基于层次分析法的西安温室棕榈科植物引种综合评价

2021-08-05康小燕徐洪武武云鹏吴永朋

天津农业科学 2021年6期

康小燕徐洪武武云鹏吴永朋

摘要：為促进温室植物引种栽培、植物收集，对温室引种的16种棕榈科植物观赏性、适应性、生物学特性开展观测和记录，使用层次分析法（AHP）构建综合评价模型并进行综合评价。结果表明，耐寒性、成活率在引种棕榈科植物综合评价中占重要因素，抗病虫害、生长量等因素次之。引种的16种棕榈科植物中，蒲葵（Livistona chinensis）、美丽针葵（Phoenix tenuis）、银海枣（Phoenix sylvestris）、加纳利海枣（Phoenix canariensis）、老人葵（Coccothrinax crinita）等11种引种综合评价为一级，董棕（Caryota obtusa）、假槟榔（Archontophoenix alexandrae）、狐尾椰（Wodyetia bifurcata）引种综合评价为二级，酒瓶椰（Hyophorbe lagenicaulis）、槟榔（Areca catechu）2种引种引种综合评价为三级。本文所研究的大部分棕榈科植物在西安地区观光温室可正常生长。

关键词：层次分析法;棕榈科植物;引种综合评价

中图分类号： S792.91 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2021.06.018

Comprehensive Evaluation on Introduction of Palmaceae in Xi'an Greenhouse Based on Analytic Hierarchy Process

KANG Xiaoyan1， XU Hongwu2，3， WU Yunpeng4， WU Yongpeng5，6

（1.Xi'an Fengdong modern urban agriculture development Limited Company，Xi'an， Shaanxi 710100， China; 2.Chizhou Vocational Technical College， Chizhou， Anhui 247000， China; 3.Chizhou Landscape Science and Technology Application Research Institute， Chizhou， Anhui 247000， China;4.Vegetable Research Institute， Tianjin Kernel Agricultural Science & Technology Corporation Limited， Tianjin 300384， China. 5.Shaanxi Engineering Research Centre for Conservation and Utilization of Botanical Resources， Xi'an， Shaanxi， 710061， China. 6.Xi'an Botanical Garden of Shaanxi Province， Xi'an， Shaanxi， 710061， China）

Abstract： In order to promote the introduction， cultivation and collection of greenhouse plants， the ornamental， adaptive and biological characteristics of 16 Palmaceae introduced in greenhouse were observed and recorded. The comprehensive evaluation model was constructed and evaluated by using analytic hierarchy process （AHP）. The results showed that cold tolerance and survival rate were important factors in the comprehensive evaluation of introduced Palmae plants， followed by disease and insect resistance and growth. Among the 16 introduced Palmae plants， 11 species， such as Livistona chinensis， Phoenix tenuis， Phoenix sylvestris， Phoenix canariensis and Cocothrinax crinita， the comprehensive evaluation of introduction was grade one.The comprehensive evaluation of the introduction of Caryota obtusa， Archontophoenix alexandrae and Wodyetia bifurcata was grade two，while the comprehensive evaluation of Hyophorbe lagenicaulis and Areca catechu was grade three. Most of the palms studied in this paper can grow normally in the sightseeing greenhouses in Xi'an.

Key words： analytic hierarchy process; Palmaceae; comprehensive evaluation of introduction

展览温室是收集、保护、利用植物资源的重要场所，通过温室展示多样植物有助于人们认识植物多样性及其生存环境[1]。我国自1980年发展温室至今，展览温室在国内迅速发展，其中以北京植物园、昆明世博园、上海辰山植物园、华南植物园为代表的展览温室面积大、引种植物多、观赏性强[2]。展览温室使北方居民一年四季都可以欣赏到南国风光，冬季户外寒风凌厉，温室里植物郁郁葱葱。通过展览温室收集植物资源、展示植物风采、增加植物的科普性，以植物多样性提高公众植物保护意识[3]。

棕榈科植物其优美的树型、独特的姿态，各类叶片、茎秆、花果极具观赏价值[4]，可营造浓烈的南方风情[5]。世界棕榈科植物主要分布于热带、亚热带及温暖带地区，共202属2 800种[6]，原产我国的18属89种。一直以来，棕榈植物的引种种植主要集中在中国南方地区，如福建、广州、海南、广西、云南等地建有棕榈植物的专类园。除棕榈（Trachycarpus fortunei）外，北方地区仅有少数品种作为室内的装饰绿化[7]。改革开放以来，隨着居民生活水平的提高、建筑类型的丰富，对观赏植物种类及观赏特征的需求越来越高，商场、机场及公共场所室内绿化要求越来越高，棕榈科植物在北方地区的需求逐步增大。棕榈科植物在北方引种、驯化繁殖、推广应用也越来越重要。

