矮生类木兰综合评价体系的建立及优良品种筛选

张杰， 张春英， 龚睿， 奉树成

(上海植物园 上海城市植物资源开发应用工程技术研究中心， 上海 200231)

木兰科植物叶花果兼美、色香韵皆妙，绿化应用广泛、抗污能力显著，是世界公认的最佳园林绿化、生态建设树木种群[1-2]。该科植物在全世界共有16属300余种，我国产11属，约165种，占世界木兰科植物的49%，居世界之首。木兰属是木兰科重要组成部分，包括木兰亚属和玉兰亚属，全世界约有木兰90种，我国约有40种[3-4]；该属有生长迅速的大乔木，株高达30 m，如滇藏木兰等，也有生长速度缓慢的低矮灌木，株高不超过3 m，如紫玉兰和星花木兰[3-6]。据统计，全世界木兰属注册品种多达1 000余个，有一部分品种以紫玉兰和星花木兰等木兰做亲本，具有株形低矮便于亲近，景观配置方式灵活，可用于立体绿化的众多优点，在城市绿化建设中应用前景广阔[7-10]。

上海植物园收集国内外木兰属植物150余个品种(种)，其中矮生类木兰41个品种(种)。矮生类木兰品种间观赏特性和适应性均有差异，需要建立一套矮生类木兰综合评价体系，筛选适合上海地区的新优矮生类木兰品种，为推广应用和新品种培育提供参考。目前，我国园林植物的选择和资源评价多用层次分析法，是一种定量与定性相结合、将人的主观判断用数量形式表达和处理的方法，因而在客观上大大提高了评价结果的有效性、可靠性和可行性。层次分析法是一种可靠的系统分析法，在我国科研成果评价等方面得到了广泛应用，也达到预期评价目标[11-12]。本研究围绕上海植物园的41个矮生类木兰品种(种)，用层次分析法建立科学合理的综合评价体系，旨在筛选出适合上海地区的优良品种，为矮生类木兰新优品种推广和选育提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料为上海植物园近6 a来从国内外引进的41个矮生类木兰品种(种)，每个品种(种)至少引进10棵以上，地径3 cm以上。试验材料为引进资源圃生长3 a以上，待性状稳定、生长健壮、病虫害可控的情况下，每品种5株再次移植到木兰专类园恢复生长2 a，在此期间对资源圃和专类园两处材料各性状作观察统计，反复对比印证，本次评价41个品种。

1.2 观测方法

选择长势中等,最能代表品种整体生长状况的单株作为观察对象，并挂牌标识。在资源圃和木兰专类园2个地方，每个品种选择6株作为观察对象(每地方各3株)。观察时间为2017年6月至2019年6月，观察各品种生长状况。各性状按照表2评分标准记录观察情况，每性状至少观察5次。

1.3 评价体系的建立

矮生类木兰的综合评价指标体系参考文献报道中其他园林植物的评价方法，把框架分三层：目标层(A)、准则层(B)和指标层(C)组表1)[11-15]。指标层的选取从科学性、客观性和可操作性等方面综合考虑，在多季开花木兰综合评价体系的基础上有所增加。在表1中，15个具体评价指标包括以下3个方面：植株形态指标(整体效果、分枝级、株高、冠形)、花部形态指标(花期长短、着花量、花色、花径、花形、花期早晚、花香和花质地)和生长适应性指标(抗旱能力、抗病虫害能力和抗盐碱能力)[11-13]。

指标层的评分和权重值共同决定综合评价结果，其科学合理的界定直接影响评价结果。试验参考相关文献结合专家调查评判法和层次分析法2种方法来确定各指标权重值。试验邀请9位行业专家填写调查表，确定15个指标，用1～9的标度确定准则层和指标层的重要性。试验用yaahp0.6.0版层次分析软件对专家评判调查的数据进行统计分析，对于不能达到一致性检验要求的返回重新填写，用9位专家的评判结果求取各指标的平均权重值，召开专家会，对15个指标直观定量划界赋分，具体情况如表2。

表1 矮生类木兰综合评价体系框架及权重平均值

表2 评价指标中各性状赋分值

2 结果与分析

2.1 指标权重赋值

由表1综合评价体系框架及权重平均值可以看出，准则层权重平均值相同，指标层权重平均值差异明显。准则层中植株形态(B1)、花部形态(B2)和生长适应性(B3)权重平均值一样重要都是0.333 3，说明人们对矮生类木兰准则层三部分要求相同。植株形态指标层中整体效果(C01)权重平均值最大，为0.155 6；其次冠形(C02)权重平均值为0.092 5，前两者远大于分枝级(C03)和株高(C04)权重平均值，株高(C04)权重平均值最低，为0.031 8。

