攀枝花金丝梅观赏性的综合评价
2018-12-07张春花刀丽平和献锋
张春花,刀丽平,李 恒,和献锋,唐 平
(攀枝花市农林科学研究院,四川 攀枝花 617000)
金丝梅(HypericumpatulumThunb.ex Murray)属于藤黄科金丝桃属灌木植物,因其花色艳丽并具有一定的药用价值受到人们关注。近年来,国内关于金丝梅的研究在繁育技术、药用价值及成分研究方面取得了一定的研究成果[1~4],在园林观赏、深加工利用以及水土保持利用方面也只是提出了良性综合性开发的建议,作为园林花卉在引种、驯化、栽培研究和利用方面的报道仅一篇[5]。结合目前攀枝花市森林城市建设的需要,为发掘其园林观赏绿化等价值,有必要对其进行科学的评价。本文针对野外金丝梅资源和驯化栽培表现出来的特点,利用层次分析法(AHP)对金丝梅的观赏性、适应性、生长特性进行综合评价,旨在量化评价其观赏性与适应性的综合价值,充分发掘金丝梅的园林绿化优点,以确定推广应用价值。
1 材料与方法
1.1 材料
为了能全面体现金丝梅的优缺点,本文进行综合评价的金丝梅有3类:
驯化栽培的金丝梅。2011年迁地栽培30株,收集于种质资源圃,露地保存,平均冠幅92.6 cm×79.8 cm、平均树高99.2 cm;正常开花结实,花径2.3 cm~5.1 cm,花期3~7月中旬,果期7~9月。
在攀枝花市盐边县、米易县、仁和区海拔 1 700 m~3 200 m区域范围内,野生金丝梅呈零星丛状和带(片)状分布;平均树高1 m~1.5 m,正常开花结实,花径2.5 cm~4 cm,花期3~9月,果期6~12月。
人工种子繁育的金丝梅。采用种子育苗繁育的金丝梅幼苗,2015年定植于五十一街边绿化带,长势良好,1 a生金丝梅正常开花,萌枝量大。
1.2 方法
1.2.1 金丝梅的生物学特性的观察、记录
对驯化栽培的金丝梅,主要调查株高、萌枝量、花径大小、花期、生长期长短、叶色变化、病虫害等指标,进行观察记录;
对野生金丝梅主要调查海拔、野外生长环境、花期、整丛(株)形状等指标进行观察记录;
对人工繁育的金丝梅主要调查繁殖系数和生长适应性等指标进行观察记录。
1.2.2 层次分析法
利用前期调查的数据,采用层次分析法(AHP)[6~7]确定15个指标来建立金丝梅的综合评价模型,建立判断矩阵与一致性检验,计算各指标性状的权重系数。
2 金丝梅AHP的综合评价过程
2.1 层次分析法(AHP)评价系统的机理
首先根据总目标的性质把问题层次化,建立系统的递阶层次结构模型;其次通过同一层次的各因素与上一层次的对应因素的重要性进行两两比较,构造两两判断矩阵,由判断矩阵计算出下一层各因素对于上一层各因素的相对权重,然后依次由下而上计算出最底层因素相对于最高层因素的相对权重,并进行一致性检验;最后根据各具体指标的评分及各因素的权重值计算出综合评价值[6~7]。
2.2 层次结构的分析和建立
参考相关的观赏植物评价文献[8~9],根据园林植物引种考虑的目标和金丝梅植物的特点,建立层次结构评价模型(见表1)。本研究的目标为A层;约束层(C)由观赏性(C1)、生长性(C2)、适应性(C3)3个一级指标构成;标准层(P)分为15个二级指标的具体评价因子;最底层(D)为评价金丝梅的各指标分值。
表1 野生金丝梅观赏性综合评价模型
3 计算方法及过程
3.1 判断矩阵的一致性检验
判断矩阵的构造与层次单排序计算表的标度,是根据总目标的要求参考专家意见及广泛征求多数人意见的基础上,用1-9比率标度使之定量化而做出的两两比较判断(见表2)。
构造出A-C(第2层因素相对于第1层的比较判断)、C-P(第3层因素相对于第2层的比较判断)4个矩阵,因素间两两比较构成的判断矩阵,由于客观事物的复杂性及人的认识的多样性,不能保证矩阵具有完全的一致性。但判断矩阵既是计算排序权向量的依据,那么要求判断矩阵大体上应具有一致性。即判断矩阵A有如下关系:aij=aik/ajk其中k=1,2,3,…n。若判断矩阵具有完全的一致性,即aij=aik/ajk,,则λmax其余特征根均为零。若能得到满意的一致性,即aij=aik/ajk,则λmax稍大n,其余特征根接近于零。故度量判断矩阵偏离一致性的指标为C.I.(consisindex)。C.I.=λmax-n/n-1,C.I.与判断举证的平均随机一致性指标R.I.(randon index)(RI值见表3)之比值为C.R.(consisitency ratio),即为判断矩阵一致性指标。
表2 1-9标度方法
表3 平均随机一致性指标RI
在AHP法中,以CI作为度量判断矩阵偏离一致性指标,C.I.=λmax-n/n-1。CI与判断矩阵的平均随机一致性指标RI之比值为CR,为判断矩阵一致性指标,CR=CI/RI。若CR<0.1,则认为该矩阵具有满意一致性。
经过计算,各约束层和标准层所占权重及一致性值(见图1),即CR<0.1,可以认为A-C和C-P的4个判断矩阵具有满意的一致性。
A-C
λmax =3.0536 C.I.=0.02681 C.R.=0.046226
λmax =8.530979 C.I.=0.075854 C.R.=0.053797
λmax =3.0183 C.I.=0.00914 C.R.=0.01576
3.2 层次总排序权值的求算
同一层次所有因素对于最高层次的相对重要性权值的排序数值叫层次总排序。在计算出P层各个评价指标相对于所属C层的加权值后,再与该C层的权值进行加权综合,即可得P层相对于目标层A层的总排序权值,从表4可以看出,适应性所占权重最大,这与城市园林绿化引种原则相符合。
表4 标准层P对于目标层A的总排序值
3.3 评分标准
各具体指标的评分标准是在对金丝梅的观赏性、适应性和生长性充分观察的基础上提出[8,10]。对待评的金丝梅每项指标确定出相应的分值,各级评价指标的值域为[1,3],各级值分别是1,2,3(见表5、表6、表7),再用各评价指标本身的权值加权综合,即得出最终的综合评价值,以此确定金丝梅的评价等级。
表5 观赏性评分标准
表6 生长性评分标准
表7 适应性评分标准
4 评价结果与分析
综合评价值的计算,如果综合评价值用Y表示,则Y=∑WiYi计算综合评价值。Wi表示第i项指标的权重;Yi为第i向指标的分值。Y值越大,金丝梅的综合价值越高。
运用上述公式计算,用P层的权重和评分标准的乘积可得到金丝梅的综合得分,即金丝梅的综合评价值。根据综合评价值的分布情况和直观经验,将植物应用价值分为4个等级[8~11]:Ⅰ(≥2.5)应用价值极高,Ⅱ(2.5-2.0)应用价值高,Ⅲ(2.0-1.5)应用价值较高,Ⅳ(≤1.5)应用价值。根据评分标准的得分,最后算出金丝梅的综合评价值为2.75,在应用价值等级中为Ⅰ类,属于应用价值极高。
从综合评价的实际结果看,层次分析法这一评价系统的应用,能够较准确、客观地反映金丝梅的景观应用价值,得到了较满意的结果。但在人工驯化栽培中,还需要借助园艺措施进一步进行商品化栽培和景观配置研究。