基于层次分析法的不同山生柳无性系的观赏价值研究

雷占梅，马成侠

(1.大通县植物园，青海 西宁 810100；2.南山公园，青海 西宁 810000)

山生柳(SalixoritrephaSchneid.)也称高山柳、毛枝山居柳[1]，为直立矮小灌木，高60-120cm[2]。幼枝被灰绒毛，后无毛。花期6月，果期7月。为我国特有种。以山生柳为间建群种或优势树种组成的落叶阔叶灌木林，是青海山地主要灌木林类型之一[1-3]。它分布广，面积大，在保持水土、涵养水源等方面具有重要作用，是我国干旱半干旱地区优秀的生态防护树种[4-6]。

山生柳灌丛在我国主要分布于青海、四川、西藏、甘肃等地，在青海主要分布于东祁连山、西倾山、阿尼玛卿山、果洛山和长江上游的玉树地区。灌丛所在地的土壤比较贫瘠且多生于山地寒温性针叶林以上，在高山灌木带的中上部，处于阴坡、半阴坡[7]。它喜光、喜湿润、耐寒冷，上线与高寒草甸相连，下线多与杜鹃、鬼箭锦鸡儿等灌木林呈镶嵌分布。生于海拔3200m以上的林缘、山坡、沟谷等地，最高可达4500m。南北生态变异幅度大，目前尚未由人工引种栽培。因此，通过评价山生柳无性系的观赏价值可为今后山生柳优良无性系的选择打下坚实基础。

1 材料与方法

1.1 材料

以青海省不同地区的39个山生柳无性系作为试验材料进行试验。

1.2 方法

运用层次分析法[8-11]对山生柳无性系的生长及观赏性状进行评价，比较所选山生柳无性系观赏价值高低。观赏性状共10项，其中株高(F1)、冠幅(F3)、叶长(F4)、叶宽(F5)、叶面积(F6)这5个数量性状进行实地测量，树姿(F2)、叶片颜色(F7)、叶片形状(F8)、枝色(F9)、分枝角度(F10)5个质量性状采用观察法分析。

1.3 数据处理

采用EXCEL 2013、SPASS 22及 yaahp软件分析处理以上数据。

2 结果与分析

2.1 不同山生柳无性系地理分布见表1。

表1 不同山生柳无性系地理分布Table.1 Geographical distribution of different mountain willow clones

2.2 基于层次分析法的山生柳生长及观赏指标综合评价

2.2.1 层次结构模型的建立

通过调查山生柳无性系中的生长及观赏性状判断山生柳无性系的观赏价值高低。本研究设计了与山生柳观赏价值评价相关的3个制约方面，10个制约因素并根据其相互之间的关系，建立起山生柳观赏价值综合评价模型(表2)。模型分三层，第一层是目标层(T)：山生柳观赏价值评判；第二层是准则层(C)，包括树形、叶形和枝形；第三层是因子层(F)，是对山生柳观赏性评判有代表性的性状。

表2 山生柳观赏价值评价体系层次模型Table.2 Hierarchical model of the evaluation system of Shanshengliu ornamental value

根据层次分析理论，对构建的评价体系构造各层次的判断矩阵。本研究充分考虑各因子的视觉效果、美学特征等因素，邀请相关领域专家，采用1-9标度(表3、表4)法对判断矩阵中的诸因素两两比较，给出判断值。综合专家意见构建各层次的判断矩阵，并以方根法求得权重值Wi。计算判断矩阵的最大特征根λmax，由CI=(λmax-n)/(n-1)计算判断矩阵的一致性指标(CI)，由 CR=CI/RI计算判断矩阵的随机一致性比率，其值应小于等于 0.10，表明矩阵中各值的判断具有满意的一致性。

