张燕莎，欧 静，罗 钱，张智叶

(贵州大学林学院，贵州 贵阳 550025)

观赏草最先兴起于欧洲、澳洲以及美国等地，并在20世纪下半叶广泛应用[1—2]。观赏草是形态美丽，色彩丰富，以茎干和叶丛为主要观赏部位的草本植物的统称，以禾本科植物为主，常见的还有莎草科、灯芯草科、花蔺科、天南星科、香蒲科、蓼科等[3]。国内有关观赏草的应用研究起步较晚，随着经济的快速发展，以及节约型园林、美丽乡村田园综合体等政策的推动，观赏草以其自然朴实，形态多样，可粗放管理的特性而备受关注，应用范围逐渐扩大[4]。

贵阳市海拔1100 m左右，属于亚热带季风性湿润气候，冬无严寒夏无酷暑，良好的生态环境适宜大多数植物生长。观赏草作为逐渐兴起的一类园林生态绿化植物，在贵阳市的道路景观设计及公园设计中应用越来越多。但是目前贵阳市观赏草的应用还不够成熟，且品种较为单一，没有系统的评价筛选。本研究采用层次分析法对从上海引进的10个观赏草品种进行客观评价，结合贵阳市的气候环境特点筛选出观赏适应价值较高的品种，丰富节约型园林应用材料，为其在贵阳地区的大面积推广及应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试的 10种观赏草盆栽苗由上海精文绿化装饰有限公司引进，引种时间为2018年9月，生长状况优良。品种包括禾本科6种、莎草科2种、龙舌兰科2种(表1)。

表1 10种观赏草植物及其类型Table 1 The 10 species of ornamental grass and their types

1.2 试验地自然概况

试验地点位于贵阳市花溪区贵州大学校园内，北纬 26°27′16″，东经 106°39′25″，海拔 1120 m。年均温 15.3 ℃，极端最高温 35.1 ℃，极端最低温-7.3 ℃，年均相对湿度77%。

1.3 方法

前期通过连续2年对10个观赏草品种的形态特征、物候期及生态适应性进行观察，再以此为基础数据采用层次分析法对 10个试验品种在贵阳地区的适应性和观赏价值进行综合评价。

1.3.1 问卷设计与发放

共设计两份问卷，问卷一是专家针对在前期观测基础上从观赏草的观赏性、适应性、繁殖能力三个方面的11个指标进行两两重要性的比较，判断依据是1～9标度法[5]；问卷二是用于收集园林植物相关专业的高校学生以及植物栽培爱好者的意见，采用语义学标度分成 5 个测量等级对确定的指标进行打分，分别为很好、较好、一般、较差、很差(依次赋予 5、4、3、2、1 分)，并采用层次分析法得到的权重计算最终得分。

问卷一从2019年7月至8月共发放30份，回收28份且均有效；问卷二从 2019年 10月至11月共发放150份，回收143份，有效问卷135份。

1.3.2 评价结构模型建立

由问卷一整理的数据构建观赏草观赏性综合评价的层次结构。模型共分为四个层次：1)目标层(A)，即 10种观赏草的观赏性综合评价；2)约束层(C)，即评价的主要性状，包括观赏性(C1)、适应性(C2)、生长繁殖(C3)；3)标准层(P)，将约束层再分解为 11个二级指标的具体评价因子，包括株型(P1)、叶色(P2)、叶质(P3)、绿期(P4)、花色(P5)、花期(P6)、越冬性(P7)、耐旱性(P8)、抗病性(P9)、生长势(P10)、分蘖能力(P11)；4)最底层(D)为待评价的10个观赏草品种。

1.3.3 判断矩阵建立及一致性检验

构造出A-C(第二层因素相对于第一层的比较判断)，C1-Pi、C2-Pi、C3-Pi(第三层因素相对于第二层的比较判断)矩阵。用 1～9比率标度法确定各因子之间的相对重要性，再利用YAAHP 10.3软件计算各指标的权重值，并进行矩阵的一致性检验判断。一致性比率(Consistency Ratio, CR)计算公式为：CR=CI/RI，若CR<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[6]。

1.3.4 评价指标量化标准

在查阅文献及对观赏草的观赏性、适应性及其他生物学特性进行充分观察的基础上，拟订了各项指标五分制的评分标准[6—9](表2)。通过确定10个观赏草品种对于评价因素的分值(F)，与对应的指标因子的权重相乘，然后相加求和，得到该品种总评分(H)。H 值分为 3 级：Ⅰ级(H＞4.0)为适于本地种植的观赏应用价值高的品种；Ⅱ级(H为 3.6～4.0)为观赏应用价值较好的品种；Ⅲ级(H＜3.6)为观赏应用价值一般的品种。

