张文杰 王建国 韩 旭 李 超 胡展森 王 伟 刘小花 刘志泰
(1.承德市农林科学院 河北承德067000;2.承德市国营鱼儿山牧场 河北丰宁068350)
承德市位于河北省东北部,东临辽宁、北接内蒙古、南与京津交界,地处内蒙古高原向华北平原的过渡带,地貌为坝上高原和燕山山地两大类型,地势西北高、东南低,海拔222~2 230 m。 气候类型为大陆性季风型山地气候,局部小气候类型多,差异明显。 承德凭借优异的地理和气候环境, 野生花卉资源非常丰富,有许多观赏价值高的野生花卉未被利用,这些野花具有观赏价值的同时还具有适应性强、 养护成本低并具有一定经济价值的特点。 随着旅发大会的成功举办及丰宁满族自治县国家“一号风景大道”的建设, 以万亩花海景观为主要内容的花卉观光休闲产业蓬勃发展,因此,将野生花卉进行品种筛选并合理开发利用是大势所趋。
自2019 年1~12 月对承德坝上地区 (主要包括围场塞罕坝林场、丰宁大滩、孤石牧场、鱼儿山牧场等)野生花卉进行实地调研,对其进行初步整理和统计,以观赏价值、其他观赏价值、人工栽培影响因素、资源现状等作为评价指标, 对调查到的107 种野生花卉进行科学合理评价, 根据评分结果进行品种的初步筛选。
野生植物资源观赏利用潜力的综合评价是一个十分复杂的问题,以往常用的方法有经验判断法、极限条件法和定量评价法等, 通常存在很大的主观性和局限性,评价结果很难做到客观准确。 最近几年层次分析法用于野生植物资源观赏价值的评价,取得了比较客观的评价结果[1-10]。 层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP), 又称多层次权重分析决策方法,是将与决策有关的元素分解成目标、准则、方案等层次,在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法。 该方法是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于20 世纪70 年代初提出的一种层次权重决策分析方法,为多目标、多准则或无结构特性的复杂决策问题提供简便的决策方法[11-12]。
笔者在对承德坝上地区的优质野生花卉调研的基础上,应用AHP 法,对野生花卉的各项指标进行综合评价与分析。
根据承德坝上地区野生花卉的筛选开发利用特点,参照前人相关的研究成果,遵循评价指标选取原则,构建综合评价模型,模型分4 层,分为目标层、约束层、标准层和方案层(表1)。
表1 综合评价模型
目标层A:是以筛选承德园艺应用价值较高的坝上野生花卉为主要目的。
约束层B:选择对野生花卉品种筛选影响最大的4 个方面, 包括 B1 观赏价值、B2 人工栽培影响、B3资源潜力、B4 经济价值。
标准层C: 以选取的11 个因子作为约束层的参考标准,分别为C1 花色、C2 花显示度、C3 花期长短、C4 株型、C5 叶型及叶色、C6 适应性、C7 繁殖难易程度、C8 资源丰富度、C9 利用程度、C10 园艺应用范围、C11 其他用途,这11 个指标是通过大量阅读文献并结合花卉专业人士的意见建立起来的。
方案层D:计划评价的承德坝上地区的主要野生花卉品种。
通过Yaahp 进行判断矩阵的构建及其一致性检验的运算。 逐一判断各层之间或各元素之间的相对影响值,将同一层次内的各项指标进行两两对比,构建判断矩阵。 并对判断矩阵进行一致性检验,根据判断矩阵计算各指标的相对权重值及每个判断矩阵的最大特征值 (λmax)、 其对应指标的归一化特征向量W,每组评价因子的归一化特征向量U(表2、表3)。
表2 比率标度法取值及其含义
表3 判断矩阵及一致性检验
