兩面針苗木分級標(biāo)準(zhǔn)的研究_逐步聚類

1、兩面針苗木分級標(biāo)準(zhǔn)的研究_逐步聚類論文導(dǎo)讀:：運(yùn)用隨機(jī)抽樣、因子分析和逐步聚類分析等方法，對兩面針當(dāng)年生苗和一年生苗的分級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)查研究。結(jié)果表明，地徑(D)和苗高(H)對兩面針苗木質(zhì)量有很好的表達(dá)，可以作為苗木分級的質(zhì)量指標(biāo)。按照3個(gè)等級,對兩面針當(dāng)年生苗和一年生苗提出了相應(yīng)的分級標(biāo)準(zhǔn),并將分類結(jié)果與實(shí)際情況進(jìn)行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)該分級標(biāo)準(zhǔn)與苗木實(shí)際情況相符,可為生產(chǎn)提供參考。論文關(guān)鍵詞：兩面針，苗木分級，逐步聚類 兩面針Zanthoxylum nitidum (Roxb.) DC為蕓香科花椒屬木質(zhì)藤本植物。其干燥根是我國南方地區(qū)常用中藥材,具有活血、行氣、祛風(fēng)、消腫、止痛的功效,主

2、治跌打損傷、風(fēng)濕痹痛、胃痛、牙痛,毒蛇咬傷；外用治湯火燙傷。是外感風(fēng)痧沖劑、金雞系列、骨刺片、跌打萬花油、兩面針中藥牙膏等藥品和日用品的重要原料。主要分布于我國廣西、廣東、云南、福建、湖南、臺灣等地,生于山野坡地灌木叢中,以廣西的資源最為豐富。近年來，由于毀林開荒活動(dòng)日益頻繁，兩面針生境受到嚴(yán)重破壞,加上過度采挖,野生藥材蘊(yùn)藏量急劇下降。為了實(shí)現(xiàn)兩面針資源的可持續(xù)利用，保障藥材供應(yīng)，發(fā)展兩面針人工種植勢在必行。優(yōu)良的苗木是兩面針獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的關(guān)鍵,是確保其大規(guī)模種植推廣的前提。為此，兩面針苗木出圃時(shí)應(yīng)具備科學(xué)的苗木質(zhì)量參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并據(jù)此進(jìn)行合理的質(zhì)量分級論文的格式。筆者根據(jù)實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)對兩面針

3、苗木質(zhì)量的表現(xiàn)因子進(jìn)行研究,提出兩面針苗木分級的參考標(biāo)準(zhǔn),旨在為兩面針規(guī)范化、規(guī)?；N植奠定基礎(chǔ)。1試驗(yàn)地自然地理?xiàng)l件概況試驗(yàn)地位于廣西植物研究所實(shí)驗(yàn)場內(nèi)。該地地處桂林市南郊逐步聚類，25°01N，110°17E，海拔167m。屬中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫19.1，最冷月1月平均氣溫8.4，最熱月7月平均氣溫28.4，極端最高溫38，極端最低溫-4.2。年降雨量約1900mm，多集中于春夏，占全年降雨量的70%以上，年平均相對濕度78%，干濕季明顯。年日照時(shí)數(shù)約1700h。土壤為砂頁巖及第四紀(jì)紅土發(fā)育而成的酸性紅壤。土層厚度2m，土壤肥力特征見如下（表1）：表1試驗(yàn)地土

4、壤肥力特征  pH 有機(jī)質(zhì) 全氮 全磷 全鉀 水解氮 有效磷 速效鉀 （%） （g/kg）（mg/kg）（%） （mg/kg） （mg/kg） （mg/kg） 5.3 2.70 1.62 1180.0 0.58 110.0 90.2 60.0 2實(shí)驗(yàn)材料與方法 2.1材料：兩面針苗木來源于廣西植物研究所苗圃。自2007年2009年每年3月播種，每批次苗木于當(dāng)年6月（當(dāng)年生苗）和次年6月（一年生苗）分兩次抽樣調(diào)查測定。2.2方法：在苗圃地按照隨機(jī)抽樣法設(shè)置樣方，每樣方面積為1m×1m(150比例)逐步聚類，實(shí)測每一個(gè)樣方內(nèi)樣本苗木的苗高(H)、地徑(D)、葉片數(shù)量（L）和主根

