全 文 ：Vol. 34 No. 8
Aug. 2014
第 34卷 第 8期
2014年 8月
中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
Journal of Central South University of Forestry & Technology
收稿日期：2013-10-31
基金项目：江苏省“青蓝工程”资助项目；江苏高校优势学科建设工程资助项目
作者简介：圣倩倩（1989-），女，安徽固镇人，硕士，主要研究园林植物应用、园林植物栽培等；E-mail：njfu_sqq@126.com
通讯作者：祝遵凌（1968-），男，河南固始人，博士，教授。主要研究园林植物应用、园林植物栽培等；
E-mail：zhuzunling@aliyun.com
北美红栎 Quercus rubra属壳斗科 Fagaceae栎
属植物，落叶乔木，高可达 30 m，原产于加拿大
东南部和美国东部，是我国近几年来新引进的优
良彩叶树种。具有生长迅速、易移栽、抗污染、
抗寒抗旱、对土壤要求不严、适应性强等特性，
能在我国东北、华北、西北和长江中下游地区广
泛种植。当前我国对北美红栎的研究集中于引种
试验、硬枝嫁接、扦插繁殖技术的研究 [1-3]，而对
北美红栎在不同栽植密度下幼苗生长状况的研究
尚未见到相关报道。种群造林密度是人工林经营
的最重要内容，直接关系到造林成效的优劣，是
影响林分结构、林木生长、林地利用率及林分生
产力的关键因子 [4-5]。国外对密度制约的研究始于
20世纪 60年代 [6-8]。而国内也有学者开展了这方
面的研究，但主要以农作物为研究对象 [9-10]，而对
观赏植物的研究较少。通过对北美红栎在不同栽
植密度的育苗试验、选择出对北美红栎生长发育
影响较好的栽植密度，为北美红栎在今后的繁殖
推广中提供技术依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于南京林业大学花房内空旷场地，
其地理位置为 32°08′N，118°20′E，属于中纬度北
亚热带北缘的北亚热带季风气候，雨量充沛，年
栽植密度对北美红栎幼苗生长影响及评价
圣倩倩 1a，文 冰 1a,2，祝遵凌 1a,1b
(1. 南京林业大学 a.风景园林学院；b. 艺术设计学院，江苏 南京 210037；
2. 天津市市政工程设计研究院，天津 300051)
摘 要：以 4种栽植密度 [株行距分别为 A1(5 cm*5 cm)、A2(10 cm*10 cm)、A3（15 cm*15 cm)、A4(20 cm*20
cm) ]下的北美红栎幼苗为材料进行容器育苗对比试验，研究不同栽植密度下北美红栎容器苗苗高、地径生长和
各生物量积累规律，利用相关性分析、主成分分析对北美红栎的栽植密度进行综合评价，结果表明：不同栽植
密度对北美红栎容器苗生长影响差异显著，A4(20 cm*20 cm)组栽植密度的苗高、地径生长量以及各生物量表现
值最大，说明其最有利于北美红栎容器苗生长。
关键词：北美红栎；栽植密度；容器育苗；评价
中图分类号：S723.1 文献标志码：A 文章编号：1673-923X(2014)08-0074-04
Effects of planting density on growth of Quercus rubra seedlings
SHENG Qian-qian1a, WEN Bing1a,2, ZHU Zun-ling1a,1b
(a. Institute of Landscape Architecture; b. College of Art and Design; Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, Jiangsu, China)
Abstract: By taking Quercus rubra container seedlings as the tested materials, with four kinds of planting density [A1(5 cm×5 cm),
A2 (10 cm×10 cm), A3 (15×15 cm), A4(20 cm×20 cm)], the comparative experiments of container seedlings were conducted. The
growth and accumulation rhythm of height, diameter and biomass with different ratio of planting density were investigated, the effects
of different planting density on Q. rubra container seedlings were comprehensively evaluated by adopting methods of correlation
analysis, principal component analysis. The results show that different planting density had signifi cant infl uence on north American red
oak container seedling growth, the planting density group A4(20cm×20cm) presented the highest increment values of seedling height,
ground diameter and each organs biomass values, so A4 is the most suitable for north American red oak container seedling.
