赣南八角容器苗苗木分级研究

江军 孙永福 邱苗苗 李石华 谌九大 刘蕾 江民

摘要 [目的]建立赣南八角1年生容器苗分级标准。[方法]以苗高和地径为分级质量指标，采用逐步聚类分析方法，对八角1年生容器苗苗木分级标准进行研究。[结果]八角1年生容器苗木的3级分级标准为 Ⅰ 级苗：苗高≥19 cm，地径≥0.25 cm；Ⅱ 级苗：15 cm≤苗高<19 cm，0.20 cm≤地径<0.25 cm；Ⅲ 级苗：苗高<15 cm，地径<0.20 cm。[结论]该研究可为赣南八角苗木生产中的质量判别和分级提供科学依据。

关键词 八角；容器苗；苗木分级；聚类分析

中图分类号 S723.1 文献标识码 A 文章编号 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.）屬于八角科常绿乔木，分布于我国广西、云南等省区，其树干笔直修长，木材优良，为高档家具的良好用材，也是不可多得的风景和园林绿化树种，八角果和八角茴香油是优良的调味、化妆香料和医药原料[1-2]。自20世纪六、七十年代赣南开始引进、种植八角以来，经过50余年的发展，已在各县广泛种植。但因赣南与广东、广西、云南八角原生境气候条件有差异，广东、广西、云南等地的八角苗苗木质量标准不适宜在赣南应用。笔者通过对八角容器苗木的质量分级进行研究，提出分级标准，旨在为赣南八角苗木生产中的质量判别和分级提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于江西省全南县江西高峰生态农林开发有限公司岗背村基地，地理位置114°31′43″ E，24°42′38″ N ， 属亚热带季风型气候类型，年平均气温18.2 ℃，极端最低气温-7.9 ℃，最冷月平均气温8.2 ℃，极端最高气温38.6 ℃，年平均气温16.0～19.0 ℃，年平均降水量1 695 mm，年平均无霜期301 d。土壤为红壤，呈酸性。

1.2 试验材料

供试八角种子采自赣南上犹县、全南县等地。于2014年1月对八角进行消毒处理，首先播种在沙床中，待幼苗长出真叶时，在遮阳70%的大棚中进行芽苗移栽育苗，塑料容器杯规格为10 cm×12 cm。

1.3 调查方法 根据容器苗木质量一般测定标准，结合生产上的应用实际，以苗高、地径作为1年生八角容器苗苗木的分级指标，开展苗木分级研究。2015年3月在苗圃采用双随机法进行抽样，共抽测苗木100株，实测地径、苗高。采用聚类分法确定苗木分级标准。

1.4 数据处理与分析

采用逐步聚类分析[3-7]的方法，用欧氏距离公式计算苗木之间的距离，以此来划分其相似程度，距离越小则其相似程度越大，从而提出八角1年生容器苗苗木的分级标准。欧氏距离公式：

dij=nk=1（xik+xjk）（1）

式中，i、j 表示苗木抽样数，n表示分级指标数量。

该研究仅采用苗高和地径2个分级指标（n=2），将式（1）变为：

dij=（Hi+Hj）+（Di+Dj）（2）

式中，H为苗高，D为地径。

1.4.1 数据标准化。

对测量的地径和苗高进行标准化计算，公式如下：

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

式中，Zij为标准化值，j为所观测的样苗号（1，2，3，…，100），i为地径或苗高的测量指标值，Xi（min）、Xi（max）分別为地径或苗高测量的最小值、最大值[8]。

1.4.2 临界值的确定。

逐步聚类分析的分级结果是各级苗木在以该级凝聚中心为圆心，以d为半径的圆内[6]，各等级苗木的凝聚中心为其平均值。凝聚中心（XI）与下限距离（d）的计算式如下：

d=KS2H标+S2D标（4）

式中，S2H标为苗高标准化值的标准差；S2D标为地径标准化值的标准差。

计算下限临界值HⅠ下、DⅠ下，如图1只需求出x、y即可。公式为：

x=d2/[1+（DIHI）2]（5）

y=DI×x/HI（6）

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

将HⅠ下、DⅠ下代入式（3）后可求得苗木 Ⅰ 级苗下限临界值，Ⅱ 级苗下限值计算方法相同。

2 结果与分析

2.1 苗木调查精度

按吴菊英[9]的苗木调查数量和苗木分级指标方法，八角1年生容器苗高测量的变动系数（22.50%）小于地径测量的变动系数（27.68%），按地径变动系数需调查株数为89株，即可达到90%的可靠性和95%的精度，因此

