全 文 ：文章编号:1006-1126 (2005)03-0127-05
榉 树 容 器 苗 苗 木 分 级 与 种 源 研 究
资助项目:云南省重点科技攻关项目 “红木类珍贵用材树种培育试验与示范”
作者简介:付玉嫔 , 女 , 助理研究员 , 主要从事森林培育研究工作。
付玉嫔 , 祁荣频 , 李玉媛
(云南省林业科学院 , 昆明　650204)
摘　要:对云南省易门 、 双柏 、 师宗及浙江平湖 4个地点采集的榉树种子进行容器育苗 , 8月龄时对 4 个种源进
行苗木分级标准探讨 , 同时对其生长量进行了比较分析。研究结果:苗木生长可分为三级;综合各项指标 , 4 个
种源生长优势顺序为:双柏>易门>平湖>师宗。
关键词:榉木;种源;容器苗;苗木分级;生长量
中图分类号:S723　文献标识码:A
　　榉树 (Zelkova scheideriana), 榆科大乔木 ,
在滇中 、 滇东南 、滇南都有分布 , 由于经济价值极
高 , 人们对榉树资源肆意掠夺 , 现已极少有成片天
然林分布 , 多呈星散分布 。现存大树多为发育不良
的植株 , 除庙宇周围及水源林尚保存有少量生长较
好的大树植株外 , 野生资源中干形通直 、圆满的极
少。核果 9 ～ 11月成熟。根据我们多年资源调查掌
握的种源情况 , 确定在师宗县 、双柏县 、易门县三
个种源区选择生长良好 , 无病虫害 , 干形通直的壮
龄母树采集种子 。同时从浙江平湖引进 1个种源 。
结合榉树培育研究项目的开展 , 采用逐步聚类分析
的方法对 4个种源区容器苗的苗木分级标准进行研
究 , 期望为榉树人工林培育中的用苗质量提供一些
依据 。
1　实验材料及研究方法
1.1　种源区概况
2003年 10 ～ 11月分别在云南的易门 、双柏 、
师宗及浙江的平湖 4个种源区收集到了榉树种子 ,
种源区的自然概况见表 1 。
表 1　种源区自然概况
种源区 采集时间 海拔 (m) 年均温 (℃) 年均最高气温 (℃) 年均最低气温 (℃) 年降雨量 (mm)
师宗 10月底 1 844 13.9 19.8 10.0 1 377
易门 11月底 1 649 16.6 23.8 11.1 　 979.8
双柏 10月底 1 968 15.0 20.2 11.8 1 065
浙江平湖 11 月 2.8 15.7 1 170
1.2　育苗地概况
收集 4个种源的种子后 , 集中在师宗县龙庆乡
龙庆进行播种。龙庆乡位于曲靖 、 红河 、文山三州
市邻县交界处 , 地处 103°43′～ 103°53′E , 24°42′～
24°52′N , 境内地势东北高 , 西南低 , 东南暖流由
南往北迂回全境与北方南下季风交错 , 加之东北与
西南海拔悬殊大 , 从而形成 “十里不同天” 的热 、
温 、 寒三带立体气候 。试验地龙庆位于龙庆乡的中
部 , 属温带气候 , 平均气温 14℃, 无霜期 180 ～
265 天 , 年降水量 1 450 mm , 该地区红壤和石灰
岩土壤 , 试验地是红壤 , 土壤瘠薄 , 易板结。
1.3　试验材料
4个种源种子经过 60 小时浸种处理 , 并用多
菌灵处理 24 小时后 , 于 2003年 1 月播种在圃地。
苗床经过 2次消毒处理 。播种后 15 ～ 20天开始出
苗 , 小苗长出 2对真叶时移植到容器中进行培育。
第 34 卷　第 3 期
2005 年 9 月 　　　　　　　　　　　　　
广 西 林 业 科 学
Guangxi Forestry Science
　　　　　　　　　　　　　　　Vol.34　No.3
Sep.2005
1.4　研究方法
苗木出圃须进行分级 , 等级较低不合格的苗木
不能上山 。对 4个种源 8月龄的容器苗进行分级标
准探讨 , 各个种源分别随机抽取 50 株样苗 , 观测
其苗高 、 地径 、 冠幅 、主根长 、高径比 、茎叶含水
率 (木质化程度)、 全株鲜重 、干重及地上 、 地下
部分的生物量等 10 个生长指标。经相关分析后确
