《热带农业科学》2023年第9期整期拼接版

发布时间:2023-10-27 | 杂志分类:其他
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《热带农业科学》2023年第9期整期拼接版

袁滨 等 毛木耳发酵料堆细菌群落多样性分析 - 47 -全长 16S rRNA 序列,在不考虑测序平台、测序质量等条件下,模拟对比 6 个常用连续扩增区域发现,V3-V4 区和 V4-V5 区在各分类层级鉴定的准确性最高。在微生物多样性的分析时,可优先选择 V3-V4 区。因此,本研究拟采用 16S rDNA的 V3-V4 区进行发酵料微生物多样性分析。PCR 扩增条件如下:94℃ 2 min,然后 98℃10 s,62℃ 30 s (16S V4 区时,为 55℃ 30 s),68℃ 30 s 进行 30 个循环,最后 68℃ 5 min。使用扩增引物 341F: CCTACGGGNGGCW GCAG;806 R: GGACTACHVGGGTATCTAAT,产物片段长度约为 466 bp。PCR 反应进行一式 3 份。扩增体系:50 μL 混合物,包含 5 μL 10×KOD 缓冲液,5 μL 2 mmol/L dNTPs,3 μL 25 mmol/L MgSO4,1.5 μL 下游引物(10 μmol/L),1 μL KOD 聚合酶,100 ng 模板 DNA。从 2%琼脂糖凝胶中... [收起]
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《热带农业科学》2023年第9期整期拼接版
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袁滨 等 毛木耳发酵料堆细菌群落多样性分析

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全长 16S rRNA 序列,在不考虑测序平台、测序

质量等条件下,模拟对比 6 个常用连续扩增区域

发现,V3-V4 区和 V4-V5 区在各分类层级鉴定的

准确性最高。在微生物多样性的分析时,可优先

选择 V3-V4 区。因此,本研究拟采用 16S rDNA

的 V3-V4 区进行发酵料微生物多样性分析。

PCR 扩增条件如下:94℃ 2 min,然后 98℃

10 s,62℃ 30 s (16S V4 区时,为 55℃ 30 s),

68℃ 30 s 进行 30 个循环,最后 68℃ 5 min。使

用扩增引物 341F: CCTACGGGNGGCW GCAG;

806 R: GGACTACHVGGGTATCTAAT,产物片段

长度约为 466 bp。PCR 反应进行一式 3 份。扩增

体系:50 μL 混合物,包含 5 μL 10×KOD 缓冲液,

5 μL 2 mmol/L dNTPs,3 μL 25 mmol/L MgSO4,

1.5 μL 下游引物(10 μmol/L),1 μL KOD 聚合

酶,100 ng 模板 DNA。从 2%琼脂糖凝胶中搜集

扩增子,使用 AxyPrep DNA 凝胶提取试剂盒

(Axygen Biosciences,Union City,CA,USA)

按照制造商的说明进行纯化,并使用 ABI StepOnePlus 实时 PCR 系统(Life Technologies,Foster

City,USA)进行定量。纯化后的扩增子根据

Illumina 平台进行 PE250 模式上机测序。该项工

作委托广州基迪奥生物科技有限公司完成。

(3)OTU 聚类与 PCA 分析 使用 Uparse

(Edgar, 2013)软件将测序获得的 Clean tags 进行聚

类,设置相似度≥97%聚类为同一个操作分类单

元(Operational taxonomic units, OTU)。采用

UCHIME 算法对 Clean tags 存在的嵌合体进行检

查和过滤,获得的 Effective tags 进行 OTU 丰度统

计和其他后续分析。选取丰度最高的 Tag 作为每

个 OTU 的代表序列,计算每个 OTU 在各个样品

中的 tags 丰度信息。基于 OTU 列表的物种丰度

信息,进行主成分分析(PCA,Principal Component

Analysis);基于欧式距离(Euclidean distances)

进行方差分解,对多维数据进行降维,从而提取

出数据中最主要的元素和结构,研究样本间的组

成距离关系。分析结果中,样品微生物组成越相

似,反映在 PCA 图中的距离越近。

(4)稀释曲线及α多样性分析 稀释曲线

(Rarefaction curve)用于评价测序量是否足以覆

盖所有类群。不同阶段的发酵料 ACE 指数的稀释

曲线,反映物种丰富度的变化趋势,ACE 指数越

大,表明物种丰富度越高。采用α多样性指数

Shannon、Simpson 和 Pielou 分析样品中微生物群

落多样性与复杂度,指数越高表明群落多样性越

高。采用 UPGMA 2.2.1(非加权组平均法)展现

各个样品的关系和样品分组。

(5)物种组成分析 利用注释软件 RDP 2.2

(Edgar, 2013)将 OTU 代表序列比对到 SILVA 数据

库,进行物种分离注释,设置阈值为 0.8~1.0。根

据不同样品的微生物物种组成分布,采用 R 语言

ggplot 2 包绘制物种丰度堆叠图。

(6)指示物种分析 采用 R 语言 labdsv 包计

算比较组各个样品中丰度值>0 且总占比>0.1%的

物种在每个分组的 indicator value,找出各个组的

指示物种。使用 cross-validation 进行统计检验,

获得 P 值。

2 结果与分析

2.1 培养料发酵效果与营养成分变化情况

培养料刚堆积发酵时升温较慢,36 h 后料堆

50 cm 深处料温达到 52℃,之后逐渐上升,至第

3 天后料温达到 65~73℃,保持约 3 d,之后料温

逐渐下降,料温降至约 60℃前开始翻堆,翻堆后

当天料温即可达 50℃以上,并快速上升,2 d 后

料温达到 65~70℃。毛木耳培养料发酵后期,料

堆高温保持的时间逐渐减少,料温下降速度增加,

若没有及时翻堆,料堆表面温度过低,可能会出

现墨汁鬼伞,浪费培养料营养,而且料堆底部会

因缺氧而局部厌氧发酵,因此后期翻堆间隔时间

逐渐缩短。发酵成功的培养料,颜色由本色逐渐

变为灰褐色,pH 约 7.5,有大量白色放线菌等有

益菌的生长,料堆没有刺鼻的氨味,而是有一股

清香味。

发酵前后,培养料营养成分发生较大的变化。

从表 1 可以看出,培养料全氮含量从发酵前的

0.43%提高至发酵后的 0.83%,C/N 从 88.0 降低至

43.92;粗纤维含量从 45.88%减少至 39.56%,可

溶性糖含量减少更加显著,从 1.95%减少至

0.52%。发酵前后,全氮含量增加了 93.02%,粗

纤维和可溶性糖含量分别减少了 13.78% 、

73.33%。真菌是喜糖生物,在形成菌落初期主要

利用葡萄糖、果糖等可溶性糖类,发酵料不容易

感染链孢霉可能与可溶性糖等物质的减少有关。

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2023 年 9 月 热带农业科学 第 43 卷第 9 期

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表 1 发酵料营养成分分析

培养料 有机碳

/%

全氮

/%

粗纤维

/%

可溶性

糖/%

C/N

发酵前 37.84 0.43 45.88 1.95 88.00

发酵后 36.45 0.83 39.56 0.52 43.92

2.2 扩增子 16S rDNA 测序数据分析

2.2.1 OTU 聚类与α多样性分析 对每个时期的

16S rDNA 进行测序数据及质控后,共获得 2 768

296 条有效序列,平均每份样品获得 106 473 条。

每个时期的 OTU 平均数目分别为 2 807、2 271、

2 553、2 465 和 2 106 个。ACE 指数稀释曲线如

图 1 显示,所有样本的测序深度趋于平台期,曲

线趋于平缓,已覆盖了大部分微生物,表明测序

数据足够符合分析要求。从不同阶段的 OTU 数目

可以看出,随着发酵与翻堆次数的增加,微生物

的丰富度整体呈现逐渐降低趋势,第 4 次发酵与

翻堆的 OTU 数目最低,平均为 2 106 个(表 2),

局部在第 2 次翻堆有细微反弹。

图 1 发酵料堆不同阶段的 ACE 指数稀释曲线

ACE 稀释曲线中,横坐标为从某个样本中随

机抽取的测序条数,纵坐标为基于该测序条数能

构建的 OTU 数量的指数,用来反映测序深度是否

达到饱和的情况,不同的样本使用不同颜色的曲

线表示。

表 2 基于细菌 16S rDNA 测序的发酵料堆不同阶段的细菌群落文库构建引物及 OTU 信息

料堆发酵阶段 间隔时间/d 扩增区域 引物名称及序列(5’-3’) 有效标识 操作分类

单元总数

建堆期 D0 10 V3+V4 区 341F: CCTACGGGNGGCWGCAG

806R: GGACTACHVGGGTATCTAAT 106 225 2 807

第一次发酵与翻堆 D10 8 V3+V4 区 341F: CCTACGGGNGGCWGCAG

806R: GGACTACHVGGGTATCTAAT 102 286 2 271

第二次发酵与翻堆 D20 7 V3+V4 区 341F: CCTACGGGNGGCWGCAG

806R: GGACTACHVGGGTATCTAAT 110 709 2 553

第三次发酵与翻堆 D30 5 V3+V4 区 341F: CCTACGGGNGGCWGCAG

806R: GGACTACHVGGGTATCTAAT 107 400 2 465

第四次发酵与翻堆 D40 5 V3+V4 区 341F: CCTACGGGNGGCWGCAG

806R: GGACTACHVGGGTATCTAAT 106 022 2 106

注:有效标识.不同发酵阶段测序质控后的平均有效数据,后续分析用该数据进行;操作分类单元总数.不同发酵阶

段测序质控后的 OTU 总数量。

α多样性是指特定生态系统内的多样性情

况,通常利用物种丰富度(种类情况)与物种均

匀度(分布情况)2 个重要参数来计算。α多样

性指数(Shannon、Simpson、Pielou,图 2-A、2-B、

2-C)的组间差异性统计检验表明,D0 时期微生

物物种丰富度较高,D30 与 D40 时期的微生物多

样性会显著低于 D10 与 D20 时期。据多样性指数

分析显示,在建堆前期微生物种类和数量有上升,

这可能是由于堆肥初期营养比较丰富,培养料中

易被降解的有机质的存在使得一些竞争性菌滋

生,微生物数量升高。随着发酵的进行,嗜热微

生物的大量繁殖进一步消耗了这些易于降解的碳

源,这些竞争性菌大量死亡,于是微生物多样性指

数下降[14]。

2.2.2 各发酵时间样本聚类及主成分分析 不同

发酵料堆阶段的样品都具有阶段性特性,往往可

能表现出各自聚集的分布情况。如图 3-A 所示,

不同阶段的发酵料堆微生物群落有所不同,每个

阶段的组内重复样本聚类在一起,不同的阶段分

开,表明组内重复性好,组间区分度较好。同时,

UPGMA 聚类树也显示,每个时期的样本能够较

好分开,每个时期内部聚集(图 3-B)。PCA 分

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袁滨 等 毛木耳发酵料堆细菌群落多样性分析

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图 2 发酵料堆不同阶段的微生物群落α多样性指数

A.主成分分析 PCA,展现每个样本的距离关系与聚类情况;

B.UPGMA 聚类树。

图 3 PCA 分析及 UPGMA 聚类

析及聚类树分析均将各个时期有效分开,表明利

用发酵堆中的微生物信息将发酵堆进行区分具有

可行性。

2.2.3 微生物门、属分类水平上的组成与丰度

根据 OTU 物种注释结果,全部序列共注释到了

35 个门,其中厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门

(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、

拟杆菌门(Bacteroidetes)是最主要的 4 个门(图

4-A),并在不同的发酵阶段具有明显的变化。厚

壁菌门在所有阶段中占有绝对优势,相对丰度分

别为 46.13%,62.78%,66.51%,78.81%与 84.34%,

各时期中在 D0 期的相对丰度最低,并随翻堆次

数与发酵时间的增加而升高,在 D40 期的相对丰

度达到最高值。放线菌门在 D0 期相对丰度最高,

为 22.77%,在 D30 与 D40 期分别为 2.78%与

2.97%。变形菌门(Proteobacteria)在 D0 期相对

丰度最高,为 13.09%,在 D40 期最低,为 2.25%。

拟杆菌门(Bacteroidetes)在 D0 期的相对丰度最

高,为 10.59%,在 D40 期最低,为 0.22%。放线

菌门、变形菌门与拟杆菌门的相对丰度都随着翻

堆次数与发酵时间的增加而下降,趋势一致。

从属水平分析显示,尿素芽孢杆菌属

Ureibacillus、嗜热共生杆菌 Symbiobacterium、嗜

热双孢菌属 Thermobispora 、瘤胃梭菌属

Ruminiclostridium、己酸菌属 Caproiciproducens

是属水平优势菌种(图 4-B),在不同阶段的发

酵料堆变化幅度大。尿素芽孢杆菌属在不同时期

的相对丰度依次为 0.53%,18.51%,20.31%,

37.10%和 40.85%。其中,在 D0 期比例最低,不

占优势,却随着翻堆次数与发酵时间的增加而显

著提高,在 D40 期为最高比例的优势菌属。嗜热

共生杆菌属相对丰度依次为 2.90%,4.69%,

6.88%,7.22%和 18.27%,占比逐渐提高。瘤胃梭

菌属相对丰度依次为 3.56%,1.62%,9.04%,8.79%

和 6.52%,在发酵后期呈现增长。嗜热双孢菌属

Thermobispora 与己酸菌属 Caproiciproducens,在

D0 期的相对丰度分别为 14.55%与 13.42%,发酵

1 个月后,相对丰度下降为 1.82%与 0.08%。

利用堆叠图能直观展示发酵不同阶段群落中

的物种组成情况。挑选在所有样本中的丰度均值

排名前 10 的物种详细展现,其他已知物种归为

others。

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2023 年 9 月 热带农业科学 第 43 卷第 9 期

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图 4 发酵料堆样品在门(A)和属(B)分类

水平上细菌种类和相对丰度

2.2.4 微生物指示物种(Indicator)分析 Thermobispora、Caproiciproducens 与 Crenotalea 在发

酵前期所占丰度非常高,成熟的发酵料却非常低,

可以作为发酵不充分的指示物种。

嗜热厌氧菌科的 Brockia,芽孢杆菌科的

Geobacillus,芽孢杆菌属 Bacillus,假黄单胞菌

Pseudoxanthomonas,在发酵中期 D10 和 D20 期

含量丰富,可作为发酵主体物种,其对培养料的

分解及利用,以及所产生的可能对有害菌抑制的次

生代谢产物可进行深入研究。Geobacillus 在高温

有氧条件下,可利用葡萄糖和木糖快速生长[15],

在发酵 D10 时期生长温度适宜,生长较快,因此,

在 D10 期测得丰度最高,随着竞争菌群的增殖以

及自身对易降解的 C 源的消耗,其生长速度降低,

丰度减小。

Pseudoxanthomonas 为异氧硝化、好氧反硝化

菌,在高温阶段产生抗生素抑制致病菌的同时产

生木质纤维素胞外酶分解木质纤维素。在高浓度

有机碳环境下,假黄单胞菌属自身好氧代谢会大

量产热,热量一部分用于细胞合成和代谢,多余

部分则以热的形式散发,其表现在宏观上使得外

界温度升高,因此其在 D10 期升温期丰度较高,

后期由于氧气的消耗而增长停滞,逐渐减少[12]。

从图 5 可以看出,越靠近发酵后期(D40),

尿素芽孢杆菌属 Ureibacillus 与嗜热共生杆菌属

Symbiobacterium 会显著变高,可以作为发酵后

期、发酵料堆成熟的指示物种。尿素芽孢杆菌

Ureibacillus 作为一种芽孢杆菌,是一类防治植物

病害的重要生物资源,广泛存在于土壤、植物内

部及表面,对环境无影响,对人和动物无毒害,

且具有广谱抑菌活性。芽孢杆菌对病原微生物的

生长及代谢抑制作用主要源于其自身产生的代谢

产物,如酶类、细菌素、脂肽类及成分复杂的挥

发性物质等[16]。嗜热双孢菌 Thermobispora 在发

酵前期丰度高,嗜热细菌具有十分丰富的酶系,

对纤维素、木质素等复杂碳水化合物具有较强的

生物转化功能[17]。

图 5 发酵料堆样品在属水平指示物种(Indicator)分析

Indicator 分析基于物种在样本中的丰度和出

现频率,计算各物种在每个分组的 indicator value

(IndVal),数值越大表示物种作为该分组指示物种

的可能性越大,即越有可能是该分组的指示物种。

3 讨论与结论

笔者调研发现,尽管毛木耳培养料长时间的

堆积发酵后原料会损失,一般体积减少约 30%,

但发酵质量过关的培养料,即便是开放式接种,

接种后基本不出现不吃料、绿霉感染等情况,整

个栽培周期菌包不会感染链孢霉,毛木耳单产高,

品质好。试验表明,发酵好的培养料装袋、常压

灭菌后,单独接种链孢霉后该菌丝不能正常生长;

菌包两头分别接种毛木耳、链孢霉时,毛木耳菌

丝正常生长,最终覆盖整个菌包,并正常出耳。

未发酵培养料直接常压灭菌时,较易出现灭菌不

彻底等问题,养菌、出耳期间感染链孢霉的风险

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袁滨 等 毛木耳发酵料堆细菌群落多样性分析

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很大,且一旦感染,扩散速度极快,最终往往造

成“全军覆灭”;未发酵培养料参照杏鲍菇菌包

高压灭菌时,基本未出现灭菌不彻底等现象,恒

温养菌,在适温条件下出耳,其第一潮木耳产、

质量稍优于发酵后常压灭菌菌包的第一潮耳;未

发酵培养料高压灭菌的,若接种后直接大棚内上

架、养菌,闽南地区 9 月当地平均温度 26~34℃,

菌包极易出现“烧菌”,严重影响菌包质量,且

容易感染链孢霉,最终严重影响产量和质量。本

研究表明,毛木耳培养料经过较长时间发酵后,

全氮含量较未发酵料提高了 90.02%,C/N 从 88.0

降至 43.92,而粗纤维和可溶性糖则分别降低了

13.78%、73.33%,毛木耳发酵料不容易感染链孢

霉,可能与可溶性糖等物质的减少有关[7]。

本文对毛木耳发酵堆料中的微生物群落进行

16S rDNA 测序,能够有效利用该方法将各发酵时

期分开,并得到各个时期属及以上分类水平的指

示物种信息。笔者检测到木耳堆料发酵的优势菌

中有放线菌门、厚壁菌门等。张丽丽[18]发现,主

导秸秆木质纤维素降解的功能微生物包括细菌中

的放线菌门( Actinobacteria )、厚壁菌门

(Firmicutes),这与本研究结果一致。宏基因组

学的运用确立了嗜热放线菌在木质纤维素生物降

解方面的关键地位,及其产生降解酶的工业开发

潜力[19]。笔者还发现,在发酵过程中,噬热菌是

堆肥过程中的优势菌,在培养料发酵中升温和维

持高温有重要的作用,这些微生物群落将培养料

生物质转变为简单的无机物,可供菌丝生长利用,

同时在降解过程中释放热量,使堆肥内部产生高

温,在加速堆肥熟化过程中同时灭杀了病原微生

物,即使堆肥完成后的灭菌不完全,在此阶段也

减少了有害菌的增殖[20]。在 D10 时期,假黄单胞

菌属可作为该时期的指示物种,Anna 等[21]研究发

现,堆肥过程中,该菌属与纤维素的迅速降解相

关。Angolucci 等[22]在以橄榄枝废料为原料的堆肥

中加入芽孢杆菌和假黄单胞菌剂,提高了对橄榄

枝的降解能力。

由于 16S rDNA 测序本身的局限性,本研究

并不能精确定位到具体的物种信息,为更全面地

了解微生物群落的多样性,使测定结果更准确科

学,未来的研究应更多地运用宏基因组[8],对指

示物种进行更加精确的检测,以便对特定物种进

行深入研究,科学指导堆肥发酵。同时,本研究

的样本量有待进一步扩大来确证本文检测到的信

息真实可靠,为毛木耳发酵料质量把控提供更可

靠、具体的参考指标。由于微生物菌群动态受到

培养料透气性、pH、C/N 等理化性质的影响[23],

在后续的深入研究中,有必要针对不同来源的培

养料,细化监测相关指标,针对特定培养料优化

出最佳的发酵条件,进一步提高发酵料质量。黄

保敬[24]在研究蘑菇发酵料选择性成因时指出,发

酵后的培养料含有微生物残体及代谢物、微生物

多糖、木质素蛋白质复合体、木质素腐殖质复合

体等,这些物质有利于蘑菇菌丝的生长。闽南地

区菇农在毛木耳栽培的生产实践中选择培养料先

发酵较长时间,再灭菌、接种,是符合当地气候

特征和栽培条件的。发酵料对毛木耳的影响是全

方位的、综合的。本研究初步显示,毛木耳发酵

料不容易感染链孢霉可能与可溶性糖等物质的减

少有关,是否还与发酵过程中产生的其他物质如

微生物残体及代谢物等有关,具体是哪些物质起

作用,对发酵料质量影响的重要性如何,这些均

有待深入研究。

毛木耳木屑培养料经过较长时间发酵后,全

氮含量较未发酵料提高了 90.02%,C/N 从 88.00

降至 43.92,而粗纤维和可溶性糖则分别降低了

13.78%、73.33%。在发酵过程中,放线菌门、变

形菌门与拟杆菌门的相对丰度都随着翻堆次数与

发酵时间的增加而下降,噬热菌是堆肥过程中的

优势菌,在培养料发酵中升温和维持高温有重要

的作用,尿素芽孢杆菌属随着翻堆次数与发酵时

间的增加而显著性提高,是发酵后期的优势菌属。

另外,尿素芽孢杆菌属 Ureibacillus 与嗜热共生杆

菌属 Symbiobacterium 越靠近发酵后期其丰度会

显著变高,可以作为发酵后期、发酵料堆成熟的

指示物种。

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(责任编辑 龙娅丽)