试验调查株数达到精度要求。

2.2 苗木分级标准

2.2.1 数据标准化。

计算出苗高和地径标准化值后，按其标准化值的和标（标=D标+H标）进行降序排列，结果见表1。由表1可知，苗高、地径标准化值的和最大为56号样株，为1.65；最小为67号样株，仅0.03，二者相差1.62，差异较大。

2.2.2 初始分级。

按表1中各样苗的∑标值，在一维坐标上进行排序，在小群距离较明显的地方，将它们分为3 群（即3 级），以完成苗木的初始分级。Ⅰ 级苗样苗号：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 级苗样苗号：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级苗样苗号：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 校正分级。

为了避免苗木初始分级中的人为错误，采用最短距离法对其进行修改校正。分别计算各级苗高、地径标准化值的平均值，并以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d，根据样苗与凝聚中心最矩距离判断级别（最短距离法）。每次修改后，如有变化，需按新的分级重新计算凝聚中心和距离。如此反复进行，直到没有变化，分级结束[10-11]。

初次分级时八角容器苗木的各级凝聚中心为：XⅠ1（0.64，0.58）、XⅡ1（0.37，0.38）、XⅢ1（0.15，0.20）。进行第2次修正时记为XⅠ2、XⅡ2、XⅢ2，以此类推，如第31号样苗的苗高、地径标准化值分别为0.65 和0.35，与Ⅱ级苗的距离dⅡ=（0.65-0.37）2+（0.35-0.38）2=0.28，大于其与 Ⅰ 级苗的距离，dⅠ=（0.65-0.64）2+（0.35-0.58）2=0.23，因而31号样苗应划为 Ⅰ 级苗。

经第1次修改后，若各级苗木与凝聚中心的距离不再发生变化，该次分级即为最终分级结果。

2.2.4 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，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，因此只要求出 Ⅰ、Ⅱ级苗的下限，就可准确地确定各级别的界限[11]。

Ⅰ、Ⅱ 级苗的最终凝聚中心分别为XⅠ1（0.64， 0.58）、XⅡ1（0.37，0.38） ，经计算，dⅠ=0.20、dⅡ=0.12，由式（5）（6）和（3）可计算得出八角容器苗的下限值为 Ⅰ 级苗：H≥18.90 cm，D≥0.25 cm；Ⅱ 级苗：H≥15.10 cm，D≥0.20 cm；Ⅲ 级苗：H<15.10 cm，D<0.20 cm。

3 结论与讨论

采用苗高和地径指标对八角1年生容器苗木进行聚类分级，最终分级标准为 Ⅰ 级苗：H≥18.90 cm，D≥0.25 cm；Ⅱ级苗：15.10 cm≤H<18.90 cm，0.20 cm≤D<0.25 cm；Ⅲ级苗：H<15.10 cm、D<0.20 cm。在生产实践中，苗木高度一般取cm单位的整数，地径取cm单位的小数后2位，因此，在赣南应用八角1年生容器苗木分级指标标准为 Ⅰ 级苗：H≥19 cm，D≥0.25 cm；Ⅱ 级苗：15 cm≤H<19 cm，0.20 cm≤D<0.25 cm；Ⅲ级苗：H<15 cm、D<0.20 cm。

除苗高、地径生产中常用的2个量化指标外，出圃前苗木的顶芽、叶色、木质化程度、病虫害、机械损伤情况、根团发达程度都是影响苗木质量的因素，在实际生产中应作为苗木质量分辨的参考性因素进行考虑。

苗木质量受各方面条件的制约，今后还需对多因子进行进一步研究，尤其是容器规格、培育基质对苗木分级质量的影响，并对苗木根系及其他指标做适当补充规定。

八角为赣南从广东、广西引进的树种，经多年引种驯化，已基本适应了该地区生长，但与广东、广西八角的生长存在差异，以上分级标准仅供对赣南地区八角的育苗、造林参考，为八角在赣南地区的规模种植提供基础资料。

参考文献

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