运用层次—关联分析法对黔南地区引种花卉综合评价

刘少轩++蔡卫东++韦蓉静++王玉奇

摘要：采用灰色理论与AHP（层次分析法）相结合的层次-关联评判分析法，以花期、花美感、植株越冬能力及抗旱性等為评价指标，对引种到黔南地区的15种花卉进行了综合评判。结果表明：松红梅、车轮梅、天骄野牡丹、毛稔、红花玉芙蓉的生长势较差，综合评价值较低；香水合欢、多花红千层、银叶朗德木、美花红千层、粉花白千层5种花卉能适应黔南地区的环境，并且综合评价值较高，适宜在黔南等地区进一步推广应用。

关键词：引种花卉；观赏性；适应性；层次—关联分析法

中图分类号：S682

文献标识码：A 文章编号：16749944（2017）19001605

1 引言

黔南地区属于云贵高原东南部，随着经济水平的提高，人们对美化、绿化的要求更为迫切。为满足黔南地区花卉市场及城市园林绿化发展的需求；当务之急是在黔南地区对花卉进行新品种的选育和新品种引进试验，来增强黔南地区花卉产业发展[1]。研究中运用层次—关联分析法[2]综合分析从广州引进在黔南地区未见栽培的香水合欢等15种花卉新品种，即为黔南地区筛选出适合发展产业化的花卉品种，又避免了盲目地引种，减少引种失败的损失。还为黔南周边的其他地区引种提供一定的理论依据。

目前，对花卉综合评价的方法主要是模糊综合评判法[3]和灰色关联度分析法[4]。但是这两种方法存在人为确定权重的缺陷。花卉引种成功与否主要是对花卉引种的评价方法，为使权重的确定和数据的标准化处理更具科学性和合理性，研究将结合层次分析法与灰色关联度分析法对引种花卉进行评价。

2 材料与方法

2.1 试验材料

2016年1月从广州市园林科学院引进了15种花卉，其名称和花苗的规格见表1。试验点设在贵州省黔南州独山县林场尧棒分场，海拔为850～1000 m，年降水量在1150～1200 mm左右，年均气温在16.5～17.2 ℃。

2.2 方法

运用随机区组试验设计方法，将于2016年1月20日从广州引种的15种花卉分为15个区组，每个区组重复3次，每个小区种植100株花卉，每个小区的管护方法相同。引种花卉种植在黔南州独山林场尧棒分场。

2.2.1 引种花卉观赏指标调查

根据引种的花卉品种的特征，主要是从花和叶两个观赏指标进行评价，花主要是从花的量的多少、颜色、大小、美感 、开花时间长短进行记录；叶主要是从叶片的颜色、美感及覆地性进行记录。此次的评价主要是根据园林专家的意见及相关文献的评价方法[2]进行评价，最终结合两种方法得出的试验的评价标准见表2。

2.2.2 引种适应性指标调查

对成活率的调查是从2016年1月20日将引种花卉苗木种植后在2016年6月28日记录每种引种花卉每个小区成活的株数，计算得出成活率。

越冬能力，由于本试验引种种源地气温要高于黔南州，所以试验就未对耐热性进行试验处理就只对越冬能力进行了试验，越冬能力就是用石灰刷主干、用草将主干围住、用薄膜将主干围住3个不同处理，对越冬进行分级，选取每种20株（5株一组），根据以下标准进行分级：不作处理就能越冬的越冬能力为4级、用石灰刷主干能越冬的越冬能力为3级、用草将主干围住能越冬的越冬能力为2级、用薄膜将主干围住能越冬的越冬能力为1级、以上3个处理都不能越冬的为0级。

试验对引种花卉抗旱性的调查主要是在温室大棚内采用盆栽的方法进行干旱胁迫处理，选择长势基本一致，每个引种花卉品种选择30盆进行抗旱性试验，将选择好的450盆花卉摆放整齐并且连续3d浇透水，在浇透水后的第10d开始记录数据，连续记录10d，每天计算萎蔫植株所占该品种试验总株数的百分数，最后数据为10d的平均值。对于萎蔫状态的判断是当整个植株90%及以上的叶片下垂，此时，记为萎蔫[5]。

抗虫性用蛀害指数表示，蛀害指数越小，抗虫性越强[6]。蛀害指数为每个小区被虫蛀的花卉株数/每个小区总的株数，最后计算平均值。

2.2.3 层次分析法

研究运用层次分析法的原理分析确定评判指标的权重，指标之间的相对重要性是聘请相关的专家进行确定，各评判指标相对重要性主要是采用1～9度及倒数标度法进行判断，判断得出矩阵后并进行一致性检验。各底层指标的权重计算主要是对矩阵分析后，计算出矩阵的标准化特征向量和同层指标的单权重，按层次结构自上而下逐层计算[7]。

2.2.4 加权关联度的计算

运用灰色系统理论原理[8，9]，在灰色系统中的一个因素其实就是该试验引种花卉的每一个品种；在对引种花卉的适应与否进行研究时，应该设置一个“理想品种”，既也就是引种该花卉在引种区域达到的理想状态，各个观测指标应该是达到最好值，设“理想品种”为参考数列（X0），其他引种花卉品种为比较数列（Xi），则参考数列与比较数列分别为：

