作物杂志投稿格式参考范文：基于AHP法的观赏藜麦综合评价体系的建立与应用

　　引言

　　藜麦原产于南美洲安第斯山附近的高海拔地区，距今已有 7000 多年的种植历史，有着 “粮食之母” 的美誉。藜麦又被称为南美藜、奎奴亚藜等，属于苋科藜亚科藜属植物，自花授粉，异交率极低。藜麦出苗时形状类似灰菜，成熟时其果穗部位类似高粱果穗，藜麦果穗有红、橙、黄、紫和粉等多种颜色。藜麦形态受环境和遗传因素影响较大，其株高范围在 1.00~3.00 m，单叶互生，两性花，花序有伞状、穗状和圆锥状等，种子为扁平状圆球，直径为 1.50~4.00 mm。藜麦果穗和籽粒颜色丰富，因此也常被作为观赏植物。

　　近年来，藜麦逐渐受到国人喜爱。藜麦色彩艳丽，形态优美，生育期短，持续时间长，成本较低，差异化强，不同藜麦品种的叶片、茎秆和籽粒颜色存在明显差异，可用作园林绿化。藜麦具有耐旱、耐寒、耐盐碱和耐瘠薄等特性，在海拔 4500 m 以内、年降水量 50.00~2000.00 mm 地区均可种植，但在海拔 1000 m 以上更为适宜。在贵州六盘水海拔 1900~2100 m 的地区均能正常出苗、生长、开花和结实，且顺利完成生育期;在浙西南海拔 1018 m、年平均降水量 1765.30 mm、pH 值 5.52 的黄土地区也能正常成熟，说明藜麦在不同气候条件下都具有较强的适应性。藜麦资源丰富多样，观赏价值高的藜麦可以在生长发育时期丰富园林绿化格局，也可以在成熟后收割作为粮食作物，还可用于特色生态旅游开发。

　　花卉及作物的观赏评价常用方法有灰色关联度分析法、熵值法、层次分析法和模糊综合评价法等。灰色关联度分析法对于数据要求比较低，可以在很大程度上减少由于信息不对称带来的损失，但主观性过强，部分指标的最优值难以确定。熵值法是根据各项指标值的变异程度来确定指标权数，避免了主观人为因素带来的偏差，但忽略了指标本身的重要程度，有时确定的指标权数会与预期的结果相差甚远。模糊综合评价法可以对呈现模糊性的资料做出比较科学、合理、贴近实际的量化评价，但计算复杂且对指标权重矢量的确定主观性较强。层次分析法是一种系统性的分析方法，把研究对象作为一个系统，按照分解、比较判断、综合的思维方式进行决策，把定性与定量方法有机结合起来。层次分析法主要是从评价者对评价问题的本质、要素理解出发，比一般的定量方法更讲究定性的分析和判断，目前已被广泛应用于花卉景观评价和植物品种评价等方面。董钠等运用层次分析法对 14 个酢浆草属植物的观赏性状指标进行评价，建立酢浆草属植物观赏性评价体系，筛选出观赏性高、适应性强，具有开发和应用价值的优良植物材料。王莹等对 8 个紫薇种质资源观赏性、生态适应性与生长特性进行综合评判，筛选出适应当地种植的优良彩叶紫薇品种。

　　本研究以甘肃省临夏回族自治州东乡县和甘肃省武威市天祝藏族自治县两地种植的 22 个藜麦材料为基础，利用层次分析法，构建藜麦观赏评价模型，对 22 个藜麦品种进行综合评价，筛选出观赏性好的品种，为推动园林化利用提供依据。

　　1 材料与方法

　　1.1 试验地概况

　　试验在甘肃省中部西南面和中部西北面的临夏回族自治州东乡县洒勒村和武威市天祝藏族自治县松山镇祥瑞新村藜麦育种基地进行。洒勒村海拔 2283.00 m，年均高温 14.00 ℃，低温 - 1.00 ℃，年均降水量 200.00~500.00 mm，年均日照时数 2500 h，平均无霜期 138 d。天祝县松山镇祥瑞新村海拔 2604.00 m，属温带大陆性半干旱气候，年均气温 2.80 ℃，降水量 250~300 mm，日照 2600~2800 h，土壤类型为黄绵土、栗钙土，是典型的高原寒旱农业区。

　　1.2 供试材料

　　供试的 22 份材料为甘肃推广应用的藜麦。编号 1~11 的材料由中国科学院分子植物科学卓越创新中心提供，编号 12~22 由甘肃省农业科学院畜草与绿色农业研究所提供。

　　1.3 试验方法

　　1.3.1 田间播种：试验采取随机区组设计，每份材料重复 3 次。两地播种面积与方式相同，每小区面积、每份材料总面积、行距 0.25 m，24 行区。小区间隔 1.5 m。2 个试验地均于 2023 年 4 月底点播，每穴点播 3~5 粒种子，播种深度 2 cm。于 6 叶期定苗，每穴定苗 1~2 株，在生育期进行田间管理，于成熟期参照《藜麦种质资源描述规范和数据标准》进行穗长、穗色、叶色、叶形、倒伏、病虫害和茎色等农艺性状的调查并评分。

