广东石门台国家级自然保护区102种野生木本观赏植物综合评价

李远球 戴克元 曾阳金 肖金海 饶兴权 蔡锡安

广东石门台国家级自然保护区102种野生木本观赏植物综合评价

李远球1戴克元1曾阳金1肖金海1饶兴权2蔡锡安2

（1. 广东石门台国家级自然保护区管理局 广东英德 513000；2. 中国科学院华南植物园/中国科学院退化生态系统植被恢复与管理重点实验室 广东广州 510650）

为了充分发掘广东石门台国家级自然保护区野生木本观赏植物资源，利用层次分析法，对保护区自然分布的102种野生观赏木本植物的观赏价值、开发潜力、生物学特性等进行综合评价。综合评价模型由观赏价值、资源开发潜力、生物学特性和应用价值四大约束因素，共17个指标因子构成。结果表明：在一级指标中，观赏价值所占权重最大，表示观赏价值在综合评价中较为重要；在二级指标中，花果色彩、经济价值、生态习性、芳香性等因素对评价结果影响较大。根据综合评分的等级划分，乔木组有15种（南山茶、观光木、毛桃木莲、蓝树、金叶含笑、伯乐树、香港四照花、假地枫皮、头状四照花、厚叶厚皮香、广东含笑、厚叶冬青、桂南木莲、木竹子、钟花樱桃），灌木组有7种(桃金娘、黄花倒水莲、南岭小檗、红花八角、马银花、猴头杜鹃和灯笼树)植物的综合评价为Ⅰ级，此类植物在观赏价值、资源开发潜力和生物学特性方面都具有明显优势，具有较强的开发前景。研究结果可为合理开发木本观赏植物资源提供决策依据。

石门台自然保护区；木本观赏植物；观赏价值；开发潜力；生物学特性；层次分析法

野生观赏植物是美化和改善城市环境不可或缺的重要资源。根据立地条件，结合植物本身的生物学特性，建设符合自然生态的园林景观是园林建设的重要方向。然而，目前在园林建设过程中却大量采用外来植物，如广州市70%以上绿地仅由15种植物组成，其中乡土树种只占8.57%，这与我国丰富的乡土植物资源极不相符[1-2]。野生观赏植物适应当地气候和土壤条件，具备生态适应性强、引种成功率高、文化底蘊深厚等优势，是园林建设的重要资源。然而，野生观赏植物在园林建设中得不到应有的重视，与野生观赏植物资源没有得到有效开发有关。因此，随着我国城市化进程的加快和人们环保意识的提升，充分利用野生观赏植物资源，大力开发出观赏价值高，反映区域特色的野生观赏植物十分必要。

从17世纪初起，国际上就陆续展开有关野生观赏植物资源的研究，并且大量收集、引种驯化我国的植物资源应用于园林[3]。如英国丘园33.5%的树种产于华东地区；爱丁堡皇家植物园的2.6万种活植物中，引自中国的就有1 527个种与变种；美国加利福尼亚的树木花草有70%以上来自中国[3-4]。目前世界各国都很重视野生植物资源的调查研究和科学评价工作，建立本地区的观赏植物资源种质库，并在植物资源丰富的地区设立了专门的种质资源保护和研究机构[5-7]。我国虽然也很早就开展了植物资源调查，但研究范围多局限于点上，以小地域或单科单属的调查和评价为主，缺少面上的系统调查和综合研究及国家、全球层面的整体规划和部署[6,8]。我国有近3万种野生植物，仅有上千种得到研究和利用，开发的数量不足3%，未能发挥其美化、绿化环境的作用[3]。

层次分析法（Analytic Hierarchy Process，简称AHP）是美国匹兹堡大学萨蒂（Saaty）提出的层次权重分析方法[9]。该方法把决策相关的元素分类为目标、准则、方案等层次，在此基础上将定量与定性相结合，对人们的主观判断进行量化的方法[3]。层次分析法在客观上提高了评价的有效性、可靠性和可行性，在园林树木、藤本植物、草本花卉评价方面得到了广泛应用[10-16]。

