免费文献传递   相关文献

云南蓝果树容器苗分级标准探讨



全 文 :林业科技开发 2013 年第 27 卷第 2 期 59
doi:10. 3969 / j. issn. 1000-8101. 2013. 02. 016
云南蓝果树容器苗分级标准探讨
邱琼,杨德军*,钟萍,陈勇
(云南省林业科学院热带林业研究所,云南 普文 666102)
摘 要:采用逐步聚类分析方法,对苗龄 210 d的云南蓝果树容器苗苗木分级标准进行探讨。提出了以苗高和地
径作为该树种苗木分级的质量指标,并得出了云南蓝果树 3 级苗木的分级标准,即Ⅰ级苗:苗高≥26. 4 cm,地径≥
0. 44 cm;Ⅱ级苗: 26. 4 >苗高≥19. 44 cm,0. 44 cm >地径≥0. 37 cm;Ⅲ级苗:苗高 < 19. 44 cm,地径 < 0. 37 cm。
关键词:云南蓝果树;容器苗;苗木分级;逐步聚类
A study on containerized seedling grading technique of Nyssa yunnanensis∥QIU Qiong,YANG De-jun,
ZHONG Ping,CHEN Yong
Abstract:The grading standard of 7 months old Nyssa yunnanensis container seedlings was studied using the method of
gradual cluster analysis. Seedling height and basal diameter were proposed as the main indices of quality grading. Seedlings
with the height of 26. 4 cm or above,basal diameter of 0. 44 cm or above were classified as the first grade,those with the
height lower than 26. 4 cm but higher than or equal to 19. 44 cm,basal diameter lower than 0. 44 cm but higher than or e-
qual to 0. 37 cm were classified as the second grade,those with height lower than 19. 44 cm and basal diameter lower than
0. 37 cm were classified as the third grade.
Key words:Nyssa yunnanensis;container seedling;seedling grading;gradual cluster analysis
Author’s address:Institute of Tropical Forestry,Yunnan Academy of Forestry,Puwen 666102,Yunnan,China
收稿日期:2012-07-04 修回日期:2012-12-04
基金项目:国际热带木材组织(ITTO)资助“中国热区面向农户的人工
林营建技术开发与推广”(编号:PD501 /08Rev. 1[F]) ;云南省技术创
新人才培养项目(编号:2011CI069)。
作者简介:邱琼(1978 -) ,女,工程师,主要从事森林培育及森林生态
研究。通讯作者:杨德军,男,高工。E-mail:puwenydj@ yahoo. com. cn
云南蓝果树(Nyssa yunnanensis)属蓝果树科蓝果
树属,落叶大乔木,高达 30 m,胸径达 80 cm,别名毛
叶紫树,国家Ⅰ级重点保护植物[1],也是极度濒危的
云南特有植物[2-3]。自 1957 年至 2010 年,云南蓝果
树的分布范围缩减 85%以上,模式标本采集地已无
该物种分布。当前的云南蓝果树仅存的 2 个种群分
布于西双版纳州景洪市普文试验林场,海拔 800 ~