　　1.3.2 层次分析法模型的构建：根据对观赏藜麦材料的分析，筛选出 10 个与观赏价值有关系的评价指标，构成层次分析模型。层次分析模型把不同特性按照属性分成 4 组，形成不同的层次，使得上一层对下一层有支配作用，下一层对上一层有影响作用。目标层：观赏藜麦的综合评价;约束层：由穗部特征、叶片形状、适应性和植株性状构成，反映观赏藜麦的主要评价准则;标准层由 10 种主要农艺性状构成，与约束层形成递阶层次结构。其中与穗部特征关联的特性有穗长、穗色和穗型;与叶片性状关联的特性有叶色和叶形;与适应性关联的特性有整齐度、倒伏和病虫害;与植株性状关联的特性有茎色和分枝数。

　　1.3.3 观赏价值指标权重计算及一致性检验：为了保证评价结果的客观性及准确性，有必要对判断矩阵进行一致性检验。一般采用 1~9 的标度来转化农艺性状 10 个因素的统一量纲，定量性状按相对数量等级也划分为 1~9 级。计算矩阵最大特征根和相应特征向量 W，对 W 进行归一化处理，即为某一层相应元素对于上一层中某一项因素相对重要性的权重向量。按公式计算指标权重，即得到各指标的权重值。按照公式对判断矩阵进行一致性检验，首先计算出一致性指标 CI，CI=0 表示完全一致，CI 越大越不一致。查询平均随机一致性指标 RI，最后计算一致性比例 CR，当 CR<0.1，认为矩阵的一致性是可以接受的。

　　1.3.4 层次总排序权值：在计算出标准层 P 的各评估指数关于其所属的约束层 C 的加权值之后，再将其与这个约束层 C 的权重进行加权合成，就可以得到标准层 P 对于目标层 A 的总体排序权值。

　　1.3.5 等级划分：参考评分标准进行评价，首先对 10 个指标进行打分，再与 AHP 法的层次总排序权重相结合，采用加权秩和比法对调查区内所有材料的 WRSR 值和回归方程进行计算，方程以概率单位 Probit 为自变量，WRSR 值为因变量。最后按照最佳分级原则确定出综合评价分级标准。由于东乡与天祝 2 个试验点根据打分所得分值不同，故评价等级分值不相同。

　　1.4 测定项目与方法

　　采用层次分析法对 22 份藜麦材料进行观赏特性综合评价。本试验将总目标利用层次分析法将问题层次化，建立层次分析结构模型，计算出各因素的影响权重，最终将各因素的加权后得分相加得出不同观赏藜麦材料的综合排名。具体评价指标参照《藜麦品种描述规范和数据标准》，根据藜麦材料的观赏和生物学特性等并听取专家意见，拟定了对藜麦材料 10 个主要性状的 5 分制评价标准。在成熟期邀请 5 位专家对穗色、穗型、穗长、叶色、叶形、倒伏、整齐度和有效分枝数等 10 个性状依据打分表按照 5 级标准进行打分，综合打分结果并利用层次分析法计算出藜麦材料的观赏价值并进行等级划分。

　　2 结果与分析

　　2.1 供试品种观赏性评价

　　2.1.1 判断矩阵的构成：目标层到约束层、约束层到相应的标准层的判断矩阵中，各判断矩阵的一致性比例 CR 均小于 0.1，证明矩阵的一致性是可以接受的。从表中可知，适应性和植株性状与其他因素相比所占权重较为突出，这与藜麦的观赏价值具有较高的一致性，也从另一个角度说明了此层次结构模式的准确性和合理性。

　　2.1.2 各指标所占权重：从一级指标来看，权重大小依次为适应性、植株性状、穗部特征和叶片性状;从 10 项指标所占权重来看，整齐度和茎色的权重占比最高，占比最小的指标为叶形，其余指标在一定范围之间;从总排序权重看，整齐度和倒伏为最主要影响因素，其次为茎色、病虫害、穗色、有效分枝数、叶色、穗型、穗长和叶形。

　　2.1.3 观赏性评价及等级划分：对总得分进行计算后，再根据具体评分情况对藜麦材料进行分级。整齐度高、茎色观赏价值高和抗倒伏能力较强的材料综合评分相对较高，符合大众人群对观赏特点的要求。在天祝试验点，共有 3 份材料处在 Ⅰ 级，12 份材料在 Ⅱ 级，3 份材料在 Ⅲ 级，4 份材料在 Ⅳ 级。在东乡试验地共有 4 份材料处在 Ⅰ 级，7 份材料在 Ⅱ 级，8 份材料在 Ⅲ 级，3 份材料在 Ⅳ 级。本次评价结果与专家评价结果无明显差别，进一步说明了层次分析结构模型在藜麦观赏评价中的适用性。

