張東旭,賈正民,李永清
(1.山西大同大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,山西 大同 037009;2.山西省林業(yè)生態(tài)實驗基地,山西 太原 030031)
利用好鄉(xiāng)土花卉植物資源,對創(chuàng)建生態(tài)文明城市、創(chuàng)建美麗中國、打造田園綜合體以及實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略等具有重要意義。關(guān)于野生花卉園林開發(fā)價值評價,主要有3種研究類型:1)針對某區(qū)域某個科屬野生花卉資源植物的園林應(yīng)用或觀賞價值的評價[1,2]。2)針對某一區(qū)域某一類型野生花卉資源植物的評價[3-6]。3)針對某一區(qū)域大部分野生花卉資源植物的評價[7-11]。這些研究或基于群落學(xué)調(diào)查,或基于生物學(xué)屬性,或基于引種栽培試驗,或基于逆境生理特性等,沒有形成一個適用性較強的評價指標(biāo)體系。
恒山山脈有高等植物1 000余種,如果能將其中觀賞價值較高的植物引種到園林綠化中,培育和開發(fā)適合晉北及其周邊地區(qū)的特殊花卉品種,對建設(shè)美麗大同、美麗中國具有重要意義。本研究以恒山地區(qū)84種有較高觀賞價值的野生秋季開花草本為對象,采用層次分析法對其園林開發(fā)利用價值進行綜合評價,試圖構(gòu)建一套適合中國北方地區(qū)秋季開花草本植物開發(fā)利用價值的綜合評價體系,為我國北方野生觀賞植物的開發(fā)利用提供參考依據(jù)。
恒山位于山西省大同地區(qū),主峰位于渾源縣南,海拔約2 016 m,地理坐標(biāo)北緯39°23′~39°44′,東經(jīng)113°36′~113°57′。屬溫帶半干旱大陸性氣候,四季分明,春季干旱多風(fēng),夏季雨量集中,秋季短暫多晴,冬季干燥多風(fēng)。晝夜溫差比較大,土壤以黃壤為主。由于生態(tài)環(huán)境的特殊性,山上植物種類繁多,維管植物大約1 000種以上,是山西省鄉(xiāng)土植物資源分布較集中的地區(qū)之一。
以2017年7月至9月間對恒山地區(qū)大部分植被類型進行實地調(diào)查獲得的基本信息為依據(jù)。結(jié)合相關(guān)圖書和文獻,綜合同行專家意見,以開花季節(jié)、花的尺寸、花的顏色、花期長度、美觀性、經(jīng)濟價值、地域特色等為標(biāo)準(zhǔn),篩選出84種秋季開花野生草本植物作為評價對象。
評價體系的構(gòu)建采用層次分析法[9-12]。
1.3.1 評價體系結(jié)構(gòu)設(shè)置
根據(jù)恒山地區(qū)野生草本植物資源調(diào)查結(jié)果,參考章黎黎評價體系,形成恒山秋季開花野生植物園林開發(fā)利用價值的綜合評價體系,見第3頁表1。該評價體系包括觀賞價值子系統(tǒng)(B1)、開發(fā)利用潛力子系統(tǒng)(B2)和生物學(xué)特性子系統(tǒng)(B3)3個子系統(tǒng),下設(shè)17個標(biāo)準(zhǔn)層指標(biāo),并將這些指標(biāo)由好到差、由高到低分為5個評價等級(5級、4級、3級、2級、1級),分別賦予5.0、4.0、3.0、2.0、1.0分值。
表1 恒山秋季開花野生草本植物園林開發(fā)利用綜合評價體系
1.3.2 觀賞價值評價
影響野生植物觀賞價值的因素有很多,本研究選擇野生草本植物單花或花序尺寸(C1)、單花或花序顏色(C2)、群體花期長度(C3)、花型優(yōu)美程度(C4)、有無香味(C5)、葉片是否有觀賞價值(C6)、果是否具有觀賞價值(C7)7個特性作為觀賞價值評價的指標(biāo)。
1.3.3 開發(fā)利用潛力評價
野生植物的園林開發(fā)利用價值在一定程度上取決于它的開發(fā)利用潛力。本研究選取株型(C8)、株高(C9)、資源數(shù)量(C10)和現(xiàn)今利用程度(C11)、抗逆性(C12)5個特性作為開發(fā)利用潛力評價的指標(biāo)。
1.3.4 生物學(xué)特性評價
野生花卉植物的園林開發(fā)利用價值還與生物學(xué)特性密切相關(guān)。本研究根據(jù)恒山野生草本植物自身特點,將野生花卉的生命期(C13)、繁育方式(C14)、分布范圍(C15)、生狀況(C16)、生態(tài)習(xí)性(C17)5個特性作為生物學(xué)特性的評價指標(biāo)。
利用Yaahp11.3軟件確定并計算各指標(biāo)的權(quán)重,見第3頁表2。
表2 恒山開花野生草本植物園林開發(fā)利用價值評價指標(biāo)及權(quán)重Table 2 Evaluation index and weight of wild flower resources in Hengshan
