杨 森，莫海波，施济普*

(1. 中国科学院西双版纳热带植物园，云南 勐腊 666303；2. 中国科学院大学，北京 100049)

目前，因传统的园林观赏植物资源种类较为有限，各地植物景观配置中应用的园林观赏植物同质化现象严重，难以满足大众对植物美学的需求[1—2]。因此需要对市面上少见的具有园林应用潜力的观赏植物资源进行开发挖掘。

爵床科(Acanthaceae)通常为草本、灌木或藤本，全世界约有220属4000余种[3]。爵床科植物生命力强、适应性广、株型及花色多种多样，常具苞片，且苞片有时色彩鲜艳，具有较高的园林观赏价值。作为以热带、亚热带分布为主的植物类群，大部分爵床科植物表现出对湿热性气候的喜好，具有环境适应性强、观赏特性好等优点，较适合在我国华南地区露地栽培。尽管爵床科观赏植物有较大的园林应用价值，目前只有少数种类应用于园林绿化，多数未得到有效推广[4—5]。前人曾有少量关于爵床科观赏植物的研究，但主要集中于资源调查和列举[4—6]，未能对爵床科观赏植物进行系统性的研究，给园林工作者在爵床科观赏植物的选择与应用上带来一定的困扰，不利于爵床科观赏植物推广。

植物资源评价是植物资源创新和利用的基础，通过对现有植物资源进行评价，可以确定植物资源的重点性状、利用优先顺序等[7—8]。层次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)是目前常用的一种解决无法做完全定量分析问题的方法[9—11]。该方法通过两两比较同一层次指标的相对重要性，并对其进行标度，将人的主观经验判断定量化，从而使问题得到客观性的解决。层次分析法应用灵活、简便，可以有效提高评价结果的客观性和可靠性，尤其是在目标结构较为复杂且无法对数据进行有效统计的情况下更为实用[12]。近年来，层次分析法被广泛应用于野生植物资源评价、园林观赏植物评价等诸多领域[13—16]。

本研究在前人研究的基础上，依托中国科学院西双版纳热带植物园现收集保存的爵床科植物资源，从园林观赏价值和应用潜力角度出发，尝试使用层次分析法建立一套合理有效的爵床科植物观赏价值综合评价体系，并对具有园林应用潜力的爵床科植物进行评价及筛选，为爵床科植物的资源开发利用和品种选育提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究地概况

中国科学院西双版纳热带植物园(以下简称“版纳植物园”)位于云南西双版纳傣族自治州勐腊县勐仑镇，地处热带北部边缘，属于热带季风气候，夏季高温多雨，终年气候温暖湿润。版纳植物园长期致力于调查、收集和保育热带植物等迁地保护工作，现共收集保存、登记在册的爵床科植物共125种(含品种)，其中包含大部分国内观赏性爵床科植物资源。

园区内已运用大量爵床科植物进行植物展示和景观建设，同时版纳植物园园林园艺中心积累多年的物候观测数据，为本研究的顺利进行提供了保证。园林园艺中心有一批长期从事植物保育管理、景观营造等经验丰富的一线工作人员，对所管理的爵床科植物资源有充分的了解，可为本研究提供建议和指导。

1.2 材料

本研究根据前人调查[4—6]，以及版纳植物园现有爵床科植物资源的实际观赏效果，初步确定研究对象为具有园林应用潜力的爵床科植物共67种。并通过园区清查、档案资料查阅、现场测量等方法，掌握爵床科植物的形态指标、生长适应状况、物候特征、栽培管理方法等。

1.3 层次分析法

1.3.1 建立层次结构

基于对观赏植物资源评价的相关文献分析和对爵床科植物的实地调研，并采用德尔菲法(专家意见征询法)向版纳植物园熟悉爵床科植物的相关专家和一线工作人员进行两轮指标确立意见征询，最终确定爵床科植物观赏价值综合评价层次模型评价指标，此评价模型共分为四个层次：目标层 A，一级准则层S，二级准则层T，方案层O，其中包含S1花观赏性、S2叶观赏性、S3栽培难易三个方面的12个指标(表1)。

表1 爵床科植物观赏价值综合评价的层次结构Table 1 The hierarchy for the comprehensive evaluation of the ornamental value of Acanthaceae

1.3.2 构建判断矩阵及计算指标权重

通过问卷调查的形式，邀请版纳植物园在植物学、生态学、植物景观等领域的专家和园区一线工作者，依次对准则层指标进行两两比较，并采用1～9阶重要性标度法对相对重要性程度赋值。共向专家发放问卷26份，回收24份且经修正均为有效。