第57页

2023 年 9 月 热带农业科学 第 43 卷第 9 期

Sep. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.9

收稿日期 2022-12-20;修回日期 2023-03-02

基金项目 2022 年国家级大学生创新创业项目《黔西南百香果种质资源遗传多样性 ISSR 分析》(No.202210666282);贵州省

“2011 协同创新中心”(No.黔教合协同创新字[2015]08);贵州省高校创新人才团队(No.黔教合人才团队字

[2013]30)。

第一作者 郭计华(1984—),男,硕士,高级试验师,主要研究方向为果树种质资源及遗传多样性,E-mail:6020183@qq.com。

黔西南州地方香蕉种质资源遗传多样性 ISSR 分析

郭计华1

和绍翠1

洪婷1

周端咏1

张颢严2

曾富飞3

(1. 兴义民族师范学院 贵州兴义 562400;2. 天津医科大学 天津 300000;

3. 贵州富亨农业发展有限公司 贵州册亨 552200)

摘 要 以黔西南州不同地区 45 份香蕉种质资源为试验材料,利用 ISSR 标记技术对其遗传多样性进行分析。结果表

明:8 条引物扩增出 83 条 DNA 条带,每个引物平均扩增条带 10.4 条,多态性比例为 96.38%。利用 NTsys 2.10e 软件

构建亲缘关系聚类图,在相似系数为 0.673 时,将试验材料分为五大类:第Ⅰ类包含 7 份香蕉材料,第Ⅱ类包含 9 份香

蕉材料,第Ⅲ类包含 3 份香蕉材料,第Ⅳ类包含 22 份香蕉材料,第Ⅴ类包含 4 份香蕉材料。研究为黔西南州香蕉种质

资源的保护、开发,利用提供参考。

关键词 香蕉;ISSR;黔西南州;遗传多样性

中图分类号 S668.1 文献标识码 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.09.009

ISSR Analysis of Genetic Diversity of Local Banana Germplasm

Resources in Qianxi'nan Prefecture

GUO Jihua1

HE Shaocui1

HONG Ting1

ZHOU Duanyong1

ZHANG Haoyan2

ZENG Fufei3

(1. Minzu Normal University of Xingyi, Xingyi, Guizhou 562400, China; 2. Tianjin Medical University, Tianjin 300000, China;

3. Guizhou Fuheng Agricultural Development Co., Ltd., Ceheng, Guizhou 552200, China)

Abstract Genetic diversity of 45 banana germplasm resources from different regions of Qianxi'nan Prefecture was analyzed

by ISSR markers. The results showed that 83 DNA bands were amplified by eight primers, with an average of 10.4 per primer,

and the proportion of polymorphism was 96.38%. Using the NTsys 2.10e software to construct the phylogenetic cluster diagram, the experimental materials were divided into five categories when the similarity coefficient was 0.673: Class co Ⅰ ntained seven banana materials, Class in Ⅱ ⅢⅣ cluded nine banana materials, class had three banana materials and class contained 22 banana materials, and Class contained four banana ma Ⅴ terials. This study provides some reference for the protection, development, and utilization of banana germplasm resources in Qianxi'nan Prefecture.

Keywords banana; ISSR; Qianxi'nan Prefecture; genetic diversity

香蕉(Musa spp.)属芭蕉科(Musaceae),芭

蕉属(Musa L.)的单子叶植物,是亚热带和热带

的“四大果品”(荔枝、香蕉、菠萝、椰子)之一,

原产于热带亚热带地区[1-2]。香蕉营养丰富,含有

脂肪、蛋白质、钙、磷、铁、钾、糖类、果胶、

多种维生素等成分,除供鲜食外,还可以做主食、

点心、菜肴等。工业上将香蕉制成香蕉粉、香蕉

晶、浓缩香蕉泥、冷冻香蕉片、糖水香蕉、香蕉

干等[3]。香蕉喜湿热气候,在土层深,土质疏松、

排水良好的地块生长旺盛。黔西南布依族苗族自

治州(黔西南州)位于云南、广西、贵州三省(区)

结合部,属于亚热带季风湿润气候。这里气候适

宜,香蕉种质资源十分丰富,对该区域的香蕉种质

资源遗传多样性进行研究十分必要。

简单序列重复区间(Inter simple sequence repeats, ISSR)是由加拿大蒙特利尔大学的 Zietkiewicz 等提出的一种新的微卫星分子标记技术[4],

近年来,因其具有操作简便、快速高效、稳定性

好的特点,被广泛应用于亲缘关系的鉴定[5]、指纹

图谱建立[6]及遗传多样性分析[7]等方面。彭继庆[8]

第58页

2023 年 9 月 热带农业科学 第 43 卷第 9 期

- 54 -

应用 ISSR 标记技术,以 6 个壳菜果种群共 69 份

种质为试验材料分析其种群亲缘关系;李娇婕[9]

应用 ISSR标记技术对 135种木兰科植物资源进行

遗传多样性和亲缘关系分析,比较各个科之间的

遗传差异。应东山[10]应用 ISSR 标记技术为 78 份

芒果构建指纹图谱;杨琴[11]应用 ISSR 标记技术

分析 71 个石斛种质的遗传多样性,并构建了能区

分 71 个石斛种质的 DNA 指纹图谱。桂腾琴等[12]

应用 ISSR 标记技术研究了 48 份梨品种的遗传多

样性;王庆军[13]应用 ISSR 标记技术分析了 35 份

石榴种质的遗传多样性。刘小英等[14]以 20 份枇

杷种质资源为研究对象,采用 ISSR 分子标记方法

进行遗传多样性分析。黔西南州香蕉种质资源极

为丰富,野生优良品种在香蕉种质开发、选育和

改良中不容忽视。但是近年来,由于黔西南州积

极响应国家的脱贫政策,引进了许多“脱贫蕉”,

忽略对野生香蕉种质资源的保护,以及野生香蕉

种质资源在人为活动的压力下,加之病虫害的侵

扰和生态环境恶化等原因,给该区域的香蕉种质

资源生存带来很大威胁,局部地区香蕉种质资源

正逐步濒危。对此,利用 ISSR 标记技术,对黔西

南州不同地区的 45 份香蕉种质资源遗传多样性

进行分析,以期为该地区的香蕉种质资源保护、

开发、利用及鉴定提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料

供试的 45 份香蕉材料采于贵州省黔西南州

义龙新区、下午屯街道、则戎镇和望谟县(表 1)。

选择香蕉无病虫害的新鲜嫩叶,将香蕉样品洗净

消毒,放入液氮罐中带回试验室,在‒80℃冰箱保

存,用于基因组 DNA 提取。

表 1 四十五份香蕉种质材料信息

样品 基因型 采集地 样品 基因型 采集地

A1 BB 兴义市义龙新区新寨村 C9 ABB 兴义市下五屯街道上纳灰

A2 ABB 兴义市义龙新区新寨村 D1 AAA 兴义市望谟县里落村

A3 AAA 兴义市义龙新区余家湾 D2 ABB 兴义市望谟县里落村

A4 AAA 兴义市义龙新区余家湾 D3 ABB 兴义市望谟县里落村

A5 AAA 兴义市义龙新区余家湾 D4 AAB 兴义市望谟县里落村

A6 ABB 兴义市义龙新区小寨村 D5 ABB 兴义市望谟县里落村

A7 ABB 兴义市义峡谷水果公园 D6 ABB 兴义市望谟县里落村

B1 AAA 兴义市则戎镇红椿村 D7 AAA 兴义市望谟县纳江坝

B2 ABB 兴义市则戎镇红椿村 D8 AAA 兴义市望谟县纳江坝

B3 AAA 兴义市则戎镇红椿村 D9 AAA 兴义市望谟县油停村

B4 ABB 兴义市则戎镇红椿村 D10 BB 兴义市望谟县扁平村

B5 ABB 兴义市则戎镇长冲村 D11 AAA 兴义市望谟县坡脚寨

B6 ABB 兴义市则戎镇长冲村 D12 AAB 兴义市望谟县长田村

B7 ABB 兴义市则戎镇长冲村 D13 AAA 兴义市望谟县马兴寨

B8 ABB 兴义市则戎镇长冲村 D14 AAA 兴义市望谟县打包村

C1 BB 兴义市下五屯街道万福村 D15 BB 兴义市望谟县打包村

C2 BB 兴义市下五屯街道万福村 D16 ABB 兴义市望谟县打包村

C3 ABB 兴义市下五屯街道万福村 D17 ABB 兴义市望谟县打便村

C4 ABB 兴义市下五屯街道下纳灰 D18 AAA 兴义市望谟县打便村

C5 AAA 兴义市下五屯街道下纳灰 D19 AAA 兴义市望谟县打便村

C6 AAA 兴义市下五屯街道中纳灰 D20 AAA 兴义市望谟县打易镇

C7 ABB 兴义市下五屯街道中纳灰 D21 ABB 兴义市望谟县打易镇

C8 ABB 兴义市下五屯街道上纳灰

注:45 份香蕉种质基因型根据黄秉智等(2006)编制的《香蕉种质资源描述规范和数据标准》为分类依据。

1.2 方法

用购于北京六合华大基因科技有限公司的试

剂盒提取 45 份香蕉种质的基因组 DNA。

ISSR 引物根据已公布序列随机挑选合成。

第59页

郭计华 等 黔西南州地方香蕉种质资源遗传多样性 ISSR 分析

- 55 -

从 51 条引物中筛选出条带清晰、重复性好(部

分引物筛选结果见图 1)的 8 条引物(表 2),

用于后续试验。PCR 反应体系为 25 L,其中

12.5 L 的 Mix,1 L 模板 DNA(0.25 mol/L,

70 ng),最后用 ddH2O 稀释至 25L。PCR 扩

增程序为:94 4 min ℃ ;94 30 s ℃ ;55 40 s ℃ ;

72 10 ℃ min;34 次循环;72℃延伸 10 min,

10℃保温。 图 1 部分引物筛选结果

表 2 引物筛选序列

序号 引物编号 引物序列 碱基数

1 UBC840 GAGAGAGAGAGAGAGAYT 18

2 UBC842 GAGAGAGAGAGAGAGAYG 18

3 UBC843 AGAGAGAGAGAGAGAGYA 18

4 UBC846 AGAGAGAGAGAGAGAGT 17

5 UBC863 ACCACCACCACCACCACC 18

6 UBC866 BVBTATATATATATATA 17

7 UBC880 CCGACTCGAGNNNNNNATGTGG 22

8 UBC886 ACACACACACACACAAYT 18

2 结果与分析

2.1 香蕉基因组 DNA 的电泳检测

取 5 L 的香蕉基因组总 DNA样品,加入 1 L

的上样缓冲液,混匀,利用 0.5%的琼脂糖凝胶电

泳检测。电压 110 V,30 min。电泳结束后,将其

置于凝胶成像系统下观察,以检测所提取香蕉基

因组 DNA 的完整性及纯度,部分香蕉基因组

DNA 检测结果见图 2。

图 2 部分香蕉 DNA 检测图

2.2 ISSR-PCR 扩增结果检测与分析

用0.5%的琼脂糖凝胶电泳对扩增产物进行检

测,并在凝胶成像仪中拍照保存(UBC840、842、

843、844、846 扩增结果见图 3~7。)扩增结果

显示,扩增片段长度均在 200~2 000 bp,8 条引物

共检测到 83 条 DNA 条带,每个引物平均扩增条

带 10.4 条,多态性比例为 96.38%。

图 3 引物 840 扩增结果检测图

图 4 引物 842 扩增结果检测图

2.3 四十五份香蕉种质的 UPGMA 聚类分析

试验采用凝胶电泳图谱分析软件和人工计数

第60页

2023 年 9 月 热带农业科学 第 43 卷第 9 期

- 56 -

图 5 引物 843 扩增结果检测图

图 6 引物 844 扩增结果检测图

图 7 引物 846 扩增结果检测图

相结合,把每个引物扩增条带进行统计分析,按

照相同迁移位置上无条带赋值为 0,有条带赋值

为 1,分别统计每个引物扩增的 ISSR 多态性位点,

由“01”组成的 ISSR 表型数据矩阵表。利用 NTsys

2.10e 软件计算香蕉种质间的遗传相似性系数(Sg:

Genetic similarity),通过非加权算术平均数聚类

法(UPGMA),建立 45 份香蕉种质资源遗传关系

聚类图(图 8)。在相似系数为 0.673 时,将 45 份

香蕉种质分为五大类:第Ⅰ类包含 7 份香蕉种质,

第Ⅱ类包含 9 份香蕉种质,第Ⅲ类包含 3 份香蕉种

质,第Ⅳ类包含 22 份香蕉种质,第Ⅴ类包含 4 份

香蕉种质。将第Ⅰ类划分为 2 个亚类:第一亚类中

包含望谟 1、2、3、4 号,其中,4 号与 1、2、3

号亲缘关系较远;第二亚类中包含义龙新区 1 号和

下五屯街道 1、2 号。将第Ⅱ类分为 3 个亚类:第

一亚类中包含义龙新区 3、4 号和则戎 1、3 号;第

二亚类中包含则戎 2 号和下五屯街道 3、4 号;第

三亚类包含则戎 4 号和望谟 5 号。第Ⅲ类 3 份香蕉

种质为义龙新区 2、6 号和望谟 6 号。将第Ⅳ类划

分为 2 个亚类:第一亚类包含 21 份香蕉种质,将

其划分为 4 个小类,第一小类包含望谟 7、8、9、

11、12、13、14、18、19、20 号,第二小类包含

望谟 16、17 号,第三小类仅有一份香蕉种质为望

谟 15 号,第四小类包含义龙新区 7 号,则戎 6、7、

8 号,下五屯街道 7、8、9 号和望谟 21 号;第二

亚类仅包含 1 份香蕉种质,望谟 10 号。第Ⅴ类包

A. 义龙新区,B. 则戎镇,C. 下五屯街道,D. 望谟县。

图 8 四十五份香蕉的 UPGAM 聚类图

第61页

郭计华 等 黔西南州地方香蕉种质资源遗传多样性 ISSR 分析

- 57 -

含义龙新区 5 号,则戎 5 号和下五屯街道 5、6 号。

则戎 7 号和 8 号在相似系数为 0.98 时归为一类,

望谟 2 号和 3 号在相似系数为 0.96 时归为一类,

则戎 4 号和望谟 5 号在相似系数为 0.94 时归为一

类,可能存在同物异名的现象,其中望谟 10 号香

蕉种质与其余香蕉种质亲缘关系最远。

3 结论

用筛选出的 8 条引物对 45 份香蕉种质资源进

行 ISSR-PCR 扩增,共扩增出 83 条 DNA 条带,

多态性比例为 96.38%。利用 NTsys 2.10e 软件对

黔西南州 4 个地区的 45 份香蕉种质进行聚类分

析,可将其分为五大类。聚类结果表明,除望谟

10 号香蕉种质外,可将其余香蕉种质聚在一起。

因此,望谟 10 号可能为最古老的香蕉种质,与其

余香蕉种质亲缘关系最远。则戎镇 10 号和 11 号,

望谟 2 号和 3 号以及则戎镇 4 号和望谟 5 号,这

可能存在同物异名的现象。研究结果表明,采用

ISSR 技术可以将香蕉遗传背景和形态特征不同

的香蕉种质进行有效分类。

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(责任编辑 龙娅丽)

第62页

2023 年 9 月 热带农业科学 第 43 卷第 9 期

Sep. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.9

收稿日期 2023-02-06;修回日期 2023-02-20

基金项目 海南省自然科学基金资助项目(No.820RC624)。

第一作者 卜宣尹(1995—),女,硕士研究生,研究方向为植物内生菌研究,E-mail:1183231729@qq.com。

通讯作者 杨卫丽(1979—),女,硕士,教授,主要研究方向为中药资源研究,E-mail:731338097@qq.com。

黎药胆木内生细菌群落结构多样性研究及其

基因功能预测分析

卜宣尹1,2 杨卫丽1

(1. 海南医学院 海南海口 571199;2. 三明医学科技职业学院 福建三明 365000)

摘 要 以海南省 5 个产区采集的胆木为材料,采用高通量 16S rRNA 测序技术分析了胆木的根、茎、叶和表皮 4 个

组织的内生细菌群落多样性,并通过 PICRUSt 分析其内生细菌的潜在功能。结果表明,胆木在 16S rRNA V3-V4 区高

质量序列片段共得到 3 759 378 条有效序列,划分为 3 475 个 OUTs,内生细菌分为 30 门、82 纲、183 目、326 科、764

属,具有丰富的菌群多样性,组间差异显著。对内生细菌群落结构分析可知,共有优势菌属为 Chloroplast_unclassified

(25.11%)、芽孢杆菌属 Bacillus(15.16%)、伯克霍尔德氏菌属 Paraburkholderia(7.06%)、罗尔斯通菌属 Ralstonia

(5.03%)、马赛菌属 Massilia(4.60%)。其中,根优势菌属为芽孢杆菌属(Bacillus)、伯克霍尔德氏菌属

(Paraburkholderia)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)、固氮根瘤菌(Azorhizobium)、根瘤菌属(Rhizobium);

茎优势菌属为 Chloroplast_unclassified、罗尔斯通菌属(Ralstonia)、马赛菌属(Massilia)、Mitochondria_unclassified;

叶优势菌属为短小杆菌属(Curtobacterium);表皮优势菌属为赖氨酸芽胞杆菌属(Lysinibacillus)、类芽孢杆菌属

(Paenibacillus)。PICRUSt 分析显示,胆木不同组织内生细菌主要涉及 6 个生物代谢通路及 36 个子功能。不同组织

的内生细菌基因二级功能层预测基因种基本无差异,但基因丰度具有显著差异,代谢为影响胆木植株内生细菌多样性

和丰富度的重要因素。通过全面揭示胆木不同组织内生细菌多样性的变化趋势和规律,能为其内生细菌的进一步应用、

充分挖掘其蕴含的丰富微生物资源奠定理论基础。

关键词 胆木;内生细菌;群落结构;多样性;基因功能

中图分类号 S567 文献标识码 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.09.010

Study on Diversity of Endophytic Bacteria Community Structure and Prediction

of Gene Function in Medicinal Nauclea officinalis of Li nationality

BU Xuanyin1,2 YANG Weili1

(1. Hainan Medical University, Haikou, Hainan 571199, China;

2. Sanming Medical and Polytechnic Vocational College, Sanming, Fujian 365000, China)

Abstract The high-throughput 16S rRNA sequencing technology was used to analyze the community diversity of endophytic

bacteria in the root, stem, leaf, and epidermis of Nauclea officinalis collected from five regions in Hainan Province, and the

potential function of endophytic bacteria was analyzed by PICRUSt. The results showed that 3 759 378 effective sequences

were obtained from the high-quality sequence fragments in the 16S rRNA V3-V4 region, divided into 3 475 OUTs. Endophytic

bacteria were divided into 30 phyla, 82 classes, 183 orders, 326 families, and 764 genera, with rich flora diversity and significant differences among groups. The community structure of endophytic bacteria was analyzed, and the common dominant

bacterial genera were chloroplast_unclassified (25.11%), Bacillus (15.16%), Paraburkholderia (7.06%), Ralstonia (5.03%),

and Massilia (4.60%). The root-dominant bacteria were Bacillus, Paraburkholderia, Stenotrophomonas, Azorhizobium, and

Rhizobium. The dominant stem fungi were Chloroplast_unclassified, Ralstonia, Massilia, and Mitochondria_unclassified. The

dominant genus of leaf bacteria was Curtobacterium. The dominant genera of Skin were Lysinibacillus and Paenibacillus.

PICRUSt analysis showed that the endophytic bacteria in different tissues of N.officinalis were mainly involved in six biological metabolic pathways and 36 subfunctions. The gene species predicted by the secondary functional layer of endophytic

bacteria genes from different tissues are unchanged, but the gene abundance is significantly different, and metabolism is a vital

factor affecting the diversity and abundance of endophytic bacteria in N.officinalis. Revealing the changing trends and laws of

第63页

卜宣尹 等 黎药胆木内生细菌群落结构多样性研究及其基因功能预测分析

- 59 -

the various endophytic bacteria in different tissues of N.officinalis can lay a theoretical foundation for the further application

of its endophytic bacteria and fully exploit its rich microbial resources.

