廣東石門臺國家級自然保護區102種野生木本觀賞植物綜合評價

李遠球 戴克元 曾陽金 肖金海 饒興權 蔡錫安

廣東石門臺國家級自然保護區102種野生木本觀賞植物綜合評價

李遠球1戴克元1曾陽金1肖金海1饒興權2蔡錫安2

（1. 廣東石門臺國家級自然保護區管理局 廣東英德 513000；2. 中國科學院華南植物園/中國科學院退化生態系統植被恢復與管理重點實驗室 廣東廣州 510650）

為了充分發掘廣東石門臺國家級自然保護區野生木本觀賞植物資源，利用層次分析法，對保護區自然分布的102種野生觀賞木本植物的觀賞價值、開發潛力、生物學特性等進行綜合評價。綜合評價模型由觀賞價值、資源開發潛力、生物學特性和應用價值四大約束因素，共17個指標因子構成。結果表明：在一級指標中，觀賞價值所占權重最大，表示觀賞價值在綜合評價中較為重要；在二級指標中，花果色彩、經濟價值、生態習性、芳香性等因素對評價結果影響較大。根據綜合評分的等級劃分，喬木組有15種（南山茶、觀光木、毛桃木蓮、藍樹、金葉含笑、伯樂樹、香港四照花、假地楓皮、頭狀四照花、厚葉厚皮香、廣東含笑、厚葉冬青、桂南木蓮、木竹子、鐘花櫻桃），灌木組有7種(桃金娘、黃花倒水蓮、南嶺小檗、紅花八角、馬銀花、猴頭杜鵑和燈籠樹)植物的綜合評價為Ⅰ級，此類植物在觀賞價值、資源開發潛力和生物學特性方面都具有明顯優勢，具有較強的開發前景。研究結果可為合理開發木本觀賞植物資源提供決策依據。

石門臺自然保護區；木本觀賞植物；觀賞價值；開發潛力；生物學特性；層次分析法

野生觀賞植物是美化和改善城市環境不可或缺的重要資源。根據立地條件，結合植物本身的生物學特性，建設符合自然生態的園林景觀是園林建設的重要方向。然而，目前在園林建設過程中卻大量采用外來植物，如廣州市70%以上綠地僅由15種植物組成，其中鄉土樹種只占8.57%，這與我國豐富的鄉土植物資源極不相符[1-2]。野生觀賞植物適應當地氣候和土壤條件，具備生態適應性強、引種成功率高、文化底蘊深厚等優勢，是園林建設的重要資源。然而，野生觀賞植物在園林建設中得不到應有的重視，與野生觀賞植物資源沒有得到有效開發有關。因此，隨著我國城市化進程的加快和人們環保意識的提升，充分利用野生觀賞植物資源，大力開發出觀賞價值高，反映區域特色的野生觀賞植物十分必要。

從17世紀初起，國際上就陸續展開有關野生觀賞植物資源的研究，并且大量收集、引種馴化我國的植物資源應用于園林[3]。如英國丘園33.5%的樹種產于華東地區；愛丁堡皇家植物園的2.6萬種活植物中，引自中國的就有1 527個種與變種；美國加利福尼亞的樹木花草有70%以上來自中國[3-4]。目前世界各國都很重視野生植物資源的調查研究和科學評價工作，建立本地區的觀賞植物資源種質庫，并在植物資源豐富的地區設立了專門的種質資源保護和研究機構[5-7]。我國雖然也很早就開展了植物資源調查，但研究范圍多局限于點上，以小地域或單科單屬的調查和評價為主，缺少面上的系統調查和綜合研究及國家、全球層面的整體規劃和部署[6,8]。我國有近3萬種野生植物，僅有上千種得到研究和利用，開發的數量不足3%，未能發揮其美化、綠化環境的作用[3]。

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，簡稱AHP）是美國匹茲堡大學薩蒂（Saaty）提出的層次權重分析方法[9]。該方法把決策相關的元素分類為目標、準則、方案等層次，在此基礎上將定量與定性相結合，對人們的主觀判斷進行量化的方法[3]。層次分析法在客觀上提高了評價的有效性、可靠性和可行性，在園林樹木、藤本植物、草本花卉評價方面得到了廣泛應用[10-16]。