900 m,分布区面积不超过 5 hm2,共计 8 株,物种濒临
灭绝。国家林业局于 2011 年将云南蓝果树列为首批
极小种群保护对象进行重点保护。本种于 1977 年在
《云南植物志:第 1 卷》上发表为新种[4],迄今为止,
对这一极度濒危物种研究,仅见于系统分类、形态修
订、野外资源调查及种子萌发特性研究[5-7]。对苗木
培育和种群扩繁技术研究较少,开展云南蓝果树种群
扩繁工作,在有限的种子资源下进行其育苗技术研
究,以期为云南蓝果树的有效保护提供技术支撑。为
配合云南蓝果树育苗技术的应用制定合理的苗木分
级标准,进行了云南蓝果树苗木的分级研究。本试验
以生长 210 d 的容器苗为研究对象,根据观测的数
据,对云南蓝果树苗木生长质量指标进行研究,提出
苗木分级标准,为云南蓝果树的有效保护提供基础。
1 材料与方法
1. 1 试验地概况
试验地位于西双版纳州普文试验林场中心苗圃,
北纬 22°24 ~ 26,东经 101°04 ~ 06之间,属热带北
缘季风气候类型,一年之中受湿润的西南季风和干暖
的西风南支急流交替控制,年平均气温 20. 1℃,≥
10℃积温 7 459℃,最热月均温 23. 9℃,最冷月均温
13. 9℃,极端最高气温 38. 3℃,极端最低温 - 0. 7℃。
年降水量 1 655. 3 mm,年平均相对湿度 83%。土壤
为赤红壤,呈酸性,pH 4. 3 ~ 6. 3,有机质含量低,缺
氮,尤其少磷,而钾较丰富。
1. 2 研究方法
2012 年 5 月在林场中心苗圃按 90% 可靠性,
90%的精度,随机抽取 100 株苗龄 210 d 的云南蓝果
树苗木容器苗,测定地径、苗高、全株鲜质量、地上部
分鲜质量、地下部分鲜质量、全株干质量、主根长、≥
2cm侧根数、高径比 9 个生长质量指标,经相关分析
后确定苗木分级的质量指标,采用聚类分析[8]的方
欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗 应用研究
60 林业科技开发 2013 年第 27 卷第 2 期
法进行苗木分级。据此,提出云南蓝果树苗木的分级
标准。
2 结果与分析
2. 1 分级指标的确定
评定苗木质量时,利用的指标越多,收集的信息
越完整,但是由于各质量指标间相关极为密切,利用
多个指标,其信息往往是重叠的,因而有必要对各树
种苗木质量指标的共性加以研究,提取既能反映苗木
质量,又易于测量,便于应用的少数直观指标,用以进
行苗木质量分级[9]。
为充分说明各质量指标间的相关性[10],对云南
蓝果树的 9 个生长质量指标进行相关分析,其分析结
果见表 1。
表 1 云南蓝果树苗木各质量指标间的相关矩阵
指标 苗高 地径 全株鲜质量 地上鲜质量 地下鲜质量 全株干质量 主根长 ≥2cm侧根数 高径比
苗高 1
地径 0. 540 4 1
全株鲜质量 0. 704 3 0. 827 4 1
地上鲜质量 0. 717 3 0. 778 8 0. 989 1 1
地下鲜质量 0. 507 1 0. 837 0 0. 830 8 0. 739 8 1
全株干质量 0. 670 0 0. 904 2 0. 924 5 0. 875 7 0. 914 3 1
主根长 0. 243 1 0. 296 8 0. 265 9 0. 239 2 0. 311 1 0. 258 8 1
≥2cm侧根数 0. 215 8 0. 290 3 0. 250 7 0. 186 6 0. 440 5 0. 293 1 0. 261 1 1
高径比 0. 821 0 - 0. 014 0 0. 280 7 0. 326 1 0. 049 9 0. 195 9 0. 084 1 0. 048 8 1
从表 1 相关矩阵中可以明显看出,苗木的全株鲜
质量为相关的中心,最能体现苗木的质量,且还与其
他各项指标的相关性都很强。这说明苗木质量越大,
积累的干物质越多,其质量就越好。因此,用全株鲜
质量来评价苗木的质量是最好的指标。各质量指标
与全株鲜质量相关的紧密程度依次为地上部分鲜质
量、全株干质量、地下部分鲜质量、地径、苗高、高径
比、主根长、≥2cm侧根数。
