基于AHP 的13 份野生黃梔子觀賞價值綜合評價

雷星宇，胡 瑤，李宏告，張躍龍，胡 蝶，夏北星，李麗輝

（1.湖南省核農(nóng)學(xué)與航天育種研究所，湖南 長沙 410125；2.湖南安渠生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司，湖南 益陽 413500）

黃梔子（Gardenia jasminoidesEllis）為茜草科梔子屬常綠灌木，其經(jīng)濟價值較高，不僅是護肝利膽、降壓鎮(zhèn)靜、止血消炎的良藥，還可提煉天然梔子黃色素和梔子藍色素；其花不僅是很好的蜜源，而且還能提取香精精油，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、日用化工及化妝品行業(yè)[1]。梔子的花純白，花香怡人；果實橙黃或橙紅，色彩亮麗；枝葉常綠，樹形優(yōu)美，既是應(yīng)用于綠籬和行道樹的優(yōu)良樹種，又是家庭庭院和鄉(xiāng)村景觀中良好的綠化材料，具有很高的觀賞價值。目前，黃梔子產(chǎn)品已走向國外市場，其大量出口進一步帶動了黃梔子產(chǎn)業(yè)的迅速興起，湖南的岳陽、武岡和湖北的大悟等地均有黃梔子大量種植[2]。但是長期以來由于選種方式不合理，黃梔子品種的多樣性遭到嚴重破壞，造成黃梔子觀賞品種資源相對缺乏[3]。隨著鄉(xiāng)村旅游和康養(yǎng)景觀的興起，黃梔子的觀賞價值已逐漸受到人們關(guān)注，選育觀賞價值高的黃梔子新品種已成為新時代的需求。因此，建立一套行之有效的植物觀賞價值評價體系，篩選出具有較高觀賞價值的黃梔子優(yōu)良品種，對于我國野生黃梔子資源的保護及其在鄉(xiāng)村景觀中的應(yīng)用具有重要意義。

目前，有關(guān)黃梔子的研究主要集中在系統(tǒng)分類學(xué)[4]、栽培養(yǎng)護[5]、化學(xué)成分藥理作用[6-7]、色素提取[8]等方面，有關(guān)黃梔子觀賞價值的相關(guān)研究較少。王一帆等[9]在福建省清流縣選育出了一種常年開花的梔子新材料，開花天數(shù)長達286～323 d；鄭修完[10]研究發(fā)現(xiàn)，黃梔子樹冠修剪成外圓內(nèi)空、自然開心、通風(fēng)透光時，有利于達到豐花的效果；劉亮等[11]運用輻照誘變技術(shù)開展了梔子觀賞特性的誘變探索；盧路路等[12]應(yīng)用主成分和聚類分析對12 個品種3 個花期梔子花的揮發(fā)性物質(zhì)進行了研究，并利用PCA 法將52 種揮發(fā)性物質(zhì)簡化成了7 個主成分，但有關(guān)黃梔子枝葉、果實、適應(yīng)性等觀賞價值綜合評價的研究很少。層次分析法（Analytic hierarchy process，AHP）是美國運籌學(xué)家Saaty 在20 世紀70年代提出的，是將定性與定量因素相結(jié)合的多準則決策方法，該方法對研究對象分析全面，能把人的主觀判斷量化為客觀描述，因其具有思路清晰、準確度高、誤差小的特點，是園林花卉觀賞價值評價中較常見的方法，已廣泛應(yīng)用于月季[13]、菊花[14]、多肉[15]等花卉的觀賞價值評價領(lǐng)域。為了對黃梔子的觀賞價值進行綜合評價，筆者在對13 份黃梔子資源進行農(nóng)藝性狀觀測的基礎(chǔ)上，運用層次分析法構(gòu)建了觀賞性狀綜合評價模型，建立了觀賞價值評價體系，以期為篩選出適合鄉(xiāng)村旅游景觀營造的優(yōu)良黃梔子品種提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究對象

研究對象為種植于湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院核農(nóng)學(xué)與航天育種研究所特色花卉資源圃內(nèi)的13 份野生黃梔子資源（編號1～13），分別來自湖北大悟、湖南武岡和湖南瀏陽。觀察記錄每份資源的適應(yīng)性、形態(tài)特征、生長習(xí)性等相關(guān)指標，利用2019—2022 年3個物候周期的觀測數(shù)據(jù)進行分析。

