全 文 :书应用灰色关联度分析法综合评价啃食强度对
紫穗槐营养价值的影响
郭霞,刘雪云,周志宇,粱坤伦,王瑞
(兰州大学草地农业科技学院,甘肃 兰州730020)
摘要:应用灰色关联度分析法,对5组人工模拟不同啃食强度,20%,40%,60%,80%,100%(占植株地上部分的比
例)下紫穗槐叶、茎,从7个营养指标,粗灰分(Ash)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、可溶性糖(WSC)、
粗蛋白质(CP)、磷(P)、钾(K)间的相互关系进行了综合分析,通过对不同啃食强度处理的关联度比较,探讨啃食
强度对紫穗槐营养品质的影响。结果表明,紫穗槐在啃食强度40%时,叶、茎的加权关联度分别为0.7812和
0.6513,大于其他啃食强度处理,即具有最佳的营养价值。
关键词:紫穗槐;灰色关联度;啃食强度;营养价值
中图分类号:S816.15;S551+.3 文献标识码:A 文章编号:10045759(2012)02019609
紫穗槐(犃犿狅狉狆犺犪犳狉狌狋犻犮狅狊犪)又名棉槐,是一种易繁殖、多年生豆科丛生灌木,原产北美洲,20世纪20年代末
作为观赏绿化树种引入我国,适应性强、分布范围广、生长快、耐寒、耐旱、耐湿、抗风沙、抗逆性极强的灌木[1]。紫
穗槐茎叶量大,叶和嫩枝中含有丰富的蛋白质并且适口性较好,营养价值高,特别是叶粉蛋白质含量高,且含有大
量维生素E。紫穗槐可作为畜禽如牛、羊、猪、鸡、兔等的日粮添加饲草料,明显的促进了畜禽的生长和体重积
累[2],所以紫穗槐可作为一种优良的饲料灌木种植。
近年来对紫穗槐的研究,主要集中于耐旱、耐盐的水土改良树种的研究[3],对它的营养价值的研究只侧重于
粗蛋白,而对其他的营养指标如可溶性糖、粗脂肪、粗灰分等较为系统综合研究的较少,为了使紫穗槐作为一种可
利用的优良饲草,生产管理就必不可少,而啃食强度则是草地管理中的一个重要指标[4],对牧草的产量和质量产
生很大的影响。周志宇等[5,6]研究不同啃食强度对白沙蒿(犃狉狋犲犿犻狊犻犪狊狆犺犪犲狉狅犮犲狆犺犪犾犪)、沙拐枣(犆犪犾犾犻犵狅狀狌犿
犿狅狀犵狅犾犻犮狌犿)的影响中发现这2种植物的啃食强度在大于30%以上会影响其生物量积累,过度啃食会影响正常
生长。代平利等[7]研究表明轻度放牧比不放牧更增强了陌上菅(犆犪狉犲狓狋犺狌狀犫犲狉犵犻犻)的恢复能力且提高了牧草的
品质。韩龙等[8]对不同刈割强度羊草(犔犲狔犿狌狊犮犺犻狀犲狀狊犻狊)草甸草原的生物量和生物群落研究表明,随着刈割强度
增加生物量呈下降趋势而生物多样性呈增加趋势。董晓玉等[9]对黄土高原放牧与围封草地生物量和氮磷钾储量
的研究表明,家畜采食不仅刺激牧草生长,还促进地上氮、磷向幼嫩器官重新分配,增加放牧草地地上活体的生物
量和氮、磷含量,并由此导致7月围封草地地上活体的氮、磷贮量显著低于放牧草地。
灰色系统理论是近年来发展起来的一种分析理论,在农业和牧草引种、育种方面已有所应用[1012]。在客观系
统中,灰色系统分析可较为真实和全面地反映人们对客观系统的实际认识程度,不但可以给出质的定性解释,同
时也可以给出量的确切描述[13]。本研究通过人工模拟的方法设计了5组不同啃食强度,为20%,40%,60%,
80%,100%(占植株地上部分的比例),应用灰色关联度分析法对人工模拟不同啃食强度处理下紫穗槐叶、茎的营
养价值指标综合评价,探究紫穗槐在何种程度啃食强度下具有最佳营养品质,为提高家畜对紫穗槐的利用率及其
饲用价值提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
本试验在兰州大学榆中校区试验田进行。试验样地位于兰州大学榆中校区(35°57′N,104°09′E),该区大陆
196-204
2012年4月
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA
第21卷 第2期
Vol.21,No.2
收稿日期:20101206;改回日期:20110228
基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(973项目)(2007CB108903)和国家自然科学基金项目(30800801)资助。
作者简介:郭霞(1986),女,甘肃平凉人,在读硕士。Email:guoxia09@lzu.cn
通讯作者。Email:zyzhou@lzu.edu.cn
性半干旱气候,大陆性季风气候明显,特点是降水少,日照多,光能潜力大,气候干燥,昼夜温差大,年日照时数为
2600h,年均温7.7℃,降水量382mm,无霜期为180d。土壤类型为灰钙土。
1.2 试验设计
供试材料为实验地紫穗槐,于2008年4月17日播种,行间距与株间距均为1m,样地面积为6m×50m和
10m×50m。于2009年4月20日对试验田的所有植株齐根平茬,2009年5月30日定株,共选取长势相近的植
