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互叶白千层（Melaleuca leucadendron L.）为桃金娘科（Myrtaceae）白千层属（Melateuca）常绿乔木，原产于澳大利亚昆士兰东部等地区[1]，目前我国福建、广东、广西、四川等地通过引种、栽培已具一定规模[2]。互叶白千层作为优良的经济树种，其新鲜枝叶可提取精油作为天然的抗菌剂，具有消炎抑菌、止痛止痒的功效以及抗菌防霉、抗病毒、激活免疫系统等能力，广泛应用于日用化工、医药等领域[3-5]，其枝叶浓密、花色独特、树形优美是优良的观赏树种[6]。目前国内学者主要集中于其精油成分的相关研究，陈海燕等[7]通过对互叶白千层提取精油后的水液和废渣，采用复蒸工艺提取了水溶性黄酮；刘义军[8]则探讨了不同因子影响对互叶白千层精油化学组分的分析研究。国外学者主要研究集中其精油抗菌杀虫的应用研究，N. PUVAČA等[9]研究互叶白千层精油在家禽生产中的抗菌杀虫效果。
优良的苗木是造林成功的基础，使用劣质种苗造林使得林木生产力低下，影响种苗资源培育的成效，造林前对苗木分级筛选优良苗木显得尤为重要[10, 11]。目前关于互叶白千层苗木质量评价指标分级的相关研究尚未见报道，苗木分级标准的制定可为地方互叶白千层育苗标准提供参考，对苗木生产单位具有指导意义[12, 13]。本文采用样方抽样调查、相关性分析、“
$\bar x$ ±s”法和主成分分析法对互叶白千层苗木的质量评价指标等级进行划分，提出人工互叶白千层合格苗木的标准，为互叶白千层苗木分级和筛选提供一定的理论依据。
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试验地位于四川省犍为县罗城镇七星村苗圃，104°0′36″E，29°22′41″N，海拔480 m；属于亚热带湿润季风气候，年最高气温38 ℃，年最低气温3 ℃，年平均气温17.5 ℃，1月平均气温7.5 ℃，7月平均气温26 ℃，年均降水天数为173 d，年均降雨量为1 128.4 mm；年平均无霜期336.7 d，无霜期长；土壤以紫色土、山地黄壤为主，pH6.3～6.8，厚度大于40 cm[14, 15]，试验地四季分明，早春容易遭遇寒潮侵袭，夏季温度较高且暴雨频繁，秋季阴雨天气较多，冬季降雨量减少日照时长缩短。
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2019年4月中旬剪取互叶白千层枝条进行扦插育苗，容器采用无纺布圆柱状育苗袋，规格为直径4.5 cm，高度7.5 cm。经3个月的培育，于7月中旬采用对角线取样法（选取6个20 cm×20 cm的样方）对该苗圃进行抽样调查，对互叶白千层苗木的苗高、地径、冠幅、根系长度、根系宽度、主根数量、地上生物量、地下生物量、全株生物量共9个质量指标进行测量，其中采用卷尺对苗高、冠幅、根系长度、根系宽度进行测量（精确到0.1 cm），用游标卡尺对地径进行测量（精确到0.01 mm），用电子天平对地上生物量、地下生物量、全株生物量进行测量（精确到0.1 g）。
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考虑到评价指标在苗木造林过程中的可操作性，运用SPSS19.0软件对互叶白千层的苗高、地径、根系长度、主根数量、全株生物量共5个指标进行主成分分析，采用“
$\bar x$ ±s”法（其中平均值$\bar x = \dfrac{{\displaystyle \sum \nolimits^ {x_i}}}{n}$ ，标准差$s = \sqrt {\left[ {\displaystyle\sum {x_i^2} - \left( {\displaystyle\sum {{x_i}} /n} \right)} \right]/\left( {n - 1} \right)} $ ，式中：xi表示观测值，n表示观测值个数）对互叶白千层苗木质量进行分级。通过SPSS19.0软件计算出试验苗圃苗木各评价指标的平均值$\bar x$ 和标准差s，各评价指标的平均值$\bar x$ 为Ⅱ级苗木代表值，大于$\bar x$ +s划分为Ⅰ级苗木，小于$\bar x$ -s划分为Ⅲ级苗木，$\bar x$ ±s/2是划分Ⅱ级苗木与Ⅰ、Ⅲ级苗木的界线[16]，综合主成分分析，相关性分析和“$\bar x$ ±s”法对互叶白千层苗木分级。
1.1. 试验地概况
1.2. 研究方法
1.3. 评价指标确定与分级
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9个评价指标的平均值和标准差如图1所示，结果表明：互叶白千层苗木质量评价指标的标准差较大，体现了苗木个体间的遗传变异以及培育的微环境[6]，导致苗木生长速度具有差异的现象无法避免，所以在造林前对互叶白千层苗木质量分级显得极其重要。
Figure 1. 3-month-old seedling quality of Melaleuca leucadendron L.
