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景天科多肉植物品种资源评价体系构建及应用

花匠小妙招
2024-11-27 21:55

0. 引言

【研究意义】多肉植物又名多浆植物，原产于墨西哥半沙漠地带，茎叶肥厚多汁，种类繁多，多为一二或多年生草本植物[1]。景天科多肉植物（Crassulaceae）约有35个属和23个杂交属，1600 余种，形态多样，叶色艳丽，体型小巧，观赏价值高，应用范围广，成为当今园艺爱好者最喜爱的花卉种类之一[2−4]。国内引进较多的有景天属（Sedum L.）、拟石莲花属（Echeveria DC.）、厚叶草属（Pachyphytum L.）和青锁龙属（Crassula L.）等，其中景天属引入品种最多，约有350～500种[5−6]。近年来，我国多肉植物引种量持续上升，但国内对于多肉植物的研究仍处于起步阶段，缺乏对新品种生长特性、适应性等方面的综合评价[7]，导致引种成功率较低，经济效益受损，制约了多肉规模化生产和多肉产业可持续发展。为此开展景天科多肉植物综合评价，筛选出观赏价值高、适应性强、市场需求大、适宜本土栽培的多肉品种，降低盲目引种造成的经济损失具有重要意义。【前人研究进展】植物品种资源评价多采用层次分析法、主成分分析法、灰色关联度法和聚类分析法等数理评价方法[8−10]。层次分析法（Analytic hierarchy process）简称 AHP法，是由美国运筹学家托马斯·塞蒂（T.L.Saaty）提出的融合定性与定量分析的系统评价方法，灵活性强、实用性高，具有极高的可行性和科学性，被广泛应用于观赏植物种质资源筛选评价领域[11−12]，在牡丹、玫瑰、茶用菊[13−17]等多种观赏植物评价中取得良好效果。目前有关多肉植物的研究多侧重于资源分类、栽培技术和生物活性等领域[18−20]。王琦[21]筛选出匍地仙人掌、仙人镜、胧月等高食用价值和观赏价值的多肉植物，可露地栽培推广应用；董艳芳等[22]对29种多肉植物开展引种栽培试验，筛选出火祭、乙女心、虹之玉等适宜在武汉地区推广的多肉品种。【本研究切入点】目前多肉植物研究较多集中于观赏性、食用价值等部分性状评价，关于品种资源综合性评价研究较少，尚缺乏系统、定量化综合评价体系的构建。福建省位于东南沿海，气候高温高湿，夏季降雨量大，生态环境与多肉植物原生境墨西哥存在较大差异，尽管已有新疆、昆明等地开展的多肉资源评价研究[23−24]，但多肉植物在我国东南地区综合评价研究鲜见报道，尤其缺乏多肉植物越夏适应性评价研究。【拟解决的关键问题】在对收集的多肉植物品种资源多年栽培试验的基础上，将AHP层次分析法与K-Means聚类分析法相结合，构建多肉植物品种资源综合评价体系，对48个景天科多肉植物品种进行综合评价与分析，以期筛选出综合性状优的品种，为多肉植物科学引种和推广应用提供依据。

1. 材料与方法

1.1 栽培地与试验材料

试验在福建省农业科学院埔垱院区居家园艺工程化实验室（119°28′E，26°08′N）多肉植物资源保存圃进行。居家园艺工程化实验室内配置有智能薄膜温室，温室肩高5.0 m，顶高7.0 m，外遮阳高8.2 m，有半拱开启式天窗、外遮阳系统、风机湿帘降温系统及温度智能化记录系统，冬季室温保持0 ℃以上，夏季室温低于35 ℃。温室内保存的48个景天科多肉植物品种资源，均引种自云南（表1）。2018年11月至2023年11月连续5年开展温室栽培试验。试验材料为长势一致、健康无病虫害的二年生盆栽苗，试验苗床离地高约1 m，平均日照时长为7～8 h。栽培基质为进口泥炭、椰糠、珍珠岩、蛭石按3∶2∶1∶1体积比混配。连续5年对不同品种形态特征、物候特性和适应性表现进行观测，所有品种均在温室独立功能区内自然生长，栽培条件与管理方法一致（图1）。

