王振猛,周健,王莉莉,李永涛,刘德玺,杨庆山
(山东省林业科学研究院/国家林业局滨海盐碱地生态修复工程技术研究中心/山东耐盐碱树种研究国家长期科研试验基地, 山东 济南250014)
黄河三角洲地区是我国最年轻的陆地,盐碱地分布广,盐渍化问题严重,生态脆弱,严重制约当地农林业发展[1]。东营市位于黄河三角洲的中心区域,盐碱地分布广,面积达到2 263.33 km2,土壤含盐量高[2],造林难度大,适生造林树种少。针对此类问题,前人做了很多有益尝试,取得了一定成果,先后引进了刺槐(RobiniapseudoacaciaL.)、绒毛白蜡(FraxinusvelutinaTorr.)等树种,为该地区的园林建设和造林绿化起到了很好的促进作用[3]。黄河三角洲地区乡土绿化树种较少,仅有柽柳(Tamarixspp.)、国槐(SophorajaponicaL.)、白榆(UlmuspumilaL.)、旱柳(SalixmatsudanaKoidz.)等少数几种,且绿化应用较少,多以外来树种为主[4]。榆树为五大乡土树种之一,近年在良种和新品种选育方面取得了一定进展,如金叶榆(U.pumila‘Jinye’)、速生白榆白洼1号(U.pumila‘Baiwayihao’)等,二者皆是白榆的栽培品种,在观赏性和速生性等方面都有了一定提高。自20世纪70至90年代初,白榆获得了大量研究成果[5-6]。由于虫害等原因,榆树的研究与栽培基本趋于停滞。榆树作为重要的生态和用材树种,潜力巨大。我国榆属植物有21种,3变种,其分布范围广,适应能力强,具备很好的生态和观赏价值。层次分析法(简称AHP)是一种定性方法与定量分析方法相结合的多目标决策分析方法,具有较高的科学性,在景观植物评价[7-9]、植物引种[10-11]等方面有着较为广泛的应用。本研究参照国内关于林木资源评价的原则和指标体系,采用层次分析法确定各指标的权重,对黄河三角洲地区引种的榆树种质的综合价值进行评价。
供测种质材料及来源见表 1。供观测试验材料2017年分别定植于山东省林业科学研究院东营分院和董集镇南户村,土壤类型为盐化潮土,含盐量为0.2%~0.4%,pH 8.0。于2017、2018年11月连续2 a调查新梢生长量、基径等数据,对生长情况进行综合评估。
表1 供测种质材料及来源Table 1 Materials and sources of tested tree species
1.2.1 评价体系的建立 采用AHP层次分析法,参照有关园林植物评价原则,结合榆属引种材料在东营地区综合价值的特点,建立3级评价递阶层次结构(见表2),选择由景观特性、培育特性和生态抗逆特性等指标组成的评价体系,设置12个评价因子,形成榆树种质在黄河三角洲地区综合评价的3级评价模型。
1.2.2 计算方法及检验过程
1.2.2.1 判断矩阵构建及一致性检验 在该评价模型中,准则层和指标层的相对重要性由35位园林方面的专家和从业者进行确定。应用1~9比例标度法建立判断矩阵,通过YaAHP10.1软件计算矩阵的λmax及相应的权重系数(见表2),关于评价指标判断矩阵的构建、计算及其一致性检验按照黄正金等人的方法进行[12]。
表2 榆树资源价值综合评价模型及各指标权重值Table 2 The comprehensive evaluation model of elm resource value and the weight value of each index
1.2.2.2 评价指标评分标准 综合分析引进的榆属种质的特性,根据专家意见及观测结果,确定其景观特性等指标评分标准(见表3),采用4分制,对各个指标进行赋值,采用何丽娜等人的方法计算综合分数[13]。其中生长势,使用每年新梢抽取长度进行评估,抗盐碱性根据其在盐碱地生长表现情况进行评估,抗涝性为2018-2019年2次台风过境,淹水超过14 d后,根据引进的种质材料的保存率进行评估。