株25株,试验设5组不同人工模拟啃食强度处理,为20%,40%,60%,80%,100%(占植株地上部分的比例),每
组5株,6月(第1次刈割)、7月(第2次刈割)、8月(第3次刈割)每月20日按不同强度对相应的植株进行刈割处
理。分别为,编号1-5株啃食强度为20%(D11、D12、D13)、编号6-10株啃食强度为40%(D21、D22、
D23)、编号11-15株啃食强度为60%(D31、D32、D33),编号16-20株啃食强度为80%(D41、D42、D43)、
编号21-25株啃食强度为100%(D51、D52、D53)(D11为6月取样,D12为7月取样,D13为8月取样,其他
代号类同,以下为了叙述方便以代号表示)。剪下的新鲜植株茎、叶分离称鲜重,之后在120℃杀青30min,再在
65℃下烘48h,称干重。茎、叶干样分别粉碎后待用。
1.3 营养成分的测定方法
紫穗槐茎叶经粉碎后,进行如下项目的测定:1)粗灰分(Ash),在600℃的高温下,把试样灼烧氧化后,用分析
天平称重。2)中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)采用范氏(VanSoest)洗涤纤维分析法。3)可溶性糖
(WSC)采用蒽酮法。4)粗蛋白质(CP)用凯氏定氮法。5)P用钼锑抗比色法,在721型分光光度计上于波长660
nm处测定。6)K用火焰分光光度计测定[14]。
1.4 分析方法
根据灰色系统理论,把供试紫穗槐的啃食强度作为一个灰色系统,每个不同的啃食强度处理看作是灰色系统
的一个因素,计算系统中各因素的关联度,关联度越大则相似程度就越高,反之则越低[47]。通过计算不同啃食强
度下紫穗槐营养物质含量与“理想啃食强度”(由供试紫穗槐的各营养指标最大值组成)营养成分指标之间的关联
度,应用营养价值关联度的高低比较,进一步确定紫穗槐的最佳被啃食强度。
设参考数列为犡0,被比较数列为犡犻,犻=1,2,3,……,犖,且犡0={犡0(1),犡0(2),犡0(3),……,犡0(N)},犡犻
={犡犻(1),犡犻(2),犡犻(3),……,犡犻(犖)},则
ξ犻(犽)=
min
犻
min
犽|犡0
(犽)-犡犻(犽)|+ρ
max
犻
max
犽 |犡0
(犽)-犡犻(犽)|
|犡0(犽)-犡犻(犽)|+ρ
max
犻
max
犽 |犡0
(犽)-犡犻(犽)|
上式为数列犡0 与犡犻在犽点的关联系数,其几何意义为比较曲线犡犻与参数曲线犡0 在犽个时刻的相对差值。式
中:minmin|犡0(犽)-犡犻(犽)|为2个层次的最小差。maxmax|犡0(犽)-犡犻(犽)|为2个层次的最大值。ρ为分辨
系数,其取值区间为[0,1],一般取ρ=0.5。为避免信息过于分散及便于比较,将各个关联系数平均起来,该平均
值即为比较数列犡犻(犽)对参考数列犡0(犽)的关联度,其表达方式:狉犻=1狀∑
狀
犽=1ξ犻
(犽),式中,狀为各处理关联系数(营养
指标)的个数。对于供试紫穗槐的各个营养指标而言,其相对重要程度是不同的,因此在评价不同啃食处理优劣
时还应赋予关联系数不同的权重犠(犽),权重系数的给出是根据以往研究的结果、经验确定的。以加权关联度公
式:狉犻=∑
狀
犽=1ξ犻
(犽)犠(犽),犻=1,2,3,……,狀,对各不同啃食强度处理进行评价。
2 结果与分析
2.1 确定参考数列,即理想啃食强度的各个营养指标及权重
设计一个理想啃食强度处理数据,即供试紫穗槐的各营养指标最大值,作为“参考数列”犡0(犽),根据研究结
果和经验对各性状给予相应的权重犠(犽),本研究权重参照汤瑞凉和王颵[15]的方法,所得结果见表1。
2.2 比较数列
供试不同啃食强度处理紫穗槐的营养价值指标数值构成比较数列犡犻(犽)。见表2和表3。
791第21卷第2期 草业学报2012年
表1 参考数列犡0 与权重犠(犽)
犜犪犫犾犲1 犜犺犲狉犲犳犲狉犲狀犮犲犱狀狌犿犫犲狉狊犲狇狌犲狀犮犲狊(犡0)犪狀犱狀狌狋狉犻狋犻狅狀犻狀犱犻犮犪狋狅狉狊狑犲犻犵犺狋狊犠(犽)
项目Item 粗灰分Ash 中性洗涤纤维NDF 酸性洗涤纤维ADF 可溶性糖 WSC 粗蛋白CP 磷P 钾K
犡0叶Leaf(%) 7.6985 63.6099 72.0837 8.1117 25.1183 0.3813 1.4300
犠(犽)叶Leaf 0.1006 0.0713 0.0823 0.1292 0.2652 0.1869 0.1645
犡0茎Steam(%) 6.2841 75.2595 84.2629 5.2622 15.6587 0.2975 1.7022
犠(犽)茎Steam 0.1006 0.0713 0.0823 0.1292 0.2652 0.1869 0.1645
Crudeash(Ash),neutraldetergentfiber(NDF),aciddetergentfiber(ADF),watersolublesugar(WSC),crudeprotein(CP).下同Thesame
below.