廣東石門臺國家級自然保護區地處北回歸線北緣，地理位置得天獨厚，自然環境優越，孕育著豐富的植物資源。保護區內既有典型常綠闊葉林，也有溝谷季風常綠闊葉林，還有石灰巖常綠落葉闊葉混交林等植被類型，其植被過渡性強，植被垂直變化明顯，是不可多得的亞熱帶自然生物寶庫[17]。早在20世紀30年代起，就有學者陸續對該地區進行標本采集和植被調查研究[17]。建立保護區后，相關學者開展了多次的植物資源調查，并出版了《廣東石門臺國家級自然保護區綜合科學考察報告》《石門臺植物》I和II等，這些工作為保護區植物資源的保護和開發利用奠定了基礎[17-19]。為了有效地發掘保護區野生植物資源的應用潛力，以層次分析法為基礎，對保護區自然分布的具有園林開發潛力的102種木本植物進行觀賞價值、資源開發潛力、生物學特性和應用價值等方面的評價，期望篩選出具有較高園林觀賞價值的種類，為本區域植物資源的保護和開發利用提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 研究地概況 廣東石門臺國家級自然保護區位于廣東省中北部（113°05′00″～113°30′50″E，24°22′29″～24°30′41″N），南嶺山脈的最南端，面積約33.555 km2，為廣東省最大連片的森林生態系統自然保護區，是珠江三角洲北部的綠色屏障。該保護區地處南亞熱帶與中亞熱帶過渡的地帶，屬于亞熱帶季風氣候，年平均氣溫20.9℃，年均降水量為1 882.8 mm，降水量主要集中在4—8月。保護區水熱資源豐富，地形地貌起伏多變，植被類型多種多樣，野生植物資源豐富。

1.1.2 植物資源 保護區有高等植物271科998屬2 471種，其中觀賞植物有328種，觀賞植物占廣東省觀賞植物的2/5，隱藏著巨大的經濟發展潛力[17]。

1.2 方法

1.2.1 調查方法 以園林觀賞特征為依據，根據《廣東石門臺國家級自然保護區綜合科學考察報告》《石門臺植物》Ⅰ和Ⅱ等長期植物資源調查的資料[17-19]，并結合專家意見，篩選出具有較大園林觀賞價值和具有較強地方特色的102種木本植物作為評價對象。以設計好的調查指標為依據，采用線路調查和樣方調查相結合的方式，進一步對這些研究對象開展野外現場調查，同時結合標本與歷史文獻資料的查閱，詳細收集這些物種的特征信息。

1.2.2 綜合評價模型的建立 根據園林植物引種需要考慮的目標和觀賞植物的特點，建立結構評價模型（表1）。層次結構主要分為目標層（A）、約束層（C）、標準層（P）和最底層（D）4個層次。其中，C層主要由觀賞價值（C1）、資源開發潛力（C2）、生物學特性（C3）和應用價值（C4）等組成。P層分別為C層四大類的17個因素，詳見表1。D層為待評價的102種木本園林觀賞植物的各指標特征。

表1 綜合評價模型

1.2.3 判斷矩陣一致性檢驗及指標權重計算 根據上面建立的結構模型，構造出A-C（第二層因素相對于第一層的比較判斷），C1-P、C2-P、C3-P、C4-P（第三層因素相對于第二層的比較判斷）矩陣。用二元相對比較的1～9標度法（表2），對標準層和約束層各層次指標進行賦值，然后用方根法計算各矩陣的特征向量的近似值，將特征向量標準化后求出各層的權重W值，再計算出Pi層相對于目標層的總排序權值。

表2 綜合評價標度表

矩陣的計算和一致性檢驗判斷，由YAAHP 10.3軟件完成。一致性比率(Consistency Ratio, CR)計算公式為：=/，若<0.10，則認為該矩陣具有滿意一致性，否則應進行適當調整，直到滿足要求。YAAHP計算由SPSSPRO數據分析平臺實現，https://www.SPSSPRO.com）。平均隨機一致性指標參考值引自文獻[20]，是根據矩陣的階數用隨機方法構造判斷矩陣，經過100～ 500個樣本算出一致性指標，并加以平均而得到的參考數值。

