小陇山林区天目琼花育苗技术的设计与实现

刘 蓓

（甘肃省小陇山林业保护中心张家林场，甘肃 陇南 742404）

天目琼花是我国特有的单种属植物，仅分布于浙江、江苏两省交界处的安吉县和临安区。由于其自然繁殖能力差，加之人为破坏严重，野生资源已近枯竭。因此，开展人工栽培研究势在必行。目前国内外对该树种的研究主要集中在种子萌发、组织培养等方面，针对其移栽成活率低的问题尚未有系统性解决方案。

本研究以浙江省重点林木良种基地——湖州长兴林场为依托，通过实地调查及相关资料收集，总结了一套较为完整的天目琼花生产管理技术体系，并进行了初步应用实践。

1 小陇山林区天目琼花育苗关键技术研究

1.1 天目琼花育苗技术的总体设计

1.1.1 育苗地点的选择

在进行天目琼花生产之前，要确定一个合适的育苗场所。由于该树种是较为珍稀的植物类型，在育苗时必须考虑到生长环境对其生长发育所产生的影响。为保证育苗效果和质量，选取了小陇山林区内海拔、气候条件等都比较适宜的区域作为育苗场地，即距离林场主干道较近且交通便利的位置，既方便工作人员管理，又能有效减少运输过程中的损伤。

1.1.2 育苗时间的确定

在确定育苗时间时，应充分考虑当地气候条件、土壤类型及树种生长特性等因素。一般来说，春、秋季温度和湿度都较适合天目琼花种子发芽和幼苗的生长发育。此外，还应综合考虑交通便利程度、劳动力成本等因素，合理安排育苗时间。本次试验将播种期选择在3月下旬至4月初，以保证最佳的出芽率和苗木质量。

1.1.3 育苗基质的选择

在天目琼花生长过程中，合适的育苗基质是保证其健康生长发育的重要因素之一。因此，本研究选用腐殖质土、泥炭土及珍珠岩等作为育苗基质材料，并对不同配比下的育苗效果进行对比分析。结果表明，将腐殖质土与泥炭土质量以7∶3 配制而成的育苗基质具有较好的理化性质和养分含量，可满足天目琼花种子萌发和幼苗生长所需。

1.1.4 育苗容器的选择

为保证育苗效果，需合理选择育苗容器。不同类型、材质、规格的育苗容器对幼苗生长发育有不同影响。一般情况下，常用育苗容器有塑料薄膜袋、无纺布等。本研究采用具有成本低廉、透气性好、方便管理和操作等优点的无纺布作为育苗容器。使用时将无纺布袋裁剪成合适大小，并固定在苗床上即可完成育苗工作。需要注意的是，在选用无纺布材料时应考虑其透水性能，避免因水分过多导致根系腐烂或植株死亡［1］。由于天目琼花生长过程中所需养分较少，所以可采用较为简单的营养土培育方法。

1.2 天目琼花育苗技术的详细设计

1.2.1 苗床准备

应选择地势平坦、排水良好、土层深厚且肥沃湿润、pH 值在6～7 的沙质土壤作为苗圃。整平土地后按照30 cm×40 cm 规格开沟做床，沟宽80 cm，深50 cm，长度视地形而定。将腐熟有机肥均匀撒于沟内，与表层土壤混合均匀后再覆1 层细粪土或表土，之后浇透水备用。若是山地，则应沿等高线方向筑成梯田状，以便灌溉和管理。

1.2.2 播种

播种前需处理种子。将种子放入50 ℃左右的水中浸泡1 h，然后捞出沥干水分并用湿布包好放置于室温下催芽。待种子露白后即可进行播种。一般情况下，采用条播方式进行播种，行距为30 cm，开沟深度约为8 mm，沟宽度为16～20 mm，沟间距为70～90 cm。每个播种穴内放1 粒种子，覆土厚度约1 cm。播种结束后及时浇水，保证土壤湿润。

1.2.3 苗床管理

播种前需处理苗床。首先，将苗床上的杂物清除干净，然后喷洒一定量的水分以保证土壤湿润度适宜。其次，选择合适的营养土作为填充物，并按照一定比例混合均匀。再次，开展镇压工作，确保种子和基质紧密结合。