表2 不同啃食强度紫穗槐叶的营养价值
犜犪犫犾犲2 犜犺犲狀狌狋狉犻狋犻狅狀犪犾狏犪犾狌犲狅犳犾犲犪犳狅犳犃.犳狉狌狋犻犮狅狊犪狅狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋犱犲犳狅犾犻犪狋犻狅狀犻狀狋犲狀狊犻狋犻犲狊 %
啃食强度DI 粗灰分Ash 中性洗涤纤维NDF 酸性洗涤纤维ADF 可溶性糖 WSC 粗蛋白CP 磷P 钾K
D11 5.2292 60.0417 72.0837 5.1729 23.1268 0.3813 1.2486
D12 4.7122 56.6960 59.2493 5.6980 25.1183 0.2868 1.1744
D13 6.7036 54.7685 59.9739 3.0261 19.8100 0.2677 0.8286
D21 5.6398 57.2829 65.0142 8.1117 20.8935 0.3700 1.2404
D22 6.5164 50.2444 53.4659 4.0309 24.6456 0.3067 1.3453
D23 7.2557 62.0931 68.1319 7.1954 22.1186 0.3467 1.3463
D31 5.4320 61.1028 70.7091 4.7943 23.0342 0.3088 1.3168
D32 5.3873 54.8895 67.3846 5.3780 23.7916 0.3300 1.2454
D33 7.6985 57.8463 58.2283 3.1487 21.4430 0.3093 1.0718
D41 5.9798 63.6099 63.6791 4.7139 20.3161 0.2833 1.0952
D42 6.8567 60.9807 51.8181 5.2709 21.9437 0.2633 1.4300
D43 7.3052 61.5868 60.5969 2.9102 21.3294 0.2573 1.3459
D51 7.0907 47.7320 48.4926 4.2482 21.0196 0.2245 1.1015
D52 7.2896 39.4560 43.5563 3.8889 21.7098 0.2498 1.0998
D53 6.3949 60.2161 46.9088 2.0475 19.5502 0.2863 0.9661
Defoliationintensity(DI).下同Thesamebelow.
