全 文 ：第 32卷 第 6期 西 南 师 范 大 学 学 报(自然科学版) 2007年 12月
Vol.32 N o.6 Journal of Southwest China Normal University(Natural Science) Dec. 2007
文章编号:1000-5471(2007)06-0066-06
南天竹秋季观赏特性评价①
唐 丽1 , 刘友全1 , 钟秋平1 , 2
1.中南林业科技大学 , 湖南 长沙 410004;2.中国林科院 亚热带林业实验中心 , 江西 分宜 336600
摘要:在充分考虑影响南天竹观赏特性的各种因素和指标上 , 应用灰色关联度分析法 , 对湖南地区 13 个地理种源
秋季观赏特性进行了综合评价 , 其中 8 个种源与理想种源的关联度大于 0.5 , 说明湖南地区南天竹地理种源中绝
大多数具有较好的观赏价值.并把关联度值与其变异系数进行相关分析.结果均为显著相关 , 因此 , 认为用灰色
关联度方法能够较好地评价南天竹的观赏特性.并选出了 3 个观赏特性在湖南表现最好的优良南天竹地理种源 ,
为科学 、 合理地选择园林观赏植物提供了可靠的理论基础和科学依据.
关 键 词:南天竹;观赏特性;灰色关联度;综合评价
中图分类号:S68 文献标识码:A
观赏性是体现观赏植物价值的重要因素 , 但其评价至今尚无统一标准与可行方法 , 这对科研和生产中
比较多种观赏植物的观赏性带来了诸多不便.本文试图应用模糊数学方法对观赏植物南天竹的观赏性进行
评价 , 以求得比较客观而统一可比的结果[ 1-2] .
南天竹观赏特性的综合评价应用灰色系统理论中的灰色关联分析法进行 , 其基本思路是根据曲线几何
形状的相似程度来判断关联程度 , 把供试品种看作一个灰色系统 , 每个性状则为灰色系统中的一个因素.
参考选优目标 , 以供试地理种源各观赏特性上限为依据 , 构造出“理想观赏种源” .“理想观赏种源”要求各
项性状指标均为所有地理种源中的最优值.计算供试地理种源与理想种源的灰色关联度 , 对湖南南天竹观
赏特性进行评价[ 3-11] .
1 材料和方法
1.1 试验材料
试验于 2005年 4月至 2006年 12月在湖南长沙中南林业科技大学植物园同一试验地进行.对湖南地
区的 13个地理种源进行栽培比较试验.试材由各地区提供.表 1列出了试验所用 13个地理种源来源.
表 1 南天竹 13个不同地理种源
编号 来源 备注 编号 来源 备注
V01 洪江 怀化地区 V08 韶山 湘潭地区
V02 柏加 浏阳地区 V09 张家界 湘西地区
V03 岳阳县 岳阳地区 V10 衡山 衡阳地区
V04 黄花 长沙地区 V11 芦淞区 株洲地区
V05 邵东 邵阳地区 V12 宜章 郴州地区
V06 桃江 益阳地区 V13 新化 娄底地区
V07 祁阳 永州地区
① 收稿日期:2007-09-25
基金项目:湖南省教育厅科学研究项目 (05C328).
作者简介:唐 丽(1966-), 女 , 湖南祁阳人 , 副教授 , 博士生 , 主要从事森林培育及观赏园艺的教学与科研工作.
1.2 种植与管理
试验地点在湖南长沙 , 试验地土壤肥力中等;pH 值 5.1;年最低气温-2 ℃.最高气温 43 ℃, 年降雨
量 1 200 ～ 1 700 mm.所有试验种源于 2005年春季移栽到试验区 , 每个地理种源 30株 , 移栽于试验区内 ,
进行灌溉 、施肥等经营管理措施.2005-2006年度对每个地理种源进行观赏特性的调查.
1.3 试验方法
试验地面积 600 m2 , 试验采取随机区组排列 , 不设重复 , 行距 40 cm , 株距 30 cm , 计算的数据取两年
的平均值.调查时随机取样 10株 , 采用灰色关联度法对各观赏性状进行分析.
1.4 评价原理和方法
(1)评价原理:灰色关联分析是对一个系统发展变化态势的定量比较和描述 , 它定量地刻画了系统发
展过程中各因素之间的相对变化情况.在系统发展过程中 , 寻求系统各因素之间的主次关系 , 找出影响目
标值的重要因素.各因素的重要性是以关联度表示的 , 关联度大的 , 则表示参考指标重要 , 关联序的变化
意味着因子间关系的变化.同时 , 当样本的个数发生变化时 , 关联度值发生变化 , 而关联序基本保持稳定 ,
即因子的相对重要性保持稳定[ 12-15] .
