不同四照花觀賞價值的綜合評價

崔毅嬋， 林雪茜， 楊 玲， 洑香香,①

(1. 南京林業(yè)大學林學院 南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心， 江蘇 南京 210037； 2. 蘇州林業(yè)站， 江蘇 蘇州 215128)

四照花(Cornusspp.)因花序外具4枚白色花瓣狀苞片而得名，其應用價值較高，鮮葉可消炎止痛，根及種子煎水服用可補血，果可食用、釀酒和制醋[1]，還具有一定的生態(tài)效益[2]。另外，四照花樹姿優(yōu)美，在春末夏初花苞片色彩豐富，秋季果實色彩亮麗，春季葉色多樣且亮麗的紅葉貫穿秋、冬季。由此可見，四照花具備觀賞植物的彩葉、彩花和彩果特征，而且觀賞期長。然而，四照花在國內并未受到廣泛關注，現(xiàn)有研究僅限種苗生產(chǎn)和逆境適應性[3-5]，關于其觀賞價值的研究甚少[6]。近年來，隨著應用范圍的擴大，四照花新品種培育力度逐漸增大[7]。作者在四照花栽培過程中觀察發(fā)現(xiàn)，四照花的觀賞物候期在種類和品種間差異較大，對不同四照花的觀賞物候期進行評價對于更準確地判斷不同四照花的觀賞價值具有重要意義。

隨著生活水平的提升，人們對環(huán)境美化的要求越來越高，促使植物學者不斷發(fā)掘和培育具有較高觀賞價值的植物新品種。然而，現(xiàn)有的植物物候觀賞特征的研究報道多是定性評價[8-10]。將定量評價與定性評價相結合，能夠更有效地選育觀賞植物新品種，并為觀賞植物的推廣應用提供理論依據(jù)[11,12]。園林植物觀賞價值評價的常用方法有層次分析法(AHP)、灰色關聯(lián)法、模糊數(shù)學法、綜合評價法和主成分分析法[13-18]。層次分析法是將定性評價與定量評價相結合的多目標決策方法，該方法將復雜問題分解成若干層次及元素后進行定量分析，能夠降低定性分析的主觀性[19]。目前，層次分析法已在山茶花(Camelliaspp.)優(yōu)良品種篩選[20]、野生郁金香(Tulipaspp.)綜合評價[21]、盆栽多頭小菊(Chrysanthemum×morifoliumRamat)株系選擇[22]等方面取得了很好的效果。

鑒于此，作者對南京林業(yè)大學白馬科學教研基地內生長良好并已開花結實的7種(含亞種和品種，下同)四照花在4月至12月的物候期及葉片、花苞片和果實的觀賞指標進行了觀測和分析，并運用層次分析法構建了供試四照花觀賞價值綜合評價模型，以期了解四照花的生長發(fā)育規(guī)律，從而篩選出適宜在長江中下游地區(qū)種植的四照花。

1 研究區(qū)概況和研究方法

1.1 研究區(qū)概況

供試植物均種植于江蘇省南京市溧水區(qū)南京林業(yè)大學白馬科學教研基地(東經(jīng)119°10′25″、北緯31°36′35″)。該基地為典型的蘇南低山丘陵地貌，屬亞熱帶季風氣候，年均氣溫15.5 ℃，年均降水量1 037 mm，年均日照時數(shù)2 416 h；基地土壤為粘性棕壤，易板結且有機質含量低。

1.2 材料

研究對象為生長良好并已開花結實的尖葉四照花〔C.elliptica(Pojarkova) Q. Y. Xiang et Boufford〕、秀麗四照花〔C.hongkongensissubsp.elegans(W. P. Fang et Y. T. Hsieh) Q. Y. Xiang〕、東京四照花〔C.hongkongensissubsp.tonkinensis(W. P. Fang) Q. Y. Xiang〕、日本四照花(C.kousaF. Buerger ex Hance)、四照花〔C.kousasubsp.chinensis(Osborn) Q. Y. Xiang〕、四照花品種‘中國女孩’(C.kousasubsp.chinensis‘China Girl’)和大花四照花(C.floridaLinn.)，前3個為常綠四照花，后4個為落葉四照花。其中，四照花品種‘中國女孩’和大花四照花為嫁接苗，砧木為10年生日本四照花實生苗，其余四照花均為實生苗。同種四照花栽植于同一樣地內，每個樣地栽植8株大小相近的植株，樣地面積10 m×10 m。供試四照花樣株的基本情況見表1。

