杉木苗木分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的研究

杉木苗木分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的研究

為了保證造林的質(zhì)量，滿足造林中樹木幼苗的要求，應(yīng)將杉木幼苗分類到農(nóng)場。過去,常依據(jù)當(dāng)?shù)卦炝钟妹缌?xí)慣提出地徑和苗木的下限,來劃定合格苗和不合格苗的標(biāo)準(zhǔn),其結(jié)果是因人而異,而且缺乏科學(xué)性和嚴(yán)密性。柚木苗木在生長發(fā)育過程中,其質(zhì)量是各個(gè)生長指標(biāo)、形態(tài)指標(biāo)和生理指標(biāo)的綜合反映。據(jù)此可劃分為若干性質(zhì)大致相同的群體,通過相關(guān)分析進(jìn)行質(zhì)量指標(biāo)提取,用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行分析,再結(jié)合專業(yè)知識(shí)加以解釋,這樣可提高苗木分級(jí)的科學(xué)性,克服經(jīng)驗(yàn)分級(jí)的主觀性。結(jié)合國家林業(yè)局下達(dá)的“柚木良種及配套技術(shù)推廣”項(xiàng)目的實(shí)施,對(duì)柚木苗木分級(jí)提出用苗的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。1麻黃河苗圃區(qū)在實(shí)地調(diào)查過程中,測定的指標(biāo)越多,苗木質(zhì)量的信息就越完整。但對(duì)較高大的柚木苗木來說,出圃時(shí)不可能將每株苗木的多個(gè)指標(biāo)都進(jìn)行測定。特別是與根系有關(guān)的指標(biāo),難于挖掘全根系,而且測量很困難,生產(chǎn)上難以應(yīng)用。因此,在制定苗木分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),必須提取既能反映苗木質(zhì)量,又容易測量,在生產(chǎn)上能應(yīng)用的直觀指標(biāo),來作苗木的質(zhì)量分級(jí)。供試樣苗采自河口縣安家河苗圃。按90%可靠性,90%精度,隨機(jī)抽取53株樣苗,分別測定苗高(H)、地徑(D)、全苗鮮重(W)、地上部分鮮重(W1)、地下部分鮮重(W2)、側(cè)根鮮重(W3)、主根長(L)和高徑比(H/D)共8個(gè)指標(biāo),來研究苗木質(zhì)量指標(biāo)的提取。按下式:求算出8個(gè)指標(biāo)間的相關(guān)系數(shù),組成相關(guān)矩陣如表1。從相關(guān)矩陣表中看出,苗木的全鮮重是相關(guān)的中心,在這8個(gè)指標(biāo)中,全苗重最能代表苗木的質(zhì)量。各測定指標(biāo)與全苗鮮重相關(guān)的緊密程度依次為:地上部分鮮重(0.9908)、地下部分鮮重(0.9695)、地徑(0.8910)、側(cè)根鮮重(0.8866)、苗高(0.8731)、主根長(0.5819)、高徑比(0.4972)。各指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)經(jīng)顯著性檢驗(yàn),均達(dá)到顯著標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際生產(chǎn)中,苗高、地徑是人們習(xí)慣上用來衡量苗木規(guī)格的數(shù)量指標(biāo),容易測量。從相關(guān)計(jì)算中知,地徑與全苗鮮重及根鮮重的相關(guān)系數(shù)均大于苗高與全苗鮮重及根鮮重相關(guān)系數(shù)。即地徑是影響全苗重的主導(dǎo)因子,苗高是次要因子。柚木適于截干造林,衡量的主要指標(biāo)亦是地徑,理論分析與實(shí)際生產(chǎn)相符合。因此,可用地徑及苗高作為苗木分級(jí)的代表性指標(biāo)。2指標(biāo)順序2.1苗木生長、苗木規(guī)格及隨機(jī)抽樣試驗(yàn)在河口縣安家河苗圃,設(shè)置39個(gè)樣方,從2253株苗木中,按90%可靠性,90%精度,進(jìn)行隨機(jī)抽樣,抽得樣苗117株,實(shí)測苗高、地徑(見表4)。2.2樣苗調(diào)查值由于地徑和苗高的值量級(jí)不同,為了使不同量綱的數(shù)據(jù)能統(tǒng)一計(jì)算比較,用極差法公式進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。