全 文 ：福建林学院学报　 2001, 21 ( 2): 157～ 160
Journal of Fujian Co llege o f Fo rest ry
长序榆苗木的高生长及与气象因子的关联分析
赖 文 胜
(福建省林木种苗总站 , 福建 福州 350003)
摘要: 研究表明: 长序榆苗高生长呈现明显的节律 , Logistic方程能较好地模拟苗高的生长过程 ,
采用 Logistic方程可划分出苗木的生长时期、 苗高生长速率与叶面积增长速率之间的相关性达
极显著水平 . 关联分析表明 , 气温是影响苗木高生长的主要气象因子 .
关键词: 长序榆 ; 苗高生长 ; 气象因子
中图分类号: S792. 190. 5　　　　文献标识码: A　　　　文章编号: 1001-389X( 2001) 02-0157-04
The Height Growth of Ulmus elongata Seedl ings and
Its Correlations with Climatic Factors
LAI Wen-sheng
( Fo res t Seed and Seed ling General Stat ion of Fujian Province, Fu zh ou 350003, China)
Abstract: The investig ated results show that there exists obviously a “ slow-fast-slow” g row th rhy thm in heigh t g row th
pro cess of Ulmus elongata. Then this g r ow th process a re simula ted and divided into th ree stages by Logistic equa tion.
Ther e is a positiv e co rr ela tion between ra te o f h eight g row th and rate of lea f inc rement. Using rela tion analysis method, it
has been revealed tha t the tempera ture is the essential envir onmental factor affecting th e seedling g row th.
Key words: Ulmus elongata; seedling height g row th; climatic fac to r s
长序榆 (Ulmus elongata )是 80年代初我国植物学家根据浙江遂昌的标本发表的榆属新种 [1 ] . 其分类
隶属于榆科 (Ulmaceae ) 榆属 (Ulmus )长序榆组 (Chaetopelea ) , 世界上现仅存 4种 , 3种产于北美 , 我
国 1种 , 仅浙江、 福建、 安徽和江西等地有零星分布 [2 ] . 其干形通直圆满 , 生长迅速 , 材质优良 , 是我国
南方有重要发展前景的优良速生用材树种 . 为了能使这一优良树种更快地推广繁殖 , 对其 1年生播种苗
的高生长、 生长与气象因子的相关性进行了探讨 , 为培育优质壮苗提供理论依据 .
1　材料和方法
1. 1　试验地概况
试验地设在福建省南平市来舟林业试验场苗圃 , 地处中亚热带东南季风气候 , 日照时间长 , 热量充
足 , 年平均气温 19. 3℃ , 年降雨量 1 697 mm, 无霜期 300 d. 土壤为砂壤土 , pH4. 5左右 ,肥力中等 ,适
于长序榆苗木生长 .
1. 2　试验材料和研究方法
试验所用种子来自本场 , 4月 13日播种 , 5月 1日出苗后 , 及时除草、 间苗 , 在苗木生长期内施肥
3次 , 其余按常规育苗进行管理 . 在试验区内随机选取 20株苗木作为生长量测定的固定标准株 , 在生长
期内每隔 10 d定期测定苗高的生长量 , 定株记载苗木的生长过程 .
气象资料来自离试验点附近的南平市气象局 .
2　结果与分析
2. 1　苗高年生长进程
长序榆 4月 13日播种 , 5月 1日苗木基本出齐 , 12月 1日苗木生长基本停止 . 全年苗高生长定期观
基金项目: 林业部重点指南课题 “长序榆等珍稀树种繁殖特性的研究” 的部分内容 .
作者简介: 赖文胜 ( 1968-) , 男 , 福建永定人 , 工程师 , 硕士 , 从事林木种苗培育研究 .
收稿日期: 2000-08-28; 修回日期: 2000-10-20
DOI : 10. 13324 /j . cnki . jfcf . 2001. 02. 017
测结果 , 见表 1. 从表 1可看出 , 长序榆播种后 , 随着适宜
的发芽条件 , 种子便出土萌发 , 出土幼苗初期生长量较小 ,
6月中下旬以后 ,高生长开始加快 , 9月中下旬出现高峰 ,此
后 , 生长量逐渐减小 , 直到 12月苗高生长停止 . 高生长过
程呈现出明显的 “慢——快—— 慢” 的生长节律 .
2. 2　苗高生长过程的拟合
植物的高生长过程可用各种数学模型来模拟 [ 3～ 4] ,但一
般认为用 Logistic方程能够较好地拟合植物生长过程 ,其数
学表达式为
y=
k
1+ ea - bt
( 1)
式中: y为苗高累积生长量 ; t为生长时间 ; k为生长极限 ;
a、 b为待定常数 .
其中 , k= H
2
2 (H1+ H2 ) - 2H1 H2H3
H22- H1 H3
; H1、 H2、 H3分
别为苗木高生长始点、 中点及终点的生长量 .
