23種野生野牡丹科植物引種和綜合評價

謝東升 張彎彎 李仕裕

摘要：為了充分發(fā)掘野牡丹科（Melastomataceae）植物的園林綠化價值，利用層次分析法（analytic hierarchy process，簡稱AHP）對廣東省、海南省分布的23種野生野牡丹科植物的觀賞性、適應性和抗逆性進行綜合評價。綜合評價模型由觀賞性、適應性、抗逆性3個評價準則及相關的15個評價因子構成。結果表明，地菍（Melastoma dodecandrum）、野牡丹（M. candidum）、展毛野牡丹（M. normale）、毛菍（M. sanguineum）、熊巴掌（Phyllagathis cavaleriei）、溪邊蜂桑勒（Sonerila rivularis）、虎顏花（Tigridiopalma magnifica）、紫毛野牡丹（Melastoma penicillatum）、櫧頭紅（Sarcopyramis napalensis）、葉底紅（Phyllagathis fordii）、蜂斗草（Sonerila cantonensis）11種野牡丹科植物具有較強的觀賞和開發(fā)價值。

關鍵詞：野牡丹科植物;觀賞性;適應性;抗逆性;層次分析法

中圖分類號：Q949.762.3;S685.110.2 ? 文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2019）14-0164-05

野牡丹科（Melastomataceae）是植物中的一個大家族，全世界分布約240個屬、3 000余個種，廣泛分布于熱帶和亞熱帶地區(qū)，主產于美洲。我國約有25個屬、160個種、25個變種[1]，主產于長江以南各省區(qū)，其中西南、華南等地最多。廣東省約有17個屬70個種[2]。海南野牡丹科植物有12個屬30個種和1個變種，其中以野牡丹屬（Melastoma）植物觀賞價值最高[3]。

野牡丹科植物資源豐富、花果艷美、葉色豐富、花期基本分布在一年中的各個季節(jié)。華南地區(qū)野牡丹科植物種類尤為豐富，它們形態(tài)多樣，除花部特征外，有的種類葉形奇特，株型小巧;有的種類匍匐于地表，耐踩踏且綠期長;有的種類適應性強、易成活、需肥少。在很多方面都表現(xiàn)出很高的觀賞價值[4]。目前，華南地區(qū)應用于園林綠化的野牡丹科植物種類寥寥無幾，且多集中在巴西野牡丹（Tibouchina seecandra）、野牡丹（Melastoma candidum）、毛菍（M. sanguineum）這些花大、色彩艷麗、高大的常用植株上，不僅限制了人們對野牡丹整個科觀賞美感的認識，還浪費了多余的精力和經(jīng)費在異地引種上。為了發(fā)掘野牡丹科的園林觀賞價值，有必要對其進行定量、完善和科學地評價，充分發(fā)揮野牡丹科植物的觀賞價值及應用潛力[5]。本研究通過對廣東和海南2地野牡丹科代表種類進行引種馴化，在林秋金等[5]、朱純等[6]、代色平等[1]的綜合評價體系基礎上作了新的調整，從適應性、抗逆性、觀賞性3個方面對引種的野牡丹科植物進行綜合評價，以期為相關研究、園林綠化配置及室內花卉裝飾應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

自2016年7月到2017年10月為止，從廣東省佛山市、樂昌市、乳源縣、翁源縣、豐順縣等地以及海南省五指山市陸續(xù)搜集多種野生狀態(tài)下的野牡丹科植物，包括野牡丹屬、蜂斗草屬（Sonerila）、柏拉木屬（Blastus）、金錦香屬（Osbeckia）、肉穗草屬（Sarcopyramis）、虎顏花屬（Tigridiopalma）、野海棠屬（Bredia）、錦香草屬（Phyllagathis）、異藥花屬（Fordiophyton）等23種野牡丹科植物。23種野牡丹科植物簡介見表1。

1.2 試驗地概況

引種試驗地選在廣東省廣州市中國科學院華南植物園科研區(qū)實驗大棚。引種期間極端低溫4 ℃，極端高溫37 ℃，年光照時長達1 945 h;年降水量為1 600～1 800 mm[7];年空氣相對濕度介于16%～98%之間;夏季最高風力等級小于9級。穩(wěn)定的氣候環(huán)境，配合滌綸遮陽網(wǎng)和噴灌設備等完善的管理設施，為大部分野牡丹科植物營造了較為濕熱、穩(wěn)定的生長條件，有利于檢測和評價野生野牡丹科植物引種的適應性和觀賞特性。