定分级指标 , 采用逐步聚类分析进行分级标准的确
定。同时对不同种源的苗木生长进行比较分析。
2　结果与分析
2.1　分级指标的确定
反映苗木个体质量的指标很多 , 如生物量 、 地
径 、 苗高 、根系生长状况等 , 但是由于各质量指标
间相关极为密切 , 利用多个指标进行衡量 , 其信息
大部分是重叠的 , 信息重叠的质量指标不但会产生
统计上的错误 , 且不直观 , 有的指标也难以测量 ,
在生产上无法应用 。因此有必要从这些相关因子
中 , 提取既能反映苗木质量 , 又易于测量 , 便于应
用的少数较直观的指标 , 用于苗木分级 。
通过对 4 个种源的苗高 、 地径 、 冠幅 、 主根
长 、 高径比 、茎叶含水率 (木质化程度)、 全株鲜
重 、干重及地上 、 地下部分的生物量等 10 个指标
进行相关分析 , 从而确定各个种源的分级指标。
相关分析距阵表明 4个种源的结果基本一致 ,
表现为全株鲜重为相关的中心 , 并且与各项测定因
子相关十分紧密 , 最能体现苗木质量 , 说明苗木干
物质积累得越多 , 苗木质量越好。各项测定因子与
全株鲜重的相关紧密顺序为全株干重 、 地上干重 、
地下干重 、 地径 、 苗高 、 冠幅 、 高径比 、 主根长 ,
并与茎叶含水率呈现负相关 。在进行苗木出圃分级
时 , 苗木的生物量虽然最能体现苗木质量 , 但在生
产中可操作性和直观性较差 , 而与其相关紧密的地
径和苗高两个指标可操作性和直观性都强 , 在生产
中容易测量。因此 , 统一将 4个种源的分级指标确
定为地径和苗高。
2.2　不同种源容器苗分级标准的计算及比较
聚类分析所依据的基本原则是比较属性中各样
本反映出来的性质 , 将性质相近的属性分在同一
类 , 而将差别较大的分在不同类 , 确定区分事物性
质的聚类标志 。对于苗木分级 , 则是指利用质量指
标来划分苗木个体的相似程度。经过相关分析后确
定以苗高和地径作为苗木的质量分级指标是既直观
且具有可操作性的 。在统计学上以定义各指标之间
的距离来确定苗木个体的相似程度 , 即距离越小则
其相似程度越大。本文使用欧氏距离公式 , 采用逐
步聚类分析方法进行样苗分级。公式:
dij= (Hi-Hj)+ (Di-Dj) (1……… )
2.2.1　数据标准化
为使数据值能在同一水平上进行计算分析比
较 , 必须对所有观测数据进行标准化 。公式为:
Zij=(X ij-X i(min))/ (Xi(max)-X i(min))
(2……………………………………………… )
式中:Zij ———标准化值;i———苗高或地径;
j———所观测的样苗号 (1 , 2 , 3……50);Xi(max)、
Xi(min)———所观测的总体样本中的苗高或地径的最
大 、 最小值。利用公式计算求得各种源苗高和地径
的标准化值见表 2。
表 2　榉木不同种源容器苗的苗高及地径标准化值
苗号 师宗种源苗高 地径
易门种源
苗高 地径
双柏种源
苗高 地径
平湖种源
苗高 地径
1 0.60 0.80 0.39 0.52 0.87 0.52 0.43 0.36
2 0.43 0.45 0.26 0.23 0.78 0.36 0.40 0.38
3 0.77 1.00 0.53 0.39 0.89 0.50 0.30 0.45
4 0.44 0.45 0.56 0.48 0.91 0.45 0.13 0.03
5 1.00 0.68 0.44 0.50 0.25 0.14 0.08 0.18
6 0.44 0.07 0.73 0.66 0.70 0.41 0.48 0.56
7 0.79 0.98 0.55 0.50 0.74 0.91 0.16 0.26
8 0.11 0.07 0.50 0.66 0.72 0.45 0.39 0.42
9 0.44 0.39 0.66 0.32 0.66 0.27 0.43 0.79
10 0.34 0.32 0.47 0.70 0.69 0.50 0.27 0.38
11 0.14 0.27 0.61 0.16 0.93 0.77 0.71 0.88
