毛壽評

(福建省德化葛坑國有林場，福建 德化 362500)

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木荷苗高生長期劃分的有序樣本聚類分析

毛壽評

(福建省德化葛坑國有林場，福建 德化 362500)

以一年周期內木荷苗高每15 d的凈生長量為樣本，采用有序樣本聚類分析方法，將木荷苗高生長過程采取了科學定量劃分為4個時期：出苗期為4月10日～4月30日，幼苗期為5月1日～7月15日，速生期為7月16日～11月15日，生長后期為11月16日～12月30日。速生期的苗高凈生長量占苗木全年總生長量的71.3%，而幼苗期、生長后期的凈生長量分別僅占全年總生長量的19.5%和2.1 %，結合木荷苗木生長發(fā)育特性，提出了各期的關鍵育苗措施，以期為培育木荷優(yōu)質壯苗提供參考。

木荷；苗高；生長期劃分；有序樣本；聚類分析

1　引言

木荷(SchimasuperbaGardn.etChamp.)屬山茶科(Theaceae)木荷屬(SchimaReinw.)常綠喬木，是亞熱帶常綠闊葉林的常見樹種。木荷主干明顯，冠幅較大，枝繁葉茂，葉片比較肥厚且為革質，年枯枝落葉物較多，根系非常發(fā)達，在水源涵養(yǎng)，保持水土方面發(fā)揮重要的生態(tài)功能。木荷木材質地堅硬，紋理細致，可作為建筑、家具、車船等用材，經(jīng)濟效益相當可觀，同時它適應力很強，能在不同海拔、不同地力的環(huán)境下成長，還是我國南方山區(qū)重要的防火樹種，其社會效益相當顯著。因此要推廣木荷人工造林，首先應從苗木抓起，以往人們對木荷育苗技術研究較少，目前尚未對木荷苗高的年生長過程進行有序劃分。筆者經(jīng)過2年來的育苗工作，全方位記錄了木荷苗高年生長的整個過程，運用有序樣本聚類法分析的方法，對木荷一年周期內的生長過程采取了科學定量的劃分，旨在為以后培育木荷優(yōu)質壯苗提供科學的參考。

2　苗圃地概況

苗圃地設在福建省安溪豐田國有林場雙安工區(qū)，東經(jīng)117°42′，北緯25°17′，海拔高320～370 m，年平均氣溫16～18 ℃，年平均降雨量1800 mm， 年平均日照時數(shù)2069 h，全年無霜期349 d，四季分明，氣候溫和，雨水充沛，交通方便。

3　材料與方法

3.1種子選擇

試驗種子采自福建省安溪豐田國有林場母樹林，經(jīng)過檢測，種子的凈度、千粒重、發(fā)芽率、優(yōu)良度等指標符合《國家種檢2772-81》的標準。

3.2試驗方法

種子在開始播種前，先用0.5%的高錳酸鉀消毒洗凈后，再進行浸種24 h，取出陰干，然后均勻撒播在準備好的苗床上。播種時間為2011年3月18日和2012年3月22日。抽樣試點顯示每平方米圃地產(chǎn)木荷苗木120～150株時，I級苗率最高，據(jù)此確定每667 m2圃地播種量為3 kg，播種后并用稻草覆蓋。從4月10開始零星發(fā)芽，到4月30日基本出齊，發(fā)芽結束。在5月1日撤去稻草，及時拔草、間苗、移植、施肥及防治病蟲害等管理。隨機在苗圃地內抽取3個樣方，每個樣方33 cm×33 cm，并保留合理株數(shù)15株，總計45株，作為生長期內每15 d定期調查苗高的生長量，并記載苗木的生長全過程。經(jīng)2011年、2012年連續(xù)2年的觀測，現(xiàn)取2年調查的數(shù)據(jù)平均值進行分析。