层次分析法（AHP）是一种定量与定性相结合的决策方法，把具体指标量化为标准进行评价，从而得出更有条理性和科学性的结果，适用于植物综合评价体系[8]，已广泛运用到荷花[9]、菊花[10]、彩叶树[11]、兰花[12]等观赏植物评价体系中。本研究对引种的16种棕榈植物观赏性、适应性、生物学特性开展观测和记录，使用层次分析法（AHP）构建综合评价模型并进行综合评价，为北方温室合理引种和利用棕榈植物提供基础依据，更好地开展引种驯化工作。

1 材料和方法

1.1 试验区概况

试验区西安沣东农博园，年日照时数1 800～2 400 h[13]。温室土壤属黄壤土，土壤pH 8.0～8.8，土壤有机质含量1.06%～1.50%，灌溉水的全盐量750 mg·L-1、pH 8.0～8.5。棕榈科植物展览温室为人工智能玻璃温室，面积5 184 m2，肩高7.5 m，温室环境调控设施包括顶窗、外遮阳、湿帘风机、循环风扇、暖气盘管等，空气相对湿度60%～85%。夏季最高温度不超过36 ℃，冬季晴天温室最高温度28 ℃，阴天温室最高温度17 ℃，最低温度8 ℃，春秋季节温度保持在15～28 ℃。

1.2 材料和方法

2013年7—8月自广州引种种植棕榈科植物16属19种269株栽植于温室内，对引种成活的16种棕榈植物观测并记录其观赏性、适应性、生物学特性（表1）。

1.3 指标记录和测定

花序轴、果实长径、树高、树幅采用花杆、卷尺测量，2013年记录的树高、树幅分别为H1、W1，2021年记录的树高、树幅分别为H2、W2，（H2-H1/H1）即为相对树高生长量，（W2-W1/W1）即为相对树幅生长量。成活率=2021年存活株数/2013年定植株数×100%。

1.4 棕榈科植物引种综合评价模型及评价方法

使用yaahp10.3软件，根据层次分析法构建4层层级架构，分别是目标层A、约束层B、标准层C、最基层D。根据引种棕榈科植物的观赏性、适应性、生物学特性，选择叶部观赏性、茎秆观赏性、花果观赏性、耐寒性、抗病虫害、相对树幅生长量、相对树冠生长量、成活率共8个因素作为标准层C的评价指标。用1-9比率标度量化的方式比较8个因素的相对重要性[14]，构建棕榈科植物引种综合评价模型（图1）。根据标准层C因素对目标层A的权重值，计算出在综合评分体系下的得分。根据得分将引种的16种棕榈科植物划分为三个等级。综合评价下的评分计算公式如下[15]：

式中，P为综合评价得分;Wi为第i个指标的权重;Pi为第i个指标的得分。

1.5 棕榈科植物引种评价指标和得分标准

邀请游客、植物设计师、植物学专家、种植养护人员共50名通过问卷调查的方式对16种棕榈科植物的观赏性即叶部观赏性、茎秆观赏性、花果观赏性进行打分。结合植株生长情况，依照打分结果制定叶部观赏性、茎秆观赏性、花果观赏性得分标准。在借鉴前人评价指标资料的基础上[16-17]，结合棕榈植物特点，对耐寒性、抗病虫害、相对树高生长量、相对树幅生长量、成活率共5个因素制定得分标准（表2）。2 结果与分析

2.1 评价指标的权重值比较

构建不同层次的判断矩阵，本研究构建的4个判断矩阵分别为A-Bi、B1-Ci、B2-Ci、B3-Ci，对4个判断矩阵进行一致性检验，4个判断矩阵的一致性比率C.R<0.1，认为判断矩阵的一致性合格。棕榈科植物引种评价模型可以得出约束层B、标准层C的权重值，加权后得到叶片观赏性C1、茎秆观赏性C2、花果观赏性C3、耐寒性C4、抗病虫害C5、相对树高生长量C6、相对树幅生长量C7、成活率C8的权重值（表3）。

