月季被誉为“花中皇后”，因其色彩丰富、花姿秀美、芳香浓郁、四时常开和适应性强等特性深受人们喜爱[1]。其在上海地区的春季生长表现良好，花朵繁茂、长势旺盛，但夏季的高温和高湿对其开花有不利影响，湿热气候成为影响其生长和发育的关键因素之一。适宜该作物生长的温度为白昼15～26 ℃，夜间10～15 ℃。当温度持续30 ℃以上时，其进入半休眠状态[2]，呼吸作用的增强导致养分消耗，进而影响花芽的分化和生长。若气温持续超过35 ℃，月季可能会出现叶片萎蔫、枯黄，花枝变短变细，花型干瘪，花色暗淡和花瓣边缘焦枯、灼伤褪色等问题，严重影响其夏秋季的观赏价值。胡永红等[3]探究６个月季品种的田间形态指标变化，发现与常温环境相比，受高温胁迫的月季单株花数量减少、花径较小，其中耐热品种的形态指标变化幅度明显小于热敏品种。罗丹等[4]比较了７个月季品种的夏季高温反应，发现高温导致植株生长迟缓，长势相对较好的‘绯扇’和‘冰山’持续开花时间长，且残花期短，而生长势相对较差的‘香水黄’等品种开花时间较短且残花期较长。因此，温度作为月季生长发育的重要环境因素，直接关系到花芽分化、花期长短、花枝长度、花瓣数和花色等特性。
月季作为一种夏秋季重要的观赏木本植物，在城市绿地中的应用日益受到重视[5]，筛选出适宜上海等地区大面积应用的月季品种对丰富其夏秋季景观至关重要。层次分析法是一种简便、灵活且实用的多准则决策方法，是定性和定量相结合、系统化和层次化的分析方法，适用于无结构问题的建模[6]。近年来，利用层次分析法对上海地区观赏植物进行综合评价的报道较多，如紫薇[7]、百子莲属[8]、北美海棠[9]和芍药[10]等。运用层次分析法对月季的综合评价应用比较多，评价指标集中在花型、花色和花径等观赏指标，生长势、分枝数等生长性状指标，以及耐热性、耐旱性和抗病性等抗性性状指标。然而，关于利用层次分析法对上海地区月季品种进行综合评价的研究较少。本研究运用层次分析法对32个月季品种的夏秋季观赏效果进行了综合评价，筛选既具有较高观赏价值又适应上海等地区栽培的月季品种，对丰富上海地区园林绿化具有重要的指导意义，也为月季品种的进一步研究和推广提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
自2015年起，上海辰山植物园月季园已经收集并展示了超过500个月季品种。通过持续的现场观测，本研究从中选取了32个露地栽培表现较好的月季品种进行评价。这些品种均为5年以上的嫁接苗，包括19个灌木月季、8个丰花月季和5个杂种茶香月季（表1）。所有品种均按照常规园艺管理措施进行养护，在田间均能成功度过夏季，且未出现明显的病害或受损症状。
表1 引种的32个月季品种名称及类型 |
| 序号 | 品种名 | 英文名 | 类型 |
|---|---|---|---|
| 1 | 伊丽莎白斯图尔特 | Elizabeth Stuart | 灌木 |
| 2 | 奇卡花环 | Chica Veranda | 灌木 |
| 3 | 罗尔德·达尔 | Roald Dahl | 灌木 |
| 4 | 超级感觉 | Super Sensation | 灌木 |
| 5 | 卖花姑娘 | Flower Girl | 灌木 |
| 6 | 红色天鹅绒地毯 | Red Velvet Flower Carpet | 灌木 |
| 7 | 柠檬酒 | Limoncello | 灌木 |
| 8 | 乔治贝斯特 | George Best | 灌木 |
| 9 | 香织装饰 | Kaorikazari | 灌木 |
| 10 | 格蕾丝 | Grace | 灌木 |
| 11 | 阿特米斯 | Artemis | 灌木 |
| 12 | 爱弗的玫瑰 | Ivor's Rose | 灌木 |
| 13 | 克劳德·莫奈 | Claude Monet | 灌木 |
| 14 | 甜美人 | The Charlatanl | 灌木 |
| 15 | 薰衣草门廊 | Lavender Veranda | 灌木 |