广东石门台国家级自然保护区地处北回归线北缘，地理位置得天独厚，自然环境优越，孕育着丰富的植物资源。保护区内既有典型常绿阔叶林，也有沟谷季风常绿阔叶林，还有石灰岩常绿落叶阔叶混交林等植被类型，其植被过渡性强，植被垂直变化明显，是不可多得的亚热带自然生物宝库[17]。早在20世纪30年代起，就有学者陆续对该地区进行标本采集和植被调查研究[17]。建立保护区后，相关学者开展了多次的植物资源调查，并出版了《广东石门台国家级自然保护区综合科学考察报告》《石门台植物》I和II等，这些工作为保护区植物资源的保护和开发利用奠定了基础[17-19]。为了有效地发掘保护区野生植物资源的应用潜力，以层次分析法为基础，对保护区自然分布的具有园林开发潜力的102种木本植物进行观赏价值、资源开发潜力、生物学特性和应用价值等方面的评价，期望筛选出具有较高园林观赏价值的种类，为本区域植物资源的保护和开发利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 研究地概况 广东石门台国家级自然保护区位于广东省中北部（113°05′00″～113°30′50″E，24°22′29″～24°30′41″N），南岭山脉的最南端，面积约33.555 km2，为广东省最大连片的森林生态系统自然保护区，是珠江三角洲北部的绿色屏障。该保护区地处南亚热带与中亚热带过渡的地带，属于亚热带季风气候，年平均气温20.9℃，年均降水量为1 882.8 mm，降水量主要集中在4—8月。保护区水热资源丰富，地形地貌起伏多变，植被类型多种多样，野生植物资源丰富。

1.1.2 植物资源 保护区有高等植物271科998属2 471种，其中观赏植物有328种，观赏植物占广东省观赏植物的2/5，隐藏着巨大的经济发展潜力[17]。

1.2 方法

1.2.1 调查方法 以园林观赏特征为依据，根据《广东石门台国家级自然保护区综合科学考察报告》《石门台植物》Ⅰ和Ⅱ等长期植物资源调查的资料[17-19]，并结合专家意见，筛选出具有较大园林观赏价值和具有较强地方特色的102种木本植物作为评价对象。以设计好的调查指标为依据，采用线路调查和样方调查相结合的方式，进一步对这些研究对象开展野外现场调查，同时结合标本与历史文献资料的查阅，详细收集这些物种的特征信息。

1.2.2 综合评价模型的建立 根据园林植物引种需要考虑的目标和观赏植物的特点，建立结构评价模型（表1）。层次结构主要分为目标层（A）、约束层（C）、标准层（P）和最底层（D）4个层次。其中，C层主要由观赏价值（C1）、资源开发潜力（C2）、生物学特性（C3）和应用价值（C4）等组成。P层分别为C层四大类的17个因素，详见表1。D层为待评价的102种木本园林观赏植物的各指标特征。

表1 综合评价模型

1.2.3 判断矩阵一致性检验及指标权重计算 根据上面建立的结构模型，构造出A-C（第二层因素相对于第一层的比较判断），C1-P、C2-P、C3-P、C4-P（第三层因素相对于第二层的比较判断）矩阵。用二元相对比较的1～9标度法（表2），对标准层和约束层各层次指标进行赋值，然后用方根法计算各矩阵的特征向量的近似值，将特征向量标准化后求出各层的权重W值，再计算出Pi层相对于目标层的总排序权值。

表2 综合评价标度表

矩阵的计算和一致性检验判断，由YAAHP 10.3软件完成。一致性比率(Consistency Ratio, CR)计算公式为：=/，若<0.10，则认为该矩阵具有满意一致性，否则应进行适当调整，直到满足要求。YAAHP计算由SPSSPRO数据分析平台实现，https://www.SPSSPRO.com）。平均随机一致性指标参考值引自文献[20]，是根据矩阵的阶数用随机方法构造判断矩阵，经过100～ 500个样本算出一致性指标，并加以平均而得到的参考数值。

1.2.4 评价标准的确定和综合评分的计算 在查阅文献、参考前人评价体系[10, 15, 21-23]以及咨询专家意见的基础上，结合园林观赏植物的观赏性、生物学特性和适应性等特征，拟订出P层17个因素指标的五分制评分标准（表3）。按照表3的评分标准，分别由5位园林专家给102种木本植物各项性状指标赋分，然后计算各树种的综合评分值，并将综合评分值由高到低进行排序。综合评价值=权重×评分值，17个指标的总和。

2 结果与分析

2.1 各指标权重计算结果

根据结构模型的4个一级指标（约束层，即C层）及17个二级指标（标准层，即P层）构建的判断矩阵计算得到权重值(表4)。在C层指标中，C1（观赏价值）所占权重最大（0.582 4），表明观赏价值在观赏资源的评价中占最重要的地位；C4（应用价值）（0.157 0）和C3（生物学特性）（0.149 6）占次要地位，而C2（资源开发潜力）（0.111 0）排最后。结果表明，参加评分的专家最看重的是观赏种类的观赏价值，然后是应用价值和生物学特性。