綜合評價指標(biāo)權(quán)重(Wi)=約束層權(quán)重×標(biāo)準(zhǔn)層權(quán)重。
式中:Bi為約束層中各子系統(tǒng)的得分;Wci為相應(yīng)子系統(tǒng)中第i項指標(biāo)的權(quán)重值;Ci表示指標(biāo)的實際得分,是根據(jù)指標(biāo)體系的打分標(biāo)準(zhǔn)得出的加權(quán)平均分。
式中:WBi是第i項子系統(tǒng)的權(quán)重值。
將綜合評價系統(tǒng)中各項評價指標(biāo)的評價結(jié)果錄入Yaahp11.3,計算得出,綜合評價指標(biāo)的判斷矩陣一致性比例為CR=0.000 0<0.100 0、CR1=0.071 6<0.100 0、CR2=0.070 8<0.100 0和CR3=0.098 2<0.100 0,均小于0.100 0,表示判斷矩陣具有滿意的一致性。
恒山地區(qū)84種野生秋季開花植物的綜合評分情況見第4頁表3。
表3 恒山開花野生草本植物園林開發(fā)利用價值綜合評分情況Table 3 Comprehensive evaluation of flower resources of wild herbs in Hengshan
續(xù)表
根據(jù)得分高低將恒山野生草本植物的觀賞價值劃分為3個等級:分值>2.224 6為第一等級,觀賞價值最高;分值2.109 8~2.210 4為第二等級,觀賞價值次之;分值<2.100 0為第三等級,觀賞價值一般。結(jié)果表明,綿棗兒(Scillascilloides)、柳蘭(Chamaenerionangustifolium)、落新婦(Astilbechinensis)等25種植物為第一等級;佩蘭(Eupatoriumfortunei)、旋蒴苣苔(Boeahygrometrica)、巖青蘭(Dracocephalumrupestre)等17種植物為第二等級;秦嶺沙參(Adenophorapetiolata)、黃芩(Scutellariabaicalensis)、糖芥(Erysimumbungei)等43種植物為第三等級。
依據(jù)得分高低將恒山84種野生草本植物的開發(fā)利用潛力劃分為3個等級:分值>0.805 6的為第一等級,開發(fā)潛力大;分值0.704 3~0.795 7的為第二等級,具有一定的開發(fā)潛力;分值<0.700 0的為第三等級,開發(fā)潛力較弱。結(jié)果顯示,柳蘭(C.angustifolium)、金蓮花(Trolliuschinensis)、綿棗兒(S.scilloides)等23種植物為第一等級;翠雀(Delphiniumgrandiflorum)、腺毛翠雀(D.glandulosum)、落新婦(A.chinensis)等33種植物為第二等級;長苞香蒲(Typhaangustata)、花錨(Haleniacorniculata)、細(xì)葉百合(Liliumpumilum)等28種植物為第三等級。
依據(jù)得分將恒山84種植物的生物學(xué)特性分為3個等級:分值>0.800 0的為第一等級;分值0.750 3~0.793 7的為第二等級;分值<0.750 3的為第三等級。結(jié)果顯示,華北藍(lán)盆花(Scabiosatschiliensis)、叉分蓼(Polygonumdivaricatum)、綿棗兒(S.scilloides)等21種植物為第一等級;金蓮花(T.chinensis)、黃花補血草(Limoniumaureum)、額河千里光(Senecioargunensis)等25種植物為第二等級;蜀葵(Althaearosea)、佩蘭(E.fortunei)、魁薊(Cirsiumleo)等38種植物為第三等級。
根據(jù)綜合得分值(表3)分為3個等級,綜合得分值≥1.655 0為第一等級,秋季園林開發(fā)價值高,可大面積繁育栽培;綜合得分值在1.503 4~1.647 6之間為第二等級,有一定的開發(fā)價值,可酌情引種栽培;綜合得分值<1.503 4的為第三等級,秋季園林開發(fā)價值一般。結(jié)果顯示,柳蘭(C.angustifolium)、綿棗兒(S.scilloides)、落新婦(A.chinensis)等23種植物為第一等級;翠雀(D.grandiflorum)、腺毛翠雀(D.glandulosum)、佩蘭(E.fortunei)等31種植物為第二等級;花錨(Haleniacorniculata)、野菊(Chrysanthemumindicum)、大花藍(lán)盆花(Scabiosasuperba)等30種植物為第三等級。
作為野生花卉資源園林開發(fā)價值的評價體系,指標(biāo)不能太多,不能太模糊,應(yīng)該將定量指標(biāo)與定性指標(biāo)綜合運用。本研究構(gòu)建的評價體系操作性強,可作為中國北方地區(qū)野生花卉資源開發(fā)利用的參考依據(jù)。
