全 文 ：2012 年 7 月 防 护 林 科 技 Jul．，2012
第 4 期(总 109 期) Protection Forest Science and Technology No． 4(Sum No． 109)
文章编号:1005 － 5215(2012)04 － 0039 － 02
收稿日期:2012 － 01 － 10
基金项目:辽宁省农业科技攻关计划项目(2011207003)
作者简介:郑瑞杰(1981 －) ，男，山西文水人，硕士，工
程师，主要从事栗树良种选育、丰产栽培技术的研究 .
栗树苗期生物量的研究
郑瑞杰，王德永，刘 元
(辽宁省经济林研究所，辽宁 大连 116031)
摘 要:连续 2 年使用 80 株 1 年生与 2 年生栗树播种苗为试材，采用全株取样对根、枝干、叶片等各器官生物量进
行测定，分析栗树苗期各器官生物量分配情况以及地径、苗高与各组分生物量的相关性，并建立以地径平方乘以苗
高(D2H)为自变量，各组分生物量(W)为因变量的回归模型。研究结果表明:栗树苗期随着树龄增加，根生物量所
占比例逐渐降低，枝干生物量所占比例逐渐增加，而叶片生物量所占比例变化不大;同一树龄不同苗高分级的苗木
株数及其生物量近似于正态分布;单株生物量随幼苗的生长而明显增加;地径平方乘以苗高(D2H)与根、枝干、叶
片、地上部分以及全株等各组分生物量(W)的幂函数回归方程模型回归性较高(决定系数 R2 = 0． 895 9 ～ 0． 971 2，
平均相对误差绝对值 MAPE = 16． 59% ～ 23． 01%) ，具有一定估测价值。
关键词:栗树;苗期生物量;回归方程
中图分类号:S664． 2 文献标识码:A
Biomass of Chestnut at Seedling Stage
ZHENG Rui-jie，WANG De-yong，LIU Yuan
(Liaoning Institute of Economic Forestry，Dalian 116031，China)
Abstract:Taking 80 strains of 1 year and 2 year chestnut seedlings as test materials for 2 consecutive years，each organ bio-
mass of roots，branches，leaves were determined by adopting the whole plant． Each organ biomass allocation ＆ correlation of
ground diameter (D) ，seedling height (H)＆ biomass (W)of various components for chestnut were analyzed． Regressive
model between D2H ＆ W were established． Result shows that:along with the increasing age at seedling stage，the proportion
of root biomass reduces gradually;the proportion of branch biomass increasing gradually;the proportion of leaf biomass
changed little． The number ＆ biomass of different grades of seedling height at the same seedling age are approximate to nor-
mal distribution． Individual biomass significantly increases with the growth of seedling． The model of power function regres-
sion equation between D2H ＆ W have a higher regression effect (R2 = 0． 895 9-0． 971 2，MAPE = 16． 59% -23． 01%) ，and
