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(1.黎平县林业局，　贵州 黎平 557300；　2.贵州省林业科学研究院，　贵阳 550005)

青钱柳(Cyclocaryapaliurus(Batal.)lljinsk.)为我国特有物种，属国家二级保护植物，树形高大通直，枝叶繁茂、材质优良，可作为培育园林绿化、叶材药用型定向培育优先树种[1]。广布于我国亚热带地区的贵州、湖南等省区，多以零星分布。被列入《全国中草药名鉴》记载，还被称为医学界的第三棵树，是贵州省当前“大健康、大医药、大扶贫”发展乡土产业优选树种之一。近年来，对青钱柳保健价值、药用价值研究的深入，其栽培利用得到快速发展，因此，开展苗木培育和苗木分级标准制定对种植推广、生产造林具有重要意义。

林木种苗是造林绿化的物质基础，其质量好坏直接决定了造林成效[2]。苗木分级是造林前评价苗木质量和性能而采取的一项技术措施，其关键是要确定苗木质量评价指标[3]。在现行的生产造林中由于缺少对苗木质量的分级研究，造林中往往使用了部分等外苗，导致造林后林木生产力低下，制约了林业健康发展[4]。如何从众多反映苗木质量的指标中提取既能反映苗木质量，又便于生产上实际应用的少数共性指标，是苗木分级研究的重要研究内容之一[5]。在以往有关林木苗木分级研究中，大多采用逐步聚类法[6-8]、平均值±标准差法[9]单一方法，或者采用逐步聚类和平均值±标准差法分别对小桐子[10]、青梅[11]等进行苗木分级研究。但对于青钱柳苗木质量分级尚未见报道，为此，本研究以黎平县中潮镇老厂村的青钱柳育苗基地苗木调查数据为对象，分别采用逐步聚类和平均值±标准差2种方法，对青钱柳苗木分级标准进行探讨并划分，为区域青钱柳苗木分级和筛选提供依据。

1　研究与调查方法

1.1　研究地的自然概况

研究地位于贵州黎平县中潮镇老厂村，109°12′59.533 2″E、26°8′38.125 8″N，海拔453.9 m。属亚热带季风性湿润气候，年平均气温16 ℃左右。1月最冷，平均4.5 ℃，极端最低气温-9.8 ℃。年降雨量1 168.3～1 258.5 mm，年日照时数1 084.7～1 411.9 h。全年主导风向北偏东、夏季主导风向南偏东，平均风速2.2 m/s。

1.2　育苗方法

种源来自于贵州省雷山县，采集时间为2015年9—10月，2015年12月对种子净种处理，随后与河沙混沙贮藏，贮藏期间，每月翻动1～2次，保持沙子湿润。采用两段式育苗的方式，即先培育芽苗，待苗木出土长至10 cm(或3～4叶)左右再移植到大田。2016年12月底，选用开阔避风且水源充足，排水良好稻田作为苗床，在分厢的后苗床表面铺5 cm厚疏松细碎的黄心土；2017年2月前撒播种子，至2017年3月中旬时候开始进行芽苗移植，并加强病虫害和水肥管理[12]。

1.3　苗木调查方法

在青钱柳育苗苗圃，按照苗木的长势布设典型样方，样方为1 m2，每木调查样方内苗木的苗高、地径等指标。另外在典型样方内根据苗木长势强弱抽取5株代表苗木全根挖出，测量苗木主根长度(cm)、根冠直径(cm)、Ⅰ级侧根数(5 cm)、全株生物量(g)等指标以及苗高(cm)、地径(cm)。

表1苗木各项指标相关系数

相关指标地径(cm)苗高(m)高茎比根长(cm)Ⅰ级侧根数(>5cm)地下部分地上部分苗高(m)0.878高茎比-0.482-0.015根长(cm)0.947∗0.925∗-0.331Ⅰ级侧根数(>5cm)0.8250.493-0.8550.698地下部分0.972∗∗0.949∗-0.3240.988∗∗0.726地上部分0.974∗∗0.963∗∗-0.2830.969∗∗0.7020.994∗∗全株生物量0.975∗∗0.960∗∗-0.2940.975∗∗0.7090.997∗∗1.000∗∗