5、長度（R）4個(gè)數(shù)量指標(biāo),作為質(zhì)量分級指標(biāo)提取因子計(jì)算。應(yīng)用SPSS11.0軟件，通過因子分析法進(jìn)行指標(biāo)簡化，確定主成分分級指標(biāo)；通過逐步聚類分析，將主成分分級指標(biāo)因子聚成3類，作為苗木的劃分等級；采用聚類分級臨界點(diǎn)法和聚類中心±標(biāo)準(zhǔn)差法，確定苗木的各分級標(biāo)準(zhǔn)。3結(jié)果與分析3.1苗木分級指標(biāo)的確定：從理論上講,測定的指標(biāo)越多,則所得苗木質(zhì)量的信息就越完整。但在實(shí)際生產(chǎn)中,苗木出圃時(shí)很難對每株苗木的多個(gè)指標(biāo)都進(jìn)行測定。因此，在制定苗木分級標(biāo)準(zhǔn)時(shí),必須選擇既能反映苗木質(zhì)量,又容易測量的簡單直觀因子,作為苗木的質(zhì)量分級指標(biāo)。生產(chǎn)中,苗高和地徑是人們習(xí)慣用來衡量苗木規(guī)格的數(shù)量指標(biāo)。為確定影響兩

6、面針苗木質(zhì)量的主導(dǎo)因子,采用因子分析法對當(dāng)年生和一年生兩面針苗的苗高、地徑、葉片數(shù)量和主根長度4個(gè)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算（表2）。結(jié)果表明：當(dāng)年生和一年生兩面針苗的苗木質(zhì)量主成分指標(biāo)均為地徑和苗高，該2個(gè)主成分的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率分別達(dá)到90.564 %和87.201 %,可以很好地對兩面針苗木質(zhì)量進(jìn)行表達(dá)論文的格式。因此選擇地徑和苗高作為兩面針苗木分級的主要指標(biāo),這與生產(chǎn)上習(xí)慣使用因子相符。表2兩面針苗木質(zhì)量指標(biāo)的特征值與方差貢獻(xiàn)率分析結(jié)果  苗齡 質(zhì)量指標(biāo) 特征值 顯示方差百分比（%） 累計(jì)方差百分比 （%） 當(dāng)年生 苗高 3.027 75.665 75.665 地徑 0.596 14.899

7、 90.564 葉片數(shù)量 0.246 6.147 96.712 主根長度 0.132 3.288 100.000 一年生 苗高 3.137 78.435 78.435 地徑 0.351 8.766 87.201 葉片數(shù)量 0.311 7.776 94.977 主根長度 0.201 5.023 100.000 3.2苗木等級的劃分：聚類分析是決定某一樣本性質(zhì)的多元統(tǒng)計(jì)分析方法,其基本指導(dǎo)思想是從一批樣本的多個(gè)觀測指標(biāo)中找出能度量樣本之間相似程度的統(tǒng)計(jì)數(shù),構(gòu)成一個(gè)相似矩陣,在此基礎(chǔ)上計(jì)算樣本之間的相似程度或距離,按其相似程度或距離的大小將樣本逐一歸類。將關(guān)系密切的歸類聚集到一個(gè)小分類單位,關(guān)系疏遠(yuǎn)

