全 文 ：　第 3期 内 蒙 古 林 学 院 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Vo l. 20　 No. 3　 1998年 8月 JOURNAL O F INN ER MON GOLIA FORESTRY COLLEGE Aug . 1998
毛乌素沙地臭柏变异类型的研究
李云章 1　温国胜 1　李春和 2
( 1. 内蒙古林学院 ,呼和浩特 , 010010　 2. 内蒙古自治区计划委员会 ,呼和浩特 , 010000)
　　摘　要　通过对毛乌素沙地臭柏天然灌丛的调查研究 ,运用数量化理论Ⅰ 的方法 ,将
毛乌素沙地的臭柏变异类型分为黄绿直立型 ,灰绿匍匐型 ,灰绿直立型和灰绿垂枝型。
关键词　毛乌素沙地　臭柏　变异类型　数量化理论Ⅰ
中图资料分类号　 S718. 42　 S791. 40
　　臭柏 ( Sabina Vulgaris Ant. )是我国干旱 ,半干旱地区防风固沙和保持水土的重要针叶灌
木树种 ,适宜扦插繁殖 ,也是我国北方园林绿化的优良材料。臭柏的天然分布区主要在内蒙古、
陕西、青海、新疆等地 ,其中以内蒙古毛乌素沙地分布集中连片 ,生长旺盛 ,形成独特的固沙群
落。长期以来 ,生长在毛乌素沙地的天然臭柏灌丛在自然选择作用下 ,形态上发生了明显变异 ,
形成了不同的形态类型。不同类型防风固沙、保持水土的效果也不同 ;不同类型 ,树形各异 ,树
姿多样 ,观赏价值和美化效果不同。研究臭柏的形态变异特征 ,明确变异性状间的相关性 ,选择
具有生态效益、经济效益和观赏价值的优良类型 ,用于林业生产 ,是一条投资少、见效快、效益
高的良种选育途径 ,同时优良类型又是理想的杂交育种和无性系育种的原始材料。
1　研究材料和观测方法
在沙丘不同部位设置样方 ,对样方内开花结实的灌丛分别雌雄株观测营养器官和繁殖器
官的变异特征。
2　划分类型的依据和标准
2. 1　划分类型的依据
臭柏由于受环境和自然授粉等因素的长期影响 ,其形态特征已产生了许多变异。根据臭柏
的形态变异特点 ,特别是变异明显 ,易于识别以及便于研究和生产上推广应用的形态特征进行
划分。
2. 2　划分类型的标准
臭柏是干旱、半干旱地区珍贵的灌木树种 ,存在着广泛的变异 ,这次划分类型主要以固沙
效果和观赏价值作为标准进行 ,即要求不同类型有多方面的防护效果以及绿化配置用途和园
林美化效果。 划分类型是依据不同变异性状进行 ,入选性状间要有明显变异 ,能以质或量上的
差异为标准进行区别。
3　变异特征
3. 1　营养器官的变异特征
叶:臭柏叶色具明显的变异 ,根据叶色的变异特点 ,分为灰绿色和黄绿色两大主色。其中:
黄绿色灌丛占调查总数的 33% ,灰绿色灌丛占 67% ,而且灰绿色灌丛叶上有的披少量白粉 ,
　　收稿日期: 1998— 07— 08
　 10　 内 蒙 古 林 学 院 学 报 1998年
有的披大量白粉 ;叶形有刺叶和鳞叶两种。 刺叶生于幼树上 ,交互对生并兼有三叶轮生 ,叶长
0. 5cm左右 ,壮、老龄树上叶为鳞叶 ,交互对生 ,斜方形或菱状卵形 ,叶长 0. 2cm左右 ,不同叶
色的叶形、叶长没有明显变异。
枝条形态:枝条形态分为下垂型和直立型两种 ,下垂型枝条仅在灰绿色灌丛中出现。
树冠浓密程度:灰绿色灌丛的树冠较浓密 ,平均每 50cm长的枝条上有小枝 45个左右 ;黄
绿色灌丛的树冠较稀疏 ,平均每 50cm长的枝条上有小枝 38个左右。
树形: 根据风蚀沙埋运动规律 ,对地表风蚀影响最大是距地表 30cm以内的风速 ,为此将
臭柏分枝高大于 30cm以上者称为直立型 ,反之则为匍匐型 ,并实测分枝高度作为树形的指标
值。
3. 2　繁殖器官的特性
雌雄球花: 臭柏雌雄异株 ,灰绿色和黄绿色灌丛雄球花均为矩圆形 ,两种叶色的灌丛上球
花之间没有明显差异。