表3 P层指标评分标准

在P层指标中，P1（花果色彩）（P层总排序权重0.242 7）、P15（经济价值）（0.087 8）、P11（生态习性）（0.084 3）权重较大，对评价结果影响较大；而P13（分布范围）（0.008 2）、P8（利用程度）（0.011 6）和P12（抗逆性）（0.017 6）权重较小，对评价结果影响较小（表5）。说明花果色彩、经济价值和生态习性等指标在观赏植物评价中最受重视，分布范围、利用程度和抗逆性等指标受重视程度较低。

2.2 观赏植物综合评价及分析

参与评价的102种木本植物隶属于50科79属，其中乔木72种，灌木30种。树种较多的科有蔷薇科（8种）、木兰科（6种）、茜草科（5种）、山茶科（4种）、山矾科（4种），其他的科有杜鹃花科、紫金牛科、樟科、金缕梅科、壳斗科、冬青科等。这102种植物所属的科基本上是保护区森林植被的主要分布科，这些种类也是保护区森林植被中常见物种，具有一定的区域代表性。

表4 判断矩阵及一致性检验

注：W为权重值，max为矩阵的最大特征根，为判断矩阵一致性指标值，为一致性比值，=/，为随机一致性指标，参考数值来自文献[20]。

表5 标准层（P）对目标层（A）的总排序权重

考虑到102种植物生活型不同，为保证评价的科学性和合理性，将102种植物按照生活型分为2组，即乔木组和灌木组，各组依综合评分排序分别见表6、7。

续表6 乔木植物的综合评价分值与等级

注：C1为观赏价值，C2为资源开发潜力，C3为生物学特性，C4为应用价值。

表7 灌木植物的综合评价分值与等级

续表7 灌木植物的综合评价分值与等级

注：C1为观赏价值，C2为资源开发潜力，C3为生物学特性，C4为应用价值。

表8 综合得分正态性检验

分析表明，72种野生观赏乔木植物可分为4个等级（表6）。其中Ⅰ级（>3.648）有15种，这些植物在C层的4个评价指标中得分均较高，具极高的园林观赏价值和优良的生物学特性，极高的应用价值和资源开发潜力，可大规模开发利用；Ⅱ级（3.359～3.648）有20种，具较高的园林观赏价值和优良的生物学特性，能够适应的环境较为广泛，可适当开发利用；Ⅲ级（3.070～3.359）植物有26种，观赏价值普通，具有一般的生物学特性、应用价值和开发潜力，适合小规模开发利用；Ⅳ级（<3.070）植物有11种，除了观赏价值较低外，其资源开发潜力和应用价值也较低，有些对生境要求较特殊，因此得分较低，只能小规模试开发或暂不开发利用。

乔木组Ⅰ级植物有15种，综合评分都较高（>3.648），表现出较好的叶或果观赏性，如南山茶、头状四照花、香港四照花、伯乐树、蓝树、广东含笑、金叶含笑、木竹子、钟花樱桃等都有优良的观赏性，资源开发潜力大，应用价值高；毛桃木莲、观光木、桂南木莲、厚叶冬青等具有株型紧凑、优美，外观雅致等特点，具有好的园林应用价值；南山茶、观光木、假地枫皮的果大，观赏性奇特，有较好的开发潜力。总体上，Ⅰ级乔木树种表现为树形挺拔、花型优美、且观赏部位均大于2个，不仅具有较高的观赏价值，而且有较好的生物学特性和资源开发潜力，可以优先大规模开发利用。

Ⅱ级的乔木有20种（3.359～3.648），该级很多种类也具有较高的观赏性，如任豆、广东冬青、华南青皮木、花榈木、谷木、南紫薇、厚皮香、乔木茵芋、半枫荷等，它们的叶、花或果都有较好的观赏性；另外，华南五针松、肉实树、小果石笔木、薄叶红厚壳等树形紧凑，叶型奇特，也具有一定的观赏价值。该级植物具良好的园林观赏价值和优良的生物学特性，能够适应的环境较为广泛，可适当开发利用。

Ⅲ级的乔木有26种（3.070～3.359），该级的种类观赏价值较普通，且观赏部位较单一，或者分布范围较窄，或者资源数量较少，因而得分较低。如黄梨木、钝叶鱼木多分布在石灰山中，分布范围窄。该级植物有些种类如软荚红豆、大果马蹄荷、紫花含笑、光叶红豆、粘木等，如果加强人工繁育，解决了资源来源问题，生产上也可以选择性地小规模开发应用。