| 16 | 粉色绝代佳人 | Pink Knock Out | 灌木 |
| 17 | 彩虹绝代佳人 | Rainbow Knock Out | 灌木 |
| 18 | 红色绝代佳人 | Knock Out | 灌木 |
| 19 | 亮粉绝代佳人 | Blushing Knock Out | 灌木 |
| 20 | 粉冰山 | Pink Iceberg | 丰花 |
| 21 | 珊瑚狮子 | Coral Lions-Rose | 丰花 |
| 22 | 诺瓦利斯 | Novalis | 丰花 |
| 23 | 龙舌兰酒 | Téquila | 丰花 |
| 24 | 美丽樱桃 | Cherry Bonica | 丰花 |
| 25 | 葡萄冰山 | Burgundy Iceberg | 丰花 |
| 26 | 冰山 | Iceberg | 丰花 |
| 27 | 洛维塔 | Lovita | 丰花 |
| 28 | 甜蜜生活 | Dolce Vita | 杂种茶香 |
| 29 | 马蔻 | Régis Marcon | 杂种茶香 |
| 30 | 晴空 | Sunny Sky | 杂种茶香 |
| 31 | 眉开眼笑 | Tickled Pink | 杂种茶香 |
| 32 | 粉色尤里卡 | Pink Eureka | 杂种茶香 |
1.2 观测记录
在2022年6—12月，对选定的32个月季品种进行了系统观测和记录。每个品种选取4～6株，观测观赏性状、植株性状和抗性性状3个方面指标。包括花量、花色、花香、花径、花瓣数量、花态、株型、生长势以及抗病虫害等。
1.3 研究方法
1.3.1 评价模型建立
模型以月季品种的夏秋季观赏效果为目标层（A层），并根据应用价值和需求程度，将观赏性状（C1）、植株性状（C2）和抗性性状（C3）作为次一级的约束层（C层）。在约束层之下，进一步细分为花色、花径、花香、花瓣数量、皮刺数量、生长势和抗病虫害等15个性状指标，构成指标层（P层）（表2）。
表2 月季品种综合评价模型 |
| 目标层A | 约束层C | 指标层P |
|---|---|---|
| 月季品种夏秋季节观赏效果 | 观赏性状C1 | 花色P1 |
| 花径P2 | ||
| 花香P3 | ||
| 花瓣数量P4 | ||
| 花瓣质地P5 | ||
| 单株花量P6 | ||
| 花态P7 | ||
| 叶片颜色P8 | ||
| 叶片质地P9 | ||
| 植株性状C2 | 皮刺数量P10 | |
| 株型P11 | ||
| 生长势P12 | ||
| 抗性性状C3 | 耐热性P13 | |
| 耐湿性P14 | ||
| 抗病虫害P15 |
1.3.2 判断矩阵构建及一致性检验
在层次分析法中，各评价指标的相对重要性对评价至关重要。为了确定这些指标的重要性，由30名月季专家、从业工作者和月季爱好者打分确定，采用1～9比率标度法对3个约束层及15个指标层进行打分，以此构建判断矩阵。运用yaahp软件对判断矩阵进行一致性检验，并计算出各指标的权重值[11]、最大特征根（λmax）和一致性比率（CR）。在评价体系中，以CR作为判断矩阵的一致性指标，计算如式（1）～（2）
CI=（λmax-n）/（n-1）
CR=CI/RI
式中，CI为度量判断矩阵偏离的一致性指标；RI为平均随机一致性指标，n为矩阵的维数。
由表3可知，每个判断矩阵CR<0.1，说明判断矩阵满足一致性检验，符合逻辑。
表3 月季判断矩阵及一致性检验 |
| 层次模型 | 判断矩阵 | 权重 | 一致性检验 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A—C | ACi | C1 | C2 | C3 | λmax=3.053 6 CI=0.026 8 CR=0.046 2 | |||||||
| C1 | 1 | 3 | 2 | 0.527 8 | ||||||||
| C2 | 1/3 | 1 | 1/3 | 0.139 6 | ||||||||