Keywords Nauclea officinalis; endophytic bacteria; community structure; diversity; gene function

内生细菌为定居在植物组织中不对宿主植物

有负面影响的微生物。内生细菌可以从无菌的根、

茎和叶等植物组织中分离出来[1],与植物宿主形

成互利共生关系。有益的内生细菌有维持植物生

长健康、影响及调控植物代谢、产生次生代谢产

物等作用[2]。同时,宿主植物能为内生细菌提供

生长所必需的能量和营养,这种有益效果是通过

产生具有重要生物活性(如抗真菌和抗病毒)的

植物激素和次级代谢产物,并通过促进矿物质吸

收或固氮的增加来实现[3-4]。

胆木[Nauclea officinalis(Pierre ex Pitard)

Merr. & Chun]为茜草科(Rubiaceae)乌檀属

(Nauclea)的多年生乔木,是我国特有的源生

乌檀属植物,也是海南黎药资源重点研究保护物

种[5],是海南省重点研究传统黎族药用植物之

一。目前有关胆木的研究主要集中在化学成分、

药理作用、抗炎作用等方面[6],鲜有对胆木内生

菌的探究。对胆木内生细菌进行探究有利于丰富

和完善胆木内生细菌种质资源,对解决胆木因在

自然条件下生长缓慢、人工种植产量不高、品质

不佳等问题提供方向,对开拓胆木辅助育种新方

向具有重要意义。本研究基于 Illumina MiSeq 第

二代高通量测序技术,以海南省 5 个不同产区的

胆木为材料,对其不同组织的内生细菌进行全面

解析,并进行相关的基因功能预测,为进一步阐

明内生细菌与胆木的相互作用机制奠定基础,为

不同组织内生细菌功能菌株的挖掘和利用提供

理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

样品均采集自海南省,包括鹦哥岭自然保护

区、琼中黎族苗族自治县、兴隆植物园、尖峰岭、

儋州市。详见表 1。

表 1 样品采集信息表

位置 植物组织 标记 经度 纬度 品种及年限

根 PR、P1R、P2R、P3R、WR、YR、ZR、JR

茎 PJ、P1J、P2J、P3J、WJ、YJ、ZJ、JJ

叶 PL、P1L、P2L、P3L、WL、YL、ZL、JL

鹦哥岭自然

保护区

皮 PK、P1K、P2K、P3K、WK、YK、ZK、JK

109°11′27″~

109°34′06″E

18°49′30″~

19°08′41″N 原生种,5 年

根 QR

茎 QJ

叶 QL

琼中黎族苗

族自治县

皮 QK

109°31′~110°09'E 18°14′~19°25′N 次生栽培,5 年

根 XR

茎 XJ

叶 XL

兴隆植物园

皮 XK

10°11′E 18°44′N 次生栽培,5 年

根 FR

茎 FJ

叶 FL

尖峰岭

皮 FK

108°41′~109°12′E 18°20′~18°57′N 原生种,5 年

根 DR

茎 DJ

叶 DL 儋州市

皮 DK

108°56′~109°46′E 19°11′~19°52′N 原生种,5 年

注:PR~P3R、PJ~P3J、PL~P3L、PK~P3K 分别表示在鹦哥岭自然保护区坡告岭采集的根、茎、叶、皮;WR、

WJ、WL、WK 分别表示在鹦哥岭自然保护区青蛙岭采集的植物根、茎、叶、皮;YR、YJ、YL、YK 分别表示在鹦哥

岭自然保护区牙师村采集的植物根、茎、叶、皮;ZR、ZJ、ZL、ZK 分别表示在鹦哥岭自然保护区壮贺村采集的植物

根、茎、叶、皮;JR、JJ、JL、JK 分别表示在鹦哥岭自然保护区青介村采集的植物根、茎、叶、皮。

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2023 年 9 月 热带农业科学 第 43 卷第 9 期

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1.2 方法

1.2.1 样品采集前处理 样品采集:在每个样品

采集地分别挑选间距 8 m 以上的 5 株健康的野生

胆木作为采样对象。使用铁锹小心挖至根末级,

用剪刀剪下新鲜的茎、叶组织,用小刀剥取新鲜

干皮。分别做好标记后将胆木组织样品装入塑封

袋内并做好标记后放入便携式保温箱干冰冰冻保

存。具体分组见表 1。

1.2.2 样品表面消毒 参照 Inuwa 等[7]预处理方

法,将 5 个采集地的各组织进行细菌的分离实验。

先用自来水冲洗至表面无明显杂质,无菌滤纸吸

干表面水分。于超净台内取出样品后,75%的酒

精溶液浸泡 5 min,无菌水冲洗 3 次,再用 5%次

氯酸钠溶液浸泡 3~5 min,无菌水冲洗 3 次,保证

其无菌,取最后 1 次冲洗的无菌水 200 μL 涂布于

LB 培养基上,28℃培养 7 d,检验灭菌效果,确

保表面灭菌彻底,分离出的为内生细菌。最后挑

取形态、颜色及大小有明显差异的菌株,与 40%

甘油进行 1∶1 混合,保存于–80℃冰箱中,并进

行后续实验。

1.2.3 微生物总 DNA 提取 根据制造商的说

明,使用 Magnetic Soil And Stool DNA Kit 试剂盒

(中国北京天根生物技术有限公司)从植物样品中

提取总 DNA。对于具体的提取过程,参考 Liu 等[8]

的 CTAB 方法。最后加入 40 μL 无菌水溶解

DNA,于–20℃冰箱内保存。通过琼脂糖凝胶电

泳检测 DNA 提取质量,同时采用紫外分光光度

计对 DNA 进行定量。

1.2.4 目的片段 PCR 扩增及测序 以 16 sRNA

反映菌群组成和多样性的目标序列为靶点,使用

Phusion 酶进行一步 PCR,细菌 PCR 所用引物[9]:

V3-V4 通用引物, 341F ( 5′-CCTACGGGN

GGCWGCAG-3′)和 805R(5′-GACTACHVGGGT

ATCTAATCC-3′)。使用 NovaSeq 6 000 测序仪进

行 2×250 bp 的双端测序。所得样品 DNA 委托杭

州联川生物技术股份有限公司完成测序。

1.2.5 数据处理 使用 QIIME2(2019.4)平台

DADA2 方法进行序列处理。通过 qiime dada2

denoise-paired 调用 DADA2 进行质控、去噪、拼

接和去嵌合体,得到 ASVs(amplicon sequence

variants)。基于细菌数据库 silva 132,采用 OIIME2

的 classify-sklearn 算法进行物种分类学注释。使

用 R 软件(VennDiagram)进行细菌分类 OTU(操

作单元)划分,UPGMA(Unweighted Pair Group

Method with Arithmetic Mean)方法对样品进行聚

类。使用 Mothur 软件计算细菌物种丰度和多样

性。基于 KEGG(kyoto encyclopedia of genes and

genomes)数据库,利用 PICRUSt(Phylogenetic

Investigationof Communities by Reconstruction of

Unobserved States)对微生物群落进行功能预测。

2 结果与分析

2.1 有效数据分析

对原始下机数据进行高质量数据统计,结果

显示:所采集胆木根、茎、皮、叶样品中分别得

到 1 006 154、997 701、1 005 124、1 092 532 条

Raw Tags;经过滤掉低质量或短长度 tags 后,分别

获得 898 836、930 230、905 957、1 024 355 条有

效序列。随着测序数量的增加,各个样品中所包

含的序列均被检测到,表明各样品测序深度范围

大,文库覆盖率高,数据合格且可靠。

2.2 物种注释及 OUTs 分布 Venn 图

圈和圈重叠部数目代表样本间共有的 ASV

数目,没有重叠的部分代表每个组特有的 ASV 数

目。绿色代表胆木叶样品;黄色代表胆木皮样品;

蓝色代表胆木根样品;红色代表胆木茎样品。

通过物种注释可得到胆木根茎皮叶中共有内

生细菌 30 门、82 纲、183 目、326 科、764 属,

具有丰富的菌群多样性。通过 Venn 图(图 1)直

观地呈现各分组共有和特有的 ASV 数目。结果显

示:胆木根、茎、皮、叶共有的 OTUs 个数为 144,

其中根样品中特有的 OTUs 个数为 418,茎样品

图 1 胆木内生细菌物种(OTUs)组成的 Venn 图

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卜宣尹 等 黎药胆木内生细菌群落结构多样性研究及其基因功能预测分析

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中特有的 OTUs 个数为 810,皮样品中特有的

OTUs 个数为 506,叶样品中特有的 OTUs 个数为

931。说明胆木叶中特异性最高,群落结构最为复

杂,根中 OTUs 特异性最低,群落结构较单一。

其顺序为:叶>茎>皮>根。由此可知,不同生长

环境条件下,胆木各组织内生细菌基于不同分类

水平均存在数量上的差异。

2.3 Alpha 多样性分析

如图 2,Chao1(图 2-a)指数用来估计物种

的总数。物种总数顺序为:叶>茎>皮>根。Coverage

(图 2-b)指微生物覆盖率。胆木根、茎、皮、叶

的 coverage 指数均为 1,表明测序深度已经覆盖

到样本中的所有物种。Shannon(图 2-c)微生物

多样性的指数值与群落多样性呈正相关。胆木内

生细菌 Shannon 多样性指数最高的是茎,其次是

叶;最低是根。其多样性为茎>叶、皮>根。这表

明胆木茎中内生细菌群落多样性丰富,不确定性

大,根中内生细菌群落多样性相对较低。

蓝色.根;黄色.茎;红色.叶;紫色.皮。

图 2 胆木根、茎、皮、叶样品的 Alpha 多样性分析

2.4 胆木内生细菌群落组成分析

基于物种注释统计表,将通过门和属水平的

聚类图对物种丰度进行展示分析,见图 3。从门

的分类水平看。胆木根茎皮叶中共有优势菌门主

要由变形杆菌门(Proteobacteria)、蓝细菌门

(Cyanobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸

杆菌门( Actinobacteriota )、拟杆菌门

(Bacteroidota)、(Campylobacterota)、疣微菌

门(Verrucomicrobiota)、绿弯菌门(Chloroflexi)

和芽单孢杆菌门(Gemmatimonadota)等组成,

其平均相对丰度分别为 42.18%、25.19%、24.83%、

4.15%、3.09%、0.20%、0.12%、0.05%和 0.02%。

胆木根、茎和叶 3 个不同组织中,出现了大量变

形杆菌门(Proteobacteria)。菌群丰度分别达到

45.40%、42.90%、44.95%,但同时期皮部的丰度

较低(35.85%);皮、茎和叶发现少量的绿弯菌

门(Chloroflexi),丰度为 0.02%~0.10%,在根中

并未发现;茎和叶中还发现了微量芽单孢杆菌门

(Gemmatimonadota),丰度为 0.01%~0.04%,但

在根和皮中均未发现。

从属水平分类上看,所有样本共有 18 个属的

平均相对丰度大于 1.0%,分别是 Chloroplast_

图中展示相对丰度前 30 的门类群。

图 3 胆木不同组织门水平相对丰度

unclassified、芽孢杆菌属(Bacillus)、伯克霍尔

德氏菌属(Paraburkholderia)、罗尔斯通菌属

(Ralstonia)、马赛菌属(Massilia)、(Mitochondria_

unclassified)、赖氨酸芽胞杆菌属(Lysinibacillus)、

假单胞菌属( Pseudomonas )、短小杆菌属

( Curtobacterium )、类芽孢杆菌属( Paenibacillus)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)、

肠杆菌属( Enterobacter )、固氮根瘤菌

( Azorhizobium)、罗氏甲基杆菌( Methylorubrum)、黏液杆菌属(Mucilaginibacter)、根瘤

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2023 年 9 月 热带农业科学 第 43 卷第 9 期

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菌属(Rhizobium)、泛菌属(Pantoea)及克雷伯

氏菌属(Klebsiella)。其中平均丰度最高的属为

Chloroplast_unclassified(25.11%),其次是芽孢

杆菌属 Bacillus(15.16%)、伯克霍尔德氏菌属

Paraburkholderia ( 7.06% )、罗尔斯通菌属

Ralstonia(5.03%)、马赛菌属 Massilia(4.60%)。

由图 4 可知,在胆木茎、皮和叶 3 个不同组织

中,出现了大量 Chloroplast_unclassified。菌群丰

度分别达到 31.84%、26.89%、31.77%,但同时期

根部的丰度较低(9.94%);在根中存在比其他组

织具有较高占比的菌群芽孢杆菌属(Bacillus)、

伯克霍尔德氏菌属(Paraburkholderia)、寡养单

胞菌属( Stenotrophomonas )、固氮根瘤菌

(Azorhizobium)、根瘤菌属(Rhizobium)。茎、

皮和叶中还发现少量短小杆菌属(Curtobacterium)

(丰度为 0.42%~8.30%),而根中没有。

图中展示相对丰度前 30 的属进行排序。

图 4 胆木不同组织属水平相对丰度

2.5 功能预测分析

PICRUSt 是基于比对微生物群落的丰富度与

数据库,从而在不可观测的情况下推测出生物群落

的功能信息。基于高通量测序技术和 KEGG 数据

库比对,发现胆木不同组织内生细菌在一级功能层

共包含 6 类生物代谢通路(表 2),即:遗传信息

处理、细胞过程、生物体系统、环境信息处理、人

体疾病、新陈代谢。其中,根在环境信息处理通路

的丰度最高,叶在遗传信息处理、细胞过程、生物

体系统、人类疾病、新陈代谢 5 个通路中丰度均

高,皮在参与调控各种代谢通路的丰度均较低。

同时,针对胆木不同组织的内生细菌基因二

级功能层进行预测分析。结果发现,其内生细菌

基因二级功能层由 36 个子功能组成(图 5)。其

中,代谢过程相关的基因数最多,占总基因数的

33.3%。主要包括多糖合成与代谢、碳水化合物代

谢、辅助因子和维生素代谢、脂质代谢、氨基酸

代谢等代谢过程;其次为生物体系统过程,占总

基因数的 20.5%,主要涉及消化系统、排泄系统、

免疫系统、循环系统等过程;人类疾病过程占总

基因数的 12.8%,主要涉及免疫系统疾病、心血

管疾病、代谢性疾病等过程。

表 2 胆木不同组织内生细菌 KEGG(Leve1)功能丰度分析

代谢通路 根 茎 叶 皮

遗传信息处理 323 892 951 311 054 722 352 816 460 152 607 893

细胞过程 93 619 949 76 161 977 94 687 412 33 246 821

生物体系统 17 295 405 15 093 439 17 558 425 7 223 928

环境信息处理 367 718 693 281 737 063 353 807 283 123 564 073

人体疾病 29 609 609 25 334 047 32 665 931 11 634 552

新陈代谢 1 009 458 246 851 712 005 1 024 813 500 436 060 368

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卜宣尹 等 黎药胆木内生细菌群落结构多样性研究及其基因功能预测分析

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图 5 预测功能基因在不同样品间的差异(Leve2)

3 结论

目前,关于胆木微生态结构的报道,仅有陈

燕艳等[10]对于胆木根际的细菌群落结构和多样

性的研究,其根际土壤细菌共有优势菌门芽单胞

菌门(Gemmatimonadetes)、浮霉菌门(Planctomycetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、疣微菌

(Verrucomicrobia)、绿弯菌门(Chloroflexi)、

放线菌门( Actinobacteria )、变形菌门

(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria),

与本研究结果相似,但丰度均有不同;而优势菌

属中,仅有芽孢杆菌属(Bacillus)与本研究结果

相似,且丰度差异大。其结果说明,虽为同种植

物,但由于分离部位的不同及采集环境差异的影

响导致胆木微生态菌群结构基于在不同分类水平

上均存在菌群种类及丰度上的差别。

Alpha 多样性分析显示,胆木茎中表示细菌群

落丰度和多样性的相关指数均高于胆木根、叶、

皮内生细菌群落对应的相关指数,这可能是由于

茎暴露于物理化学条件如温度、湿度、紫外线照

射等剧烈变化的环境中,而且茎中含有淀粉、糖

第68页

2023 年 9 月 热带农业科学 第 43 卷第 9 期

- 64 -

和木质部的其他植物营养物质,这个营养丰富的

生态系统有利于丰富细菌的种类[11],因此茎中的

内生细菌多样性较高。

群落组成分析中,4 种不同组织中均有相同

的内生细菌定殖,但分布存在一定的组织差异性,

并发现了胆木不同组织中的主要门类、核心属类

和一些低丰度的微生物种群。这表明在胆木不同部

位发现的许多分类群可能有着相似的来源。变形杆

菌门(Proteobacteria)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、

厚壁菌门(Firmicutes)为胆木根茎叶皮中共有

的优势菌门。有研究已证实,变形菌门有助于药

用植物产量及有效物质含量的提高[12-13],且在促

进植物生长,防治病害方面发挥重要作用。变形

菌门是常见的植物内生细菌门[14],表明胆木内生

细菌具有一般植物内生细菌的特点。厚壁菌门可

以保护其宿主免受疾病、促进生长、在其他植物

上定植[15],且在生态中也起着重要作用。魏玉倩

等[16]从植物苏铁中证实,蓝细菌门将空气中的氮

气(N2)转化成无机氮,为苏铁的生长提供氮源,

光能和化能自养蓝细菌具有产生吲哚乙酸促进植

物生长发育的能力。

在属水平上,含量最高的为未分类细菌

Chloroplast_unclassified,这说明胆木中还蕴含大

量未知微生物种类,有关胆木内生细菌在属水平

上的探究还不够深入,需要采用其他分析手段进

一步鉴定确认。此外,分类学地位明确的丰度前

10 的菌属主要是芽孢杆菌属(Bacillus)、伯克霍

尔德氏菌属(Paraburkholderia)、罗尔斯通菌属

(Ralstonia)、马赛菌属(Massilia)、赖氨酸芽

胞杆菌属(Lysinibacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、短小杆菌属(Curtobacterium)、类

芽孢杆菌属(Paenibacillus)、寡养单胞菌属

(Stenotrophomonas)、肠杆菌属(Enterobacter),

这些在土壤改良[17]、合成次级代谢产物和酶[18-19]、

固氮解磷促生[20-23]、抗植物病虫害等方面[24-25]起

到关键作用。值得一提的是,在根中存在比其他

组织更高占比的菌群,芽孢杆菌属(Bacillus)、

伯克霍尔德氏菌属(Paraburkholderia)、寡养单

胞菌属( Stenotrophomonas )、固氮根瘤菌

(Azorhizobium)、根瘤菌属(Rhizobium),这

些均被证实有固氮、促氮作用,能促进植物次生

代谢的积累[26-29],后续可依据其优势菌群功能进

行深入研究分析,为解决胆木病变及有效物质分

子形成机制提供理论支持。

内生菌的生物学功能跟其所拥有的功能基因

密切相关。本研究采用 PIRCUSt 对胆木内生细菌

进行功能预测发现,胆木不同组织的内生细菌含

大量关于碳水化合物、脂质、糖类、氨基酸,辅

酶及代谢产物合成的基因信息。一方面,碳水化

合物是植物生长的基本营养物质,影响植物的品

质[30-31],VC 是植物代谢过程不可或缺的产物,

参与调控细胞分裂、体内活性氧清除和细胞生长

等多种生理过程[32-34];另一方面,这些代谢过程

说明胆木内生细菌可能参与代谢胆木根、茎、叶

和表皮中各种营养物质,为胆木植株生长发育提

供重要的激素、营养等,且氨基酸是蛋白质合成

的基础,环境胁迫下植物体内的游离氨基酸代谢可

以对植物的抗逆性起到指示作用[35]。此外,还预

测到多糖类化合物和次生代谢产物合成相关的

基因,说明胆木内生细菌有合成药用活性物质的

潜力。该研究可为从胆木根、茎、叶和表皮分离

出生产有效药用成分的植物内生细菌提供理论

基础。

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(责任编辑 龙娅丽)

第70页

2023 年 9 月 热带农业科学 第 43 卷第 9 期

Sep. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.9

收稿日期 2023-01-10;修回日期 2023-03-06

基金项目 广州市部门预算项目“耐热型月季品种引种及培育技术研究”和“耐热月季杂交育种研究”;广州园林植物科技资

源圃。

第一作者 袁志民(1977—),男,本科,助理工程师,主要研究方向为园林植物应用研究,E-mail:yzm27@163.com。

通讯作者 伍成厚(1968—),男,博士,教授级园林高级工程师,研究方向为园林植物应用研究,E-mail:1563538456@qq.com。

七十八个月季品种的耐热性评估

袁志民 温志 伍成厚 傅小霞 乐龙胜 刘瑞霞

(广州市林业和园林科学研究院 广东广州 510405)

摘 要 为了评估新引种月季品种的耐热性,根据盆栽月季的热害指数对 78 个月季品种进行了耐热性研究。结果表明:

78 个月季品种的热害指数为 0.05~1.00,耐热性基本服从正态分布,表现为多基因控制的数量性状;采用聚类分析法,

初步筛选出耐热性较强的月季品种 7 个,分别是柠檬酒玫迪兰、雅克·普莱维尔、查尔斯·阿兹纳弗、金卡、居里夫

人、民俗舞会和银禧庆典。

关键词 月季;热害指数;耐热性评估

中图分类号 S685.12 文献标识码 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.09.011

Evaluation of Heat Resistance of 78 Rosa chinensis Cultivars

YUAN Zhimin WEN Zhi WU Chenghou FU Xiaoxia LE Longsheng LIU Ruixia

(Guangzhou Institute of Forestry and Landscape Architecture, Guangzhou, Guangdong 510405, China)

Abstract To evaluate at an early stage the heat resistance of newly introduced Rosa chinensis, 78 cultivars were studied

according to the heat damage index of potted plants. The results showed that the heat damage index of 78 cultivars ranged

from 0.05 to 1.00, and the heat resistance obeyed the normal distribution. Seven cultivars with high heat resistance were selected, using cluster analysis, which was as follows: Limoncello Meidiland, Jacques Prevert, Charles Aznavour, Carte D'Or,

Marie Curie, Bal Folk and Jubilee Celebration.