1.2 評價方法

1.2.1 評價模型的建立借鑒前人的研究成果，以目標層、約束層及標準層構(gòu)建層次法綜合評價模型（AHP 模型）[16]，參照觀賞花卉的常用評價指標，結(jié)合黃梔子在鄉(xiāng)村旅游中的實際應(yīng)用情況，再咨詢花卉育種、園林景觀、城鄉(xiāng)規(guī)劃等專業(yè)人員，建立13份黃梔子觀賞價值的評價模型。此模型包括1 個目標層、4 個約束層和16 個標準層（見表1）。

表1 13 份野生黃梔子觀賞價值的層次分析結(jié)構(gòu)模型

1.2.2 計算方法根據(jù)層次分析法原理[17]，采用1～9 比率標度法，綜合20 位花卉育種和園林景觀專業(yè)專家對黃梔子各性狀觀賞價值的重要性意見，建立目標層A、約束層C、標準層P 兩兩判斷矩陣（表2～6）。計算矩陣最大特征根λmax和相應(yīng)特征向量W，按公式CI（一致性檢驗指標）=（λmax-N）/（N-1）對判斷矩陣進行一致性檢驗，N為矩陣內(nèi)因子總數(shù)。按公式CR=CI/RI計算CR（隨機一致性指標），RI為平均隨機一致性指標（表7）。

1.2.3 評分標準參考王巧良等[18]、戴中武等[19]和郭佳惠等[20]的研究方法，結(jié)合黃梔子觀賞性狀，在征求黃梔子研究人員、鄉(xiāng)村旅游規(guī)劃師和黃梔子種植戶意見的基礎(chǔ)上，每個評價指標制定5 級評價標準，即采用5、4、3、2、1 分五分制。將13 份黃梔子植株形態(tài)、花、果實的圖片打印出來，采取問卷調(diào)查的方式對13 份黃梔子的16 個標準層性狀（P1～P16）進行打分，打分結(jié)果取平均值求得該16 項指標的得分，其中生態(tài)適應(yīng)性隸屬的3 個指標（耐熱性、抗病性、耐寒性）由黃梔子種植戶進行打分。每項指標所得分值與其權(quán)重值相乘，16 項指標的得分相加即為黃梔子的綜合評分。

2 結(jié)果與分析

2.1 判斷矩陣與分析

在約束層中，花部特征的權(quán)重值為0.456，所占權(quán)重最高；其次為花數(shù)量性狀，權(quán)重值為0.324；再次為其他性狀，權(quán)重值為0.152；生態(tài)適應(yīng)性權(quán)重值為0.068（見表2）。在標準層的花部特征（C1）中，權(quán)重值最高的是花型，為0.548，其次是花香，為0.256，再次是花期，為0.145，權(quán)重值最低的是異瓣概率，僅為0.052（見表3）；花數(shù)量性狀（C2）中，權(quán)重值最高的是單季花量，為0.407，其次是花冠大小，為0.306，再次為是開花天數(shù)，為0.158，花柱長和萼片長的權(quán)重較小，分別為0.092、0.037（見表4）；其他性狀（C3）中，權(quán)重值最高的是株型，為0.521，果型的權(quán)重值為0.243，排名第二，果色的權(quán)重值為0.131，排名第三，葉型的權(quán)重值較小，僅為0.105（見表5）；生態(tài)適應(yīng)性（C4）中，權(quán)重值最高的是耐熱性，為0.500，抗病性和耐寒性的權(quán)重值都為0.250（見表6）。根據(jù)判斷矩陣的平均隨機一致性指標（見表7），對各層級因子進行兩兩比較的結(jié)果均通過一致性檢驗。

表2 判斷矩陣及一致性檢驗（A—Ci）

表3 判斷矩陣及一致性檢驗（C1—Pi）

表4 判斷矩陣及一致性檢驗（C2—Pi）

表5 判斷矩陣及一致性檢驗（C3—Pi）

表6 判斷矩陣及一致性檢驗（C4—Pi）

表7 判斷矩陣的平均隨機一致性指標

2.2 綜合評價結(jié)果

根據(jù)問卷的統(tǒng)計結(jié)果，采用5 分制方法制訂的野生黃梔子評分標準見表8。根據(jù)野生黃梔子的評分標準，對每份野生黃梔子的每個指標進行打分，得出13 份野生黃梔子的綜合得分（表9）。