表 1 景天科多肉植物品种资源

Table 1. Crassulaceae germplasms

编号
Code 品种
Variety 属名
Generic name 编号
Code 品种
Variety
属名
Generic name 1 蓝苹果
Echeveria 'Blue Elf' 拟石莲花属
Echeveria DC. 25 东云
Echeveria agavoides 'Lemaire' 拟石莲花属
Echeveria DC. 2 丸叶松绿
Sedum lucidum 'Obesum' 景天属
Sedum L. 26 丸叶红司
Echeveria nodulosa 'Maruba' 拟石莲花属
Echeveria DC. 3 筒叶花月
Crassula oblique 'Gollum' 青锁龙属
Crassula L. 27 水蜜桃
Echeveria chihuahuaensis 'Poelln' 拟石莲花属
Echeveria DC. 4 火祭
Crassula capitella 'Campfire' 青锁龙属
Crassula L. 28 劳尔
Sedum clavatum 'Loire' 景天属
Sedum L. 5 蒂亚
xSedeveria 'Letizia' 景天和拟石莲花属杂交
xSedeveria 29 紫乐
Graptopetalum 'Purple Delight' 风车草属
Graptopetalum Rose 6 奥普琳娜
Graptoveria 'Opalina' 风车草属
Graptopetalum Rose 30 达摩宝珠
Sedum dendroideum M. 景天属
Sedum L. 7 塔洛克
Sedum 'Joyce Tulloch' 景天属
Sedum L. 31 万圣节法师
Aeonium 'Halloween' 莲花掌属
Aeonium Webb & Berthel. 8 乌木
Echeveri agavoides 'Ebony' 拟石莲花属
Echeveria DC. 32 白美人
Pachyphytum bracteosum 厚叶草属
Pachyphytum Link 9 星乙女
Crassula perforata T. 青锁龙属
Crassula L. 33 红钻
Sempervivum tectorum L. 莲花掌属
Aeonium Webb & Berthel. 10 红稚莲
Echeveria 'Minibelle' 拟石莲花属
Echeveria DC. 34 漫画汤姆
Sedum 'Comic Tom' 景天属
Sedum L. 11 红宝石
Echeveria 'Pink Rubby' 景天和拟石莲花属杂交
xSedeveria 35 虹之玉
Sedum x rubrotinctum 'Clausen' 景天属
Sedum L. 12 爱星
Crassula rupestris F. 青锁龙属
Crassula L. 36 子持白莲
Echeveria prolifica 'Meyrán' 拟石莲花属
Echeveria DC. 13 唐印
Kalanchoe thyrsifolia 伽蓝菜属
Kalanchoe Adans. 37 雪兔
Echeveria 'Snow Bunny' 拟石莲花属
Echeveria DC. 14 黑爪
Echeveria cuspidata 'Zaragozae Kimnach' 拟石莲花属
Echeveria DC. 38 柳叶莲华
xSedeveria 'Hummellii' 景天和拟石莲花属杂交
xSedeveria 15 碧桃
Echeveria 'Peach Pride' 拟石莲花属
Echeveria DC. 39 绮罗
Echeveria 'Luella' 拟石莲花属
Echeveria DC. 16 酥皮鸭
Echeveria 'Supia' 拟石莲花属
Echeveria DC. 40 婴儿手指
Pachyphytum rzedowskii 'García' 厚叶草属
Pachyphytum Link 17 沙漠之星
Echeveria shaviana 'Truffles' 拟石莲花属
Echeveria DC. 41 乒乓福娘
Cotyledon orbiculata 'Oophylla' 银波锦属
Cotyledon Tourn. ex L. 18 锦晃星
Echeveria pulvinata 'Rose' 拟石莲花属
Echeveria DC. 42 厚叶月影
Echeveria elegans 'kesselringiana' 拟石莲花属
Echeveria DC. 19 春萌
Sedum 'Alice Evans' 景天属
Sedum L. 43 静夜
Echeveria derenbergii 'Purpus' 拟石莲花属
Echeveria DC. 20 露娜莲
Echeveria 'Lola' 拟石莲花属
Echeveria DC. 44 铭月
Sedum adolphi H. 景天属
Sedum L. 21 桃美人
Pachyphytum 'Blue Haze' 厚叶草属
Pachyphytum Link 45 菲欧娜
Echeveria 'Fiona' 拟石莲花属
Echeveria DC. 22 祗园之舞
Echeveria shaviana 'Pink Frills' 拟石莲花属
Echeveria DC. 46 格林
x Graptoveria 'A Grim One' 风车草属
Graptopetalum Rose 23 阿尔巴佳人
Echeveria 'Alba Beauty' 拟石莲花属
Echeveria DC. 47 山地玫瑰
Aeonium 'Greenovia' 莲花掌属
Aeonium Webb & Berthel. 24 墨西哥雪球
Echeveria 'Mexican Snowball' 拟石莲花属
Echeveria DC. 48 冰莓
Echeveria 'Rasberry ice' 拟石莲花属
Echeveria DC.