Keywords Rosa chinensis Jacq.; heat damage index; heat resistance evaluation

月季(Rosa chinensis Jacq.)是蔷薇科蔷薇属

植物,别名斗雪红、长春花、月月红、四季花、

瘦客、胜春、胜红,是我国十大名花之一[1],北

京、天津等 76 个城市的市花。现代月季简称月季,

在国际上有“花中皇后”之誉,但不论形态或染

色体组成上,与我国古老的月季花差异甚大。现

代月季大致分为六大类:杂种香水月季、丰花月

季、壮花月季、微型月季、藤本月季和灌木月季。

目前国际登录的品种已有近 3 万个。月季起源于

温带寒温带干燥地区,喜温润,较耐寒,忌高温。

大多数品种最适温度为白昼 15~26 ℃,晚上为

10~15 ℃。夏季温度持续 30 ℃以上,进入半休眠

状态[2]。在我国华南地区,高温高湿是影响月季

夏季生长发育的关键因素,了解月季耐热性机制

以及开展耐热品种的选育工作至关重要[3]。

近年来对月季耐热性评价有较多报道。李健

等[4]通过高温胁迫利用生理生化测定及系统聚类

与主成分分析对 10 个月季品种的耐热性进行了

评价。柳忠娜等[5]在深圳高温高湿的温室条件下,

通过形态和生理指标对 7 个耐热耐湿的月季品种

进行了评价和筛选。高洁等[6]在上海自然气候条

件下,选取群体花期、最大开放率、相对电导率、

脯氨酸含量和光能利用率等 5 个性状指标,应用

隶属函数分析、主成分分析和聚类分析对 13 个月

季品种进行耐热性评价。吴海东等[7]利用层次分

析法对 20 个月季品种进行耐热性筛选与综合评

价,之后应用主成分分析法、隶属函数法和聚类

分析对郑州地区 11 个月季品种的耐热性进行了

评价[8]。叶小梅等[9]通过热处理下的叶片形态解剖

和生理指标测定评价 4 个月季品种的耐热性。陈

碧露等[10]应用电导法结合 Logistic 方程对 8 个月

季品种的耐热性进行鉴定。罗丹[11]通过有效性状

特征的观察对国际月季试验站(深圳站)中的 72

个月季品种进行数量分类研究,并选择 7 个品种

第71页

袁志民 等 七十八个月季品种的耐热性评估

- 67 -

在高温条件下研究其形态特征的变化,继而从生

理生化方面对耐热品种进行验证。彭勇政等[12]在

人工气候箱内处理 24 h 后,测定不同品种叶片的

生理指标,并结合露地生长形态观察综合比较,

对 5 个月季品种进行耐热性筛选。张方静等[13]研

究高温胁迫对 2 个中国古老月季品种生理特性和

叶绿素荧光参数的影响,筛选评价月季耐热性的

指标,利用综合隶属函数进行耐热性评价。前人

对月季耐热研究虽然较多但仅局限于少数品种,

无法对海量的月季品种做出耐热性评价,且不同

地域气候差异较大,难以满足生产上对耐热月季

品种筛选的需求。

广州市林业和园林科学研究院近年来分批引

种了近 300 个月季品种,先期引种的 113 个品种

在陈田月季资源圃(北纬 23°12ʹ37ʺ ,东经

113°17ʹ25ʺ)下地栽培,后期引进的品种因受场地

限制暂时采用花盆进行栽培。伍成厚等[14]采用叶

绿素荧光参数 Fv/Fm 对地栽的 113 个品种进行了

耐热性评价,筛选出耐热性优秀的品种 19 个。本

文通过观察 78 个盆栽月季品种的生长状况,采用

热害指数对其耐热性进行了研究,以期对这批新

引种的月季品种的耐热性进行早期评估。

1 材料与方法

1.1 材料

试验材料在广州市林业和园林科学研究院陈

田基地的月季资源圃露天栽培,为 2021 年 2 月从

法国引进的 78 个月季品种裸根嫁接苗,采用盆径

35 cm 塑料盆种植,正常水肥管理。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 在 2011 年 8 月底至 9 月初进行

月季品种的热害状况调查。参考贾开志等[15]、易

金鑫等[16]和赵冰等[17]方法,将热害划分为 6 个等

级:0 级为无热伤害症状;1 级 1~5 片黄叶;2 级

5~10 片黄叶;3 级多于 10 片黄叶;4 级出现干枝;

5 级整株萎焉。通过公式计算热害指数:热害指

数=(fi热害级数×相应株数)/(最高等级数×总

株数)。

1.2.2 数据处理 数据采用 Excel 2007 软件进行

计算,SPSS 19.0 进行数据正态分布检验。利用聚

类法对月季品种的热害指数按照 Euclidean 距离进

行聚类分析,建立树状图。根据聚类分析树状图对

月季品种的耐热性进行分级。

2 结果与分析

2.1 七十八个月季品种热害指数的特征

由表 1 可知,78 个月季品种的热害指数为

0.05~1.0。利用 SPSS 19.0 软件对数据进行正态分

布检测,偏度系数和峰度系数分别为–0.827 和

1.010,表明月季的耐热性性状呈连续分布,基本

符合正态分布(图 1),说明月季耐热性为多基因

控制的数量性状,与伍成厚等[14]的报道一致。

表 1 七十八个月季品种的植物学特征、热害指数和耐热等级

编号 品种名 类型 花色 花香 热害指数 耐热等级

1 卡米叶·克洛黛尔 Camille Claudel 丰花月季 Fl 粉黄白渐变 中香 0.59 Ⅲ

2 东方快车 Pullman Orient Express 杂种香水月季 HT 黄色,外层粉色 中香 0.68 Ⅳ

3 恩钿女士 Botero 杂种香水月季 HT 红色 浓香 0.51 Ⅱ

4 粉色尤瑞卡 Pink Eureka 杂种香水月季 HT 亮粉色 淡香 0.58 Ⅲ

5 丽芙·泰勒 Liv Tyler 杂种香水月季 HT 粉色 浓香 0.93 Ⅴ

6 克里斯多夫·德沙万 Christophe Dechavanne 杂种香水月季 HT 淡香槟色 淡香 0.53 Ⅱ

7 爱丽 Elle 杂种香水月季 HT 粉色 浓香 0.68 Ⅳ

8 艾玛 Pierre Arditi 杂种香水月季 HT 白色 浓香 0.52 Ⅱ

9 粉豹 Panthere Rose 杂种香水月季 HT 粉红银色 中香 0.61 Ⅲ

10 金禧玫昂爸爸 Jubile Papa Meilland 杂种香水月季 HT 深红色 浓香 0.64 Ⅲ

11 丽娜·雷诺 Line Renaud 杂种香水月季 HT 粉红色 浓香 0.69 Ⅳ

12 珍妮莫罗 Jeanne Moreau 杂种香水月季 HT 白色 浓香 0.76 Ⅳ

13 摩纳哥夏琳王妃 Princesse Charlene De Monaco 杂种香水月季 HT 杏粉色 浓香 0.76 Ⅳ

14 大都市 Metropolitan 杂种香水月季 HT 白色 浓香 0.56 Ⅲ

15 尼古拉斯·胡洛特 Nicolas Hulot 杂种香水月季 HT 黄色 中香 0.88 Ⅴ

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2023 年 9 月 热带农业科学 第 43 卷第 9 期

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续表 1 七十八个月季品种的植物学特征、热害指数和耐热等级

编号 品种名 类型 花色 花香 热害指数 耐热等级

16 百丽浪漫 Belle Romantica 杂种香水月季 HT 粉橙色 中香 0.57 Ⅲ

17 柠檬酒玫迪兰 Limoncello Meidiland 灌木月季 Sh 黄色 淡香 0.19 Ⅰ

18 罗斯柴尔德男爵夫人 Baronne Ed. De Rothschild杂种香水月季 HT 橙粉色 淡香 0.44 Ⅱ

19 夏洛特·兰普林 Charlotte Rampling 杂种香水月季 HT 深粉红色 浓香 0.75 Ⅳ

20 甜蜜尤瑞卡 Sweet Eureka 杂种香水月季 HT 淡黄,粉红花边 淡香 0.47 Ⅱ

21 亚瑟·兰波 Arthur Rimbaud 杂种香水月季 HT 粉色 浓香 0.95 Ⅴ

22 拉斐尔 Raffaello 杂种香水月季 HT 淡黄色 淡香 0.65 Ⅲ

23 拉斐尔 LR Raffaello Lr 灌木月季 Sh 粉色 微香 0.64 Ⅲ

24 皇家胭脂 Alain Souchon 杂种香水月季 HT 深红色 浓香 0.71 Ⅳ

25 唐娜泰拉 Donatella 杂种香水月季 HT 粉色 浓香 0.87 Ⅴ

26 德拉卡尔 Drakkar 杂种香水月季 HT 鲑鱼粉色 中香 0.73 Ⅳ

27 莱蒂西娅·卡斯塔 Laetitia Casta 杂种香水月季 HT 杏色,粉边 淡香 0.51 Ⅱ

28 戴高乐 Charles De Gaulle 杂种香水月季 HT 丁香紫色 浓香 0.71 Ⅳ

29 茶花女 Traviata 杂种香水月季 HT 暗红色 浓香 0.76 Ⅳ

30 委拉斯凯兹 Velasquez 杂种香水月季 HT 深粉或淡紫色 浓香 0.47 Ⅱ

31 玛丽露 Marylou 杂种香水月季 HT 红色 中香 0.91 Ⅴ

32 百乐花园 Jardins De Bagatelle 杂种香水月季 HT 粉色,变橙黄色 浓香 0.80 Ⅳ

33 铜管乐队 Brass Band 丰花月季 Fl 橘黄色 中香 0.40 Ⅱ

34 莫妮卡贝鲁奇 Monica Bellucci 杂种香水月季 HT 橘红色花银背 浓香 0.54 Ⅱ

35 雅克·普莱维尔 Jacques Prevert 杂种香水月季 HT 红色 中香 0.21 Ⅰ

36 玫昂小姐 Mademoiselle Meilland 杂种香水月季 HT 亮粉红色 中香 0.59 Ⅲ

37 夏日时光 Summertime 杂种香水月季 HT 橙黄色 淡香 0.69 Ⅳ

38 红丝带 Ruban Rouge 杂种香水月季 HT 胭脂红色 浓香 0.63 Ⅲ

39 伊迪丝·皮雅芙 Edith Piaf 杂种香水月季 HT 深红色 浓香 0.73 Ⅳ

40 路易·德·菲奈斯 Louis De Funes 杂种香水月季 HT 橙黄色 淡香 0.47 Ⅱ

41 哥伦布 Christophe Colomb 杂种香水月季 HT 橙粉色 淡香 0.73 Ⅳ

42 艾迪·米切尔 Eddy Mitchell 杂种香水月季 HT 暗红色,背浅黄色 淡香 0.79 Ⅳ

43 玫昂荣耀 Caprice De Meilland 杂种香水月季 HT 红色背黄色 淡香 0.91 Ⅴ

44 马瑟·巴纽 Marcel Pagnol 杂种香水月季 HT 红色 中香 0.41 Ⅱ

45 胡里奥 Julio Iglesias 杂种香水月季 HT 红白相间 浓香 0.47 Ⅱ

46 弗雷德里克 Frederic Mistral 杂种香水月季 HT 粉色 浓香 0.63 Ⅲ

47 米开朗基罗 Michelangelo 杂种香水月季 HT 黄色 中香 0.65 Ⅲ

48 法式优雅 Elegance Francaise 杂种香水月季 HT 深粉紫色 浓香 0.51 Ⅱ

49 弗朗西斯·玫昂 Prince Jardinier 杂种香水月季 HT 粉色 浓香 0.69 Ⅳ

50 维克多·雨果 Victor Hugo 杂种香水月季 HT 深红色 浓香 0.81 Ⅳ

51 尤瑞卡 Eureka 丰花月季 Fl 黄色,淡红边 淡香 0.60 Ⅲ

52 麦卡特尼 The Mc Cartney Rose 杂种香水月季 HT 粉色 浓香 1.00 Ⅴ

53 洛丽塔 Lolita Lempicka 杂种香水月季 HT 紫红色 浓香 0.83 Ⅳ

54 爵士盛宴 Jazz Festival 杂种香水月季 HT 玫红-橙红渐变 淡香 0.79 Ⅳ

55 美人丽芙 Belles Rives 杂种香水月季 HT 胭脂红 中香 0.81 Ⅳ

56 和平 Mme A. Meilland 杂种香水月季 HT 黄色,粉红边 淡香 0.89 Ⅴ

57 吉普赛 Gypsy 丰花月季 Fl 红色黄背 淡香 0.57 Ⅲ

58 日光倾城 Rayon De Soleil 丰花月季 Fl 黄色 浓香 0.71 Ⅳ

59 查尔斯·阿兹纳弗 Charles Aznavour 杂种香水月季 HT 粉色 中香 0.20 Ⅰ

60 帕格尼尼 Niccolo Paganini 丰花月季 Fl 红色 中香 0.59 Ⅲ

第73页

袁志民 等 七十八个月季品种的耐热性评估

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续表 1 七十八个月季品种的植物学特征、热害指数和耐热等级

编号 品种名 类型 花色 花香 热害指数 耐热等级

61 达芬奇 Leonardo Da Vinci 藤本月季 Cl 粉色 微香 0.53 Ⅱ

62 金卡 Carte D’Or 丰花月季 Fl 亮黄色 淡香 0.11 Ⅰ

63 小特里阿侬 Petit Trianon 丰花月季 Fl 粉色 淡香 0.92 Ⅴ

64 让·古克多 Jean Cocteau 地被月季 Gc 橙红-玫红-浅粉渐变 淡香 0.51 Ⅱ

65 假面舞会 Bal Masque 丰花月季 Fl 深红色 淡香 0.63 Ⅲ

66 希望之音 Message d'Espoir 丰花月季 Fl 橙黄色复色 淡香 0.65 Ⅲ

67 居里夫人 Marie Curie 丰花月季 Fl 橙粉色混合 中香 0.05 Ⅰ

68 蒙娜丽莎 Mona Lisa 丰花月季 Fl 深红色 淡香 0.56 Ⅲ

69 美丽公主 Pretty Princess 丰花月季 Fl 粉色 淡香 0.67 Ⅳ

70 蓝铃 Bluebell 丰花月季 Fl 紫粉色 浓香 0.55 Ⅱ

71 千纸鹤 Origami 丰花月季 Fl 奶油色,红边 淡香 0.96 Ⅴ

72 浪漫女士 Lady Romantica 丰花月季 Fl 奶油色 淡香 0.63 Ⅲ

73 民俗舞会 Bal Folk 丰花月季 Fl 橙黄色 淡香 0.08 Ⅰ

74 摩纳哥公爵 Jubile Prince De Monaco 丰花月季 Fl 奶白色,红边 无香 0.59 Ⅲ

75 浪漫索菲亚 Sophia Romantica 丰花月季 Fl 粉色 淡香 0.59 Ⅲ

76 波提切利 Botticelli 丰花月季 Fl 橙粉色 淡香 0.60 Ⅲ

77 安妮·杜普蕾 Anny Duperey 丰花月季 Fl 柠檬黄色 淡香 0.69 Ⅳ

78 银禧庆典 Jubilee Celebration 灌木月季 Sh 鲑鱼粉色 浓香 0.07 Ⅰ

图 1 七十八个月季品种热害指数的次数分布图

2.2 七十八个月季品种热害指数的聚类分析

根据聚类分析结果对月季品种的热害指数进

行分类,热害指数最低的组耐热性为强,热害指

数最高的组耐热性为弱。再依据热害指数的高低

将 78 个月季品种的耐热性分为强、较强、中等、

一般、弱共 5 个等级(图 2),分别以字母Ⅰ、Ⅱ、

Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示(表 1、图 2),5 个耐热等级的

月季品种类群所占比例分别为 9.0%、20.5%、

28.2%、29.5%和 12.8%。耐热性强的Ⅰ组有 7 个

品种:柠檬酒玫迪兰、雅克·普莱维尔、查尔斯·阿

兹纳弗、金卡、居里夫人、民俗舞会和银禧庆典,

其热害指数介于 0.05~0.21。

3 讨论与结论

3.1 讨论

在我国的华南地区,月季已经大量应用于园

林绿化和专业栽培中,但 7—8 月的高温会给不耐

热的月季品种带来很大影响[18]。在广州地区每年

11 月到次年 5 月,月季长势良好,尤其是元旦、

春节期间花繁叶茂,花朵硕大、色彩鲜艳,景观

效果极佳;而 6—9 月由于夏季高温高湿影响对月

季生长、开花非常不利,花朵显著变小,部分品

种甚至不能正常开花,景观效果较差。在温度高于

30℃时,月季会进入半休眠状态[2],不能很好地度

夏。由于盆栽月季基质量少,盆土温度在烈日暴

晒下远高于地栽月季的基质温度。在 7—8 月,盆

土局部温度可达到 41 ℃以上,严重影响月季的生

长发育,轻则叶片发黄,重则出现干枝甚至整株

枯死。前人的研究表明[19-21],热害指数可以反映

不同品种的耐热能力,与耐热生理指标具有极强

的相关性,热害指数越低则植株耐热性相对越强,

此方法简单易行,可作为评价植物耐热性强弱的

指标之一。本文采用热害指数对 78 个月季品种的

耐热性进行评价,可以为月季品种早期筛选提供

参考。

第74页

2023 年 9 月 热带农业科学 第 43 卷第 9 期

- 70 -

图 2 月季 78 个品种的耐热性聚类分析树状图

3.2 结论

本文 78 个月季品种的热害指数为 0.05~1.00,

耐热性基本服从正态分布,表现为多基因控制的

数量性状。采用聚类分析法,初步筛选出耐热性

较强的月季品种 7 个:柠檬酒玫迪兰、雅克·普

莱维尔、查尔斯·阿兹纳弗、金卡、居里夫人、

民俗舞会和银禧庆典。

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(责任编辑 龙娅丽)

第76页

2023 年 9 月 热带农业科学 第 43 卷第 9 期

Sep. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.9

收稿日期 2022-12-28;修回日期 2023-03-03

基金项目 国家自然科学基金项目(No. 42177289)。

第一作者 李远球(1973—),男,本科,高级工程师,研究方向为植物育种,E-mail:765006384@qq.com。

广东石门台国家级自然保护区 102 种野生木本

观赏植物综合评价

李远球1

戴克元1

曾阳金1

肖金海1

饶兴权2

蔡锡安2

(1. 广东石门台国家级自然保护区管理局 广东英德 513000;2. 中国科学院华南植物园/中国科学院

退化生态系统植被恢复与管理重点实验室 广东广州 510650)

摘 要 为了充分发掘广东石门台国家级自然保护区野生木本观赏植物资源,利用层次分析法,对保护区自然分布的

102 种野生观赏木本植物的观赏价值、开发潜力、生物学特性等进行综合评价。综合评价模型由观赏价值、资源开发潜

力、生物学特性和应用价值四大约束因素,共 17 个指标因子构成。结果表明:在一级指标中,观赏价值所占权重最大,

表示观赏价值在综合评价中较为重要;在二级指标中,花果色彩、经济价值、生态习性、芳香性等因素对评价结果影

响较大。根据综合评分的等级划分,乔木组有 15 种(南山茶、观光木、毛桃木莲、蓝树、金叶含笑、伯乐树、香港四

照花、假地枫皮、头状四照花、厚叶厚皮香、广东含笑、厚叶冬青、桂南木莲、木竹子、钟花樱桃),灌木组有 7 种(桃

金娘、黄花倒水莲、南岭小檗、红花八角、马银花、猴头杜鹃和灯笼树)植物的综合评价为Ⅰ级,此类植物在观赏价值、

资源开发潜力和生物学特性方面都具有明显优势,具有较强的开发前景。研究结果可为合理开发木本观赏植物资源提

供决策依据。

关键词 石门台自然保护区;木本观赏植物;观赏价值;开发潜力;生物学特性;层次分析法

中图分类号 S688 文献标识码 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.09.012

Comprehensive Evaluation of 102 Wild Ornamental Woody Plants of

Shimentai National Nature Reserve in Guangdong Province

LI Yuanqiu1

DAI Keyuan1

ZENG Yangjin1

XIAO Jinhai1

RAO Xingquan2

CAI Xi’an2

(1. Administrative Bureau of Shimentai Nature Reserves, Yingde, Guangdong 513000, China; 2. South China Botanical

Garden, Chinese Academy of Sciences / Key Laboratory of Vegetation Restoration and Management of Degraded

Ecosystems, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou, Guangdong 510650, China)

Abstract To fully explore the wild woody ornamental plant resources in Guangdong Shimendai National Nature Reserve, a hierarchical analysis method was used to comprehensively evaluate the ornamental value, development potential, and biological

characteristics of 102 wild ornamental woody species naturally distributed in the reserve. The comprehensive evaluation model

consists of 17 indicators for the four ornamental value constraints: resource development potential, biological characteristics, and

application value. The results showed that among the primary indicators, the ornament value accounted for the highest weight,

which indicated that the ornamental value was more important in the comprehensive evaluation; among the secondary indicators,

the color of flowers and fruits, economic value, ecological habit, and aroma had a better impact on the evaluation results. According to the graded classification of the comprehensive score, there are 15 species in the tree group (Camellia semiserrata,

Tsoongiodendron ocorum, Manglietia kwangtungensis, Wrightia laevis, Michelia foveolata, Bretschneidera sinensis, Cornus

hongkongensis, Illicium jiadifengpi, Cornus capitata, Ternstroemia kwangtungensis, Michelia guangdongensis, Ilex elmerrilliana,

Manglietia conifera, Garcinia multiflora, Cerasus campanulata) and seven species in the shrub group (Rhodomyrtus tomentosa,

Polygala fallax, Berberis impedita Illicium dunnianum, Rhododendron ovatum, Rhododendron simiarum, Enkianthus chinensis).

