贛南八角容器苗苗木分級研究

江軍 孫永福 邱苗苗 李石華 諶九大 劉蕾 江民

摘要 [目的]建立贛南八角1年生容器苗分級標(biāo)準(zhǔn)。[方法]以苗高和地徑為分級質(zhì)量指標(biāo)，采用逐步聚類分析方法，對八角1年生容器苗苗木分級標(biāo)準(zhǔn)進行研究。[結(jié)果]八角1年生容器苗木的3級分級標(biāo)準(zhǔn)為 Ⅰ 級苗：苗高≥19 cm，地徑≥0.25 cm；Ⅱ 級苗：15 cm≤苗高<19 cm，0.20 cm≤地徑<0.25 cm；Ⅲ 級苗：苗高<15 cm，地徑<0.20 cm。[結(jié)論]該研究可為贛南八角苗木生產(chǎn)中的質(zhì)量判別和分級提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞 八角；容器苗；苗木分級；聚類分析

中圖分類號 S723.1 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）04-0163-03

Study on Grading Standard of Seedling Quality of Container Seedlings of Illicium verum Hook .f.in Southern Jiangxi Province

JIANG Jun1，SUN Yong-fu2，QIU Miao-miao1，JIANG Min4* et al （1.Quannan County Forestry Bureau in Jiangxi Province，Quannan，Jiangxi 341800；2.Planing Institute of Forestry Investigation of Ganzhou City in Jiangxi Province，Ganzhou，Jiangxi 341000；4.Quannan County Xiaoyedon Forestry Farm in Jiangxi Province，Quannan，Jiangxi 341800）

Abstract [Objective] To establish grading standard of 1-year-old container seedlings of Illicium verum in southern Jiangxi Province.[Method] Adopting the method of cluster analysis，classification of 1-year-old container seedlings of I.verum was discussed with seedling height and basal diameter as the index of seedling quality.[Result] Three grading standards were proposed as following：grade Ⅰ：seedling height≥19 cm，basal diameter ≥0.25 cm；grade Ⅱ：19 cm >seedling height ≥15 cm，0.25 cm>basal diameter≥0.20 cm；grade Ⅲ：seedling height<15 cm，basal diameter<0.20 cm.[Conclusion] The study can provide a scientific basis for quality judgment and classification in production of I.verum in southern Jiangxi Province.

Key words Illicium verum Hook .f.；Container seedling；Seedling grading；Cluster analysis

八角（Illicium verum Hook .f.）屬于八角科常綠喬木，分布于我國廣西、云南等省區(qū)，其樹干筆直修長，木材優(yōu)良，為高檔家具的良好用材，也是不可多得的風(fēng)景和園林綠化樹種，八角果和八角茴香油是優(yōu)良的調(diào)味、化妝香料和醫(yī)藥原料[1-2]。自20世紀六、七十年代贛南開始引進、種植八角以來，經(jīng)過50余年的發(fā)展，已在各縣廣泛種植。但因贛南與廣東、廣西、云南八角原生境氣候條件有差異，廣東、廣西、云南等地的八角苗苗木質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不適宜在贛南應(yīng)用。筆者通過對八角容器苗木的質(zhì)量分級進行研究，提出分級標(biāo)準(zhǔn)，旨在為贛南八角苗木生產(chǎn)中的質(zhì)量判別和分級提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于江西省全南縣江西高峰生態(tài)農(nóng)林開發(fā)有限公司崗背村基地，地理位置114°31′43″ E，24°42′38″ N ， 屬亞熱帶季風(fēng)型氣候類型，年平均氣溫18.2 ℃，極端最低氣溫-7.9 ℃，最冷月平均氣溫8.2 ℃，極端最高氣溫38.6 ℃，年平均氣溫16.0～19.0 ℃，年平均降水量1 695 mm，年平均無霜期301 d。土壤為紅壤，呈酸性。

1.2 試驗材料

供試八角種子采自贛南上猶縣、全南縣等地。于2014年1月對八角進行消毒處理，首先播種在沙床中，待幼苗長出真葉時，在遮陽70%的大棚中進行芽苗移栽育苗，塑料容器杯規(guī)格為10 cm×12 cm。

1.3 調(diào)查方法 根據(jù)容器苗木質(zhì)量一般測定標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合生產(chǎn)上的應(yīng)用實際，以苗高、地徑作為1年生八角容器苗苗木的分級指標(biāo)，開展苗木分級研究。2015年3月在苗圃采用雙隨機法進行抽樣，共抽測苗木100株，實測地徑、苗高。采用聚類分法確定苗木分級標(biāo)準(zhǔn)。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用逐步聚類分析[3-7]的方法，用歐氏距離公式計算苗木之間的距離，以此來劃分其相似程度，距離越小則其相似程度越大，從而提出八角1年生容器苗苗木的分級標(biāo)準(zhǔn)。歐氏距離公式：