have a certain estimation value．
Key words:chestnut;biomass at seedling stage;regression equations
生物量研究是生态系统定量研究的基础，能量
在生态系统中的转移、养分循环及有机物生产的过
程都是以生态系统各成分的生物量为载体，所以生
物量的测定是研究生态系统动态规律的基本资
料［1］。目前比较流行的生物量测定方法是生物模
型估计法。对于单木生物量的研究多采用全收割法
对林木根系、枝干、叶片等各部分的生物量进行测
定，并与树高、胸径等因子建立回归模型［2 － 6］。栗
树作为我国重要的经济林树种之一，对其苗期生物
量的研究尚未见报道。为此，对栗树苗期根、枝干、
叶片各器官养分分配情况以及地径、苗高与各器官
生物量的相关性进行分析研究，并建立了回归模型，
以期为栗树苗期生物量估测以及科学栽培管理提供
参考。
1 材料与方法
1． 1 试验地概况
试验地位于大连市辽宁省经济林研究所试验园
内，121°35E，38°59N，属于暖温带半湿润季风气候
区，年平均气温 10． 9 ℃，极端最高气温 35． 3 ℃，最
低气温 － 18． 8 ℃，全年日照时数 2 700 h，年降水量
600 mm，无霜期 190 d。试验地 pH值为 7． 7，土壤有
机质含量为 1． 41%，水解氮 108． 18 mg·kg －1、速效
磷 35． 63 mg·kg －1、速效钾 151． 08 mg·kg －1。
1． 2 试验材料
以辽宁省经济林研究所培育的栗树良种“辽栗
10 号”栗果(大小基本一致)作为种子进行播种，连
DOI:10.13601/j.issn.1005-5215.2012.04.032
续 2 年对 1 年生、2 年生播种苗进行试验，每年随机
选取 40 株无病虫害苗木，育苗地不施肥，其他常规
田间管理照常进行。
1． 3 试验方法
1． 3． 1 生物量测定 于播种当年与第 2 年秋季落
叶前(10 月下旬) ，每年随机选取 40 株无病虫害苗
木，编号后分别测量苗高、地径，并对各株苗的根、枝
干及叶片进行全株取样，洗净、快速风干后分别称鲜
质量，然后将其置于 80 ℃鼓风干燥箱中烘至恒质
量，放至室温，称取各组分的干质量。
1． 3． 2 数据统计分析 对原始数据使用 Excel 进
行初步计算，然后将处理的数据用 SAS 软件进行回
归分析等。
2 结果与分析
2． 1 栗树苗期生物量分配
由表 1 可知，栗树 1 年生苗苗高 25 ～ 78 cm，地
径 0． 50 ～ 1． 00 cm;单株生物量以地下部分占优势，
鲜质量和干质量分别占全株的 56． 04%和 54． 87%，
不同器官生物量大小排列依次为根 ＞叶片 ＞枝干。
栗树 2 年生苗苗高 48 ～ 129 cm，地径 0． 90 ～ 2． 69
cm;单株生物量以地上部分占优势，鲜质量和干质
量分别占全株的 55． 94%和 58． 15%，不同器官生物
量大小排列依次为根 ＞枝干 ＞叶片。
从不同树龄播种苗各器官生物量分配来看，2
年生苗叶片所占比例基本等同于 1 年生苗，2 年生
苗叶片所占比例仅增加 2． 18 个百分点;2 年生苗根
所占比例相对 1 年生苗有一定降低，降低了 13． 02
个百分点;而 2 年生苗枝干所占比例相对 1 年生苗
有显著增加，增加 50． 44%。说明苗期随着树龄增
加，根生物量所占比例逐渐降低，枝干生物量所占比
例逐渐增加，而叶片生物量所占比例变化不大。
表 1 栗树苗期生物性状及生物量分配情况
树龄 项目
苗高
(cm)
地径
(cm)
根(g) 枝干(g) 叶片(g)
鲜质量 干质量 鲜质量 干质量 鲜质量 干质量
1 年生
平均值 44． 75 0． 70 22． 81 11． 11 8． 01 4． 35 9． 89 4． 79
最小值 25． 00 0． 50 7． 50 4． 30 2． 00 1． 20 3． 20 1． 60
最大值 78． 00 1． 00 45． 50 23． 40 23． 70 13． 3 23． 80 11． 10
鲜质量百分比(%) 56． 04 19． 67 24． 29
生物量百分比(%) 54． 87 21． 49 23． 65
2 年生