2.3 无量纲化处理
对原始数据进行初值化处理,即所有相应的犡犻(犽)数据除以犡0(犽)各点的数值,使原始数据无纲量化,见表4
和表5。
2.4 求关联系数及其关联度
首先计算出△犻(犽)=|犡0(犽)犡犻(犽)|这里犻=1,2,3,……,15,犽=1,2,3,……,7。然后求2个层次的最大值
和最小值,最大值:max|犡0(犽)-犡犻(犽)|叶=0.7476,最小值:min|犡0(犽)-犡犻(犽)|叶=0,最大值:max|犡0(犽)-
犡犻(犽)|茎=0.6219,最小值:min|犡0(犽)-犡犻(犽)|茎=0,求参试啃食强度与理想啃食强度的关联系数,把求得
的2个层次差代入关联系数计算公式,并取ρ=0.5可得叶关联系数和茎关联系数:ξ犻(犽)叶=
0+0.5×0.7476
犡犻(犽)+0.5×0.7476
和ξ犻(犽)茎=
0+0.5×0.6219
犡犻(犽)+0.5×0.6219
由此把△犻(犽)代入上式得,根据目标和经验对各种啃食状况给予相应的权重
犠(犽),用公式:狉犻=∑
狀
犽=1ξ犻
(犽)犠(犽),i=1,2,3,……,n计算出加权关联度,同时用公式:狉犻=1狀∑
狀
犽=1ξ犻
(犽),犻=1,2,3,
……,狀计算出等权关联度(表6,7)。
891 ACTAPRATACULTURAESINICA(2012) Vol.21,No.2
表3 不同啃食强度紫穗槐茎的营养价值
犜犪犫犾犲3 犜犺犲狀狌狋狉犻狋犻狅狀犪犾狏犪犾狌犲狅犳狊狋犲犿狅犳犃.犳狉狌狋犻犮狅狊犪狅狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋犱犲犳狅犾犻犪狋犻狅狀犻狀狋犲狀狊犻狋犻犲狊 %
啃食强度DI 粗灰分Ash 中性洗涤纤维NDF 酸性洗涤纤维ADF 可溶性糖 WSC 粗蛋白CP 磷P 钾K
D11 6.2841 64.2336 66.5660 2.2117 15.5485 0.2692 1.7022
D12 5.0142 68.2014 64.1983 3.0811 11.8518 0.2232 1.4418
D13 3.7260 70.1868 67.5381 5.2622 12.5494 0.1529 0.8281
D21 4.4830 69.9350 52.7570 2.3669 15.6587 0.2975 1.4884
D22 5.0586 70.2782 64.9070 2.3155 14.5372 0.1868 1.4467
D23 5.1018 71.6794 64.8520 3.6218 11.9649 0.1980 1.2350
D31 5.6261 67.8610 65.3665 2.0372 15.3082 0.2585 1.5835
D32 4.6182 68.4320 63.7514 2.6513 12.7581 0.2695 1.3617
D33 4.1967 70.9742 63.6160 4.4112 10.1914 0.2017 0.9336
D41 5.1601 71.3256 68.9120 2.3273 10.0679 0.2058 1.3598
D42 5.8946 70.3896 66.3718 1.9898 11.9327 0.1746 1.4051
D43 4.6687 73.4456 67.0147 4.1414 9.8215 0.1679 1.0541
D51 5.7561 65.5053 84.2629 2.6638 13.0310 0.1704 1.6111
D52 4.9220 72.8642 67.9993 2.5433 9.9312 0.1851 1.2018
D53 4.0249 75.2595 71.4302 2.8405 11.0772 0.1726 0.9337
表4 不同啃食强度紫穗槐叶的无量纲化处理
犜犪犫犾犲4 犇犻犿犲狀狊犻狅狀犾犲狊狊犿犲狋犺狅犱狅狀犾犲犪犳狅犳犃.犳狉狌狋犻犮狅狊犪狅狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋犱犲犳狅犾犻犪狋犻狅狀犻狀狋犲狀狊犻狋犻犲狊
k叶Leaf 1 2 3 4 5 6 7
X1 0.6792 0.9439 1.0000 0.6377 0.9207 1.0000 0.8731
X2 0.6121 0.8913 0.8220 0.7024 1.0000 0.7522 0.8213
X3 0.8708 0.8610 0.8320 0.3731 0.7887 0.7021 0.5794
X4 0.7326 0.9005 0.9019 1.0000 0.8318 0.9704 0.8674
X5 0.8465 0.7899 0.7417 0.4969 0.9812 0.8044 0.9408
X6 0.9425 0.9762 0.9452 0.8870 0.8806 0.9093 0.9415
X7 0.7056 0.9606 0.9809 0.5910 0.9170 0.8099 0.9208
X8 0.6998 0.8629 0.9348 0.6630 0.9472 0.8655 0.8709
X9 1.0000 0.9094 0.8078 0.3882 0.8537 0.8112 0.7495
X10 0.7767 1.0000 0.8834 0.5811 0.8088 0.7430 0.7659
X11 0.8907 0.9587 0.7189 0.6498 0.8736 0.6905 1.0000
X12 0.9489 0.9682 0.8406 0.3588 0.8492 0.6748 0.9412
X13 0.9210 0.7504 0.6727 0.5237 0.8368 0.5888 0.7703
X14 0.9469 0.6203 0.6042 0.4794 0.8643 0.6551 0.7691
X15 0.8307 0.9466 0.6508 0.2524 0.7783 0.7510 0.6756
注:1代表粗灰分,2代表中性洗涤纤维,3代表酸性洗涤纤维,4代表可溶性糖,5代表粗蛋白质,6代表磷,7代表钾,X1,…,X15分别对应D11,
…,D53。下同。
Note:1=Ash,2=NDF,3=ADF,4=WSC,5=CP,6=P,7=K,X1,…,X15=D11,…,D53.Thesamebelow.