由此构建 A-S1～3、S1-T1～6、S2-T7～9、S3-T10～12判断矩阵，并对矩阵进行一致性检验和修正。使用幂法求各矩阵权重，使用算数平均法对各专家数据进行加权平均得各指标权重w，使用层次分析法辅助软件yaahp12.8进行相关计算。

1.3.3 综合评分

目前主流的评分标准为五分制指标评分标准[16—17]，但因本研究的研究对象为爵床科植物，科内不同物种的性状表现差距较大，为保证评分标准的合理性，在查阅相关文献以及对爵床科植物特性进行综合考量后，采用九分制指标评分标准对影响爵床科植物观赏价值的各个指标进行评分(表2)。根据每项指标确定出相应的分值，爵床科植物观赏价值综合评分即为各指标权重w与该指标评分乘积的总和[18]。

表2 指标评分标准Table 2 Indicator scoring criteria

2 结果与分析

2.1 各指标权重计算结果及分析

通过对判断矩阵的一致性检验和指标权重计算，获得3个一级指标及12个二级指标的权重值(表3)。在一级指标中，S1花观赏性所占权重最大，为52.19%，表示S1花观赏性在爵床科植物观赏价值综合评价中是最重要的方面，其余依次为S3栽培难易27.20%和S2叶观赏性20.61%。在二级指标中，T3花(序)量、T1花(序)色鲜艳度和 T6盛花期时长对爵床科植物观赏价值的影响权重均超过10%，对评价结果有较大的影响，而T2花(序)大小、T5花后观赏性和T8叶片盖度对爵床科植物观赏价值的影响权重均低于5%，对评价结果影响较小。

表3 指标权重Table 3 The indicator weights

2.2 爵床科观赏植物综合评价及分析

2.2.1 综合评价得分

依据指标权重和指标评分标准，对67种爵床科植物的观赏价值进行综合评分，分别得出67种爵床科植物S1花观赏性、S2叶观赏性、S3栽培难易以及综合评价的得分(表4)。

表4 爵床科植物观赏价值评价得分Table 4 Ornamental value evaluation scores for Acanthaceae

(续表 4)

(续表 4)

2.2.2 爵床科植物综合评价等级

采用单样本K-S非参数检验对四项评分进行正态性检验，可知显著性P均大于0.05，即可认为四份评分均遵循正态分布(表 5)。通过、±S将67种爵床科植物的 S1花观赏性、S2叶观赏性、S3栽培难易以及综合评价得分分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级四个等级，其中 I级代表该植物在该项评价中表现较好，得分较高，Ⅱ级、Ⅲ级次之，Ⅳ级代表该植物在该项评价中表现较差，得分较低[19]。

表5 单样本K-S非参数检验Table 5 One-sample K-S non-parametric tests

考虑到67种爵床科植物株高差异较大，为保证评价的科学性及合理性，将67种爵床科植物按照植株高度H的差异划分为 ①＜0.3 m、②0.3～0.7 m、③0.8～1.2 m、④1.3～2.0 m、⑤＞2.0 m、⑥藤本植物共6组，各组植物按照综合评价得分情况排序。

①组共包含5种植物，皆为多年生草本，高度通常小于0.3 m，可用作铺地植物(表6)。本组植物皆表现出较好的叶观赏性，其中白脉桂南爵床(Justicia austroguangxiensisf.albinervia)的S2叶观赏性评价等级为Ⅰ级，具有较好的园林应用潜力，而嫣红蔓(Hypoestes phyllostachya)和网纹草(Fittonia albivenis)则因为一定的栽培难度而导致综合评价等级较低。

②组共包含16种植物，多为多年生草本植物，部分植物可长成低矮的亚灌木，高度主要在 0.3～0.7 m之间，可用作片植、丛植和孤植点缀(表6)。本组植物中，宽叶十万错(Asystasia gangetica)的综合评价等级为Ⅰ级，在各方面均具有较好的表现，艳芦莉(Ruellia elegans)、虾衣花(Justicia brandegeeana)、华南可爱花(Eranthemum austrosinense)、八角筋(Acanthus montanus)、珊瑚花(Justicia carnea)综合评价等级为Ⅱ级，也具有较好的园林应用潜力。另外，心叶爵床(Justicia cardiophylla)也因叶形较为美观，在 S2叶观赏性上获得较高的评价，具有较好的观叶植物应用潜力。