1.3 試驗方法

1.3.1 引種栽培 以整株移栽為主，莖段繁殖和種子繁殖為輔，將從華南地區(qū)采集的23種野牡丹科野生植物材料移植到試樣地。試驗期內，定時檢測棚內小氣候和病蟲害發(fā)生情況，統(tǒng)計極端溫度及病蟲害的發(fā)生時期和危害程度，進而用數(shù)據(jù)量化;并對各種不同時期的適應性變化和生長狀況進行圖像信息采集和詳細記錄;觀察各觀賞特性并校驗參考資料和網(wǎng)站錄入的花期、綠期、花色等的形態(tài)特征，為此后的數(shù)據(jù)處理提供依據(jù)。

1.3.2 綜合評價 利用層次分析法對23種供試植物進行綜合評價，根據(jù)先前收集的觀賞特性、適應狀況和抗逆表現(xiàn)的詳細記錄，建立評價模型，指標量化，并根據(jù)評價標準予以評分和分析[8]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

1.4.1 層次分析模型和評價標準確立 利用層次分析法對供試材料進行綜合性評價，篩選出1個目標層、3個約束層、15個與其應用有較密切關系的因子層，并依其相互關系構成多層次分析模型（表2）。模型分4層，即目標層A、約束層C、標準層P和最底層D。目標層A是對野牡丹科植物觀賞性和適應性的綜合評價。約束層C包括評價的三大方面，即觀賞性C1、適應性C2、抗逆性C3共3個一級指標構成，其中觀賞性C1根據(jù)實際情況下分花色、花量、花期、果色、果形、葉型、葉色、綠期、株型9個二級指標，適應性C2下分引種難易度、長勢、更新能力3個二級指標，抗逆性C3下分耐寒性、耐熱性、抗病蟲害能力3個二級指標。最底層D為計劃評價的23種野牡丹科植物。

采用絕對評定選擇的方法，即將標準層各項指標均劃分為若干數(shù)量等級，以1～3個標度來表示各個指標的相對重要性評分標準（表3），各具體指標的評分標準是在對野牡丹科植物的觀賞特性及適應性充分觀察的基礎上制定的。對待評的23種野牡丹就每項指標確定出相應的分值，再用各評價指標本身的權值加權綜合，即得出最終的綜合評價值，以此確定它們的評價等級。

1.4.2 判斷矩陣的構造和一致性檢驗 各評價指標權重的確定是評價的前提。采用1～9比率標度法對以上層次模型構造判斷矩陣（表4）。

根據(jù)對各指標相對重要性程度的判斷決策打分，得出準則層C1、C2、C3相對于目標層A，P1～P9相對于C1，P10～P12相對于C2，P13～P15相對于C3的判斷矩陣（表5），由此計算出各指標的權重值，形成評價的基礎。為保證結論的可靠性、合理性，有必要對判斷矩陣進行一致性檢驗。本研究主要借助Excel軟件對各矩陣的最大特征根、各特征向量和CI值進行計算，并以CI與判斷矩陣的平均隨機一致性指標RI的比值CR作為其一致性指標。若CR<0.10，則認為判斷矩陣具有滿意的一致性，否則需調整。RI各階對應數(shù)值見表6[9]。

1.4.3 指標權重計算 在計算出P層各個評價指標相對于所屬C層的加權值后，再與該C層的權值進行加權綜合，即可得P層相對于目標層A層的總排序權值。從表7可以看出，適應性C2>抗逆性C3>觀賞性C1。在適應性準則中，引種難易度（P10）權重值最大，這是最重要的因素;長勢（P11）、更新能力（P12）、抗病蟲害能力（P15）是2個次重要的因素;耐寒性（P13）、耐熱性（P14）比其他因素略微重要。