2.5 关联度排序
营养价值的高低是评价牧草是否优良的重要指标,主要取决于所含营养成分的种类和数量[16],从表2和表
3中可以看出以下结果:
991第21卷第2期 草业学报2012年
1)7月份刈割的啃食强度20%(D12)的叶中粗蛋白含量25.12%和6月份刈割的啃食强度为40%(D21)的
茎中粗蛋白含量15.66%高于其他各处理,叶、茎中最低粗蛋白含量19.55%和9.82%分别为8月份刈割的啃食
强度100%(D53)和80%(D43)。
表5 不同啃食强度紫穗槐茎的无量纲化处理
犜犪犫犾犲5 犇犻犿犲狀狊犻狅狀犾犲狊狊犿犲狋犺狅犱狅狀狊狋犲犿狅犳犃.犳狉狌狋犻犮狅狊犪狅狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋犱犲犳狅犾犻犪狋犻狅狀犻狀狋犲狀狊犻狋犻犲狊
犽茎Stem 1 2 3 4 5 6 7
X1 1.0000 0.8535 0.7900 0.4203 0.9930 0.9049 1.0000
X2 0.7979 0.9062 0.7619 0.5855 0.7569 0.7503 0.8470
X3 0.5929 0.9326 0.8015 1.0000 0.8014 0.5139 0.4865
X4 0.7134 0.9293 0.6261 0.4498 1.0000 1.0000 0.8744
X5 0.8050 0.9338 0.7703 0.4400 0.9284 0.6279 0.8499
X6 0.8119 0.9524 0.7696 0.6883 0.7641 0.6655 0.7255
X7 0.8953 0.9017 0.7757 0.3871 0.9776 0.8689 0.9303
X8 0.7349 0.9093 0.7566 0.5038 0.8148 0.9059 0.8000
X9 0.6678 0.9431 0.7550 0.8383 0.6508 0.6780 0.5485
X10 0.8211 0.9477 0.8178 0.4423 0.6430 0.6918 0.7988
X11 0.9380 0.9353 0.7877 0.3781 0.7620 0.5869 0.8255
X12 0.7429 0.9759 0.7953 0.7870 0.6272 0.5644 0.6193
X13 0.9160 0.8704 1.0000 0.5062 0.8322 0.5728 0.9465
X14 0.7832 0.9682 0.8070 0.4833 0.6342 0.6222 0.7060
X15 0.6405 1.0000 0.8477 0.5398 0.7074 0.5802 0.5485
表6 不同啃食强度紫穗槐叶与“参考数列”的关联系数及关联度
犜犪犫犾犲6 犌狉犲狔犮狅狉狉犲犾犪狋犻狏犲犮狅犲犳犳犻犮犻犲狀狋狊犪狀犱犮狅狉狉犲犾犪狋犻狅狀犱犲犵狉犲犲狊犫犲狋狑犲犲狀犾犲犪犳狅犳犃.犳狉狌狋犻犮狅狊犪狅狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋
犱犲犳狅犾犻犪狋犻狅狀犻狀狋犲狀狊犻狋犻犲狊犪狀犱狉犲犳犲狉犲狀犮犲狀狌犿犫犲狉狊犲狉犻犲狊
犽叶Leaf 1 2 3 4 5 6 7 加权关联度 WGCD 等权关联度GCD
ξ1 0.5382 0.8695 1.0000 0.5078 0.8250 1.0000 0.7466 0.7925 0.6859
ξ2 0.4907 0.7747 0.6774 0.5568 1.0000 0.6013 0.6765 0.7211 0.5972
ξ3 0.7431 0.7289 0.6899 0.3735 0.6388 0.5565 0.4706 0.5827 0.5252
ξ4 0.5830 0.7898 0.7922 1.0000 0.6897 0.9265 0.7382 0.7868 0.6899
ξ5 0.7088 0.6402 0.5914 0.4263 0.9521 0.6564 0.8632 0.7379 0.6048
ξ6 0.8666 0.9400 0.8721 0.7679 0.7579 0.8047 0.8646 0.8188 0.7342
ξ7 0.5594 0.9046 0.9515 0.4775 0.8184 0.6628 0.8252 0.7375 0.6500
ξ8 0.5546 0.7317 0.8515 0.5259 0.8762 0.7353 0.7433 0.7381 0.6272
ξ9 1.0000 0.8049 0.6604 0.3792 0.7187 0.6644 0.5988 0.6747 0.6032
ξ10 0.6261 1.0000 0.7622 0.4716 0.6616 0.5926 0.6149 0.6461 0.5917
ξ11 0.7737 0.9004 0.5707 0.5163 0.7473 0.5471 1.0000 0.6578 0.5842
ξ12 0.8798 0.9216 0.7011 0.3683 0.7125 0.5348 0.8641 0.6365 0.5816
ξ13 0.8256 0.5996 0.5332 0.4397 0.6961 0.4762 0.6194 0.6021 0.5237
ξ14 0.8756 0.4961 0.4857 0.4179 0.7337 0.5201 0.6181 0.6110 0.5183
ξ15 0.6882 0.8751 0.5170 0.3333 0.6277 0.6002 0.5354 0.5840 0.5221
注:WGCD表示加权关联度,GCD表示等权关联度,ξ1,…,ξ15分别对应D11,…,D53。下同。
Note:Weightedgreycorrelativedegree(WGCD),Greycorrelativedegree(GCD),ξ1,…,ξ15=D11,…,D53.Thesamebelow.