X0（K）=[X0（1）、X0（2）、X0（3）、…Y0（n）]，Xi（K）=[Xi（1）、Xi（2）、Xi（3）、…Xi（N）]

N为引种花卉品种数量，n为评估性状，各品种的加权关联度及关联系数是运用（2）和（1）求出[10-12]。加权关联度的大小可以判断和评价供试引种花卉，加权关联度越大，说明该品种与理想品种的相似度越高，反之则越低。

关联系数：

εi（k）=minimink|X0（k）-Xi（k）|+ρmaximaxk|X0（k）-Xi（k）||X0（k）-Xi（k）|+ρmaximaxk|X0（k）-Xi（k）|（1）

式（1）中，一般ρ∈[0，1]，一般取值ρ=0.5。

各品种的加权关联度：

γi=∑mk=1ωkεi（k）（2）

式（2）中，ωk是利用层次分析法求得的各指标值的权重。endprint

3 结果与分析

3.1 AHP综合评价模型的建立

该研究评价模型的建立是根据黔南地區的气候特点和植物观赏特点，选取成活率、越冬能力（冻害级数）、花期、花量、花色及抗性等主导因子作为具体评价指标，运用层次分析法对评价因子及试验数据进行筛选来建成的。

该研究聘请了9位专家对模型中各指标的相对重要性作了比较评价，是为了构造各评判指标的相对重要性判断矩阵，各底层指标权重值是根据引种花卉适应性和观赏性[13～15]评价指标得到相对重要性的判断矩阵，用求根法计算最大特征值及其特征向量，从而得出具体数值，结果见表3。

中适应性是作为评价引种成败的主要指标。成活率与冻害级数权重值在适应性中的占有的比例大于80%，其结果说明在引种的过程中能成活和能越冬是筛选评价中是非常重要的指标，其次才是萎蔫率，蛀害率等。权重值排名第二的为花性状并大于整体观赏效果，因此花卉引种主要是花的性状，所以花期、花美感及花色占的权重较大，在其他性状中，叶美感所占的权重较大。从表3结果来看，在对引种花卉的综合评价中，C1（成活率）权重值最大，占30.47%，C2（冻害级数）占18.15%，C3（萎蔫率）占10.37%，C8（花色）占8.39%，C12（花美感）占8.39%，但是叶色和花量的权重相对较小，在评价的过程中起的作用不是很大。

3.2 引种花卉适应性的评定结果

对一个地区花卉引种的成功与否，主要决定于引种的花卉在引种地区能否适应当地的气候及生境等综合因素，因此对适应性的评价是非常的重要。研究的花卉引种适应性主要由成活率、越冬能力（冻害级数）和抗逆性决定的。花卉成活主要是自身生物学特性和生态环境决定的，因此对花卉的成活率进行为期一年的观测统计，并测定了越冬能力、抗性指标测定及蛀害率的统计（表4）。

在评价引种花卉适应性时，需要对测定适应性指标值进行规范化处理，处理时要根据适应性指标的特征进行评估，如成活率与冻害级数则是越大越好，应该运用上限效果测度；如萎蔫率与蛀害指数则是越小越好，应该运用下限效果测度。对适应性指标值进行无量纲化处理后，由公式（1）、（2）求得各引种花卉适应性指标加权关联度的结果（表5）。

从表4和5可以看出，在适应性研究中有13种花卉的成活率都在80%以上，只有两种的成活率在50%左右；大红花的蛀害率比较高其虫害主要是卷叶螟。而根据引种花卉适应性的综合评价的加权关联度，将引种花卉分为3个等级：Ⅰ级（>0.51）适应性极强的：香水合欢、多花红千层、银叶郎德木、美花红千层、粉花白千层；Ⅱ极（0.40～0.51）适应性较强的：天骄野牡丹、毛稔、哥顿银桦、大红花（红色）；Ⅲ极（<0.40）适应一般的：松红梅、车伦梅、杜鹃红山茶、红花玉芙蓉、角茎野牡丹、大红花（黄色）。

试验结果表明，15种引种花卉只有红花玉芙蓉在引种区开花但是没有抗冻能力，适应性评价值仅为0.3231。从加权关联度计算结果可看出，香水合欢、多花红千层、银叶郎德木、美花红千层、粉花白千层都有较强的适应性，是理想的园林绿化材料，但是适应性一般的角茎野牡丹、大红花（黄色）植株无论是花型，还是花的颜色评价都比较高的，因此认为应当对其进行一些特殊的处理，作为进一步的引种研究，以挖掘其更大的利用价值。