表1 供試四照花樣株的基本情況

1.3 方法

1.3.1 物候期觀測 于2019年4月至12月，每種四照花隨機選取4株長勢相近的健康植株進行定株觀測。參考《中國物候觀測方法》[23]觀測物候期，觀測周期隨季節(jié)及物候變化調整。4月至6月為展葉期和花期，每2～5 d觀測1次，記錄萌芽期(即葉芽開始萌動的日期)、展葉始期(5%葉片平展的日期)、展葉盛期(50%以上葉片平展的日期)、春葉變色始期(5%葉片顏色由紅轉綠的日期)、春葉完全變色期(所有葉片顏色由紅轉綠的日期)、現(xiàn)蕾期(花蕾出現(xiàn)的日期)、始花期(5%花朵開放的日期)、盛花期(50%以上花朵開放的日期)和末花期(75%花朵凋謝的日期)；7月至12月為果期和秋葉變色期，每5～7 d觀測1次，記錄幼果期(幼果出現(xiàn)的日期)、果熟期(50%以上果實成熟的日期)、落果期(95%果實脫落的日期)、秋葉變色始期(5%葉片顏色由綠轉紅的日期)、秋葉完全變色期(所有葉片顏色由綠轉紅的日期)、落葉始期(5%葉片凋落的日期)和落葉末期(95%葉片凋落的日期)。根據(jù)觀測結果分別計算展葉期持續(xù)天數(shù)(萌芽期到展葉盛期的天數(shù))、春葉變色期持續(xù)天數(shù)(春葉變色始期到春葉完全變色期的天數(shù))、花期持續(xù)天數(shù)(現(xiàn)蕾期到末花期的天數(shù))、果期持續(xù)天數(shù)(幼果期到落果期的天數(shù))、秋葉變色期持續(xù)天數(shù)(秋葉變色始期到秋葉完全變色期的天數(shù))和落葉期持續(xù)天數(shù)(落葉始期到落葉末期的天數(shù))。

1.3.2 表型性狀觀測 物候期觀測期間，觀察樣株的葉色、花苞片顏色、花苞片形狀和果色4個質量性狀，并拍照記錄。將樣株樹冠分成上、中、下3層，分別于展葉盛期、盛花期和果熟期，在每個層次隨機選擇葉、花(含苞片)和果實各5個，使用EPSON PERFECTION 4990 PH070掃描儀(日本Epson公司)測量單葉面積，使用直尺(精度0.1 cm)測量花苞片的長(苞片和花序軸連接處至苞片頂端的距離)和寬(苞片頂端至花序軸連線垂直方向的最大距離)；使用數(shù)顯游標卡尺(精度0.1 mm)測量果長(果實頂端到末端的最大距離)和果徑(果實的最大橫徑)。同時，統(tǒng)計有葉期(落葉四照花為展葉始期到落葉末期持續(xù)的月數(shù)，常綠四照花均為12個月)。

1.3.3 層次分析 根據(jù)四照花的開發(fā)利用特征，可將四照花觀賞價值的層次結構模型分為3層。第1層為目標層(A)，即觀賞性優(yōu)良的四照花；第2層為約束層(C)，即植株外部形態(tài)特征，包括葉片性狀(C1)、花苞片性狀(C2)和果實性狀(C3)3個方面；第3層為指標層(P)，即觀測的12個觀賞指標，包括葉色變化(P1)、單葉面積(P2)、有葉期(P3)、花苞片顏色(P4)、花苞片形狀(P5)、花苞片長(P6)、花苞片寬(P7)、花期持續(xù)天數(shù)(P8)、果色(P9)、果長(P10)、果徑(P11)、果期持續(xù)天數(shù)(P12)。