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由表1可知，苗高和地径间存在极显著正相关（r=0.72，P<0.01）；冠幅和地上生物量间存在极显著正相关（r=0.57，P<0.01），冠幅和全株生物量间存在极显著正相关（r=0.57，P<0.01）；根系长度和根系宽度间存在极显著正相关（r=0.47，P<0.01）；地上生物量和地下生物量间存在极显著正相关（r=0.48，P<0.01），地上生物量和全株生物量间存在极显著正相关（r=1.00，P<0.01）；地下生物量和全株生物量间存在极显著正相关（r=0.48，P<0.01），苗木各质量指标之间存在一定的相关性，在对苗木质量进行评价时，使用过多的变量构建评价模型存在困难，但用较少的变量去解释原始数据中的变异会损失很多的信息。
指标
Indexes苗高
Seedling
height地径
Ground
diameter冠幅
Crown
width根系长度
Root length根系宽度
Root width主根数量
Taproot
number地上生物量
Aboveground
biomass地下生物量
Subsurface
biomass全株生物量
Total biomass苗高Seedling height 1.00 地径Ground diameter 0.72** 1.00 冠幅Crown width 0.44* 0.32 1.00 根系长度Root length −0.07 0.04 −0.03 1.00 根系宽度Root width 0.05 −0.10 −0.02 0.47** 1.00 主根数量
Taproot number−0.02 0.04 0.26 0.12 0.02 1.00 地上生物量
Aboveground biomass0.39* 0.38* 0.57** 0.02 0.13 0.44* 1.00 地下生物量
Subsurface biomass0.25 0.21 0.26 0.23 0.37* 0.21 0.48** 1.00 全株生物量
Total biomass0.39* 0.38* 0.57** 0.02 0.13 0.44* 1.00** 0.48** 1.00 注：*表示显著（p<0.05），**表示极显著（p<0.01）相关。Note: * means significant correlation (p<0.05), * * means extremely significant correlation (p<0.01) Table 1. Correlation results of quality indexes of Melaleuca leucadendron. seedlings
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主成分分析对多个变量进行线性变换，以筛选出较少个数重要变量对综合指标进行解释，其中综合指标即主成分。在分析实际问题时，高维度特征向量及各维特征向量间具有一定的相关性，必定增加求解问题的难度。主成分分析基于降维思想通过特殊矩阵将数据从高维空间映射到低维空间，并使低维空间中各维分量的方差最大，且各维分量互不相关，使原始数据不减少的同时达到减少变量的目的[17-19]。
考虑到评价指标在苗木造林过程中的可操作性，选择苗高、地径、根系长度、主根数量、全株生物量共5个指标进行主成分分析。其中，第一主成分、第二主成分、第三主成分累计解释了总变异的85.98%且特征值>0.9（见表2），可以对互叶白千层苗木质量作良好的解释，从表2中可以看出，第一主成分对苗高、地径、全株生物量具有较高的载荷量，能够反映苗木植株内养分状况的综合指标；第二主成分对主根数量具有较高的载荷量，能够反映苗木团根质量的综合指标；第三主成分对根系长度具有较高的载荷量，能够反映苗木根系状况[20]。其中第一主成分解释了总变异的41.29%，因此评价互叶白千层苗木的质量应以苗木的苗高、地径、全株生物量作为表型指标，结合主根数量，并辅以根系长度作为辅助参考综合评价[21]。
指标变量Indicator variables 主成分 Principal component 1 2 3 苗高 Seedling height 0.58 −0.34 0.08 地径 Ground diameter 0.59 −0.26 0.21 根系长度 Root length 0.02 0.40 0.91 主根数量 Taproot number 0.22 0.73 −0.27 全株生物量 Total biomass 0.52 0.35 −0.24 特征值 Eigenvalue 2.06 1.27 0.96 贡献率%
Variance contribution rate41.29 25.44 19.25 累计贡献率%
Accumulative variance contribution rate41.29 66.73 85.98 Table 2. Principal component analysis results of Melaleuca leucadendron. seedlings
