全 文 :福建林学院学报 2003, 23 ( 2): 173~ 176
Journal of Fujian Colleg e of Fo restr y
乳源木莲苗高年生长规律
刘春霞 1 , 陈存及 1 , 赖培淼 2 , 张国防 1 , 赵思金 1
( 1. 福建农林大学林学院 , 福建 南平 353001; 2. 沙县林业委员会 , 福建 沙县 365500)
摘要: 从乳源木莲苗高年生长曲线上看出 , 苗高从 5月开始快速生长 , 7月进入速生期 , 7月中
旬达到生长高峰 , 9月生长速度变缓 , 10月净生长量开始下降 , 至 11月生长逐渐趋于稳定 . 以
乳源木莲定期观测的苗高净生长量为样本 , 采用有序样本聚类分析将乳源木莲苗高生长过程划
分为 4个时期 , 出苗期为 3月 12日至 4月 30日 , 幼苗期为 5月 1日至 6月 30日 , 苗高速生期
为 7月 1日至 9月 30日 , 苗木生长后期为 10月 1日至 12月 16日 . 根据各时期苗高的生长特
点 , 提出了关键育苗措施 , 以提高成苗率、 质量与产量 .
关键词: 乳源木莲 ; 生长期划分 ; 有序样本 ; 聚类分析
中图分类号: S725. 2 文献标识码: A 文章编号 : 1001-389X ( 2003) 02-0173-04
The Study on the Growth of Height of
Mangl iet ia yuyuanensis Law Seedlings
LIU Chun-xia
1 , CHEN Cun-ji
1 , LAI Pei-miao
2 , ZHANG Guo-fang
1 , ZHAO Si-jin
1
( 1. Fores t ry College, Fujian Ag ricul tu re and Fores t ry Univ ersi ty, Nanping 353001, China;
2. Shaxian Fores try Bureau, Sh axian 365500, China)
Abstract: It is showed tha t its heigh t g row rapidly from May , accelera te in July with the peak of the height g r ow th in
Jul. 15, and decline fr om Sep. , and the g r ow th stop in Dec. f rom the curv e o f the g row th o f height of Manglietia
yuyuanensis seedling s. T aking the height ne t g r ow th increment of Manglietia yuyuanensis seedling s as samples, the heigh t
g row th process of Manglietia yuyuanensis seedling s is divided into 4 stag es by the sequential sample cluste r analysis:
emergence stag e ( May 12~ Apr. 30) , ea rly g row th stag e ( May 1~ Jun. 30) , rapid g r ow th stage ( Jul. 1~ Sep. 30) and la te
g row th stag e ( Oct. 1~ Dec. 16) . Acco rding to the g r ow th o f seedling s in different stag es, the key managements o f seedling s
fo r cultiv a ting is put fo rw ard to improve the r ate o f surv iv al, th e quality and the quantity o f seedlings.
Key words: Manglietia yuyuanensis; g row th stag e div ision; sequential sample; cluster ana ly sis
林木 1年生播种苗在年生长过程中表现出明显的规律性 . 通常把苗木的年生长周期划分为出苗期、
幼苗期、 速生期和苗木生长后期 4个时期 . 但这种划分一般是以苗木的形态特征为依据而进行的直观评
定 [1 ] , 属于定性分析 , 带有很大的主观性与盲目性 . 20世纪 80年代彭仿仁利用有序聚类法对大叶樟苗高
生长时期进行的划分结果与苗木生长规律十分吻合 . 这种苗木生长阶段的精确划分 , 为其它树种苗期的
科学研究奠定了基础 [2 ] . 乳源木莲 (Manglietia yuyuanensis )属木兰科 ,木莲属的高大乔木 ,是福建省的优
良乡土树种 [3 ] . 属于濒危树种 ,目前已很难采收到种子 ,严重制约了该树种的繁殖 . 通过对乳源木莲 1年
生苗高生长期进行划分 , 掌握其年生长规律 , 从而根据不同苗期的生长特点 , 提出具体的管理措施 , 提
高成苗率与苗木质量 , 为扩大乳源木莲人工造林提供良种壮苗 , 同时也为育苗工作者提供科学指导 .
1 材料与方法
1. 1 试验圃地概况
试验地设在本院苗圃 , 年平均气温为 19. 4℃ , 绝对最低气温为- 8℃ , 1月平均气温 9℃ , 年平均降雨量
为 1 768 mm, 平均相对湿度 80% , 霜期为 11月上旬至翌年 3月上旬 , 年生长期为 300 d, 圃地土壤较瘠薄 .
基金项目: 福建省教育委员会科学基金资助项目 ( JA99196) .