12 0.61 0.59 0.05 0.04 0.44 0.09 0.58 0.65
128 广 西 林 业 科 学　　　　　　　　　　　　　　　　　第 34 卷
　续表 2
苗号 师宗种源苗高 地径
易门种源
苗高 地径
双柏种源
苗高 地径
平湖种源
苗高 地径
13 0.40 0.39 0.37 0.43 0.72 0.43 0.65 0.77
14 0.41 0.45 0.74 0.41 0.39 0.00 0.74 0.86
15 0.17 0.30 0.50 0.39 0.56 0.41 0.57 0.80
16 0.54 0.45 0.74 0.73 0.63 0.36 0.21 0.30
17 0.23 0.16 0.84 0.48 0.61 0.30 0.31 0.30
18 0.39 0.29 0.73 1.00 0.33 0.16 0.03 0.32
19 0.24 0.16 0.48 0.38 0.79 0.34 0.34 0.35
20 0.49 0.46 0.56 0.52 0.29 0.16 0.35 0.15
21 0.50 0.48 0.95 0.96 0.15 0.16 0.48 0.47
22 0.59 0.61 0.63 0.50 0.29 0.09 0.57 0.47
23 0.40 0.63 0.87 0.59 0.72 0.36 0.57 0.67
24 0.20 0.23 0.50 0.89 0.74 0.27 0.39 0.42
25 0.34 0.14 0.94 0.95 0.51 0.32 0.78 0.94
26 0.09 0.00 0.39 0.43 0.40 0.11 0.64 1.00
27 0.16 0.05 0.42 0.23 0.44 0.41 0.34 0.65
28 0.30 0.32 0.29 0.29 0.77 1.00 0.63 0.71
29 0.21 0.36 0.55 0.75 0.42 0.34 0.74 0.73
30 0.26 0.30 0.31 0.36 0.93 0.41 0.13 0.05
31 0.39 0.32 0.48 0.25 0.55 0.32 0.10 0.06
32 0.24 0.41 0.27 0.55 0.38 0.36 0.29 0.32
33 0.54 0.52 0.40 0.25 0.31 0.11 0.49 0.61
34 0.29 0.48 0.29 0.41 0.64 0.50 0.00 0.00
35 0.00 0.05 0.40 0.23 0.53 0.36 0.29 0.26
36 0.43 0.21 0.40 0.27 0.84 0.45 0.43 0.23
37 0.61 0.43 0.35 0.36 0.46 0.36 0.49 0.35
38 0.23 0.14 0.31 0.20 0.08 0.05 0.53 0.52
39 0.34 0.20 0.00 0.00 0.00 0.05 0.42 0.33
40 0.24 0.30 0.50 0.36 0.14 0.20 0.53 0.67
41 0.24 0.30 0.40 0.59 0.55 0.18 1.00 0.95
42 0.23 0.34 0.27 0.18 0.21 0.02 0.71 0.95
43 0.11 0.13 0.73 0.68 0.61 0.68 0.19 0.44
44 0.49 0.41 0.71 0.43 0.81 0.93 0.65 0.45
45 0.24 0.18 0.52 0.57 1.00 0.86 0.30 0.27
46 0.24 0.41 0.34 0.39 0.79 0.57 0.21 0.35
47 0.26 0.23 0.37 0.30 0.57 0.68 0.55 0.68
48 0.44 0.48 0.27 0.25 0.40 0.48 0.29 0.53