1.2.4 評價標準的確定和綜合評分的計算 在查閱文獻、參考前人評價體系[10, 15, 21-23]以及咨詢專家意見的基礎上，結合園林觀賞植物的觀賞性、生物學特性和適應性等特征，擬訂出P層17個因素指標的五分制評分標準（表3）。按照表3的評分標準，分別由5位園林專家給102種木本植物各項性狀指標賦分，然后計算各樹種的綜合評分值，并將綜合評分值由高到低進行排序。綜合評價值=權重×評分值，17個指標的總和。

2 結果與分析

2.1 各指標權重計算結果

根據結構模型的4個一級指標（約束層，即C層）及17個二級指標（標準層，即P層）構建的判斷矩陣計算得到權重值(表4)。在C層指標中，C1（觀賞價值）所占權重最大（0.582 4），表明觀賞價值在觀賞資源的評價中占最重要的地位；C4（應用價值）（0.157 0）和C3（生物學特性）（0.149 6）占次要地位，而C2（資源開發潛力）（0.111 0）排最后。結果表明，參加評分的專家最看重的是觀賞種類的觀賞價值，然后是應用價值和生物學特性。

表3 P層指標評分標準

在P層指標中，P1（花果色彩）（P層總排序權重0.242 7）、P15（經濟價值）（0.087 8）、P11（生態習性）（0.084 3）權重較大，對評價結果影響較大；而P13（分布范圍）（0.008 2）、P8（利用程度）（0.011 6）和P12（抗逆性）（0.017 6）權重較小，對評價結果影響較小（表5）。說明花果色彩、經濟價值和生態習性等指標在觀賞植物評價中最受重視，分布范圍、利用程度和抗逆性等指標受重視程度較低。

2.2 觀賞植物綜合評價及分析

參與評價的102種木本植物隸屬于50科79屬，其中喬木72種，灌木30種。樹種較多的科有薔薇科（8種）、木蘭科（6種）、茜草科（5種）、山茶科（4種）、山礬科（4種），其他的科有杜鵑花科、紫金牛科、樟科、金縷梅科、殼斗科、冬青科等。這102種植物所屬的科基本上是保護區森林植被的主要分布科，這些種類也是保護區森林植被中常見物種，具有一定的區域代表性。

表4 判斷矩陣及一致性檢驗

注：W為權重值，max為矩陣的最大特征根，為判斷矩陣一致性指標值，為一致性比值，=/，為隨機一致性指標，參考數值來自文獻[20]。

表5 標準層（P）對目標層（A）的總排序權重

考慮到102種植物生活型不同，為保證評價的科學性和合理性，將102種植物按照生活型分為2組，即喬木組和灌木組，各組依綜合評分排序分別見表6、7。

續表6 喬木植物的綜合評價分值與等級

注：C1為觀賞價值，C2為資源開發潛力，C3為生物學特性，C4為應用價值。

表7 灌木植物的綜合評價分值與等級

續表7 灌木植物的綜合評價分值與等級

注：C1為觀賞價值，C2為資源開發潛力，C3為生物學特性，C4為應用價值。

表8 綜合得分正態性檢驗

分析表明，72種野生觀賞喬木植物可分為4個等級（表6）。其中Ⅰ級（>3.648）有15種，這些植物在C層的4個評價指標中得分均較高，具極高的園林觀賞價值和優良的生物學特性，極高的應用價值和資源開發潛力，可大規模開發利用；Ⅱ級（3.359～3.648）有20種，具較高的園林觀賞價值和優良的生物學特性，能夠適應的環境較為廣泛，可適當開發利用；Ⅲ級（3.070～3.359）植物有26種，觀賞價值普通，具有一般的生物學特性、應用價值和開發潛力，適合小規模開發利用；Ⅳ級（<3.070）植物有11種，除了觀賞價值較低外，其資源開發潛力和應用價值也較低，有些對生境要求較特殊，因此得分較低，只能小規模試開發或暫不開發利用。

喬木組Ⅰ級植物有15種，綜合評分都較高（>3.648），表現出較好的葉或果觀賞性，如南山茶、頭狀四照花、香港四照花、伯樂樹、藍樹、廣東含笑、金葉含笑、木竹子、鐘花櫻桃等都有優良的觀賞性，資源開發潛力大，應用價值高；毛桃木蓮、觀光木、桂南木蓮、厚葉冬青等具有株型緊湊、優美，外觀雅致等特點，具有好的園林應用價值；南山茶、觀光木、假地楓皮的果大，觀賞性奇特，有較好的開發潛力。總體上，Ⅰ級喬木樹種表現為樹形挺拔、花型優美、且觀賞部位均大于2個，不僅具有較高的觀賞價值，而且有較好的生物學特性和資源開發潛力，可以優先大規模開發利用。

