基于模糊层次分析法的早樱种质资源评价

李秀芬，朱建军∗，李水根，简广艳，高照亮

(1 上海市农业科学院林木果树研究所，上海201403；2 安顺学院，安顺561099)

李秀芬，朱建军，李水根，等.基于模糊层次分析法的早樱种质资源评价[J].上海农业学报，2020，36(4)：6-13

樱花具有资源丰富、分布区域广、观赏价值高的特点，为世界著名的观赏花卉[1]。 而早春开花的樱花品种，多数先花后叶，花开时满树绚烂，把早春装点得多姿多彩。 园艺界普遍把早春开花的这一类樱花品种统称为早樱[1-2]。 而实践中是以染井吉野(C.yedoensis)的花期为标准，花期早于染井吉野的樱花品种为早樱品种[3]。 相对于晚樱品种花期的一致性、形态的相似性，早樱各品种之间则有更多的差异，而且抗性强、花期长，观赏价值高，资源丰富[4]，在城乡绿化美化中具有很高的利用价值。 日本栽培早樱的历史悠久，培育出了多个具优良性状的栽培变种和品种，我国江南一带近年来引种较多[1]。 上海市农业科学院、上海植物园、上海辰山植物园等单位先后进行了早樱品种栽培试验，发现不同品种在观赏适应性方面存在一定的差异，因此，有必要对引进的一些早樱品种进行比较选优。 本研究采用综合模糊层次分析的方法和原理，在专家调查和数据分析的基础上，对17 个早樱品种和类型进行综合评价，目的是从中筛选出在上海地区生长适应性强、观赏价值高、抗逆性突出的优良早樱品种和类型，为在上海城市绿化中用好早樱种质资源提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验地设在上海市农业科学院奉浦院区内，为居住区拆迁平整后用地，土层厚度50 cm 左右，土壤质地为壤土偏黏。 早樱品种和类型选择‘河津樱’、华中樱、‘寒绯樱’‘八重寒绯樱’‘阳光樱’‘飞寒樱’‘椿寒樱’‘十月樱’、福建山樱花的4 个类型、‘钟花樱’‘大寒樱’‘修缮寺寒樱’、欧洲酸樱桃、云南樱共17 个品种和类型进行引种对比试验。 各品种的一般性状描述如下。

(1)‘河津樱’(Cersus×kanzakura‘Kawazu-zakura’)，是‘寒绯樱’与‘大岛’的杂交品种。 小乔木，伞状树形。 引自安徽全椒。

(2)华中樱(C.conradinae)，分布于我国长江以南各省的亚热带地区，乔木。 引自安徽全椒。

(3)‘寒绯樱’(C. campanulata‘Hanfei’)，原产喜马拉雅，在中国台湾、云南、日本等地有分布，小乔木，杯状或宽卵状树形，花先叶开放，深红色，下垂，呈半开状。 引自安徽全椒。

(4)‘八重寒绯樱’(C. campanulata‘Kanhizakura-plena’)，原产中国台湾，乔木，伞状树形，花先叶开放，深红色，重瓣。 引自安徽全椒。

(5)‘阳光樱’(C. ×yedoensis‘Amagi-yoshino’ ×campanulata，‘Youkou’)，‘天城吉野樱’与‘寒绯樱’的杂交品种，花繁密，色浓。 花期比染井吉野略早[5]。 引自安徽全椒。

(6)‘椿寒樱’，又名初美人(C.campanulata×pseudocerasus‘Introrsa’)，‘寒绯樱’与樱桃的杂交品种。小乔木，伞状或宽卵状树形，花淡红色，花特别密，成簇成团，雄蕊较长，伸出花冠外[6]。 引自安徽全椒。

(7)‘飞寒樱’(C.campanulata‘Feihan’)，乔木，花粉红色，脉纹明显，花色艳丽，树形优美，适应性强，抗虫抗病性突出，极具开发价值。 引自安徽全椒。

(8)(9)(10)(11)为福建山樱花(C.campanulata)的4 个不同实生苗单株，原产福建南平，乔木，宽卵状树形，花粉红色至紫红色，与‘寒绯樱’同种，由于地理分布不同，形态特征上有明显差异。 4 个类型全部从福建在崇明基地的实生苗中选出。