dij=nk=1（xik+xjk）（1）

式中，i、j 表示苗木抽樣數(shù)，n表示分級指標(biāo)數(shù)量。

該研究僅采用苗高和地徑2個分級指標(biāo)（n=2），將式（1）變?yōu)椋?/p>

dij=（Hi+Hj）+（Di+Dj）（2）

式中，H為苗高，D為地徑。

1.4.1 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。

對測量的地徑和苗高進行標(biāo)準(zhǔn)化計算，公式如下：

Zij=[Xij-Xi（min）]/[Xi（max）-Xi（min）]（3）

式中，Zij為標(biāo)準(zhǔn)化值，j為所觀測的樣苗號（1，2，3，…，100），i為地徑或苗高的測量指標(biāo)值，Xi（min）、Xi（max）分別為地徑或苗高測量的最小值、最大值[8]。

1.4.2 臨界值的確定。

逐步聚類分析的分級結(jié)果是各級苗木在以該級凝聚中心為圓心，以d為半徑的圓內(nèi)[6]，各等級苗木的凝聚中心為其平均值。凝聚中心（XI）與下限距離（d）的計算式如下：

d=KS2H標(biāo)+S2D標(biāo)（4）

式中，S2H標(biāo)為苗高標(biāo)準(zhǔn)化值的標(biāo)準(zhǔn)差；S2D標(biāo)為地徑標(biāo)準(zhǔn)化值的標(biāo)準(zhǔn)差。

計算下限臨界值HⅠ下、DⅠ下，如圖1只需求出x、y即可。公式為：

x=d2/[1+（DIHI）2]（5）

y=DI×x/HI（6）

計算出x、y后，即可得（HⅠ下、DⅠ下），HⅠ下=HⅠ-x，DⅠ下=DⅠ-y。

將HⅠ下、DⅠ下代入式（3）后可求得苗木 Ⅰ 級苗下限臨界值，Ⅱ 級苗下限值計算方法相同。

2 結(jié)果與分析

2.1 苗木調(diào)查精度

按吳菊英[9]的苗木調(diào)查數(shù)量和苗木分級指標(biāo)方法，八角1年生容器苗高測量的變動系數(shù)（22.50%）小于地徑測量的變動系數(shù)（27.68%），按地徑變動系數(shù)需調(diào)查株數(shù)為89株，即可達到90%的可靠性和95%的精度，因此

試驗調(diào)查株數(shù)達到精度要求。

2.2 苗木分級標(biāo)準(zhǔn)

2.2.1 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。

計算出苗高和地徑標(biāo)準(zhǔn)化值后，按其標(biāo)準(zhǔn)化值的和標(biāo)（標(biāo)=D標(biāo)+H標(biāo)）進行降序排列，結(jié)果見表1。由表1可知，苗高、地徑標(biāo)準(zhǔn)化值的和最大為56號樣株，為1.65；最小為67號樣株，僅0.03，二者相差1.62，差異較大。

2.2.2 初始分級。

按表1中各樣苗的∑標(biāo)值，在一維坐標(biāo)上進行排序，在小群距離較明顯的地方，將它們分為3 群（即3 級），以完成苗木的初始分級。Ⅰ 級苗樣苗號：21、100、23、47、54、91、25、38、88、97、40、90、35、46、95、6、19、27、92、93、12、26、68、89、31；Ⅱ 級苗樣苗號：52、59、13、76、34、48、61、3、28、53、77、22、37、60、5、57、9、70、87、39、24、81、85、29、8、75、66、32、49、65、1、69、30、55、44、96、20、80；Ⅲ級苗樣苗號：72、58、50、51、86、45、62、83、43、98、42、73、79、94、74、64、2、15、99、14、16、78、71、84、36、63、4、33、10、11、41、82。

2.2.3 校正分級。

為了避免苗木初始分級中的人為錯誤，采用最短距離法對其進行修改校正。分別計算各級苗高、地徑標(biāo)準(zhǔn)化值的平均值，并以平均值作為該級的凝聚中心，計算各樣苗與相鄰凝聚中心的距離d，根據(jù)樣苗與凝聚中心最矩距離判斷級別（最短距離法）。每次修改后，如有變化，需按新的分級重新計算凝聚中心和距離。如此反復(fù)進行，直到?jīng)]有變化，分級結(jié)束[10-11]。

初次分級時八角容器苗木的各級凝聚中心為：XⅠ1（0.64，0.58）、XⅡ1（0.37，0.38）、XⅢ1（0.15，0.20）。進行第2次修正時記為XⅠ2、XⅡ2、XⅢ2，以此類推，如第31號樣苗的苗高、地徑標(biāo)準(zhǔn)化值分別為0.65 和0.35，與Ⅱ級苗的距離dⅡ=（0.65-0.37）2+（0.35-0.38）2=0.28，大于其與 Ⅰ 級苗的距離，dⅠ=（0.65-0.64）2+（0.35-0.58）2=0.23，因而31號樣苗應(yīng)劃為 Ⅰ 級苗。