| C3 | 1/2 | 3 | 1 | 0.332 5 | ||||||||
| C1—P | C1Pi | P1 | P2 | P3 | P4 | P5 | P6 | P7 | P8 | P9 | λmax=9.548 6 CI=0.068 6 CR=0.047 2 | |
| P1 | 1 | 3 | 7 | 5 | 5 | 1/3 | 3 | 7 | 7 | 0.226 0 | ||
| P2 | 1/3 | 1 | 3 | 2 | 3 | 1/3 | 1/2 | 5 | 5 | 0.104 6 | ||
| P3 | 1/7 | 1/3 | 1 | 1/3 | 1 | 1/9 | 1/5 | 1 | 3 | 0.034 2 | ||
| P4 | 1/5 | 1/2 | 3 | 1 | 1 | 1/5 | 1/3 | 3 | 5 | 0.064 0 | ||
| P5 | 1/5 | 1/3 | 1 | 1 | 1 | 1/9 | 1/5 | 3 | 5 | 0.047 9 | ||
| P6 | 3 | 3 | 9 | 5 | 9 | 1 | 3 | 9 | 9 | 0.335 0 | ||
| P7 | 1/3 | 2 | 5 | 3 | 5 | 1/3 | 1 | 5 | 5 | 0.143 0 | ||
| P8 | 1/7 | 1/5 | 1 | 1/3 | 1/3 | 1/9 | 1/5 | 1 | 1 | 0.025 3 | ||
| P9 | 1/7 | 1/5 | 1/3 | 1/5 | 1/5 | 1/9 | 1/5 | 1 | 1 | 0.020 0 | ||
| C2—P | C2Pi | P10 | P11 | P12 | ||||||||
| P10 | 1 | 1/3 | 1/4 | 0.117 2 | λmax=3.073 5 CI=0.368 0 CR=0.063 4 | |||||||
| P11 | 3 | 1 | 1/3 | 0.268 4 | ||||||||
| P12 | 4 | 3 | 1 | 0.614 4 | ||||||||
| C3—P | C3Pi | P12 | P13 | P14 | ||||||||
| P13 | 1 | 3 | 1/2 | 0.319 6 | λmax=3.018 3 CI=0.009 1 CR=0.015 8 | |||||||
| P14 | 1/3 | 1 | 1/4 | 0.122 0 | ||||||||
| P15 | 2 | 4 | 1 | 0.558 4 | ||||||||
1.3.3 层次总排序的一致性检验
计算同一层次所有因素相对于上层重要性的排序值，即为层次总排序。计算出各个具体评价指标相对于隶属性状的加权值，最后对该性状的权值进行加权综合，即可计算出各评价指标因素最终的评价值，由高到低得到一个总的排序[11]。
1.3.4 观赏效果综合评价
表4 月季性状指标赋值标准 |
| 约束层 C | 性状 指标 | 赋值/分 | ||
|---|---|---|---|---|
| 5 | 3 | 1 | ||
| C1 | P1 | 色泽鲜艳 | 颜色较鲜艳 | 颜色较暗淡 |
| P2 | 杂种茶香月季≥9 cm；灌木月季≥7 cm；丰花月季≥7 cm | 杂种茶香月季≥7 cm；灌木月季≥5 cm；丰花月季≥5 cm | 杂种茶香月季<7 cm；灌木月季<5 cm；丰花月季<5 cm | |
| P3 | 浓香 | 中等香 | 淡香或无香 | |
| P4 | 60瓣以上 | 40～60瓣 | 40瓣以下 | |
| P5 | 花瓣厚实，有张力 | 花瓣质地一般，张力一般 | 花瓣质地薄，无张力 | |
| P6 | 夏秋季花量大 | 夏秋季花量较大 | 夏秋季花量较少或不开花 | |
| P7 | 直立 | 侧开 | 下垂 | |
| P8 | 颜色深而有光泽 | 颜色中等而有半光泽 | 颜色浅而无光泽 | |
| P9 | 厚实 | 一般 | 薄 | |