苗木各指标间的相关性,一方面反映了苗木各器
官之间相对均衡的生长作用,即其整体性;另一方面
又说明了评价苗木质量时可选择较少的指标[11]。
确定苗木质量的指标时,既要考虑到有足够的信
息量,也要考虑生产实践中的可操作性。从表 1 可看
出,地径、苗高与全株鲜质量相关性也较强,相关系数
分别为 0. 827 4 和 0. 704 3,且这两个指标在生产实
践中容易测量,而且比较直观。因此选择地径和苗高
这 2 个生长指标作为云南蓝果树苗木分级的指标。
2. 2 分级原则
按照生产实际,苗木的质量可分为Ⅲ级:Ⅰ、Ⅱ级
苗是合格的造林苗;Ⅲ级苗是不合格苗,不能用于造
林,留圃继续培养。
2. 3 苗木分级标准的计算
聚类分析是决定某一样本性质的多元统计分析
方法,其基本指导思想是从一批样本的多个观测指标
中找出能度量样本之间相似程度的统计数,构成一个
相似矩阵,在此基础上计算出样本之间的相似程度或
距离,按其相似程度或距离的大小将样本逐一归类。
关系密切的经归类聚集到一个小分类单位,关系疏远
的聚集到一个大的分类单位,直到把所有样本都聚集
完毕。对于云南蓝果树的苗木分级来说,则是利用其
苗木的质量指标来划分苗木个体的相似程度。
苗木个体间的相似程度在统计学上是以定义它
们之间的距离来确定的,即距离越小则其相似程度越
大。本项研究使用的是欧氏距离公式:
dij = ∑
n
k = 1
(xik - xjk槡 ) (1)
式中 i、j表示样本,n表示变量。
本文采用地径(D)和苗高(H)两个分级指标,因
此 n = 2,而(1)式变为:
dij = (Hi - Hj)+(Di - Dj槡 ) (2)
2. 3. 1 数据标准化
为了使数据值能够在同一水平上进行比较和计
算分析,对所观测的地径和苗高的数据进行标准化。
公式如下:
Zij =
Xij - Xi(min)
Xi(max)- Xi(min)
(3)
式中:Zij为标准化值,i 为地径或苗高,j 为所观测的
样苗号(1,2,3,…,100) ,Xi(max)、Xi(min)为所观测的总
体样本中苗高或地径的最大值、最小值。
利用(3)式计算 100 株云南蓝果树苗木样株的
地径及苗高的标准化值。
2. 3. 2 初始分级
对云南蓝果树样苗按地径(D标)和苗高(H标)的
标准化值进行初始分级,首先按“∑标(∑标 = D标 +
应用研究 欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗
林业科技开发 2013 年第 27 卷第 2 期 61
H标,即∑标为地径和苗高的的标准化值)”由大到小
对其样苗进行排序。然后根据 100 株样苗的∑标值,
在一维坐标上进行排序,在小群距离较明显的地方,将
它们分为 3群(即 3级) ,完成苗木的初始分级(表 2)。
表 2 云南蓝果树的初始分级和最终分级结果
分级阶段
Ⅰ级苗
株数 占总株数 /%
Ⅱ级苗
株数 占总株数 /%
Ⅲ级苗
株数 占总株数 /%
初始分级 21 21 49 49 30 30
最终分级 21 21 50 50 29 29
2. 3. 3 修改分级
为了避免苗木初始分级中人为的错误,必须利用
最短距离法对其进行修改。分别计算各级苗高、地径
标准化值的平均数,并以平均数作为该级的凝聚中
心,计算各样苗与相邻凝聚中心的距离 d,样苗距离
最近的凝聚中心,即归为这一级。每次修改后,如有
变化,按新的分级结果重新计算。如此反复进行,直
到完全没有变化,分级即结束。
第 1 次修改Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级的凝聚中心分别为:XⅠ
(0. 77,0. 57)、XⅡ(0. 51,0. 36)、XⅢ(0. 20,0. 14) (注:
括号内的数字分别为苗高、地径的标准化值)。从初始
分级的临界线开始,逐次计算各样苗与相邻凝聚中心
的距离,再比较两者的大小。通过计算得到Ⅰ级苗没
有变化,原分为Ⅲ级苗中的 43 号应归为Ⅱ级苗。
第 2 次修改后,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级的凝聚中心分别为:
