两年生铁冬青容器苗苗木质量分级研究* 1

彭素琴，彭　丽，肖沅华，刘郁林，†

(1.赣南师范学院 生命与环境科学学院；2.江西环境工程职业学院，江西 赣州　341000；3.泰和县林业局，江西 吉安　343708)



两年生铁冬青容器苗苗木质量分级研究* 1

彭素琴1，彭丽2，肖沅华3，刘郁林2，†

(1.赣南师范学院 生命与环境科学学院；2.江西环境工程职业学院，江西 赣州341000；3.泰和县林业局，江西 吉安343708)

摘要：为评价铁冬青2年生容器苗的苗木生产质量，选择苗高和地径作为苗木分级质量指标，采用逐步聚类分析方法，将铁冬青两年生容器苗分为3级，即：Ⅰ级苗：D ≥1.90 cm， H≥1.74 m；Ⅱ级苗： 1.90 cm﹥D≥ 1.73 cm，1.74 m﹥H≥1.50 cm；Ⅲ级苗： D <1.73 cm, H <1.50 m.此标准可供苗木生产部门参考.

关键词：铁冬青；容器苗；苗木分级；逐步聚类

铁冬青(Ilex rotunda Thunb.)为冬青科(Aquifoliaceae)、冬青属常绿灌木或乔木.根、枝、叶和树皮入药，枝叶作造纸糊料原料，果实可提取色素，是理想的观果树种，适宜在庭院、住宅小区孤植或群植供观赏[1-2].

铁冬青种子具有深休眠，自然繁殖率低，因而天然铁冬青呈零星分布，难以形成森林群落[3].目前，对铁冬青的播种育苗技术[3-4]，铁冬青大树移植[5]、铁冬青扦插繁殖技术[6]等开展了研究，但在苗木生长规律、苗木质量分级方面没见报道，本文探索性开展铁冬青两年生容器苗木质量分级，便于铁冬青这一优良观果树种的推广应用.

1研究方法

1.1观测调查方法

在苗木停止生长后，选择苗木的苗高和地径作为分级的质量指标.其苗高用钢卷尺量，地径用游标卡尺量.随机抽取100株样本苗，实测样本苗的苗高(H)、地径(D)2个生长指标.

1.2苗木分级方法

1.2.1数据标准化

由于苗木的地径和苗高的数据值量级不同，为了使苗高和地径的数据值能够在同一水平上进行比较分析，故采用EXCEL进行数据处理与分析并用极差法将其苗高和地径数据进行标准化处理.

(1)

式中：Zij：标准化值；i：苗高或地径；j：所观测的样苗号(1，2，3，……，50)；Xi(max、Xi(min)：观测总样本中苗木的苗高或地径的极大值与极小值. 从观测总样本调查值得到，其苗高最大值为2.09 m，最小值为1.23 m；地径最大值1.06 cm，最小值为0.58 cm.由此可得出苗高、地径的标准化公式：

(2)

1.2.2聚类分析法

对于苗木质量分级来说，即利用质量指标来划分苗木个体间的相似程度.苗木个体间的相似程度，在统计学上是以它们之间的距离来确定的，即距离越小则其相似程度越大.

对数据进行标准化处理后采用欧式距离进行逐步聚类分析. 欧式距离公式：

(3)

由于在分析过程中仅采用苗木的苗高(H)和地径(D)两个分析指标，故此，n=2，其欧式距离变为：

(4)

2苗木分级标准的计算

按照苗木生产实际，将2年生铁冬青容器苗的苗木依质量分为三级，其中Ⅰ、Ⅱ级苗为合格苗，可出圃，而Ⅲ级苗为不合格苗，应留圃继续养护.

2.1数据标准化

表1　2年生铁冬青容器苗的苗木苗高及地径标准化值

根据公式(1)和(2)，求得100株铁冬青2年生苗的苗高和地径的标准化值，见表1.

2.2苗木的初始分级

一般苗木的苗高与地径是呈线性相关，因此，以苗高与地径值分级，苗木可按“高大→矮小”的顺序进行排列.高大的苗，其地径也应较粗.但由于苗木存在分化现象，苗木的群体中会存在高而细、粗而矮的苗木，但其数量非常少.因此，对苗木质量的聚类分析就是对有序样本的聚类.

为了综合考虑苗木的质量，需将样本苗的苗高(H标)及地径(D标)标准化值的和，即“Σ标”进行初始分级，根据各样本苗的“Σ标”的值，在一维坐标上按照“大→小”的顺序进行排列.在群距离较明显的地方，将其分为3级，完成2年生铁冬青容器苗的初始分级，见表2.

表2　2年生铁冬青容器苗苗木的初始及最终分级结果

2.3苗木修改聚类分级

由于苗木初始分级是人为的，避免不了错误，因此，必须利用数学公式进行修正.其方法是按照初始分级的结果，分别计算出各级2年生铁冬青容器苗的苗高、地径标准化值的平均值，并以此平均值作为该级的凝聚中心，计算各样苗与相邻凝聚中心的距离.判断其样苗与哪个凝聚中心距离最近，即判为该级(即最短距离法).每次修改后，若有变化，按新的分级再计算其凝聚中心和距离.多次反复进行，直至分级完全没有变化，即结束分级.