(12)‘十月樱’(C.×subhirtella‘Autumnalis’)，江户彼岸樱与豆樱杂交后代再与小彼岸杂交的园艺栽培品种。 小乔木，伞状树形，春秋两次开花，春花比秋花量大[5]。 从上海辰山植物园引进接穗嫁接。

(13)‘修缮寺寒樱’(C.×kanzakura‘Rubescens’)，乔木，‘寒绯樱’与‘大岛’的杂交品种，花较大，淡紫红色，对病虫害及海风有抗性，适于温暖地带及海岸地区栽培，观赏性较好的品种，俗称‘热海樱’[6-7]。从上海辰山植物园引进接穗嫁接。

(14)‘钟花樱’(C.campanulata‘zhonghua’)，又称福建山樱花，枝条来自上海辰山植物园，属于嫁接的品种。

(15)‘大寒樱’(C.×kanzakura‘Oh-kannzakura’)，‘寒绯樱’与‘大岛’的杂交品种，乔木，伞状树形，生长于日本琦玉县川口市东北部的安行地区，又名安行寒樱。 从上海辰山植物园引进接穗嫁接。

(16)欧洲酸樱桃(C. vulgaris)，原产欧洲及亚洲西部，常作观赏和果树栽培。 乔木，伞状树形，花近先叶开放，花瓣白色，近圆形，雄蕊与花瓣等长，果肉浅黄色，味酸，武汉花期为3 月上旬[5]。 引自云南。

(17)云南樱(C. yunnanensis)，分布于云南、四川、广西，生于海拔2 300—2 600 m 山谷林中或山坡地边。 乔木，高4—8 m。 花瓣白色，近圆形，花期3—5 月，果实红色，果期5—6 月。 实生苗，多作为嫁接用砧木。 引自云南。

1.2 调查方法

于2019 年春天开始，在引种的早樱品种园中选取标准株，定期调查开花、生长、结果等项目；在生长旺季测定成熟叶片大小、叶绿素含量等；不定期对标准株及群体生长势、病虫害程度调查，调查至2019 年10 月份结束。

1.3 分析评价方法

运用模糊层次分析的原理与方法，将定性和定量相结合，建立递阶层次结构模型，第一层为目标层A，第二层为准则层B，第三层为指标层C。 然后在准则层中对各个因素的重要程度使用成对比较法和1—9点标度法构造出成对判断矩阵A。 同样对于隶属于各准则层Bi的指标层诸因素也使用该方法构造出所有的判断矩阵，计算矩阵的特征值和特征向量，将特征向量进行归一化处理得到各因素权重。 然后对每个矩阵都要进行一致性检验，当一致性比率CR＜0.1 时，判断矩阵的一致性可以接受，求出的权重向量可行；如果一致性检验不通过，需要调整或重新构造判断矩阵直至满足要求[8]。

1.4 专家打分及计分方法

根据层次分析原理，由专家对指标的相对性进行打分，视每一位专家同样重要，取每一位专家打分后各指标权重的算术平均值为计算依据。

打分采用的群决策面板如图1：根据两个指标的重要性拖动中间方框到对应的位置，会得到相应的赋值，如指标i与指标j比较，两者同样重要时，赋值bij=1；稍微重要∕有优势时，bij=3；比较重要∕有优势时，bij=5；十分重要∕有优势时，bij=7；绝对重要∕有优势时，bij=9；介于两者之间的分别为bij=2，4，6，8；而图的下部为指标j与指标i的比较，bji=1∕bij。

1.5 数据处理

采用Yaahp 层次分析软件与Excel 2007 辅助运算完成。

2 结果与分析

2.1 早樱种质资源评价层次分析模型的建立

借鉴前人在樱花评价方面的研究成果[9-11]，结合在樱花栽培管理中的经验，建立早樱资源评价层次分析模型(表1)。 目标层A为适宜上海地区栽培的早樱资源，准则层B分别为：观赏特性b1、生长特性b2和抗逆性b3三个方面，其中观赏特性包括观花期、花色等7 个指标，生长特性包括生长势、绿叶期等5 个指标，抗逆性选取主干受害、枝条受害等4 个指标。

表1 基于模糊层次分析法的早樱资源评价模型Table 1 Early-flowering cherry germplasm resources evaluation model based on fuzzy analytic hierarchy process

