30种观赏草在上海地区的观赏适应性评价

徐佩贤　钟军珺　陈嫣嫣　王昊彬　王瑛

摘要 通過层次分析法，从生态适应性和观赏性2个方面，选择抗寒性、抗热性、抗旱性、抗病虫害、抗倒伏、生长势、观赏价值、叶色、花序美感、花期、绿期11个评价因子，建立了上海地区观赏草评价指标体系，对上海地区常见的30种观赏草进行了评价，并分成5个等级。结果表明，I级：“矮”蒲苇（Cortaderia selloana “Pumila”）、“歌舞”芒（Miscanthus sinensis “Cabaret”）、粉穗狼尾草（Pennisetum alopecuroides “Viridescens”）等13种观赏草，有极强的抗性和观赏性，完全适合在上海地区推广;Ⅱ级：木贼（Equisetum hyemale）、知风草（eragrostis ferruginea）等8种观赏草，有较强的抗性和观赏性，可以在上海地区推广;Ⅲ级：“火焰”狼尾草（Pennisetum setaceum “Fireworks”）、羽绒狼尾草（Pennisetum setaceum）等3种观赏草观赏价值较高，但在抗寒性方面欠佳，只能作为一年生植物应用;IV级：香茅（Cymbopogon citratus）、“金叶”薹草（Carex oshimensis “Evergold”）等4种观赏草没有花序或花序观赏价值小，可在上海地区作为观叶植物推广;V级：“埃丽”蓝羊茅（Festuca glauca “Elijah Blue”）和海滨羊茅（Festuca glauca “Blausilber”）2种观赏草，花序观赏价值小，抗热性差，在上海夏季极易死亡，不宜在上海地区推广。

关键词 观赏草;层次分析法;生态适应性;观赏性

中图分类号 S731.2文献标识码 A文章编号 0517-6611（2020）22-0120-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.22.031

Ornamental-adaptability Evaluation of Thirty Ornamental Grasses in Shanghai

XU Pei-xian1，2， ZHONG Jun-jun1，2， CHEN Yan-yan1，2 et al

（1.Shanghai Municipal Landscape Management and Instructional Station， Shanghai 200020; 2. Shanghai Engineering Research Center of Urban Trees Ecological Application， Shanghai 200020）

Abstract An ornamental-adaptability evaluation system of ornamental grasses was established by method of Analytical Hierarchy Process （AHP） considering their ecological adaptability and esthetical value， which included 11 characteristics that was the plant resistances of cold， heat， drought， pests and lodging， as well as plant growth vigor， esthetical value， leaf color， beauty of its inflorescence， flowering period， and green period per year. This evaluation system was applied to evaluate 30 ornamental grass species which are commonly used in Shanghai area. The result showed that 30 ornamental grass species could be classified into 5 different grades. Grade I included 13 species with the strongest resistance to all stresses and highest esthetical value， such as Cortaderia selloana “Pumila”， Miscanthus sinensis “Cabaret” and Pennisetum alopecuroides “Viridescens”. They were the first recommended ornamental grass species in Shanghai. Grade Ⅱ included 8 species with the strong resistance to all stresses and high esthetical value， such as Equisetum hyemale and eragrostis ferruginea. They were the second recommended ornamental grass species in Shanghai. Grade Ⅲ included 3 species with the high esthetical value and low cold resistance， such as Pennisetum setaceum “Fireworks” and Pennisetum setaceum. They were only recommended for annual ornamental grasses in Shanghai. Grade IV included 4 species without inflorescence or lack of inflorescence beauty， such as Cymbopogon citratus and Carex oshimensis “Evergold”. They were only recommended for foliage plants in Shanghai. Grade V included 2 species without inflorescence beauty and poor heat resistance， which were Festuca glauca “Elijah Blue”and Festuca glauca “Blausilber”. They were difficult to survive during the summer months and should not be recommended in Shanghai.

