《林业试验设计与数据分析》讲义

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1、林业试验设计与数据分析绪论一、科学试验与试验统计⒈科学试验（实验）是一种计划好的调查研究，是以获得新的事实、证实或否定以前的实验结论为基本目的。⒉试验统计是认识事物本质的工具⒊统计分析是研究事物间关系的手段⒋试验要讲科学性①试验思想的先进性②试验条件的典型性③试验数据的准确性④试验结果的重演性二、试验设计的意义与作用⒈田间试验是林业科研活动的重要内容，科学合理的实验设计，是获得有价值的数据，进而取得正确研究结果与结论的基础。⒉林业试验用地地形复杂，面积大，立地条件变化大。在林业田间试验中，科学地控制环境，具有极大的重要性。⒊林业生产

2、周期长，不正确的试验设计，将浪费大量宝贵的时间，造成无可挽回的损失。三、林业试验数据处理的若干问题⒈从观测数据中提取尽可能多的有价值的信息，得出正确的结论，是一项专业性很强的工作。⒉林业试验往往规模大，数据多，借助电子计算机和先进的统计软件及其它应用软件，可提高工作效率。⒊试验统计的理论和方法正在发展中。26第一章林业试验方法第一节田间试验的概念田间试验的主要内容是讨论如何合理地安排试验以及处理分析试验结果，它是生物统计学的重要方面。田间试验是农林学科中重要的实验环节，是计划好的调查研究和实践运筹，它不仅能评审试材的优劣，试验条件的

3、好坏，而且能回答试验的精确度、可靠性及资料量。田间试验的创始人，英国的费舍（R.A.Fisher,1890--1962），其试验理论的主要观点：①试验要有明确的目的，其目的必须建立在经济效益方面；②为减少试验中各种误差，应采用随机化原理；③为了提高试验精度，应该有充分的重复次数，选择最有效的实验配置和最可靠的分析方法，等。从林木遗传改良为例，可以看出正确的田间试验十分必要。要将选出的或创造出来的优良遗传材料放到最合适的环境条件中去，必须进行适应性试验。这里存在着三大因素：遗传组成，环境条件和基因型与环境的互作反应。由于林木个体大，个

4、体发育周期长，材料占地面积大，变化着的立体空间生态因子复杂，就带来林木育种工作中鉴定、选择和各种田间评审的困难性。G（遗传组成）→G1（群体）＋G2（家系）＋G3（个体）E（环境条件）→E1（地理位置）＋E2（海拔）＋E3（生态）＋E4（立地类型）P（表现型值）＝G（基因型值）＋E（环境误差）假设有两个不同的表现型，它们的组成分别为：P1=G1+E1和P2=G2+E2，如果E1和E2不同的话，就很难估测G1和G2的差异及其程度。如果E1和E2相同或相似，其间的误差可以估算，则G1和G2的差异就容易估算出来。第二节田间试验三原则一、试

5、验误差例：某树种的一批种子进行千粒重检验，用两种方法：①抽样四次，各称一次，千粒重为5.29克，5.36克，5.38克，5.31克，平均5.34克。②抽样一次，称四次，千粒重：5.49克，5.47克，5.48克，5.49克，平均重5.48克。评价：①法：存在抽样误差和操作误差，可靠性（accuracy）较高，有一定的精确度；②法：存在称重操作误差，精确度（precision）较高，可靠性低。试验误差的分类：⒈系统误差，或称片面误差：是指试材差异，观测误差，技术与操作的不一致等原因造成的误差。这类误差只要严格按试验操作要求统一尺度，是

6、比较容易克服的。⒉偶然误差∶是由试验地的差异造成的，包括土壤差异，病虫害差异以及其他微生境的差异，是较难消除的一类差异。它是衡量试验精度的误差。只要找到误差的起因，就可分成条件误差和随机误差。试验中最难克服的是土壤，为了提高试验的可靠性(准确性)和精度，理解必须选择好试验地，正确理解并执行田间试验的原则。条件误差──由试验或生产条件所造成的误差。26随机误差──受偶然因素影响与测量不准确所造成的误差叫随机误差。二、田间试验三原则⒈重复⒉随机化⒊局部控制重复∶在一个试验中每种处理(品种或措施)共同出现的次数。重复的作用在于降低试验误差

7、，提高试验的准确性(可靠性)，估算试验误差。试验误差的大小与重复次数的平方根成反比。重复的次数必须根据试验要求的精度，条件差异，试验地面积，小区面积等多方面来考虑。严格来讲，重复次数的多少，应该由试验材料差异，精度和准确性等试验因子来决定。随机化∶是指处理的重复与小区的排列次序随机化。这样的排列使试验中的数据和统计值都建立在公平无偏的基础上，使试验误差的计算量可靠可信。从一个总体中随机地抽取样本，对每样本随机地施以不同的处理，把每个处理随机地设置在试验单元或小区，这样就可以认为是满足了观测值及误差独立分布的前提，使差异显著性的检验有

8、效。实现随机化的方法∶查随机数表，计算器或计算机产生随机数，抽签（抓阄）等。局部控制是在重复或区组里力求使条件一致起来。同一重复内的条件尽可能一致，不同重复间条件允许不一致。局部控制的关键是土壤差异的控制。第三节常用的试验设计本节参考