采用1～9比率標度法[24]，通過兩兩比較各評價因子對四照花觀賞性的重要程度，構建判斷矩陣并進行一致性檢驗(表2)。當隨機一致性比率(CR)小于0.10時，判斷構建的矩陣通過一致性檢驗。

通過查閱文獻[25]并結合實際情況制定各評價因子的評分標準(表3)。分數(shù)越高，表示該指標對四照花觀賞價值評價的重要程度越高。根據(jù)制定的評分標準對供試四照花的12個觀賞指標進行打分，結合各指標的權重計算供試四照花觀賞價值的綜合得分，根據(jù)排序結果劃分等級。

表2 判斷矩陣及一致性檢驗1)

表3 四照花12個觀賞指標的評分標準

2 結果和分析

2.1 四照花物候期比較

由物候期觀察結果(表4)可知，所有四照花植株于4月初相繼進入萌芽期，花芽、葉芽逐漸膨大。植株在4月上旬長出新葉，并在4月中旬基本完成展葉，進入展葉盛期，展葉期可持續(xù)8～15 d。4月下旬至5月上旬，尖葉四照花、秀麗四照花和東京四照花進入春葉變色始期，葉片顏色逐漸由紅轉綠，而且，尖葉四照花春葉變色始期較秀麗四照花和東京四照花遲約2周，且其春葉變色期持續(xù)天數(shù)最少，僅21 d。

不同四照花的花期存在明顯差異。觀察發(fā)現(xiàn)，供試四照花的花期可從4月初持續(xù)到6月下旬，并且，日本四照花、四照花、四照花品種‘中國女孩’和大花四照花的花期明顯早于尖葉四照花、秀麗四照花和東京四照花。其中，大花四照花最先現(xiàn)蕾和開花且先花后葉，花苞片在4月上旬開始展開，6 d后進入盛花期，持續(xù)6 d后進入末花期；日本四照花、四照花及四照花品種‘中國女孩’的現(xiàn)蕾期和始花期較為接近，均在始花期開始11 d后進入末花期；尖葉四照花、秀麗四照花和東京四照花在5月下旬現(xiàn)蕾，并且秀麗四照花和東京四照花的現(xiàn)蕾期、始花期、盛花期和末花期較為接近，而尖葉四照花的整個花期較晚，從5月下旬持續(xù)到6月下旬。

觀察發(fā)現(xiàn)，四照花果實成熟后果實由青變紅或黃且果實變軟。日本四照花、四照花、四照花品種‘中國女孩’和大花四照花的幼果期、果熟期和落果期總體上早于尖葉四照花、秀麗四照花和東京四照花，并且，除尖葉四照花外，其余四照花的果實均在秋葉變色前成熟。尖葉四照花的果實在10月底成熟，約3周 后開始脫落；秀麗四照花和東京四照花的果實均在10月上旬成熟，前者果實成熟23 d后開始脫落，后者果實成熟31 d后開始脫落。

表4 供試四照花的物候期1)

秋季，尖葉四照花和東京四照花的葉片在10月下旬開始變色，而秀麗四照花的葉片則在10月中旬開始變色，3種四照花的葉色均由綠變紅，經(jīng)歷1～2周 時間葉片完全變色。大花四照花的秋葉變色期最早，在9月下旬開始變色，經(jīng)過3周多的時間大部分葉片由綠變紅。日本四照花、四照花及四照花品種‘中國女孩’的秋葉變色期完全一致。4種落葉四照花中，日本四照花、四照花及四照花品種‘中國女孩’落葉較早，均在10月8日葉片開始脫落，在11月30日大部分葉片脫落，而大花四照花卻落葉較晚，在11月20日葉片開始脫落，在12月4日大部分葉片脫落。