002 ACTAPRATACULTURAESINICA(2012) Vol.21,No.2
表7 不同啃食强度紫穗槐茎与“参考数列”的关联系数及关联度
犜犪犫犾犲7 犌狉犲狔犮狅狉狉犲犾犪狋犻狏犲犮狅犲犳犳犻犮犻犲狀狋狊犪狀犱犮狅狉狉犲犾犪狋犻狅狀犱犲犵狉犲犲狊犫犲狋狑犲犲狀狊狋犲犿狅犳犃.犳狉狌狋犻犮狅狊犪狅狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋
犱犲犳狅犾犻犪狋犻狅狀犻狀狋犲狀狊犻狋犻犲狊犪狀犱狉犲犳犲狉犲狀犮犲狀狌犿犫犲狉狊犲狉犻犲狊
犽茎Stem 1 2 3 4 5 6 7 加权关联度 WGCD 等权关联度GCD
ξ1 1.0000 0.6797 0.5969 0.3491 0.9779 0.7657 1.0000 0.8102 0.6711
ξ2 0.6061 0.7683 0.5663 0.4286 0.5612 0.5546 0.6703 0.5806 0.5195
ξ3 0.4331 0.8219 0.6104 1.0000 0.6103 0.3902 0.3772 0.5783 0.5303
ξ4 0.5204 0.8146 0.4540 0.3611 1.0000 1.0000 0.7123 0.7638 0.6077
ξ5 0.6146 0.8245 0.5751 0.3570 0.8128 0.4552 0.6744 0.6256 0.5392
ξ6 0.6230 0.8673 0.5744 0.4994 0.5686 0.4818 0.5312 0.5645 0.5182
ξ7 0.7481 0.7598 0.5810 0.3366 0.9328 0.7034 0.8168 0.7341 0.6098
ξ8 0.5398 0.7741 0.5609 0.3853 0.6267 0.7676 0.6085 0.6153 0.5330
ξ9 0.4835 0.8452 0.5593 0.6579 0.4711 0.4913 0.4078 0.5237 0.4895
ξ10 0.6348 0.8561 0.6306 0.3580 0.4655 0.5022 0.6072 0.5403 0.5068
ξ11 0.8338 0.8277 0.5942 0.3333 0.5665 0.4295 0.6405 0.5708 0.5283
ξ12 0.5474 0.9281 0.6030 0.5935 0.4548 0.4165 0.4495 0.5200 0.4991
ξ13 0.7873 0.7058 1.0000 0.3864 0.6495 0.4212 0.8532 0.6529 0.6004
ξ14 0.5893 0.9071 0.6170 0.3757 0.4595 0.4515 0.5140 0.5142 0.4893
ξ15 0.4638 1.0000 0.6712 0.4032 0.5152 0.4255 0.4078 0.5085 0.4859
表8 不同啃食强度紫穗槐叶与“参考数列”关联度的3个月平均值及排序
犜犪犫犾犲8 犃狏犲狉犪犵犲犵狉犲狔犮狅狉狉犲犾犪狋犻狅狀犱犲犵狉犲犲狊犪狀犱狅狉犱犲狉狅犳狋犺狉犲犲犿狅狀狋犺狊犫犲狋狑犲犲狀犾犲犪犳狅犳犃.犳狉狌狋犻犮狅狊犪狅狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋
犱犲犳狅犾犻犪狋犻狅狀犻狀狋犲狀狊犻狋犻犲狊犪狀犱狉犲犳犲狉犲狀犮犲狀狌犿犫犲狉狊犲狉犻犲狊
叶Leaf D1
加权
关联度
WGCD
等权
关联度
GCD
D2
加权
关联度
WGCD
等权
关联度
GCD
D3
加权
关联度
WGCD
等权
关联度
GCD
D4
加权
关联度
WGCD
等权
关联度
GCD
D5
加权
关联度
WGCD
等权
关联度
GCD
6月June 0.7925 0.6859 0.7868 0.6899 0.7375 0.6500 0.6461 0.5917 0.6021 0.5237
7月July 0.7211 0.5972 0.7379 0.6048 0.7381 0.6272 0.6578 0.5842 0.6110 0.5183
8月August 0.5827 0.5252 0.8188 0.7342 0.6747 0.6032 0.6365 0.5816 0.5840 0.5221
平均加权关联度AWGCD 0.6988 0.7812 0.7168 0.6468 0.5990
平均等权关联度AGCD 0.6028 0.6763 0.6268 0.5858 0.5214
加权排序 WO 3 1 2 4 5
等权排序EWO 3 1 2 4 5
注:WGCD表示加权关联度,GCD表示等权关联度,AWGCD表示平均加权关联度,AGCD表示平均等权关联度,WO表示加权排序,EWO表示等
权排序。下同。
Note:Weightedgreycorrelativedegree(WGCD),greycorrelativedegree(GCD),averageweightedgreycorrelativedegree(AWGCD),average
greycorrelativedegree(AGCD),weightedorder(WO),equalweightorder(EWO).Thesamebelow.