利用计算机拟合的苗高生长 Logistic方程为
表 1　苗高生长定期观测结果
Table 1　 Reg ularly observ ed resul ts of h eigh t grow th
时　间
/月 . 日
生长天数
/d
连续生长量
/cm
净生长量
/cm
　 5. 21 20 4. 19 -
6. 1 31 4. 98 0. 79
6. 11 41 6. 14 1. 16
6. 21 51 8. 97 2. 83
7. 1 61 11. 32 2. 35
7. 11 71 14. 00 2. 68
7. 21 81 16. 17 2. 17
8. 1 92 19. 84 3. 67
8. 11 102 25. 99 6. 15
8. 21 112 33. 78 7. 29
9. 1 123 42. 69 8. 91
9. 11 133 52. 45 9. 76
9. 21 143 64. 09 11. 64
10. 1 153 75. 27 11. 18
10. 11 163 81. 86 6. 59
10. 21 174 87. 13 5. 27
11. 1 184 89. 37 2. 24
11. 11 194 90. 25 0. 88
11. 21 204 90. 68 0. 43
12. 1 214 90. 70 0. 02
y=
101. 345 6
1+ e
3. 982 8- 0. 031 0t　　 ( F= 1 718. 807 4> F0. 01= 8. 29) ( 2)
图 1　苗高累积生长量曲线与拟合 Logistic曲线
Figu re 1　 Heigh t grow th accumulations and simulated logsit ic cu rv es
上述表明方程回归性达到显著水平 , 说明模拟
Logistic曲线与实测曲线间的符合程度较高 , 用回归
值推测实际值具有较高的准确性 (图 1) .
2. 3　苗高生长时期的划分
根据张纪林等推导 [5 ] ,上述 Logistic方程的三阶
导数为
d
3
y
dt 3
= b
3
ke
a - bt
(e 2lna- abt+ 1)
( 1+ ea - bt ) 4
( 3)
令 d3y /dt 3= 0, 则 e2lna - 2bt - 4ea- bt+ 1= 0, 求得
t1=
1
b
(a- 1. 317) ( 4)
t2=
1
b
(a+ 1. 317) ( 5)
t1、 t2即为苗高生长曲线的 2个拐点 , 用来划分高生长时期 . 将 ( 2) 式中的 a、 b代入 ( 4)、 ( 5) , 得
t1= 86、初期 t2= 171. 以 5月 1日作为苗高生长的起始日期即 t= 0,那么 t1、 t2所对应的时间为 7月 26日
和 10月 18日 .如果把 t1、 t2分别作为划分生长与生长盛期 、生长盛期与生长后期的分界点 ,而出苗
期通常是指从播种到幼苗地上部分出
现真叶 , 地下部分出现侧根为止的时
期 [6～ 7 ] , 那么长序榆 1年生播种苗高生
长时期的划分结果 , 见表 2. 这种生长时
期的划分结果与有序样本聚类分析法划
分的结果基本吻合 [8 ] . 这也说明用
Logistic方程拟合苗高生长过程是可行的 .
2. 4　苗高生长与叶面积的相关性
表 2　苗高生长时期的划分及生长情况比较
Table 2　 Divi ti on of g row th s tages and grow th compari son at dif f erent s tages
生长时期 起止日期
/月 . 日
累计时间
/d
净生长量
/cm
占总生长量
/%
出苗期 4. 13～ 5. 1 18 3. 44　 3. 79　　
生长初期 5. 2～ 7. 26 86 14. 57　 16. 06　　
生长盛期 7. 27～ 10. 18 84 68. 06　 75. 04　　
生长后期 10. 19～ 12. 1 44 4. 63　 5. 11　　
　　不同生长期的苗木高生长速率是随着叶面积增长速率的变化而变化 (图 2) ,两者的变化趋势基本一致 . 通
过回归分析 , 高生长速率 ( y ) 与叶面积增长速率 ( x ) 的相关系数为 0. 98, 达到极显著水平 , 回归方程
158 福　建　林　学　院　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　第 21卷
图 2　苗高生长速率与叶面积增长速率的关系
Figu re 2　 The relation betw een h eigh t grow th rate
　　　　　　　　 and leaf areas increm ent rate
y = - 2. 256 3+ 15. 703 1x　　 ( 6)
为了进一步观察叶面积对苗高生长的影响 , 特
设计了 “去叶试验” [9 ] . 试验是在生长盛期的 8月 23
日进行 , 采取 5个处理: 对照 (不去叶 ) ; 去 1 /4叶
(每隔 3个叶序剪掉 1叶 ) ;去 2 /4叶 (方法同前 ) ;去
3 /4叶 ; 去掉全部叶 ,各重复 8株 . 在前 1天傍晚去
叶 , 第 2天清晨 6时和傍晚 18时用 0. 5 mm钢板尺
测量苗端的净生长量 ,结果列入表 3. 去叶试验的结
果表明 , 苗高生长速率随着叶片数量的减少而降
低 .　　　　
