郭欢欢,赵建霞,付夏楠
(郑州植物园,河南 郑州 450042)
随着城市化的发展,高架桥的大量出现缓解了交通压力,但其庞大的建筑体也影响着城市景观和空间形态。高架桥附属空间替代原有街道交互空间和绿色植被之后,广大市民对其绿化应用的呼声逐渐升高。高架桥附属空间的绿化逐渐走进园林绿化的视野,选择适宜栽植的植物进行绿化,可有效提升城市的绿化景观和生态效益。月季的适应性强,花期长,花色艳丽,品种繁多,持续开花能力强,非常适宜作为高架路桥绿化植物。郑州市是月季适宜生长的地区之一,月季作为郑州市的市花,在郑州市园林绿化建设中被大量应用于道路、公园、居住区等,为郑州市城市彩化贡献了力量。
层次分析法适用于处理复杂决策问题,在林业领域得到了广泛应用,特别是在观赏植物方面[1],主要应用于资源评价和品种的选择上,如紫薇[2]、菊花[3-6]等的筛选评价中都应用到了层次分析法。对于月季来说,基于层次分析法,前人主要研究了月季的综合评价,但侧重点有所不同。李贝[7]对切花月季品种进行了评价;武华鑫[8]对适宜在武汉地区露地栽培的月季品种进行了筛选;孙霞枫[9]研究了现代月季综合评价体系。目前,结合月季的实际应用方式的研究较少。
郑州市气温冬冷夏热,对月季品种要求非常高,必须选择耐寒、耐旱、耐高温、耐瘠薄、病虫害少的月季品种,而筛选适宜高架桥种植的月季品种,需要科学的综合评价体系。
本研究以筛选出适宜郑州地区高架桥绿化应用的现代月季品种为目标,利用层次分析法,从植株性状、花部性状、抗性3 个层面,对20 个不同月季品种的12 个性状指标进行观测记录,确定主要性状的权重,建立适用于高架桥种植环境的月季综合评价体系,为后期开展高架桥月季推广应用奠定基础。
1.1 评价材料
试验材料选择3 年生以上健壮植株,试验在郑州市陇海路西四环互通高架立交桥上进行,通过文献查阅、实地调查对20 种月季(图1、表1)进行综合评价,每个品种选取10 株,2021 年3 月开始进行相关指标测定。
图1 20 个月季品种
1.2 分析方法
1.2.1 层次分析法 根据月季在高架桥这一特殊环境的生长需要,筛选出相互关系密切的评价指标,建立3 个层次的综合评价模型(表2)。第1 层是目标层(A),为郑州地区初选的高架桥绿化用月季品种;第2 层是约束层(C),包括植株性状(C1)、花部性状(C2)、抗性(C3);第3 层是指标层(P),包括选取的12 个性状指标,分别为株型(P1)、绿期(P2)、花期(P3)、生长势(P4)、成活率(P5)、连续开花能力(P6)、花量(P7)、黄色(P8)、花瓣自洁性(P9)、病虫害率(P10)、耐寒性(P11)、耐旱性(P12)。
表2 综合评价模型
根据SAATY[10]比率标度法,通过因素之间两两比较来构建判断矩阵。根据不同评价因子对高架桥绿化用月季品种的重要程度,构建低层指标相对于上一层指标的判断矩阵。在计算过程中,依次确定各个具体评价指标相对于所隶属性状的加权值,最后对该性状的权值进行加权综合,计算出各个具体评价指标相对于综合评价的最终权值(表3)。
表3 判断矩阵和一致性检验
1.2.2 评分标准 参考殷芳芳等[11]、冯慧等[12]对月季的综合评价,通过征求专家意见、反复讨论,制定高架桥应用月季具体指标的评价标准,见表4。
表4 高架桥应用月季各项指标的具体评价标准
1.2.3 评价指标的测定方法 各个评价指标的测定方法以及指标分值的确定根据文献资料[13-15]获得。
1.3 数据分析 采用Microsoft Excel 2010 软件对调查数据进行统计,并利用SPSS 21.0 软件对20 个月季品种综合评分进行聚类分析,划分最终评价等级。
2.1 各个评价指标的相对重要性分析
从表2 可以看出,P6(连续开花能力)、P3(株型)、P4(绿期) 的权重值排在前3 位,分别占19.56%、14.47%、11.48%,说明连续开花能力、株型,以及绿期为高架桥月季综合评价的重要因素;其次为P3(花期)、P7(花量)和P8(花色),分别占9.16%、9.48%、8.65%,说明花期长短、花量大小、花的颜色为高架桥月季的主要观赏价值;P11(耐寒性)、P12(耐旱性)、P9(花瓣自洁性)、P4(生长势)、P5(成活率)、P10(病虫害率)6 个指标的权重值则相对较低。综合来看,花部性状和植株性状所占比重较大。
2.2 各个评价指标值及综合评分
20 个月季品种各个评价指标的评分值及综合评分结果如表5 所示。
表5 月季品种各个评价指标的评分值及综合评分分
