闭鞘姜属植物观赏价值综合评价

2024-06-16刘剑

农业研究与应用 2024年1期

刘剑

摘要：为提高上海地区室内观赏植物的多样性，采用层次分析法（AHP），从观花性状、观株性状、生长性状3个方面12个评价指标对上海辰山植物园展览温室内引种栽培的21种闭鞘姜属植物进行观赏价值综合评价。结果表明，开花率、花期、叶色叶质在综合评价中的总权重占比均超过0.1，为影响闭鞘姜属观赏价值的主要因子；根据综合评分结果，将21种闭鞘姜属植物划分为4个等级；非洲公主闭鞘姜、菠萝椰子宝塔姜、红闭鞘姜、紫色激情长蕊闭鞘姜属Ⅰ级，综合优势明显，适合在上海地区室内栽培应用。Ⅱ级包括穗花闭鞘姜等9种，具有一定的推广应用价值，可以结合约束层评价等级和应用地环境情况合理开发利用。

关键词：闭鞘姜属；综合评价；层次分析法；室内观赏植物

中图分类号：S567.23+9 文献标志码：A

Comprehensive Evaluation of the Ornamental Value of Costus

Abstract： The research aimed to improve the diversity of indoor ornamental plants in Shanghai by using the Analytic Hierarchy Process （AHP） to evaluate the ornamental value of 21 species of Costus introduced and cultivated in the exhibition greenhouse of Shanghai Chenshan Botanical Garden. The evaluation system included 12 evaluation indexes across three aspects： flowering traits， appearance traits and growth traits. The results indicated that blooming rate， flowering period， leaf color and leaf texture， each accounting for over 0.1 of the total weight in the comprehensive evaluation， were the main factors affecting the ornamental value of Costus. Based on the comprehensive scoring， the 21 Costus species were classified into four distinct grades. Species such as Costus fissiligulatus， C. hybrid 'Pina Colada'， C. woodsonii， and C. pulverulentus 'Purple Passion' were categorized as first-class， possessing significant overall advantages and suitability for indoor cultivation in Shanghai. The second-class encompasses nine species， including C. spicatus， which hold potential for promotion and application and can be developed and utilized strategically， considering the evaluation criteria and the environmental conditions of the application sites.

Keywords： Costus; comprehensive evaluation; analytic hierarchy process; indoor ornamental plants

随着城市化的快速发展，人们对室内植物的多样性和观赏价值提出了更高的要求，但当前市场可提供的植物种类较为有限，已经无法满足人们对观赏植物的需求[1]。闭鞘姜属（Costus）植物，通常为多年生草本植物，全世界约90种，主要分布在热带及亚热带地区，中国产5种[2]。这类植物以其独特的螺旋状假茎和色彩缤纷、花期持久的花序而闻名，具有浓郁的热带风情，且地下根茎能抵御一定程度的低温[3]，养护管理相对粗放，拥有较高的园林观赏价值和经济价值；然而，闭鞘姜属植物在国内的景观应用中尚未得到充分开发。得益于玻璃幕墙和玻璃穹顶等现代建筑技术的应用，室内空间的光照、温度条件得到一定的控制，一定程度上打破了植物应用的地域限制，为闭鞘姜属植物在上海地区室内应用提供了可能。

当前，国内对于闭鞘姜属植物的研究较少，主要集中在闭鞘姜（C. speciosus）、莴笋花（C. lacerus）、光叶闭鞘姜（C. tonkinensis）等少数几种，研究方向多为栽培技术[4-5]、繁育系统[6]、营养保健[7-8]、化学成分和药理作用[9-11]等方面，而对闭鞘姜属植物观赏价值评价方面的研究鲜有报道，极大地限制了该属的推广应用。

层次分析法（AHP）是一种系统分析与决策的综合评价方法，也是对事物的主观判断进行客观评价的一种有效手段。近年来，被广泛运用在园林植物资源评价、景观环境评价及安全风险评价等方面[12]。本研究应用层次分析法对展览温室引种栽培的闭鞘姜属植物进行客观评价，筛选适宜上海地区室内栽培的植物资源，为闭鞘姜属植物资源的开发利用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于上海辰山植物园展览温室珍奇植物馆内，总面积2767 m2，最高处16 m，横向长度111 m，纵向跨度 3.75～34 m[13]，是一个融科学性、知识性、观赏性和趣味性为一体的热带植物展示中心。

馆内年日照时长2000 h左右[14]，土壤pH值6.0～6.6，EC值0.21～0.28 ms/cm，土壤有机质含量117.6～177 g/kg，密度范围为0.68～0.94 mg/m3，空气相对湿度平均值为82.3 %，年平均温度为21.5 ℃，夏季最高温度为38.8 ℃，冬季最低温度10.1 ℃。

1.2 材料

于2016—2021年先后引入闭鞘姜属植物25种（其中原生种20种，品种5种）栽植于珍奇植物馆内，从中筛选出能在展馆内开花的21种闭鞘姜属植物进行综合评价。

1.3 研究方法

1.3.1 构建评价模型

参考观赏植物种质资源评价常用的评价指标[15-19]，依据层次分析法，建立闭鞘姜属植物的评价模型。模型共分为4层：目标层（A），约束层（C），指标层（P），最底层（D）。其中约束层分别从C1观花性状、C2观株性状、C3生长性状三个方面来评价闭鞘姜属植物的室内应用价值；指标层则进一步细化为12个具体性状因子（表1）。由于闭鞘姜属植物总体扦插成活率高，病虫害较少，故未列入指标层内。