图 1 景天科多肉植物温室栽培

A：多肉植物资源圃； B：代表性彩叶品种，B1～B4分别为火祭、红宝石、水蜜桃和奥普琳娜；C：代表性肉质叶品种，C1～C4分别为福娘、格林、桃美人和婴儿手指；D：代表性形姿奇特品种，D1～D4分别为山地玫瑰、柳叶莲华、万圣节法师和酥皮鸭。

Figure 1. Greenhouse cultivated Crassulaceae plants

A：Succulent plants garden; B：representative varieties with colored leaves B1-4: Crassula capitella 'Campfire', Sedeveria 'Pink Rubby', Echeveria chihuahuaensis 'Poelln', and Graptoveria 'Opalina', respectively; C：representative varieties with fleshy leaves C1-4: Cotyledon orbiculata 'Dinteri', x Graptoveria 'A Grim One', Pachyphytum 'Blue Haze', and Pachyphytum rzedowskii 'García', respectively; D：representative varieties with unique shapes and postures D1-4: Aeonium 'Greenovia', xSedeveria 'Hummellii', Aeonium 'Halloween', and Echeveria 'Supia', respectively.

1.2 性状指标测定

参考姜明丽等[24]、杜忠友等[25]的方法，测定观赏特性指标：（1）叶色、叶肉质程度、株型：采用目测法，每年11月叶变色期早晨掰取健康饱满叶片记录叶色、叶肉质程度，目测确定株型紧凑程度(图1B—D）；（2）花色、花期、花香、花密度：盛花期时测评各品种花色、花香、自然花期、开花率及开花数量。参考李素华[26]、马剑[27]等的方法，结合本研究前期栽培生理试验结果[28−30]，测定适应性指标：（1）越夏适应性：根据夏季7～9月温室自然升温过程中植株生长表现测评，并统计越夏成活率；（2）越冬适应性：根据冬季12月至次年1月自然降温过程中植物生长表现测评，并统计越冬成活率；（3）耐旱性：采用盆栽控水法，每年7月1日对供试植株充分浇水后再断水处理，干旱胁迫 20 d后观察长势并统计成活率；（4）耐涝性：采用浸盆法，每年7月1日对供试植株进行淹水处理，淹水胁迫 10 d后观察长势并统计成活率；（5）抗病害能力：统计各品种病虫害发生率，病虫害发生率/%=（出现病虫害株数/观测总株数）×100。各品种随机选择30株用于性状指标测定，每个月最后一天记录各品种长势情况。

