基于层次分析法的建兰品种观赏价值综合评价

艾 叶, 陈 璐, 兰思仁, 徐建球, 汪长水, 彭东辉

(1.福建农林大学园林学院，福建 福州 350002;2.福建农林大学兰科植物保护与利用国家林业和草原局重点实验室，福建 福州 350002;3.福建省林业科技试验中心，福建 南靖 363600)

建兰(Cymbidiumensifolium)属兰科(Orchidaceae)兰属(Cymbidium)多年生草本植物，俗名四季兰[1].建兰在我国已有两千多年的栽培历史，主产于我国东南以及西南地区，东南亚和印度等地均有种植[2].建兰以其多次开花、花香四溢、花姿多变、叶艺和株艺丰富的特点，深受广大消费者青睐.目前，对于建兰的研究主要集中在品种分类[3-5]、栽培养护[6-9]、组织培养[10-12]、遗传多样性[13-15]及分子调控机理[16-18]等方面，针对其观赏价值评价方面的研究较少，对于建兰品种观赏价值的评价多为主观性描述，针对性不强，缺乏系统性.市场上的建兰品种数量繁多，命名混乱、良莠不齐、同名异物及同物异名的现象普遍，亟需建立一套科学的综合评价模型对建兰品种的观赏价值进行客观评价，对于优良品种的选育及建兰产业的良性发展具有重要意义.

美国运筹学家Saaty在20世纪70年代初首次提出了层次分析法(AHP)[19]，此分析法是将定量评价和定性评价相结合，把量化的质量指标作为标准进行评价的系统分析方法[20].层次分析法已经被广泛应用于花卉的观赏价值评价研究，近年来，多名学者采用层次分析法对蜡梅[21]、樱花[22]、杜鹃[23]、海棠[24]、蝴蝶兰[25]、大花蕙兰[26-27]和虾脊兰属[28]等多种植物的观赏价值进行了探究.本试验基于对建兰品种观赏性状的调查和综合分析，采用层次分析法构建了一套科学客观的建兰品种观赏价值综合评价模型，并对收集的60个建兰品种进行了综合评价.

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料为福建农林大学森林兰苑国兰种质资源圃栽培多年的60个建兰品种.

1.2 方法

1.2.1 试验地概况 国兰种质资源圃位于福建农林大学森林兰苑实验基地大棚内，空气流通，平均温度20～25 ℃，极端高温42.3 ℃，1—2月的温度较低，平均温度为6～10 ℃，7—8月的温度较高，平均温度为33～37 ℃.在栽培管理中，夏季浇水集中于早晚，春冬季以中午为主，同时因福州夏季高温天气居多，注重通风和降温.

1.2.2 表型性状的调查与测量 2016年4月至2018年9月，在建兰的盛花期，从每个品种中随机挑选出长势健壮、无病虫害、一致性较高的5盆植株(每盆约10株)，对其19个数量性状和9个质量性状进行测量和调查，性状包括：植株高、叶片数、叶片厚、叶片长、叶片宽、花朵数、花葶长、花葶粗、苞片长、花径、萼片长、萼片宽、捧瓣长、捧瓣宽、唇瓣长、唇瓣宽、合蕊柱长、合蕊柱宽、花序轴长、萼片颜色、捧瓣颜色、唇瓣颜色、唇瓣斑点、瓣型、花香、花显度、叶艺、株艺.数量性状的测量参照敖素燕等[29]对国兰表型性状分析采用的测量方法；花色、瓣型、叶姿、花显度和叶艺的判断主要依据许东生[2]、陈心启[30]、刘清涌等[31-32]对相关性状的描述.

1.2.3 评价模型的建立与评价标准的确定 参考相关文献[33]和兰花专著[2,30-32]，并发放100份调查问卷广泛征集公众和兰花专家的意见，最终构建了建兰品种观赏价值的评价模型(图1).层次结构模型包括目标层(A)、约束层(B)、方案层(C)和最低层(D).目标层(A)：建兰观赏价值评价的要求;约束层(B):制约建兰观赏价值的植株形态(B1)、花部形态(B2)和叶部形态(B3)三大要素;方案层(C):综合建兰观赏价值特性的21个评价因子;最低层(D):待评价的建兰品种.

