基于AHP的中国野生姜科植物观赏性评价
作者： 刘婷 刘颂颂 周海琪 苏纯兰 陈葵仙 罗永光
摘要 整理汇总我国姜科和闭鞘姜科植物资源中有观赏用途的植物131种，通过层次分析法建立姜科植物观赏价值评价的递阶层次模型，厘清我国观赏性姜科植物资源，选出观赏性好，适应性强，推广性高的姜科植物28种。
关键词 层次分析法；姜科植物；观赏性；乡土植物
中图分类号 S 688 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2024）16-0115-06
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.16.024
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
Ornamental Evaluation of Wild Zingiberaceae in China Based on AHP
LIU Ting， LIU Song-song， ZHOU Hai-qi et al
（Dongguan Institute of Forestry， Dongguan， Guangdong 523006）
Abstract In this paper， 131 species of Zingiberaceae and Costaceae from China were collected， and their ornamental uses were summarized， a hierarchical model of ornamental value of Zingiberaceae was established by AHP， and 28 species of Zingiberaceae with good ornamental， adaptability and popularization were selected.
Key words Analytic hierarchy process;Zingiberaceae;Ornamental;Native plants
基金项目 广东省林业科技创新项目“观赏性耐阴姜科植物筛选及利用研究”（2018KJCX048）。
作者简介 刘婷（1995—），女，广东丰顺人，硕士，从事森林生态研究。
*通信作者，研究员，从事林业生态相关研究。
收稿日期 2023-09-23
姜科植物的自然地理分布广泛，具有很强的环境适应能力，在环境保护、维持生态平衡等方面发挥着重要作用［1-3］；姜科植物花朵形态奇特、花色艳丽、叶片叶形婀娜多姿，植株造型多样，具有较高的观赏价值及园林应用前景［4-5］；姜科植物还是著名的食材与药用保健植物，其芳香气味能沁人心脾、舒解压力，具有提神醒脑的保健功效；挥发的萜类物质具有杀菌和清新空气的作用［2］。
随着城市经济的发展和城市结构、功能的细分，近年来，根据国家加快发展林下经济的意见，全国各地充分利用林地资源，林下空间和森林生态环境优势，大力发展林下经济，耐阴性强、观赏性好的植物在城市生态系统和城市景观营造中的重要性逐步显现出来［6］。
我国是姜科植物资源丰富的国家，其中野生姜科植物资源是大自然留给人类的珍宝［7］，但目前我国对姜科植物的观赏新品种和观赏性状的系统研究尚少，对姜科植物的观赏价值开发与园林应用并不多，景观应用较为广泛只有山姜属的艳山姜、花叶艳山姜［8］，姜花属的姜花、峨眉姜花［9］及姜属的红球姜等［10］，对于其余具有优良观赏特性的姜科植物，如山姜属、姜花属、姜黄属、闭鞘姜属、山柰属等［5］缺少关注和应用研究，有许多观赏价值高且有开发潜力大的物种在我国尚未得到很好的开发利用［1，10］。
因此，开展特色林下植物种质资源发掘与利用，种植耐阴的新优姜科植物，可大力推进我国的林下花卉产业，有利于推动我国林下经济产业的发展，又可营造优美林下特色景观，响应国家建设文明城市、花园城市和海绵城市的号召，将野生植物资源转化为商品应用于我国的城市景观与环境建设［2，11］。笔者采用AHP法，对我国野生姜科植物观赏性进行评价。
1 材料与方法
1.1 研究对象
借助植物智网站（https：//www.iplant.cn/）和《中国姜科植物资源》（2016年出版），整理汇总姜科和闭鞘姜科有观赏用途的植物131种，记录其科、属、种、株高、冠幅、花期、果期、绿期、适应性等，用于后续评价姜科植物的观赏性。