注：“*”表示在0.05水平(双侧)上显著相关；“**”表示在0.01水平(双侧)上显著相关。

表2苗高与地径标准化值

No.H′D′No.H′D′No.H′D′No.H′D′No.H′D′10.920.59110.630.34210.710.26310.610.32410.720.3420.780.54120.670.36220.550.30320.800.46420.580.2630.690.40130.930.73230.310.16330.000.00430.810.6340.490.24140.500.21240.800.49340.750.36440.500.9250.600.32150.800.45250.800.70350.670.31450.770.5460.340.17160.610.49260.660.34360.880.64460.660.2570.770.45171.001.00270.580.38370.090.01470.780.6580.840.58180.800.49280.880.65380.780.51480.840.5590.500.19190.060.02290.760.45390.630.32490.820.73100.390.20200.710.33300.930.66400.450.16500.210.12

注：No.表示样苗号；H′表示苗高；D′表示地径。

1.4　苗木分级标准的计算

1) 数值标准化。

为便于使所有观测数据值能够在同一水平上进行比较分析，采用极差法公式进行数据标准化[13]，计算公式为：

Zij=(Xij-Xi(min))/(Xi(max)-Xi(min))

式中，Zij为i指标(苗高或地径)的第j个标准化值，Xij是个体i指标(苗高或地径)的第j个变量值，Xi(min)和Xi(max)分别为个体i指标(苗高或地径)的最小值和最大值。

2) 聚类分析法。

采用聚类分析法对苗木进行分级[5,14-15]，根据主成分分析结果和结合造林环境与实际应用，选择苗高和地径等容易测定的指标作为青钱柳苗木质量判别的主要指标，并对苗木进行分级计算。

参照文献[15]的方法计算各级苗的聚类半径，计算公式：

3) 平均数±标准差分级方法。

采用平均数±标准差法分级[10,14]，统计苗高和地径平均值，计算样地的平均标准差，平均值±1/2标准差作为划分Ⅱ级与Ⅰ级，Ⅱ级与Ⅲ级的界线。

1.5　数据处理与分析

运用Excel 2013软件进行数据处理与制图，用SPSS 21.0统计软件进行相关性分析。

2　结果与分析

2.1　分级指标确定

选取苗高、地径、高径比、主根长度、Ⅰ级侧根数(>5 cm)、地下部分、地上部分及全株生物量等8个指标作为评价苗木质量的主要因子，进而得出各个因子间的相关系数如表1所示。由表1可以看出，青钱柳苗木全株生物量与地径、苗高、主根长及地下部分显著正相关(p<0.001)，也同Ⅰ级侧根数(>5 cm)呈正相关，但未达显著水平(p>0.05)；而与高茎比呈负相关，未达显著水平(p>0.05)。苗木生物量是衡量整个苗期生产的最关键指标，幼苗生物量表征着苗木对其生长生物环境与非生物环境适应能力[2]。因生物量指标在生产上应用较麻烦、可操作性差；而苗高和地径同苗木生物量的相关性强，同时与其它指标的相关性也强且生产实践中易获取，故选择地径和苗高作为青钱柳苗木分级的主要指标。

表4采用聚类分析方法对样方苗木分级结果

苗木级别及标准株数比例(%)样苗号Ⅰ:DⅠ≥1.18,HⅠ≥166;1122.001、8、13、17、25、28、30、36、43、47、49Ⅱ:1.18>DⅡ≥0.78,166>HⅡ≥1461836.002、3、7、11、12、15、16、18、20、24、26、29、32、34、38、41、45、48Ⅲ:DⅢ<0.78,HⅢ<146;2142.004、5、6、9、10、14、19、21、22、23、27、31、33、35、37、39、40、42、44、46、50

注：H/cm、D/cm。

图1　青钱柳苗木Ⅰ～Ⅱ级苗聚类中心值

2.2　聚类法对苗木分级

苗木一般分为3个等级：Ⅰ～Ⅱ级苗达造林要求，为合格苗；Ⅲ级苗不符合造林要求，应继续培养。对50株青钱柳苗高和地径原始观测数值进行标准化转化(见表2)，采用SPSS 21.0对标准化计算结果进行快速聚类分析，设置10次迭代，经过8次迭代达收敛；设置聚类数为3类，得到最终的聚类中心(表3)。经检验3个聚类中心之间苗高和地径的差异性均达到极显著性水平(p<0.01)，青钱柳苗木的聚类中心的选择和类别的划分合理。