平均值 96． 13 1． 60 102． 48 47． 99 64． 67 37． 07 65． 45 29． 62
最小值 48． 00 0． 90 20． 00 11． 80 14． 00 8． 50 18． 00 7． 50
最大值 129． 00 2． 69 267． 00 125． 50 208． 00 108． 00 173． 00 77． 80
鲜质量百分比(%) 44． 06 27． 80 28． 14
生物量百分比(%) 41． 85 32． 33 25． 83
从表 2 可以看出，根据苗高分级，供试栗树苗各
器官生物量分配规律表现为:同一树龄不同苗高分
级的苗木株数及其生物量近似于正态分布。对于 1
年生苗，其中苗高分级 40 ～ 50 cm 的株数百分比最
高，达 40． 00%，其生物量百分比也最高，达到
37. 54%;在≤40 cm 的 2 个分级中，生物量百分比
明显低于株数百分比;而 ＞ 50 cm 的 2 个分级中，生
物量百分比明显高于株数百分比。对于 2 年生苗，
其中苗高分级 100 ～ 120 cm 的株数百分比最高，达
35． 00%，其生物量百分比也最高，达到 41. 12%;在
≤100 cm的 3 个分级中，生物量百分比明显低于株
数百分比;而 ＞ 120 cm 的分级中，生物量百分比明
显高于株数百分比:说明单株生物量随幼苗的生长
而明显增加。
表 2 不同等级栗树苗生物性状及各器官生物量积累情况
树龄
苗高分级
(cm)
平均苗高
(cm)
平均地径
(cm) 株数
株数百分比
(%)
根
(g)
枝干
(g)
叶片
(g)
生物量百分比
(%)
1 年生
＜ 30 27． 00 0． 50 2 5． 00 4． 85 1． 45 1． 70 1． 98
30 ～ 40 35． 40 0． 61 10 25． 00 8． 77 2． 70 3． 51 18． 50
＞ 40 ～ 50 43． 56 0． 69 16 40． 00 10． 37 3． 96 4． 67 37． 54
＞ 50 ～ 60 53． 44 0． 78 9 22． 50 13． 99 5． 86 5． 90 28． 61
＞ 60 68． 00 0． 86 3 7． 50 18． 37 9． 33 8． 40 13． 37
2 年生
＜ 60 52． 00 1． 31 2 5． 00 28． 00 20． 50 9． 45 2． 52
60 ～ 80 74． 17 1． 25 6 15． 00 28． 38 17． 02 15． 27 7． 93
＞ 80 ～ 100 89． 38 1． 56 13 32． 50 42． 03 29． 19 26． 43 27． 65
＞ 100 ～ 120 108． 36 1． 65 14 35． 00 55． 26 42． 86 36． 74 41． 12
＞ 120 123． 40 2． 08 5 12． 50 74． 60 72． 04 44． 16 20． 78
2． 2 苗高、地径与各器官生物量的回归关系
生物量是相对较难测定的数量指标，而对于幼
苗各器官，以地径、苗高等易于测定的参数来估算其
生物量是一种较好的间接方法。 (下转第 54 页)
04 防 护 林 科 技 2012 年
表 7 樟子松苗木干质量生长方差分析
变异来源 离差平方和 自由度 均方 均方比
N 0． 92 3 0． 307 6． 36
P 0． 21 3 0． 07 1． 45
K 0． 67 3 0． 223 4． 62
剩余 0． 029 6 0． 048 3
4 结论
4． 1 施肥能够促进苗木的生长发育，在苗高、地径、
干质量等指标上均有明显作用。苗高最大可比对照
提高 26． 1%，地径最大提高 30． 1%，干质量最大提
高 61． 5%。
4． 2 N 元素对苗高、地径、干质量等三项指标的作
用均达到极显著水平，说明肥料中 N 元素的极其重
要的作用，但是根据平衡施肥的原则，要施用一定比
例的 P、K 肥，以促进苗木对 N 元素的吸收，平衡苗
木、土壤中的营养，同时增强苗木的抗逆性，促进其
木质化水平，提高苗木质量。
4． 3 苗木在生长发育过程中需要大量的营养。因
此，在苗木发育期进行施肥，能够补充土壤中养分的
不足，满足苗木的养分需求，促进苗木的生长发育，