3.3分析過程

經(jīng)過對木荷苗高生長情況結果分析，發(fā)現(xiàn)木荷苗高生長出現(xiàn)一次生長高峰期，且苗木的生長過程是不間斷的，具有連續(xù)性，因此以不打亂樣本數(shù)據(jù)的次序為基礎，把生長期內每15d苗高凈生長量按順序編號X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11、X12、X13、X14、X15、X16，將其轉化為16個有序樣本，運用有序樣本聚類分析方法，分成3類進行聚類分析。

4　試驗結果分析

4.1苗高年生長過程

木荷苗高生長遵循“慢—快—慢”的成長節(jié)律，從播種種子后在4月10日幼苗開始零星出土，幼苗出土到真葉出現(xiàn)，需經(jīng)過8～15 d，到4月30日出齊，出苗期為21 d。從5月1日開始定株調查，到年底12月30日苗高生長基本停止，從出土幼苗到生長期結束約270 d，詳見表1。

4.2苗高生長過程劃分

有序樣本聚類理論是基于黃金分割法(或Fisher方法)，它按照樣本序號和確保樣本組內相似性最大，而樣本間的相似性最小為標準，對所有樣本進行分類，因而其結果是全局最優(yōu)。

4.2.1計算

其次，由類直徑表和最小誤差函數(shù)公式e[p0(n,k)]= {e[p(j-1)(k-1)]+D(j,n)}計算最小誤差函數(shù)，結果見表3。

4.2.2分類

根據(jù)最小誤差函數(shù)劃分各類邊界樣本號，從表3將16個有序樣本劃分3類，查表得知e[p0(16,3)=5.86(13)，相應的j=13+1=14，說明精確最優(yōu)解的分類中，首先分出第3類{x14,x15,x16}，再把余下13個樣本分成2類。查表得知e[p0(13,2)]=4.84(5)，相應的j=5+1=6，分出第2類{x6,x7,x8,x9,x10,x11,x12,x13}，剩下的為第1類{x1,x2,x3,x4,x5}。

表1　苗高生長情況　cm

表2　類直徑表D(i,j)

表3　最小誤差函數(shù)e[p0(n,k)]

4.2.3聚類

最終聚類結果為：{x1,x2,x3,x4,x5}，{x6,x7,x8,x9,x10,x11,x12,x13}，{x14,x15,x16}對應的時間為第1類從5月1日至7月15日，第2類從7月16日至11月15日，第3類從11月16日至12月30日。運用聚類分析結果，木荷一年周期內的苗高生長過程劃分為4個生長期：出苗期為4月10日至4月30日，幼苗期為5月1日至7月15日，速生期為7月16日至11月15日，生長后期為11月16日至12月30日(圖1)。

4.3各生長期苗高生長量分析

根據(jù)劃分結果，計算出木荷各生長期的苗高生長量，結果見表4。從表4中可看出，木荷出苗期為21 d。凈生長量為2.7 cm，占年苗高生長量的7.1%；幼苗期為76 d，凈生長量為7.45 cm，占年苗高生長量的19.5%；速生期為123 d，凈生長量為27.25 cm，占年苗高生長量的71.3%；生長后期為46 d，凈生長量為0.8 cm，占年苗高生長量的2.1%。

圖1　苗高凈生長曲線

表4　苗高各生長期劃分及生長情況

5　木荷各苗期生長情況與培育方法

5.1出苗期

從4月10日幼苗零星出土到4月30日苗木基本出齊為止，共21 d。此時為南方的早春天氣，氣溫較低，幼苗出土時間長短受氣溫影響。因此要以苗床保溫保濕為主，出土后應及時揭去稻草，同時預防蟲鳥獸害，噴一次多菌靈預防病害，并用0.1%尿素+鈣鎂磷混合肥水溶液噴施一次葉面肥，確保幼苗出齊。