20 种月季的综合评价结果从高到低依次为:仙境>红从容>莫海姆>安吉拉>小桃红>黄从容>杏花村>粉扇>绯扇>寒地玫瑰>冰山>光谱>藤彩虹>花房>巴西诺>金玛丽>甜梦>金太阳>小女孩>红帽子。
从观花价值层面评价,影响观花价值的主要有花色、花量、连续开花能力、花期等因素。从花色上来看,光谱、安吉拉、仙境、小桃红等品种为红色、粉色等国人喜欢的颜色,评分相对较高;从花量上来看,安吉拉、莫海姆、仙境、金玛丽、冰山的评分在3.4,相对花量较大;从花期上来看,巴西诺、粉扇、绯扇、小桃红、金玛丽、仙境的评分超过3.7,相对其他品种来说花期较长。连续开花能力这一指标的权重值较高,为0.1956,对高架桥月季品种的筛选影响较大。开花能力强,花期连续,则评分高;开花能力弱,花期间断,则评分低。红从容、莫海姆、仙境、冰山为勤花型品种,持续开花能力较强,评分超过3.7。
从植株性状层面评价,影响因素主要有株型、绿期、生长势、成活率。其中,株型和绿期的权重值分别为0.144 7、0.114 8,说明株型和绿期对月季品种在高架桥的应用上影响较大。植株的枝条空间分布均匀、株型整齐、美观、绿期超过260 d,则评分高;枝条空间分布有残缺,株型不整齐、绿期少于200 d,则评分低。小桃红、仙境、红从容、黄从容、莫海姆5 个品种的株型评分超过3.5,粉扇、绯扇、安吉拉、莫海姆的绿期评分较高。
从抗性层面评价,影响因素主要有耐旱性、耐寒性、病虫害率。其中,杏花村、寒地玫瑰、粉扇、仙境、黄从容的耐旱性评分超过3.6;寒地玫瑰、杏花村、花房的耐寒性评分超过3.7;巴西诺、冰山的病虫害率评分较高。
2.3 聚类分析
本研究应用SPSS 21.0 软件,采用Ward 最小方差法, 平方欧式距离(squared Euclidean distance)为测度,以所选的20 个月季品种的综合评价值为指标进行聚类分析,划分综合评价值[16],结果如图2 所示。
经过分析,20 个月季品种被划分为4 个等级,其中综合评价1 级(适宜)的品种为安吉拉、红从容、小桃红、仙境、莫海姆;综合评价2 级(可用)的月季品种为粉扇、黄从容、杏花村、菲扇、寒地玫瑰、冰山、光谱、藤彩虹;综合评价3 级(备用)的月季品种为花房、巴西诺、金玛丽、甜梦、金太阳;综合评价4 级(不适宜)的品种为红帽子、小女孩。
通过查阅文献,笔者了解到运用层次分析法对月季的综合评价应用比较多,评价指标集中在花色、花型、花瓣等观赏指标,抗病性、抗虫性、抗旱性等抗性指标,以及生长势、叶片光泽度等生长状况指标。吴海东等[17]从花部特性、叶片特性、植株特性3 个方面对67 个月季品种的13 个植物学性状进行观赏特性评价;赵卫华等[18]从观赏性状、生长性状、抗逆性状3 个方面对32 个月季品种的10 个观测指标进行道路应用品种筛选;付存念等[19]从观赏性状、生长性状、抗逆性状3 个层面建立综合评价模型,筛选推广应用品种;冯慧等[12]基于植株性状、花部性状、抗性3 个层面对238 个月季品种的13 个观测指标进行综合评价;吴海东等[16]从生长势、观赏性、抗性3 个方面对20 个月季品种的12 个植物学性状指标进行耐热品种筛选。根据月季应用评价的方向不同,选择适宜的指标,准确地反映出观测月季品种的综合表现。
北方城市高架桥种植植物存在着浇水难、土层薄、夏季高温且蒸发量大等困难,严重制约着植物的正常生长。高架桥用月季进行彩扮,需要考虑多方因素,如景观效果、抗性、株型、花期等。本研究在充分考虑上述因素的基础上,结合前人研究成果,利用层次分析法,选择植株性状、花部性状、抗性3 个层面,筛选株型、绿期、花期、生长势、成活率、连续开花能力、花量、黄色、花瓣自洁性、病虫害率、耐寒性、耐旱性12 个性状指标,构建适用于高架桥种植环境的月季综合评价模型,旨在筛选适宜的月季品种,打造高架桥特色彩扮景观。
经过对20 个不同月季品种的综合评价,获得观测品种的综合评价值。通过聚类分析,将20 个月季品种划分为适宜、可用、备用、不适宜4 个等级,其中综合评价1 级(适宜)的品种为安吉拉、红从容、小桃红、仙境、莫海姆;综合评价2 级(可用)的月季品种为粉扇、黄从容、杏花村、菲扇、寒地玫瑰、冰山、光谱、藤彩虹;综合评价3 级(备用)的月季品种为花房、巴西诺、金玛丽、甜梦、金太阳;综合评价4 级(不适宜)的品种为红帽子、小女孩。
20 个月季品种的综合评价值通过聚类分析划分为4 个等级,且每个等级间都存在显著差异,证明该评价体系具有可行性,为高架桥月季的筛选与应用提供了理论依据。
本研究仅对20 个月季品种进行观察和分析,筛选出的结果具有一定的局限性,更多的品种筛选需要进一步研究。今后,笔者将筛选出更多优秀的月季品种应用于高架桥,为郑州地区月季应用提供支持。