第 1作者简介: 刘春霞 ( 1975-) , 女 , 山西忻州人 , 硕士研究生 , 从事森林培育研究 .
收稿日期: 2002-10-30; 修回日期: 2002-12-10.
DOI : 10. 13324 /j . cnki . jfcf . 2003. 02. 018
1. 2 试验材料
试验所用种子来源于沙县郑湖乡 , 2000年 9月采收种子 , 于 2001年 3月 12日播种 . 播种后采用常
规育苗方法 , 筑高床 . 4月 30日开始在试验地内随机抽取 100株苗木作为固定标准株 , 在生长期内每隔
15 d定期测定苗高、 地径生长量 , 定株记载苗木的生长过程 .
1. 3 分析方法
出苗期通常是指从播种到幼苗地上部分出现真叶、地下部分出现侧根为止 . 乳源木莲出苗期较长 ,一
般约 1个月 ,相当于从播种 ( 3月 12日 )到出苗结束 ( 4月 30日 )的时期 . 着重讨论幼苗期与苗木速生期和
苗木生长后期的划分 . 由于苗木的生长量是连续性的 , 以每次测定的净生长量为 1个样品 , 那么这些样
品的次序是不能打乱的 , 生长时期的划分必须以这些样品的自然顺序进行 , 为此采用有序样品聚类法 (最
优分割法 ) .
将生长期内各月苗高净生长量按顺序编号 X 1 , X 2 , … , X i… , X 14 , 问题就转化为将这 14个有序样
本分成 3类进行聚类分析 [4~ 7 ] .
2 结果与分析
2. 1 苗高生长时期的生长曲线划分法
从苗木的整个生长过程来看 , 苗木生长呈现出规律性 , 不同树种其生长规律不同 . 出苗期通常是指
从播种到幼苗地上部分出现真叶、 地下生出侧根为止 ; 幼苗期是指从出苗期结束至幼苗高生长量大幅度
上升为止 ; 速生期是从苗木高生长量大幅度上升时开始 , 到高生长量大幅度下降时为止 ; 苗木生长后期
是苗木地上、地下充分木质化 ,进入休眠的时期 [1 ] . 着重讨论幼苗期、苗木速生期和苗木生长后期的划分 .
图 1 乳源木莲苗高生长速度年变化动态
Figure 1 The speed of th e h eigh t g row th of
Mangl iet ia yuyuanensis
从图 1可以看出 , 苗高生长的第 1个阶段从苗木
出土至 5月底 ( 48~ 78 d) ,这个时期可称为苗高生长初
期 , 即幼苗期 . 第 2个阶段从 6月开始至 8月底 ( 79~
168 d) ,这个时期称为苗高速生期 . 从 6月中旬开始至
7月中旬 ( 93~ 123 d)苗木加速生长 , 且在 7月中旬
( 123 d)苗高净生长量达到最大值 . 7月下旬 ( 124~
138 d)为苗高生长放缓期 ,这一阶段苗高生长放缓既是
苗木自身生长发育节律的体现 ,也与这一时期 ,苗木幼
小不适应气温的急剧升高有一定关系 . 8月 ( 139~
168 d)为苗高快速生长期 ,这一时期的苗高生长速度慢
于前一阶段 . 从 9月初 ( 169 d开始 )苗高开始以较小
的速度缓慢增长 , 这是由于气温开始下降的缘故 . 10月 ( 199 d)开始 , 随气温的逐渐降低 , 苗高的净增长
量快速减小 , 高生长速度急剧下降 , 至 12月 ( 259 d)停止生长 , 趋于稳定 . 这一时期为苗木生长后期 .
2. 2 苗高生长期的有序聚类划分
聚类分析是直接比较各事物之间的性质 ,将性质相近的归为一类 , 将性质差别较大的归入不同的类 ,
也即根据被观测的对象的各种特征 , 即反映被观测对象的特征的各变量值进行分类 . 有序样本聚类法已
在苗高生长时期的划分中被广泛应用 , 并取得了合理、 科学的结果 . 后来 , 不少研究者也采用过其它数
学方法 , 但在划分过程中 , 与有序聚类法相比 , 其主观性强 , 计算繁琐 [8~ 10 ] .