5.2幼苗期

從5月1日至7月15日，共76 d。此期以保苗為主，進行有效的間苗和移植，使苗木較均勻分布，每平方米應有120～150株的苗量，同時應及時拔草松土，見干見濕，輔以適當?shù)墓喔?。在追肥方面應以量少次多為原則，每隔半個月用0.1%尿素+鈣鎂磷混合肥水溶液噴施一次。在病蟲害預防上，應早發(fā)現(xiàn)早根治。均衡的水、肥、氣、熱是確保苗木健康生長的基礎。

5.3速生期

從7月16日至11月15日，共123 d。此期時間較長，也是苗木快速成長的主要時期，要努力營造適合苗木高速成長所需的環(huán)境，促進其健康生長。此時正是南方的三伏天，灌溉顯得尤為重要，要見干見濕，確保苗木生長的水分需求。在7月16日至10月15日以施N肥為主，促進苗木高生長是關鍵，在10月16日至11月15日以施P、K肥為主，促進苗木的木質化。應注意病蟲害的發(fā)生，以早發(fā)現(xiàn)早根治為原則，用氧化樂果或敵敵畏防治。10月下旬開始撤去遮蔭物，一般分2～3次進行，不宜一次全撤除。

5.4生長后期

從11月16日至12月30日，共46 d。此期間以促進苗木木質化為主，要防止苗木徒長，并不斷提高苗木的抗逆性。如遇極度干旱，也要適時進行灌溉，極度低溫時則采取適當?shù)挠纼龃胧?/p>

6　結語

(1)經(jīng)過2年來對木荷苗高生長的調查，以苗高15d凈生長量平均值為樣本，對苗高生長期進行有序樣本的劃分，可把木荷一年周期內的苗高生長過程劃分為4個生長期：出苗期為4月10日至4月30日，幼苗期為5月1日至7月15日，速生期為7月16日至11月15日，生長后期為11月16日至12月30日。

(2)木荷苗高生長速生期時間較長，且凈生長量高占全年總生長量的71.3%，此期也是苗木快速成長的主要時期，要努力營造適合苗木高速成長所需的環(huán)境。

(3)木荷苗木年生長期約270 d，其中苗木高度生長和地徑增粗生長密切相關，若能把荷苗木的年地徑增粗生長情況運用有序樣本聚類分析，使苗高生長與地徑增粗生長更加緊密相結合，會更好的指導木荷苗木各苗期的培育，為社會提供優(yōu)質壯苗。

[1]陳存及，李生.光皮樺苗高生長期劃分有序樣本聚類分析[J].福建林學院學報,2002,22(3):197～200.

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[3]王瑞輝.木荷育苗技術研究[J].湖南林業(yè)科技,2002,29(3).

[4]連勇機.福建柏苗高生長期劃分的有序樣本聚類分析[J].福建林業(yè)科技，2008,35(4).

Cluster Analysis ofOrderedSample onGrowth Period Division of Schima superba's Seedling Height

Mao Shouping

(GekengState-ownedForestFarm,Dehua,Fujian362500 ,China)

Taking net increment of every 15 dfrom a one-year-cycle seedling height of Schima superba as sample, using cluster analysisof ordered sample method, the Schima superbaseedling height growth process was divided into four periods: the seeding periodfrom April 10th to April 30th, seedling period from May 1st to July 15th, fast-growing period from July 16thtoNovember15th, and late growth stage from November 16thto December 30th. Net growthof seedling heightinfast-growing period accounted for 71.3% of the total growth, while the net growth inthe seedling periodand the late growth periodaccounted for 19.5% and 2.1% respectivelyoftotal annual growth.In combination with Schima superba seedling growth characteristics, we put forward the key measures of seedling in every period, to provide theoretical basis for qualified seedling cultivation of Schima superba.

Schima superba; seedling height; growing division; ordered sample; cluster analysis

2016-07-06

毛壽評(1977—)，男，工程師，主要從事森林培育研究工作。

S723.4

A

1674-9944(2016)15-0045-03