| C2 | P10 | 刺少或接近无刺 | 刺中等 | 刺密 |
| P11 | 株型饱满，整齐，枝条分布均匀 | 株型较饱满，整齐，枝条分布较均匀 | 株型散，枝条分布不均匀 | |
| P12 | 植株生长旺盛 | 植株生长一般 | 植株生长弱 | |
| C3 | P13 | 强，夏季叶片保持绿色， 花瓣颜色无褪色晒伤 | 中等，夏季植株部分叶子变黄、落叶， 花瓣颜色出现少量褪色晒伤 | 弱，夏季植株叶片和花严重晒伤， 甚至出现死亡 |
| P14 | 强，梅雨季节叶片保持绿色 | 中等，梅雨季节叶片出现少量发黄 | 弱，梅雨季节叶片出现大量发黄或严重时植株死亡 | |
| P15 | 强，无病虫害发生 | 中等，少量植株发生病虫害 | 弱，大部分植株发生病虫害 | |
2 结果与分析
2.1 指标权重值确定
由表5可知，在3个约束层中，观赏性状（C1）权重最高，为0.527 8；其次为抗性性状（C3），权重值为0.332 5；植株性状（C2）权重值最低，为0.139 6。说明在进行月季品种夏秋季观赏效果综合评价时，首先考虑观赏性状的重要性，同时兼顾品种的抗性性状和植株性状。
表5 指标权重值和层次总排序 |
| 层次C | 对目标层A的权重 | 层次P | 层次P对层次C的权重 | 层次P对层次A的权重 | 排序 |
|---|---|---|---|---|---|
| C1 | 0.527 8 | P1 | 0.226 0 | 0.119 3 | 3 |
| P2 | 0.104 6 | 0.055 2 | 7 | ||
| P3 | 0.034 2 | 0.018 1 | 12 | ||
| P4 | 0.064 0 | 0.033 8 | 10 | ||
| P5 | 0.047 9 | 0.025 3 | 11 | ||
| P6 | 0.335 0 | 0.176 8 | 2 | ||
| P7 | 0.143 0 | 0.075 5 | 6 | ||
| P8 | 0.025 3 | 0.013 4 | 14 | ||
| P9 | 0.020 0 | 0.010 6 | 15 | ||
| C2 | 0.139 6 | P10 | 0.117 2 | 0.016 4 | 13 |
| P11 | 0.268 4 | 0.037 5 | 9 | ||
| P12 | 0.614 4 | 0.085 8 | 5 | ||
| C3 | 0.332 5 | P13 | 0.319 6 | 0.106 3 | 4 |
| P14 | 0.122 0 | 0.040 6 | 8 | ||
| P15 | 0.558 4 | 0.185 7 | 1 |
在观赏性状权重中，单株花量（P6）的权重最高，达0.335 0，说明单株花量是评价月季观赏性的重要指标，单株花量不仅反映月季转化光合作用产物的能力，还极大反映月季观赏价值；叶片质地（P9）权重最低，说明对叶片质地的要求不高。在植株性状权重中，生长势（P12）占有重要位置，权重达0.614 4，皮刺数量（P10）权重最低，说明与花相关的生长性状仍是重要衡量指标。在抗性性状权重中，抗病虫害（P15）的权重最高，达0.558 4，耐湿性（P14）权重最低，为0.122 0，说明抗病虫害能力是评价月季的重要因素，月季黑斑病多发于温暖潮湿的夏季，发病时叶片布满黑斑，月季光合能力下降，影响养分积累，导致其无法正常开花，严重时叶片脱落，月季呈现光杆状态，严重影响月季夏秋季的观赏效果。
2.2 层次总排序分析
2.3 观赏效果综合评价