Ⅳ级的乔木有11种（<3.070），其综合评分都较低。该级植物在观赏价值、资源开发潜力、生物学特性，以及应用价值等方面的评分都不高。如铁榄、大叶桂樱、厚叶木犀、仿栗、广东琼楠、圆叶乌桕、粗柄槭、南岭山矾、长花厚壳树等观赏价值不高，开发潜力不大；还有些种在保护区内分布较少或生境特殊，如圆叶乌桕、铁榄、粗柄槭等多生长在石炭岩区。该级的种类大都开发难度大，建议小规模试开发利用或暂缓开发利用。

灌木组30种植物也可分为4个等级（表7）。其中Ⅰ级（>3.787）有7种，Ⅱ级（3.511～3.787）有9种，Ⅲ级（3.235～3.511）有9种，Ⅳ级（<3.235）有5种。

Ⅰ级灌木有桃金娘、黄花倒水莲、南岭小檗、红花八角、马银花、猴头杜鹃、灯笼树等7种，这些种类有很高的观赏价值，较高的资源开发潜力和应用价值，可以优先大规模开发。本组植物花和果观赏量大，观赏期长，具有优良的观赏性和奇特性，如猴头杜鹃花苞红色而大，南岭小檗的花黄色而多，桃金娘花粉红而量大，均具有花期长、叶紧凑等特色，具有优良的观赏性。

Ⅱ级灌木种类有9种，这9种灌木也具有较高的园林观赏价值和优良的生物学特性，适应环境较广，可适当开发利用。该级灌木植物观赏部位稍单一，观赏量相对较少，如棱果花、阔叶十大功劳、合轴荚蒾、细轴荛花等也具有较高的观赏价值，但由于观赏部位较少，树形不紧凑，因而综合得分稍低，分在Ⅱ级。

Ⅲ级的灌木有9种。该级灌木植物观赏价值普通，花、果、叶都没有奇特性，在观赏价值、资源开发潜力和应用价值等方面得分都较低，适合小规模开发利用。有些种分布范围较窄，或资源数量较少，如走马胎、马比木需荫湿的生境，且数量较少；蝶花荚蒾、角花胡颓子、台湾安息香等虽然花较大，但树形不紧凑，或落叶；蔓胡颓子、粗叶木、假九节等花小，果小，没有明显的奇特性；这些种在开发利用时受限因子较多，因而评分都较低。

Ⅳ级灌木植物有5种。该级灌木观赏价值、资源开发潜力和应用价值等方面评分最低，只能小规模试开发或暂不开发利用。如凹脉紫金牛、九节等主要为观果植物，但果小，果量也不多，且生长在荫湿的环境，对环境要求较高；另外，可能部分种已开发利用，因而总体评分不高。

3 讨论与结论

本研究针对园林观赏木本植物的应用特点，构建包括观赏价值、资源开发潜力、生物学特性和应用价值等4个方面，共计17个指标的综合评价体系，将定量计算与定性评价相结合，筛选出了观赏价值高、开发利用潜力大、抗逆性强、生态适应广的乔木植物Ⅰ、Ⅱ级35种，灌木植物Ⅰ、Ⅱ级16种，这些种类可广泛用于园林建设中。研究结果可为本地乃至华南地区观赏植物资源的开发利用提供参考。

本次综合评价模型权重计算结果表明，在约束层，最强约束因子为观赏价值，其次是应用价值和生物学特性，最后是资源开发潜力。在标准层中，花果色彩为最重要的选择因素，其次为经济价值、生态习性、芳香性和园林市场前景等因素。这与其他人的评价相似，结果也符合当前人们对园林植物的认知[25]。观赏价值和应用价值是驱动经济开发的主要动力，而生物学特性是开发成败的关键要素，只有较强的生态适应性和容易繁殖的种类才能得到广泛应用[25]。本次综合评价模型能够综合多种指标进行综合评价，可指导观赏植物资源的开发利用，评价结果具有一定的科学性和有效性。但层次分析法毕竟没法完全避免主观性，存在一定的局限[3]。今后应该加大植物资源的调查和收集，并进一步完善评价指标，使评价结果更符合植物的特征。本研究参考张燕莎等[24]、杨森等[15]的方法，以正态性检验为依据，把所评价的植物分为4个等级，这种分级较简单方便，可操作性强。然而，该方法不是按植物的特征来分级，导致一些有较高观赏价值的种类也可能归类于中间等级，存在误差的可能。今后还需加强研究，依植物特征进行分级，使评价的等级划分更符合实际情况。

