基于AHP 的13 份野生黄栀子观赏价值综合评价

雷星宇，胡 瑶，李宏告，张跃龙，胡 蝶，夏北星，李丽辉

（1.湖南省核农学与航天育种研究所，湖南 长沙 410125；2.湖南安渠生态农业有限公司，湖南 益阳 413500）

黄栀子（Gardenia jasminoidesEllis）为茜草科栀子属常绿灌木，其经济价值较高，不仅是护肝利胆、降压镇静、止血消炎的良药，还可提炼天然栀子黄色素和栀子蓝色素；其花不仅是很好的蜜源，而且还能提取香精精油，广泛应用于食品、医药、日用化工及化妆品行业[1]。栀子的花纯白，花香怡人；果实橙黄或橙红，色彩亮丽；枝叶常绿，树形优美，既是应用于绿篱和行道树的优良树种，又是家庭庭院和乡村景观中良好的绿化材料，具有很高的观赏价值。目前，黄栀子产品已走向国外市场，其大量出口进一步带动了黄栀子产业的迅速兴起，湖南的岳阳、武冈和湖北的大悟等地均有黄栀子大量种植[2]。但是长期以来由于选种方式不合理，黄栀子品种的多样性遭到严重破坏，造成黄栀子观赏品种资源相对缺乏[3]。随着乡村旅游和康养景观的兴起，黄栀子的观赏价值已逐渐受到人们关注，选育观赏价值高的黄栀子新品种已成为新时代的需求。因此，建立一套行之有效的植物观赏价值评价体系，筛选出具有较高观赏价值的黄栀子优良品种，对于我国野生黄栀子资源的保护及其在乡村景观中的应用具有重要意义。

目前，有关黄栀子的研究主要集中在系统分类学[4]、栽培养护[5]、化学成分药理作用[6-7]、色素提取[8]等方面，有关黄栀子观赏价值的相关研究较少。王一帆等[9]在福建省清流县选育出了一种常年开花的栀子新材料，开花天数长达286～323 d；郑修完[10]研究发现，黄栀子树冠修剪成外圆内空、自然开心、通风透光时，有利于达到丰花的效果；刘亮等[11]运用辐照诱变技术开展了栀子观赏特性的诱变探索；卢路路等[12]应用主成分和聚类分析对12 个品种3 个花期栀子花的挥发性物质进行了研究，并利用PCA 法将52 种挥发性物质简化成了7 个主成分，但有关黄栀子枝叶、果实、适应性等观赏价值综合评价的研究很少。层次分析法（Analytic hierarchy process，AHP）是美国运筹学家Saaty 在20 世纪70年代提出的，是将定性与定量因素相结合的多准则决策方法，该方法对研究对象分析全面，能把人的主观判断量化为客观描述，因其具有思路清晰、准确度高、误差小的特点，是园林花卉观赏价值评价中较常见的方法，已广泛应用于月季[13]、菊花[14]、多肉[15]等花卉的观赏价值评价领域。为了对黄栀子的观赏价值进行综合评价，笔者在对13 份黄栀子资源进行农艺性状观测的基础上，运用层次分析法构建了观赏性状综合评价模型，建立了观赏价值评价体系，以期为筛选出适合乡村旅游景观营造的优良黄栀子品种提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究对象

研究对象为种植于湖南省农业科学院核农学与航天育种研究所特色花卉资源圃内的13 份野生黄栀子资源（编号1～13），分别来自湖北大悟、湖南武冈和湖南浏阳。观察记录每份资源的适应性、形态特征、生长习性等相关指标，利用2019—2022 年3个物候周期的观测数据进行分析。

1.2 评价方法

1.2.1 评价模型的建立借鉴前人的研究成果，以目标层、约束层及标准层构建层次法综合评价模型（AHP 模型）[16]，参照观赏花卉的常用评价指标，结合黄栀子在乡村旅游中的实际应用情况，再咨询花卉育种、园林景观、城乡规划等专业人员，建立13份黄栀子观赏价值的评价模型。此模型包括1 个目标层、4 个约束层和16 个标准层（见表1）。

表1 13 份野生黄栀子观赏价值的层次分析结构模型

1.2.2 计算方法根据层次分析法原理[17]，采用1～9 比率标度法，综合20 位花卉育种和园林景观专业专家对黄栀子各性状观赏价值的重要性意见，建立目标层A、约束层C、标准层P 两两判断矩阵（表2～6）。计算矩阵最大特征根λmax和相应特征向量W，按公式CI（一致性检验指标）=（λmax-N）/（N-1）对判断矩阵进行一致性检验，N为矩阵内因子总数。按公式CR=CI/RI计算CR（随机一致性指标），RI为平均随机一致性指标（表7）。

1.2.3 评分标准参考王巧良等[18]、戴中武等[19]和郭佳惠等[20]的研究方法，结合黄栀子观赏性状，在征求黄栀子研究人员、乡村旅游规划师和黄栀子种植户意见的基础上，每个评价指标制定5 级评价标准，即采用5、4、3、2、1 分五分制。将13 份黄栀子植株形态、花、果实的图片打印出来，采取问卷调查的方式对13 份黄栀子的16 个标准层性状（P1～P16）进行打分，打分结果取平均值求得该16 项指标的得分，其中生态适应性隶属的3 个指标（耐热性、抗病性、耐寒性）由黄栀子种植户进行打分。每项指标所得分值与其权重值相乘，16 项指标的得分相加即为黄栀子的综合评分。