2.2 四照花觀賞價值綜合評價

2.2.1 各觀賞性狀權重排序 根據(jù)構建的判斷矩陣(表2)，從四照花觀賞價值來看，花苞片性狀的權重最大(0.623 2)；其次是葉片性狀，其權重為0.239 5；果實性狀的權重最小(0.137 3)。將目標層(A)對約束層(C)的權重與約束層(C)對指標層(P)的權重相乘，最終計算出指標層(P)各觀賞性狀對目標層(A)的權重，并進行排序，結果見表5。

由表5可以看出：花苞片顏色對目標層的權重最大，為0.312 2；其次是葉色變化，權重為0.155 2；花苞片形狀和花期持續(xù)時間對目標層的權重相等，均為0.092 7。單葉面積、有葉期、花苞片長、花苞片寬、果色、果長、果徑和果期持續(xù)時間對目標層的權重則相對較小。由此可見，花苞片顏色、葉色變化、花苞片形狀和花期持續(xù)時間是評價四照花觀賞價值的重要因子，總體來看，各評價因子對目標層的權重從大到小依次為花苞片性狀、葉片性狀、果實性狀，符合園林樹種觀賞適應性指標的篩選次序。

表5 四照花觀賞價值綜合評價中各觀賞性狀對目標層的權重和排序

2.2.2 觀賞價值等級評價 根據(jù)前述的評分標準分別對供試四照花的各觀賞性狀進行打分，并依據(jù)各觀賞性狀對目標層的權重，計算供試四照花觀賞價值的綜合得分，并按照其綜合得分的分值從大到小進行分級，結果見表6。

由表6可見：東京四照花觀賞價值的綜合得分最高，為3.350；四照花品種‘中國女孩’觀賞價值的綜合得分最低，為2.704；其余多數(shù)四照花觀賞價值的綜合得分在2.8～3.2之間。根據(jù)綜合得分，供試四照花的觀賞價值被分成3個等級：Ⅰ級包含東京四照花、大花四照花和秀麗四照花，其綜合得分均在3.1以上；Ⅱ級包含日本四照花和尖葉四照花，其綜合得分介于2.9～3.1；Ⅲ級包含四照花和四照花品種‘中國女孩’，其綜合得分均小于2.9。然而，筆者發(fā)現(xiàn)在大田栽培過程中，秀麗四照花的適應性較差，因此，將其歸入Ⅱ級，而東京四照花和大花四照花的大田適應性以及花、果實和秋葉的觀賞性俱佳(圖1)，是名副其實的優(yōu)質四照花資源。

表6 四照花各觀賞性狀的測度值及其觀賞價值的綜合得分和分級

1-3. 東京四照花C. hongkongensis subsp. tonkinensis (W. P. Fang) Q. Y. Xiang: 1. 花Flower; 2. 果實Fruit; 3. 秋葉Autumn leaf. 4-6. 大花四照花C. florida Linn.: 4. 花Flower; 5. 果實Fruit; 6. 秋葉Autumn leaf.

3 討論和結論

通常情況下，植物的觀賞價值多體現(xiàn)在葉片變色期、花期和果期，且其變異程度和豐富度因種類或品種不同而異，導致植物的觀賞價值差異較大。開花物候是植物生命周期的關鍵階段，該時期的植物觀賞價值通常最高。目前已有學者對山櫻花〔Prunusserrulata(Lindl.) G. Don ex London〕、紫薇(LagerstroemiaindicaLinn.)、常綠杜鵑亞屬〔Subgen.Hymenanthes(Blume) K. Koch〕和玉蘭〔Yulaniadenudata(Desr.) D. L. Fu〕等的開花物候進行了觀測[26-29]，充分了解了這些植物的開花物候特點，為其花期調控及新品種選育提供了研究依據(jù)。經(jīng)過觀測，作者發(fā)現(xiàn)四照花的觀賞價值不僅體現(xiàn)在花期和果期上，還體現(xiàn)在葉色的季節(jié)變化上?？傮w看來，四照花春葉變色期、花期、秋葉變色期和果期的觀賞價值均較為突出，分別出現(xiàn)在4月至5月、4月至6月、9月至11月以及9月至11月，年度觀賞時間在200 d以上。其中，落葉四照花的觀賞期橫跨春、夏、秋3個季節(jié)，而常綠四照花的觀賞期則貫穿一年四季，冬季彩葉更具觀賞價值。比較而言，落葉四照花的花期和果期總體上早于常綠四照花。近年來，隨著人們對城市景觀要求的不斷提高，現(xiàn)有的彩色植物已很難滿足人們對環(huán)境景觀的高標準要求，營造四季景觀已成為園林綠化的最大目標[30]。四照花的花、果、葉等可在不同季節(jié)呈現(xiàn)多姿多彩的景觀，能夠在時間和空間上有效拓展景觀效果；同時，人們還可以根據(jù)環(huán)境特點，定向選育觀賞價值更高的四照花品種。