表8 野生黃梔子各指標的評分標準

2.2.1 觀賞性 根據(jù)觀賞性的得分結(jié)果，將13 份野生黃梔子的觀賞性分為3 個等級（見表9）。其中Ⅰ級（得分＞3.00 分）的野生黃梔子資源有1、4 和9號；Ⅱ級（得分2.50～3.00 分）的野生黃梔子資源有3、6 和13 號；Ⅲ級（得分＜2.50 分）的野生黃梔子資源有2、5、7、8、10、11 和12 號。

表9 13 份野生黃梔子資源的觀賞價值綜合評價結(jié)果

2.2.2 適應(yīng)性 根據(jù)適應(yīng)性的得分結(jié)果，將13 份野生黃梔子的觀賞性分為3 個等級（見表9）。其中Ⅰ級（得分＞0.30 分）的野生黃梔子資源只有13 號；Ⅱ級（得分0.25～0.30 分）的野生黃梔子資源有5、8 和12 號；Ⅲ級（得分＜0.25 分）的野生黃梔子資源有1、2、3、4、6、7、9、10 和11 號。

2.2.3 綜合得分 根據(jù)綜合得分結(jié)果，將13 份野生黃梔子的觀賞價值分為3 個等級（見表9）。其中Ⅰ級（得分＞3.00 分）的野生黃梔子資源有1、4、9和13 號，這4 份野生黃梔子資源的綜合觀賞性高、抗性強，是可以推廣的優(yōu)良資源，特別是4 和9 號資源的觀賞性最高，多數(shù)觀賞性狀符合大眾需求，13 號資源的適應(yīng)性最強，高溫下不易灼傷葉片，病蟲害少，是進行抗性育種的優(yōu)質(zhì)材料；Ⅱ級（得分2.50～3.00 分）的野生黃梔子資源有2、3、6、11 和12 號；Ⅲ級（得分＜2.50 分）的野生黃梔子資源有5、7、8和10號，這4份野生黃梔子資源的整體觀賞性低、抗性差，不適合在湖南地區(qū)作為觀賞性品種進行推廣應(yīng)用。

3 討 論

在景觀營造中，野生黃梔子的花型、花香、花期等花部特征是重要的品質(zhì)評價指標[21]。在筆者對黃梔子的評價指標中，以約束層指標C1（花部特征）的權(quán)重值最高，為0.456，符合實際情況；約束層指標C2（花數(shù)量性狀）的權(quán)重值為0.324，僅次于花部特征，其主要從數(shù)量上影響花部的觀賞價值；約束層C3（其他性狀，即株型、葉型、果型和果色）的權(quán)重值為0.152，遠遠低于花部特征和花數(shù)量性狀的權(quán)重，因為雖然有些黃梔子的果實色彩艷麗，具有一定的觀賞價值，但黃梔子的葉型和株型品種間差異大，給人帶來的美感不同，因此觀賞價值較弱，梔子果更偏向于應(yīng)用價值[22]；約束層C4（生態(tài)適應(yīng)性）的權(quán)重值為0.068，因為黃梔子的整體抗性較好，但也有卷葉螟、梔子尖蟲蛾、蚜蟲等蟲害，由于長沙春季多雨、夏季高溫、冬季寒冷，這對黃梔子也是一種嚴峻的考驗[23]。

在黃梔子的16 個評價指標中，以花型P1的權(quán)重值最大，其次為單季花量P5，再次為花香P2、花冠大小P6，其權(quán)重值（約束層權(quán)重值×標準層權(quán)重值）分別為0.250、0.132、0.117 和0.099，因此，花型好、花量大、香味濃郁、花冠長是黃梔子觀賞價值的重要評價指標。此外，株型P10、花期P3、開花天數(shù)P7、果型P12的權(quán)重值也較高，分別為0.079、0.066、0.051 和0.037，因此，株型好、多季開花和果實大也是黃梔子觀賞價值的重要評價指標。而葉型P11、萼片長P9的權(quán)重值很低，對觀賞價值的影響較小[24]。

根據(jù)綜合得分結(jié)果，在13 份野生黃梔子中，野生黃梔子資源1、4、9 和13 號的等級為Ⅰ級，這4份野生黃梔子資源的綜合觀賞性高、抗性強，是可以推廣的優(yōu)良資源；野生黃梔子資源2、3、6、11和12 號的等級為Ⅱ級。上述9 份野生黃梔子資源整體性狀表現(xiàn)優(yōu)良，花型好、花量大、開花期長，可在鄉(xiāng)村旅游中作為觀賞品種推廣，其中野生黃梔子資源1 號為梅花花型、花型獨特，4 號的開花天數(shù)最長、觀賞期久，13 號的株型好、抗性最強。