1.3 综合评价体系的构建

采用AHP层次分析法建立景天科多肉植物品种资源多层次综合评价体系，体系分为4层：目标层（Z），对景天科多肉植物品种综合评价；约束层（C），含观赏特性（C1）、适应性（C2）和潜在应用价值（C3）；标准层（P）：包括叶色（P1）、花期（P4）、越夏适应性（P7）、抗病害能力（P11）等14个具体的评价因子集合；最底层D，由待测多肉植物品种构成（表2）。

表 2 景天科多肉植物品种综合评价结构体系

Table 2. Comprehensive evaluation on Crassulaceae cultivars

目标层（Z）
Target layer（Z）约束层（C）
Constraint layer（C）标准层（P）
Standard layer（P）最底层（D）
Bottom layer（D）景天科多肉植物品种综合评价
Comprehensive evaluation of
Crassulaceae plant varieties 观赏特性（C1)
Ornamental
characteristics 叶色（P1） Leaf color 待评价的多肉品种资源集合

Collection of Crassulaceae plant varieties
resources to be evaluated

叶肉质化程度（P2） The succulent level of leaves 形姿（P3） Shape and posture 花期（P4） Florescence 花密度（P5） Flower density 花色（P6） Flower color 适应性（C2）
Adaptability 越夏适应性（P7）Summer adaptability 越冬适应性（P8） Overwintering adaptability 耐旱性（P9） Drought resistance 耐涝性（P10） Waterlogging resistance 抗病害能力（P11） Disease resistance 生长势（P12） Growth potential 潜在应用价值（C3)

Potential application
value

栽培管理难易程度（P13）
Difficulty of cultivation and management 香气（P14） Aroma 1.4 指标权重的构建及一致性检验

基于已构建的综合评价体系，按照 1～9 比例标度法，基于各层次评价因子对目标层的相对重要性进行两两相互比较，构造Z～Ci、C～Pi共4个判断矩阵。判断矩阵一致性检验是评价结果合理性的前提条件。假设判断矩阵Z有如下关系： zij = zik /zjk ( i，j，k = 1，2，3，…，n) ，若判断矩阵具有满意的一致性，则zij ≈ zik /zjk。以CI为判断矩阵偏离一致性指标，检验公式为：

$$ C I=frac{displaystylesum_{i=2}^n lambda i}{n-1}=frac{lambda_{max} -n}{n-1} $$

其中，λmax为判断矩阵的最大特征根，$ n $为判断矩阵阶数，CR为随机一致性比率，RI为平均随机一致性指标，RI值参考侯秋梅[14]、李素华[26]等研究。以CR=CI/RI＜0.10为标准，判断矩阵是否有满意的一致性[15−16]。一致性检验通过后，计算出各指标的总排序权重，即标准层P中各因子对目标层Z的权向量，权重值的大小反映了该指标对评价结果的贡献度。

1.5 评价标准的制定与综合评价等级划分

参考前人已有的植物观赏性与适应性综合评价标准[31−33]，综合多肉植物自身形态特征、适应性表现及园艺专家、栽培管理人员意见，拟定各因素的4分制评价标准（表3）。按照评分标准对各评价指标进行打分，根据总排序权重加权计算出各品种综合评价得分$ U $，$ U= $ $ displaystylesumlimits_{i = 1}^n {(QiSi)} $，式中，$ Qi $表示第$ i $项指标的总排序权重，$ Si $表示某品种第$ i $项评价因子得分，n为评价因子数。