Ⅱ級的喬木有20種（3.359～3.648），該級很多種類也具有較高的觀賞性，如任豆、廣東冬青、華南青皮木、花櫚木、谷木、南紫薇、厚皮香、喬木茵芋、半楓荷等，它們的葉、花或果都有較好的觀賞性；另外，華南五針松、肉實樹、小果石筆木、薄葉紅厚殼等樹形緊湊，葉型奇特，也具有一定的觀賞價值。該級植物具良好的園林觀賞價值和優良的生物學特性，能夠適應的環境較為廣泛，可適當開發利用。

Ⅲ級的喬木有26種（3.070～3.359），該級的種類觀賞價值較普通，且觀賞部位較單一，或者分布范圍較窄，或者資源數量較少，因而得分較低。如黃梨木、鈍葉魚木多分布在石灰山中，分布范圍窄。該級植物有些種類如軟莢紅豆、大果馬蹄荷、紫花含笑、光葉紅豆、粘木等，如果加強人工繁育，解決了資源來源問題，生產上也可以選擇性地小規模開發應用。

Ⅳ級的喬木有11種（<3.070），其綜合評分都較低。該級植物在觀賞價值、資源開發潛力、生物學特性，以及應用價值等方面的評分都不高。如鐵欖、大葉桂櫻、厚葉木犀、仿栗、廣東瓊楠、圓葉烏桕、粗柄槭、南嶺山礬、長花厚殼樹等觀賞價值不高，開發潛力不大；還有些種在保護區內分布較少或生境特殊，如圓葉烏桕、鐵欖、粗柄槭等多生長在石炭巖區。該級的種類大都開發難度大，建議小規模試開發利用或暫緩開發利用。

灌木組30種植物也可分為4個等級（表7）。其中Ⅰ級（>3.787）有7種，Ⅱ級（3.511～3.787）有9種，Ⅲ級（3.235～3.511）有9種，Ⅳ級（<3.235）有5種。

Ⅰ級灌木有桃金娘、黃花倒水蓮、南嶺小檗、紅花八角、馬銀花、猴頭杜鵑、燈籠樹等7種，這些種類有很高的觀賞價值，較高的資源開發潛力和應用價值，可以優先大規模開發。本組植物花和果觀賞量大，觀賞期長，具有優良的觀賞性和奇特性，如猴頭杜鵑花苞紅色而大，南嶺小檗的花黃色而多，桃金娘花粉紅而量大，均具有花期長、葉緊湊等特色，具有優良的觀賞性。

Ⅱ級灌木種類有9種，這9種灌木也具有較高的園林觀賞價值和優良的生物學特性，適應環境較廣，可適當開發利用。該級灌木植物觀賞部位稍單一，觀賞量相對較少，如棱果花、闊葉十大功勞、合軸莢蒾、細軸蕘花等也具有較高的觀賞價值，但由于觀賞部位較少，樹形不緊湊，因而綜合得分稍低，分在Ⅱ級。

Ⅲ級的灌木有9種。該級灌木植物觀賞價值普通，花、果、葉都沒有奇特性，在觀賞價值、資源開發潛力和應用價值等方面得分都較低，適合小規模開發利用。有些種分布范圍較窄，或資源數量較少，如走馬胎、馬比木需蔭濕的生境，且數量較少；蝶花莢蒾、角花胡頹子、臺灣安息香等雖然花較大，但樹形不緊湊，或落葉；蔓胡頹子、粗葉木、假九節等花小，果小，沒有明顯的奇特性；這些種在開發利用時受限因子較多，因而評分都較低。

Ⅳ級灌木植物有5種。該級灌木觀賞價值、資源開發潛力和應用價值等方面評分最低，只能小規模試開發或暫不開發利用。如凹脈紫金牛、九節等主要為觀果植物，但果小，果量也不多，且生長在蔭濕的環境，對環境要求較高；另外，可能部分種已開發利用，因而總體評分不高。