表2 各指标评分标准Table 2 The scoring standard of each index

2 结果与分析

2.1 物候期及形态特征

2018年9月至2020年9月在绝对最高温度为35 ℃，绝对最低温度为-4 ℃，最热月平均温度29 ℃，最冷月平均温度2 ℃的气候环境下，经过为期两年的观测(表3、表4)。在10种观赏草材料中，根据株高分为中高型3种，中型3种，低矮型4种。叶色大部分为绿色和紫色，其中蓝羊茅(Festuca glauca)最特别为银蓝色。在叶片质感方面，大多数观赏草叶片较硬且叶缘锯齿较为锋利，苔草属(Carex)叶较平滑且没有锯齿。花序主要分为圆锥花序和穗状花序，多数观赏草为圆锥花序。花色差异较大，两种狼尾草花为紫色，花叶蒲苇(Cortaderia selloana‘Silver Comet’) 和 矮 蒲 苇 (Cortaderia selloana ‘Pumila’)的为白色和银白色，苔草属两个品种为白色，蓝羊茅和粉黛乱子草(Muhlenbergia capillaris)分别为银蓝色和粉色，其中粉黛乱子草大片种植的景色壮观。

表3 10个观赏草品种的形态特征Table 3 Morphological characteristics of 10 cultivars of ornamental grass

表4 10个观赏草品种的物候期及适应性Table 4 Observation of phenological period and adaptability of 10 cultivars of ornamental grass

10个观赏草品种的绿期均大于8个月，花期最少的也有1个月。在适应性方面，花叶蒲苇、矮蒲苇以及新西兰亚麻(Phormium‘Sundowner’)在贵阳地区无论是越冬性还是耐旱性都是最好的；而狼尾草属两个品种的越冬性较弱；蓝羊茅为典型的冷季型草，其耐旱性较弱。大多数观赏草的抗病性均较好，仅有小部分出现常见的锈病。所有品种观赏草的长势都较好，分蘖能力差异较大，其中禾本科的 品种分蘖能力最强。

2.2 各层指标判断矩阵及一致性检验

根据评价模型，建立A-C、C1-Pi、C2-Pi、C3-Pi4个判断矩阵并进行一致性检验(表5)。其中W为权重值，λmax为最大特征根，CR 为一致性比率。结果表明判断矩阵的CR均小于0.1%，所有矩阵均满足层次分析法对一致性的检验要求。

表5 不同层次的判断矩阵及一致性检验Table 5 Judgment matrix of different levels and consistency test results

在约束层中，观赏性(C1)的权重值最大，为0.6144，其次为适应性(C2)和生长繁殖(C3)，表明在观赏草的综合评价中观赏性是最重要的方面，而适应性和生长繁殖是影响整体观赏性的重要部分。在观赏性的方案层中，株型(P1)和叶色(P2)所占权重最大，影响较为突出，花色(P5)和绿期(P4)次之，这与观赏草本身是观叶植物的特性有关。在适应性的方案层中，耐旱性(P8)所占权重最大，其次为越冬性(P7)和抗病性(P9)。在生长繁殖的方案层中，观赏草的分蘖能力(P11)所占权重大于生长势(P10)。

2.3 各指标最终权重总体排序

在所有指标中，株型(P1)所占权重最大，为18.98%，说明对于观赏草的观赏性综合评价中植物的整体形态是最重要的影响因素；其次为叶色(P2)，权重为18.66%；第三是耐旱性(P8)，权重为14.48%；花色(P6)、分蘖能力(P11)、绿期(P4)、越冬性(P7)较为重要，所占权重分别为 8.91%、8.79%、8.07%、7.97%；排序靠后的有花期(P6)、叶质(P3)、生长势(P10)，所占权重分别为3.79%、3.02%、2.93%，三个指标权重值较小，对评价结果的影响最小(表6)。

表6 标准层(P)对于目标层(A)的总排序值Table 6 The total sort of standard layer (P) for the target layer (A)

2.4 各品种综合得分及分级

参考王莹等[10]对各品种综合评价打分的方法，即结合各指标评分标准(表3)先对10个品种分别打分，然后再将每个指标的分值与相对应的指标权重相乘，计算各品种的观赏性得分和生长适应性得分，最后相加得出每个品种的综合得分。根据综合得分，求得平均分值(¯X)为 3.9324，标准差(S)为 0.3702。通过综合得分的正态检验可知显著性P=0.2＞0.05(表7)，故10个观赏草品种的综合得分基本遵循正态分布，¯+S=4.3026，¯-S=3.5622，由此将 10个观赏草品种按照最终得分分为Ⅰ级(＞4.30分)、Ⅱ级(3.56～4.30 分)、Ⅲ级(＜3.56 分)。