该研究的目的是评价适合东营地区乃至黄河三角洲地区的榆属树种资源,由于长期的历史原因,榆树在当地园林绿化及林业建设中不受重视,筛选观赏性强,适应性广的树种资源变得尤为重要。因此,植物的观赏性及适应性指标是最重要的评价指标。此外,综合考虑培育及管理推广成本,对引种的榆树及品种资源进行综合评价。由表2可以看出,专家及从业者对叶形、抗盐碱性和树型明显关注较多,总排序权值分列前3位,分别为0.250 6、0.157 4和0.111 5。由于针对黄河三角洲地区进行树种引进与筛选,可以看出该评价模型权重分布比较合理且贴合实际,可以用于该地区的榆属植物及树种的评价筛选。
根据表3的评价标准对引进的榆属树种及品种进行专家打分,根据总排序权值得出综合评价值、排序及等级划分,结果见表4。
表3 榆树资源指标标准评分表Table 3 Scoring table of elm species and varieties’ resource index standard
表4 榆树树种及品种资源综合评价表Table 4 Comprehensive evaluation table of elm species and varieties
由表4可知,裂叶榆、黑榆、春榆、速生白榆为I级(综合评价值>3.0),裂叶榆又名青榆,分布于东北、华北地区,其叶片浓绿硕大,叶形奇特,分枝粗壮,株型较紧凑,生长速度快,适应性较强,可高接换头和播种繁育进行,黑榆、春榆是山东省的乡土树种,栽培条件下其生长势和观赏性均优于白榆,因此有必要对其进行良种选育研究,目前繁育主要以种子繁殖为主,速生白榆(白洼1号),是2012年审定的山东省推广良种,其速生性强,株型较美观,适应性广,生长势强,具有较好的推广价值,繁育技术较为成熟,有组培、嫁接和扦插等方式,以上几个榆树树种及品种均具有生长势强,观赏性佳,适应性强等优点,且繁育较为容易,具有在黄河三角洲盐碱地区推广的潜力;白榆、金叶榆、长枝榆、大叶垂榆、垂枝黄榆等引种材料划分为Ⅱ级评价,白榆为黄河三角洲地区的乡土树种,耐盐碱,适应性广,繁育容易,金叶榆于2004年育成,其目前已推广至北方大部分地区,表现出极强的适应性,其观赏性极佳、生长势中等,长枝榆、大叶垂榆在西北地区应用较多,其观赏性较好,生长势强,据观测引种到黄河三角洲地区虫害较重,垂枝黄榆为黄榆的变型,枝型叶形具有鲜明特色,但其生长势较弱,以上几种榆树树种及品种,除白榆外,大部分为品种特色鲜明,观赏性强,繁殖多采用嫁接等方法进行扩繁,对技术要求较高;黄榆、圆冠榆、欧洲白榆、灰榆、金叶垂榆、小叶垂榆划分为Ⅲ级,黄榆、灰榆具有一定观赏价值但其生长势弱,圆冠榆、欧洲白榆、金叶垂榆、小叶垂榆等表现为生长不良,病虫害较重,这几种大多具有一定的观赏价值,但其生长表现及适应性较差,作为树种资源引进和推广时需审慎,避免造成损失。
采用AHP法对引种的榆树树种及品种进行综合评价,分析结果较为客观,可信度较高,对进一步的种质资源搜集、新种质创制和应用有指导意义。但受种质资源数量、栽培广泛性、生长年限及问卷调查的主观因素等影响,在将来的研究和应用中应根据实际情况综合考虑,合理、适当地发掘其应用价值。此外该评价方法同样也适用于其他不同类型的耐盐碱林木综合价值的评价,为避免主观影响,应多设置数量化指标进行建模。该研究的结果具有一定的指导意义,为树种引进选择提供了方向,进一步推广应用仍需要对评分较高的树种加大种质资源搜集力度,多种选育方法综合运用,筛选出适宜的优良品种。
榆树是我国五大乡土树种之一,多以白榆为研究对象,以良种选育为主,以园林观赏为侧重点的研究相对较少[6,14-17]。园林植物的综合评价与良种评价有着较大的不同,观赏特性多是一种心理性的感受,AHP法是比较普遍采用的一种方法[18]。本研究对引进的榆树及品种的综合评价由专家进行打分,结果难免会受到主观影响,调查人员的专业性至关重要,才能使结论更接近实际,从而指导引种与推广的进一步开展。为了克服主观性的影响,研究中标准层部分指标如生长势可通过量化指标进行评估。榆树近年除金叶榆在园林绿化及造林应用较多之外,其他榆树树种及品种应用相对较少,因此应加大榆树树种及品种引进筛选,选育观赏性强,生长速度快,抗逆性强的榆树品种以丰富园林绿化树种资源,为盐碱地造林提供更多的树种选择。改变对榆树这类树种的印象需要加大宣传力度,使人们重新认识榆树。同时加大种苗培育,多设计,多应用。