Key words Ornamental grass;Analytical hierarchy process;Ecological adaptability;Ornamental value

基金项目 上海市绿化和市容管理局科学技术攻关项目（G180504）。

作者简介 徐佩贤（1984—），女，江苏邳州人，高级工程师，博士，从事园林植物栽培养护管理研究。*通信作者，高级工程师，硕士，从事园林植物应用研究。

收稿日期 2020-03-20

观赏草是指具细长线形叶的草本植物的总称，以禾本科为主，还包括部分莎草科、帚灯草科、香蒲科、灯心草科等植物，不包括竹类植物和草坪草[1]。近年来，观赏草因其观赏效果好、适应性强、生长速度快、养护成本低等优良的生物学特性，在园林中的应用越来越广泛[2-4]。围绕国家生态文明建设的战略要求，植物的低维护已成为我国城市绿化的生态化建设的主流。观赏草在园林中不仅能营造特色景观，而且对建设节约型、环保型生态园林景观具有积极的意义[5]。

观赏草种类繁多，近年来，观赏草在上海园林绿化景观中的应用日益增多，前期调研发现观赏草在上海园林绿化应用上存在一些问题，一是某些从外地盲目引进的观赏草在绿地中大规模推广应用，因其不能适应上海夏季高温多雨、冬季寒冷的气候条件，在绿地中往往长势较差或死亡;二是栽植时没有考虑观赏草种类特点及栽植地环境，导致观赏草生长不良，不能发挥其应有价值。因此，推广适宜上海地区生长的观赏草对充分发挥观赏草生态功能和景观功能，提高上海绿地景观质量具有重要意义。针对上述情况，该研究采用层次分析法，从定性与定量相结合的角度对上海地区栽植的30种观赏草进行评价，旨在筛选出在上海地区有较好适应性且观赏价值高的观赏草，为其在上海地区的推广应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2018年1—12月在上海精文绿化艺术发展有限公司观赏草研究中心示范园（31°05′N、121°42′E）进行。上海属北亚热带季风性气候，春秋较短，冬夏较长，全年极端最高温37.7 ℃，极端最低温-3 ℃，年平均气温18.3 ℃，年平均降雨量为1 271.9 mm，无霜期235 d。试验地土壤质地为壤质土，土壤有机质含量为2.603%，水解性氮含量为61.70 mg/kg，有效磷含量为13.17 mg/kg，有效钾含量为158.7 mg/kg，pH为8.07。

1.2 植物材料與培养

试验材料为上海地区常见栽培的30种（品种）观赏草（表1），其中禾本科25种、莎草科3种、木贼科1种、灯心草科1种。2017年4月，选择长势健壮的观赏草容器苗，按合理的栽植密度种植在示范园区，4次重复，试验小区面积为2.5 m×2.5 m。植物材料生长期间没有施肥，定期除杂草，常规修剪，根据土壤墒情和草种的耐旱程度适当浇水。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 物候期。

1—12月连续观察并记录观赏草返青期、始花期、落花期、枯黄期等指标。返青期：越冬后60%萌发绿叶旺盛生长;始花期：20%植株开花;落花期：60%植株花脱落;枯黄期：60%植株叶片枯黄[6]。花期就是始花期到落花期的实际天数，绿期就是返青期到枯黄期的实际天数。

1.3.2 形态学指标。

记录观赏草植株形态、叶色（常色叶/变色叶）、花序颜色（新抽生/成熟后）。

1.3.3 适应性。

1—12月每个月中旬观测记录观赏草生长势、抗病虫害性、抗倒伏指标，6—10月观测记录观赏草抗旱性、抗热性，1、2、12月观测记录观赏草抗寒性。各指标按弱、较弱、中等、强、较强分为5级，获得各指标平均得分，同时做好图片采集、天气记录工作。

1.4 评价方法

1.4.1 评价指标体系结构模型构建。

采用层次分析法，在调查研究的基础上，借鉴刘宝贤等[7]、刘杰等[8]对植物评价指标体系建立的方法，通过专家咨询，结合上海地区实际情况，从观赏草评价密切相关的适应性、观赏性2个方面选择11个评价指标，构建观赏草层次结构评价模型（图1）。第一层为目标层A，即对观赏草进行观赏适应性评价;第二层为约束层B，即评价观赏草的2个方面;第三层为指标层C，即对观赏草评价的具体11个指标;第四层为最低层，即待评的观赏草种类。