应用灰色关联度分析法 , 首先将各指标的实际值转化为评价值 , 以消除指标量纲化的影响 , 参考列 X0
均取最高值 , 计算评价数列 X i与参考数列 X 0 之间的关联系数 , 通过加权关联度的大小比较 , 对 13个南天
竹地理种源观赏特性进行数量化的综合评价[ 16] .
(2)观赏特性评价指标标准
每个地理种源选取有代表性的 10株进行调查.测定指标包括长势 、叶色 、果色 、整株观赏性 、叶色观
赏期 、果色观赏期等.为了较准确地对南天竹的观赏性进行客观评价 , 对描述性观赏性状首先确定评价标
准 , 然后采取专家打分方式进行数量化评价[ 17] .数量化评分标准列于表 2 , 打分取平均值.
表 2 南天竹观赏特性评价标准
评价等级 长势 植株观赏性 叶色 叶色观赏期 果色 果色观赏期
5 强壮 好 紫红色 长 紫红色 长
4 较强壮 较好 红色 较长 红色 较长
3 中等 一般 浅红色 中等 浅红色 中等
2 较弱 较差 绿色 较短 绿色 较短
1 死亡 无观赏价值 褐色 短 褐色 短
(3)数据分析方法
采用灰色关联分析方法 , 以参试的13个南天竹地理种源作为一个灰色系统 , 每一地理种源为系统中的
一个元素[ 18 , 19] , 对性状的量化值进行标准化及无纲量化处理后 , 以理想种源性状评价值(各性状值均为 5)
为参照 , 计算不同地理种源综合性状的关联系数及关联度.参考关联分析法[ 20-27] , 首先 , 将原始数据均值
化 , 得到无量纲化的数据 , 然后求差数列 , 公式为■i(k)= x0(k)-xi(k) , 其中 xi(k)是变换后的第 i个
地理种源的第 k 个性状值 , ■i(k)是第 i个地理种源的第 k 个性状与参考性状的绝对差值;再求二级极差:
m1=minmin■i(k), M1=maxmax■i(k).
灰色关联系数按下式计算:r[ x0(k), x i(k)] =[ m1+ρM1〗/[ ■i(k)+ρM1〗 (1)
式中ρ为分辨系数 , 其取值区间为[ 0 , 1] , 一般常取ρ=0.5.
n为性状指标数 n=6.
为了便于比较 , 将一个地理种源各个性状的灰关联度系数平均起来 , 利用平均值进行比较 , 这个平均
值就叫等权关联度 , 即: r i = 1
n ∑
n
i=1
roi(k) (2)
加权关联度 R i = ∑n
i=1
wi ×roi(k) (3)
其中 w i 为 各关联系数的权重.利用模糊数学理论构建判断矩阵求权重 , 见表 3.
67第 6期 唐 丽 , 等:南天竹秋季观赏特性评价
根据 R 大小来评价各地理种源的优劣.
2 结果与分析
2.1 观赏性评价及数据的无量纲处理[ 28-34]
按表 2评价标准对移植栽培的 13个地理种源南天竹的不同观赏性状进行评价 , 结果列于表 3.
表 3 南天竹观赏特性评价
品种编号 长势 观赏性 叶色 叶色观赏期 果色 果色观赏期
V0 5 5 5 5 5 5
V 01 2.5 3.6 3.4 2.8 3.6 3.5
V 02 5 5 4.6 4.5 5 5
V 03 5 4.8 4.8 4.6 4.6 4.7
V 04 3.6 3.4 4.8 4.6 4.8 5
V 05 3.2 3.4 3.2 3 2.8 3
V 06 1.8 2 2.1 2.4 1.8 1.8
V 07 5 3.2 2.8 2.8 2.4 2.6
V 08 4 4.2 3.8 2.8 2.8 2.6
V 09 1.6 2.8 1.8 2 1.8 1.8
V 10 3.5 3.4 4.8 4.6 3.6 3.4
V 11 2 3.6 2.8 3.2 1.2 2.8
V 12 5 1.8 3.8 3 2.8 3
V 13 2 2.4 3.2 3 2.8 3
2.2 关联系数及关联度计算
由于各性状量纲不一致 , 故需在分析之前将原始数据进行无量纲化处理 , 常用的方法有初值化和均值
化等 , 为便于分析 , 本研究采用初值化 , 即用表 3中数列 V 0 去除各数列值(包括数列 V 0 本身), 求得的数
据见表 4无量纲化后供试地理种源与理想种源主要性状平均值.