首先 , 根据下列公式计算样本间的类直径: D ( i , j ) = ∑j
K = i
(X K - X i j )
2
, ( i = 1, 2,… , 14, j = 1, 2,… ,
14; i < j ) . 结果见表 1. 其次 ,计算最小误差函数h[p0 (n, k ) ] = min
k≤ j≤ n {h[p ( j - 1) (k - 1) ]+ D ( j ,n ) } ,
结果如表 2. 最后 , 根据最小误差函数确定各类边界样本号 , 可得最后分类结果 . 根据表 2可将 14个有
序样本划分为 3类 . 查表得: h[p0 ( 14, 3) ]= 7. 350 , 相应的 j= 10+ 1, 说明精确最优解的分类中 , 首先
分出第 3类 G3= {X 11 , X 12 , X 13 , X 14} ,再把余下的 11个样本分成 2类 . 查表得知: h[p0 ( 10, 2) ]= 3. 542,
相应的 j = 4+ 1 , 最终聚类结果为: G2= {X 5 ,X 6 ,X 7 ,X 8 ,X 9 ,X 10 }; 依次类推 .
174 福 建 林 学 院 学 报 第 23卷
表 1 类直径的计算结果 D( i , j )
Table 1 The calculation result s of clas s diameter
样本号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1 0. 00
2 1. 07 0. 00
3 1. 12 0. 10 0. 00
4 1. 57 1. 04 0. 46 0. 00
5 9. 25 9. 25 6. 46 3. 18 0. 00
6 9. 67 9. 66 6. 50 3. 35 1. 57 0. 00
7 10. 97 10. 88 7. 03 3. 42 1. 16 0. 20 0. 00
8 13. 86 13. 56 8. 69 4. 19 1. 87 0. 98 0. 29 0. 00
9 14. 99 14. 54 9. 12 4. 28 1. 87 1. 03 0. 29 0. 11 0. 00
10 15. 39 14. 84 9. 19 4. 29 1. 98 1. 05 0. 41 0. 32 0. 06 0. 00
11 15. 72 15. 26 10. 01 5. 67 3. 88 2. 49 2. 20 2. 19 1. 31 0. 72 0. 00
12 16. 75 16. 40 11. 69 7. 97 6. 68 4. 71 4. 62 4. 49 2. 83 1. 54 0. 13 0. 00
13 22. 89 22. 75 19. 01 16. 30 15. 64 12. 51 12. 50 11. 82 8. 56 5. 68 2. 45 1. 30 0. 00
14 29. 47 29. 44 26. 51 24. 57 24. 30 19. 96 19. 75 18. 31 13. 45 9. 02 5. 19 2. 08 0. 04 0. 00
这种苗高生长时期的划分比传统的直观评定法更有实际意
义 , 相对于生长曲线划分法 , 在分类日期上更为精确 . 根据生长
曲线划分法分类 , 幼苗期为 4月 30日至 5月 31日 , 延续时间为
1个月 , 而经聚类分析 , 幼苗期延续到 6月 30日 , 约 2个月 . 在
苗木速生期与生长后期的划分中 , 曲线划分法与聚类划分法的结
果也有一定差别 . 可见 ,直观评定法具有更大的主观性与盲目性 ,
与聚类法相比 , 划分结果缺乏科学性 . 有序聚类法在苗木生长期
的划分中有着广阔的应用前景 .
根据聚类分析结果 , 将乳源木莲 1年生播种苗高生长过程划
分 4个生长期: 出苗期为 3月 12日至 4月 30日 , 幼苗期为 5月
1日至 6月 30日 ,苗木速生期为 7月 1日至 9月 30日 ,苗木生长
后期为 10月 1日至 12月 16日 (随气象因素的变动会略有波动 ) .
2. 3 各个苗期的育苗关键技术
乳源木莲属濒危树种 , 种子较少 , 发芽率偏低 , 且在育苗过
表 2 类直径表 D (i , j )
Tab le 2 Th e tab le of class diameterD ( i , j )
样本号 2 3
2 0. 000( 1)
3 0. 101( 1) 0. 000( 2)
4 1. 037( 1) 0. 101( 3)
5 1. 567( 4) 1. 037( 4)
6 3. 133( 4) 1. 567( 5)
7 3. 173( 4) 1. 771( 5)
8 3. 440( 4) 2. 549( 5)
9 3. 440( 4) 2. 600( 5)
10 3. 542( 4) 2. 617( 5)
11 5. 449( 4) 3. 542( 10)
12 8. 249( 4) 3. 672( 10)
13 16. 745( 12) 5. 991( 10)
14 16. 784( 12) 7. 350( 10)
程中病虫害严重 . 所以掌握关键育苗技术至关重要 , 对提高成苗率、 苗木质量、产量都有很大的影响 [11 ] .
根据乳源木莲 1年生播种苗的年生长规律 , 不同苗期的生长特点 , 其育苗技术如下 .