如表6所示，将综合评价分值从大到小进行排序，并划分为4个等级。Ⅰ级：综合得分超过4.0的品种，表现出卓越的综合性状，夏秋季开花表现优异，如‘爱弗的玫瑰’等6个灌木月季品种，‘粉冰山’等2个丰花月季品种以及‘甜蜜生活’杂种茶香月季品种，均因其较强的生长适应性和高观赏价值，适宜在园林中广泛栽培和应用。Ⅱ级：综合得分3.5～4.0的品种，具有优良的综合性状，夏秋季开花较好，包括‘卖花姑娘’等7个灌木月季品种，‘珊瑚狮子’等3个丰花月季品种，以及‘马蔻’等2个杂种茶香月季品种，其适应性和观赏性综合评定表现良好，具有较高的推广和应用价值。Ⅲ级：综合得分3.0～3.5的品种，包括‘亮粉绝代佳人’和‘冰山’等9个月季品种，综合性状表现一般，仍可在园林绿化中使用，但需要进一步的考量和改良。Ⅳ级：综合得分小于3.0的品种，包括‘香织装饰’等2个月季品种，综合性状表现较差，不建议在园林绿化中推广使用。
表6 32个月季品种的综合评价结果 |
| 类型 | 中文名 | 观赏 特性 | 植株 性状 | 抗性 性状 | 综合评价分值 | 分级 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 灌木 | 爱弗的玫瑰 | 2.084 0 | 0.632 9 | 1.663 0 | 4.379 9 | Ⅰ级 |
| 奇卡花环 | 2.389 6 | 0.665 7 | 1.291 6 | 4.346 9 | Ⅰ级 | |
| 乔治贝斯特 | 1.939 8 | 0.632 9 | 1.663 0 | 4.235 7 | Ⅰ级 | |
| 柠檬酒 | 2.121 0 | 0.632 9 | 1.450 4 | 4.204 3 | Ⅰ级 | |
| 薰衣草门廊 | 2.223 4 | 0.632 9 | 1.291 6 | 4.147 9 | Ⅰ级 | |
| 伊丽莎白斯图尔特 | 1.912 6 | 0.461 3 | 1.663 0 | 4.036 9 | Ⅰ级 | |
| 卖花姑娘 | 1.609 0 | 0.698 5 | 1.663 0 | 3.970 5 | Ⅱ级 | |
| 甜美人 | 1.507 0 | 0.665 7 | 1.663 0 | 3.835 7 | Ⅱ级 | |
| 格蕾丝 | 1.417 8 | 0.698 5 | 1.663 0 | 3.779 3 | Ⅱ级 | |
| 超级感觉 | 1.561 6 | 0.526 9 | 1.663 0 | 3.751 5 | Ⅱ级 | |
| 红色天鹅绒地毯 | 1.808 4 | 0.632 9 | 1.291 6 | 3.732 9 | Ⅱ级 | |
| 罗尔德·达尔 | 1.823 2 | 0.623 5 | 1.237 8 | 3.684 5 | Ⅱ级 | |
| 彩虹绝代佳人 | 1.994 2 | 0.632 9 | 0.920 2 | 3.547 3 | Ⅱ级 | |
| 亮粉绝代佳人 | 1.961 2 | 0.632 9 | 0.707 6 | 3.301 7 | Ⅲ级 | |
| 红色绝代佳人 | 1.943 6 | 0.632 9 | 0.707 6 | 3.284 1 | Ⅲ级 | |
| 阿特米斯 | 1.093 0 | 0.494 1 | 1.663 0 | 3.250 1 | Ⅲ级 | |
| 克劳德·莫奈 | 1.803 6 | 0.461 3 | 0.920 2 | 3.185 1 | Ⅲ级 | |
| 粉色绝代佳人 | 2.021 0 | 0.632 9 | 0.495 0 | 3.148 9 | Ⅲ级 | |
| 香织装饰 | 1.550 6 | 0.172 5 | 0.920 2 | 2.643 3 | Ⅳ级 | |
| 丰花 | 粉冰山 | 1.824 8 | 0.665 7 | 1.663 0 | 4.153 5 | Ⅰ级 |
| 龙舌兰酒 | 1.786 6 | 0.698 5 | 1.663 0 | 4.148 1 | Ⅰ级 | |
| 珊瑚狮子 | 1.631 8 | 0.698 5 | 1.663 0 | 3.993 3 | Ⅱ级 | |
| 美丽樱桃 | 1.979 2 | 0.632 9 | 1.291 6 | 3.903 7 | Ⅱ级 | |
| 诺瓦利斯 | 1.829 0 | 0.698 5 | 1.291 6 | 3.819 1 | Ⅱ级 | |