The comprehensive evaluation of the plants was Grade I. Such plants have advantages in ornamental value, resource development

potential, and biological characteristics and have strong development prospects. The results of this study can provide a basis for

decision-making regarding the rational development of woody ornamental plant resources.

Keywords Shimentai nature reserve; ornamental woody plants; ornamental value; development potential; biological characteristics; AHP

第77页

李远球 等 广东石门台国家级自然保护区 102 种野生木本观赏植物综合评价

- 73 -

野生观赏植物是美化和改善城市环境不可或

缺的重要资源。根据立地条件,结合植物本身的

生物学特性,建设符合自然生态的园林景观是园

林建设的重要方向。然而,目前在园林建设过程

中却大量采用外来植物,如广州市 70%以上绿地

仅由 15 种植物组成,其中乡土树种只占 8.57%,

这与我国丰富的乡土植物资源极不相符[1-2]。野生

观赏植物适应当地气候和土壤条件,具备生态适

应性强、引种成功率高、文化底蘊深厚等优势,

是园林建设的重要资源。然而,野生观赏植物在

园林建设中得不到应有的重视,与野生观赏植物

资源没有得到有效开发有关。因此,随着我国城

市化进程的加快和人们环保意识的提升,充分利

用野生观赏植物资源,大力开发出观赏价值高,

反映区域特色的野生观赏植物十分必要。

从 17 世纪初起,国际上就陆续展开有关野生

观赏植物资源的研究,并且大量收集、引种驯化

我国的植物资源应用于园林[3]。如英国丘园 33.5%

的树种产于华东地区;爱丁堡皇家植物园的 2.6

万种活植物中,引自中国的就有 1 527 个种与变

种;美国加利福尼亚的树木花草有 70%以上来自

中国[3-4]。目前世界各国都很重视野生植物资源

的调查研究和科学评价工作,建立本地区的观赏

植物资源种质库,并在植物资源丰富的地区设立

了专门的种质资源保护和研究机构[5-7]。我国虽

然也很早就开展了植物资源调查,但研究范围多

局限于点上,以小地域或单科单属的调查和评价

为主,缺少面上的系统调查和综合研究及国家、

全球层面的整体规划和部署[6,8]。我国有近 3 万

种野生植物,仅有上千种得到研究和利用,开发

的数量不足 3%,未能发挥其美化、绿化环境的

作用[3]。

层次分析法(Analytic Hierarchy Process,简

称 AHP)是美国匹兹堡大学萨蒂(Saaty)提出的

层次权重分析方法[9]。该方法把决策相关的元素

分类为目标、准则、方案等层次,在此基础上将

定量与定性相结合,对人们的主观判断进行量化

的方法[3]。层次分析法在客观上提高了评价的有

效性、可靠性和可行性,在园林树木、藤本植物、

草本花卉评价方面得到了广泛应用[10-16]。

广东石门台国家级自然保护区地处北回归线

北缘,地理位置得天独厚,自然环境优越,孕育

着丰富的植物资源。保护区内既有典型常绿阔叶

林,也有沟谷季风常绿阔叶林,还有石灰岩常绿

落叶阔叶混交林等植被类型,其植被过渡性强,

植被垂直变化明显,是不可多得的亚热带自然生

物宝库[17]。早在 20 世纪 30 年代起,就有学者陆

续对该地区进行标本采集和植被调查研究[17]。建

立保护区后,相关学者开展了多次的植物资源调

查,并出版了《广东石门台国家级自然保护区综

合科学考察报告》《石门台植物》I 和 II 等,这

些工作为保护区植物资源的保护和开发利用奠定

了基础[17-19]。为了有效地发掘保护区野生植物资

源的应用潜力,以层次分析法为基础,对保护区

自然分布的具有园林开发潜力的 102 种木本植物

进行观赏价值、资源开发潜力、生物学特性和应

用价值等方面的评价,期望筛选出具有较高园林

观赏价值的种类,为本区域植物资源的保护和开

发利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 研究地概况 广东石门台国家级自然保护

区位于广东省中北部(113°05′00″~113°30′50″E,

24°22′29″~24°30′41″N),南岭山脉的最南端,面

积约 33.555 km2

,为广东省最大连片的森林生态

系统自然保护区,是珠江三角洲北部的绿色屏障。

该保护区地处南亚热带与中亚热带过渡的地带,

属于亚热带季风气候,年平均气温 20.9℃,年均

降水量为 1 882.8 mm,降水量主要集中在 4—8

月。保护区水热资源丰富,地形地貌起伏多变,

植被类型多种多样,野生植物资源丰富。

1.1.2 植物资源 保护区有高等植物 271 科 998

属 2 471 种,其中观赏植物有 328 种,观赏植物

占广东省观赏植物的 2/5,隐藏着巨大的经济发展

潜力[17]。

1.2 方法

1.2.1 调查方法 以园林观赏特征为依据,根据

《广东石门台国家级自然保护区综合科学考察报

告》《石门台植物》Ⅰ和Ⅱ等长期植物资源调查

的资料[17-19],并结合专家意见,筛选出具有较大

园林观赏价值和具有较强地方特色的 102 种木本

植物作为评价对象。以设计好的调查指标为依据,

采用线路调查和样方调查相结合的方式,进一步

第78页

2023 年 9 月 热带农业科学 第 43 卷第 9 期

- 74 -

对这些研究对象开展野外现场调查,同时结合标

本与历史文献资料的查阅,详细收集这些物种的

特征信息。

1.2.2 综合评价模型的建立 根据园林植物引种

需要考虑的目标和观赏植物的特点,建立结构评

价模型(表 1)。层次结构主要分为目标层(A)、

约束层(C)、标准层(P)和最底层(D)4 个

层次。其中,C 层主要由观赏价值(C1)、资源

开发潜力(C2)、生物学特性(C3)和应用价值

(C4)等组成。P 层分别为 C 层四大类的 17 个因

素,详见表 1。D 层为待评价的 102 种木本园林

观赏植物的各指标特征。

表 1 综合评价模型

目标层(A) 约束层(C) 标准层(P) 最底层(D)

C1(观赏价值)

P1(花果色彩);P2(花或叶芳香性);P3(叶色彩);

P4(花、果、叶型奇特性);P5(花、果、叶的观赏时长);

P6(株型);P7(观赏器官量)

C2(资源开发潜力)P8(开发程度);P9(园林市场前景);P10(资源数量)

C3(生物学特性) P11(生态习性);P12(抗逆性);P13(分布范围);P14

(繁殖难易程度)

观赏植物资源

综合评价

C4(应用价值) P15(经济价值);P16(生态利用);P17(物种珍稀性)

待评价的 102 种植物

的特征 D1, D2,

D3,…,D102.

1.2.3 判断矩阵一致性检验及指标权重计算 根

据上面建立的结构模型,构造出 A-C(第二层因

素相对于第一层的比较判断),C1-Pi、C2-Pi、C3-Pi、

C4-Pi(第三层因素相对于第二层的比较判断)矩

阵。用二元相对比较的 1~9 标度法(表 2),对

标准层和约束层各层次指标进行赋值,然后用方

根法计算各矩阵的特征向量的近似值,将特征向

量标准化后求出各层的权重 Wi 值,再计算出 Pi

层相对于目标层的总排序权值。

表 2 综合评价标度表

标度 含义

1 表示两因素相比,具有同等重要

3 表示两因素相比,一因素比另一因素稍微

重要

5 表示两因素相比,一因素比另一因素明显

重要

7 表示两因素相比,一因素比另一因素强烈

重要

9 表示两因素相比,一因素比另一因素极端

重要

2,4,6,8 表示两相邻标度的中间值

倒数 倒数因素 i 与 j 比较得判断 bij,则因素 j

与 i 比较的判断 bji=1/bij

矩阵的计算和一致性检验判断,由 YAAHP

10.3 软件完成。一致性比率(Consistency Ratio, CR)

计算公式为:CR=CI/RI,若 CR<0.10,则认为该

矩阵具有满意一致性,否则应进行适当调整,直

到满足要求。YAAHP 计算由 SPSSPRO 数据分析

平台实现,https://www.SPSSPRO.com)。平均随

机一致性指标 RI 参考值引自文献[20],是根据矩

阵的阶数用随机方法构造判断矩阵,经过 100~

500 个样本算出一致性指标,并加以平均而得到

的参考数值。

1.2.4 评价标准的确定和综合评分的计算 在查

阅文献、参考前人评价体系[10, 15, 21-23]以及咨询专

家意见的基础上,结合园林观赏植物的观赏性、

生物学特性和适应性等特征,拟订出 P 层 17 个因

素指标的五分制评分标准(表 3)。按照表 3 的

评分标准,分别由 5 位园林专家给 102 种木本植

物各项性状指标赋分,然后计算各树种的综合评

分值,并将综合评分值由高到低进行排序。综合

评价值=权重×评分值,17 个指标的总和。

2 结果与分析

2.1 各指标权重计算结果

根据结构模型的 4 个一级指标(约束层,即

C 层)及 17 个二级指标(标准层,即 P 层)构建

的判断矩阵计算得到权重值(表 4)。在 C 层指标

中,C1(观赏价值)所占权重最大(0.582 4),

表明观赏价值在观赏资源的评价中占最重要的地

位;C4(应用价值)(0.157 0)和 C3(生物学特

性)(0.149 6)占次要地位,而 C2(资源开发潜

力)(0.111 0)排最后。结果表明,参加评分的

专家最看重的是观赏种类的观赏价值,然后是应

用价值和生物学特性。

第79页

李远球 等 广东石门台国家级自然保护区 102 种野生木本观赏植物综合评价

- 75 -

表 3 P 层指标评分标准

分值 评价指标

5 4 3 2 1

P1 (花果色

彩)

花或果色纯正极鲜

艳,亮丽彩色 花或果色较为鲜艳 花或果色等稍鲜艳 花或果色等颜色普

通,较暗

花或果色等色无光

泽较暗,色差

P(花或叶芳 2

香性) 浓香(宜人) 香 微香 不香 臭

P3(叶色彩)四季色泽亮丽、叶彩

色,或四季变化

亮绿色、翠绿,秋叶

鲜艳或可冬季观赏

色彩较鲜艳,叶色季

相变化不明显

叶色普通,但嫩叶色

彩有变化

叶色一般,无季相变

化,嫩叶色彩普通。

P(花果叶型 4

奇特性)

花、果、或叶极奇特

(不对称不常见)

奇特(不对称或小花

密集成穗\\棒\\球状)

花果叶观赏性状普

花果叶观赏性状一

般(对称常见) 无

P(花果叶观 5

赏时长) 60 d 左右 45 d 30 d 20 d <10 d

P6(株型) 株型优美,外观雅

致、紧凑

外形较好,略有凌

乱,较紧凑

外形一般,有少量凌

乱 外形松散,凌乱 外形不美观,很松散

凌乱

P(观赏器官 7

量) 花果全部露出叶面 花果大部露出叶面

(80%)

花果约一半露出叶

面(50%左右)

花果小部分露出叶

面(30%左右) 花果全隐于叶面下

P8 (开发程

度) 尚未被利用 偶尔被利用 小范围被利用 较多被利用 已广泛被利用

P(园林市场 9

前景) 极具观赏性 观赏性较好 观赏性一般 观赏性差 观赏性较差

P10(资源数

量)

极能应用于园林造

景,野外种源丰富

能应用于园林造景,

野外种源较多

难应用于园林造景,

野外含量较少

难应用于园林造景,

野外储量少

无法用于园林造景,

稀有

P11(生态习

性)

适应性极强,无制约

因素

适应性强,对生境要

求不严

适应性较强,要求一

定的生境条件

适应性一般,对生境

要求较严

适应性弱,对生境要

求极严

P12(抗逆性)抗寒、抗旱、抗捞、

抗病虫害 前 4 项占 3 项 前 4 项占 2 项 前 4 项占 1 项 前 4 项占 0 项

P13(分布范

围) 极广 广 较广 较窄 极窄

P14(繁殖难

易程度) 极易繁育,生长快 易繁育,生长较快 能够繁育,生长正常 较难繁育,生长较慢 极难繁育,生长很慢

P15(经济价

值)

材用\\药用\\食用(包

括油脂和淀粉)\\纤维

\\芳香(包括鞣料和饲

料)

前 5 项占 4 项 前 5 项占 3 项 前 5 项占 2 项 前 5 项占 1 项

P16(生态利

用)

具有保持水土、抗污

染、吸粉尘功能

具抗污染、吸粉尘

功能 具抗污染功能 生态利用一般 生态利用较少

P17(物种珍

稀性) 特有种 濒危种 珍稀种 珍贵种 一般性

在 P 层指标中,P1(花果色彩)(P 层总排

序权重 0.242 7)、P15(经济价值)(0.087 8)、

P11(生态习性)(0.084 3)权重较大,对评价结

果影响较大;而 P13(分布范围)(0.008 2)、P8

(利用程度)(0.011 6)和 P12(抗逆性)(0.017 6)

权重较小,对评价结果影响较小(表 5)。说明

花果色彩、经济价值和生态习性等指标在观赏植

物评价中最受重视,分布范围、利用程度和抗逆

性等指标受重视程度较低。

2.2 观赏植物综合评价及分析

参与评价的 102 种木本植物隶属于 50 科 79

属,其中乔木 72 种,灌木 30 种。树种较多的科

有蔷薇科(8 种)、木兰科(6 种)、茜草科(5

种)、山茶科(4 种)、山矾科(4 种),其他的

科有杜鹃花科、紫金牛科、樟科、金缕梅科、壳斗

科、冬青科等。这 102 种植物所属的科基本上是保

护区森林植被的主要分布科,这些种类也是保护区

森林植被中常见物种,具有一定的区域代表性。

第80页

2023 年 9 月 热带农业科学 第 43 卷第 9 期

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表 4 判断矩阵及一致性检验

层次 判断矩阵 一致性检验

A—Ci A C1 C2 C3 C4 Wi

C1 1 5 3 5 0.582 4

C2 1/5 1 1/2 1 0.111 0

C3 1/3 2 1 1/2 0.149 6

C4 1/5 1 2 1 0.157 0

λmax=4.218 6

CI=0.072 9

CR=0.081<0.1

n=4

C1—Pi C1 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 Wi

P1 1 5 4 5 3 9 3 0.416 8

P2 1/5 1 1 1 2 2 2 0.123 2

P3 1/4 1 1 1 1 2 1 0.104 4

P4 1/5 1 1 1 1 2 1 0.101 1

P5 1/3 1/2 1 1 1 3 1 0.104 4

P6 1/9 1/2 1/2 1/2 1/3 1 1/3 0.045 7

P7 1/3 1/2 1 1 1 3 1 0.104 4

λmax=7.182 6

CI= 0.030 4

CR=0.023<0.1

n=7

C2—Pi C2 P8 P9 P10 Wi

P8 1 1/5 1/3 0.104 7

P9 5 1 3 0.637 0

P10 3 1/3 1 0.258 3

λmax=3.038 5

CI=0.019 3

CR=0.033<0.1

n=3

C3—Pi C3 P11 P12 P13 P14 Wi

P11 1 5 7 3 0.563 8

P12 1/5 1 3 1/3 0.117 8

P13 1/7 1/3 1 1/5 0.055 0

P14 1/3 3 5 1 0.263 4

λmax=4.117

CI=0.039 0

CR=0.043<0.1

n=4

C4-Pi C4 P15 P16 P17 Wi

P15 1 2 5 0.559 1

P16 1/2 1 5 0.352 2

P17 1/5 1/5 1 0.088 7

λmax=3.053 6

CI=0.026 8

CR=0.046<0.1

n=3

注:Wi 为权重值,λmax 为矩阵的最大特征根,CI 为判断矩阵一致性指标值,CR 为一致性比值,CR=CI/RI,RI 为

随机一致性指标,参考数值来自文献[20]。

表 5 标准层(P)对目标层(A)的总排序权重

C 层 C 层总排序权值 P 层指标 P 层单排序权值 P 层总排序权值

P1(花果色彩) 0.416 8 0.242 7

P2(花或叶芳香性) 0.123 2 0.071 8

P3(叶色彩) 0.104 4 0.060 8

P4(花果叶型奇特性) 0.104 4 0.060 8

P5(花果叶的观赏时长) 0.101 1 0.058 9

P6(株型) 0.045 7 0.026 6

C1(观赏价值) 0.582 4

P7(观赏器官量) 0.104 4 0.060 8

P8(开发程度) 0.104 7 0.011 6

C2(资源开发潜力) 0.111 0 P9(园林市场前景) 0.637 0 0.070 7

P10(资源数量) 0.258 3 0.028 7

P11(生态习性) 0.563 8 0.084 3

P12(抗逆性) 0.117 8 0.017 6

P13(分布范围) 0.055 0 0.008 2

C3(生物学特性) 0.149 6

P14(繁殖难易程度) 0.263 4 0.039 4

P15(经济价值) 0.559 1 0.087 8

C4(应用价值) 0.157 0 P16(生态利用价) 0.352 2 0.055 3

P17(物种珍稀性) 0.088 7 0.013 9

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李远球 等 广东石门台国家级自然保护区 102 种野生木本观赏植物综合评价