Key words: Quercus rubra; planting density; container seedlings; growth assessment
75第 34卷 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
降水量 1 106 mm，年平均温度 15.4℃，年极端气
温最高 39.7℃，最低 -13.1℃。日照时数 2 212.8 h，
日照百分率 49%，相对湿度 79%，无霜期 137d。
试验地地势平坦，排水良好。
1.2 基质来源与配比选择
1.2.1 基质来源
试验用的容器栽培基质为当地树林表层土、
珍珠岩、蛭石、泥炭土。当地树林表层土直接从
南京林业大学后山人工挖取，珍珠岩购自信阳市
港虹保温材料有限公司生产的大颗粒珍珠岩，蛭
石购自河北灵寿县腾达矿产品加工厂生产的普通
蛭石，泥炭土购自吉林省永吉县双河绿洲草炭厂
生产的泥炭土。
1.2.2 容器规格
育苗容器为购自南京金桥市场的 40 cm×60
cm×18 cm的塑料筐，在塑料筐下垫一定数量砖
块防止植物根的穿容器生长。
1.2.3 处理方法
试验分为 4个密度对照处理，分别为 A1(5
cm×5 cm)、A2(10 cm×10 cm)、A3(15 cm×15
cm)、A4(20 cm×20 cm)。土壤材料全部取自南京
林业大学后山表层土。
将生长旺盛，苗高、径高、根茎粗大体均匀
一致的刚出圃的北美红栎幼苗随机选取按照表 1
密度设置装入容器筐中，相互对比进行田间试验
设计，4个相互对照处理组，每组重复 10次。
1.3 数据测定及处理
试验于 2012年 5月 5日进行，北美红栎幼苗
移栽入塑料筐内一个月内，考虑到测量幼苗地径
时游标卡尺容易伤及植物幼嫩的茎杆，选择让北
美红栎幼苗适应一个月后再进行测量。
日常数据测定：日常数据测定从 2012年 6月
5日开始，至 2012年 9月 5日结束，每隔 15日测
定一次苗高、地径，共测 7次。
破坏性数据测定：9月北美红栎生长期结束后，
将苗木小心挖出，不损坏根地洗净泥土，用标签
纸分类标记后测量以下各项数据：茎杆长度、主
根长度、茎鲜重、根鲜重、茎干重、根干重。其
中茎长度、主根长度用普通标尺测量；测量湿重
时，将幼苗洗净后至阴凉通风处风干 10分钟后，
用电子天平分株测量；测量干重时将秤完鲜重的
幼苗分株装入信封中，放入烘干箱中在 110℃下烘
烤 30 min杀青后，在 80℃下烘烤 24 h至恒重，烘
干后用电子天平分株称量。同时记录各部分测量
数据。
数据处理由 SPSS19.0软件完成，采用单因素
分析法（One-Way ANOVA）分析方差，采用最小
显著差异法（LSD）进行多重比较，图表绘制采用
Excel软件完成。
2 试验结果与分析
2.1 不同栽植密度对北美红栎苗苗高、地径生长
的影响
苗高、地径是评价苗木质量等级的重要指
标 [11]。对不同密度处理下的北美红栎幼苗进行不
同时间苗高增量比较分析，不同密度处理对于北
美红栎幼苗苗高生长增量有明显的影响。栽植密
度 A4的每个时间段的苗高增长量显著大于其他密
度处理组的； A4的地径数值为各基质处理组中的
最大值；A1组地径增长比率相对较低。说明 A4
组栽植密度最适宜北美红栎的育苗生长。
2.2 不同栽植密度对北美红栎幼苗主根长、茎长、
根茎长度比的影响
不同栽植密度处理对主根长度影响差异显著
图 1 不同密度处理下苗高增量和地径增量比较
Fig.1 Comparison of seedling height increment and diameter increment under different densities
圣倩倩，等：栽植密度对北美红栎幼苗生长影响及评价76 第 8期
（p＜ 0.05）。A4组的主根是 6个处理组中最长的，
并显著大于其他密度处理，达到 16.83 cm，A4组
对主根长的影响极显著高于基质 A2和 A1。A4组
的根茎长度比与其余几组之间存在极显著差异，
达到最大值 0.88。
表 1 不同密度处理下主根长、茎长、根茎长度比的影响
Table 1 Effects of main root length, stem length, root
length ratio under different densities
密度
单项指标
主根长 /cm 茎长 /cm 根茎长度比
A1 7.46±0.05aA 16.76±1.51aA 0.44±0.03aA
A2 8.86±0.90aA 19.16±0.30aA 0.46±0.05aA
A3 9.56±0.95aA 20.40±1.90aA 0.46±0.02aA
A4 16.83±9.45abB 19.08±17.15aA 0.88±0.03abAB
† 表中数据为平均值±标准差；同一列不同小写字母表示差异显著
（P＜0.05）；不同大写字母表示差异极显著（P＜0.01）。下同。
2.3 不同栽植密度对北美红栎幼苗各生物量的影响
不同栽植密度处理对各生物量的影响表现显著。
在根鲜重方面，处理组 A4为其最大值，达到 8.80
g，A1为最小值 4.60 g。A4的根鲜重表现显著大于
A3，极显著大于 A1达 0.0056。在茎鲜重方面，A4
组达到最大值 4.47g，A1为最小值。不同基质配方
对茎鲜重的影响表现显著 P=0.0401（P＜ 0.05）。
在根干重、茎干重、根茎干重比、全株干重方面，
各处理之间差异不显著，但A4处理组的各干物质重
量均达到最大值，说明A4处理组北美红栎生长最好。
2.4 栽植密度各指标评价
2.4.1 栽植密度各指标之间的相关性分析
从相关系数矩阵可看出，除苗高与其他指标
相关性较小外，其他指标之间均存在极显著或显
表 2 不同密度处理对北美红栎各生物量的影响
Table 2 Effects of different density treatments on biomass of Quercus rubra
密度
单项指标
根干重 /g 茎鲜重 /g 根鲜重 /g 茎干重 /g 根茎干重比 全株干重 /g