首先 , 苗圃地选择土壤肥沃的水稻田 . 播前进行细致整地 , 于 3月 12日播种 . 播种前 , 要筑高床 ,
以防止圃地积水 , 因为圃地积水是引发乳源木莲病害的原因之一 . 同时 , 对苗床进行消毒或在苗床上均
匀撒一层干净的黄心土 , 约 0. 5 cm , 然后撒播 , 再用一薄层黄心土将种子覆盖 . 然后用稻草覆盖 .
第二 , 出苗期 , 从 3月 12日至 4月 30日 . 当苗木开始出土时 , 应及时揭去稻草 , 搭盖荫棚 . 由于
此期幼苗娇嫩细弱 ,抗性很差 ,既怕烈日晒又怕暴雨淋 ,应及时保护幼苗出土 . 苗木出土后 ,每隔 7~ 10 d
喷药防病 (选用 800倍液的多菌灵、甲基托布津等 ) . 出苗期浇水最好采用喷雾式 .
第三 , 幼苗期 , 即从 4月 30日至 6月 30日 , 持续时间约 60 d. 前 30 d苗高生长缓慢 , 后 30 d苗高
生长加速 . 5月初苗木开始有分叉出现 ,叶片数量增加 ,但幼苗仍较幼嫩 . 育苗关键技术是采取保苗措施 ,
在 5月至 6月初阴雨天进行间苗移植 , 使苗木均匀分布 . 乳源木莲焦枯病一般从 6月开始发生 , 应定期
喷药 , 一旦发现病害苗木应及时拔除 . 灌溉要适时适量 , 及时松土除草 , 并在 6月中旬少量追肥 , 追肥
可施用低 N高 P的混合肥 , 以促进地下根系生长 , 给速生期打下良好的基础 . 此外 , 由于这段时期降雨
量较多 , 应特别注意排水 , 防止积水烂根 .
第四 , 速生期 , 即从 7月 1日至 9月 30日 , 持续时间约 90 d. 此期间苗高快速生长 , 地上和地下根
175第 2期 刘春霞等: 乳源木莲苗高年生长规律
系生长都很快 . 地上苗高生长量占全年生长量的 72% . 叶子的数量迅速增加 , 已有较多的分枝 , 形成较
完善的营养器官 . 此期是决定苗木质量的关键时期 , 应满足速生期所需的水、 肥和光照 , 所以 7月未至
8月初应及时拆除遮荫 , 加强肥水管理 , 15~ 20 d追肥 1次 , 前期施高氮低钾肥 , 后期多施磷、 钾肥 . 到
白露前 ,即 9月份停止施肥和灌溉 . 并于 7月中旬初次定苗 , 8月初待苗木生长稳定时最后定苗 . 在这个
时期要加强病害的防治工作 , 每隔 1周定期喷药 (多菌灵、甲基托布津等 ) .
第五 , 生长后期 , 即从 10月 1日至 12月 16日 , 苗高生长快速下降 , 到 12月份逐渐趋于停止 . 苗
木地上部分完全达到木质化 , 干物质量增加 . 这个时期的主要任务是促进苗木木质化 , 防止徒长 , 以提
高苗木对低温和干旱的抗性 . 入冬后应采取适当的御寒防冻措施 .
3 讨论
讨论乳源木莲苗高的年生长具有规律性 , 从曲线图上看 , 苗木从 5月开始 , 苗高生长开始呈加速增
长 , 一直到 8月底 , 净生长量于 7月中旬达到峰值 . 从 9月开始 , 净生长量开始下降 , 11月后生长逐渐
趋于稳定 . 以 2001年的实验数据为主 , 同时综合考虑 2000、 2002年的实验数据 . 苗木的生长由于受各
种环境因素的影响 , 曲线会有所波动 , 数值会有所变化 , 但总趋势不变 .由于在调查中间隔时间较长 (每
隔 10 d, 速生期 5 d, 定期观测 1次 ) , 故曲线图还不够精细 , 还需要更进一步的研究 .
通过聚类分析 , 乳源木莲 1年生苗木的苗高生长期可划分为 4个阶段 . 生长阶段的划分随环境因素
的变动略有波动 , 尤其是气温的高低 .
由于乳源木莲是耐荫性树种 , 幼苗需要遮荫 , 7月下旬至 8月上旬拆除遮荫 .
在育苗过程中 , 要筑高床 , 以防圃地积水 , 产生霉菌 , 引发病害及根系腐烂 . 从幼苗期开始 , 定期
喷药 , 一般每隔 7~ 10 d喷 1次 .
参 考 文 献:
[ 1] 孙时轩 . 造林学 [M ]. 北京: 中国林业出版社 , 1995. 64-73.
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(责任编校: 卢凤美 )
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