3 討論與結論

本研究針對園林觀賞木本植物的應用特點，構建包括觀賞價值、資源開發潛力、生物學特性和應用價值等4個方面，共計17個指標的綜合評價體系，將定量計算與定性評價相結合，篩選出了觀賞價值高、開發利用潛力大、抗逆性強、生態適應廣的喬木植物Ⅰ、Ⅱ級35種，灌木植物Ⅰ、Ⅱ級16種，這些種類可廣泛用于園林建設中。研究結果可為本地乃至華南地區觀賞植物資源的開發利用提供參考。

本次綜合評價模型權重計算結果表明，在約束層，最強約束因子為觀賞價值，其次是應用價值和生物學特性，最后是資源開發潛力。在標準層中，花果色彩為最重要的選擇因素，其次為經濟價值、生態習性、芳香性和園林市場前景等因素。這與其他人的評價相似，結果也符合當前人們對園林植物的認知[25]。觀賞價值和應用價值是驅動經濟開發的主要動力，而生物學特性是開發成敗的關鍵要素，只有較強的生態適應性和容易繁殖的種類才能得到廣泛應用[25]。本次綜合評價模型能夠綜合多種指標進行綜合評價，可指導觀賞植物資源的開發利用，評價結果具有一定的科學性和有效性。但層次分析法畢竟沒法完全避免主觀性，存在一定的局限[3]。今后應該加大植物資源的調查和收集，并進一步完善評價指標，使評價結果更符合植物的特征。本研究參考張燕莎等[24]、楊森等[15]的方法，以正態性檢驗為依據，把所評價的植物分為4個等級，這種分級較簡單方便，可操作性強。然而，該方法不是按植物的特征來分級，導致一些有較高觀賞價值的種類也可能歸類于中間等級，存在誤差的可能。今后還需加強研究，依植物特征進行分級，使評價的等級劃分更符合實際情況。

參與評價的102種木本植物隸屬于50科79屬。這102種植物所屬的科屬，基本上是保護區植物的主要分布科屬類型。如參評的102種類中，具較多種類分布的薔薇科（8種）、木蘭科（6種）、茜草科（5種）、山茶科（4種）、山礬科（4種），以及杜鵑花科、紫金牛科、樟科、金縷梅科、殼斗科、冬青科等，都是本區域分布的主要科，具有一定的區域代表性[26-30]。評價篩選出的具有優良園林應用前景（Ⅰ級）的喬木植物15種（表6），灌木植物7種（表7）。這些種類觀賞價值高、園林開發潛力大，如南山茶樹形挺拔，花朵紅艷美觀，盛花期在冬春季，是春節應時花卉；觀光木、毛桃木蓮樹姿優美，枝葉濃密，花大芳香，果實鮮艷；金葉含笑、廣東含笑樹形緊湊，芽、嫩枝、葉柄密被紅褐色短柔毛，陽光下熠熠生輝，花大潔白而芳香；伯樂樹樹冠大而蔭濃，頂生花初夏盛開，滿樹粉紅如霞，暗紅色果實形如小仙桃掛滿枝頭；香港四照花、頭狀四照花，樹冠傘形，花大而潔白，開時如同群蝶起舞，紫紅果實酷似荔枝果，秋冬季葉紅色；鐘花櫻桃枝葉繁茂，花色鮮艷亮麗。這些種類都是本土自然分布種，適應當地氣候和土壤條件，且具有區域特色，是當地園林建設的重要資源，可在本區域乃至華南地區的園林建設中大力推廣應用。

觀賞植物資源是園林綠化的重要種質資源庫，植物資源的調查和評價是其開發利用的基礎性工作。廣東石門臺國家級自然保護區觀賞植物資源豐富，開展觀賞植物資源調查與評價，可為區域園林建設提供指導。本次調查發現，保護區的觀賞植物資源大部分仍處于野生狀態，特別是一些當地具有代表性的優良植物資源，如廣東含笑、南山茶、伯樂樹等還未得到大范圍推廣應用。因此，今后要加強保護區植物資源的調查研究，深入了解這些植物資源的數量、生態適應性、園林應用價值等特征，加強引種馴化、擴繁培育技術的研發，推進科研機構與企業之間的協作，推動區域植物資源的開發利用。

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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

國家自然科學基金項目（No. 42177289）。

李遠球（1973—），男，本科，高級工程師，研究方向為植物育種，E-mail：765006384@qq.com。

（責任編輯 林海妹）