1.4.2 构造判断矩阵。

邀请8名观赏草专家对同一层次中诸因素的相对重要性按照1～9比率标度法进行判断（表2）[9]，构建了24个判断矩阵。

1.4.3 指标权重及一致性检验的计算。

运用Excel对24个判断矩阵进行计算[10]，经过一致性检验，均具有满意一致性，各判断矩阵一致性检验结果见表3 。认为各个专家的意见都同等重要，对计算所得的各位专家的权重向量进行算术平均，得到各指标的权重值。

1.4.4 评价标准及打分。

在对观赏草的物候期、外部形态、适应性及其他特性进行充分观察的基础上，同时参考了相关研究成果[11-12]，制定了五分制的评分标准（表4）。其中观赏价值、花序美感这2个指标分别于5、8、11月中旬打分评价，打分人员共10人，取10人打分的平均值。

1.4.5 观赏草评价计算。

若观赏草观赏适应性评价分值用Y表示，则Y=WiYi，Wi表示第i项指标的权重;Yi表示第i项指标得分值，Y值越大，观赏草评价总分就越高。

1.5 统计分析

采用Excel 2016软件对判断矩阵进行计算，得出权重，结合指标评分，计算出每种观赏草评价总分。

2 结果与分析

2.1 评价指标权重

由表5可以看出，约束层的两大类因子中，适应性的权重（0.688 3）大于观赏性的权重（0.311 7），适应性是观赏草选择的基础，某种观赏草若在某个地区推广，首先必须适应该地区的地理气候，其次才考虑观赏价值的大小。

在适应性指标层的权重排序中，抗热性C2>抗倒伏C5>抗寒性C3>抗旱性C1>生长勢C6>抗病虫害C4，其中抗热性、抗倒伏、抗寒性权重占比较大，分别为14.37%、12.97%、12.88%，抗热性和抗寒性对上海观赏草影响较大，这与上海天气夏季高温、冬季寒冷的特点有关，抗倒伏性指标权重也较大，倒伏的观赏草景观效果大大降低。在观赏性指标层的权重排序中，植株观赏价值C7>花序美感C9>叶色C8>花期C10>绿期C11，其中观赏价值和花序美感权重占比较大，分别为8.63%和7.46%。观赏草的抗病虫害指标权重最小，调研中未发现受病虫害侵害严重的观赏草。

2.2 观赏草植物观赏适应性评价

根据各指标评分标准（表4）和评价指标体系及权重（表5），对上海地区常见的30种观赏草进行观赏适应性评价，根据评分结果进行排序分级，分为I～V共5个等级，结果如表6所示。

I级——应用价值最高品种（得分≥4.25）：能够较好地适应本市的气候、土壤和环境条件，有极高的抗性和观赏性，这类观赏草有蒲苇类、芒类、“重金”柳枝稷、粉穗狼尾草、“喷泉”狼尾草、“小兔子”狼尾草以及粉黛乱子草等，完全适合在上海地区推广。

Ⅱ级——应用价值较高品种（3.90≤得分<4.25）：这类观赏草基本适应本市的气候、土壤和环境条件，有些品种有较高的观赏价值，如木贼、芦竹、知风草、小盼草等，可以在上海地区推广。

Ⅲ级——应用价值一般品种（3.75≤得分<3.90）：这类观赏草有较高的观赏价值，但在抗热性或抗寒性方面欠佳，对本市的气候、土壤和环境条件适应性较差。只能作为一年生植物应用，作为多年生推广应用尚存在一定的困难。

IV级——应用价值较低品种（3.50≤得分<3.75）：这类观赏草基本没有花序或花序观赏价值小，可在上海地区作为观叶植物推广。在适应性方面欠佳，上海极端寒冷天气下，香茅容易死亡，上海夏季的高温高湿环境下，薹草类长势欠佳。

