香椿枝条粗度与嫩芽生物量一元线性回归模型的构建

胡华 高本旺 张双英 李朋 宋玉琳 李争艳 刘磊 王毅敏

（1.宜昌市林业科学研究所，湖北宜昌 443111；2.秭归县林业局，湖北秭归 443600；3.梅家河乡三掌坪村忆乡情土特产产销专业合作社，湖北秭归 443600）

香椿枝条粗度与嫩芽生物量一元线性回归模型的构建

胡华1高本旺1张双英1李朋2宋玉琳3李争艳1刘磊1王毅敏1

（1.宜昌市林业科学研究所，湖北宜昌 443111；2.秭归县林业局，湖北秭归 443600；3.梅家河乡三掌坪村忆乡情土特产产销专业合作社，湖北秭归 443600）

以香椿优良栽培品种——红油椿2年生苗为试材，采用大样本抽样调查方法，测量988个样本的单根枝条粗度与嫩芽生物量，并研究二者之间的关系，结果表明：香椿枝条粗度与嫩芽生物量之间存在显著的一元线性回归关系，方程为Y=1.024X-2.902。

香椿；枝条；嫩芽；回归模型

香椿(Toona sinensis)是楝科香椿属乔木,其芽和嫩叶脆嫩多汁、芳香馥郁、口感独特，是营养价值较高的木本蔬菜，其开发和利用前景广阔[1，2]。据研究，枝条数量、单根枝条粗度、单根枝条嫩芽生物量等是测算香椿产量的重要参数，且单根枝条粗度与嫩芽生物量相关关系较为显著。为此，本研究以香椿优良栽培品种——红油椿为试验材料，采用大样本抽样调查方法调查了枝条粗度和嫩芽生物量，并构建了一元线性回归模型，以期为香椿种植效益评价提供科学依据。

1 试验材料与方法

试验材料采自宜昌市秭归县香椿基地，试验品种为红油椿。红油椿属紫香椿类型，树冠开张,皮灰褐色,长势强。本试验选用当地“忆乡情”土特产产销专业合作社生长状况良好的2年生苗，种植密度为2 m×1.5 m，平均树高为1.2 m。2016年3月，当香椿嫩芽达到8～13 cm长、第一轮复叶始开展时，随机剪取长势正常的嫩芽及10～15 cm顶梢，用游标卡尺(精度:0.01 mm）测量枝条生长正常部位的东西、南北向的直径，并计算枝条平均粗度（mm）,单个嫩芽生物量(g)采用电子天平（型号：FA2004；精度：0.1 mg）称量。使用SPSS 18.0软件对数据进行统计分析。

2 试验结果与分析

2.1 一元线性回归模型的构建

本试验共随机调查988个样本，统计数据见表1。以嫩芽生物量Y(g)为纵坐标，枝条粗度X(mm)为横坐标，制作嫩芽生物量与枝条粗度分布散点图（图1）。

表1988 个样本的统计数据

由散点图可以看出，嫩芽生物量与枝条粗度之间线性相关，其一元线性回归方程为

2.2 线性回归分析

2.2.1 拟合优度检验

拟合优度是回归分析的决定参数，可以表明自变量与因变量形成的散点与回归曲线的接近程度[3-6]。由模型摘要（表2）可知，在模型1中，相关系数R=0.736，拟合优度R2=0.541，调整后的拟合优度R2=0.541＞0.4，表明回归较好，散点集中于回归线上。

表2 模型摘要b

2.2.2 方差分析

由变异数分析（表3）可以看出，回归平方和为5 393.923，残差平方和为4 571.850。在回归方程的显著性检验中，统计量F值=1 163.295，显著性P值=0.000＜0.05，表明嫩芽生物量和枝条粗度的线性关系极显著，回归关系具有统计学意义。

2.2.3 正态分布检验

由标准化残差统计情况（图2）可知，标准化残差符合正态分布。由正态分布P-P图（图3）可知，散点近似为一条直线，对角线处近似重叠，可对回归方程系数进行T检验。

表3 变异数分析a

图1 嫩芽生物量与枝条粗度分布散点图

图2 标准化残差直方图

图3 正态分布P-P图

2.2.4 回归方程系数检验

T检验结果（表4）表明，自变量系数检验对应的置信水平为0.000＜0.05，因此该系数显著。

表4 系数a

2.3 利用回归方程进行预测

由残差统计结果（表5）可知，因变量Y值的预测区间为（-0.239 2,13.209 3），平均数为4.537 3。根据已构建的回归模型，可由香椿枝条粗度估算出嫩芽生物量区间，进而对香椿产量进行预测。

表5 残差统计a

3 结论

3.1 香椿枝条粗度（X）与嫩芽生物量(Y）之间存在一元线性关系，一元线性回归方程为Y=1.024X-2.902。

3.2 由线性回归分析结果可知，香椿枝条粗度和嫩芽生物量之间的线性关系极显著，回归关系具有统计学意义。

3.3 香椿枝条粗度和嫩芽生物量之间存在相关性，可根据一元线性回归模型对香椿产量进行预测，为开展香椿种植效益评价提供基础数据。

［1］彭方仁,梁有旺.香椿的生物学特性及开发利用前景［J］.林业科技开发，2005(3)：3-6.

［2］陈存观.香椿的开发利用价值及其栽培技术［J］.江苏林业科技，2008（4）:43.

［3］盛骤，谢式千，潘承毅.概率论与数理统计［M］.北京：高等教育出版社，2006.

［4］张建同，孙昌言.以Excel和SPSS为工具的管理统计［M］.北京：清华大学出版社，2005.

［5］杨嘉龙，肖生荟.异方差对生物量模型构建的影响［J］.森林工程，2014,30(2):25-28.

［6］冯建成.森林生物量建模样本采集有关技术问题的实践与思考［J］.林业科技，2012,37(3):43-46.

第1作者简介：胡华（1987-），男，林业工程师，本科，主要从事造林树种选育和经济林研究。

（责任编辑：王岳）

S644.4,S622

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1001-9499（2016）06-0038-02

2016-08-27