1.3.2 权重计算及一致性检验

采用1～9比率标度法，邀请多名园艺专家、养护人员对各层次的相对重要性进行打分，量化各项指标。根据评价模型构建出目标层A相对于约束层Ci以及约束层Ci相对于指标层Pi的判断距阵，使用Yaahp10.3软件，对矩阵进行一致性检验和修正，最终得出各因素相对于目标层的权重。

1.3.3 评分标准的制定

根据实地调查、物候记录以及闭鞘姜属植物养护管理人员和园艺专家的意见，再结合观赏植物评价的研究成果[15-19]，制定了5分制评分标准（表2）。

1.3.4 综合评分及评价等级标准制定

2 结果与分析

2.1 各指标权重计算结果及分析

通过对构建的判断矩阵计算，获得各判断矩阵的一致性指标CR以及3个约束层指标和12个指标层因子的权重值（表3）。由表3所示，3个约束层指标CR值均小于0.1，通过一致性检验。权重计算结果显示，C1观花性状以0.637的权重占比位居首位，其中P4开花率以49.41%的权重成为最具影响力的单一指标。这一结果凸显了花量在观赏植物评价中的决定性作用及其对植物室内环境适应性的间接指示作用。其次，C2观株性状的权重为0.2583，其中P7叶色叶质占比最大，达到了0.6491，这表明在室内近距离观赏时，叶片的色泽和质地是影响评价的关键因素。C3生长性状的权重为0.1047，其中P10耐寒性的权重超过50%，表明耐寒性是限制热带植物在上海地区室内应用的主要因子。总体来看，P4开花率、P2花期、P7叶色叶质三个指标的总权重均超过0.1，是影响闭鞘姜属植物观赏价值评价的主要指标因子。

2.2 闭鞘姜属植物综合评价及分析

2.2.1 综合评价得分和等级

依据表2指标评分标准，对21种闭鞘姜属植物分别给予相应的分值，运用SPSS 26.0、Excel 2016软件进行数据计算得出各约束层评价得分以及综合评价得分（表4），并对四项评分进行正态性检验。结果显示，显著性P值均大于0.05，表明评分数据基本符合正态分布（表5）。根据[X]+ S、[X]、[X]－S的计算结果，将各约束层的评价得分和综合评价得分划分为4个等级（表6）。

2.2.2 闭鞘姜属植物资源的筛选及分析

从综合评价等级来看（表6），Ⅰ级共4种，依次为非洲公主闭鞘姜、菠萝椰子宝塔姜、红闭鞘姜、紫色激情长蕊闭鞘姜。这些种类观赏价值较高，综合优势明显，适合在上海地区室内栽培应用。Ⅱ级包括穗花闭鞘姜等9种，整体表现有所欠缺，但部分种类在个别性状上表现优秀，仍然有可观的开发和应用价值。如绒叶闭鞘姜、奥撒闭鞘姜和橙苞闭鞘姜，叶片着生天鹅绒般的细绒毛，植株整体高度偏矮，具有作为室内盆栽观叶植物应用的潜力；宝塔姜的观花性状优良且生长性状极佳，观株性状稍差，适合以片植方式应用于室内景观；Ⅲ级共3种，株型较高大，虽然观赏价值一般，但因其良好的室内适应性可作为室内背景植物的备选材料。Ⅳ级共5种，总体评分较低，该等级植物对环境和养护水平要求较高，因此不推荐在上海地区室内应用。筛选结果与闭鞘姜属植物在展览温室内的表现具有较高的一致性，表明研究中构建的评价模型可较好的反应闭鞘姜属植物的观赏价值，综合评价方法具有一定的科学性和合理性。

3 结论与讨论

本研究首次将层次分析法应用于闭鞘姜属植物种质资源综合评价体系，分别从观花性状、观株性状、生长性状方面对引种栽培的 21种闭鞘姜属植物的观赏价值进行综合评价，筛选出非洲公主闭鞘姜、菠萝椰子宝塔姜、红闭鞘姜、紫色激情长蕊闭鞘姜这4种在上海地区室内拥有较高应用潜力的植物。研究结果表明，开花率、花期、叶色叶质是影响闭鞘姜属植物观赏价值的主要因素，这些指标的总权重之和超过了评价体系的三分之一。这与苏梓莹等[18]对 16 种广东省特色兰科植物观赏性状评价研究和杨森等[19]利用层次分析法对67种爵床科植物观赏价值综合评价得到的结论一致。然而，不同研究中关键评价指标的优先级及其权重分配呈现出变化，这表明由于评价目标的区别，不同类型观赏植物的主要评价指标及其重要性可能存在一定差异。

在室内植物应用方面，适应性是决定其观赏价值能否得到充分发挥的关键[20]。评价结果显示，花叶闭鞘姜、红苞闭鞘姜锦等由于耐寒耐阴性较差，导致开花率较低从而限制了它们在室内环境中的观赏潜力。然而在南方地区，这些植物仍能展现出较好的景观效果。因此，探索如何通过环境调控技术优化植物生长环境，提高其适应性，对于室内植物的推广应用具有重要意义。

本研究的评分体系主要基于上海辰山植物园展览温室内闭鞘姜属植物的生长状况。鉴于大部分闭鞘姜属植物并非中国原产，且引种驯化时间有限，本研究的推广应用建议具有一定的局限性。未来研究还需进一步探讨不同室内环境条件下闭鞘姜属植物的适应性和观赏表现，以及如何通过环境调控和栽培管理措施提高其在室内环境中的观赏价值和生态效益。

参考文献

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