表3青钱柳苗木聚类法的聚类中心

类别　　　标准化聚类中心　　　　　　实值聚类中心　　　苗高(cm)地径(cm)株数苗高(cm)地径(cm)株数Ⅰ0.830.67112261.926Ⅱ0.690.37241301.7826Ⅲ0.300.1315330.2418

苗高和地径的标准化值聚类分别为Ⅰ(0.67,0.83)、Ⅱ(0.37,0.69)，采用公式计算出聚类半径dⅠ=0.17，dⅡ=0.11。计算得出苗木下限值Ⅰ1(0.56,0.69)、Ⅱ1(0.32,0.59)、即Ⅰ级苗与Ⅱ级苗、Ⅱ级与Ⅲ级间临界处的地径、苗高的标准化值，把Ⅰ1、Ⅱ1分别代入标准化值计算公式，得出青钱柳苗木分级结果如下：Ⅰ级苗，DⅠ≥1.18，HⅠ≥166；Ⅱ级苗，1.18>DⅡ≥0.78，166>HⅡ≥146；Ⅲ级苗，DⅢ<0.78，HⅢ<146。

2.3　平均数±标准差分级法与苗木分级结果

依据平均值±标准差法[14]测得调查全部200株苗木青钱柳各级苗木指标如下：Ⅰ级苗，苗高(HⅠ)≥151 cm、地径(DⅠ)≥1.00 cm；Ⅱ级苗，151 cm>苗高(HⅡ)≥111 cm、1.00 cm>地径(DⅡ)≥0.67 cm；Ⅲ级苗，苗高(HⅢ)<111 cm、地径(DⅢ)<0.67 cm。

3　结论与讨论

最易且无损害获取苗木质量分级的主要因子是苗高和地径，在生产实际中具有更强的操作性。对青钱柳1年生的苗木进行逐步聚类分级,获得的该苗龄下的分级标准：Ⅰ级苗，DⅠ≥1.18，HⅠ≥166；Ⅱ级苗，1.18>DⅡ≥0.78，166>HⅡ≥146；Ⅲ级苗，DⅢ<0.78，HⅢ<146。而采用平均值±标准差法获得的苗木分级结果为：Ⅰ级苗，苗高(HⅠ)≥151 cm、地径(DⅠ)≥1.00 cm；Ⅱ级苗，151 cm>苗高(HⅡ)≥111 cm、1.00 cm>地径(DⅡ)≥0.67 cm；Ⅲ级苗，苗高(HⅢ)<111 cm、地径(DⅢ)<0.67 cm。结合目前青钱柳育苗水平，考虑出苗量和生产应用，综合逐步聚类分析方法和平均值±标准差法分级结果，制定青钱柳芽苗培育1年生苗木的分级标准为：Ⅰ级苗，HⅠ≥150 cm、DⅠ≥1.00 cm；Ⅱ级苗，150 cm>HⅡ≥100 cm、1.00 cm>DⅡ≥0.65 cm；Ⅲ级苗，HⅢ<100 cm、DⅢ<0.65 cm。

青钱柳种子具有深休眠特性[16-17]，在常规播种条件下需隔年甚至2年后才萌发同时，且种子发育差，生产育苗时间间隔较长；虽然已开展青钱柳苗木扦插繁育[18]、组培繁育[19]，然而成活率较低[20]。目前，有性繁殖仍然是在短时间内进行苗木生产培育重要模式。

由于调查的苗木仅来源于贵州黎平中潮乡育苗地点，考虑到不同水热环境、立地条件、育苗措施和管护手段会对苗期影响较大，本研究结果仅代表该区域该年龄段的青钱柳苗木分级指标，在制定不同气候生态区贵州省青钱柳苗木分级标准时，应在黔中、黔西北等布设育苗点进行培育，开展苗木生长调查，一步制定科学合理的苗木等级。