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考虑到 102 种植物生活型不同,为保证评价

的科学性和合理性,将 102 种植物按照生活型分

为 2 组,即乔木组和灌木组,各组依综合评分排

序分别见表 6、7。

表 6 乔木植物的综合评价分值与等级

物种名 拉丁名 C1 C2 C3 C4 总分 等级

铁榄 Sinosideroxylon pedunculatum 1.638 0.369 0.436 0.308 2.751

大叶桂樱 Prunus zippeliana 1.495 0.422 0.502 0.364 2.782

厚叶木犀 Chengiodendron marginatum 1.738 0.333 0.423 0.375 2.870

仿栗 Sloanea hemsleyana 1.793 0.338 0.401 0.351 2.883

广东琼楠 Beilschmiedia fordii 1.601 0.410 0.491 0.411 2.913

圆叶乌桕 Triadica rotundifolia 1.540 0.379 0.574 0.427 2.919

粗柄槭 Acer tonkinense 1.848 0.390 0.391 0.340 2.970

南岭山矾 Cordyloblaste confusa 1.779 0.345 0.499 0.355 2.977

长花厚壳树 Ehretia longiflora 1.982 0.364 0.369 0.311 3.027

粗糠柴 Mallotus philippensis 1.806 0.374 0.562 0.300 3.042

凤凰润楠 Machilus phoenicis 1.867 0.422 0.536 0.230 3.055

铜钱树 Paliurus hemsleyanus 1.842 0.432 0.442 0.378 3.094

罗浮槭 Acer fabri 1.772 0.480 0.479 0.368 3.099

杨梅 Morella rubra 1.717 0.402 0.576 0.409 3.104

二色波罗蜜 Artocarpus styracifolius 1.782 0.350 0.486 0.501 3.119

蕈树 Altingia chinensis 1.874 0.339 0.498 0.425 3.136

乌岗栎 Quercus phillyraeoides 1.910 0.468 0.449 0.314 3.140

羊舌树 Symplocos glauca 1.896 0.410 0.475 0.367 3.147

大萼木姜子 Litsea baviensis 1.802 0.506 0.473 0.382 3.163

潮安山矾 Symplocos chaoanensis 2.086 0.366 0.405 0.308 3.166

紫玉盘柯 Lithocarpus uvariifolius 1.753 0.422 0.492 0.512 3.179

马蹄参 Diplopanax stachyanthus 1.886 0.418 0.358 0.526 3.188

中华槭 Acer sinense 1.909 0.503 0.447 0.333 3.192

香花枇杷 Eriobotrya fragrans 1.919 0.430 0.466 0.388 3.202

米槠 Castanopsis carlesii 1.783 0.442 0.522 0.459 3.206

黄梨木 Boniodendron minius 2.016 0.375 0.440 0.389 3.220

粘木 Ixonanthes reticulata 2.005 0.401 0.398 0.417 3.221

美脉花楸 Sorbus caloneura 2.155 0.418 0.373 0.314 3.260

光叶红豆 Ormosia glaberrima 1.852 0.413 0.521 0.483 3.269

钝叶鱼木 Crateva trifoliata 2.183 0.384 0.290 0.431 3.287

紫花含笑 Michelia crassipes 2.203 0.415 0.411 0.261 3.290

乌桕 Triadica sebifera 1.826 0.416 0.585 0.465 3.292

中华石楠 Photinia beauverdiana 2.068 0.415 0.440 0.373 3.297

大果马蹄荷 Exbucklandia tonkinensis 1.946 0.431 0.491 0.428 3.298

山桂花 Bennettiodendron leprosipes 2.059 0.456 0.538 0.252 3.304

褐毛杜英 Elaeocarpus duclouxii 2.066 0.392 0.527 0.343 3.327

软荚红豆 Ormosia semicastrata 1.973 0.411 0.514 0.439 3.336

薄叶红厚壳 Calophyllum membranaceum 1.992 0.456 0.534 0.384 3.366

华南五针松 Pinus kwangtungensis 2.177 0.400 0.367 0.441 3.385

老鼠矢 Symplocos stellaris 2.140 0.472 0.455 0.326 3.393

白皮乌口树 Tarenna depauperata 2.167 0.404 0.463 0.369 3.403

华南青皮木 Schoepfia chinensis 2.178 0.415 0.452 0.360 3.404

第82页

2023 年 9 月 热带农业科学 第 43 卷第 9 期

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续表 6 乔木植物的综合评价分值与等级

物种名 拉丁名 C1 C2 C3 C4 总分 等级

两广梭罗 Reevesia thyrsoidea 2.156 0.482 0.524 0.265 3.427

谷木 Memecylon ligustrifolium 2.196 0.413 0.563 0.265 3.437

花榈木 Ormosia henryi 2.087 0.406 0.510 0.454 3.457

半枫荷 Semiliquidambar cathayensis 1.991 0.410 0.437 0.622 3.460

五列木 Pentaphylax euryoides 2.216 0.430 0.472 0.343 3.461

显脉冬青 Ilex editicostata 2.106 0.432 0.424 0.521 3.483

黄牛木 Cratoxylum cochinchinense 2.079 0.402 0.552 0.450 3.483

光皮梾木 Cornus wilsoniana 2.269 0.385 0.432 0.409 3.496

肉实树 Sarcosperma laurinum 2.263 0.415 0.453 0.367 3.498

南紫薇 Lagerstroemia subcostata 2.214 0.477 0.603 0.212 3.506

乔木茵芋 Skimmia arborescens 2.252 0.483 0.404 0.375 3.515

厚皮香 Ternstroemia gymnanthera 2.224 0.471 0.518 0.341 3.553

广东冬青 Ilex kwangtungensis 2.141 0.460 0.503 0.464 3.568

小果石笔木 Pyrenaria microcarpa 2.172 0.454 0.616 0.340 3.582

任豆 Zenia insignis 2.285 0.448 0.483 0.400 3.617

钟花樱桃 Cerasus campanulata 2.360 0.432 0.465 0.402 3.659

桂南木莲 Manglietia conifera 2.436 0.428 0.448 0.371 3.683

厚叶冬青 Ilex elmerrilliana 2.181 0.499 0.503 0.503 3.687

广东含笑 Michelia guangdongensis 2.485 0.467 0.333 0.427 3.713

厚叶厚皮香 Ternstroemia kwangtungensis 2.363 0.512 0.482 0.358 3.715

头状四照花 Cornus capitata 2.366 0.421 0.440 0.501 3.728

假地枫皮 Illicium jiadifengpi 2.625 0.406 0.367 0.332 3.730

香港四照花 Cornus hongkongensis 2.379 0.415 0.455 0.483 3.732

伯乐树 Bretschneidera sinensis 2.461 0.377 0.455 0.463 3.756

金叶含笑 Michelia foveolata 2.623 0.479 0.344 0.317 3.764

蓝树 Wrightia laevis 2.584 0.450 0.376 0.399 3.809

毛桃木莲 Manglietia kwangtungensis 2.522 0.427 0.494 0.395 3.838

木竹子 Garcinia multiflora 2.583 0.484 0.550 0.531 3.922

观光木 Michelia odora 2.509 0.463 0.527 0.431 3.931

南山茶 Camellia semiserrata 2.550 0.463 0.596 0.496 4.105

注:C1 为观赏价值,C2 为资源开发潜力,C3 为生物学特性,C4 为应用价值。

表 7 灌木植物的综合评价分值与等级

物种名 拉丁名 C1 C2 C3 C4 总分 等级

九节 Psychotria asiatica 1.754 0.384 0.517 0.343 2.998

凹脉紫金牛 Ardisia brunnescens 1.890 0.442 0.425 0.329 3.086

光叶铁仔 Myrsine stolonifera 1.810 0.415 0.551 0.326 3.102

褐毛海桐 Pittosporum fulvipilosum 1.972 0.385 0.563 0.257 3.177

茜树 Aidia cochinchinensis 1.900 0.422 0.539 0.320 3.182

马比木 Nothapodytes pittosporoides 2.017 0.434 0.470 0.325 3.246

台湾安息香 Styrax formosanus 2.045 0.337 0.521 0.368 3.272

角花胡颓子 Elaeagnus gonyanthes 2.019 0.400 0.445 0.417 3.280

假九节 Psychotria tutcheri 1.979 0.453 0.485 0.381 3.299

粗叶木 Lasianthus chinensis 2.085 0.432 0.523 0.326 3.366

蔓胡颓子 Elaeagnus glabra 2.043 0.397 0.465 0.469 3.375

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李远球 等 广东石门台国家级自然保护区 102 种野生木本观赏植物综合评价

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续表 7 灌木植物的综合评价分值与等级

物种名 拉丁名 C1 C2 C3 C4 总分 等级

江南花楸 Sorbus hemsleyi 2.152 0.467 0.451 0.380 3.450

蝶花荚蒾 Viburnum hanceanum 2.393 0.395 0.379 0.322 3.489

走马胎 Ardisia gigantifolia 2.157 0.443 0.513 0.393 3.506

子楝树 Decaspermum gracilentum 2.201 0.385 0.561 0.367 3.514

小毛叶石楠 Photinia parvifolia 2.077 0.524 0.554 0.370 3.525

长尾乌饭 Vaccinium longicaudatum 2.293 0.473 0.412 0.349 3.527

细轴荛花 Wikstroemia nutans 2.118 0.491 0.582 0.373 3.564

红果树 Stranvaesia davidiana 2.248 0.498 0.444 0.375 3.564

白瑞香 Daphne papyracea 2.212 0.477 0.469 0.453 3.610

合轴荚蒾 Viburnum sympodiale 2.501 0.412 0.357 0.349 3.619

阔叶十大功劳 Mahonia bealei 2.550 0.407 0.432 0.296 3.685

棱果花 Barthea barthei 2.504 0.421 0.539 0.279 3.742

灯笼树 Enkianthus chinensis 2.518 0.495 0.401 0.378 3.792

猴头杜鹃 Rhododendron simiarum 2.534 0.479 0.406 0.381 3.799

马银花 Rhododendron ovatum 2.573 0.475 0.383 0.395 3.826

红花八角 Illicium dunnianum 2.658 0.445 0.414 0.340 3.857

南岭小檗 Berberis impedita 2.507 0.441 0.511 0.413 3.872

黄花倒水莲 Polygala fallax 2.476 0.435 0.598 0.416 3.925

桃金娘 Rhodomyrtus tomentosa 2.481 0.493 0.605 0.494 4.073

注:C1 为观赏价值,C2 为资源开发潜力,C3 为生物学特性,C4 为应用价值。

采用单样本 K-S 非参数检验对乔木组和灌

木组的综合评分分别进行正态性检验,结果显

示,2 组的综合评分均表现为显著性 p=0.200 大

于 0.05,故 2 组植物的综合评分都遵循正态分

布(表 8)。参考杨森等[15]、张燕莎等[24]对植

物评价分级的方法,把乔木组和灌木组中的植

物各分四级。其中乔木组的综合评分平均值

X =3.359 ,标准差为 S=0.289 ,根据 X 、

X +S=3.648、 X ‒S=3.070,将 72 种乔木植物综

合评价得分分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等级(表 6)。

灌木组的综合评分平均值 X =3.511,标准差

S=0.276,根据 X 、 X +S=3.787、 X ‒S=3.235,

也将 30 种灌木植物综合评分得分分为Ⅰ、Ⅱ、

Ⅲ、Ⅳ等级(表 7)。

表 8 综合得分正态性检验

柯尔莫戈洛夫-斯米诺夫 夏皮洛-威尔克 组别 统计 自由度 显著性 统计 自由度 显著性

乔木组综合得分 0.060 72 0.200 0.990 72 0.867

灌木组综合得分 0.079 30 0.200 0.980 30 0.838

分析表明,72 种野生观赏乔木植物可分为 4

个等级(表 6)。其中Ⅰ级(>3.648)有 15 种,

这些植物在 C 层的 4 个评价指标中得分均较高,

具极高的园林观赏价值和优良的生物学特性,极

高的应用价值和资源开发潜力,可大规模开发利

用;Ⅱ级(3.359~3.648)有 20 种,具较高的园林

观赏价值和优良的生物学特性,能够适应的环境

较为广泛,可适当开发利用;Ⅲ级(3.070~3.359)

植物有 26 种,观赏价值普通,具有一般的生物学

特性、应用价值和开发潜力,适合小规模开发利

用;Ⅳ级(<3.070)植物有 11 种,除了观赏价值

较低外,其资源开发潜力和应用价值也较低,有

些对生境要求较特殊,因此得分较低,只能小规

模试开发或暂不开发利用。

乔木组Ⅰ级植物有 15 种,综合评分都较高

(>3.648),表现出较好的叶或果观赏性,如南

第84页

2023 年 9 月 热带农业科学 第 43 卷第 9 期

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山茶、头状四照花、香港四照花、伯乐树、蓝树、

广东含笑、金叶含笑、木竹子、钟花樱桃等都有

优良的观赏性,资源开发潜力大,应用价值高;

毛桃木莲、观光木、桂南木莲、厚叶冬青等具有

株型紧凑、优美,外观雅致等特点,具有好的园

林应用价值;南山茶、观光木、假地枫皮的果大,

观赏性奇特,有较好的开发潜力。总体上,Ⅰ级

乔木树种表现为树形挺拔、花型优美、且观赏部

位均大于 2 个,不仅具有较高的观赏价值,而且

有较好的生物学特性和资源开发潜力,可以优先

大规模开发利用。

Ⅱ级的乔木有 20 种(3.359~3.648),该级很

多种类也具有较高的观赏性,如任豆、广东冬青、

华南青皮木、花榈木、谷木、南紫薇、厚皮香、

乔木茵芋、半枫荷等,它们的叶、花或果都有较

好的观赏性;另外,华南五针松、肉实树、小果

石笔木、薄叶红厚壳等树形紧凑,叶型奇特,也

具有一定的观赏价值。该级植物具良好的园林观

赏价值和优良的生物学特性,能够适应的环境较

为广泛,可适当开发利用。

Ⅲ级的乔木有 26 种(3.070~3.359),该级的

种类观赏价值较普通,且观赏部位较单一,或者

分布范围较窄,或者资源数量较少,因而得分较

低。如黄梨木、钝叶鱼木多分布在石灰山中,分

布范围窄。该级植物有些种类如软荚红豆、大果

马蹄荷、紫花含笑、光叶红豆、粘木等,如果加

强人工繁育,解决了资源来源问题,生产上也可

以选择性地小规模开发应用。

Ⅳ级的乔木有 11 种(<3.070),其综合评分

都较低。该级植物在观赏价值、资源开发潜力、

生物学特性,以及应用价值等方面的评分都不高。

如铁榄、大叶桂樱、厚叶木犀、仿栗、广东琼楠、

圆叶乌桕、粗柄槭、南岭山矾、长花厚壳树等观

赏价值不高,开发潜力不大;还有些种在保护区

内分布较少或生境特殊,如圆叶乌桕、铁榄、粗

柄槭等多生长在石炭岩区。该级的种类大都开发

难度大,建议小规模试开发利用或暂缓开发利用。

灌木组 30 种植物也可分为 4 个等级(表 7)。

其中Ⅰ级(>3.787)有 7 种,Ⅱ级(3.511~3.787)

有 9 种,Ⅲ级(3.235~3.511)有 9 种,Ⅳ级(<3.235)

有 5 种。

Ⅰ级灌木有桃金娘、黄花倒水莲、南岭小檗、

红花八角、马银花、猴头杜鹃、灯笼树等 7 种,

这些种类有很高的观赏价值,较高的资源开发潜

力和应用价值,可以优先大规模开发。本组植物

花和果观赏量大,观赏期长,具有优良的观赏性

和奇特性,如猴头杜鹃花苞红色而大,南岭小檗

的花黄色而多,桃金娘花粉红而量大,均具有花

期长、叶紧凑等特色,具有优良的观赏性。

Ⅱ级灌木种类有 9 种,这 9 种灌木也具有较

高的园林观赏价值和优良的生物学特性,适应环

境较广,可适当开发利用。该级灌木植物观赏部

位稍单一,观赏量相对较少,如棱果花、阔叶十

大功劳、合轴荚蒾、细轴荛花等也具有较高的观

赏价值,但由于观赏部位较少,树形不紧凑,因

而综合得分稍低,分在Ⅱ级。

Ⅲ级的灌木有 9 种。该级灌木植物观赏价值

普通,花、果、叶都没有奇特性,在观赏价值、

资源开发潜力和应用价值等方面得分都较低,适

合小规模开发利用。有些种分布范围较窄,或资

源数量较少,如走马胎、马比木需荫湿的生境,

且数量较少;蝶花荚蒾、角花胡颓子、台湾安息

香等虽然花较大,但树形不紧凑,或落叶;蔓胡

颓子、粗叶木、假九节等花小,果小,没有明显

的奇特性;这些种在开发利用时受限因子较多,

因而评分都较低。

Ⅳ级灌木植物有 5 种。该级灌木观赏价值、

资源开发潜力和应用价值等方面评分最低,只能

小规模试开发或暂不开发利用。如凹脉紫金牛、

九节等主要为观果植物,但果小,果量也不多,

且生长在荫湿的环境,对环境要求较高;另外,

可能部分种已开发利用,因而总体评分不高。

3 讨论与结论

本研究针对园林观赏木本植物的应用特点,

构建包括观赏价值、资源开发潜力、生物学特性

和应用价值等 4 个方面,共计 17 个指标的综合评

价体系,将定量计算与定性评价相结合,筛选出

了观赏价值高、开发利用潜力大、抗逆性强、生

态适应广的乔木植物Ⅰ、Ⅱ级 35 种,灌木植物Ⅰ、

Ⅱ级 16 种,这些种类可广泛用于园林建设中。研

究结果可为本地乃至华南地区观赏植物资源的开

发利用提供参考。

本次综合评价模型权重计算结果表明,在约

第85页

李远球 等 广东石门台国家级自然保护区 102 种野生木本观赏植物综合评价

- 81 -

束层,最强约束因子为观赏价值,其次是应用价

值和生物学特性,最后是资源开发潜力。在标准

层中,花果色彩为最重要的选择因素,其次为经

济价值、生态习性、芳香性和园林市场前景等因

素。这与其他人的评价相似,结果也符合当前人

们对园林植物的认知[25]。观赏价值和应用价值是

驱动经济开发的主要动力,而生物学特性是开发

成败的关键要素,只有较强的生态适应性和容易

繁殖的种类才能得到广泛应用[25]。本次综合评价

模型能够综合多种指标进行综合评价,可指导观

赏植物资源的开发利用,评价结果具有一定的科

学性和有效性。但层次分析法毕竟没法完全避免

主观性,存在一定的局限[3]。今后应该加大植物

资源的调查和收集,并进一步完善评价指标,使

评价结果更符合植物的特征。本研究参考张燕莎

等[24]、杨森等[15]的方法,以正态性检验为依据,

把所评价的植物分为 4 个等级,这种分级较简单

方便,可操作性强。然而,该方法不是按植物的

特征来分级,导致一些有较高观赏价值的种类也

可能归类于中间等级,存在误差的可能。今后还

需加强研究,依植物特征进行分级,使评价的等

级划分更符合实际情况。

参与评价的 102 种木本植物隶属于 50 科 79

属。这 102 种植物所属的科属,基本上是保护区

植物的主要分布科属类型。如参评的 102 种类中,

具较多种类分布的蔷薇科(8 种)、木兰科(6 种)、

茜草科(5 种)、山茶科(4 种)、山矾科(4 种),

以及杜鹃花科、紫金牛科、樟科、金缕梅科、壳

斗科、冬青科等,都是本区域分布的主要科,具

有一定的区域代表性[26-30]。评价筛选出的具有优

良园林应用前景(Ⅰ级)的乔木植物 15 种(表 6),

灌木植物 7 种(表 7)。这些种类观赏价值高、

园林开发潜力大,如南山茶树形挺拔,花朵红艳

美观,盛花期在冬春季,是春节应时花卉;观光

木、毛桃木莲树姿优美,枝叶浓密,花大芳香,

果实鲜艳;金叶含笑、广东含笑树形紧凑,芽、

嫩枝、叶柄密被红褐色短柔毛,阳光下熠熠生辉,

花大洁白而芳香;伯乐树树冠大而荫浓,顶生花

初夏盛开,满树粉红如霞,暗红色果实形如小仙

桃挂满枝头;香港四照花、头状四照花,树冠伞

形,花大而洁白,开时如同群蝶起舞,紫红果实

酷似荔枝果,秋冬季叶红色;钟花樱桃枝叶繁茂,

花色鲜艳亮丽。这些种类都是本土自然分布种,

适应当地气候和土壤条件,且具有区域特色,是

当地园林建设的重要资源,可在本区域乃至华南

地区的园林建设中大力推广应用。

观赏植物资源是园林绿化的重要种质资源

库,植物资源的调查和评价是其开发利用的基础

性工作。广东石门台国家级自然保护区观赏植物

资源丰富,开展观赏植物资源调查与评价,可为

区域园林建设提供指导。本次调查发现,保护区

的观赏植物资源大部分仍处于野生状态,特别是

一些当地具有代表性的优良植物资源,如广东含

笑、南山茶、伯乐树等还未得到大范围推广应用。

因此,今后要加强保护区植物资源的调查研究,

深入了解这些植物资源的数量、生态适应性、园

林应用价值等特征,加强引种驯化、扩繁培育技

术的研发,推进科研机构与企业之间的协作,推

动区域植物资源的开发利用。

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(责任编辑 林海妹)

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2023 年 9 月 热带农业科学 第 43 卷第 9 期

Sep. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.9

收稿日期 2023-02-06;修回日期 2023-03-01

基金项目 国家自然科学基金(No.31960613)。

第一作者 谭凯文(1997—),男,硕士研究生,研究方向为园林植物资源与应用,E-mail:2529113414@qq.com。

通讯作者 和太平(1963—),男,硕士,硕士生导师,教授,研究方向为园林植物资源与应用,E-mail:h-taiping@163.com。

广西恭城瑶族自治县红岩村绿地景观植物调查研究

谭凯文1

李林2

和太平1

(1. 广西大学林学院 广西南宁 530004;2. 广西艺术学院建筑艺术学院 广西南宁 530005)

摘 要 对我国传统村落的生态环境保护及景观规划是乡村风貌改造、生态文明建设的重要内容。以植物景观为切入

点,对红岩村植物展开全面统计及景观分析。结果表明,红岩村共有维管植物 152 种,隶属于 73 科 133 属,包括乡土

植物 90 种,外来植物 62 种,占比分别为 59.21%、40.78%,其中中国特有植物 2 种,濒危植物 8 种,国家级保护植物

7 种。按观赏部位统计,有观叶植物 36 种,观花植物 84 种,观果植物 47 种,观形植物 52 种和芳香植物 32 种。总体

评价,红岩村植物种类繁多,观赏性高,建议丰富藤本及竹类品种的应用,增加彩叶树种、冬春季观果植物和芳香植

物数量,对存在安全隐患的植物实施管控并建立科学合理的绿地养护管理体系。

关键词 植物资源;植物景观;调查分析;恭城红岩村

中图分类号 Q948 文献标识码 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.09.013

Investigation of Landscape Plants in the Green Space of Hongyan Village,

Gongcheng Yao Autonomous County, Guangxi

TAN Kaiwen1

LI Lin2

HE Taiping1

(1. Forestry College of Guangxi University, Nanning, Guangxi 530004 China;

2. School of Architecture and Art, Guangxi Academy of Arts, Nanning, Guangxi 530005 China)

Abstract The ecological environment protection and landscape planning of traditional villages are the vital content of the

rural scenery reform and ecological civilization construction. This paper takes the plant landscape as the breakthrough point

and comprehensive statistics and landscape analysis on the plants in Hongyan village. The results showed that there were 152

species of vascular plants in Hongyan village, belonging to 73 families and 133 genera, including 90 native plants and 62 exotic plants, accounting for 59.21% and 40.78%, respectively. There were two China endemic plants, eight endangered plants,

and seven national-level protected plants. According to the statistics of ornamental parts, there are 36 species of leaf plants, 84

species of flower plants, 47 species of fruit plants, 52 species of shape plants, and 32 species of aromatic plants. Overall

evaluation shows that Hongyan Village has a wide variety of plants with high ornamental value. It is suggested to enrich vine

and bamboo varieties and application forms, increase the number of colorful leaf tree species, fruit plants, and aromatic plants

in winter and spring, implement management and control of plants with safety risks, and establish a scientific and reasonable

green space maintenance and management system.

