基于灰色关联分析的云南红豆杉苗木选择研究.pptVIP

基于灰色关联分析的云南红豆杉苗木选择研究 李斌 王建华 一、背景介绍 云南红豆杉(Taxus yunnanensis)为高大常绿乔木,单株树龄可达千年以上,国家一级保护树种。高可达30m，胸径可达1m，主要分布在滇西的保山市、腾冲县，滇西北的大理、中甸、丽江、维西一带。常生于海拔2000-3500米的亚热带山地。云南红豆杉所富含的紫杉醇是具有抗癌活性的天然化合物，是治疗多种癌症的有效药物。 东北红豆杉，西藏红豆杉、云南红豆杉、中国红豆杉及中国红豆杉的变种南方红豆杉是中国的五大红豆杉。据科学研究表明，云南红豆杉中的紫杉醇含量远远高于其他红豆杉树种，云南红豆杉已成为紫杉醇提取的主要材料。 正是如此，使得养在深山高原的云南红豆杉身份急剧上升，这也造成了近年来对野生云南红豆杉的过度的砍伐开采。 依据植物学家多年来对云南红豆杉林木样品中的紫杉醇含量的测定数据，人工培育的云南红豆杉其紫杉醇含量和野生红豆杉相比并不显著减少，因此大力推广云南红豆杉的人工培育技术对缓减资源压力、持续利用及保护云南红豆杉有重要的意义 。 近年来云南红豆杉苗木的人工培育规模在不断增大，但大多出圃苗木的选择都仅凭主观臆想判断，缺乏一个合理的判定方法。 影响云南红豆杉苗木质量的因素很多，在其选择上具有一定的模糊性，准确描述各要素对质量的影响具有一定的难度，因此文章运用灰色关联分析法，对影响云南红豆杉苗木的紫杉醇产量的5个要素作了分析，旨在为云南红豆杉的人工培育工作提供合理依据。 二、灰色关联概述 1、灰色关联的概念 灰色关联是指事物之间的不确定关联，或系统因子之间因子对主体行为之间的不确定关联。灰色关联分析的基本思想是根据系列曲线几何形状的相似程度来判断其联系是否紧密。几何曲线形状越接近，则发展态势越接近，相应系列之间的灰色关联度也越大，反之越小 。 灰关联分析不同于其他系统分析方法在于： 1、它是因子间发展趋势的分析； 2、它是以定性分析为基础的定量分析； 3、它是注重基本态势的分析、全过程态势的 分析、宏观的分析； 4、它不需要大量的数据； 5、它不需要数据有典型分布。 回 2、灰色关联分析的步骤 设原始序列 作为标准参考列，设原始序列 ，作为比较的序列。看图 （1）对原始数据的无量纲分析 对系统行为进行量化研究分析，需要对各个构成要素进行适当处理。通过初值化作用，使其化为数量级相当的无量纲数据。初值化是指所有的数据均用一个数据去除，然后得到一个新的序列 。 通过初值化可以得到新的数列回算例 （2）计算差序列、最大值以及最小值 通过公式 可以得到一个绝对差值矩阵 绝对差值矩阵中最大值和最小值即为最大差和最小差。回算例 （3）计算灰关联系数 灰关联系数的计算公式如下： 表示分辨系数，是在（0，1）内取定的实数，它的值通常取0.5。 可以得到关联系数矩阵为：回算例 （4）计算灰关联度。回算例 灰关联度的计算公式为： 5、排序 依照关联度进行排序，它直接反映各个比较序列对于参比序列的“优劣”关系。 三、要素的选取和数据的测量 目前国内外对苗木选择的评价指标的研究有很多，但这些指标中有些易于观察、掌握，有些则受检验条件和技术要求的限制难以把握。本文遵循易于获取数据，易于实践操作的原则，结合云南红豆杉苗木的特点，选取以下五种指标作为选择分析的要素：地径、分枝数、分枝平均长度、株高、主根长度。 地径，选取离地面5cm处为起量部位，用游标卡尺测量； 分枝平均长度、株高、主根长度用卷尺测量。 由五种要素所获得的数据为灰色关联分析中的比较列。 云南红豆杉的紫杉醇成分主要分布在根，树皮和叶子中。但是为了保证资源的可持续利用，目前云南红豆杉紫杉醇的采集主要来自于可以再生的树枝和树叶，因此本文选取苗木中树枝的树皮和树叶作为紫杉醇产量，称其鲜重所得数据为灰色关联分析中的参考数列。 四、算例分析 选取三株2年生云南红豆杉苗木的相关数据作为例子来演示灰色关联分析的具体应用。 图片资料来自百度百科-两年生云南红豆杉 （1）对原始数据进行初始化。回步骤 则各因素形成的矩阵如下： （2）求差序列、最大值和最小值。回步骤 可以得到绝对差值矩阵： 根据公式可计算最小值以及最大值 （3）根据公式计算关联系数，即可得到关联矩阵。回 （4）最后计算关联度。回 （5）组成要素之间的排序 即 即：地径株高分枝平均长度主根长度分枝数。 五、结论及建议 （1）在选择评价苗木的指标时，选取易于获得数据的形态指标。苗木形态指标、生理指标和苗木活力的表现指标是评价苗木质量的3个主要