表 3 景天科多肉植物各评价因子的评分标准

Table 3. Standards for scoring on evaluation criteria of Crassulaceae cultivars

因子
Factor 评价分值 Evaluation score 4 3 2 1 叶色(P1）
Leaf color 彩叶（叶色＞3种），叶缘红边
明显
Colorful leaves (leaf color ＞ 3 kinds), with obvious red edges 彩叶（叶色＞2种），叶缘红边较明显
Colorful leaves (leaf color ＞ 2 kinds), with obvious red edges 彩叶（叶色1～2种），无明显红边
Colorful leaves (1 ～ 2 kinds of leaf colors), without obvious red edge 叶色较淡，纯色，无
红边
Light and solid leaves，without red edge 叶肉质化程度(P2）
The succulent level of leaves 肥厚、肉质
Plump and fleshy 较肥厚
Less plump 中等
Medium 薄
Thin 形姿(P3)
Shape and posture 奇特、优美、紧凑
Peculiar, beautiful and compact 优美、较紧凑
Beautiful and compact 一般
Average 松散
Loose 花期(P4)
Florescence ＞150 120～150 90～120 ＜90 花密度（P5）
Flower density 极繁密
Extremely dense 繁密
Dense 中密
Medium dense 稀疏
Sparse 花色（P6）
Flower color 花色＞3种，浓艳、独特
More than 3 colors, colorful and unique 花色＞2种，较艳
More than 2 colors, colorful 纯色，花色较淡
Solid and light color 纯色，花色淡，无光泽
Solid，light and dull color 越夏适应性（P7)
Summer adaptability 无热害，存活率＞85%
No heat damage and survival rate＞85% 10%～30% 热害，存活率为75%～85%
10%～30% heat damage and survival rate is 75% to 85% 30%～50% 受热害，存活率为60%～75%
30%～50% heat damage and survival rate is 60% to 75% ＞50% 受热害，存活率＜60%
＞50% heat damage and survival rate＜60% 越冬适应性（P8）
Overwintering adaptability 无寒害，存活率＞85%
No cold damage and survival rate＞85% 10%～30% 寒害，存活率为75%～85%
10%～30% cold damage
and survival rate is 75% to 85% 30%～50% 受寒害，存活率为60%～75%
30%～50% cold damage
and survival rate is 60% to 75% ＞50% 受寒害，存活率＜60%
＞50% cold damage, and survival rate＜60% 耐旱性（P9)
Drought resistance 强 Strong 较强 Strong 中等 Moderately 弱 Weak 耐涝性 (P10）Waterlogging resistance 强 Strong 较强 Strong 中等 Moderately 弱 Weak 抗病害能力（P11)
Disease resistance 危害程度小于整株的15%The degree of harm is less than 15% of the entire plant 危害程度小于整株的30%
The degree of harm is less than 30% of the entire plant 危害程度小于整株50% The degree of harm is less than 50% of the entire plant 危害程度大于整株 50%，死亡率＞50%The degree of harm is greater than 50% of the entire plant, and the mortality rate is greater than 50% 生长势(P12）
Growth potential 新梢萌发能力强，生长速度快
Strong sprouting ability and fast growth rate of new shoots 新梢萌发能力较强，生长速度较快
Less strong sprouting ability and fast growth rate of new shoots 新梢萌发能力一般，生长速度中等
Sprouting ability of new shoots is average and moderate growth rate of new shoots 不能萌发新梢、生长缓慢
Unable to sprout new shoots and slow growth rate of new shoots 栽培管理难易程度（P13）
Difficulty of cultivation and management 极易栽培
Very easy to cultivate 易栽培
Easy to cultivate 仅适合温室栽培
Only suitable for greenhouse cultivation 对栽培环境要求严苛，本土栽培困难
Cultivation environment is strict and local cultivation is difficult 香气（P14）
Aroma 浓香、甜香
Strong and sweet
fragrance 清香
Delicate fragrance 微香
Slightly fragrance 无香味
Fragrance free 1.6 数据统计与分析

运用Yaahp7.5软件对各评价因子进行赋权，判定矩阵检验一致性，运用SPSS 21.0软件进行K-Means聚类分析并确定综合评价等级。

2. 结果与分析

2.1 矩阵一致性检验及评价指标权重确定

由矩阵一致性检验结果可知，4个矩阵CR值均在一致性范围之内（CR＜0.1）（表4），说明构建的判断矩阵各因素权重赋值合理，具有满意的一致性，符合体系要求。约束层3个指标中，C1＞C2＞C3，观赏特性（C1）和适应性（C2）所占权重之和约0.9，表明二者是主体评价指标，潜在应用价值（C3）仅作为辅助评价指标。再从总排序权重结果来看，对综合评价值影响最大的前5个因子分别为叶色P1（0.1560）、叶肉质化程度P2（0.1560）、越夏适应性P7（0.1249）、形姿P3（0.0876）和花期P4（0.0876），这5个指标权重之和占总权重的61.2%，说明这5个指标是多肉综合价值评判的关键因子。长势P 12（0.0179）虽对综合评价值影响最低，但在适应性观测评价中不容忽视。