2)粗灰分最高含量为8月份刈割的啃食强度60%(D33)叶中7.70%和6月份刈割的啃食强度为20%(D1
1)茎中6.28%。最低含量为6月份刈割的啃食强度20%(D11)叶中5.23%和8月份刈割的啃食强度为20%
(D13)茎中3.72%。
3)可溶性糖含量叶中最高含量8.11%为6月份刈割的啃食强度40%(D21)处理,茎中最高含量5.26%为8
102第21卷第2期 草业学报2012年
月份刈割的啃食强度20%(D13)处理,叶中最低含量2.05%为8月份刈割的啃食强度100%(D53)处理,茎中
最低含量1.99%为7月份刈割的啃食强度80%(D42)处理。
各营养指标的含量在不同处理下参差不齐,洗涤纤维、磷、钾含量也和前面叙述的3种一样没有统一的规律,
这样就没法根据某1种或2种营养物质含量最佳而去确定合理的啃食强度处理,但是灰色关联度分析法正好弥
补了上面的不足,根据灰色系统理论中关联度的分析原则,关联度大的数列与“参考数列”指标最为接近,表8和
表9中显示啃食强度40%时,紫穗槐叶、茎的关联度分别排序为第一和第二,轻度啃食状态下,紫穗槐营养价值
的关联度排序较靠前;啃食强度大于40%时,紫穗槐叶和茎的营养价值关联度明显减小。等权关联度和加权关
联度分析所得的结论基本一致,叶和茎的2种关联度排序的相关系数为犚2=0.93和犚2=0.94(图1)。
表9 不同啃食强度紫穗槐茎与“参考数列”关联度的3个月平均值及排序
犜犪犫犾犲9 犃狏犲狉犪犵犲犵狉犲狔犮狅狉狉犲犾犪狋犻狅狀犱犲犵狉犲犲狊犪狀犱狅狉犱犲狉狅犳狋犺狉犲犲犿狅狀狋犺狊犫犲狋狑犲犲狀狊狋犲犪犿狅犳犃.犳狉狌狋犻犮狅狊犪狅狀
犱犻犳犳犲狉犲狀狋犱犲犳狅犾犻犪狋犻狅狀犻狀狋犲狀狊犻狋犻犲狊犪狀犱狉犲犳犲狉犲狀犮犲狀狌犿犫犲狉狊犲狉犻犲狊
茎Steam D1
加权
关联度
WGCD
等权
关联度
GCD
D2
加权
关联度
WGCD
等权
关联度
GCD
D3
加权
关联度
WGCD
等权
关联度
GCD
D4
加权
关联度
WGCD
等权
关联度
GCD
D5
加权
关联度
WGCD
等权
关联度
GCD
6月June 0.8102 0.6711 0.7638 0.6077 0.7341 0.6098 0.5403 0.5068 0.6529 0.6004
7月July 0.5806 0.5195 0.6256 0.5392 0.6153 0.5330 0.5708 0.5283 0.5142 0.4893
8月August 0.5783 0.5303 0.5645 0.5182 0.5237 0.4895 0.5200 0.4991 0.5085 0.4859
平均加权关联度AWGCD 0.6564 0.6513 0.6244 0.5437 0.5585
平均等权关联度AGCD 0.5736 0.5550 0.5441 0.5114 0.5252
加权排序 WO 1 2 3 5 4
等权排EWO 1 2 3 5 4
图1 紫穗槐叶、茎加权关联度与等权关联度的相关性
犉犻犵.1 犜犺犲犮狅狉狉犲犾犪狋犻狅狀犫犲狋狑犲犲狀犵狉犲狔犮狅狉狉犲犾犪狋犻狏犲犱犲犵狉犲犲犪狀犱狑犲犻犵犺狋犲犱犵狉犲狔犮狅狉狉犲犾犪狋犻狏犲犱犲犵狉犲犲狅犳犾犲犪犳犪狀犱狊狋犲犿狅犳犃.犳狉狌狋犻犮狅狊犪
3 讨论与结论
近年来灰色关联度分析法在牧草方面的应用大多数集中于遗传育种和一些草坪品质评价[1013]上,本研究用
灰色关联度的分析方法来确定不同啃食强度对紫穗槐营养品质的影响,拓展了此方法的应用领域,同时由于灰色
关联度分析法以各营养指标的相关性来综合全面的评价各个不同啃食强度的优劣性,避免了传统分析法中各种
营养指标在同一处理中含量参差不齐导致的分析结果不一致。为了使试验结果更客观、全面,本研究还进行了加
权关联度和等权关联度2种结果相关性检验,结果紫穗槐叶和茎2种关联度的相关系数犚2 都在0.95左右,这进
202 ACTAPRATACULTURAESINICA(2012) Vol.21,No.2