提高苗木质量。今后应加大研究和推广的力度，进
行科学施肥。
参考文献:
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(上接第 40 页)根据连续 2 年的实测数据，以地径
平方乘以苗高(D2 H)为自变量［7］，各组分生物量
(W)为因变量，使用一元一次、一元二次以及幂函数
3 种回归模型进行回归分析，结果见表 3。
表 3 苗高、地径与各组分生物量的估算模型
组分 回归方程 决定系数
平均相对误差
绝对值(%)
根
W = 0． 130 63D2H + 10． 261 89 0． 854 8 26． 50
W =7．845 17 +0．168 98D2H －0．000 063 11(D2H)2 0． 872 1 24． 44
W = 1． 509 728(D2H)0． 619 73 0． 895 9 23． 01
枝干
W = 0． 123 6D2H + 2． 464 66 0． 935 9 22． 52
W =1．646 51 +0．136 58D2H －0．000 021 36(D2H)2 0． 938 3 19． 06
W = 0． 270 142(D2H)0． 878 17 0． 971 2 16． 59
叶片
W = 0． 086 82D2H + 4． 442 26 0． 844 5 28． 16
W =2．629 48 +0．115 58D2H －0．000 047 34(D2H)2 0． 866 3 22． 36
W = 0． 473 199(D2H)0． 737 51 0． 932 0 22． 24
地上
部分
W = 0． 210 42 + 6． 906 92D2H 0． 915 8 23． 64
W = 4． 275 99 + 0． 252 16D2H － 0． 000 068 7(D2H)2 0． 924 3 19． 09
W = 0． 714 723(D2H)0． 810 19 0． 962 6 17． 53
全株
W = 0． 341 05D2H + 17． 168 81 0． 901 5 24． 32
W =12．121 16 +0．421 13D2H －0．000 131 81(D2H)2 0． 913 1 21． 01
W = 2． 083 897(D2H)0． 717 12 0． 942 8 19． 45
注:W为生物量(g) ，H为苗高(cm) ，D为地径(cm) ;以上所有方程的相关关系均达到
极显著水平
由表 3 可以看出，以 D2H 为自变量，W 为因变
量，一元一次、一元二次以及幂函数 3 种回归模型建
立的 15 个回归方程相关关系均达到极显著水平。
D2H与各组分生物量的 3 种回归模型中，决定系数
与修正决定系数为:幂函数回归方程 ＞一元二次回
归方程 ＞一元一次回归方程;相对平均误差绝对值
为:幂函数回归方程 ＜一元二次回归方程 ＜一元一
次回归方程。可见幂函数回归方程回归性最好。对
于各组分的 5 个幂函数回归方程中，枝干与 D2H 的
回归方程决定系数最大(0． 971 2) ，平均相对误差绝
对值最小(16． 59%) ，而地上部分、总生物量、叶片
与 D2 H 的回归方程决定系数较小(0． 932 0 ～
0． 962 6) ，平均相对误差绝对值较大(17． 53% ～
22. 24%) ，根与 D2 H 的回归方程决定系数最小
(0． 895 9) ，平均相对误差绝对值最大(23． 01%)。
3 结论与讨论
3． 1 栗树苗期随着树龄增加，根生物量所占比例逐
渐降低，枝干生物量所占比例逐渐增加，而叶片生物
量所占比例变化不大。同一树龄不同苗高分级的苗
木株数及其生物量近似于正态分布。单株生物量随
幼苗的生长而明显增加。
3． 2 地径平方乘以苗高(D2H)与根、枝干、叶片、地
上部分以及全株等各组分的生物量(W)的幂函数回
归方程模型具有较高回归性(决定系数 R2 =
0． 895 9 ～ 0． 971 2，平均相对误差绝对值 MAPE =
16． 59% ～23． 01%) ，说明其能较好地反映生物量随
地径和苗高的变化趋势，具有一定估测价值。
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