③组共包含17种植物，多为亚灌木，高度通常在0.8～1.2 m之间，适合片植、丛植和花坛布置(表6)。本组植物中，鸟尾花(Crossandra infundibuliformis)、翠芦莉(Ruellia simplex)、金苞花(Pachystachys lutea)、白金羽花(Schaueria calytricha)在观花效果上具有出色的表现，S1花观赏性和综合评价等级均为I级，喜花草(Eranthemum pulchellum)、板蓝(Strobilanthes cusia)的综合评价等级为Ⅱ级，同样具有一定的园林应用潜力。尽管红唇花(Justicia brasiliana)和疏花山壳骨(Pseuderanthemum laxiflorum)在 S1花观赏性种有较好的表现，但因较杂乱的植株形态而获得较低的评价等级。另外，红背耳叶马蓝(Strobilanthes auriculatavar.dyeriana)因叶色较为独特，在S2叶观赏性中获得较高的评价，具有很好的观叶植物应用潜力。

④组共包含13种植物，多为亚灌木至灌木，高度通常在1.3～2.0 m之间，适合片植、丛植或与其他花卉配植(表 6)。本组植物中，白苞爵床(Justicia betonica)和叉花草(Strobilanthes hamiltoniana)的综合评价等级为Ⅰ级，直立山牵牛(Thunbergia erecta)、灌状山牵牛(Thunbergia affinis)、白烛芦莉(Whitfieldia elongata)、假杜鹃(Barleria cristata)的综合评价等级为Ⅱ级，这些植物在园林植物中具有较高的应用潜力。拟美花(Pseuderanthemum carruthersii)和彩叶木(Graptophyllum pictum)叶色多变，具有色叶和彩叶等诸多品种，在S2叶观赏性中获得较高的评价，具有很好的观叶植物应用潜力。

(续表 6)

⑤组共包含10种植物，多数为灌木，高度通常可达2 m有余，适合片植、丛植、绿篱或作为背景与其他花卉配植(表 6)。本组植物中，赤苞花(Megaskepasma erythrochlamys)、绯红珊瑚花(Pachystachys coccinea)的综合评价等级为Ⅰ级，鸡冠爵床(Odontonema tubaeforme)、美序红楼花(Odontonema callistachyum)、逐马蓝(Brillantaisia owariensis)、火焰花(Phlogacanthus curviflorus)、小苞黄脉爵床(Sanchezia parvibracteata)、鸭嘴花(Justicia adhatoda)、珊瑚塔(Aphelandra sinclairiana)的综合评价等级为Ⅱ级，本组植物大部分具有较高的园林应用潜力。

⑥组共包含6种植物，均为藤本植物，适合花廊、棚架和蔓篱绿化(表 6)。其中黄花老鸦嘴(Thunbergia mysorensis)、翼叶山牵牛(Thunbergia alata)、山牵牛(Thunbergia grandiflora)的综合评价等级为I级，红花山牵牛(Thunbergia coccinea)、桂叶山牵牛(Thunbergia laurifolia)的综合评价等级为Ⅱ级，这些植物均具有较高的园林开发应用潜力。

3 结论

本评价结果与爵床科植物在版纳植物园的表现基本相符，表明研究中所构建的爵床科植物观赏价值综合评价体系选用的评价指标综合考虑了爵床科内不同种类的观赏特性，可较好地反应爵床科植物的观赏价值及园林应用中对此类植物的观赏需求，评价方法有一定的科学性和合理性，可用于爵床科观赏植物的评价及筛选。

本研究评分依据主要基于版纳植物园园区内爵床科植物的栽培及生长状况，其与西双版纳地区的土壤及气候条件有密切关系，部分指标如盛花期时长受气候条件影响较大。因此在推广应用至其他地区时，应进行试种栽培，以确定爵床科植物在当地气候条件下的具体表现状况。

在具体园林应用形式上，市政及庭院园林景观营造中常侧重低成本的露地管养条件，对栽培难易程度有一定的考量。因此，如网纹草、嫣红蔓等植物的评分及评价等级较低，但该结果仅表明此类植物不适宜于低成本的园林绿化。实际上，据作者实地调查，网纹草、嫣红蔓、火焰芦莉等植物在温室条件下均具有较好的观赏表现。另外，在综合考虑爵床科观赏植物的叶观赏性、花观赏性、栽培难易三方面的基础上，对其进行综合评价，因而造成部分以观叶植物为主的爵床科植物，如拟美花、彩叶木等综合评价等级较低，因此，在观叶效果上，可以参考本研究对S2叶观赏性评价等级的划分。

出于对本土植物资源的保护与应用探索，本研究列举了所评价植物的原生情况。结果表明，叉花草、山牵牛、红花山牵牛、火焰花、白脉桂南爵床、假杜鹃、板蓝、华南可爱花等国内原生爵床科植物具有较高的园林应用潜力。在以生态及生物多样性为重要考虑因素的园林植物景观营造中，可着重对以上国内原生爵床科植物资源进行开发和利用。