植株形态中整体效果和冠形较为重要。花部形态指标层因子有8个，其中着花量(C05)和花期长短(C06)权重平均值最大，为0.083 4；其次是花色(C07)，权重平均值为0.052 6；花径(C08)和花期早晚(C09)的权重平均值中等，均为0.031 9；花形(C10)和花香(C11)的权重平均值较小，均为0.019 0；花质地(C12)的权重平均值最小，为0.012 1。花部形态指标层中着花量(C05)和花期长短(C06)最为重要，依次是花色(C07)、花径(C08)和花期早晚(C09)，前5者明显比花形(C10)、花香(C11)、花质地(C14)后3者重要。生长适应性指标层中抗旱能力(C13)、抗病虫害能力(C14)和抗盐碱能力(C15)权重平均值相同都为0.111 1。

整个指标层中整体效果(C01)最为重要，其次依次是抗旱能力(C13)、抗病虫害能力(C14)和抗盐碱能力(C15)，然后依次是冠形(C02)、着花量(C05)和花期长短(C06)、分枝级(C03)、花色(C07)、株高(C04)、花径(C08)和花期早晚(C09)、花形(C10)和花香(C11)，最后花质地(C12)。结果符合前期专家的重要性评估，可以开展下一步工作。

2.2 综合评价结果

根据表2专家对各性状的评分标准，对41个矮生类木兰品种性状开展调查，将各性状的评分值乘以相应的权重再相加，其总和即为该品种(种)的综合评价值。计算公式如下：

式中，P为综合评价指标值，Wi为第i个指标的权重，Pi为第i个指标的评分值。

41个矮生类木兰品种(种)的综合评价结果见表3。

表3 上海地区矮生类木兰综合评分与评价等级

把综合评分得分划分为Ⅰ～Ⅴ级。Ⅰ级(P≥8)；Ⅱ级(7≤P<8)；Ⅲ级(6≤P<7)；Ⅳ级(5≤P<6)；Ⅴ级(P<5)。

运用层次分析法进行综合评价，依次筛选出推广应用价值最高的Ⅰ级(分值≥8.80)，有乡村红二乔玉兰、红笑星玉兰、玫红星花玉兰、皇家之星星花玉兰共4个矮生类木兰品种；应用价值较高的Ⅱ级(7.8>分值≥7)，包括星花玉兰、红金星玉兰和红吉星玉兰等13个木兰品种(种)；应用价值一般的Ⅲ级(7>分值≥6)，包括景宁玉兰、日本辛夷玉兰和达芙妮玉兰等9个木兰品种(种)；应用价值较低的Ⅳ级(6>分值≥5)，包括多瓣天女花玉兰、多瓣紫玉兰和红玫瑰光叶玉兰等12个木兰品种(种)；应用价值最低的Ⅴ级(分值<5)，包括金色礼品玉兰、长春二乔玉兰和金寿渐尖玉兰3个品种(种)。综合评价结果，乡村红二乔玉兰、红笑星玉兰、玫红星花玉兰、皇家之星星花玉兰4个矮生类木兰品种最好，在上海有较好的应用前景。

3 小结与讨论

矮生类木兰是木兰属的重要组成部分，品种众多，由于其亲本不同，导致性状差异较大。近年来，上海植物园做了大量的矮生木兰引种工作，但推广应用很少。本研究从矮生类木兰的整体性、观赏性和适应性3个方面，借鉴其他园林植物应用的综合评价机制，邀请行业专家参与，运用定量与定性相结合的方法，建立矮生类木兰的综合评价体系，试验结果与预期相符，方法切实可行。

矮生类木兰整株基本都在人视线范围内，人们对植株形态和生长适应性的要求颇高，与花部形态同样重要。指标层中整体效果(C01)平均权重值最高，为0.155 6，其次是抗旱能力(C13)、抗病虫害能力(C14)和抗盐碱能力(C15)，平均权重值都是0.111 1。冠形(C02)的平均权重值为0.092 5，着花量(C05)和花期长短(C06)的平均权重值都是0.083 4，说明这些性状指标都比较重要。该评价体系同样适合于矮生类木兰育种亲本的选配，选择株形好、抗性强、花量大和花期长的作亲本，育种目标与应用需求一致，选育的新品种更具有市场潜力。矮生类木兰综合评价体系中共有15个指标，比多季开花木兰的综合评价多4个指标[13]，分别是冠形、花期早晚、花香和花质地。主要是根据专家建议，把矮生类木兰的特性及人们近距离观赏的要求等相关指标增加。在综合评价体系中，指标越多越能客观体现植物的整体状况，如石斛和草本花镜综合评价分别选择22和20个指标[14-15]。

筛选出的Ⅰ级优良种(品种)如玫红星花玉兰和Ⅱ级种(品种)已在上海植物园木兰园等3个地点推广试种。Ⅰ级优良种(品种)各方面性状综合表现良好，适应性和观赏效果比Ⅱ级种(品种)要好；说明矮生类木兰综合评价体系切实可行，能作为矮生类木兰品种筛选的参考依据。矮生类木兰在日本也有大量园艺品种，由于引进数量少或时间短而没有纳入本次评价中，今后随着引种数量的增加将扩大评价筛选范围，并进一步优化评价体系。