图1 建兰品种观赏价值的评价模型Fig.1 Evaluation model of the ornamental value of C.ensifolium cultivars

各评价因子的评分标准是结合建兰的观赏特性，在查阅相关文献[33]和兰花专著[2,30-32]，并广泛征集20名兰花专家和20名花卉爱好者意见的基础上制定的，采用5分制评分形式，对建兰21个观赏性状进行量化打分，得分越高，表明该性状对观赏价值评价的贡献越大，反之则贡献越小.建兰观赏性状的评分标准见表1.

1.2.4 判断矩阵的构造及一致性检验 依照层次分析法原理，制作评价因子间相对重要性问卷，邀请20名兰花专家，根据不同评价因子对建兰观赏价值的影响力和重要性，运用1～9标度法进行打分.综合兰花专家对各评价因子相对重要性程度的判断决策打分，对以上评价模型构造判断矩阵，由此计算出各评价因子的权重值，并检验判断矩阵的一致性[19].

表1 建兰品种观赏性状的评分标准1)Table 1 Evaluation standard for the ornamental traits of C.ensifolium cultivars

1)-表示该性状没有此列分值的分类.

2 结果与分析

2.1 评价因子的权重及一致性检验结果

综合20名兰花专家的意见，通过对建兰21个评价因子之间进行相对重要性程度的两两对比，构造判断矩阵(表2～5).从表2～5可以看出，各矩阵一致性比率CR<0.10，通过一致性检验，说明本试验建立的建兰品种观赏价值评价判断矩阵合理，由此计算出各约束层和方案层的权重W(表6).

表2 建兰品种观赏价值评价A-Bi判断矩阵1)Table 2 A-Bi judgement matrix of the ornamental value evaluation of C.ensifolium cultivars

1)λmax=3.018 3，CI=0.009 1，CR=0.017 6<0.10(满意的一致性).

表3 建兰品种观赏价值评价B1-Ci判断矩阵1)Table 3 B1-Ci judgement matrix of the ornamental value evaluation of C.ensifolium cultivars

1)λmax=3.058 0，CI=0.029 0，CR=0.055 8<0.10(满意的一致性).

从表6可以看出，在约束层中，权重值的排序依次为花部形态(B2)、叶部形态(B3)、植株形态(B1)，花部形态是评价建兰观赏价值的核心要素(W=0.625 0)，其次是叶部形态(W=0.238 5)和植株形态(W=0.139 7).在目标层中，花部形态以瓣型(C11)的权重值最大(W=0.139 1)，其次为萼片颜色(C13)和花瓣颜色(C14)(W=0.099 8)；叶部形态以叶艺(C17)的权重值最大(W=0.121 9)；植株形态以花显度(C2)的权重值最大(W=0.082 9).由此可见，瓣型、花色、叶艺和花显度是评价建兰品种观赏价值的重要因子，叶姿(C18)、唇瓣斑点(C16)和花香(C12)也起着重要的作用(W>0.05)，而叶片长(C19)、叶片数(C21)、唇瓣长(C7)和唇瓣宽(C8)对于建兰品种的观赏价值影响较小(W<0.01).

表4 建兰品种观赏价值评价B2-Ci判断矩阵1)Table 4 B2-Ci judgement matrix of the ornamental value evaluation of C.ensifolium cultivars

1)λmax=13.673 3，CI=0.056 1，CR=0.036 9<0.10(满意的一致性).

表5 建兰品种观赏价值评价B3-Ci判断矩阵1)Table 5 B3-Ci judgement matrix of the ornamental value evaluation of C.ensifolium cultivars

1)λmax=5.265 7，CI=0.066 4，CR=0.059 3<0.10(满意的一致性).