在綜合得分為第一級的23種野生草本花卉中,高烏頭(A.sinomontanum)、北烏頭(A.kusnezoffii)、華北烏頭(A.soongaricu)、華北香薷(Elsholtziastauntoni)、海州香薷(E.splendens)、密花香薷(E.densa)、風(fēng)毛菊(Saussureajaponica)、糙葉敗醬(Patriniarupestris)、香青蘭(Dracocephalummoldavica)9種植物在恒山地區(qū)常見,適合引種到山西省北部乃至周邊地區(qū)的園林綠化苗木基地中進行開發(fā)利用;綿棗兒(S.scilloides)、柳蘭(C.angustifolium)、落新婦(A.chinensis)、補血草(L.sinense)、金蓮花(T.chinensis)、蜀葵(Althaearosea)、細(xì)葉百合(L.pumilum)7種植物,在恒山地區(qū)分布范圍有限,不常見,但其在園林綠化或藥用植物栽培中已被規(guī)模化開發(fā)利用,適合直接引種應(yīng)用;狹苞橐吾(L.intermedia)、多岐沙參(Adenophorawawreana)、石沙參(A.polyantha)、輪葉沙參(A. tetraphylla)、綬草(Spiranthessinensis)、凹舌蘭(Coeloglossumviride)、美花風(fēng)毛菊(S.pulchella)7種植物,在恒山地區(qū)不常見,尚未被規(guī)?;_發(fā)利用,值得探索試種。對于綜合排名處于第二等級的野生花卉,如,翠雀(D.grandiflorum)、腺毛翠雀(D.glandulosum)、華北藍(lán)盆花(S.tschiliensis)、大花藍(lán)盆花(S.superba),柳葉菜(Epelobiumhirsutum)、黃花補血草(L.aureum)、大葉鐵線蓮(Clematisheracleifolia)等,其花色花型優(yōu)美,也比較常見,雖然綜合排名較低,但仍具有較高的開發(fā)價值,可酌情研究并培育利用。
3.2.1 權(quán)重分配
本評價體系是在唐霄鏵體系[9]和章黎黎體系[12]的基礎(chǔ)上,結(jié)合恒山地區(qū)植物的特點構(gòu)建的。在章黎黎體系中,B1、B2和B3的權(quán)重分別是0.208 1、0.660 8和0.131 1[12]。顯然,該系統(tǒng)過分突出了開發(fā)利用潛力子系統(tǒng)的地位,對觀賞價值子系統(tǒng)重視不夠。作者認(rèn)為,一個植物是否有重大的觀賞價值,應(yīng)該是評價鄉(xiāng)土植物是否適合開發(fā)利用的第一要素。如果觀賞價值不足,其它2個子系統(tǒng)就毫無意義;如果觀賞價值足夠高,考慮到鄉(xiāng)土植物本身對區(qū)域地理氣候的天然適應(yīng)性,B2和B3子系統(tǒng)的地位就應(yīng)該適度降低。因此,本系統(tǒng)對B1、B2和B3的權(quán)重分別賦值為0.600 0、0.200 0和0.200 0。
3.2.2 標(biāo)準(zhǔn)層的賦值
本評價體系,既采納了唐霄鏵體系將指標(biāo)定量化的優(yōu)點,也融合了章黎黎體系將指標(biāo)定性化的優(yōu)點,指標(biāo)數(shù)量也較兩者居中。本體系的優(yōu)點:第一,將觀賞價值子系統(tǒng)(B1)的觀花特性指標(biāo)進行了分解和定量化,形成了5個新的評價指標(biāo)。第二,在開發(fā)利用潛力子系統(tǒng)(B2)中,增加了一個評價指標(biāo)——株高(C9)。第三,在生態(tài)學(xué)特性子系統(tǒng)(B3)中,將章黎黎體系的再生能力指標(biāo)分解為生命期(C13)、繁育方式(C14)2個指標(biāo)。
觀賞價值子系統(tǒng)7個標(biāo)準(zhǔn)層的權(quán)重排序是:C1>C2>C3>C4>C7>C5>C6,說明野生草本花卉的園林開發(fā)利用價值與觀花特征(花的大小、花色、花期、花型)關(guān)系最緊密,觀葉特征、花的香味及觀果特征相對不重要。開發(fā)利用潛力子系統(tǒng)中5個標(biāo)準(zhǔn)層的權(quán)重排序是:C8>C9>C12>C10>C11,說明株型越緊湊、株高越適中,抗逆性越強,其園林開發(fā)利用潛力就越強,而資源數(shù)量與利用程度與開發(fā)利用潛力關(guān)系一般。生物學(xué)特性子系統(tǒng)5個標(biāo)準(zhǔn)層權(quán)重排序是:C13>C17>C14>C16>C15,表明生物學(xué)特性與其生命期和生態(tài)習(xí)性關(guān)系最密切。