2.2 早樱资源评价不同层次各因素权重及分析

2.2.1 早樱资源评价准则层各因素权重分析

在准则层观赏特性、生长特性和抗逆性比较中(表2)，观赏特性显得尤为重要，权重达到0.65 以上，因此在早樱资源选择中，首先应该考虑的是其观赏价值，其次是生长状况，抗逆性排在最后，权重不足0.1。

表2 早樱层次分析准则层各要素权重(CR0 =0.0516)Table 2 Weight of the criterion layer in early-flowering cherry germplasm resources evaluation(CR0 =0.0516)

2.2.2 早樱资源评价观赏特性因素中各指标权重分析

由表3 可以看出，在观赏特性各指标评价方面，花密度被排在首位，说明花密度是衡量早樱品种观赏价值的重要指标，其次是观赏期和花色，而花径在花的性状方面并不是特别重要，说明人们对早樱的欣赏更注重整体效果；虽然有很多早樱品种结果，而且在果实成熟期颜色呈红、紫、橙、黑色等具有观赏价值，但在观赏价值评价中，果实各指标权重均很低，说明人们对于早樱果实的观赏要求不高。

表3 早樱资源评价中观赏特性各指标权重(CR1 =0.0873)Table 3 Weight of the indicator layer in ornamental character in early-flowering cherry germplasm resources evaluation(CR1 =0.0873)

2.2.3 早樱资源评价生长特性因素各指标权重分析

生长特性方面的各指标权重如表4，绿叶期和生长势占有重要位置，其次是叶片数量和叶片颜色，而对叶片大小并不看重，说明绿叶期和生长势在衡量早樱生长状况方面起着重要作用。

表4 早樱资源评价中生长特性各指标权重(CR2 =0.0725)Table 4 Weight of the indicator layer in growth character in early-flowering cherry germplasm resources evaluation(CR2 =0.0725)

2.2.4 早樱资源评价中抗逆性各指标权重分析

早樱抗逆性评价方面的各指标权重如表5，主干的健康状况被认为尤其重要，占到0.5 以上，其次是枝条受害情况，说明人们更关心蛀干害虫的发生状况，而对叶片作为次要考虑对象。

表5 早樱资源评价中抗逆性各指标权重(CR3 =0.0515)Table 5 Weight of the indicator layer in resistance character in early-flowering cherry germplasm resources evaluation(CR3 =0.0515)

2.3 早樱资源的观赏适应性评价

2.3.1 早樱资源的观赏适应性评价指标的评分标准

早樱资源的适应性评价各指标赋值从1 至5，数值5 为相应指标的最优值(表6)，其中观赏性指标(1—7)参照“樱花栽培与养护手册”中樱花各性状评分分值，结合早樱特点进行指标选取与赋值；生长性状指标包括生长势、绿叶期、叶片大小、叶片颜色、叶片数量；早樱中多数品种的病虫害与日本早樱近似，主要有褐斑病、叶枯病、根瘤病、虫害有介壳虫、红蜘蛛瘤蚜虫等[12]；抗逆性参照汪庆兵等[10]的方法进行指标选取和取值。

表6 早樱评价指标值Table 6 Indicator value in early-flowering cherry germplasm resources evaluation

2.3.2 早樱资源的观赏特性评价分析

依据早樱观赏特性各指标调查和权重计算结果(表7)，各早樱品种观赏价值排序由高到低依次是：‘河津樱’‘阳光樱’‘椿寒樱’‘修缮寺寒樱’‘飞寒樱’‘钟花樱’‘寒绯樱’‘八重寒绯樱’、福建山樱花(CM008)、‘大寒樱’、福建山樱花(FP8)、福建山樱花(FP9)、华中樱、欧洲酸樱桃、‘十月樱’、福建山樱花(FP10)、云南樱。 ‘河津樱’的观花期和花色得分较高，‘阳光樱’的花色、花密度和花径得分较高。 花色比较好的有‘河津樱’‘阳光樱’‘飞寒樱’和‘大寒樱’；果实颜色比较好的有‘修缮寺寒樱’‘钟花樱’和福建山樱花(CM008 、FP8、FP9)；果实密度大的有‘椿寒樱’和欧洲酸樱桃。

表7 早樱资源观赏特性评价Table 7 Early-flowering cherry germplasm resources evaluation base on ornamental characteristics