表6 建兰品种观赏价值评价因子的权重表Table 6 Weighting table for the evaluation factors of C.ensifolium cultivars

2.2 60个建兰品种观赏价值的评价

本试验中，每个建兰品种的观赏价值评价得分由各评价因子的权重值(表6)和观赏性状评分值(表1)计算而来，60个建兰品种观赏价值的评价结果及排名见表7.观赏价值综合得分最高的品种是‘宝岛胭脂’(得分3.783)，最低的是‘大青’(得分2.626)，大部分品种的分值集中在3.0～3.3.依据分值的分布情况，划分为3个等级.Ⅰ级：观赏价值高(得分>3.4)，包含了‘宝岛胭脂’、‘暮山紫’和‘金皱红荷’等10个著名的色花或瓣型代表品种，叶姿多为中垂；Ⅱ级：观赏价值较高(3.0<得分<3.4)，共39个品种，以瓣型品种、奇花品种和叶艺品种居多，其中，‘五岳麒麟’和‘翠玉牡丹’是奇花代表品种，‘银边大贡’是叶艺代表品种，叶边呈淡黄色色边镶嵌，俗称‘银边’；Ⅲ级：观赏价值良好(得分≤3.0)，该级共11个品种，多为普通传统的素心品种，叶姿多为中立和斜立，其中，‘铁骨素’、‘玉女素’和‘荷花素’是传统的素心代表品种.

表7 60个建兰品种观赏价值的综合评价Table 7 Comprehensive evaluation of the ornamental values of 60 C.ensifolium cultivars

3 讨论与结论

建兰是国兰中资源丰富、栽培容易、开花次数较多及观赏价值高的一类兰花.以往对于建兰品种的鉴定与评价多以经验为基础，含有较多的主观因素，同时涉及的评价指标分布较广，综合评价分析具有一定难度.本试验采用的是定性结合定量的层次分析法，把量化指标作为标准进行评价的系统分析法，更加简单直观、主次分明，一定程度上避免了主观因素和偶然因素对结果造成的影响.层次分析法已经运用在多种兰花的观赏价值综合评价方面.陈和明等[25]利用层次分析法对大花蕙兰8个品种进行分析评价，初步建立大花蕙兰品种选择的综合评价体系，为大花蕙兰的育种和生产提供依据.此后，薛娟等[27]选择9个指标(花色、花香、花径、花期、花序长度、抗性、是否需要高山催花、每箭花数、是否春节开花)，运用层次分析法初步建立了四川盆地引种大花蕙兰观赏价值评价指标体系，指导四川地区大花蕙兰的生产和品种选育.陈宝玲等[33]从花、叶与整体性几个方面选定了国兰评价的3级14个评价指标(株高、叶色、叶态、是否有叶艺、花色、花香、花径、单朵花期、花枝数、单枝花数、花枝长度、花序排列、抗病性、是否春节开花)对多个种类的兰属植物进行了观赏价值评价.因其针对的是国兰多个种类，评价体系覆盖面广，但花期、花香、花径、单朵花期、花枝数、单枝花数、是否春节开花等指标的评分标准及权重并不适合于建兰品种间的比较与评价，因此在建兰品种的观赏价值评价应用中存在一定的局限性.

本试验基于建兰表型性状的调查，在结合兰花观赏特性及专家意见的基础上，运用层次分析法，将建兰品种的观赏性状进行了量化赋值，确定了各个评价因子的权重，构建了一套较为全面科学的建兰观赏价值综合评价体系.其中，瓣型、叶艺、花色和花显度是鉴赏建兰的重要评价因子，瓣型以端正的正格荷瓣为最佳，叶片以有叶艺的观赏性最高，花色以艳丽且无杂色为佳品，花显度以花高出叶面的观赏效果最好，这与前人提出的建兰鉴赏标准[2,30-32]一致.本试验通过对60个建兰品种进行观赏价值评价，筛选出‘宝岛胭脂’、‘暮山紫’和‘金皱红荷’等10个观赏价值高的品种，其中，‘宝岛胭脂’为建兰名品，新芽呈桃红色，叶艺为独特的扫尾艺，桃红色花出架；‘暮山紫’为色花名品，萼片为纯净的紫黑色，捧瓣呈紫红色，叶姿中垂，姿态潇洒；‘金皱红荷’为红色正格荷瓣花，花型端庄，株型为矮种兼行龙，叶姿中立，叶型健硕.本试验为科学地进行建兰品种观赏价值的评价提供了理论支持，有利于指导建兰优良品种的选育和推广应用.