XⅠ(0. 77,0. 57)、XⅡ(0. 51,0. 36)、XⅢ(0. 19,0. 14)。
再次计算各级临界处样苗与相应两级凝聚中心的距
离,计算得出各级苗均没有发生变化,即第 2 次修改
为最终分级结果表 2。
2. 3. 4 临界值的确定
按照最终聚类获得的分级结果,若以各样株的苗
高、地径标准化值绘制散点图,各级苗将聚集在以其
最终凝聚中心为圆点、R为半径的圆内。过大的苗木
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,就可准确地确定各级
别的界限。将最终分级的Ⅰ、Ⅱ级的凝聚中心绘在方
格纸上,求出半径 d,在图上即可读出Ⅰ、Ⅱ级苗的下
限值(图 1)。
半径 d的公式为:d = KS2H标 + S
2
D槡 标,式中:K = 1,
S2H标、S
2
D标分别是各级苗高和地径的标准化值的标准差。
标准差公式为:S2i标 =∑
n
i = 1
(Xi - X)/(n - 1) ,式中:i
为苗高或地径,Xi 为苗高或地径标准化值,X为苗高或
地径标准化值的平均数,n为苗高或地径的个数。
图 1 临界值确定
经分级得到的云南蓝果树Ⅰ、Ⅱ级苗的最终凝聚
中心分别是 XⅠ(0. 77,0. 57)、XⅡ(0. 51,0. 36) ,经计
算 dⅠ = 0. 21,dⅡ = 0. 18,在方格纸中可读出Ⅰ、Ⅱ级
苗的分级界限分别为Ⅰ1(0. 60,0. 45)、Ⅱ1(0. 36,
0. 26) ,即两级间临界处相应的苗高、地径标准化值。
将Ⅰ1、Ⅱ1 代回公式(3)中,得出云南蓝果树苗木各
级苗的下限值为:Ⅰ级:H≥26. 4 cm,D≥0. 44 cm;Ⅱ
级:H≥19. 44 cm,D≥0. 37 cm。
经以上分析,100 株样苗的最终分级结果:Ⅰ级
苗:苗高≥26. 4 cm,地径≥0. 44 cm,Ⅰ级合格苗 21
株,占总株数的 21%;Ⅱ级苗:26. 4 cm > 苗高≥
19. 44 cm,0. 44 cm >地径≥0. 37 cm,Ⅱ级合格苗 50
株,占总株数的 50%;Ⅲ级苗:苗高 < 19. 44 cm,地径
< 0. 37 cm,Ⅲ级不合格苗 29 株,占总株数的 29%。
为检验分级标准应用的适宜性,用该标准反过来对苗
圃中所培育的 1 200 株云南蓝果树 210 d容器苗苗木
进行分级,结果是Ⅰ、Ⅱ级合格苗木的株数有 865 株,
占其苗木总数的 72. 08%,说明本标准较为合理,在
生产中具有很好的可操作性和指导性,基本代表了对
其苗木分级的各个方面的要求。
3 结论与讨论
(1)通过对云南蓝果树地径、苗高、全株鲜质量、
地上部分鲜质量、地下部分鲜质量、全株干质量、主根
长、≥2 cm侧根数、高径比 9 个生长质量指标进行相
关分析表明,地径和苗高可作为云南蓝果树苗木分级
的主要指标,这两个指标对苗木质量的表达性好,便
于测量,且与生产习惯相符。
(2)通过逐步聚类分析,可将云南蓝果树苗木分
为 3 级,即Ⅰ级苗:苗高≥26. 4 cm,地径≥0. 44 cm;
Ⅱ级苗:26. 4 cm >苗高≥19. 44 cm,0. 44 cm >地径
≥0. 37 cm;Ⅲ级苗:苗高 < 19. 44 cm,地径 < 0. 37
cm。Ⅰ、Ⅱ级苗为合格苗,达到出圃的要求,可以上
山造林;Ⅲ级苗为不合格苗,应留在苗圃进一步移植
培育,直到达标。
欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗 应用研究
62 林业科技开发 2013 年第 27 卷第 2 期
(3)苗木出圃时,除了上述苗木分级标准外,在
进行壮苗选择时还应考虑到壮苗应具备根系发达、苗
干粗而直、木质化程度高、枝叶繁茂、色泽正常、无病
虫害、无机械损伤及饱满的顶芽等特点。
(4)由于云南蓝果树属于极度濒危的云南特有
植物,天然分布的 2 个种群仅在西双版纳普文。以上
分级标准仅供对云南蓝果树的育苗、造林时作为参
考,为扩大云南蓝果树的种群从而对其进行有效地保
护提供基础资料。
参考文献
[1]傅立国.中国珍稀濒危植物[M].上海:上海教育出版社,1989.