表 4 判断矩阵一致性检验及各层次综合赋权结果

Table 4. Consistency of matrix and ranking weight of indicators

层次体系
Hierarchical model 判断矩阵
Judgement matrix 权重Wi 总排序权重Q
Total ranking 一致性检验
Consistency test Z-Ci Z C1 C2 C3 C1 1 2 5 0.5695 C2 1/2 1 4 0.3331 λmax=3.0246 C3 1/5 1/4 1 0.0974 CR=0.0212＜0.1 C1-Pi C1 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P1 1 1 2 2 3 4 0.2739 0.1560 P2 1 1 2 2 3 4 0.2739 0.1560 P3 1/2 1/2 1 1 2 3 0.1537 0.0876 P4 1/2 1/2 1 1 2 3 0.1537 0.0876 P5 1/3 1/3 1/2 1/2 1 2 0.0888 0.0505 λmax=6.0413 P6 1/4 1/4 1/3 1/3 1/2 1 0.0559 0.0318 CR=0.0067＜0.1 C2-Pi C2 P7 P8 P9 P10 P11 P12 P7 1 2 3 4 4 5 0.3751 0.1249 P8 1/2 1 2 3 3 4 0.2436 0.0811 P9 1/3 1/2 1 2 2 3 0.1505 0.0501 P10 1/4 1/3 1/2 1 1 2 0.0886 0.0295 P11 1/4 1/3 1/2 1 1 2 0.0886 0.0295 λmax=6.0718 P12 1/5 1/4 1/3 1/2 1/2 1 0.0538 0.0179 CR=0.0116＜0.1 C3-Pi C3 P13 P14 P13 1 2 0.6667 0.0649 λmax=2 P14 1/2 1 0.3333 0.0325 CR=0＜0.1 2.2 景天科多肉植物综合评价

运用K-Means聚类方法得出综合评价值的聚类中心，分别为3.26、 2.85、2.43 和1.59，运用最小距离法结合聚类中心值，将48个品种分为4个等级，用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示，分别代表综合评级优、良、中等和一般。各品种综合评价和评分等级如表5所示。根据评价结果，第Ⅰ级为综合性状最优的7个品种，分值排序为乌木＞紫乐＞阿尔巴佳人＞奥普琳娜＞丸叶红司＞蓝苹果＞碧桃。第Ⅱ级为爱星等综合性状良好的14个品种（图2）。第Ⅲ级的为酥皮鸭等20个品种，综合性状中等。第Ⅳ级的为子持白莲等7个品种，K-Means 值仅1.59，综合评价值与前3个等级差距较大。