图1　2年生铁冬青容器苗样苗临界值确定

2.4苗木级别临界值的确定

逐步聚类分级的结果是各级苗木聚集在以该级最终凝聚中心为圆心，以d 为半径的圆内.过大的苗木在Ⅰ级苗的上方，过小的苗木则在Ⅱ级苗的下方.因此，只需求出Ⅰ、Ⅱ级苗的下限，就可以准确地确定各级的界限.

苗木级别临界值的计算方法是，将最终修改分级的Ⅰ、Ⅱ级凝聚中心以 H(苗高)为横坐标，D(地径)为纵坐标建立直角坐标系，绘制在方格纸上，凝聚中心 XⅠ与下限的距离为 d，求出半径d，在图上即可读出Ⅰ、Ⅱ级苗的下限值.

计算公式为：

(5)

图中Ⅰ、Ⅱ分别为Ⅰ、Ⅱ级苗的凝聚中心，dⅠ、dⅡ分别为Ⅰ、Ⅱ级苗的最终聚类圆半径，Ⅰ下、Ⅱ下分别为Ⅰ、Ⅱ级苗的临界点.在方格纸上读出Ⅰ、Ⅱ级苗的临界值为Ⅰ下(0.59，0.57)、Ⅱ下(0.31，0.42)，把Ⅰ下、Ⅱ下的临界值代回公式(2)、(3)即可得出2年生铁冬青容器苗的苗木分级的各级苗的下限值，见表3.

表3　2年生铁冬青容器苗各级苗木Ⅰ、Ⅱ级苗的地径、苗高下限值

3结语

苗木的苗高和地径是反映苗木质量最直观的指标.生产上为方便操作，一般苗高取整数，地径以厘米为单位，取2位小数.因此，利用苗高和地径2个指标对二年生铁冬青容器苗的苗木进行聚类分级，该苗龄下铁冬青容器苗的苗木分级指标标准：Ⅰ级苗：D ≥1.90 cm， H≥1.74 m；Ⅱ级苗： 1.90 cm﹥D≥ 1.73 cm，1.74 m﹥H≥1.50 cm；Ⅲ级苗： D<1.73 cm，H<1.50 m.同时壮苗还应具备生长充实、枝叶繁茂、色泽正常、木质化程度高、无病虫害、无机械损伤、顶芽饱满等条件.由于各育苗技术条件的不同，造成苗木质量的参差不齐，故各地可根据具体情况分析研究.

参考文献：

[1]郑万钧.中国树木志[M].(第3卷).北京:中国林业版社,1997.

[2]蒋新龙,蒋益花.铁冬青果红色素的提取及性质研究[J].中国酿造,2006,163，(10):26-30.

[3]饶林梅.浅析铁冬青播种育苗试验[J]. 林业勘察设计,2014,(2):151-153.

[4]刘济祥,朱培林.优良观果树种铁冬青播种育苗试验研究[J].中国林副特产,2008,(3):25-27.

[5]远芳,邹国岳.铁冬青大树移植技术[J].园艺园林,2015,(5):12.

[6]温美霞,黄焱辉,胡松竹.铁冬青扦插繁殖技术研究[J].安徽农业科学,2010,38，(18):9423- 9425.

* 收稿日期：2016-01-12

DOI：10.13698/j.cnki.cn36-1037/c.2016.03.017

基金项目：江西省教育厅科技课题(GJJ13662)

作者简介：彭素琴(1979-)，女，江西鹰潭人，赣南师范学院生命与环境科学学院副教授，研究方向：植物生理和种苗繁育技术. † 通讯作者：刘郁林(1978-)，男，江西赣州人，江西环境工程职业学院副教授，研究方向：植物分类和种苗繁育技术.

中图分类号：S792.99

文献标志码：A

文章编号：1004-8332(2016)03-0064-03

Study on Quality Grading for Two Years Old Container Seedlings of Ilex Rotunda Thunb

PENG Suqin1, PENG Li2, XIAO Yuanhua3, LIU Yulin2

(1.GannanNormalUniversity,Ganzhou341000,China; 2.JiangxiEnvironmentalEngineeringVocationalCollege,Ganzhou341000,China; 3.ShuichaForestryWorkstationsinTaiheCounty,Ji'an343721,China)

Abstract:In order to evaluating Seedling Quality of two years container seedling for Ilex rotunda, the seeds were collected at the right moment, stored in sand at low temperature, and at the seedling growth stage, watering, fertilizationg and pest control were paid great attention. The seedling height(H)and the basal diameter (D)of two years old seedlings of Ilex rotunda were used to be level standard. We used the cluster analysis to study that level with standard of 3 levels. levelⅠ: D ≥1.90 cm， H≥1.74 m；Ⅱ: 1.90 cm﹥D≥ 1.73 cm，1.74 m﹥H≥1.50 cm；Ⅲ: D <1.73 cm, H <1.50 m.The standars were recomanded in plantation practice.

Key words:Ilex rotunda; container seedling; seedling classification; cluster analysis

网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/36.1037.C.20160510.1219.038.html