的植物資源，為閉鞘姜屬植物資源的開發(fā)利用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于上海辰山植物園展覽溫室珍奇植物館內(nèi)，總面積2767 m2，最高處16 m，橫向長度111 m，縱向跨度 3.75～34 m[13]，是一個融科學(xué)性、知識性、觀賞性和趣味性為一體的熱帶植物展示中心。

館內(nèi)年日照時長2000 h左右[14]，土壤pH值6.0～6.6，EC值0.21～0.28 ms/cm，土壤有機(jī)質(zhì)含量117.6～177 g/kg，密度范圍為0.68～0.94 mg/m3，空氣相對濕度平均值為82.3 %，年平均溫度為21.5 ℃，夏季最高溫度為38.8 ℃，冬季最低溫度10.1 ℃。

1.2 材料

于2016—2021年先后引入閉鞘姜屬植物25種（其中原生種20種，品種5種）栽植于珍奇植物館內(nèi)，從中篩選出能在展館內(nèi)開花的21種閉鞘姜屬植物進(jìn)行綜合評價。

1.3 研究方法

1.3.1 構(gòu)建評價模型

參考觀賞植物種質(zhì)資源評價常用的評價指標(biāo)[15-19]，依據(jù)層次分析法，建立閉鞘姜屬植物的評價模型。模型共分為4層：目標(biāo)層（A），約束層（C），指標(biāo)層（P），最底層（D）。其中約束層分別從C1觀花性狀、C2觀株性狀、C3生長性狀三個方面來評價閉鞘姜屬植物的室內(nèi)應(yīng)用價值；指標(biāo)層則進(jìn)一步細(xì)化為12個具體性狀因子（表1）。由于閉鞘姜屬植物總體扦插成活率高，病蟲害較少，故未列入指標(biāo)層內(nèi)。

1.3.2 權(quán)重計算及一致性檢驗

采用1～9比率標(biāo)度法，邀請多名園藝專家、養(yǎng)護(hù)人員對各層次的相對重要性進(jìn)行打分，量化各項指標(biāo)。根據(jù)評價模型構(gòu)建出目標(biāo)層A相對于約束層Ci以及約束層Ci相對于指標(biāo)層Pi的判斷距陣，使用Yaahp10.3軟件，對矩陣進(jìn)行一致性檢驗和修正，最終得出各因素相對于目標(biāo)層的權(quán)重。

1.3.3 評分標(biāo)準(zhǔn)的制定

根據(jù)實地調(diào)查、物候記錄以及閉鞘姜屬植物養(yǎng)護(hù)管理人員和園藝專家的意見，再結(jié)合觀賞植物評價的研究成果[15-19]，制定了5分制評分標(biāo)準(zhǔn)（表2）。

1.3.4 綜合評分及評價等級標(biāo)準(zhǔn)制定

2 結(jié)果與分析

2.1 各指標(biāo)權(quán)重計算結(jié)果及分析

通過對構(gòu)建的判斷矩陣計算，獲得各判斷矩陣的一致性指標(biāo)CR以及3個約束層指標(biāo)和12個指標(biāo)層因子的權(quán)重值（表3）。由表3所示，3個約束層指標(biāo)CR值均小于0.1，通過一致性檢驗。權(quán)重計算結(jié)果顯示，C1觀花性狀以0.637的權(quán)重占比位居首位，其中P4開花率以49.41%的權(quán)重成為最具影響力的單一指標(biāo)。這一結(jié)果凸顯了花量在觀賞植物評價中的決定性作用及其對植物室內(nèi)環(huán)境適應(yīng)性的間接指示作用。其次，C2觀株性狀的權(quán)重為0.2583，其中P7葉色葉質(zhì)占比最大，達(dá)到了0.6491，這表明在室內(nèi)近距離觀賞時，葉片的色澤和質(zhì)地是影響評價的關(guān)鍵因素。C3生長性狀的權(quán)重為0.1047，其中P10耐寒性的權(quán)重超過50%，表明耐寒性是限制熱帶植物在上海地區(qū)室內(nèi)應(yīng)用的主要因子。總體來看，P4開花率、P2花期、P7葉色葉質(zhì)三個指標(biāo)的總權(quán)重均超過0.1，是影響閉鞘姜屬植物觀賞價值評價的主要指標(biāo)因子。

2.2 閉鞘姜屬植物綜合評價及分析

2.2.1 綜合評價得分和等級

依據(jù)表2指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)，對21種閉鞘姜屬植物分別給予相應(yīng)的分值， 運(yùn)用SPSS 26.0、Excel 2016軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)計算得出各約束層評價得分以及綜合評價得分（表4），并對四項評分進(jìn)行正態(tài)性檢驗。結(jié)果顯示，顯著性P值均大于0.05，表明評分?jǐn)?shù)據(jù)基本符合正態(tài)分布（表5）。根據(jù)[X]+ S、[X]、[X]－S的計算結(jié)果，將各約束層的評價得分和綜合評價得分劃分為4個等級（表6）。