A1 4.60±0.57Bb 2.77±0.37bA 2.61±0.55aA 1.87±0.19aA 1.39±0.16aA 4.48±0.74aA
A2 6.37±0.58aAB 3.02±0.59bA 3.32±0.24aA 1.81±0.31aA 1.88±0.39aA 5.12±0.29aA
A3 7.44±0.46aA 3.48±0.23abA 3.90±0.57aA 2.17±0.26aA 1.80±0.20aA 6.08±0.77aA
A4 8.80±1.53aA 4.47±0.44aA 4.37±1.00aA 2.83±2.45aA 1.19±0.78aA 5.40±3.37aA
著相关（表 3），从而使它们所提供的信息发生了
重叠，由于各指标在植物栽植密度中所起的作用
有所不同，因此直接利用这些指标对植物幼苗进
行综合评价，会产生较大偏差。
表 3 北美红栎的11个指标间相关系数矩阵†
Table 3 Correlation coefficient matrix of 11 indicators Quercus rubra
指标 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11
X1 0.178 0.117 -0.303 0.176 -0.038 -0.176 0.221 0.123 0.136 -0.053
X2 0.971
** -0.908** 0.999** -0.837 0.363 -0.792** 0.941** -0.767** -0.922**
X3 -0.926
** 0.977** -0.803** 0.386 -0.792** 0.955** -0.801** -0.872**
X4 -0.918
** 0.642* -0.434 0.657* -0.904** 0.729* 0.774*
X5 -0.834
** 0.371 -0.793* 0.946** -0.774* -0.918**
X6 -0.477 0.788
* -0.776* 0.719* 0.834**
X7 -0.533 0.465 -0.677
* -0.337
X8 -0.701
* 0.752* 0.909**
X9 -0.894
** -0.763**
X10 0.633
*
† *表示P ＜ 0. 05 的显著水平，**表示P ＜ 0. 01 的显著水平。X 1：苗高增量；X 2：地径增量；X3：主根长；X 4：茎长；X 5： 根茎长度比；X 6：根鲜重；
X7：茎鲜重；X8：根干重；X9：茎干重；X10： 根茎干重比；X11：全株干重。下同。
2.4.2 各指标的主成分分析
对 11个指标在不同基质处理下的均值进行主
成分分析，结果如表 4所示，第一主成分贡献率
达 80.881%，已经对大多数数据信息给出了充分概
括，因此确定提取这一个主成分，本文共提取两
个主成分，这样将原来 11个单项指标转换成了 2
个新的相互独立的综合指标，分别用 C1，C2表示。
根据各综合指标的贡献率大小即可知道它们的相
对重要性，同时根据 11个指标指标在不同基质下
平均值的标准化值及各综合指标的指标系数求出
77第 34卷 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
每一树种的综合评价值。如表 5所示，A4组的综
合评价值最高为 7.598，说明在此栽培密度培养下
北美红栎生长效果最好。
表 5 各基质综合指标值和综合评价值
Table 5 The comprehensive index of each planting density
group value and the value of comprehensive
evaluation
排序
综合指标值
综合评价值 处理组
C1 C2
1 8.897 2.103 7.598 A4
2 7.391 3.609 6.150 A1
3 7.143 3.857 5.990 A3
4 6.345 4.655 5.629 A2
3 结论与讨论
A1(5 cm*5 cm)、A2(10 cm*10 cm)、A3(15*15
cm)、A4(20 cm*20 cm)等四种栽植密度间的高、径、
各生物量有显著差异。苗高与地径生长，A4(20
cm*20 cm)几乎始终居首位，而主根长与茎长、根
茎干重与鲜重生长，A4(20 cm*20 cm)始终处于最
优。任何单一指标的测定与研究都不能有效准确
地评价不同栽植密度对北美红栎的影响，因此，
利用苗高、地径、根茎生长、林分生物量等指标
进行综合评价是比较科学合理的。本结果与张建
军等 [12]等通过对黄土区刺槐水土保持林合理密度
的研究，得出幼林的密度应该控制在 2300株 /hm2
以内相一致。但造林密度是关系到林木生长能否
合理、有效利用有限的天然降水及土壤贮水，以
提高单位面积产量的重要因素 [13]，虽然本试验四
种栽植密度均符合，但为了充分利用资源，A4(20
cm*20 cm)组栽培密度是北美红栎容器育苗的最佳
选择。由于本试验仅对不同栽植密度下北美红栎
的苗高、地径及各生物量进行了初步研究，对于
生理生化、光合特性、矿物元素等方面有待进一
步研究和探讨。
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[本文编校：吴 彬 ]
表 4 各综合指标的系数及贡献率
Table 4 Coefficients of comprehensive index and contribution rate
指标 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 贡献率 /%
C1 0.881 0.298 0.999 -0.997 0.973 -0.886 0.849 -0.931 1.000 -0.979 -0.873 80.881
C2 0.473 0.955 -0.051 -0.076 -0.232 0.463 0.528 0.365 0.029 -0.203 0.488 19.119