層次分析法將定性分析與定量分析完美結合，既包含了主觀的邏輯判斷和分析，又發(fā)揮了定量分析的優(yōu)勢[31]。本研究通過構建判斷矩陣確定各觀賞性狀對四照花優(yōu)良觀賞價值的影響，在一定程度上避免了偶然因子造成的結果差異。結合四照花的觀賞特點和栽培特性，本研究選取與四照花葉片、花苞片和果實觀賞價值密切相關的12個觀賞指標，初步建立了四照花的觀賞價值綜合評價體系。由該評價體系可知，四照花的花苞片顏色、葉色變化、花苞片形狀和花期持續(xù)天數(shù)對目標層的權重明顯高于其他觀賞性狀，說明四照花的觀賞價值主要體現(xiàn)在花苞片顏色、葉色變化、花苞片形狀和花期持續(xù)天數(shù)上，豐富的花苞片顏色和葉色變化更具有觀賞價值。供試四照花中，東京四照花和大花四照花的觀賞價值綜合得分位居前2位，成為本研究篩選出的優(yōu)良四照花資源，該研究結果與作者觀察的大田栽培表現(xiàn)較為一致，說明本研究構建的四照花觀賞價值綜合評價體系對四照花觀賞價值評價具有較好的適用性。觀察發(fā)現(xiàn)，東京四照花的花苞片呈白色且尖端綴有紅色、在夏初即進入花期且花期持續(xù)時間較長，果實聚合、可食用，秋季葉色變?yōu)榱良t色；大花四照花的花苞片較大、卵圓形，花期在春末，果實離生，秋季葉色也變?yōu)榱良t色。值得一提的是，東京四照花為常綠植物，葉色在春季由紅變綠，在秋季又由綠變紅并持續(xù)整個冬季，具有較高的觀賞價值。四照花和四照花品種‘中國女孩’均為落葉植物，其觀賞價值綜合得分均低于常綠四照花，推測這可能與本研究的實驗地位于長三角地區(qū)，且該地區(qū)氣候具有高溫、高濕的特性有關[32]。

需要指出的是，雖然本研究篩選的優(yōu)良四照花與大田栽培表現(xiàn)一致，但研究中仍然存在一些缺陷和不足。首先，本研究選擇的評價指標多為花苞片、葉和果實的觀賞性狀，由于四照花還可作為生態(tài)樹種，其生態(tài)適應性也應該得到重視。因此，在后續(xù)研究中，可將生態(tài)作用與景觀美學價值相結合，綜合考慮各方面因子的影響，選擇更能體現(xiàn)四照花觀賞價值和應用價值的指標進行綜合評價，這也契合了當前生態(tài)保護的主流方向[33]。其次，本研究的觀測對象僅有7種四照花，并未涉及很多觀賞價值較高的四照花品種，如‘日落’(‘Riluo’)，需要在后續(xù)評價系統(tǒng)中加以補充和完善。

本研究結果顯示：四照花的觀賞價值主要體現(xiàn)在花苞片顏色、葉色變化、花苞片形狀和花期持續(xù)天數(shù)上，花苞片顏色和葉色變化的觀賞價值更高。綜合考慮，可將東京四照花和大花四照花作為四照花在長江中下游地區(qū)推廣和應用的備選對象。