由计算结果可得出, 判断矩阵A-B 的一致性比CR=0.078 2<0.1, 因此判断矩阵具有满意的一致性。B1 观赏价值、B2 人工栽培影响、B3 资源潜力、B4 经济价值4 个指标的权重值分别为0.449 8、0.210 5、0.142 4、0.197 3。 根据权重值得分可知,野生花卉的观赏价值是园艺应用中首要考虑的因素, 其次是人工栽培影响、经济价值及资源潜力。 判断矩阵B1-Ci的一致性比率为0.080 5<0.1,可知判断矩阵具有满意的一致性,花卉的观赏价值分别从花色、花显示度、花期长短、株型、叶型及叶色5 个指标进行评价,权重分别为 0.367 9、0.180 7、0.224 2、0.129 5、0.097 7,因此重要性从高到低依次为花色、花期长短、花显示度、株型、叶型及叶色。 判断矩阵B2-Ci的一致性比率为0.000<0.1,可知判断矩阵具有满意的一致性,适应性和繁殖难易程度的权重值分别为0.25、0.75,在人工栽培影响中, 繁殖难易程度是决定引种成功与否的关键指标。 判断矩阵B3-Ci的一致性比率为0.000<0.1,可知判断矩阵具有满意的一致性,资源丰富度、 利用程度的权重值分别为0.666 7、0.333 3,因此,在资源潜力中,资源丰富度占首要地位。 判断矩阵B4-Ci的一致性比率为0.000<0.1, 可知判断矩阵具有满意的一致性,园艺应用范围、其他用途2 个指标的权重分别为0.75、0.25。 因此园艺应用范围占有更高的比例, 这就要求对坝上地区的野生花卉的筛选中,更要考虑花卉的经济价值。
通过计算得出判断矩阵的目标层A、 约束层B、标准层C、方案层D 这4 层指标的权重值,为了得到精准的权重值,将标准层、方案层的相对权重值进行计算, 各评价因子权重的总排序依次为C1 花色>C7繁殖难易程度>C10 园艺应用范围>C3 花期长短>C8资源丰富度>C2 花显示度>C4 株型>C6 适应性>C11其他用途>C9 利用程度>C5 叶型及叶色,其总排序权重分别为0.165 5>0.157 8>0.148 0>0.100 8>0.094 9>0.081 3>0.058 2>0.052 6>0.049 3>0.047 4>0.043 9。因此,在承德坝上地区野生花卉的品种筛选评价中,既要考虑到花卉自身特点也要考虑到繁殖适应性,花色属花卉重要的识别特征, 直接影响园艺观赏效果,花卉的色彩会给观赏者带来不同的观赏体验,其次,对于野生花卉而言,繁殖的难易程度是引种的关键, 这是园艺工作者是否决定开发利用该植物的前提条件。 园艺应用范围是野生花卉引种的必要条件,假如某些野生花卉虽适应承德地区的引种, 但并没有广阔的应用范围, 则对于这些花卉的引种是没有任何意义的。
由于待评定的野生花卉种类较多, 因此采用评分法,即根据指标层各项指标的评价标准,对待评价的野生花卉就每项指标确定相应的数量评价值,然后再用各评价指标本身的总排序权值加权综合,即得出该种植物的综合数量评价值,如:勿忘草的各指标 得 分 为 C1=4.1 分 ,C2=3.41 分 ,C3=4.1 分 ,C4=3.2 分,C5=3.0 分,C6=4.3 分,C7=4 分,C8=4 分,C9=3.4 分,C10=3.3 分,C11=3 分, 则其综合评价值A=4.1×0.165 5+3.41×0.081 3+4.1×0.100 8+3.2×0.058 2+3.0×0.043 9+4.3×0.052 6+4×0.157 8+4.0×0.094 9+3.4×0.047+3.3×0.148+3×0.049 3=3.721 443, 以此类推,其余野生花卉用相同的计算方法,并根据分值进行排序(表4)。
表4 承德坝上地区野生花卉评分等级
续表4
续表4
通过对承德坝上地区野生花卉评分并排序,综合评价在4.1 分以上的花卉具有较高观赏价值、易于人工栽植、资源潜力较大并具有较高经济价值,例如红门兰是我国二级保护植物, 花色艳丽紫红色并具有药用价值,又如柳兰,株型优美、植株较高,花色艳丽、花期长,耐寒耐旱,十分适应承德地区的环境氛围,并具有一定的药用价值。 这些花卉是可以考虑引种栽培的野生花卉,可进行开发利用。
将野生花卉成功应用到园艺生产中, 最关键过程是引种驯化。 培育出适应承德气候环境并具有承德特色的花卉势在必行,具有较大的发展空间,野生花卉的用途多种多样,可用于鲜切花、色素花卉提炼色素、干花装饰室内、室外的花卉配置观赏,也可作为药品、食物及芳香油。 因此,依据野生花卉植物特性, 在开发利用过程中必须采取有效的措施加以保护。 应用于城市绿化中,不但能增加城市绿化美化的靓点,而且能增加城市的生物多样性,还能取得一定的经济效益。