1.2.4 移栽

完成播种后需进行移栽工作。一般情况下，春季是最佳移栽时间，此时土壤温度逐渐升高、水分蒸发量减少，非常有利于幼苗生长。移栽时应注意保持幼苗根部完整，避免出现窝根。同时，还要合理控制移栽密度和深度，保证其成活率。通常情况下，可栽植2 250 株/hm2左右。为提高苗木质量，可采用穴植法或沟植法进行种植。

1.2.5 幼苗管理

完成播种后需进行幼苗管理工作。首先，由于天目琼花生长速度较快，所以要及时为其提供充足水分以保证正常生长。同时需避免因积水导致根部腐烂等不良后果。针对不同时期采取相应措施进行浇灌即可。其次，应加强病虫害防治。常见病害有立枯病、猝倒病等；虫害有地老虎、金龟子等。这些都会影响苗木健康生长，因此必须加以重视。可采用化学药剂或生物方法进行防治。再次，做好除草工作。防止杂草吸收土壤养分并争夺幼苗生长空间［2］。

1.3 天目琼花育苗技术的数据库设计

1.3.1 数据来源

本研究所使用的数据主要包括两个部分，一部分是通过实地调查和查阅相关文献资料收集得到的基础数据；另一部分是从网络上搜集到的公开数据。其中，基础数据主要来自甘肃省林业科学研究院、天水市林业科学研究所等单位，这些单位在该领域具有一定的经验积累和科研实力。对于一些无法直接获得的数据，则采用了多种方式进行采集并整理入库。

1.3.2 数据预处理

在进行数据采集和整理过程中，由于各种原因可能会出现一些错误或不完整的信息。因此需要对原始数据进行预处理，以保证后续分析结果的准确性和可靠性。首先，填充缺失值。某些因素（如仪器故障、断电等）导致部分数据无法被完整地记录下来，就形成了一个空值区域。为避免这些空值对后续数据分析造成影响，采取均值填充法或中位数填充法将其填补完整。同时，通过删除异常值来减少误差。其次，处理异常数据。当发现某个变量存在明显的离群点时，应立即将其视为异常值并予以剔除。再次，标准化处理。由于不同指标之间具有量纲差异，如果直接使用将会影响最终的分析结果，因此需要进行无量纲化处理。常用方法有最大-最小规范化和平均值规范化2 种方式。

1.3.3 数据存储

在管理采集到的大量数据时，需考虑如何将其高效存储。为方便后续查询和使用，本研究将采用MySQL 作为主要的数据库系统，并结合ArcGIS 软件进行空间分析和地图可视化展示。首先，利用该软件提供的地理处理工具箱完成数据处理、投影转换等操作。其次，借助ArcEngine 开发组件，将所需属性信息以表格形式输出并存储于数据库中。

本次项目采用MySQL 作为数据存储管理工具。通过对该数据库进行合理设计和规划，能有效提高数据查询效率，减少数据冗余等问题。同时，针对不同类型的数据，需要采取相应的表格进行存储和管理。因此，在数据库设计阶段，主要从用户信息表、苗木基本情况表、播种日期表、播种数量表、出圃时间表、种条来源表、种子批号表、播种方式表、幼苗生长状态表、移植时间表、移植地点表、移植方法表、病虫害防治记录表、施肥记录表、浇水记录表、除草记录表、松土记录表、培土记录表、覆盖物情况表等方面入手。这些表格共同组成了整个数据库，为后续数据处理提供了有力支持。

1.3.4 数据查询

在该模块中，用户可以通过输入相关信息进行检索。其中包括对苗木生长环境、生长状态等多方面的详细描述和记录。同时还提供了多种查询方式，如按照时间段、树种名称或地区等条件进行筛选查询。此外，为方便用户使用，系统还支持模糊查询功能，即输入不完整的信息也能得到相应结果。这样不仅提高了工作效率，而且满足了不同用户的需求。该模块主要分为以下部分：首先是登录界面，用户需要输入正确的账号和密码才能进入系统；其次是主页面，用于展示各种查询结果及统计分析图表；再次是树苗管理界面，用于添加、删除、修改树苗信息及查看历史记录［3］。