2.2.2 閉鞘姜屬植物資源的篩選及分析

從綜合評價等級來看（表6），Ⅰ級共4種，依次為非洲公主閉鞘姜、菠蘿椰子寶塔姜、紅閉鞘姜、紫色激情長蕊閉鞘姜。這些種類觀賞價值較高，綜合優(yōu)勢明顯，適合在上海地區(qū)室內(nèi)栽培應(yīng)用。Ⅱ級包括穗花閉鞘姜等9種，整體表現(xiàn)有所欠缺，但部分種類在個別性狀上表現(xiàn)優(yōu)秀，仍然有可觀的開發(fā)和應(yīng)用價值。如絨葉閉鞘姜、奧撒閉鞘姜和橙苞閉鞘姜，葉片著生天鵝絨般的細(xì)絨毛，植株整體高度偏矮，具有作為室內(nèi)盆栽觀葉植物應(yīng)用的潛力；寶塔姜的觀花性狀優(yōu)良且生長性狀極佳，觀株性狀稍差，適合以片植方式應(yīng)用于室內(nèi)景觀；Ⅲ級共3種，株型較高大，雖然觀賞價值一般，但因其良好的室內(nèi)適應(yīng)性可作為室內(nèi)背景植物的備選材料。Ⅳ級共5種，總體評分較低，該等級植物對環(huán)境和養(yǎng)護(hù)水平要求較高，因此不推薦在上海地區(qū)室內(nèi)應(yīng)用。篩選結(jié)果與閉鞘姜屬植物在展覽溫室內(nèi)的表現(xiàn)具有較高的一致性，表明研究中構(gòu)建的評價模型可較好的反應(yīng)閉鞘姜屬植物的觀賞價值，綜合評價方法具有一定的科學(xué)性和合理性。

3 結(jié)論與討論

本研究首次將層次分析法應(yīng)用于閉鞘姜屬植物種質(zhì)資源綜合評價體系，分別從觀花性狀、觀株性狀、生長性狀方面對引種栽培的 21種閉鞘姜屬植物的觀賞價值進(jìn)行綜合評價，篩選出非洲公主閉鞘姜、菠蘿椰子寶塔姜、紅閉鞘姜、紫色激情長蕊閉鞘姜這4種在上海地區(qū)室內(nèi)擁有較高應(yīng)用潛力的植物。研究結(jié)果表明，開花率、花期、葉色葉質(zhì)是影響閉鞘姜屬植物觀賞價值的主要因素，這些指標(biāo)的總權(quán)重之和超過了評價體系的三分之一。這與蘇梓瑩等[18]對 16 種廣東省特色蘭科植物觀賞性狀評價研究和楊森等[19]利用層次分析法對67種爵床科植物觀賞價值綜合評價得到的結(jié)論一致。然而，不同研究中關(guān)鍵評價指標(biāo)的優(yōu)先級及其權(quán)重分配呈現(xiàn)出變化，這表明由于評價目標(biāo)的區(qū)別，不同類型觀賞植物的主要評價指標(biāo)及其重要性可能存在一定差異。

在室內(nèi)植物應(yīng)用方面，適應(yīng)性是決定其觀賞價值能否得到充分發(fā)揮的關(guān)鍵[20]。評價結(jié)果顯示，花葉閉鞘姜、紅苞閉鞘姜錦等由于耐寒耐陰性較差，導(dǎo)致開花率較低從而限制了它們在室內(nèi)環(huán)境中的觀賞潛力。然而在南方地區(qū)，這些植物仍能展現(xiàn)出較好的景觀效果。因此，探索如何通過環(huán)境調(diào)控技術(shù)優(yōu)化植物生長環(huán)境，提高其適應(yīng)性，對于室內(nèi)植物的推廣應(yīng)用具有重要意義。

本研究的評分體系主要基于上海辰山植物園展覽溫室內(nèi)閉鞘姜屬植物的生長狀況。鑒于大部分閉鞘姜屬植物并非中國原產(chǎn)，且引種馴化時間有限，本研究的推廣應(yīng)用建議具有一定的局限性。未來研究還需進(jìn)一步探討不同室內(nèi)環(huán)境條件下閉鞘姜屬植物的適應(yīng)性和觀賞表現(xiàn)，以及如何通過環(huán)境調(diào)控和栽培管理措施提高其在室內(nèi)環(huán)境中的觀賞價值和生態(tài)效益。

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