2 结果与分析

2.1 判断矩阵与分析

在约束层中，花部特征的权重值为0.456，所占权重最高；其次为花数量性状，权重值为0.324；再次为其他性状，权重值为0.152；生态适应性权重值为0.068（见表2）。在标准层的花部特征（C1）中，权重值最高的是花型，为0.548，其次是花香，为0.256，再次是花期，为0.145，权重值最低的是异瓣概率，仅为0.052（见表3）；花数量性状（C2）中，权重值最高的是单季花量，为0.407，其次是花冠大小，为0.306，再次为是开花天数，为0.158，花柱长和萼片长的权重较小，分别为0.092、0.037（见表4）；其他性状（C3）中，权重值最高的是株型，为0.521，果型的权重值为0.243，排名第二，果色的权重值为0.131，排名第三，叶型的权重值较小，仅为0.105（见表5）；生态适应性（C4）中，权重值最高的是耐热性，为0.500，抗病性和耐寒性的权重值都为0.250（见表6）。根据判断矩阵的平均随机一致性指标（见表7），对各层级因子进行两两比较的结果均通过一致性检验。

表2 判断矩阵及一致性检验（A—Ci）

表3 判断矩阵及一致性检验（C1—Pi）

表4 判断矩阵及一致性检验（C2—Pi）

表5 判断矩阵及一致性检验（C3—Pi）

表6 判断矩阵及一致性检验（C4—Pi）

表7 判断矩阵的平均随机一致性指标

2.2 综合评价结果

根据问卷的统计结果，采用5 分制方法制订的野生黄栀子评分标准见表8。根据野生黄栀子的评分标准，对每份野生黄栀子的每个指标进行打分，得出13 份野生黄栀子的综合得分（表9）。

表8 野生黄栀子各指标的评分标准

2.2.1 观赏性 根据观赏性的得分结果，将13 份野生黄栀子的观赏性分为3 个等级（见表9）。其中Ⅰ级（得分＞3.00 分）的野生黄栀子资源有1、4 和9号；Ⅱ级（得分2.50～3.00 分）的野生黄栀子资源有3、6 和13 号；Ⅲ级（得分＜2.50 分）的野生黄栀子资源有2、5、7、8、10、11 和12 号。

表9 13 份野生黄栀子资源的观赏价值综合评价结果

2.2.2 适应性 根据适应性的得分结果，将13 份野生黄栀子的观赏性分为3 个等级（见表9）。其中Ⅰ级（得分＞0.30 分）的野生黄栀子资源只有13 号；Ⅱ级（得分0.25～0.30 分）的野生黄栀子资源有5、8 和12 号；Ⅲ级（得分＜0.25 分）的野生黄栀子资源有1、2、3、4、6、7、9、10 和11 号。

2.2.3 综合得分 根据综合得分结果，将13 份野生黄栀子的观赏价值分为3 个等级（见表9）。其中Ⅰ级（得分＞3.00 分）的野生黄栀子资源有1、4、9和13 号，这4 份野生黄栀子资源的综合观赏性高、抗性强，是可以推广的优良资源，特别是4 和9 号资源的观赏性最高，多数观赏性状符合大众需求，13 号资源的适应性最强，高温下不易灼伤叶片，病虫害少，是进行抗性育种的优质材料；Ⅱ级（得分2.50～3.00 分）的野生黄栀子资源有2、3、6、11 和12 号；Ⅲ级（得分＜2.50 分）的野生黄栀子资源有5、7、8和10号，这4份野生黄栀子资源的整体观赏性低、抗性差，不适合在湖南地区作为观赏性品种进行推广应用。

3 讨 论

在景观营造中，野生黄栀子的花型、花香、花期等花部特征是重要的品质评价指标[21]。在笔者对黄栀子的评价指标中，以约束层指标C1（花部特征）的权重值最高，为0.456，符合实际情况；约束层指标C2（花数量性状）的权重值为0.324，仅次于花部特征，其主要从数量上影响花部的观赏价值；约束层C3（其他性状，即株型、叶型、果型和果色）的权重值为0.152，远远低于花部特征和花数量性状的权重，因为虽然有些黄栀子的果实色彩艳丽，具有一定的观赏价值，但黄栀子的叶型和株型品种间差异大，给人带来的美感不同，因此观赏价值较弱，栀子果更偏向于应用价值[22]；约束层C4（生态适应性）的权重值为0.068，因为黄栀子的整体抗性较好，但也有卷叶螟、栀子尖虫蛾、蚜虫等虫害，由于长沙春季多雨、夏季高温、冬季寒冷，这对黄栀子也是一种严峻的考验[23]。

在黄栀子的16 个评价指标中，以花型P1的权重值最大，其次为单季花量P5，再次为花香P2、花冠大小P6，其权重值（约束层权重值×标准层权重值）分别为0.250、0.132、0.117 和0.099，因此，花型好、花量大、香味浓郁、花冠长是黄栀子观赏价值的重要评价指标。此外，株型P10、花期P3、开花天数P7、果型P12的权重值也较高，分别为0.079、0.066、0.051 和0.037，因此，株型好、多季开花和果实大也是黄栀子观赏价值的重要评价指标。而叶型P11、萼片长P9的权重值很低，对观赏价值的影响较小[24]。

根据综合得分结果，在13 份野生黄栀子中，野生黄栀子资源1、4、9 和13 号的等级为Ⅰ级，这4份野生黄栀子资源的综合观赏性高、抗性强，是可以推广的优良资源；野生黄栀子资源2、3、6、11和12 号的等级为Ⅱ级。上述9 份野生黄栀子资源整体性状表现优良，花型好、花量大、开花期长，可在乡村旅游中作为观赏品种推广，其中野生黄栀子资源1 号为梅花花型、花型独特，4 号的开花天数最长、观赏期久，13 号的株型好、抗性最强。