　　2.2 供试品种试验地综合评价分析

　　从最终评价结果来看，列入 Ⅰ 级的材料有 CHLi-211、CHLi-223、CHLi-265，这些材料在农艺性状、生物学特性及适应性等方面均得到较高分数。同样列入 Ⅰ 级的 XG662 与 Li-4F-133-1 虽然在东乡或天祝试验地表现优异，但在另一试验地表现较差，主要影响因素为 2 份材料试验地适应性较差，证明部分材料在特定气候生境下才可表现优异，所以 2 份材料均不推荐大面积用作观赏。同样推荐观赏用的材料还有 CHLi-255、CHLi-195、航 228-28、CHLi-267 和 XG305，这些材料均处于评价结果的中上游，且两地评分差距不大，说明这些材料虽生境不同，但种植结果差异不大，适应性强，观赏性好，可用作推广。XG101、XG02-1、CHLi-251、CHLi-225、航 228-43 和 XG447-1 等观赏价值不高，被列入 Ⅲ 级甚至 Ⅳ 级，原因主要是受抗逆性和农艺性状等方面的限制，因此在综合评价中得分不高。

　　3 讨论

　　层次分析法是一种非常实用的、可针对一些复杂而模糊的问题做出决策的简便且灵活的方法，适用于植物观赏价值体系的建立。在层次分析法中，评价指标及其权重的设置非常重要。本研究采用定性和定量相结合的层次分析法，通过构建两两比较的判断矩阵来确定观赏藜麦不同指标的影响权重，消除了由偶然因素或主观因素导致的认识上的差异。本研究中计算方法及对 22 份材料排序分级均参照李宇泊等的方法。孙明等基于层次分析法对地被菊品系综合评价研究中，结合育种实践，拟定了整株性状、花部性状、抗性及适应性等作为评价准则，其中整株性状的权重最高，花部性状和抗性及适应性次之。将对藜麦材料进行评价的 10 个指标分为 4 部分，分别为适应性、植株性状、穗部特征及叶片性状。权重值的排序为适应性 > 植株性状 > 穗部特征 > 叶片形状，其中适应性最为重要。西北黄土高原地处我国内陆，气候干旱，水资源缺乏，土地贫瘠，土壤碱化较严重，植物种植成活难度较大，因此，在这种特殊生态环境下，抗逆性强、适应性强成为了观赏藜麦的 10 个评价因子中的重要指标。

　　蒋欣琪等关于秋播藜麦生长发育规律及观赏特性研究中，对秋播藜麦的发育期及观赏性做了统计，主要体现在株型、穗型、叶片和茎秆等，不同材料叶色、茎色、穗色差异较大，筛选出 Q2、Q4、Q6 具有较好的综合特性。在黄青云等的观赏藜麦在亚热带地区的引种研究中，将 7 个藜麦品种在福建播种，对其农艺性状、生育期及景观效果等进行了调查，发现其呈现出多种色彩，是非常好的季节景观营造物种。本研究以农艺性状和抗性等 10 个指标作为观赏评价标准，将甘肃即将推广应用的藜麦材料进行观赏性评价，筛选既适合景观栽培又能兼顾作物经济产量收入的藜麦材料，得出 CHLi-207、CHLi-211、CHLi-223、CHLi-265 具有较好的观赏性，为拓宽藜麦在多领域大范围推广应用提供科学依据。本研究对观赏藜麦材料的筛选以及后续育种利用具有一定的意义。未来可结合藜麦材料的耐寒、耐旱及耐盐碱性再筛选出更优良材料，也可结合 22 份藜麦材料的营养品质分析，筛选出营养价值高的同时具有观赏性的藜麦材料，做到粮景兼用。

　　4 结论

　　本研究以评价甘肃地区藜麦材料的观赏性为主要研究目标，基于层次分析法构建了分析模型，对 22 份观赏藜麦材料进行了评价，筛选出 CHLi-207、CHLi-211、CHLi-223 和 CHLi-265 共 4 个综合性状优良的藜麦材料，可作为观赏藜麦的优良品系进行推广应用。同样可用作推广的材料还有 CHLi-255、CHLi-195、航 228-28、CHLi-267 和 XG305，这些材料均处于两地评价结果的中上游，且在两地的种植结果差异不大，适应性好。XG447-1 和航 228-43 两份材料的观赏性不高，抗倒伏性和整齐度较差，不建议用作推广。

李小雨;黄 杰;杨 钊;柴继宽;杨发荣;魏玉明;刘文瑜;拜伟俊,甘肃农业大学草业学院;甘肃省农业科学院畜草与绿色农业研究所;甘肃省农业科学院,202503