1.4 天目琼花育苗技术的系统设计

1.4.1 系统功能设计

本研究将整个系统分为用户管理、数据采集、数据处理、数据分析4 个模块。其中，用户管理主要包括对用户信息进行添加、修改、删除等操作；数据采集是通过传感器设备实时获取环境参数并记录；数据处理是对采集到的数据进行预处理及分析；数据分析环节将会从预处理后的数据中提取有用信息，为后续工作提供参考依据。

1.4.2 系统流程图

该系统主要分为用户登录、数据管理、功能模块3 个部分。其中，用户登录后可以进行相关操作；数据管理包括数据采集、数据处理及数据查询等功能；功能模块则是对整个系统的各个子功能进行详细说明。首先，用户输入账号和密码进入系统首页。其次，点击“数据管理”按钮，进入数据管理页面。再次，在该页面中，用户可查看当前数据库内的所有数据信息，同时能添加、删除或修改相应的数据表格内容。最后，当需要查找某个特定数据时，只需在搜索框中输入目标数据名称即可。

1.4.3 系统类图

本研究研究了天目琼花育苗管理信息化系统的总体结构和各个子系统之间的关系。该系统主要由数据采集、数据处理、数据分析、数据展示等模块组成，各模块通过网络进行连接并协同工作，最终形成完整的信息管理平台。其中，数据采集负责从传感器或其他设备上获取实时监测数据；数据处理主要是对采集到的原始数据进行处理和分析，提取有用信息并存储于数据库中；数据分析是利用统计学方法和可视化工具对处理后的数据进行多维度分析、挖掘；数据展示是将经过分析和挖掘得到的结果以图表、报表等形式直观地呈现给用户。整个系统采用B/S 架构（浏览器/服务器），使用Java语言开发，后台数据库为MySQL。

1.4.4 系统时序图

系统采用基于时间序列分析的方法进行数据建模和预测。该方法可以将复杂的数据转化为具有一定规律的模型，从而方便相关人员对未来发展趋势作出判断。同时，也有助于提高系统的可靠性、稳定性、可扩展性等方面的性能指标。

2 小陇山林区天目琼花特性

2.1 生物学特性

一是形态特征。天目琼花为落叶灌木，高可达2 m；小枝呈四棱形，光滑无毛或微被短柔毛；叶片纸质，椭圆状披针形、长圆形至倒卵形，先端渐尖，基部楔形或近圆形，边缘有细锯齿，上面为暗绿色，下面淡白色，两面均密生黄褐色星状茸毛，侧脉有8～10 对，叶柄长约5 mm。二是生长习性。天目琼花生于海拔400～2 700 m 的山坡灌丛中和林缘，喜温暖湿润气候及半阴环境，怕积水，耐寒性较差。三是物候期。在甘肃省天水市张家川县，天目琼花一般在3月底至4月初开花，9—10月果熟，果实成熟后自然脱落。四是繁殖方法。天目琼花可用播种、扦插等方式进行繁殖，但以播种为主。种子采收后需沙藏处理，来年播种前取出并进行催芽处理即可。

2.2 种子萌发特性

天目琼花生长在海拔800～1 500 m 的山坡、山谷林中，喜阴湿环境。由于其自然分布范围较窄，加之人为干扰较大，种群数量相对较为稀少。因此，对其种子萌发特性进行研究具有重要意义。

2.3 幼苗生长特性

一是种子发芽。自然条件下天目琼花生长较慢，一般2年才能开花结实。但通过人工控制培养基中养分和温度等因素，可使其提前开花结实。播种后约40～50 d 开始有新芽萌发；7月底至8月初为开花期，此时正是种实成熟时期；9月种子逐渐成熟并脱落。二是幼苗生长。初生根很少或没有，次生根发达，主根不明显。茎直立光滑，高可达6 m 以上，直径达2 mm 左右，上部多分枝，下部被短柔毛。

3 结束语

相关人员成功开展了对小陇山林区天目琼花育苗技术的探索和实践，实际操作过程中发现该技术具有很高的可行性和实用性。同时存在一些问题需要进一步解决，例如幼苗生长缓慢、病虫害等。针对这些问题，仍需继续深入研究并提出相应的改进措施，以期为今后更好地推广和应用这一先进的林业生产技术提供有力支持。