表 5 景天科多肉综合评价及其评分等级

Table 5. Comprehensive evaluation and grades of Crassulaceae plants

编号
Code 品种
Variety 总分
Synthesis score 等级
Grade 编号
Code 品种
Variety 总分
Synthesis score 等级
Grade 1 蓝苹果
Echeveria 'Blue Elf' 3.12 Ⅰ 25 东云
Echeveria agavoides 'Lemaire' 2.82 Ⅱ 2 丸叶松绿
Sedum lucidum 'Obesum' 2.70 Ⅱ 26 丸叶红司
Echeveria nodulosa 'Maruba' 3.19 Ⅰ 3 筒叶花月
Crassula oblique 'Gollum' 2.44 Ⅲ 27 水蜜桃
Echeveria chihuahuaensis'Poelln' 2.58 Ⅲ 4 火祭
Crassula capitella 'Campfire' 2.57 Ⅲ 28 劳尔
Sedum clavatum 'Loire' 2.23 Ⅲ 5 蒂亚
xSedeveria 'Letizia' 2.83 Ⅱ 29 紫乐
Graptopetalum 'Purple Delight' 3.36 Ⅰ 6 奥普琳娜
Graptoveria 'Opalina' 3.21 Ⅰ 30 达摩宝珠
Sedum dendroideum M. 2.56 Ⅲ 7 塔洛克
Sedum 'Joyce Tulloch' 2.43 Ⅲ 31 万圣节法师
Aeonium 'Halloween' 2.52 Ⅲ 8 乌木
Echeveri agavoides 'Ebony' 3.57 Ⅰ 32 白美人
Pachyphytum bracteosum 2.99 Ⅱ 9 星乙女
Crassula perforata T. 2.52 Ⅲ 33 红钻
Sempervivum tectorum L. 2.18 Ⅲ 10 红稚莲
Echeveria 'Minibelle' 2.96 Ⅱ 34 漫画汤姆
Sedum 'Comic Tom' 2.71 Ⅱ 11 红宝石
Sedeveria 'Pink Rubby' 2.41 Ⅲ 35 虹之玉
Sedum x rubrotinctum 'Clausen' 1.33 Ⅳ 12 爱星Crassula rupestris F.
2.99 Ⅱ 36 子持白莲Echeveria prolifica 'Meyrán'
1.79 Ⅳ 13 唐印
Kalanchoe thyrsifolia 2.72 Ⅱ 37 雪兔
Echeveria 'Snow Bunny' 1.78 Ⅳ 14 黑爪
Echeveria cuspidata 'Zaragozae Kimnach' 2.93 Ⅱ 38 柳叶莲华
xSedeveria 'Hummellii' 1.65 Ⅳ 15 碧桃
Echeveria 'Peach Pride' 3.11 Ⅰ 39 绮罗
Echeveria 'Luella' 1.50 Ⅳ 16 酥皮鸭
Echeveria 'Supia' 2.62 Ⅲ 40 婴儿手指
Pachyphytum rzedowskii 'García' 2.46 Ⅲ 17 沙漠之星
Echeveria shaviana 'Truffles' 2.84 Ⅱ 41 乒乓福娘
Cotyledon orbiculata 'Oophylla' 2.84 Ⅱ 18 锦晃星
Echeveria pulvinata 'Rose' 2.45 Ⅲ 42 厚叶月影
Echeveria elegans 'kesselringiana' 2.89 Ⅱ 19 春萌
Sedum 'Alice Evans' 2.90 Ⅱ 43 静夜
Echeveria derenbergii 'Purpus' 1.56 Ⅳ 20 露娜莲
Echeveria 'Lola' 2.49 Ⅲ 44 铭月Sedum adolphi H.
2.83 Ⅱ 21 桃美人
Pachyphytum 'Blue Haze' 2.56 Ⅲ 45 菲欧娜
Echeveria 'Fiona' 2.31 Ⅲ 22 祗园之舞
Echeveria shaviana 'Pink Frills' 2.09 Ⅲ 46 格林
x Graptoveria 'A Grim One' 2.42 Ⅲ 23 阿尔巴佳人
Echeveria 'Alba Beauty' 3.22 Ⅰ 47 山地玫瑰
Aeonium 'Greenovia'
1.54 Ⅳ 24 墨西哥雪球
Echeveria 'Mexican Snowball' 2.39 Ⅲ 48 冰莓
Echeveria 'Rasberry ice' 2.43 Ⅲ

图 2 评价等级优良的21个景天科多肉品种

Figure 2. Twenty-one Crassulaceae varieties of excellent grade as rated by K-Means clustering