2.3.3 早樱资源的生长特性评价分析

早樱资源的生长特性共选取了5 个指标，计算结果如表8。 生长状况最好的品种是：‘椿寒樱’、福建山樱花(CM008)、欧洲酸樱桃、福建山樱花(FP10)、云南樱、‘河津樱’；生长状况比较差的是‘十月樱’、华中樱和‘阳光樱’等。

表8 早樱资源生长特性评价Table 8 Early-flowering cherry germplasm resources evaluation base on growth characteristics

2.3.4 早樱资源的抗逆性评价分析

由表9 可以看出，欧洲酸樱桃、‘椿寒樱’、福建山樱花(CM008)、云南樱、‘飞寒樱’‘修缮寺寒樱’抗逆性较强，而华中樱和‘河津樱’‘寒绯樱’抗逆性较弱。

表9 早樱资源抗逆性评价Table 9 Early-flowering cherry germplasm resources evaluation base on resistance characteristics

2.3.5 早樱资源观赏适应性综合评价

根据综合评价(表10)，早樱资源综合评价得分大于4 分的只有2 个品种，小于3 分的有4 个品种，所以，可根据得分划分为4 个级别，综合得分大于4 为第一级，属于最适宜在上海地区栽培的早樱品种，可在上海地区推广，有‘椿寒樱’和‘河津樱’；综合得分4 分至3.5 分为第二级，属于比较适宜上海地区栽培的早樱品种，可以根据要求进行推广，有‘修缮寺寒樱’‘飞寒樱’‘钟花樱’、福建山樱花(CM008)和‘阳光樱’；综合得分3.5 分至3 分为第三级，属于比较不适宜上海地区栽培的品种，可以与其他品种搭配使用，不能作为主栽品种大面积栽培，有‘寒绯樱’、欧洲酸樱桃、八重寒绯樱、‘大寒樱’、福建山樱花(FP9)、福建山樱花(FP8)；综合得分小于3 分为第四级，属于不适宜上海地区栽培的品种，一般情况下不推荐使用，有‘十月樱’、华中樱、云南樱和福建山樱花(FP10)。

表10 早樱资源的模糊综合评价Table 10 Early-flowering cherry germplasm resources fuzzy comprehensive evaluation

3 结论与讨论

3.1 在早樱资源评价中，观赏特性处于重要地位，观赏价值比较高的品种有‘河津樱’‘阳光樱’‘椿寒樱’‘修缮寺寒樱’‘飞寒樱’‘钟花樱’；其次是生长特性，依据生长特性，生长比较好的早樱品种依次是：‘椿寒樱’、福建山樱花(CM008)、欧洲酸樱桃、福建山樱花(FP10)、云南樱等，除‘椿寒樱’外，国内乡土的品种表现出了较好的生长特性，说明国内乡土品种适应性较强。 从抗逆性方面来看，欧洲酸樱桃、‘椿寒樱’、福建山樱花(CM008)、云南樱、‘飞寒樱’等品种抗逆性较强。

3.2 综合评价发现‘椿寒樱’具有观赏价值高，生长适应性好，抗逆性强的特点，总体评分最高，是引种优先选择的品种，河津樱观赏性最好，具有花期长、花色艳丽的特点，生长表现与国内乡土品种接近，唯一的缺陷是抗逆性较差，栽培中要特别注意病虫害防治。 另外‘寒绯樱’和‘八重寒绯樱’虽然总体评分不是特别高，但是具有较高的观赏价值，在栽培中注意管理和养护一样可以获得好的效果。

3.3 日本有一民谚：“樱花七日”，一朵樱花从开放到凋谢大约为7 天，绚烂却短暂，一般是指中樱花。 而早樱品种不仅单个植株开花延续时间长，弥补了樱花花期短暂的缺陷，而且不同早樱品种的花期也存在差异，使上海的樱花观花期(染井吉野4 月上旬)向前延伸至2 月中下旬。 上海市民可以紧接赏梅之后，随着天气变暖开始赏樱，早樱花期在梅花和染井吉野之间。 正是踏青赏花好季节，所以，早樱在上海具有非常好的利用空间和推广前景，是公园、道路、庭院栽植的优良观花树种。

3.4 该评价方法和模型可以在修正指标分值的条件下，用于小花观赏树种如海棠、中樱花等资源的评价，不建议用于晚樱及大花观赏树种的评价。