經(jīng)第1次修改后，若各級苗木與凝聚中心的距離不再發(fā)生變化，該次分級即為最終分級結(jié)果。

2.2.4 臨界值的確定。

逐步聚類分級的結(jié)果是各級苗木聚集在以該級最終凝聚中心為圓心，d 為半徑的圓內(nèi)。過大的苗木在 Ⅰ 級苗的上方，過小的苗木則在 Ⅱ 級苗的下方，因此只要求出 Ⅰ、Ⅱ級苗的下限，就可準(zhǔn)確地確定各級別的界限[11]。

Ⅰ、Ⅱ 級苗的最終凝聚中心分別為XⅠ1（0.64， 0.58）、XⅡ1（0.37，0.38） ，經(jīng)計算，dⅠ=0.20、dⅡ=0.12，由式（5）（6）和（3）可計算得出八角容器苗的下限值為 Ⅰ 級苗：H≥18.90 cm，D≥0.25 cm；Ⅱ 級苗：H≥15.10 cm，D≥0.20 cm；Ⅲ 級苗：H<15.10 cm，D<0.20 cm。

3 結(jié)論與討論

采用苗高和地徑指標(biāo)對八角1年生容器苗木進行聚類分級，最終分級標(biāo)準(zhǔn)為 Ⅰ 級苗：H≥18.90 cm，D≥0.25 cm；Ⅱ級苗：15.10 cm≤H<18.90 cm，0.20 cm≤D<0.25 cm；Ⅲ級苗：H<15.10 cm、D<0.20 cm。在生產(chǎn)實踐中，苗木高度一般取cm單位的整數(shù)，地徑取cm單位的小數(shù)后2位，因此，在贛南應(yīng)用八角1年生容器苗木分級指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)為 Ⅰ 級苗：H≥19 cm，D≥0.25 cm；Ⅱ 級苗：15 cm≤H<19 cm，0.20 cm≤D<0.25 cm；Ⅲ級苗：H<15 cm、D<0.20 cm。

除苗高、地徑生產(chǎn)中常用的2個量化指標(biāo)外，出圃前苗木的頂芽、葉色、木質(zhì)化程度、病蟲害、機械損傷情況、根團發(fā)達程度都是影響苗木質(zhì)量的因素，在實際生產(chǎn)中應(yīng)作為苗木質(zhì)量分辨的參考性因素進行考慮。

苗木質(zhì)量受各方面條件的制約，今后還需對多因子進行進一步研究，尤其是容器規(guī)格、培育基質(zhì)對苗木分級質(zhì)量的影響，并對苗木根系及其他指標(biāo)做適當(dāng)補充規(guī)定。

八角為贛南從廣東、廣西引進的樹種，經(jīng)多年引種馴化，已基本適應(yīng)了該地區(qū)生長，但與廣東、廣西八角的生長存在差異，以上分級標(biāo)準(zhǔn)僅供對贛南地區(qū)八角的育苗、造林參考，為八角在贛南地區(qū)的規(guī)模種植提供基礎(chǔ)資料。

參考文獻

[1] 鄭萬均.中國樹木志：第一卷[M].北京：中國林業(yè)出版社，1983：521.

[2] 全國中草藥匯編編寫組.全國中草藥匯編：下冊[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，1978：12.

[3] 王印肖，田冬.苗木質(zhì)量分級與檢測方法[J].河北林業(yè)科技，2005（4）：61-62.

[4] 徐金光，解孝滿，劉和風(fēng).聚類分析法在苗木質(zhì)量分級中的應(yīng)用[J].山東林業(yè)科技，1994（4）：20-21.

[5] 應(yīng)松康，趙穎，陳斌，等.舟山新木姜子苗木分級及不同密度試驗[J].浙江林業(yè)科技，2009，29（3）：80-83.

[6] 楊斌，趙文書，陳建文，等.西南樺容器苗苗木分級研究[J].云南林業(yè)科技，2003（2）：17-21.

[7] 楊斌，趙文書，姜遠標(biāo)，等.思茅松容器苗苗木分級研究[J].西部林業(yè)科學(xué)，2004，33（1）：32-37.

[8] 畢波，劉云彩，周筑，等.連香樹和櫸樹容器苗苗木分級標(biāo)準(zhǔn)研究[J].西南林學(xué)院學(xué)報，2010，30（2）：16-24.

[9] 吳菊英.苗木調(diào)查數(shù)量和苗木分級指標(biāo)的確定[J].廣東林業(yè)科技，1987（5）：29-32.

[10] 徐玉梅，王衛(wèi)斌，景躍波，等.南方紅豆杉容器苗苗木分級研究[J].林業(yè)調(diào)查規(guī)劃，2008，33（1）：126-129.

[11] 方碧江.降香黃檀苗木分級標(biāo)準(zhǔn)的探討[J].福建熱作科技，2009，34（4）：30-32.