表3 标度表Table.3 Criterion

表4 1-9阶RI值Table.4 The RI value of 1-9 grades

2.2.2 形态学性状测量

选取山生柳无性系中生长健康的植株对山生柳的株高、树姿、冠幅、叶长、叶宽、叶面积、叶片颜色、叶片形状、枝色、分枝角度10个形态学性状进行观测。每个无性系测定20株树，观测结果以平均值表示。叶面积、叶宽、叶长采用L1-3000C叶面积测量仪测得。5个数量性状的测定标准见表5。

表5 数量性状测定标准Table.5 Quantitative trait determination criteria

2.2.3 判断矩阵和权重系数

表6为山生柳观赏性目标层(T)对准则层(C)、准则层(C)对各因子层(F)的判断矩阵。各判断矩阵的 CR 值均小于 0.10，符合层次分析法的一致性检验要求，即均具有满意的一致性，说明建立的判断矩阵合理，由此计算出的权重值具有意义。

表6 判断矩阵及其一致性检验Table.6 Judgment matrix and its consistency test

根据准则层C和因子层A的权重值，可以确定因子层F中各评价因子对于目标层T的相对重要性权值，即层次总排序。山生柳观赏评价体系各层的权重系数总排序见表6和表7，由表可知，树形(C1)的权重系数为0.625，叶形(C2)的权重系数为0.2385，枝形(C3)的权重系数为0.1365，树形的权重明显大于叶形和枝形的权重，叶形的权重大于枝形的权重，说明观赏性指标的重要性为树形>叶形>枝形。树形中树姿F2所占权重较大，为0.4292，其次为株高F1和冠幅F3的权重，占比分别为0.1436和0.0641；叶形中权重占比较大的是叶色F7和F4，分别为0.0335和0.0334。树姿F2、枝色F9、株高F1、冠幅F3相对于其他性状而言占有较大权重，是综合评价的主要指标。分枝角度F10、叶色F7、叶长F4、叶片形状F8的权重居中，属于一般指标，叶宽F5和叶面积F10相对而言属辅助指标。

表7 因子层(F)相对于目标层(T)的总排序结果Table.7 The total order results factor layer (F)relative to the target layer (T)

2.2.4 形态指标调查结果及各因子评分标准

各形态因子的观察结果及数量因子测定结果的平均值如表8所示。其中各因子的评分标准是在对山生柳植株充分观察的基础上，查阅相关文献制定的，各级指标的值域为[1，3]，各级值分别为1，2或1，2，3(表9)。

表8 各形态因子的观察结果及测定结果Table.8 Observation results and measurement results of each form factor

表9 各因子评分标准Table.9 Rating criteria for each factor

2.2.5山生柳无性系观赏价值评价综合得分及排序

根据各因子综合评分标准，将各指标所得分值与其权重值相乘，并将所有指标所得数值相加，计算出各山生柳无性系中的综合得分值(表10)，分值越高，表明观赏性越好。根据表10中观赏性的评分情况，把39个山生柳无性系分为3个等级：Ⅰ级(大于2.0)：观赏价值极高的无性系；Ⅱ级(1.6-2.0)：观赏价值高的无性系；Ⅲ级(小于1.6)：观赏价值一般的无性系。

表10 观赏价值评价综合得分Table.10 Comprehensive Evaluation of Appreciation Value Evaluation

续表

3 讨论与结论

从39个山生柳无性系的观赏性状综合评价结果可知，以树体通直、叶色浓绿、植株高大、树形良好的山生柳无性系的观赏价值最大。Ⅰ级(综合评分大于2.0)共有9个无性系，分别为大通县的1、2、4、10号、祁连县的13、17号及平安区的22、25、29号山生柳无性系，具有极高的观赏价值，均属于植株高大、枝色及叶色较绿，树体通直的无性系，可作为城镇绿化首选品种，可大力推广。Ⅱ级(综合评分在1.6-2.0之间)山生柳无性系长势及观赏价值稍逊于Ⅰ级山生柳无性系但仍可作为优良品种进行推广栽培。Ⅲ级(综合评分小于1.6)山生柳无性系的观赏价值一般，主要表现为植株矮小，树干弯曲且树形较差，不建议推广。