3. 讨论与结论

景天科多肉植物品种资源繁多，但品种间生物学特性差异大，营养供应、光温需求、水分调控等各不相同。因此，针对福建省气候和生态环境特点，构建多肉植物品种资源评价体系，能快速有效地筛选出优良品种资源作为育种亲本，为多肉植物新品种选育和种质资源创新利用奠定基础。本研究基于多年栽培试验数据，从多肉植物观赏特性、适应性和潜在应用价值3个层面进行综合评价，将AHP层次分析法和K-Means聚类分析法相结合，构建多肉植物综合评价体系，解决了评价指标单一、赋权主观和个别指标量化难等问题。本研究确定的14个综合评价指标均通过一致性检验（判断矩阵 CR＜0.1），说明指标和权重设置较为客观合理。

观赏特性为多肉植物最重要的评价层面，形姿与色彩的搭配能呈现多层次的园林景观效果。本研究基于多肉自身叶片肥厚、形姿奇特的外形特点，确立叶色、叶肉质化程度、形姿和花期为观赏特性核心评价因子，符合审美需求，也与实地观测结果相符。前人研究多以叶片性状观测为主，如李素华等[26]以叶形、叶色、株型和呈彩期作为多肉植物外观质量评价指标。本研究增加花期、花密度和花色作为评价因子，突出多肉植物花叶共赏特性，使观赏性评价更全面。适应性是多肉植物第二重要的评价层面。福建省夏季湿热的气候条件和栽培环境与多肉原产地差距较大，较难满足部分新品种生长，多肉植物越夏已经成为我国南方地区栽培难点。目前多肉适应性研究以单一逆境因子评价居多，如杨澜等[34]对多肉植物在贵阳山地越冬表现进行观测，筛选出30个生长良好、适宜越冬的多肉品种。目前，多肉植物越夏适应性和耐涝能力评价研究较为缺乏，多肉植物夏季生长受各种逆境因子综合影响，不同品种长势和形态表现差异显著。本研究重点考量越夏适应性，也结合越冬适应性、耐旱、耐涝和抗病害能力等多种适应性指标作为共同指标，使评价结果更具有实践指导意义。香气能增加多肉经济价值与市场潜力，养护管理难度评估能为品种资源规模化种植提供参考[35]，本研究将栽培难易程度和香气作为潜在价值评价因子，可补充评价多肉综合价值。

本研究应用K-Means 聚类分析法将48个多肉植物品种划分为4个等级。Ⅰ级7个品种综合评价分值最高，观赏性与适应性最强，如乌木呈标准莲座状，外形霸气，叶片为半透明翡翠绿，具明显黑红边和斑点，观赏性很强；紫乐彩叶特征明显，叶片为浓郁的紫色，形似风车，越夏能力强；阿尔巴佳人叶色丰富，呈彩期长，栽培容易，成活率高。第Ⅱ级的为爱星等14个品种，综合性状良好，观赏性较强，仅在1～2个指标上的表现稍弱于Ⅰ级品种，种植时需结合品种特点选用适宜的栽培技术。Ⅰ级和Ⅱ级品种占全部品种的43.75 %，在叶色、越夏适应性、花期等权重较大的指标上表现优异，可重点繁育和推广栽培。第Ⅲ级的为酥皮鸭等20个品种，婴儿手指、万圣节法师等品种外形奇特，但适应性较弱，引种时根据实际需要选用。第Ⅳ级的为子持白莲等7个品种，综合评值与前3个等级差距较大，观赏性与适应性均较弱，静夜、虹之玉等品种易感病虫害、越夏死亡率较高，本土栽培较为困难。

多肉植物品种资源评价和筛选是个复杂系统，需要综合运用多种数理评价方法，才能科学、系统地对多肉植物资源进行全面、客观的评价。本研究建立的综合评价体系可以满足福建省多肉品种资源综合评价的要求，筛选出Ⅰ级和Ⅱ级共21个观赏特性与适应性兼具的优良品种，均叶色丰富，外形独特优美，花期长，易栽培推广，具有产业化推广繁育的潜力。综合评价结果与试验地观测效果基本一致，该评价结果可为多肉植物科学种植和选种提供参考。