Keywords plant resources; plant landscape; investigation and analysis; Gongcheng County Hongyan Village

我国社会经济的高速发展,引发了人口大量

外迁及自然环境破坏等一系列问题,为此,我国

政府提出了乡村振兴、建设美丽乡村、乡村风貌

改造等措施,致力于扭转目前乡村落后、脏乱的

刻板印象。植物景观是区域绿化、景观营造的重

要组成部分[1],不仅可以提升乡村风貌、改善生

态及人居环境,也对展示乡村区域特色和传统文

化起到了重要作用。近年来越来越多学者开始关

注乡村植物景观的研究,如鲁黎明等[2]、孙春红

等[3]、刘凯[4]通过构建评价体系,从美学、生态、

舒适度等方面对不同乡村植物景观进行分析;乔

戈[5]、张万昆等[1]、程之韵[6]总结了目前我国部分

乡村在植物景观设计方面存在如选种单一、种植

杂乱、缺乏特色等不足之处;黄旋[7]、刘洋等[8]、

张明明[9]则探究了新农村植物景观营造的模式和

策略。这些研究对贯彻落实乡村振兴战略,打造

中国特色生态新村有重要的指导作用。

红岩村是广西具有代表性的传统村落之一,

第88页

2023 年 9 月 热带农业科学 第 43 卷第 9 期

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自 2003 年村落施行生态农业建设和新村规划以

来,在政府、开发商、游客等多方刺激下,该村

在过去 20 年的时间里实现了经济、社会、民生等

多领域的全面发展,对新型城镇化建设、传统村

落风貌改造背景下的乡村景观研究具有典型意

义。本文对红岩村植物资源展开全面调查并对景

观进行综合评价,以期为红岩村及新农村建设中

植物种类选择及景观设计提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

红岩村行政隶属广西恭城瑶族自治县莲花

镇,地理坐标110°51ʹ50ʺ~110°52ʹ20ʺE与24°44ʹ00ʺ~

2444ʹ50ʺN。村落总面积 6.8 km2

,距县城 14.7 km,

距桂林市中心 122.7 km。地形以丘陵和石灰岩石

山为主,海拔 145~311m。属亚热带季风气候,年

均气温 19.7 ℃,年均日照 1 440 h 以上,年均降

雨量 1 455.2 mm。全年气候温和,四季分明,雨

量充沛,无霜期长,适宜多样性景观植物的生长。

作为历史悠久的瑶族传统村落和新农村建

设、生态富裕家园试点村,红岩村曾入选国家级

传统村落,并被评选为全国乡村旅游重点村、全

国十大魅力乡村、国家级少数民族特色村寨,社

会知名度较高。村落不仅采用了依山傍水、天人

合一的传统布局,还保留了大量典型的平地瑶古

民居和古树、风水塘、祠堂等历史文化景观,在

进行旅游规划时也利用原生自然资源打造了滚水

坝、游船码头、万亩月柿园、马头山步道等景点,

村落景观与传统民俗文化、周边生态环境融合度

较高。

1.2 方法

1.2.1 植物调查分类 自 2022 年 11 月起,笔者

对红岩村绿地开展实地调查,逐一记录所有植物

的科、属、种并判断是否属于绿地景观植物,对

较难鉴别的植物参照《中国植物志》[10]进行鉴定;

对植物进行科属、生活型和物种来源等分类时参

照《中国树木志》[11]、《广西植物名录》[12]及《广

西主要乡土树种》[13];对特有植物、重点保护植

物的分析参照《中国生物多样性红色名录——高

等植物卷》[14]、《国家重点保护野生植物名录(第

二批)》[15]、《广西壮族自治区第一批重点保护野

生植物名录》[16];对药用植物的分类参考《中国

药典》[17]、《中国有毒植物》[18]。

1.2.2 数据整理 用 Excel 对调查原始数据进行

分类处理,编制红岩村植物名录。

2 结果与分析

2.1 红岩村景观植物基本组成

通过对红岩村的实地调研与资料收集,统计

其植物科、属、种的数量,见表 1。

表 1 红岩村植物组成

科 属 种 类群 数量 比例/% 数量 比例/% 数量 比例/%

蕨类植物 2 2.74 2 1.50 2 1.32

裸子植物 3 4.11 5 3.76 5 3.29

被子植物 68 93.15 126 94.73 145 95.39

双子叶植物 58 79.45 103 77.44 114 75.00

单子叶植物 10 13.70 23 17.29 31 20.39

合计 73 100.00 133 100.00 152 100.00

由表 1 可见,迄今已知红岩村有维管植物 152

种,隶属于 73 科 133 属。其中蕨类植物 2 科 2 属

2 种,裸子植物 3 科 5 属 5 种,被子植物 68 科 126

属 145 种(含双子叶植物 58 科 103 属 114 种,单

子叶植物 10 科 23 属 31 种)。村内裸子植物相对

贫乏,而被子植物,尤其双子叶植物数量居多,

这与该村野生植物区系组成相一致。

2.2 科的组成统计与分析

根据科内所含种数,笔者将红岩村植物的科

划分为 4 个等级(表 2),即多种科(>10 种)、中

等科(6~10 种)、寡种科(2~5 种)和单种科(1

种)[19]。红岩村植物多种科仅 1 科,为禾本科

(Poaceae)(属数∶种数=10∶17,下同),占 1.37%;

中等科 3 科,分别为菊科(Asteraceae)(7∶10)、

豆科(Fabaceae)(7∶7)和紫葳科(Bignoniaceae)

(6∶6),占 4.11%;寡种科 23 科,有木犀科

(Oleaceae)(5∶5)、蔷薇科(Rosaceae)(4∶4)

表 2 红岩村植物科级数量统计

科 属 种 级别

数量 比例/% 数量 比例/% 数量 比例/%

多种科 1 1.37 10 7.52 17 11.42

中等科 3 4.11 20 15.04 23 9.32

寡种科 23 31.51 57 42.86 66 20.51

单种科 46 63.01 46 34.59 46 26.11

合计 73 100.00 133 100.00 152 100.00

第89页

谭凯文 等 广西恭城瑶族自治县红岩村绿地景观植物调查研究

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和樟科(Lauraceae)(3∶3)等,占 31.51%;单

种科 46 科,包括鼠李科(Rhamnaceae)、藤黄科

(Clusiaceae)和石蒜科(Amaryllidaceae)等,

占 63.01%。

2.3 植物生活型的统计与分析

植物生活型是植物对特定环境长期适应的外

部表现,某地区植物生活型可反映植物与环境间

的关系[20]。统计结果显示,红岩村植物生活型齐

全,有蕨类、乔木、灌木、藤本、草本、竹类 6

种类型(表 3)。

表 3 红岩村植物生活型统计

生活型 科数 属数 种数 占植物种

数比例/%

蕨类 2 2 2 1.32

常绿乔木 21 26 27 17.75 乔木 落叶乔木 16 21 23 15.14

小计 37 47 50 32.89

常绿灌木 20 25 27 17.75 灌木 落叶灌木 11 12 12 7.89

小计 33 37 39 25.64

常绿木质藤本 5 5 6 3.95

落叶木质藤本 2 2 2 1.32

常绿草质藤本 2 2 2 1.32 藤本

落叶草质藤本 0 0 0 0

小计 9 9 10 6.58

一年生草本 7 10 12 7.89 草本 多年生草本 13 24 27 17.75

小计 20 34 39 25.64

乔木状 2 3 8 5.26 竹类 灌木状 1 3 4 2.63

小计 3 6 12 7.89

合计 152 100

由表 3 可见,红岩村共有乔木 37 科 47 属 50

种,其中常绿乔木 21 科 26 属 27 种,落叶乔木

16 科 21 属 23 种,共占植物总种数的 32.89%,在

村落植物中所占比重最大;灌木 33 科 37 属 39 种,

其中常绿灌木 20 科 25 属 27 种,落叶灌木 11 科

12 属 12 种,共占植物总种数的 25.64%;藤本 9

科 9 属 10 种,其中常绿藤本 7 科 7 属 8 种,落叶

藤本 2 科 2 属 2 种,共占植物总种数的 6.58%;

草本 20 科 34 属 39 种,其中一年生草本 7 科 10

属 12 种,多年生草本 13 科 24 属 27 种,共占植

物总种数的 25.64%,与灌木数量一致;竹类 3 科

6 属 12 种,乔木竹 2 科 3 属 8 种,灌木竹 1 科 3

属 4 种,共占植物总种数的 7.89%。此外,红岩

村还有蕨类植物 2 科 2 属 2 种,占植物总种数的

1.31%。总体而言,村落植物以乔木、灌木和草本

为主,且常绿植物占优。

2.4 植物观赏特性统计与分析

根据植物观赏特性,将红岩村植物分为观叶、

观花、观果、观形和芳香 5 大类别。根据统计,红

岩村共有观叶植物 32 科 33 属 36 种,观花植物 56

科 78 属 84 种,观果植物 41 科 47 属 47 种,观形

植物 27 科 43 属 52 种和芳香植物 23 科 28 属 32 种

(表 4)。观花植物占主体,观形植物次之。

表 4 红岩村植物观赏特性统计

蕨类 乔木 灌木 观赏类型 科 属 种 科 属 种 科 属 种

观叶植物 2 2 2 9 9 11 8 9 9

观花植物 0 0 0 15 18 19 21 31 31

观果植物 0 0 0 19 24 24 12 12 12

观形植物

芳香植物

2

0

2

0

2

0

12

6

19

6

21

7

7

11

7

14

7

14

藤本 草本 竹类 观赏特性 科 属 种 科 属 种 科 属 种

观叶植物 3 3 3 10 10 11 0 0 0

观花植物 6 8 9 14 21 25 0 0 0

观果植物 4 5 5 6 6 6 0 0 0

观形植物 0 0 0 4 10 10 2 5 12

芳香植物 2 2 3 4 6 8 0 0 0

2.4.1 观叶植物 据表 4,观叶植物共有 36 种,

蕨类、乔木、灌木、藤本、草本各为 2、11、9、

3、11 种,分别占观叶植物的 5.56%、30.56%、

25.00%、8.33%和 30.56%,乔木和草本所占比重

最多。彩叶植物共 12 种,占观叶植物总种数的

33.33%,且按叶色大致分为红叶、黄叶及紫叶 3

类,其中红叶植物有 5 种,如红背桂(Excoecaria

cochinchinensis)、枫香树(Liquidambar formosana)和乌桕(Triadica sebifera)等;黄叶植物 4

种,为银杏(Ginkgo biloba)、假连翘(Duranta

erecta)、鹅掌柴(Schefflera heptaphylla)及朴树

(Celtis sinensis);紫叶植物 3 种,即红花檵木

(Loropetalum chinense)、紫竹梅(Tradescantia

pallida)和紫叶李(Prunus cerasifera)。此外,还

有如苏铁(Cycas revoluta)、芭蕉(Musa basjoo)、

龙爪柳(Salix matsudana)等叶形独特的观赏植物。

第90页

2023 年 9 月 热带农业科学 第 43 卷第 9 期

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2.4.2 观花植物 红岩村有观花植物 84 种,乔

木、灌木、藤本、草本为 24、31、9、25 种,分

别占观花植物的 28.57%、36.90%、10.71%和

29.76%,灌木占比最大。按花色,红岩村观花植

物大致可分为白花、粉花、红花、黄花、紫花、

蓝花和绿花 7 类(图 1),其中红花植物最多,为

22 种,占观花植物的 26.19%,有火焰树(Spathodea

campanulata)、木棉(Bombax ceiba)、美人蕉

(Canna indica)等;白花植物 18 种,如白兰

(Michelia alba)、灰莉(Fagraea ceilanica)、银

合欢(Leucaenaleucocephala)等;粉花植物 5 种,

包含秋英(Cosmos bipinnatus)、吉祥草(Reineckea

carnea)、绣球(Hydrangeamacrophylla)等;黄

花植物 21 种,包括桂花(Osmanthus fragrans)、

金钟花(Forsythia viridissima)、锦鸡儿(Caragana

sinica )等;紫花植物 14 种,如紫花络石

(Trachelospermum axillare)、紫薇(Lagerstroemia

indica)、鼠尾草(Rhododendron pulchrum)等;

蓝花植物 2 种,为蓝花丹(Plumbago auriculata)

和鸭跖草(Commelina communis);绿花植物 2 种,

为西番莲(Passiflora caerulea)和润楠(Machilus

nanmu)。

如按观花植物观赏月份统计(图 2),红岩村

全年均有观花植物,但主要集中于 4~7 月,较少

图 1 红岩村植物花色数量

图 2 红岩村植物花期分析

的是在 12 月,其中乔木的最佳观花期为 5~7 月,

藤本为 5 月,灌木和草本则均在 7 月。

2.4.3 观果植物 根据调查统计结果,红岩村有

观果植物 47 种,乔木、灌木、藤本、草本分别为

24、12、5、6 种,分别占观果植物的 51.06%、

25.53%、10.64%和 12.77%,乔木所占比重最多。

根据果色,红岩村观果植物可分为白果、橙果、

褐果、红果、黄果和绿果 6 类(图 3),其中白果

植物 1 种,为银杏;橙果植物 3 种,即西番莲、

柑橘(Citrus reticulata)、柿(Diospyros kaki);

褐果植物 12 种,有银合欢、龙眼(Castanea

mollissima)和枳椇(Hovenia acerba)等;红果

植物共 19 种,是种数最多的果色植物,包括红豆

杉(Taxus wallichiana)、枸杞(Lycium chinense)、

粗糠柴(Mallotus philippensis)等;黄果植物 5

种,如黄皮(Clausena lansium)、枇杷(Eriobotrya

japonica )、番木瓜(Carica papaya)等;绿果植

物 7 种,有番石榴(Psidium guajava)、丝瓜(Luffa

aegyptiaca)和胡桃(Juglans regia)等。

此外,根据观果植物的观赏月份(图 4),除

3 月外,红岩村全年均有观果植物,观果期主要

集中在 8~10 月,较少的是在 12 月至翌年 4 月,

其中,灌木、草本和藤本的最佳观果期均在 9 月,

乔木则在 10 月。

图 3 红岩村植物果色数量

图 4 红岩村植物果期分析

第91页

谭凯文 等 广西恭城瑶族自治县红岩村绿地景观植物调查研究

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2.4.4 观形植物 观形植物主要指植物整体姿态

造型具有一定观赏性的植物。红岩村有观形植物

52 种,其中有蕨类、乔木、灌木、草本、竹类 2、

21、7、10、12 种,分别占观形植物总种数的 3.85%、

40.38%、13.46%、19.23%和 23.08%,乔木占较大

优势,如垂柳( Salix babylonica )、 水 杉

(Metasequoia glyptostroboides)和马尾松(Pinus

massoniana)等,这些植物造型独特,姿态优美,

常作为特色植物使用,提升村落景观丰富度。

2.4.5 芳香植物 红岩村共有芳香植物 32 种,其

中乔木、灌木、藤本、草本分别为 7、14、3、8

种,分别占芳香植物总数比的 21.88%、43.75%、

9.38% 和 25.00%,灌木占主体,其中如茉莉

(Jasminum sambac)、桂花、山茶(Camellia

japonica)等花卉不仅花型、花色美丽,在花期时

还会浓香四溢,沁人心脾。

2.5 药用植物分析

红岩村具有药用价值的植物种类较多,共 107

种,隶属于 69 科 101 属,占植物总种数的 70.39%

(表 5)。其中蕨类、乔木、灌木、藤本、草本、

竹类分别为 2、33、29、9、31、3 种,分别占药

用植物总数的 1.87%、30.84%、27.10%、8.41%、

28.97%和 2.80%。多数药用植物以器官或分泌的

汁液入药,如南天竹(Duranta repens)、假连翘、

苎麻( Boehmeria nivea )、 艳 山 姜 ( Alpinia

zerumbet)等,通常用于清热解毒、止咳化痰、

治疗跌打损伤,且具有较高的观赏性和适地性。

表 5 红岩村药用植物统计

生活型 科 属 种 比例/%

蕨类 2 2 2 1.87

乔木 22 31 33 30.84

灌木 20 29 29 27.10

藤本 7 9 9 8.41

草本 16 27 31 28.97

竹类 2 3 3 2.80

合计 69 101 107 100

2.6 古树名木资源分析

古树是指树龄在 100 年以上的树木,名木是指

稀有、名贵或具有历史价值和纪念意义的树木[21]。

古树名木是当地自然地理和历史变迁的见证,蕴

含着丰富的文化价值。红岩村的古树多数保留完

好,共 15 科 15 属 15 种,占植物总种数的 9.87%。

以乔木为主,常见的有樟(Cinnamomum camphora)、枫香树、桂花、柿等,枫香树作为广场

景观在整体规划中发挥了作用,成为了村民日常

活动的聚集空间。其余古树则基本集中在村落平

地瑶建筑群四周,与古色古香的民俗文化景观相

得益彰。但由于缺乏维护措施,也有部分古树出

现了空心、断枝,甚至遭到砍伐。位于村内朱氏

祠堂前的千年古樟于 1997 年坏死枯萎,成为村民

心中的记忆[22]。

2.7 植物物种来源统计与分析

原生于广西境内的植物为乡土植物,境外的

为外来植物[23]。红岩村有乡土植物 90 种,外来

植物 62 种,占比分别为 59.21%、40.78%(表 6)。

其中蕨类皆为乡土植物,为芒萁(Dicranopteris

dichotoma)和毛蕨(Cyclosorus interruptus);乡

土乔木 25 种,包括基调树种如桂花、枇杷和黄皮

等。外来乔木 25 种,有润楠、榉树(Zelkova

serrata)、刺槐等。乡土灌木 27 种,如紫薇、羊

蹄甲和雀舌黄杨(Buxus bodinieri);外来灌木 12

种,有蓝花丹、金钟花、硬骨凌霄(Tecomaria

capensis)等。乡土藤本 8 种,包含西番莲、紫花

络石和乌蔹莓(Cayratia japonica)等,外来藤本

2 种,分别为叶子花和南蛇藤(Celastrus orbiculatus)。乡土草本 23 种,包括甘蔗(Saccharum

officinarum)、风车草(Cyperus involucratus)和

艳山姜等;外来草本 16 种,有香菇草(Hydrocotyle

vulgaris)、长寿花(Narcissus jonquilla)、百日菊

(Zinnia elegans)等;乡土竹类 5 种,如粉单竹

(Bambusa chungii)、麻竹(Dendrocalamus latiflorus)和大眼竹(Bambusa eutuldoides)等;外

来竹类 7 种,包括佛肚竹(Bambusavulgaris)、箬

竹(Indocalamus tessellatus)及刚竹(Phyllostachys

sulphurea)等。由此可见,红岩村乡土植物的使

用率普遍高于外来植物。

表 6 红岩村植物物种来源统计

生活型 乡土植物 外来植物

蕨类 2 0

乔木 25 25

灌木 27 12

藤本 8 2

草本 23 16

竹类 5 7

总计 90 62

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2023 年 9 月 热带农业科学 第 43 卷第 9 期

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2.8 特有及保护植物分析

“特有植物”是指其自然分布的地理区域狭窄

或异常狭窄的植物种类。每一地区的特有现象,

对于这一地区都有重要意义[24]。根据《中国生物

多样性红色名录——高等植物卷》(2013)统计可

知,红岩村有中国特有植物共计 2 种,占植物总

种数的 3.84%,分别为杜仲(Eucommia ulmoides)

和润楠,未发现广西特有植物。

根据《中国生物多样性红色目录——高等植

物卷》(2013)的统计,红岩村共有濒危植物 8 种,

占植物总种数的 5.26%,其中处于易危(VU)状

态的有 3 种,占濒危植物总种数的 37.50%,分别

为油杉( Keteleeria fortunei)、杜仲、土沉香

(Aquilaria sinensis);处于濒危(EN)状态的 3

种,占濒危植物总种数的 37.50%,为红豆杉、银

杏和润楠;处于极危(CR)状态的 2 种,占濒危

植物总种数的 25%,为苏铁和水杉。

根据《国家重点保护野生植物名录(第二批)》

(2021)统计,红岩村种植有国家重点保护植物

7 种,占植物总种数的 4.60%,其中国家一级保护

植物 4 种,即银杉、苏铁、水杉和红豆杉;国家

二级保护植物 2 种,即润楠和土沉香。未发现广

西重点保护植物。

3 结论与建议

3.1 红岩村植物应用特点

(1)红岩村植物种类较丰富,共有 73 科 133

属 152 种,以禾本科为优势科,其中有蕨类 2 种,

乔木 50 种,灌木 39 种,藤本 10 种,草本 39 种,

竹类 12 种。总体而言,以乔木、灌木、草本为主,

且常绿植物种数更多。

(2)观赏植物种类繁多且以观花植物为主,

观叶植物中的彩叶植物数量和叶色种类较少;观

花植物花期安排合理,四季皆有花可赏,盛花期

为 4—7 月,花色丰富令人赏心悦目;观果植物果

色鲜艳缤纷但果期主要集中在 8—10 月,12 月至

翌年 4 月的可观果植物种类极少;观形植物以乔

木为主,大多为用于绿化的基调树种;芳香植物

仅占植物总种数的 1/5 左右,数量较少。

(3)红岩村地处亚热带季风气候区,植物造

景具有浓郁的亚热带风情。村落植物中的乡土种

和外来种占比分别为 59.21%、40.78%,乡土植物

应用广泛,景观特色明显。

(4)红岩村共有中国特有植物 2 种,濒危植

物 8 种,国家级保护植物 7 种,这些植物在起到

绿化造景功能,突出当地自然生境特色的同时也

具有很高的科研和保护价值,应给予特殊重视。

3.2 红岩村植物应用建议

(1)增加观赏类藤本的种类和应用形式,如

地锦( Parthenocissus tricuspidata )、 雀 梅 藤

(Sageretia thea)、威灵仙(Clematis chinensis)

等乡土藤本,可配合墙面、廊架、篱笆丰富垂直

绿化。村中竹类植物的品种也较单一,同一群落

内单一物种的应用频繁,如游船码头附近栽植大

量相似度较高的刚竹、棕竹(Rhapis excelsa)和

麻竹,容易引起审美疲劳,可适当加入龟甲竹

( Phyllostachys edulis )、紫竹( Phyllostachys

nigra)、金镶玉竹(Phyllostachys aureosulcata)

等具有高辨识度的特色竹类提高景观空间的丰富

性和观赏性。

(2)丰富彩叶植物数量及叶色种类,如鸡爪

槭(Acer palmatum)、黄金树(Catalpa speciosa)、

朱蕉(Cordyline fruticosa)等;增加冬春季的观

果植物,选择冬枣 ( Ziziphus jujuba )、草莓

(Fragaria)、杨桃(Averrhoa carambola)等经济

价值高、观赏性强的作物进行种植;此外,还需

引入更多芳香植物,如含笑(Michelia figo)、玉

兰(Yulania denudata)、丁香(Syringa)等,综

合提高红岩村植物的景观多样性。

(3)红岩村的药用植物数量众多,但部分药

用植物若未经过人工处理,接触或过量误食可能

会对村民和游人造成伤害,如马缨丹(Lantana

camara)、南天竹、羊蹄甲等。同时,对村中存在

落叶落果或是枝干尖锐的植物应进行安全管控,

通过设立警示牌或围栏等措施消除潜在威胁。

(4)探索科学合理的养护管理办法,对村落

绿地系统建立综合规划体系。目前村内存在植物

枯死、杂草滋生、草皮裸露等问题,应坚持因地

制宜原则,及时对植物进行修剪养护及补栽,提

高植物病虫害的监测防治水平,并对重点保护植

物、濒危物种采取专门保护措施。

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(责任编辑 龙娅丽)

第94页

2023 年 9 月 热带农业科学 第 43 卷第 9 期

Sep. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.9

收稿日期 2022-08-03;修回日期 2023-02-09

基金项目 2019 年陕西省教育厅专项项目(No.19JK0333)。

第一作者 韩璐(1988—),女,研究生,讲师,研究方向为植物造景,E-mail:374302249@qq.com。

基于 AHP 法的西安长安公园植物景观评价

韩璐

(西安翻译学院 陕西西安 710105)

摘 要 以西安长安公园植物景观为研究对象,选取长安公园 20 个样地进行调查、拍照,并利用 AHP 层次分析法建

立 3 个指标层,采用 9 个要素层构建长安公园植物景观评价体系。结果显示:西安长安公园 3 个指标层权重值大小表

现为生态功能>观赏功能>文化与服务功能,9 个要素层权重值大小表现为植物群落丰富度>乡土植物应用>植物景观

层次>植物生长状况>植物形态多样性>植物与环境协调性>植物景观体验性>植物色彩与季相变化>植物景观意境表

达。对 20 个样地综合指数进行等级划分与排序可知,长安公园综合质量评价等级为优的样地为 4 个,良好的样地为 11

个,一般的样地为 5 个,差的样地为 0 个。长安公园植物景观整体良好。研究结果为西安市城市公园绿地中植物的选

择和植物景观的搭配提供理论和实践参考。

关键词 AHP 法;植物景观评价;西安长安公园

中图分类号 S688 文献标识码 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.09.014

Plant Landscape Evaluation of Xi’an Chang’an Park Based on the AHP Method

HAN Lu

(Xi’an FanYi University, Xi’an, Shaanxi 710105, China)

Abstract Taking the plant landscape of Chang'an Park in Xi'an as the research object, 20 sample plots in Chang'an Park were

selected for investigation and photographs, the AHP hierarchical analysis method was used to establish three indicator layers,

and nine element layers were used to construct the evaluation system of the plant landscape in Chang'an Park. The results show

that the weights of the three index layers in Xi'an Chang'an Park are ecological function > ornamental function > cultural and

service function, and the weights of the nine element layers are plant community richness > application of native plants > plant

landscape hierarchy > plant growth condition > diversity of plant morphology > coordination between plants and environment > plant landscape experience > plant color and seasonal changes > expression of plant landscape mood. Classification

and ranking of the comprehensive index of the 20 sample plots showed that there were four sample plots with excellent comprehensive quality evaluation grades in Chang'an Park, 11 sample plots with good quality, five sample plots with average

quality, and 0 sample plots with poor quality. The overall plant landscape of Chang'an Park is good. The study results provide

theoretical and practical references for plant selection and plant landscape matching in urban parks and green spaces in Xi'an.