在约束层权重值排名方面，适应性B2=生物学特性B3>观赏性B1，约束层观赏性B1上，叶部观赏性C1权重值最大为0.079 4，茎秆观赏性C2和花果观赏性C3分别为0.047 6，0.015 9依次排后。约束层适应性B2上，耐寒性C4大于抗病虫害C5，两因素权重值分别为0.321 4，0.107 1，约束层生物学特性B3上，成活率C8权重值为0.257 1占据最大权重值，相对树高生长量C6及相对树幅生长量C7权重值相等为0.085 7。综上所示，耐寒性C4、成活率C8这两个因素是本研究棕榈科植物引种综合评价最重要的评价指标。2.2 16种棕榈科植物根据引种评价指标和得分标准的得分

根据表2棕榈科植物引种评价指标和得分标准，依据观测的观赏性、适应性、生物学特征。对引种的16种棕榈科植物进行比较打分，如表4所示。

2.2.1 不同棕榈科植物观赏性比较棕竹、多裂棕竹、鱼尾葵、老人葵、狐尾椰子叶量多、叶形观赏效果极佳，叶色鲜亮。美丽针葵、假槟榔、袖珍椰、蒲葵、鱼骨葵、散尾葵、银海枣、加纳利海枣叶量多、叶形观赏效果好。董棕叶形观赏效果极佳，但因叶斑病50%叶片边缘泛黄，影响其观赏性。酒瓶椰、槟榔叶片少，酒瓶椰仅有2～3片叶，槟榔仅有4～5片叶，50%以上叶片边缘泛黄，观赏效果差。

美丽针葵、假槟榔、蒲葵、散尾葵、银海枣、加纳利海枣、鱼尾葵、董棕、老人葵、狐尾椰子、酒瓶椰、槟榔茎秆线条优美，具叶柄基部或叶环痕，观赏性极佳。棕竹、多裂棕竹为丛生灌木带鞘茎秆或茎秆带网状纤维，观赏性好。袖珍椰、鱼骨葵为丛生灌木茎秆低小，观赏性一般。

蒲葵、鱼骨葵、银海枣花序轴均>30 cm，花序轴及花朵颜色为黄色，果实长径均>2 cm，观赏性极佳。蒲葵果实未成熟为墨绿色、成熟时为黑亮色，鱼骨葵果实未成熟时为荧光墨绿色，成熟时为红色，银海枣果实成熟时为黄色。棕竹、多裂棕竹、美丽针葵、假槟榔、袖珍椰、散尾葵花序轴长>30 cm，果实长<2 cm，花序轴或花颜色鲜亮，观赏性较好。董棕花序轴长度>30 cm，花朵颜色鲜亮，未结果。加纳利海枣、老人葵、狐尾椰、酒瓶椰、槟榔未开花结果。

2.2.2 不同棕榈科植物适应性比较棕竹、多裂棕竹、美丽针葵、袖珍椰、蒲葵、鱼骨葵、银海枣、加纳利海枣、老人葵的耐寒性好，优于其他品种，冬季低温不影响其生长。假槟榔、散尾葵、鱼尾葵、董棕、狐尾椰在冬季低温时虽无寒害，但生长缓慢，新叶抽发慢。酒瓶椰、槟榔耐寒性最差。酒瓶椰受冬季低温影响，生长停滞，无新叶抽发。槟榔寒害影响其正常生长，导致死亡。假槟榔、鱼尾葵、董棕的抗病虫害特性相比较其他品种差。假槟榔、鱼尾葵少于25%数量叶片有红蜘蛛侵害。董棕50%数量叶片被叶斑病侵害。其他植物均未有明显的病虫害。

2.2.3 不同棕榈科植物生物学特性比较假槟榔、袖珍椰、蒲葵、鱼尾葵相对树高生长量最多均>80%，棕竹、美丽针葵、加纳利海枣相对树高生长量较多在80%～62.33%之间，多裂棕竹、鱼骨葵、散尾葵、银海枣、老人葵相对树高生长量次之在50%～40%之間，槟榔、酒瓶椰子相对树高生长量最少分别为13.60%，0%。袖珍椰、假槟榔、美丽针葵、棕竹、银海枣、加纳利海枣相对树幅生长量最多？艹100%，鱼尾葵、董棕、蒲葵相对树幅生长量较多在92%～70%之间，鱼骨葵、老人葵相对树幅生长量次之均为60%，狐尾椰子和细叶棕竹相对树幅生长量较少分别为44.00 %，33.33%。假槟榔、酒瓶椰相对树幅生长量最少分别为5.00%，0%。棕竹、多裂棕竹、袖珍椰、蒲葵、鱼骨葵、散尾葵、银海枣、加纳利海枣、鱼尾葵、董棕成活率最高100%。假槟榔、老人葵成活率次之均为90.00%，狐尾椰子、美丽针葵成活率较低均为77.77%，70.00%，酒瓶椰子和槟榔成活率最低分别为50.00%，10.00%。