V级——应用价值低品种（得分<3.50）：有“埃丽”蓝羊茅和海滨羊茅，这2种观赏草以观叶为主，花序观赏价值小，明显不抗热，在上海夏季极易死亡，不宜在上海地区推广。

3 讨论

3.1 观赏草评价方法和指标体系

观赏草评价方法和评价指标多种多样。胡静等[13]利用灰色关联度分析法，对陕西省50种观赏草资源的生境、抗性、植株观赏性、株高、叶色和花序这6个性状进行了综合评价。梁芳等[14]参考草坪草的评价方法，从涉及观赏性的丛高、叶宽、叶色、均一性、质地、覆盖度、绿期等指标以及涉及适应性的抗病性、抗寒性、抗热性等指标对北京地区薹草属植物资源进行综合评价。孟晓蕊[15]利用层次分析法，从观赏性、适应性、安全性3个方面对福州地区13种观赏草进行综合评价。邬晓红等[16]利用模糊综合评判模型，从观赏草的景观生态价值、景观资源价值、景观美学价值建立观赏草景观评价指标体系。该研究采用层次分析法，从适应性和观赏性2个方面评价观赏草。该方法定性与定量相结合，全程体现人的决策思维，具有综合性、系统性、简便性、准确性等特点，是一种有效的系统分析方法[17]。由于前期调研未发现该研究的30种观赏草中存在入侵性强的品种，因此评价指标体系中未设置安全性评价指标，仅设置适应性和观赏性指标。对于根系发达、靠根传播的观赏草，栽植时可采用控根板等隔离设施控制根系的蔓延。

3.2 观赏草适应性和观赏性评价

成活率是评价一种观赏草能否推广应用的关键指标[18]。该研究结果表明，I级和Ⅱ级观赏草耐寒性和耐热性较强，在上海不易死亡，可作多年生植物在上海地区栽培。Ⅲ级观赏草不耐寒，在上海无法露地越冬，常作一年生植物栽培。IV级观赏草中，香茅在春天修剪，且留茬高度在15 cm左右，可勉强在上海露地越冬，“金叶”薹草和“晨光”薹草不耐寒，不耐极端高温，在上海夏季和冬季长势欠佳。薹草类植物是一类耐阴性较强的种类，其返青较早、根茎发达且耐践踏，可作林下地被或建筑背阴处的地被植物。V级观赏草“埃丽”蓝羊茅和海滨羊茅，耐热性差，在上海夏季极易死亡，但在北京地区夏季能保持较好的观赏性[19]。

花序美感和叶色是评价观赏草观赏价值大小的重要因素[18]。该研究中，I级、Ⅱ级、Ⅲ级观赏草的花序观赏价值较大，有些花序经冬不落，其中以蒲苇类、芒类、狼尾草类花序的观赏价值最高;IV级和V级观赏草基本没有花序或花序观赏价值小，以观叶为主。上海地区大部分观赏草的叶色是绿色，少部分是花叶或金叶，蓝色系和红色系叶片的观赏草观赏价值高，种类非常少。“火焰”狼尾草和“紫叶”绒毛狼尾草叶色属于红色系，但耐寒性较差，“埃丽”蓝羊茅和海滨羊茅叶色属于蓝色系，但耐热性较差，因此若想更好地丰富上海地区观赏草的景观效果，还需要进一步研究观赏草在寒冷高温天气下的防护措施以及培育抗性强的新品种。

4 结论

综上所述，评价为I级的观赏草具有极高的抗性和观赏性，是上海市观赏草的首选种类;评价为Ⅱ级的观赏草可在绿化上尽可能选择和应用，丰富上海观赏草种类;评价为Ⅲ级和IV级的观赏草应用价值较低，只能在特定环境和需求下应用;评价为V级的观赏草夏季极易死亡，可用于冬季造景。

参考文献

[1] RICK DARKE.The color encyclopedia of ornamental grasses：Sedges，rushes，restios，cat-tails，and selected bamboos[M].Portland，Oregon：Timber Press，1999：29-48.