| 冰山 | 1.455 6 | 0.623 5 | 1.237 8 | 3.316 9 | Ⅲ级 | |
| 葡萄冰山 | 1.714 8 | 0.526 9 | 0.866 4 | 3.108 1 | Ⅲ级 | |
| 洛维塔 | 1.390 0 | 0.451 9 | 0.920 2 | 2.762 1 | Ⅳ级 | |
| 杂种 茶香 | 甜蜜生活 | 1.918 2 | 0.526 9 | 1.663 0 | 4.108 1 | Ⅰ级 |
| 马蔻 | 1.939 8 | 0.526 9 | 1.291 6 | 3.758 3 | Ⅱ级 | |
| 晴空 | 1.783 0 | 0.451 9 | 1.450 4 | 3.685 3 | Ⅱ级 | |
| 眉开眼笑 | 1.348 4 | 0.698 5 | 1.079 0 | 3.125 9 | Ⅲ级 | |
| 粉色尤里卡 | 1.651 0 | 0.526 9 | 0.866 4 | 3.044 3 | Ⅲ级 |
3 结论与讨论
高洁等[15]以与耐热性相关的5个性状为指标，应用主成分分析等方法，从13个月季品种中筛选出的月季品种‘阿比沙林卡’和‘红帽子’适合在上海地区推广栽培。吴亦丁等[16]对18个月季品种的生长情况进行了调研，筛选出‘仙境’‘绯扇’‘安吉拉’‘红帽子’和‘红双喜”等耐热性、抗病性俱佳的品种较适宜在上海城市内栽种。本研究通过对32种月季品种进行综合评价，得出抗病虫害、单株花量和花色为影响综合价值的主要因素，其中综合评价等级为Ⅰ级的月季有9个，包括‘爱弗的玫瑰’‘奇卡花环’‘乔治贝斯特’‘柠檬酒’‘薰衣草门廊’‘伊丽莎白斯图尔特’‘粉冰山’‘龙舌兰酒’和‘甜蜜生活’，在高温期间表现较好，观赏价值高、花量大、植株性状好和抗性强，适合在园林中推广栽培及应用。这些品种均为最新引进的，尚未在园林绿化中大量推广应用。本研究观测的19个灌木中，‘卖花姑娘’月季虽然综合评价等级为Ⅱ级，在观赏性状中花色、花径、花香和花瓣数量的得分值最低，单株花量的得分值最高；在植株性状和抗性性状方面的得分值均是最高，仍具有较好的园艺应用价值，适宜进一步推广应用，这与崔娇鹏[17]的研究结果基本一致。在观测的8个丰花月季中，‘诺瓦利斯’月季评价等级Ⅱ级，在观赏性状方面、植株性状和抗性性状方面的得分较高，其花色为紫色，属于晚花品种，也具有较高的应用价值，可以进一步推广。武荣花等[11]研究表明，‘葡萄冰山’评价等级为Ⅰ级；柳忠娜等[18]筛选出‘冰山’是较适合深圳地区气候特点的月季品种，本文中‘冰山’与‘葡萄冰山’均为Ⅲ级，其植株性状和抗性性状较好，可以进一步推广应用。目前园林绿化中越来越重视低维护景观月季或环境友好生态月季的应用，本研究中的‘红色天鹅绒地毯’‘彩虹绝代佳人’‘亮粉绝代佳人’和‘红色绝代佳人’等均是广州及深圳等地应用较多的耐热、抗性优良且低维护的景观月季品种，这些品种在观赏特性、植株性状均较强，在病虫害方面的得分较低。由于植株长势强，种植密度过高导致介壳虫的发生较多，因此这类月季的种植间距应加大。
由于评价模型中抗性指标的分数是通过生物学特性观察所得，并未进行生理指标验证，且评价模型中评价因素的确定及评分均带有一定的主观性，可能影响评判结果的客观性。因此在实际的园林绿化中，应充分结合月季的生物学特性以及当地的环境气候条件，选择适合本地生长且观赏应用价值较高的月季品种，这对构建科学合理的月季评价体系具有高度的可操作性和重要的实践意义。今后对月季品种进行综合评价时应根据其生物学特性对具体指标进行相应的量化分析，以确保评价结果的科学性、准确性及可行性。
综上，本研究以月季植株花色、花径等15个生物学指标为基础，从植株性状、观赏性状和抗性3个方面，采用层次分析法构建了月季品种在夏秋季观赏效果的综合评价体系，对32个月季在夏秋季观赏效果进行了综合评价。结果表明，32个月季品种共分为4个等级，包括‘爱弗的玫瑰’等9个Ⅰ级品种，‘卖花姑娘’等12个Ⅱ级品种，‘亮粉绝代佳人’等9个Ⅲ级品种和‘香织装饰’等2个Ⅳ级品种，其中I级和Ⅱ级共21个品种较适宜在上海地区推广种植。