球果大小、颜色和形状: 黄绿色和灰绿色灌丛球果成熟前均为蓝绿色 ,熟时褐色至紫蓝色
或黑色 ,多少有白粉 ,形状各异 ,多为倒三角状球形 ,长 5～ 8mm ,径 5～ 9mm,球果内含种子 2
～ 3粒 ,罕为 1或 4～ 5粒 ,种子卵圆形 ,微扁 ,长 4～ 5mm ,顶端纯或微尖 ,有纵脊或树脂槽。两
种叶色灌丛的球果大小、颜色和形状没有明显差异。
4　类型划分
臭柏形态变异性状中 ,营养器官 ,尤其是叶色、枝条形态、树形有明显的变异 ;而繁殖器官
性状 ,变异不明显 ,在所有变异性状中是分别雌雄株进行统计调查 ,为此只将雌雄株、叶色、枝
条形态、树形作为入选变异性状 ,这些性状中 ,树形是整体变异 ,把它作为因变量 (Yk ) ,将叶色、
枝条形态、雌雄株作为自变量 (X j )进行回归分析 ,并且定义:
Wj, i= 1　当调查项目 X j是 i等级时
0　否则
树形变异与性状关系反应情况见表 1:
表 1　 臭柏性状反应表
项目
类目
代
编 号 号
叶色 ( X1 ) 枝条 ( X2 ) 雌雄株 ( X3 )
灰绿 黄绿 下垂 非下垂 ♀
树形指标值
δ11 δ12 δ21 δ22 δ31 δ32 yk( m )
1 1 0 0 1 1 0 0. 80
2 0 1 0 1 0 1 0. 50
3 1 0 0 1 1 0 0. 05
4 1 0 0 1 1 0 0. 07
5 1 0 1 0 1 0 0. 56
6 1 0 1 0 0 1 0. 62
7 1 0 1 0 1 0 0. 71
8 0 1 0 1 1 0 0. 75
9 0 1 0 1 0 1 0. 68
10 0 1 0 1 1 0 0. 59
11 1 0 0 1 1 0 0. 61
　第 3期　 李云章等　毛乌素沙地臭柏变异类型的研究 11
续表 1
项目
类目
代
编 号 号
叶色 ( X1 ) 枝条 ( X2 ) 雌雄株 ( X3 )
灰绿 黄绿 下垂 非下垂 ♀
树形指标值
δ11 δ12 δ21 δ22 δ31 δ32 yk( m )
12 1 0 0 1 0 1 0. 53
13 0 1 0 1 1 0 0. 74
14 0 1 0 1 1 0 0. 59
15 0 1 0 1 1 0 0. 70
16 0 1 0 1 1 0 0. 58
17 0 1 0 1 0 1 0. 63
18 0 1 0 1 0 1 0. 74
19 1 0 0 1 1 0 0. 08
20 1 0 0 1 1 0 0. 10
21 1 0 0 1 0 1 0. 12
22 1 0 0 1 1 0 0. 79
23 1 0 0 1 0 1 0. 49
24 1 0 0 1 1 0 0. 58
25 1 0 1 0 0 1 0. 47
26 1 0 1 0 0 1 0. 40
27 1 0 1 0 1 0 0. 57
28 0 1 0 1 1 0 0. 60
29 0 1 0 1 1 0 0. 67
30 0 1 0 1 0 1 0. 59
31 0 1 0 1 0 1 0. 62
32 0 1 0 1 0 1 0. 47
33 0 1 0 1 1 0 0. 58
34 1 0 0 1 1 0 0. 11
35 1 0 0 1 1 0 0. 68
36 1 0 0 1 0 1 0. 12
37 1 0 0 1 1 0 0. 08
38 1 0 0 1 1 0 0. 09
39 1 0 0 1 0 1 0. 72
40 1 0 0 1 1 0 0. 49
41 1 0 0 1 1 0 0. 62
42 1 0 0 1 0 1 0. 69
43 1 0 0 1 1 0 0. 05
44 1 0 0 1 1 0 0. 09
45 1 0 0 1 0 1 0. 62
46 1 0 0 1 1 0 0. 71
47 1 0 0 1 1 0 0. 07
48 1 0 0 1 0 1 0. 18