49 0.21 0.25 1.00 0.89 0.85 0.43 0.64 0.77
50 0.41 0.46 0.74 0.50 0.06 0.11 0.69 0.92
129第 3 期　　　　　　　　　　付玉嫔 , 祁荣频 , 李玉媛:榉树容器苗苗木分级与种源研究
2.2.2　逐步聚类分级
先对苗木进行初始分级 。以苗高 、 地径值分
级 , 苗木可按 “高大 ———矮小” 的顺序排列 , 即样
苗可按 “ ∑标” 由大到小排序 (∑标=H 标+D
标)。将各种源的 50株样苗绘制成 “ ∑标” 的一维
坐标排序图。从排序结果将苗木分为 3个小群体即
为三级 , 即完成苗木的初始分级。
利用数学公式对各个种源初始分级的结果进行
修改 , 以改正人为分级的错误 。将初始分级的 3个
群体 , 分别计算苗高 、地径标准化值的平均数 , 并
以平均数作为该级的凝聚中心 , 根据欧式距离公式
计算各样苗与相邻凝聚中心的距离 d , 样苗距离哪
个凝聚中心最近 , 即归为哪一级 (最短距离法)。
每次修改后 , 如有变化 , 需按新的分级重新计算凝
聚中心和距离 。如此反复进行直到完全没有变化 ,
分级即结束。
2.2.3　临界值的确定
逐步聚类分级的结果是各级苗木聚集在以该级
的凝聚中心为圆心 , 以 d为半径的圆内。超大的苗
木在 I 级苗的上方 , 过小的苗木则在 Ⅱ级苗的下
方 , 因此只要求出 I 、 Ⅱ级苗的下限 , 可准确地确
定各级别的界限 。将各种源的最终修改分级的 I 、
Ⅱ级苗的凝聚中心绘在方格纸上 , 求出半径 d (d
= KS 2H标+S 2D标 , 式中 K =1 , S 2H标 、 S 2D标分别
是苗高和地径的标准化值的标准差。), 在图上即可
读出 I 、 Ⅱ级苗的下限值 (见表 3)。根据求出的下
限值得出各种源的最终分级结果 (表 4)。
表 3　4 个种源的 I、 Ⅱ级苗的下限值
种源 圆半径
d1 d2
最终修改的凝聚中心
I 1 Ⅱ 2
I 、 Ⅱ级苗的下限值 (原始值)
I Ⅱ
师宗 0.122 0.249 (0.44 0.44) (0.27 0.27) H≥45.8 , D≥0.41 H≥33.9 , D≥0.31
易门 0.222 0.178 (0.62 0.62) (0.34 0.30) H≥57.44 , D≥0.53 H≥40.08 , D≥0.35
双柏 0.146 0.231 (0.64 0.52) (0.47 0.29) H≥61.78 , D≥0.52 H≥52.7 , D≥0.42
平湖 0.179 0.237 (0.56 0.68) (0.31 0.35) H≥56.12 , D≥0.55 H≥36.87 , D≥0.33
　　表 3显示 , 4 个种源的分级标准有一定的差
异 , 其中双柏种源的容器苗分级标准要高一些 , 其
次是易门和浙江平湖的榉树容器苗 , 二者的分级标
准差异不大 , 师宗的榉树容器苗分级标准最低 。在
苗木培育出圃过程中应该区别对待 , 尽量用合格苗
木上山造林。
表 4　4 个种源的最终分级结果
种源 Ⅰ级苗 Ⅱ级苗 Ⅲ级苗
师宗
1 3 4 5 6 7 9 12
16 20 21 22 33 37 44 48
2 10 11 13 14 15 18 23
25 28 29 30 31 32 34 36
39 40 41 42 46 50
8 17 19 24 26
27 35 38 43 45
47 49
易门
6 8 9 10 14 16 17 18
21 22 23 24 25 29 43 44
49 50
1 3 4 5 7 11 13 15
19 20 26 27 30 31 32 33
34 35 36 37 40 41 45 46
47
2 12 8 38 39
42 48
双柏
1 2 3 4 6 7 8 9
10 11 13 19 23 24
28 30 34 36 43 44
45 46 47 49
15 16 17 25 27 29 31 32
35 37 41 48
5 12 14 18 20