3.3 观赏指标的评价结果

通过对广州引种花卉的观赏性及形态指标进行观察与测定，运用研究引用的公式计算得出每个引种花卉品种综合观赏价值的加权关联度（见表6）。

运用灰色关联度分析法对引种花卉进行评价，一般是以理想品种为标准进行比较，如引进品种的加权关联度值大，则引进品种的评价就高；如引进品种的加权关联度值小，则引进品种的评价就低。根据表6对引种花卉观赏价值评价的加权关联度结果，可将引种花卉分为以下几个类别：观赏价值较高（≥0.27）：银叶朗德木、香水合欢、美花红千层、多花红千层；观赏价值高（0.21～0.27）：粉花白千层、杜鹃红山茶、角茎野牡丹、哥顿银桦、大红花（红色）、大红花（黄色）；观赏价值一般（<0.21）：松红梅、车轮梅、天骄野牡丹、毛稔、红花玉芙蓉。

3.4 引种花卉的综合分析

运用灰色理论系统原理来对引种花卉进行评价，主要是将引种花卉的评价性质由定性评价转为定量的评价，根据研究运用的公式将评价的依据转变为适应性与观赏性的加权关联度之和。评价的结果如表7。

综合评价结果表明：香水合欢的综合评价排名第一，但是其花期没有银叶朗德木的长，本次研究发现银叶朗德木在引种地区基本是全年有花的品种所以其观赏价值比较高，但是在适应方面没有香水合欢好，因此香水合欢可以在黔南地区园林绿化中大面积推广应用；多花红千层在引种区域是所有引种花卉品种中长势最好的一个品种，因此其适应性评价值排名第一，但是其花期不连续及株型不规整，使其观赏价值降低，所以综合排名只能在第三位；本次试验引种评价中综合排名最后一位的是红花玉芙蓉，因其长势和花的观赏性都是最弱的，所以评价的结果与试验栽培的结果是一致的。

从总体评价的结果中可以看出，综合排名靠前的引种花卉品种不仅在越冬能力上比排名靠后的要强而且在观赏的价值上要高于其他引种花卉品种，而综合排名靠后的引种花卉品种在引种地的适应性较差。因此，运用层次-灰色关联法对引种花卉进行评价可以将引种花卉由定性转为定量的评价，从而为其在黔南地区园林绿化中的应用提供理论依据。

4 结论

（1）根据评判结果分析，在黔南地区花卉引种试验中，香水合欢、多花红千层、银叶朗德木、美花红千层、粉花白千层5种花卉可以在黔南地区的园林绿化中推广应用。同时香水合欢、多花红千层、银叶朗德木在试验中，表现出较强的耐旱性、抗冻性和抗虫能力，可作为耐种资源在黔南地区干旱区域开发利用。

（2）研究运用层次-灰色关联法对黔南地区引种花卉评价与专家评价的结果基本一致，与刘孟霞等[2]的研究基本相同，说明运用层次-灰色关联法对黔南地区花卉引种进行评价是完全可行的。但是每一种分析方法都有自己的优点和劣势，笔者所采用的层次-灰色关联法也存在一些不够客观的可能，因此在今后的研究中，应进一步完善引种评价研究方法。endprint

参考文献：

[1]钟泰林，石柏林，钱奇霞，等.几种草本花卉繁育试验[J].浙江林学院学报，2003，20（1）：108～110.

[2]刘孟霞，张延龙， 牛立新，等.运用层次分析法综合评价加拿大引种草本花卉[J].西北农业学报，2009，18（4）：261～266.

[3]林绍生，李华芬，陈义增.应用模糊数学评价观叶植物的观赏性[J].亚热带植物通讯，2000，29（2）：43～47.

[4]金 辉，邹华芬，王邦良，等.马铃薯新品种灰色关联度分析[J].长江蔬菜，2016（16） ：37～40.

[5]龙会英，张 德.22个柱花草材料幼苗期抗旱鉴定初步结果[J].热带农业科学，2015，35（4）：26～30.

[6]杨 斌，杨国州，张延东.运用层次分析法优选临夏北塬农田防护林树种[J].林业科學，2006，42（6）：49～55.

[7]刘遵春，包东娥，廖明安.层次分析法在金花梨果实品质评价上的应用[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2006，34（8）：125～128.

[8]曹雯梅，刘松涛，路红卫.灰色系统理论在小麦新品种综合评判中的应用[J].中国种业，2006（11）：47～49.

[9]顾才东，李 华，武绍湖.应用灰色系统理论综合评价水稻新品种[J].安徽农业科学，2003，31（1）：98，102.

[10]朱宝璋.关于灰色系统基本方法的研究和评论[J].系统工程理论与实践，1994（4）：52～60.

[11]邓聚龙.灰色系统基本方法[M].武汉：华中理工大学出版社，1987：17～30.

[12]陈 静.基于层次分析法和灰色关联度分析的高校教师教学质量评价研究[J].贵阳学院学报（自然科学版），2016，11（1）：22～27.

[13]张贝，姜新强，王奎玲，等.青岛地区宿根花卉引种及观赏价值综合评价[J].北方园艺，2015（14）：71～76.

[14]封培波，胡永红，张启翔，等.上海露地宿根花卉景观价值的综合评价[J].北京林业大学学报，2003，25（6）：84～87.

[15]丁一巨，赵奇僧，周本琳.自然保护区观赏植物资源评价及其应用[J].南京林业大学学报，1993，17（1）：21～26.endprint