2 結果與分析

對23種野牡丹科植物的觀賞性、適應性進行觀察與記錄，依據(jù)表3的標準進行評分。然后根據(jù)所建模型和計算方法，對每種野牡丹進行綜合評分計算。求得各自的綜合評價值，并根據(jù)綜合評價值的分布情況和直觀經(jīng)驗，將23種植物的觀賞價值分為4個等級（表8）：Ⅰ級（≥2.6）有地菍、野牡丹、展毛野牡丹、毛菍共4種觀賞綠化價值極高的種類;Ⅱ級（>2.3～2.6）有熊巴掌、溪邊蜂斗草、虎顏花、紫毛野牡丹、櫧頭紅、葉底紅、蜂斗草共7種觀賞綠化價值較高的種類;Ⅲ級（>2.0～2.3）有莊氏肥肉草、柏拉木、海南桑勒草、少花柏拉木、鴨腳茶、毛柄錦香草、朝天罐、禿柄錦香草、金花樹共9種觀賞綠化價值一般的種類;Ⅳ級（≤2.0）有短莖異藥花、金錦香、野海棠共3種觀賞綠化相對較差的種類。

總體看來，評價等級為Ⅰ的野牡丹科植物多具有艷麗的花果，適應性強，生長力旺盛，適宜景觀花卉、園林地被的應用，在園林上已有充分的應用。野牡丹、展毛野牡丹、毛菍花大艷麗，喜陽，花期長，是園林綠地、屋頂花園應用的理想觀賞灌木;而地菍雖應用沒有前幾種廣泛，但其葉、花、果色彩豐富，終年呈現(xiàn)不同顏色，而且葉片濃密，耐修剪，可作為果園、公園等的地被觀花植物，既容易管理，又可以防除雜草[10]。而等級為Ⅱ的野牡丹科植物，具有較高的觀花和觀葉價值，但應用較少，有些還處于未開發(fā)的階段，其中熊巴掌作為觀葉兼觀花的代表種被強烈推薦，雖然抗病蟲害能力相比于其他種較弱，但其葉型奇特，耐陰，在觀花盆栽、觀葉盆栽、觀花觀葉盆栽或垂吊盆栽觀賞等方面表現(xiàn)出很大的可用空間。除此之外，虎顏花的引種和保護也是當務之急，虎顏花本身適應環(huán)境的能力比較局限，這也限制了其種群規(guī)模的擴大[11]，但經(jīng)過試驗的實際觀察，如果經(jīng)過合理地栽培和馴化，仍有很大的開發(fā)價值，既可以科學地保護這一瀕危物種，還能挖掘其作為盆栽花卉和室內綠植的觀賞價值。評價等級為Ⅲ和Ⅳ級的野牡丹科植物觀賞價值和適應性弱于前者。以上評價結果是綜合各種引種后的適應情況和觀賞效果經(jīng)過權衡、比較推算而來，雖然不能完整表現(xiàn)出各植物種的實際應用情況，但能為相關人員認識野牡丹科植物以及進一步的引種篩選提供參考依據(jù)。

3 結論與討論

本試驗綜合各方面較為關鍵的特征作為評價因子，得到的最終結果基本反映了野牡丹科各個種類的實際情況，但本試驗獲得的數(shù)據(jù)仍存在一定的試驗誤差，還需要用長期的觀測和更細致的實際應用加以校準和改進。根據(jù)本試驗的研究結果，總結和建議如下：

試驗中，試驗地環(huán)境在盡可能貼近外界自然條件的基礎上，保證水源、光照的適度供用，營造了一個溫濕度大、偏隱蔽的生境。但對于偏旱生或溫度要求偏低的種類卻并不適宜，如鴨腳茶在夏至前后便表現(xiàn)出生長勢減弱、萎焉的情況，較早的退出試驗過程。

利用層次分析法可對引種后植物的觀賞和適應效果加以量化，但同樣也要通過實際引種狀況和實地應用加以校準，如本試驗結果就未表現(xiàn)出紫毛野牡丹的觀賞價值。生境的統(tǒng)一性讓一些種類趨于弱勢，但在實際景觀設計中，完全可以依靠小環(huán)境的構建，按照適地適樹的原則，完全將不同種類的野牡丹科植物運用進去，只有選擇與其原生境相符的園林用地，才能更好地表現(xiàn)較好的生長狀況。

華南地區(qū)野牡丹科植物資源極其豐富，但目前進入市場的種類并不多。因此，加大該科植物資源的收集、保存與開發(fā)力度勢在必行，尤其是加強野牡丹科鄉(xiāng)土植物種的改良育種，對花色、開花量、花期、株型等進行定向改造，培育出新的優(yōu)良品種，建立良種繁育基地，對野牡丹科植物進行大量的培育繁殖，從而促進野牡丹科野生花卉園植化，以滿足園林城市綠化建設和醫(yī)藥用途方面的大量需要。

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