49 0 1 0 1 1 0 0. 52
50 0 1 0 1 1 0 0. 68

120 1 0 0 1 1 0 0. 78
　 12　 内 蒙 古 林 学 院 学 报 1998年
应用数量化理论Ⅰ 进行运算 ,其模型为:
Yk= B0+ ∑P1+ 1
j= 1
∑m j
j= 1
B( j, i)δk( j,i)+ ∑P
j= P
1+ 1
B( j) Xkj
式中: Yk是第 k点的因变量值 ;
δk( j, i )表示第 k点第 j定性因子第 i等级反应 ;
Xkj表示第 k点第 j定量因子的观测值 ;
B0是常系数 ;
Bji表示第 j定性因子第 i等级的回归系数 ;
B( j)表示第 j定量因子的回归系数 ;
mj表示第 j定性因子的等级数。
然后将所有数据输入计算机 ,处理结果如下:
* * * * 正规方程* * * * * * *
——系数矩阵—— —— 右端项——
120. 000 59. 000 110. 000 48. 000 62. 210
59. 000 59. 000 49. 000 22. 000 39. 610
110. 000 49. 000 110. 000 38. 000 55. 330
48. 000 22. 000 38. 000 48. 000 25. 550
* * * 回归系数* * * *
系数　　　　 Y( 1)
B( 0 )= 0. 34020
B( 1- 1)= 0. 30519
B( 1- 2)= 0. 00000
B( 2- 1)= 0. 01213
B( 2- 2)= 0. 00000
B( 3- 1)= 0. 04261
B( 3- 2)= 0. 00000
* * * * X. . 对 Y( 1)的相关分析* * * *
—— 相关矩阵——
1. 0000 0. 3208 0. 0749 - 0. 3887
0. 3208 1. 0000 0. 0170 0. 2101
0. 0749 0. 0170 1. 0000 0. 0393
- 0. 3887 0. 2101 0. 0393 1. 0000
——偏相关系数——
　第 3期　 李云章等　毛乌素沙地臭柏变异类型的研究 13
　　X( 1)= - 0. 4969019
X( 2)= 0. 3852675
X( 3)= 8. 368676E- 02
Y—方差= 8. 317488E- 02　乘余方差= 5. 979407E- 02
复相关系数= 0. 5301928
F检验结果如下:
F=
U /m
Q /( n- m- 1)
=
90. 4058
5. 979407
= 15. 12
取α= 0. 05时 , Fα( 3, 116)= 2. 68,因 F> Fα,故回归效果是显著的。
F1=
R
2
r1 ( n- m- 1)
1- R2r1
=
0. 49692 ( 120- 3- 1)
1- 0. 49692
= 38. 03
F2=
R2r2 ( n- m- 1)
1- R
2
r2
= 0. 3853
2
( 120- 3- 1)
1- 0. 3853
2 = 20. 74
F3=
R2r3 ( n- m- 1)
1- R
2
r3
=
0. 08369
2
( 120- 3- 1)
1- 0. 08369
2 = 0. 818
取α= 0. 05, Fa ( 1, 116)= 3. 92,由于 F1> F2 , F2> Fα,因此 ,自变量 X1 , X2与因变量 Y相关
显著 ,即叶色、枝条形态两变异性状和树形变异紧密相关。 F3 < Fα,说明自变量 X3与因变量 Y
相关不显著 ,也就是说雌雄株与树形变异相关不显著。根据叶色和枝条形态 ,将变异类型列表
如下:
臭柏类型检索表
1. 叶黄绿色 ,分枝高 ,直立……黄绿直立型
1. 叶灰绿色
　 2. 分枝高、直立