表7 综合得分正态性检验Table 7 Test of normality of comprehensive score

由表8可知，在观赏性得分中，得分最高的为火焰狼尾草(Pennisetum setaceum‘Fire Works’)，其次为花叶蒲苇、紫叶狼尾草(Pennisetum setaceum‘Rubrum’)、矮蒲苇、新西兰亚麻、金叶苔草(Carex oshimensis‘Evergold’)、粉黛乱子草、蓝羊茅，得分较低的有红巨人朱蕉(Cordyline australis‘Red sensation’)和 黄 金 苔 草 (Carex riparia‘Bowles Golden’)。生长适应性得分最高的为矮蒲苇，其次是花叶蒲苇、火焰狼尾草、紫叶狼尾草、新西兰亚麻、黄金苔草、粉黛乱子草、金叶苔草，红巨人朱蕉和蓝羊茅得分较低。

综合评价等级为Ⅰ级(＞4.30分)有花叶蒲苇、火焰狼尾草，这2个品种表现出极好的适应性和观赏价值，且说明株型是最重要的指标，完全适合于贵阳地区的气候环境，是值得推广的优良材料；Ⅱ级(3.56～4.30分)有紫叶狼尾草、矮蒲苇、新西兰亚麻、粉黛乱子草、金叶苔草，其中紫叶狼尾草、矮蒲苇、新西兰亚麻和金叶苔草在叶色和株型上都有一定的优势，粉黛乱子草主要体现在花色上，在适应性方面均稍次于Ⅰ级，但就总体观赏价值和适应性而言，也是适合在贵阳地区推广的；Ⅲ级(＜3.56分)有蓝羊茅、红巨人朱蕉、黄金苔草，其中蓝羊茅和黄金苔草主要是株型、耐旱性得分低，而红巨人朱蕉主要是生长繁殖能力较差，且叶色和株型不突出，导致其综合得分较低(表8)。

表8 10种观赏草的综合评价得分及等级评定Table 8 The comprehensive evaluation score and grade of 10 ornamental grass

3 讨论与结论

随着观赏草的大量引进与应用，筛选出适合当地气候和环境的观赏草品种成了不可或缺的工作。在园林引种过程中，应从观赏性、适应性、生长繁殖三方面综合评价该品种是否适合于本地应用。李秀玲等[11]、赵天荣等[12]均是运用灰色关联法对观赏草观赏性和适应性进行评价，以叶色、花序美感、成活率、生长状况、观赏价值作为评价指标。该指标中生长状况和观赏价值包含范围较广，不能进行确切评价。刘宝贤等[6]运用层次分析法对观赏草进行评价，则是以使用频率、抗性、养护成本、质感、动感、季相变化、观赏期、环境契合度、株型、叶色、叶形、株高、花序色、花序形状、花期、长势作为评价指标。该研究主要针对观赏草的观赏性进行评价，在生长适应性方面指标不够确切。本研究在综合前人的研究以及结合当地环境气候条件和相关专家意见的基础上，选择株型、叶色、叶质、绿期、花色、花期、越冬性、耐旱性、抗病性、生长势、分蘖能力等11个相关评价指标。

本研究通过层次分析法对 10种观赏草进行综合分析，得出株型、叶色、绿期、花色以及耐旱性和越冬性是影响评价结果的重要指标；在最终等级评价中，处于Ⅰ级的植物花叶蒲苇、火焰狼尾草均满足株型叶色观赏性好、绿期长且适应性强的特点。这与刘宝贤等[6]运用层次分析法对鲁东南滨海地区观赏草的观赏适应性评价结果大致相同。该结果与观赏草的性质有较大关系，观赏草作为观叶草本植物，株型和叶色必定是首先考虑的评价指标，这也从侧面反映出层次分析法具有一定的科学性。

目前，对植物观赏性评价的方法有多种，如模糊综合评价法[13]、权重系数法[14]、K-Means聚类分析法[15]、灰色关联法[16—17]等。但是观赏草观赏性的评价主要采用层次分析法[6]和灰色关联法。层次分析法是通过将定性方法和定量方法有机地结合起来，能将多目标、多准则的问题转化为多层次单目标的问题。灰色关联分析法则是以各因素的样本数据为依据，用灰色关联度来描述因素间关系的强弱、大小和次序。无论哪种方法，在指标的评分标准建立上都存在一定的主观性，但由于观赏草品种间的性状差异较大，且评价指标数量较多，因此选择层次分析法进行系统和科学分析。为了提高观赏草相关评价体系的客观性及实用价值，在今后工作中还需多角度、多层次地了解观赏草的性状，并结合新的数学模型方法使评价体系更加科学合理。