综上所述，最终确定互叶白千层扦插苗苗木质量综合评价模型如下：
式中：Y为互叶白千层苗木质量评价的综合得分；Y1为以地径、苗高、全株生以物量作为主要指标的得分；Y2为以主根数量作为重要指标的得分；Y3为根系长度作为辅助指标的得分。
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在实际生产中，考虑到测量互叶白千层扦插苗木全株生物量及地下评价指标对苗木根系损伤较大，故选择苗高、地径作为评价苗木质量为宜。
苗高平均值为14.57 cm、标准差为3.09 cm，地径平均值为1.67 mm、标准差为0.31 mm（见表3）。采用“
$\bar x$ ±s”法对互叶白千层苗木质量指标分级，互叶白千层苗木苗高>17.66 cm，地径>1.98 mm为Ⅰ级苗；苗高为11.48～17.66 cm，地径为1.36～1.98 mm划分为Ⅱ级苗木；苗高<11.48 cm，地径<1.36 mm为Ⅲ级苗。指标 indicators 平均值$\bar x$
Mean标准差s
Mean SD苗高/cm Seedling height 14.57 3.09 地径/mm Ground diameter 1.67 0.31 冠幅/cm Crown width 5.22 1.43 根系长度/cm Root length 3.75 1.19 根系宽度/cm Root width 5.42 1.12 主根数量/条 Taproot number 5.00 2.41 地上生物量/g Aboveground biomass 0.73 0.32 地下生物量/g Subsurface biomass 0.16 0.07 全株生物量/g Total biomass 0.89 0.35 Table 3. Investigation on classification Indexes of Melaleuca alternifolia Seedlings
整理后的各级苗木分为3个等级，不同苗高、地径的苗木等级比例见表4，其中苗高Ⅰ级苗占总调查苗数的16.67%，苗高Ⅱ级苗占66.66%，苗高Ⅲ级苗占16.67%；地径Ⅰ级苗占总调查苗数的13.33%，地径Ⅱ级苗占73.34%，地径Ⅲ级苗占13.33%。在实地造林中，通常采用Ⅰ、Ⅱ级苗作为合格苗进行造林，则互叶白千层扦插苗圃80%左右的互叶白千层苗木为合格苗。
等级
Classification苗高苗木比例/%
Proportion of seedlings
with different Seedling
height地径苗木比例/%
Proportion of seedlings
with different Ground
diameterⅠ级 16.67 13.33 Ⅱ级 66.6 73.34 Ⅲ级 16.67 13.33 Table 4. Proportion of Melaleuca leucadendron. with different seedling height and ground diameter
2.1. 苗木质量
2.2. 相关性分析
2.3. 主成分分析
2.4. 互叶白千层苗木分级
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为保证互叶白千层造林成活率较高，需要及时对造林苗木进行分级，本文采用样方抽样调查、相关性分析和主成分分析法对互叶白千层进行苗木质量评价和指标等级划分，共选择9个指标对苗木进行调查，通过对其中苗高、地径、根系长度、主根数量、全株生物量共5个指标进行主成分分析，结果表明第一主成分解释了总变异的41.29%，第二、第三主成分分别解释总变异的25.44%、19.25%，故选择苗高、地径、全株生物量作为表型指标，结合主根数量，并辅以根系长度作为辅助参考综合评价，苗高、地径评价指标对苗木质量具有代表性且测量时对苗木影响较小。罗明道等[22]在交趾黄檀苗木分级标准确定中采用“
$\bar x$ ±s”法与逐步聚类法，得到两种分类结果十分相近，表明了“$\bar x$ ±s”法的科学性，而且该方法更适合实际生产操作。通过总结交趾黄檀，杉木[17]，米老排[12]，桢楠[23]等苗木分级研究，发现均选择苗高、地径作为分级指标，在互叶白千层苗木分级过程中选择苗高和地径为分级指标，表明其苗木的直观形态指标更具代表苗木质量的属性，进一步论证了结论的可靠性。 -
互叶白千层苗木苗高>17.66 cm，地径>1.98 mm为Ⅰ级苗；苗高为11.48～17.66 cm，地径为1.36～1.98 mm划分为Ⅱ级苗木；苗高<11.48 cm，地径<1.36 mm为Ⅲ级苗。其中Ⅰ、Ⅱ级苗为合格苗木可直接用于造林。由于苗木的个体差异，部分苗木的苗高和地径两项指标会出现未同时达标的情况，若其中有一个指标未达到分级的标准，则该苗木级别需下降1级。Ⅲ级苗为不合格苗木且用于造林会影响苗木的成活率，可待留床培育至合格苗后再出圃造林。本文对四川地区引种栽培的互叶白千层扦插苗进行苗木分级，可为该树种的苗木选择和推广栽培提供一定的数据支撑和参考依据。
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