表 4 无量纲化后供试地理种源与理想种源主要性状平均值
K X(1) X(2) X(3) X(4) X(5) X(6)
X0 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
X1 0.50 0.72 0.68 0.56 0.72 0.70
X2 1.00 1.00 0.92 0.90 1.00 1.00
X3 1.00 0.96 0.96 0.92 0.92 0.94
X4 0.72 0.68 0.96 0.92 0.96 1.00
X5 0.64 0.68 0.64 0.60 0.56 0.60
X6 0.36 0.40 0.42 0.48 0.36 0.36
X7 1.00 0.64 0.56 0.56 0.48 0.52
X8 0.80 0.84 0.76 0.56 0.56 0.52
X9 0.32 0.56 0.36 0.40 0.36 0.36
X 10 0.70 0.68 0.96 0.92 0.72 0.68
X 11 0.40 0.72 0.56 0.64 0.24 0.56
X 12 1.00 0.36 0.76 0.60 0.56 0.60
X 13 0.40 0.48 0.64 0.60 0.56 0.60
用表 4求出 X 0 数列与 X i 数列在第 k 点的绝对差值 Δi(k)= x0(k)-xi(k) (i=1 , 2 , 3…13 , k=1 ,
2 , 3…6), 结果如表 5.
68 西南师范大学学报(自然科学版) 第 32卷
表 5 供试地理种源的绝对差值
K X(1) X(2) X(3) X(4) X(5) X(6)
Δ1(k) 0.50 0.28 0.32 0.44 0.28 0.30
Δ2(k) 0.00 0.00 0.08 0.10 0.00 0.00
Δ3(k) 0.00 0.04 0.04 0.08 0.08 0.06
Δ4(k) 0.28 0.32 0.04 0.08 0.04 0.00
Δ5(k) 0.36 0.32 0.36 0.40 0.44 0.40
Δ6(k) 0.64 0.60 0.58 0.52 0.64 0.64
Δ7(k) 0.00 0.36 0.44 0.44 0.52 0.48
Δ8(k) 0.20 0.16 0.24 0.44 0.44 0.48
Δ9(k) 0.68 0.44 0.64 0.60 0.64 0.64
Δ10(k) 0.30 0.32 0.04 0.08 0.28 0.32
Δ11(k) 0.60 0.28 0.44 0.36 0.76 0.44
Δ12(k) 0.00 0.64 0.24 0.40 0.44 0.40
Δ13(k) 0.60 0.52 0.36 0.40 0.44 0.40
根据表 5数据 , 根据公式(1)计算供试地理种源各性状与理想种源的关联系数如表 6.
表 6 供试地理种源的关联系数
K X(1) X(2) X(3) X(4) X(5) X(6)
ξ1(k) 0.43 0.58 0.54 0.46 0.58 0.56
ξ2(k) 1.00 1.00 0.83 0.79 1.00 1.00
ξ3(k) 1.00 0.90 0.90 0.83 0.83 0.86
ξ4(k) 0.58 0.54 0.90 0.83 0.90 1.00
ξ5(k) 0.51 0.54 0.51 0.49 0.46 0.49
ξ6(k) 0.37 0.39 0.40 0.42 0.37 0.37
ξ7(k) 1.00 0.51 0.46 0.46 0.42 0.44
ξ8(k) 0.66 0.70 0.61 0.46 0.46 0.44
ξ9(k) 0.36 0.46 0.37 0.39 0.37 0.37
ξ10(k) 0.56 0.54 0.90 0.83 0.58 0.54
ξ11(k) 0.39 0.58 0.46 0.51 0.33 0.46
ξ12(k) 1.00 0.37 0.61 0.49 0.46 0.49
ξ13(k) 0.39 0.42 0.51 0.49 0.46 0.49
Wk 0.05 0.25 0.10 0.25 0.10 0.25
根据式(2)、式(3)计算各地理种源的等权关联度 、等权关联序 、加权关联度 、加权关联序 , 结果如表 7.
表 7 供试地理种源的关联度及排序
关联度 V01 V 02 V03 V 04 V 05 V06 V 07 V08 V 09 V 10 V11 V 12 V 13
等权关联度 r i 0.52 0.94 0.89 0.79 0.5 0.39 0.55 0.56 0.39 0.66 0.46 0.57 0.46
等权关联序 8 1 2 3 9 13 7 6 12 4 11 5 10
加权关联度 R i 0.53 0.93 0.87 0.8 0.5 0.39 0.49 0.54 0.4 0.65 0.49 0.49 0.47
加权关联序 6 1 2 3 7 13 9 5 12 4 10 8 11
根据灰色关联分析的原则 , 关联度值越大说明与理想种源越接近 , 其观赏价值越高.由表 7结果可看
出 , 浏阳柏加南天竹的观赏性评价最高 , 与理想种源的关联度达 0.94.其次依次为岳阳县的南天竹 、长沙
黄花的南天竹 、衡山的南天竹 、郴州宜章南天竹 、韶山南天竹 、永州祁阳的南天竹 、怀化洪江南天竹与理想
种源的关联度分别为 0.89 , 0.79 , 0.66 , 0.57 , 0.56 , 0.55 , 0.52 , 均超过 0.5 , 最差的是张家界南天竹和
益阳桃江南天竹 , 与理想种源的关联度仅为 0.39.次之为株洲芦淞区和娄底新化的南天竹 , 与理想种源的
关联度为 0.46.