[2]汪松,谢炎.中国物种红色名录(第一卷) [M]. 北京:高等教育出
版社,2004.
[3]李玉媛.云南国家重点保护野生植物[M].昆明:云南科学技术出
版社,2005.
[4]吴征镒.云南植物志(第一卷) [M].北京:科学出版社,1977.
[5]孙宝玲,张长芹.极度濒危植物云南蓝果树的形态修订[J]. 云南
植物研究,2007,29(2) :173-175.
[6]孙宝玲,张长芹,周凤林,等. 极度濒危植物———云南蓝果树的种
子形态和不同处理条件对种子萌发的影响[J]. 云南植物研究,
2007,29(3) :351-354.
[7]陈伟,史富强,杨文忠,等. 云南蓝果树的种群状况及生态习性
[J].东北林业大学学报,2011,39(9) :17-19.
[8]徐金光,解孝满,刘和风. 聚类分析法在苗木质量分级中的应用
[J].山东林业科技,1994(4) :20-21.
[9]余远焜.苗木分级指标的提取及聚类分级法[J]. 热带林业科技,
1984(3) :18-26.
[10]李春喜,王志和,王文林. 生物统计学[M]. 北京:科学出版社,
2000.
[11]杨斌,赵文书,陈建文,等.西南桦容器苗苗木分级研究[J].云南
林业科技,2003(2) :17-21.
( 责任编辑 吴祝华 田亚玲
櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒
)
doi:10. 3969 / j. issn. 1000-8101. 2013. 02. 017
安徽省封山育林现状及效益分析
高必垒1,黄成林1,杜勤智2,傅松玲1*
(1.安徽农业大学林学与园林学院,合肥 230036;2.安徽省青阳县乔木乡林业站)
摘 要:封山育林是恢复森林植被最经济有效的育林方式之一。自 2002 年实行退耕还林工程以来,安徽省共有
16 个市 61 个县市参与了封山育林项目实施。截止 2010 年,全省共完成封山育林面积 39 802 hm2,对生态环境恢复
起着重要的作用。本文调查分析了政策驱动下安徽省封山育林模式、效益以及存在的技术问题,并提出系统规划
管理、提倡分类经营的营林理念,以探索封山育林技术支撑。
关键词:封山育林;现状; 效益; 分类经营
Analysis on setting apart hills for forest vegetation recovering in Anhui Province∥GAO Bi-lei,HUANG
Cheng-lin,DU Qin-zhi,FU Song-ling
Abstract:Setting apart hills for forest vegetation recovering is an efficient way to restore forest in mountains. 16 cities inclu-
ding 61 counties of Anhui Province participated in this project since 2002. 39 802 hm2 hilly areas had been afforested in
Anhui Province in the end of 2010. It had a significant function to ecosystem restoration of the areas. The author analysed
the current situation and existent problems about setting hills for tree growing in Anhui Province and suggested a concept of
forest classification management and system management,which results in development of setting apart hills for forest recov-
ering.
Key words:setting apart hills for forest recovering;current situation;benefit;classified forest management
First author’s address:College of Forestry & Landscape Architecture,Anhui Agricultural University,Hefei 230036,China
收稿日期:2012-09-11 修回日期:2012-11-12
基金项目:国家林业局林业公益性行业科研专项(编号:201004016)。
作者简介:高必垒(1987 -) ,男,硕士生,研究方向为园林植物与观赏
园艺。通讯作者:傅松玲,女,教授。E-mail:fusongl001@ 163. com
封山育林是利用森林的自身更新能力,对自然条
件适宜的山区和疏林,实行定期封山并禁止人为破
坏,以恢复森林植被的一种育林方式[1-2]。通过实施
封育保护措施,停止对森林植被的破坏,可以促进森
林群落向比较复杂、相对稳定的高级群落过渡,从而
发生进展演替,达到生态恢复的效果[3-5]
安徽省地处长江中下游,国土总面积 1 396万 hm2,
应用研究 欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