2.3 棕榈科植物引种综合评价模型评价结果

通过表3中16种引种的棕榈植物的各项权重值，可以计算出在综合评价下的评分（表5），将16种棕榈科植物分成三个等级，其中11种引种综合评价高的为一级，综合评价得分>4.3，3种引种综合评价一般的为二级，综合评价得分为4.3～3.8，酒瓶椰和槟榔引种综合评价低，分值<3.8，等级为三级。

引种综合评价一级的棕竹、蒲葵、袖珍椰、加纳利海枣、银海枣、美丽针葵、细叶棕竹、鱼骨葵、鱼尾葵、散尾葵、老人葵均有较强的耐寒性，除鱼尾葵

<25%数量的叶片有红蜘蛛虫害，其他均无病虫害，引种适应性强。生长量多，除美丽针葵、老人葵成活率稍低，其他9种引种成活率均为100%。叶片、茎秆具备观赏性，除老人葵、加纳利海枣未开花，其他品种每年都抽出美丽的花序并结果。

引种综合评价二级的假槟榔、董棕、狐尾椰耐寒性较好，可安全越冬。董棕自2018年首次开花后长势渐弱，叶缘泛黄，50%叶片有叶斑病侵染，假槟榔叶片易受红蜘蛛虫害。董棕成活率高为100%，狐尾椰子和假槟榔的成活率稍低。假槟榔生长量高，董棕、狐尾椰子生长量较低。假槟榔、董棕、狐尾椰均有一定的观赏性，董棕虽叶片泛黄、有叶斑病侵染其舒展的叶片及庞大的花序任是温室震撼的景观。

引种综合评价三级的酒瓶椰、槟榔，因耐寒性差导致成活率低，生长量少，长势弱未开花，叶片稀少影响其观赏性。不适于温度低的地区引种。

3 结论与讨论

大部分棕榈科植物属热带、亚热带树种，抗寒性是影响其北方引种的关键因素[18]，其次光照、湿度、土壤、养护管理等也是影响引种的关键因素。袁志良[19]调研郑州珍奇植物园等3个河南热带植物栽植集中的园区，结果表明：假槟榔、董棕、袖珍椰子、蒲葵、针葵属等植物长势良好，鱼尾葵、散尾葵、棕竹、狐尾椰等植物长势较好，槟榔长势差。朱洪武[20]对南京植物园引种的32种棕榈科植物进行生长状况统计，结果表明：长势最好的种类有蒲葵、袖珍椰子、假槟榔、董棕，长势较好的有鱼尾葵、散尾葵、棕竹、细叶棕竹、狐尾椰子等，生长一般的有酒瓶椰、油棕等，长势差的有槟榔，大王椰等。李艳[3]统计西安植物园14属棕榈科植物生长状况，除槟榔属、丝葵属生长一般，刺葵属、蒲葵属、鱼尾葵属、桄榔属、袖珍椰属、棕竹属、国王椰属、散尾葵属、狐尾椰属等植物均生长良好。由此得出，耐寒性好的棕竹、蒲葵、袖珍椰、美丽针葵、细叶棕竹、鱼骨葵、鱼尾葵、散尾葵、狐尾椰、董棕等棕榈植物可适应冬季低温地区温室引种栽培。

本研究用层次分析法建立棕榈科植物引种综合评价模型，对引种的16种棕榈科植物进行综合评价。结果表明，棕竹、蒲葵、袖珍椰、加纳利海枣、银海枣、美丽针葵、细叶棕竹、鱼骨葵、鱼尾葵、散尾葵、老人葵在观赏性、适应性、生长量、成活率方面表现良好，经综合评价等级为一级，假槟榔、董棕、狐尾椰子耐寒性较好、有一定生长量，茎秆、叶部观赏性好，经综合评价等级为二级，以上种类棕榈科植物均可适应西安地区温室生长环境。酒瓶椰、槟榔两种均因耐寒性差影响其成活率、生长量、观赏性，经综合评价等级为三级，不宜在西安地区温室引种种植。

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