1.2 评价方法
1.2.1 评价模型的建立。
通过查阅文献及问询林业和园林专业的专家，将该模型分为3层——目标层、准则层、指标层。目标层是建立评价模型的目的，目标层（A）：姜科植物观赏价值评价。准则层（C）：典型观赏价值（C1）、生长适应性（C2）。
为保证指标的全面性和合理性，将查阅文献资料得出的25个指标层因子，制作成专家意见征询表，专家们对指标的重要性进行赋分后，对每个指标进行平均值的计算和排序；确定指标层（P）：包括18个指标（P1～P18），建立姜科植物观赏价值评价的递阶层次模型（图1）。
1.2.2 构建判断矩阵及其一致性检验。
借助SPSSAU完成构造判断矩阵A～C、C1～P、C2～P，判断两两层次与两两指标之间的重要程度，对得出的数值进行量化，对矩阵的一致性进行检验判断。
1.2.3 指标层各项评分标准的确定。
邀请10位园林专业人士按照评分标准共同参与打分，利用将Excel收回评分表进行整理，得出姜科植物观赏价值指标平均分［12］，评分标准见表1。
2 结果与分析
2.1 判断矩阵的一致性检验
通过AHP构建A-C、C1-P、 C2-P共3个判断矩阵，并求出各评价指标的权重，计算结果见表2～4。3个判断矩阵的CR值均小于0.1，说明该判断矩阵通过一致性检验。
同层次中所有影响因子对于相对的最高层重要性权重的排序数值就是层次总排序。在计算出标准层各影响因子的具体评价标准相对于该约束层的权重后，与约束层的权重进行比较，即可得出各标准层中各影响因子相对于目标层的总排序权重，结果见表5。
2.2 观赏性指标评分结果
邀请30位园林专业人士或从业人员参与打分，按照表5的评分标准进行打分，将回收评分表进行整理，计算所需评价植物的2个方面18个指标综合评价值，综合评价值越高，植物的湿地生态修复应用综合价值越高。结果见表6。
2.3 观赏性综合评价值
将姜科植物观赏价值指标平均分与对应的权重相乘，计算出该植物对于某一指标的评价值，如水山姜按标准层的18个指标得分分别是P1=4.2，P2=5.0，P3=3.5，P4=4.2，P5=2.0，P6=2.5，P7=3.0，P8=4.9，P9=4.0，P10=2.2，P11=1.3，P12=3.3，P13=4.0，P14=3.0，P15=4.8，P16=3.1，P17=3.5，P18=3.0；再根据指标层（P）相对于目标层（C）的总排序权重加权综合，算出综合评价得分为3.571，具体列式如下：
综合评价值=4.2×0.101 2+5.0×0.080 9+3.5×0.090 8+4.2×0.074 9+2.0×0.063 5+2.5×0.035 1+3.0×0.048 3+4.9×0.043 4+4.0×0.020 2+2.2×0.033 8+1.3×0.045 3+3.3×0.029 1+4.0×0.106 4+3.0×0.029 2+4.8×0.053 6+3.1×0.056 6+3.5×0.031 0+3.0×0.056 6
2.4 观赏等级评定
根据k-均值聚类分析的结果，将131种姜科植物分为3类，3类的聚类中心和个案数分别为Ⅰ类28个，Ⅱ类62个，Ⅲ类41个。
观赏价值Ⅰ级的姜科和闭鞘姜科植物，包括水山姜、云南草蔻、益智、多花山姜、花叶山姜、艳山姜、茴香砂仁 、砂仁、心叶凹唇姜、莴笋花、闭鞘姜、玫瑰闭鞘姜、郁金、顶花莪术、姜黄、舞花姜、双翅舞花姜、矮姜花、红姜花、姜花、峨嵋姜花、黄姜花、姜荷花、紫花山柰、山柰、海南三七、喙花姜、红球姜28种（表7）。
3 结论与讨论
目前，在种类众多的姜科植物中，山姜属、姜花属的部分种类得到较多应用，并在市场上广泛流通［13］，许多观赏价值较高的姜科植物尚未得到保护与开发，而且多为原生种或自然变异种类，新优品种的选育有待进一步加强，以丰富种类单调的姜科花卉园林市场［14-15］。
该研究整理汇总我国姜科和闭鞘姜科植物资源中有观赏用途的植物131种，通过层次分析法建立姜科植物观赏价值评价的递阶层次模型；厘清我国观赏性姜科植物资源，选出观赏性好、适应性强、推广性高的姜科植物28种，为我国园林造景和城市绿化提供了新的选择。
在保护和利用本土姜科植物的基础上，应有意识地优先开发广东省特有种，形成地域特色，同时注意色彩、高度的搭配，姜科植物观赏特性差异大，花色、花期、株高多样化，合理搭配，可以形成四季有景、错落有致的立体观赏效果。
参考文献
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