Keywords AHP method; plant landscape assessment; Xi’an Chang’an Park

城市公园是居民日常娱乐、休憩、科普、教

育的重要场所,是城市绿地中必不可少的部分。

近年来,国内对于公园景观的研究更多以定性研

究为主。园林植物是城市公园建设中重要景观要

素,在植物景观营造中,应注意植物的生态习性

以及植物的形态等特点,才能灵活搭配植物。同

时,植物景观评价对公园植物景观空间营造至关

重要,同时也能促进公园整个环境质量的提升[1]。

文章将定量研究和定性研究相结合,构建西安长

安公园植物景观评价体系,研究西安市长安公园

植物群落、评价等级及景观效果,为西安市城市

公园绿地中植物的选择和植物景观的搭配提供理

论和实践参考。

1 材料与方法

1.1 材料

西安位于陕西省关中地区,地理位置优越,

属于暖温带半湿润大陆性季风气候,冷暖干湿,

四季分明。长安公园位于西安市长安区,周边为

住宅区,园内景观丰富,地形起伏有致,多采用

乔灌草结合的植物景观搭配方式,是集休闲、娱

乐、观光、休闲、健身于一体的综合性公园。

第95页

韩璐 基于 AHP 法的西安长安公园植物景观评价

- 91 -

1.2 方法

1.2.1 数据采集 对长安公园进行现场勘察,主要

调研滨水周边植物景观,并咨询专业人士,选择具

有代表性的植物景观绿地作为调查对象(平面图见

图 1),包括东南西北入口植物景观[2]。主要以公园

内植物景观效果作为调查目的,对每个样地的植物

组成、植物搭配、植物色彩、植物种类等进行调查,

从而对长安公园植物景观效果进行综合评价。

图 1 长安公园调研平面图

通过查阅相关资料,并借鉴前人经验,根据

调查挑选 20 个样地作为研究对象(10 m×10 m),

邀请风景园林专业学生、专家等共 60 人进行打分,

采用问卷调查的形式进行评价。评分标准采用 5

分制,1 代表植物景观效果很差,2 代表植物景观

效果一般,3 代表植物景观效果中等,4 代表植物

景观效果良好,5 代表植物景观效果优,总共发放

问卷 60 份,回收问卷 50 份,并将回收问卷进行数

据统计,利用 SPSS23 软件进行数据分析[3]。

1.2.2 评价指标确定 层次分析法是将定性分析

与定量分析结合的一种方法,将层次分析法应用

于长安公园植物景观评价(表 1)中,并根据专

家的建议,分别从植物景观生态功能、观赏功能、

服务与文化功能等 3 个方面综合考虑,最终确定

长安公园植物景观效果的目标层(A)、指标层

(B)、要素层(C)[4]。

1.2.3 评价因子权重确定 评价因子权重的确定

需要构建合理的判断矩阵。本研究采用 1~5 分标

度法(最低为 1 分,最高为 5 分),并且结合专家

打分,最终得到判断矩阵表格,利用和积法构建

目标层相对于指标层的判断矩阵,指标层相对于

要素层的判断矩阵。

表 1 长安公园植物景观评价模型

目标层(A) 指标层(B) 要素层(C)

长安公园植物

景观效果评价

生态功能(B1)

植物形态多样性(C1)

植物群落丰富度(C2)

乡土植物应用(C3)

观赏功能(B2)

植物生长状况(C4)

植物色彩与季相变化(C5)

植物景观层次(C6)

文化与服务功

能(B3)

植物与环境协调性(C7)

植物景观意境表达(C8)

植物景观体验性(C9)

为了保证矩阵的合理性,需要对 CI 进行检

验,一般 CI 值为 0~1,如果 CI 值大于 1,说明一

致性未通过,需要重新调整;如果 CI 值小于 0.1,

说明一致性通过,矩阵构建比较合理。

1.2.4 植物景观综合评价值与综合指数 通过查

阅相关资料可知,植物景观综合评价值为所有评

价因子的分值乘以该项因子的总权重,将所有评

第96页

2023 年 9 月 热带农业科学 第 43 卷第 9 期

- 92 -

价因子的得分求和,即得到植物景观的综合评价

值。综合评价值(S)计算公式如式(1)[5-6]:

S=∑FiXi ······················································· (1)

式中,Fi 表示公园中各个评价因子得分,Xi

表示该项因子的总权重。

采用综合评价指数对 20 个样地进行等级划

分(表 2),综合评价指数计算公式如式(2)[7]:

CEI=S/S0 100% ··························· (2)

式中,S 为综合评价值,S0 为各因子的理想

分值(理想值为 5)。

表 2 景观质量等级划分表

综合评价指数 等级 等级质量

80%≤CEI<100% Ⅰ 优

60%≤CEI<80% Ⅱ 良好

40%≤CEI<60% Ⅲ 一般

CEI<40% Ⅳ 差

2 结果与分析

2.1 目标层相对于指标层的一致性检验

针对文化与服务功能、观赏功能、生态功能

构建 3 阶判断矩阵,采用 AHP 层次法进行研究(计

算方法为和积法),分析得到特征向量为、0.478、

0.756、1.767(表 3),3 项指标层对应的权重值分

别是 15.926%、25.185%、58.889%。同时,结合

特征向量可计算出最大特征根(3.054),利用最大

特征根值计算得到 CI 值(0.027)[CI=(最大特征根

-n)/(n-1)],CI 值用于一致性检验。经分析可知,3

阶判断矩阵计算得到的 CI 值为 0.027,RI 值为

0.520,因此计算得到 CR 值为 0.052<0.1。说明本

研究判断矩阵满足一致性检验,计算所得权重具

有一致性。

表 3 目标层相对于指标层的一致性检验

指标层 特征向量 权重值/% 最大特征值 CI 值

文化与服务功能 0.478 15.926

观赏功能 0.756 25.185 3.054 0.027

生态功能 1.767 58.889

2.2 指标层相对于要素层的一致性检验

针对植物形态多样性、乡土植物应用、植物

群落丰富度构建 3 阶判断矩阵,采用 AHP 层次

法进行分析(计算方法为和积法),得到特征向量

为 0.367、0.690、1.944(表 4),3 项要素层对应

的权重值分别是 12.218%、22.987%、64.795%。

同时,结合特征向量可计算出最大特征根

(3.004),利用最大特征根值计算得到 CI 值

(0.002),用于下述的一致性检验。查表得知,

RI 值为 0.520。因此,计算得到 CR 值为 0.004<0.1。

表 4 指标层相对于要素层的一致性检验

要素层 特征向量 权重值/% 最大特征值 CI 值

植物形态多样性 0.367 12.218

乡土植物应用 0.690 22.987 3.004 0.002

植物群落丰富度 1.944 64.795

植物色彩与季相变化 0.593 19.762

植物生长状况 0.936 31.190 3.054 0.027

植物景观层次 1.471 49.048

植物景观意境表达 0.746 24.875

植物景观体验性 0.977 32.550 3.018 0.009

植物与环境协调性 1.277 42.575

针对植物色彩与季相变化、植物生长状况、

植物景观层次构建 3 阶判断矩阵,采用 AHP 层次

法进行分析(计算方法为和积法),得到特征向量

为 0.593、0.936、1.471(表 4),3 项要素层对应

的权重值分别是 19.762%、31.190%、49.048%。

同时,结合特征向量可计算出最大特征根

第97页

韩璐 基于 AHP 法的西安长安公园植物景观评价

- 93 -

(3.054),利用最大特征根值计算得到 CI 值

(0.027),用于下述的一致性检验。查表得知,RI

值为 0.520。因此,计算得到 CR 值为 0.052<0.1。

针对植物景观意境表达、植物景观体验性、

植物与环境协调性构建 3 阶判断矩阵,采用 AHP

层次法进行分析(计算方法为和积法),得到特征

向量为 0.746、0.977、1.277(表 4),3 项要素层

对应的权重值分别是 24.875% 、 32.550% 、

42.575%。同时,结合特征向量可计算出最大特征

根(3.018),利用最大特征根值计算得到 CI 值

(0.009),用于下述的一致性检验。查表得知,RI

值为 0.520,因此,计算得到 CR 值为 0.018<0.1。

根据以上分析结果可知,本次研究判断矩阵满足

一致性检验,计算所得权重具有一致性。

2.3 评价指标体系权重

基于 AHP 层次法的评价权重及排序见表 5。

指标层(B)权重从大到小依次为生态功能、观赏

功能、文化与服务功能;要素层(C)总权重从大

到小依次为植物群落丰富度、乡土植物应用、植物

景观层次、植物生长状况、植物形态多样性、植物

与环境协调性、植物景观体验性、植物色彩与季相

变化、植物景观意境表达。指标层(B)权重值显

示:生态功能(B1)值最高,因为长安公园植物种

类比较丰富,大部分采用西安本土植物如国槐、石

榴、香樟、银杏等;滨水区采用乔灌草的搭配形式

“垂柳+红叶石楠+麦冬”“碧桃+红叶石楠+黑麦

草”等,密林区也采用典型的乔灌草植物搭配“国

槐+红叶石楠+黑麦草”“银杏+小叶女贞+黑麦草”

等,观赏区采用低矮的花卉类植物形成色带景观;

休闲娱乐区以草坪为主,搭配孤植的银杏、雪松等。

其次是观赏功能(B2),在秋冬季节整个公园开花

植物较少,大部分以落叶植物为主,秋色叶的植物

相对较少。最后是文化与服务功能(B3),公园文

化的元素几乎没有,体验性的活动较少。

表 5 评价指标体系权重值及排序

目标层(A) 指标层(B) 要素层(C) 权重 总权重 排序

长安公园植物

景观效果评价

生态功能(B1)

(0.588 89)

植物形态多样性(C1) 0.122 18 0.071 95 5

植物群落丰富度(C2) 0.647 95 0.381 57 1

乡土植物应用(C3) 0.229 87 0.135 37 2

观赏功能(B2)

(0.251 85)

植物生长状况(C4) 0.311 90 0.078 55 4

植物色彩与季相变化(C5) 0.197 62 0.049 77 8

植物景观层次(C6) 0.490 48 0.123 53 3

文化与服务功能(B3)

(0.159 26)

植物与环境协调性(C7) 0.425 75 0.067 80 6

植物景观意境表达(C8) 0.248 75 0.039 62 9

植物景观体验性(C9) 0.325 50 0.051 84 7

2.4 植物景观综合质量评价

由表 6 可知,长安公园中,植物景观综合质

量评价等级为Ⅰ级且质量优的样地有 4 个,这几

个样地处于整个公园的中心位置,紧邻滨水空间,

植物层次丰富、植物长势较好、空间布局丰富。

等级为Ⅱ级且质量为良好的样地数为 11 个,这几

个样地位于道路两边,植物以乔木为主,林下缺

少灌木和花卉类的植物,显得植物搭配层次较单

一。等级为Ⅲ级且质量一般的样地数为 5 个,这

几个样地位于较偏的区域,植物景观较单一,植

物长势一般。等级为Ⅳ且质量差的样地数为 0。

总体来说,整个长安公园植物景观效果良好。

3 结论与建议

本研究选取 20 个样地,从生态功能、观赏功

能、文化与服务功能的 9 个评价因子对长安公园

植物景观进行打分。其中权重最高的是生态功能,

其次是观赏功能,第三是文化与服务功能。说明

对于综合性公园来说,不仅要具备休闲娱乐、休

息、科普、教育等功能,而且其生态、文化、服

务功能同样重要[8]。

在生态功能方面,增加植物群落(如观赏型

的植物群落、抗污染的植物群落、康养型的植物

群落、生产型的植物群落等),能够丰富园区景

观效果[9];大量栽种乡土植物,以外来植物为辅。

第98页

2023 年 9 月 热带农业科学 第 43 卷第 9 期

- 94 -

表 6 长安公园植物景观综合质量评价

样地 综合评价值 综合评价指数/% 等级 质量等级

样地 1 4.022 8 80.456 Ⅰ 优

样地 2 3.044 6 60.892 Ⅱ 良好

样地 3 4.016 8 80.336 Ⅰ 优

样地 4 4.166 5 83.330 Ⅰ 优

样地 5 3.084 0 61.680 Ⅱ 良好

样地 6 3.301 4 66.038 Ⅱ 良好

样地 7 2.843 2 56.864 Ⅲ 一般

样地 8 3.682 8 73.656 Ⅱ 良好

样地 9 2.846 5 56.930 Ⅲ 一般

样地 10 2.797 3 55.946 Ⅲ 一般

样地 11 3.462 4 69.248 Ⅱ 良好

样地 12 3.975 3 79.506 Ⅱ 良好

样地 13 2.939 0 58.780 Ⅲ 一般

样地 14 2.844 9 56.898 Ⅲ 一般

样地 15 3.675 0 73.500 Ⅱ 良好

样地 16 3.527 0 70.540 Ⅱ 良好

样地 17 3.475 9 69.518 Ⅱ 良好

样地 18 3.554 9 71.098 Ⅱ 良好

样地 19 3.257 2 65.144 Ⅱ 良好

样地 20 4.196 0 83.920 Ⅰ 优

近年来提倡种植野花野草,野花野草的种植更能

体现自然乡土化的景观效果[10]。在观赏功能方

面,由于园林植物的花、果、叶、干、根、形都

具有观赏性,因此,在植物选择方面,选择观赏

价值高的植物(如石榴、银杏、樱花、合欢等)。

在文化与服务功能方面,长安公园是一个综合性

公园,公园功能较齐全,可满足基本的休闲娱乐

功能[11],但由于缺乏文化元素,整个公园没有内

涵和特色,与很多公园一样千篇一律,无法让人

产生流连忘返的感觉[12]。因此,建议在今后的公

园建设中,增加芳香类植物,在文化表达方面融

入当地文化元素,增加引导性的指示牌和标识牌,

便于游人观光和游览,如该公园紧邻香积寺,可

将佛教文化引入该公园,通过景观小品、建筑等

形式表达,进一步突出长安公园的特色;完善服

务设施(如健身器材、儿童活动场地等),以适

合不同年龄阶段的人群活动,并增添具有趣味性

的休息设施[13]。

对西安长安公园植物景观进行评价研究,对

公园植物景观建设具有一定的理论意义,但因人

力物力有限,在选取评价指标时,指标数量较少,

且不够全面,研究还存在一定的局限性,得出的

结论可能存在一定误差[14]。

参考文献

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第99页

韩璐 基于 AHP 法的西安长安公园植物景观评价

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(责任编辑 林海妹)

第100页

2023 年 9 月 热带农业科学 第 43 卷第 9 期

Sep. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.9

收稿日期 2023-02-08;修回日期 2023-03-06

基金项目 广西壮族自治区市场监督管理局自筹经费科技项目“RCEP 成员国辣椒及制品产品标准比对研究”(No.GSJKJZC2022-16)。

第一作者 韦艳菊(1992—),女,学士,工程师,研究方向为东盟标准化,E-mail:1091241591@qq.com。

通讯作者 吴敏(1979—),女,研究生,工程师,研究方向为标准化,E-mail:22498046@qq.com。

中国和缅甸干辣椒产品标准比对

韦艳菊 吴敏 莫冬丽 王全永

(广西壮族自治区标准技术研究院 广西南宁 530299)

摘 要 辣椒是中缅之间的重要贸易农产品,2022 年中国与缅甸未磨干辣椒贸易总量约 5 309.85 t,其中从缅甸进口约

5 082.24 t,出口至缅甸约 227.61 t。通过开展中国和缅甸干辣椒产品标准比对,可为保障辣椒进出口产品质量安全、提

升双边辣椒产品贸易便利化水平、促进双边辣椒产业健康发展提供技术支撑。

关键词 干辣椒;标准;比对

中图分类号 S641.3 文献标识码 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.09.015

Comparison of Product Standards for Dried Chilli Peppers of

China and Myanmar

WEI Yanju WU Min MO Dongli WANG Quanyong

(Guangxi Institute of Standards and Technology, Nanning, Guangxi 530299, China)

Abstract Chilli peppers are important agricultural products traded between China and Myanmar. In 2022, the total trade

volume of unground chilli peppers between China and Myanmar was about 5 309.85 t, with imported volume from Myanmar

to China was 5 082.24 t and exported volume from China to Myanmar was 227.61 t. Comparison of product standards for dried

chilli peppers of China and Myanmar could provide technical support for ensuring the quality and safety of import and export

of chilli peppers, facilitating the trade level of chilli peppers between China and Myanmar, and promoting development of

bilateral chilli pepper industries.

Keywords dried chilli pepper; standards; comparison

辣椒产业是中国的传统产业,改革开放以来,

随着市场经济的推进,中国辣椒产业迅速发展[1]。

近年来,中国辣椒的种植面积趋于稳定,机械化

水平不断提升,显著提高了辣椒的生产效率和加

工质量[2]。据联合国粮农组织数据,中国是全球

辣椒产量最多的地区。2022 年,全国辣椒种植面

积 1 261 万亩(1 亩≈667 m2

),产量 2 053 万 t,

在全球的比重分别占到 39.32%、52.24%,均列第

一[3]。中国生产的辣椒除了满足国内消费外,还

出口辣椒制品,畅销港澳地区和东南亚国家。据

中国海关数据,中国辣椒及制品的进出口贸易主

要以鲜或冷藏的辣椒(包括甜椒)、未磨干辣椒和

已磨辣椒 3 种产品为主。

缅甸是中国干辣椒的重要贸易国。据中国海

关数据,2021 年,中国与缅甸的未磨干辣椒贸易

总量排名第十,约 1 430.73 t;从缅甸进口的未磨

干辣椒排名第三,仅次于印度和越南,约 1 297.37 t;

出口至缅甸约 133.36 t。与 2021 年相比,2022 年

的贸易量尤其是进口量大幅上升。2022 年,中国

与缅甸未磨干辣椒贸易总量约 5 309.85 t,其中从

缅甸进口约 5 082.24 t,出口至缅甸约 227.61 t[4]。

新冠疫情爆发以来,东南亚部分国家由于受

疫情影响,辣椒产业受到不同程度的冲击[5],中

国辣椒产业总体稳定,辣椒及其制品总体上出口

量仍大于进口量。辣椒是中缅之间的重要贸易农

产品,通过开展中国和缅甸干辣椒产品标准比对,

可为保障进出口产品质量安全、提升双边辣椒产

品贸易便利化水平、促进双边辣椒产业健康发展

提供技术支撑。

1 中国和缅甸干辣椒标准

中国和缅甸的干辣椒标准见表 1。从表 1 可

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