公式:zij=xij?xi(min)xi(max)?xi(min)zij=xij-xi(min)xi(max)-xi(min)z—標(biāo)準(zhǔn)化值;i—苗高或地徑;j—樣苗號(hào);xi(max),xi(min)分別為苗高或地徑的極大值和極小值。從樣苗調(diào)查值中知,苗高最大320cm(第36號(hào));最小60cm(第26號(hào))。地徑最大3.5cm(第2號(hào)、32號(hào)、49號(hào));最小0.9cm(第33號(hào))。由此可得出苗高、地徑的標(biāo)準(zhǔn)化公式:zHj=xHj?60260zDj=xDj?0.92.6zΗj=xΗj-60260zDj=xDj-0.92.6經(jīng)計(jì)算,得出的苗高、地徑標(biāo)準(zhǔn)化值(表2)。2.3標(biāo)的排序?qū)γ缒揪垲?是對(duì)有序樣本的聚類。因此樣苗可按Σi標(biāo)由大到小進(jìn)行排序,其中:Σi標(biāo)=Hi標(biāo)+Di標(biāo)。每一樣苗的排序位置在坐標(biāo)上以小黑點(diǎn)標(biāo)明,垂直上方用帶尾的圓圈標(biāo)明樣苗號(hào),以便分級(jí)后查找(見圖1)。2.4成3大群體借助排序圖可以比較清楚地看出這些樣苗因質(zhì)量差異形成的若干小群體,并可將它們分成3大群體。按照全國苗木標(biāo)準(zhǔn)化的要求,苗木質(zhì)量可分為三級(jí),Ⅰ、Ⅱ級(jí)為合格苗,Ⅲ級(jí)為不合格苗,3大群體即可劃為三級(jí),完成樣苗的初始分級(jí)(見圖1及表2)。2.5、、級(jí)的重心分級(jí)初始分級(jí)是人為的,免不了產(chǎn)生誤差,必須通過修改加以改正。按照樣苗初始分級(jí)的結(jié)果,“Σi標(biāo)”—一維坐標(biāo)樣苗排序,將其標(biāo)準(zhǔn)化值列入dij修改表(見表3),分別計(jì)算Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)苗的地徑和苗高標(biāo)準(zhǔn)化值的平均數(shù),得出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)的重心分別為xⅠ(0.54,0.81);xⅡ(0.28,0.47);xⅢ(0.09,0.16),以重心為凝集點(diǎn),計(jì)算樣苗與這些重心的歐氏距離:dij=(Hi?Hj)2+(Di?Dj)2????????????????????√dij=(Ηi-Ηj)2+(Di-Dj)2用最短距離法進(jìn)行判別分級(jí)。由于修改表(表3)中的樣苗已按“Σi標(biāo)”由大到小排序,被修改部分一般只是臨界值附近的樣苗。經(jīng)過4次修改,結(jié)果Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)之間都已無變動(dòng),聚類即告完成。2.6級(jí)合格苗率分級(jí)結(jié)果見表4。Ⅰ級(jí)苗占27.3%;Ⅱ級(jí)苗占55.6%;Ⅲ級(jí)苗占17.1%。Ⅰ、Ⅱ級(jí)為合格苗,合格率82.9%。Ⅲ級(jí)苗為不合格苗,不出圃,留床繼續(xù)培養(yǎng)。分級(jí)后,參考臨界點(diǎn)附近的樣苗標(biāo)準(zhǔn)化值,將其還原為地徑、苗高值,即成為各級(jí)苗木分級(jí)的臨界值。為便于應(yīng)用,將臨界值的地徑、苗高值調(diào)為整數(shù),這樣即可得出各級(jí)苗木的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),見表5。3苗木聚類分級(jí)(1)通過調(diào)查計(jì)算與分析研究,地徑是影響全苗重的主導(dǎo)因子,苗高是次要因子。柚木適于低截干造林,衡量的主要指標(biāo)亦是地徑?？捎玫貜郊懊绺?個(gè)直觀指標(biāo)作為苗木分級(jí)的代表性指標(biāo)。(2)利用地徑和苗高對(duì)柚木苗木進(jìn)行逐步聚類分級(jí),其最終分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為:Ⅰ級(jí)苗:D>2.5cm,H>150cm;Ⅱ級(jí)苗:D=2.5～1.5cm,H=150～100cm;Ⅲ級(jí)苗:D<1.5cm,H<100cm。(