2.3 各性状对南天竹观赏特性优劣评价的重要性
南天竹各性状的权重系数不同 , 权重系数越高 , 性状越重要.试验结果表明 , 各性状的重要排序依次
为整体观赏性 、叶色观赏期 、果色观赏期 、叶色 、果色.这为南天竹在园林中应用提供了确定不同性状的选择
69第 6期 唐 丽 , 等:南天竹秋季观赏特性评价
重要程度及选择强度的参考依据.
2.4 各地理种源南天竹观赏特性优劣评价
从表 7中可知 , 13个南天竹地理种源 , 按从优到劣排序 , 依次为长浏阳柏加南天竹 、岳阳县南天竹 、
黄花机场南天竹 、衡山南天竹 、宜章南天竹 、韶山南天竹 、祁阳南天竹 、洪江南天竹 、汨罗南天竹 、株洲芦
淞区南天竹 、娄底新化南天竹 、张家界南天竹 、益阳桃源南天竹.浏阳柏加的南天竹在 13个测试地理种源
排名第一 , 观赏特性极好 , 景观美观最优.
2.5 灰色关联度与观赏性及变异系数的相关性
对灰色关联度 、观赏性及变异系数进行相关分析 , 结果观赏性与灰色关联度值相关系数为 0.74 , 达极
显著水平;变异系数与灰色关联度值相关系数为-0.46 , 达显著水平.说明用灰色关联度一个指标可同时
评价南天竹的长势和观赏性.
3 结果与讨论
由表 7可看出 , 13个南天竹地理种源中 , 有 8个种源与理想种源的关联度大于 0.5.说明湖南地区南
天竹种质中绝大多数具有较好的观赏价值.其中 , 浏阳柏加南天竹的长势及其他各项观赏性评价指标均达
最优.而其他两种益阳桃江南天竹 、张家界南天竹与理想种源的关联度均低于 0.5 , 不宜直接用于城市园
林景观绿化.株洲南天竹 、郴州南天竹长势及观赏性状评价明显低于其他地理种源 , 而邵东南天竹叶片颜
色虽然具有较高的观赏价值 , 但其他观赏性评价值很低 , 直接影响其观赏性综合评价.
综合分析南天竹 13个地理种源 , 浏阳柏加南天竹 、岳阳县南天竹 、黄花机场南天竹 、衡山南天竹 、宜
章南天竹 、韶山南天竹 、祁阳南天竹等 7种源南天竹应用于园林绿化可产生很好的景观效果 , 且各有优势.
洪江南天竹和新化南天竹在秋季的观赏性很好 , 且叶片颜色是红色 , 美中不足的是这两种南天竹的长势观
赏性较差 , 评价值分别只有 2.0和 2.5 , 降低了整体的美感 , 所以应用中应适当促进其长势 , 才能发挥其应
有的观赏性.
用灰色关联度评价南天竹观赏性时 , 确定权重系数的方法除灰色关联度法 , 还有德尔菲法 、判断矩阵
法 、专家确定法等.选择评价南天竹的性状还要根据观赏目标 、园林应用实际来确定 , 怎样选用较少的性
状指标 , 最大限度准确评价南天竹的优劣 , 以便减少工作量还需要进一步研究.
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Ae Comprehensive Evaluation about Ornamental
Characters of Nandina domestica in Autumn
TANG Li1 , LIU You-quan1 , ZHONG Qiu-ping1 , 2
1.Central South University of Forestry &Technology , Changsha 410004 , Hunan , China ;
2.The Experimental Centre of Subtropical Forestry , Fenyi 336600 , Jiangxi , China
Abstract:13 dif fe rent varieties dist rict of Nandina in Hunan w ere evaluated comprehensively by g rey co r-
relat ive analy sis method.A lots of facto rs and index w ere considered to impacting o rnamental character of
Nandina.T he cor relat ion deg ree o f 8 different sources w ere mo re than 0.5 , i t show ed that the ornamental
value of N andina domestica is higher in Hunan.Grey correlation deg ree and variat ion coef ficient w ere rela-
tively analy zed , the result show ed that it s is co rrelation notable.So g rey co rrelative analy sis method w as a
bet ter w ay to comprehensive evaluat ion about ornamental characters o f Nandina.Three Kinds of best
Nandina in Hunan w ere selected , thus theo retically and scientifically it has provided the basis of choo sing
and applying Gardens ornamental plants.
Key words:Nandina domest ica;Ornamental characters;Grey correlative Deg ree;Comprehensive evaluation
责任编辑 汤振金
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