参与评价的102种木本植物隶属于50科79属。这102种植物所属的科属，基本上是保护区植物的主要分布科属类型。如参评的102种类中，具较多种类分布的蔷薇科（8种）、木兰科（6种）、茜草科（5种）、山茶科（4种）、山矾科（4种），以及杜鹃花科、紫金牛科、樟科、金缕梅科、壳斗科、冬青科等，都是本区域分布的主要科，具有一定的区域代表性[26-30]。评价筛选出的具有优良园林应用前景（Ⅰ级）的乔木植物15种（表6），灌木植物7种（表7）。这些种类观赏价值高、园林开发潜力大，如南山茶树形挺拔，花朵红艳美观，盛花期在冬春季，是春节应时花卉；观光木、毛桃木莲树姿优美，枝叶浓密，花大芳香，果实鲜艳；金叶含笑、广东含笑树形紧凑，芽、嫩枝、叶柄密被红褐色短柔毛，阳光下熠熠生辉，花大洁白而芳香；伯乐树树冠大而荫浓，顶生花初夏盛开，满树粉红如霞，暗红色果实形如小仙桃挂满枝头；香港四照花、头状四照花，树冠伞形，花大而洁白，开时如同群蝶起舞，紫红果实酷似荔枝果，秋冬季叶红色；钟花樱桃枝叶繁茂，花色鲜艳亮丽。这些种类都是本土自然分布种，适应当地气候和土壤条件，且具有区域特色，是当地园林建设的重要资源，可在本区域乃至华南地区的园林建设中大力推广应用。

观赏植物资源是园林绿化的重要种质资源库，植物资源的调查和评价是其开发利用的基础性工作。广东石门台国家级自然保护区观赏植物资源丰富，开展观赏植物资源调查与评价，可为区域园林建设提供指导。本次调查发现，保护区的观赏植物资源大部分仍处于野生状态，特别是一些当地具有代表性的优良植物资源，如广东含笑、南山茶、伯乐树等还未得到大范围推广应用。因此，今后要加强保护区植物资源的调查研究，深入了解这些植物资源的数量、生态适应性、园林应用价值等特征，加强引种驯化、扩繁培育技术的研发，推进科研机构与企业之间的协作，推动区域植物资源的开发利用。

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Comprehensive Evaluation of 102 Wild Ornamental Woody Plants of Shimentai National Nature Reserve in Guangdong Province

LI Yuanqiu1DAI Keyuan1ZENG Yangjin1XIAO Jinhai1RAO Xingquan2CAI Xi’an2

(1. Administrative Bureau of Shimentai Nature Reserves, Yingde, Guangdong 513000, China; 2. South China Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences / Key Laboratory of Vegetation Restoration and Management of Degraded Ecosystems, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou, Guangdong 510650, China)

To fully explore the wild woody ornamental plant resources in Guangdong Shimendai National Nature Reserve, a hierarchical analysis method was used to comprehensively evaluate the ornamental value, development potential, and biological characteristics of 102 wild ornamental woody species naturally distributed in the reserve. The comprehensive evaluation model consists of 17 indicators for the four ornamental value constraints: resource development potential, biological characteristics, and application value. The results showed that among the primary indicators, the ornament value accounted for the highest weight, which indicated that the ornamental value was more important in the comprehensive evaluation; among the secondary indicators, the color of flowers and fruits, economic value, ecological habit, and aroma had a better impact on the evaluation results. According to the graded classification of the comprehensive score, there are 15 species in the tree group (,,,,,,,,,,,,,,) and seven species in the shrub group (,,,,,). The comprehensive evaluation of the plants was Grade I. Such plants have advantages in ornamental value, resource development potential, and biological characteristics and have strong development prospects. The results of this study can provide a basis for decision-making regarding the rational development of woody ornamental plant resources.

Shimentai nature reserve; ornamental woody plants; ornamental value; development potential; biological characteristics; AHP

S688

A

10.12008/j.issn.1009-2196.2023.09.012

2022-12-28；

2023-03-03

国家自然科学基金项目（No. 42177289）。

李远球（1973—），男，本科，高级工程师，研究方向为植物育种，E-mail：765006384@qq.com。

（责任编辑 林海妹）