一步证实了灰色关联度分析法可用于啃食强度处理的评判方面。
放牧对草原植物的影响国内外学者已作了大量的研究工作,取得了一定的进展[1719],放牧强度和啃食强度在
一定程度上影响着草地的可持续发展,不同啃食强度可直接影响植株的株高、冠幅、分枝等,牲畜的过度啃食对植
物的影响很大,可能导致植株变得低矮、稀疏,枝条的年龄结构有一定的改变,植物的可食性也会随之降低[20,21]。
不同啃食强度对紫穗槐地上部分粗灰分、中性、酸性洗涤纤维、可溶性糖、粗蛋白、P、K的含量有极显著影响,随
啃食强度的增加,地上部分的粗蛋白和P、K含量均明显降低,而粗纤维和粗灰分含量都先升高后降低。由于啃
食强度的增加,营养物质的积累量也会有所变化。试验结果显示,不同啃食强度紫穗槐叶中各营养指标加权关联
度排序为:D2>D3>D1>D4>D5;茎中各营养指标的加权关联度为:D1>D2>D3>D5>D4,可以看出啃食强度
40%左右时,不影响紫穗槐的正常生长,反而经过适量的啃食后,茎秆上不断地长出新枝条,这样既增加了茎、叶
产量,又使紫穗槐叶和茎的营养物质积累处于最佳状态。所以要得到最佳紫穗槐营养品质,其啃食强度要控制在
40%左右为宜。
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302第21卷第2期 草业学报2012年
犃狆狆犾狔犻狀犵犵狉犲狔犮狅狉狉犲犾犪狋犻狏犲犱犲犵狉犲犲犪狀犪犾狔狊犻狊狋狅犮狅犿狆狉犲犺犲狀狊犻狏犲犾狔犲狏犪犾狌犪狋犲狋犺犲犻狀犳犾狌犲狀犮犲狅犳
犱犻犳犳犲狉犲狀狋犱犲犳狅犾犻犪狋犻狅狀犻狀狋犲狀狊犻狋犻犲狊狅狀狀狌狋狉犻狋犻狅狀犪犾狏犪犾狌犲狅犳犃犿狅狉狆犺犪犳狉狌狋犻犮狅狊犪
GUOXia,LIUXueyun,ZHOUZhiyu,LIANGKunlun,WANGRui
(ColegeofPastoralAgricultureScienceandTechnology,LanzhouUniversity,Lanzhou730020,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Theinfluencesofnutritionalqualityon犃犿狅狉狆犺犪犳狉狌狋犻犮狅狊犪werestudiedusingfivesimulateddefolia
tionintensities(20%,40%,60%,80%,and100%proportionofabovegroundvegetation).Thegreycorrela
tiondegreemethodwasusedtocomprehensivelyanalyzesevennutritionalindexes:crudeash(Ash),neutral
detergentfiber(NDF),aciddetergentfiber(ADF),watersolublesugar(WSC),crudeprotein(CP),phos
phorus(P),andpotassium(K).Whenthedefoliationintensityof犃.犳狉狌狋犻犮狅狊犪was40%,theweightedgrey
correlationdegreeofleavesandstemswas0.7812and0.6513,respectively.Thiswaslargerthanthatofthe
otherdefoliationintensities.犃.犳狉狌狋犻犮狅狊犪hadthebestnutritionalvaluewiththe40% defoliationintensity
treatment.
犓犲狔狑狅狉犱狊:犃犿狅狉狆犺犪犳狉狌狋犻犮狅狊犪;grayrelationaldegree;defoliationintensities;nutritionalvalue
402 ACTAPRATACULTURAESINICA(2012) Vol.21,No.2