8、的聚集到一個(gè)大的分類單位,直至把所有樣本都聚集完畢。對于兩面針的苗木分級而言,是利用其苗木的地徑和苗高2個(gè)主要質(zhì)量指標(biāo)來劃分苗木個(gè)體的相似程度。苗木個(gè)體的相似程度是以苗木個(gè)體間的距離而定,即距離越小其相似程度越大。按照生產(chǎn)實(shí)際,苗木一般分為3級。因此在對兩面針苗高和地徑進(jìn)行逐步聚類分析時(shí)，事先規(guī)定聚成3類。分析結(jié)果（表3）表明，當(dāng)年生兩面針級苗地徑與苗高的最終聚類中心分別為0.23cm、9.74cm,級苗地徑與苗高的最終聚類中心分別為0.18cm、7.71cm,級苗地徑與苗高的最終聚類中心分別為0.14cm、5.95cm,、級苗個(gè)體數(shù)量所占總樣本的比例分別為41.11%、28.89%、30.0

9、0%；一年生兩面針級苗地徑與苗高的最終聚類中心分別為1.00cm、75.21cm,級苗地徑與苗高的最終聚類中心分別為0.77cm、49.53cm,級苗地徑與苗高的最終聚類中心分別為0.50cm、25.30cm,、級苗個(gè)體數(shù)量所占總樣本的比例分別為37.50%、24.17%、38.33%。一年生苗與當(dāng)年生苗相比，地徑、株高均有大幅增長，但、級苗所占比例有所下降，而級苗所占比例上升，這反映出隨著苗圃地的苗木留床時(shí)間延長，密度不斷增加逐步聚類，空間競爭加劇，導(dǎo)致弱小群體的相應(yīng)擴(kuò)大。 表3 兩面針苗木分級的最終聚類中心及個(gè)體所占比例  苗齡 級苗 級苗 級苗 地徑（cm） 苗高（cm） &#

10、160;   個(gè)體比例（%） 地徑（cm） 苗高（cm） 個(gè)體比例（%） 地徑（cm） 苗高（cm） 個(gè)體比例（%） 當(dāng)年生苗 0.23 9.74 30.00 0.18 7.71 41.11 0.14 5.95 28.89 一年生苗 1.00 75.21 24.17 0.77 49.53 37.50 0.50 25.30 38.33 3.3苗木分級標(biāo)準(zhǔn)的確定：對通過聚類的各級苗木進(jìn)行統(tǒng)計(jì)量分析（表4），其平均數(shù)、中位數(shù)與該各級聚類中心基本一致，表明聚類分析結(jié)果與實(shí)際調(diào)查情況相符。一年生的各級苗的標(biāo)準(zhǔn)差較當(dāng)年生的大，反映出隨著苗木留床時(shí)間的延長，苗木個(gè)體間的分化加大。當(dāng)前，苗木分級標(biāo)準(zhǔn)

11、，即苗木分級臨界值的確定往往采用下列兩種方法：其一是聚類分級臨界點(diǎn)法，即苗木分級后，參考臨界點(diǎn)附近的樣苗的質(zhì)量指標(biāo)值, 作為各級苗木分級的臨界值；其二是聚類中心（或平均值）±標(biāo)準(zhǔn)差法，即以各級苗木的聚類中心（或平均值）減去該級苗木標(biāo)準(zhǔn)差作為該級苗木分級標(biāo)準(zhǔn)的下限值。本項(xiàng)研究分別運(yùn)用該兩種方法進(jìn)行兩面針苗木等級標(biāo)準(zhǔn)的確定（表5，表6）。 根據(jù)聚類分級臨界點(diǎn)的苗木分級標(biāo)準(zhǔn)為：當(dāng)年生苗：級苗D0.21cm，H9.00cm；級苗0.21cmD0.15cm，9.00cmH7.00cm；級苗0.15cmD0.10cm，7.00cmH4.50cm。一年生苗：級苗D0.90cm逐步聚類，H63.00cm；級苗0.90cmD0.61cm；63.00cmH39.00cm；級苗0.61cmD0.26cm，39.00cmH12.00cm。根據(jù)聚類中心±標(biāo)準(zhǔn)差的苗木分級標(biāo)準(zhǔn)為：當(dāng)年生苗：級苗D0.21cm，H9