21 22 26 33 38
39 40 42 50
平湖
9 11 12 13 14 15 22 23
25 26 28 29 41 42 44 47
49 50
1 2 3 6 8 10 17 19
20 21 24 27 33 36 37 38
39 40 48
4 5 7 16 18
30 31 32 34 35
43 45 46
2.3　不同种源生长量的比较分析
从各种源分级标准的比较分析中可以看出 , 它
们的生长量存在差异 , 通过对它们的各个生长量指
标进一步方差分析 (表 5), 显示不同种源间苗高 、
130 广 西 林 业 科 学　　　　　　　　　　　　　　　　　第 34 卷
地径 、冠幅 、高径比 、全株鲜重 、 全株干重 、地下
部分干重等 7个指标均表现出差异极显著 , 地上部
分干重表现为差异显著。综合各项指标 , 各种源生
长优劣顺序为:双柏>易门>平湖>师宗 。说明 ,
在苗木培育期间 , 双柏 、易门 、 平湖 3个种源表现
出比乡土种源 ———师宗种源更强烈的生长趋势 , 都
能适应当地的生长环境 。
表 5　不同种源的生长量方差分析结果
种源 苗高(cm)
地径
(cm)
冠幅
(cm) 高径比
全株鲜重
(g)
全株干重
(g)
地上部分
干重 (g)
地下部分
干重 (g)
茎叶含
水率 (%)
主根长
(cm)
师宗 40.54 0.36 18.12 1.95 8.66 3.77 2.71 1.06 0.56 22.28
易门 50.40 0.44 22.93 2.30 11.50 4.87 3.41 1.44 0.59 22.74
双柏 57.54 0.46 21.53 2.53 15.08 6.11 4.53 1.58 0.59 23.59
平湖 46.29 0.43 18.62 2.16 12.91 5.64 3.89 1.76 0.58 23.71
F 值 12.184 4.4066 3.9422 4.2667 5.4555 5.5042 3.7824 4.6808 0.6939 0.519
F0.05 2.6506 ＊
F0.01 3.8808 ＊＊ ＊＊ ＊＊ ＊＊ ＊＊ ＊＊
3　结论
根据研究分析 , 最能体现苗木质量的指标是苗
木累积的生物量 , 即苗木的全株鲜重 , 但其可操作
性差 , 不容易测量。因此选择与其相关紧密的地径
和苗高 2个指标对榉树容器苗进行苗木质量分级 ,
具有较强的可操作性 (在生产过程中容易测得)和
直观性 。依据各种源的地径和苗高 2 个生长指标 ,
利用逐步聚类分析对 4个种源进行苗木分级 , 最终
分级标准为:双柏种源 , Ⅰ级:H ≥61.78 , D≥
0.52 , Ⅱ级 , 61.78Ⅲ级 , H <52.7 , D<0.42;易门种源 , Ⅰ级:H
≥57.44 , D ≥0.53 , Ⅱ级 , 57.44 0.53湖种源 , Ⅰ 级:H ≥56.12 , D ≥0.55 , Ⅱ级 ,
56.1236.87 , D<0.33;师宗种源 , Ⅰ级:H ≥45.8 , D
≥0.41 , Ⅱ级 , 45.8Ⅲ级 , H <33.9 , D<0.31 。此外 , 壮苗还应具备
枝叶繁茂 、 色泽正常 、 木质化程度高 、 无病虫危
害 、 无机械损伤并具有饱满的顶芽。
试验研究得出 , 4 个种源间苗高 、 地径 、 冠
幅 、 高径比 、 全株鲜重 、全株干重 、 地下部分干重
等 7个指标均表现出差异极显著 , 地上部分干重表
现为差异显著 。双柏 、 易门 、平湖这 3个种源在师
宗表现出良好的苗期生长。
在实际生产中 , 由于各地的立地条件不同 , 苗
木质量可能存在差异 , 各地应视具体情况而定 。以
上分级标准仅就各种源苗在师宗育苗生产中苗木质
量分级提供参考依据。
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131第 3 期　　　　　　　　　　付玉嫔 , 祁荣频 , 李玉媛:榉树容器苗苗木分级与种源研究