　　　 3. 枝条向上伸弯……灰绿直立型
　　　 3. 枝条下垂…………灰绿垂枝型
　 2. 分枝低 ,匍匐丛生……灰绿匍匐型
5　各变异类型的特征
5. 1　黄绿直立型
叶呈现新颖鲜明的黄绿颜色 ,鳞叶菱状卵形 ,枝条斜向上伸展 ,枝角 40°～ 60°,灌丛主干枝
明显 ,分枝高 ,灌丛高生长能达到 1. 5m左右。其树形端庄秀丽 ,树冠易整形 ,可剪修成圆球形、
卵形等多种形状 ,再配以美丽的叶色和叶形 ,是北方地区绿化、美化环境的优良树种。在造林生
产中 ,这一类型阻沙效果好 ,可用于营造防沙阻沙林带。
5. 2　灰绿直立型
叶灰绿色 ,有的叶被白粉较多 ,树冠浓密 ,灌丛主干枝也较明显 ,其侧分生枝高一般在
50cm左右 ,主干高生长平均可达到 1. 6m ,这一类型树体直立枝叶茂盛。灰绿的叶色 ,再披上一
层白粉 ,使树冠显示出灰绿或银灰的光泽 ,新奇美观 ,通过艺术加工 ,可产生多彩多姿的美化效
果。而且其防风阻沙效果好 ,亦是林业生产中营造防风阻沙林的优良灌区木树种。
　 14　 内 蒙 古 林 学 院 学 报 1998年
5. 3　灰绿垂枝型
这一类型自然分布较少 ,但其灰绿色的叶 ,配以下垂的枝条 ,较浓密 ,宽大的树冠 ,生机盎
然 ,灌丛主干枝明显 ,高生长平均可达 1. 4m,树冠象一把伞 ,树形优美 ,适宜在建筑物周围作点
缀树。可用盆 (桶 )栽置在庭院或庭堂内也可对植、丛植、列植于草坪、花坛、路旁 ,广泛用于美化
环境和园林观赏。
5. 4　灰绿匍匐型
叶灰绿色 ,披灰白粉 ,分枝高不明显 ,灌丛主干枝呈匍匐状向前延伸 ,其高度仅有达到 1m
左右 ,但其枝叶茂密 ,枝条适于沙埋 ,沙埋后再抽枝 ,再沙埋 ,再抽枝 ,能形成较大的灌丛 ,灌丛
耐风蚀并能有效地防止水土流失。这一类型可用于营造固沙林或黄土丘陵地区的护坡林、水源
涵养林。在绿化美化环境方面 ,可用作铺设绿地或绿篱 ,亦可与其它直立类型配置 ,设计成高低
相间的各种冠形 ,以便收到更好的观赏效果。
参　考　文　献
1　施行博 . 园柏变异类型的初步研究 . 林业科技通讯 , 1988, ( 2)
2　陈晓阳等 . 侧柏种源留大根系性状遗传变异的研究 . 北京林业大学学报 , 1990, 12( 2)
3　唐守正 . 多元统计分析 . 中国林业出版社 ,北京: 1986
4　 (美 ) G. A. F赛伯著 ,方开泰等评 . 线性回归分析 . 科学出版社 ,北京: 1987
Studies on Vaciable Types of Sabina Vulgaris in Mao Wu Su Desert
Li Yunzhang1　Wen Guosheng1　Li Chunhe2
( 1. Inner Mongolia Forestry College, Hohho t 010019
2. Inner Mongolia Project Commit tee, Hohho t 010000)
Abstract　 Natural brushw oods of Sabina vulgaris in Mao Wu Su Deser t are measured,
and variable types o f Sabina vulgaris are cla ssified into yellow-g reen st raigh t type, g rey-
g reen creep type, g rey-g reen Straight type and st raigh t branch-drooping type by using quan-
ti ta tiv e Theo ryⅠ .
Key Words　 Mao Wu Su Desert　Sabina vulgaris　 variable types　 Quanti ta tiv e Theo-
ry Ⅰ