2. 5　苗高生长量与气象因子的关系
影响长序榆苗木生长的气象因子很多 , 而这些
因子对生长影响比较复杂 , 各种因子虽然共同作用
于苗木生长过程 , 但作用却有主次 . 现运用灰色系
统理论的关联分析法 [10～ 11 ] , 找出影响长序榆苗高生
长的主要气象因子 .
设总体特征数列的元素构成为: X i= {苗高、月平
均气温、 月相对湿度、 月降水量、 月平均地温、 月平
均 5 cm处地温、月日照时数 }= {X i (k )|i= 0, 1,…… ,
6; k= 1, 2,…… 7} ,取 X 0为参考数列 , X 1 , X 2 ,……
X 7为比较数列 , 用下列公式计算各比较曲线与参考
曲线在各时刻 (k )的关联系数
表 3　叶片数对苗高生长的影响
Table 3　 Ef fects of numbers of leav es on heigh t g row th
处　　理 苗 高 生 长 量
cm· d- 1 /%
不去叶 (对照 ) 1. 53± 0. 12 100
去 1 /4叶 1. 11± 0. 10 72. 5
去 1 /2叶 0. 85± 0. 07 55. 6
去 3 /4叶 0. 61± 0. 08 39. 8
全去叶 0. 37± 0. 07 24. 2
Yi (k )= min min|X 0 (k ) - X i (k )|+ dmax max|X 0 (k ) - X i (k )||X 0 (k ) - X i (k )|+ dmax max|X0 (k )- X i (k )| ( 7)
式中: min min|X 0 (k ) - X i (k )|为 X 0与 X i的二级最小绝对差 ; max max|X 0 (k ) - X i (k )|为 X 0与 X i的
二级最大绝对差 ; d为分辨系数 , 通常取 0. 5. 比较曲线 (X i )对参考曲线 ( X 0 )的关联度计算公式为
Vi = 1
n∑
n
k = 1
Yi (k ) ( 8)
各气象因子对苗高的关联度计算结果 , 见表 4.
表 4　气象因子与苗高生长量的关联度
Tab le 4　 Relation d egree betw een climatic factors and seed ling grow th
气象因子 月平均气温 月相对湿度 月降水量 月平均地温 月平均 5 cm处地温 月日照时数
苗　　高 0. 738 3 0. 661 9 0. 627 4 0. 693 0 0. 671 0 0. 675 4
根据关联分析原则 , 关联度越大 , 说明子序列与母序列的关系越密切 . 表 4显示 , 气象因子对苗高
生长的影响排序为: 月平均气温> 月平均地温> 月日照时数> 月平均 5 cm处地温> 月相对湿度> 月降水
量 , 因此气温是影响长序榆苗高生长的主要气象因子 , 这与多元回归分析的结果一致 [8 ] .
3　小结
长序榆苗木的高生长过程呈现明显的 “慢—— 快——慢”节律 ,用 Logistic方程能较好地模拟其高生
长曲线 ,但对于生长后期高生长速率的下降还不能进行准确的描述 ,确切的生长模型还有待进一步研究 .
利用 Logistic方程可将生长时期划分为出苗期、生长初期、生长盛期和生长后期 ,生长盛期仅为全年
总生长时期的 1 /3, 但生长量占全年总生长量的 75. 04% , 而此期正处高温干旱的夏季 , 因此 , 要加强水、
肥管理 , 促进苗木的快速生长 .
苗高生长速率与叶面积增长速率之间的相关性达到极显著水平 , 苗木的叶面积与高生长量呈正相
159第 2期　　　　　　　　　　 赖文胜: 长序榆苗木的高生长及与气象因子的关联分析
关 .关联分析表明 , 气温是影响长序榆苗高生长的主要气象因子 .
本研究在黄宝龙教授指导下进行 , 外业工作得到邹高顺、 张纪卯等同志的帮助 , 谨此致谢 .
参 考 文 献:
[ 1]傅立国 , 陈家瑞 , 汤彦承 . 中国榆科植物志资料 [ J] . 植物分类学报 , 1979, 17 ( 1): 45-47.
[ 2]中国科学研究院植物研究所 . 中国珍稀濒危植物 [M ] . 上海: 上海教育出版社 , 1989. 351-352.
[ 3]杨耀仙 , 卞尧荣 , 姚小华 . 林木苗期生长灰色模型的选择 [ J] . 林业科学研究 , 1991, 4 ( 2): 211-216.
[ 4]傅松林 , 刘胜清 . 珍稀树种琅 榆苗期生长及生理特性研究 [ J] . 福建林学院学报 , 1999, 19 ( 3): 253-255.
[ 5]张纪林 , 李淑琴 . 树木生长速增性的数学模型探讨 [ J] . 林业科技通讯 , 1990 ( 3): 8-11.
[ 6]缪美琴 . 南方苗木培育 [ M ] . 北京: 中国林业出版社 , 1987. 46-51.
[ 7]陈登雄 , 李玉蕾 , 池丽月 . 枫香播种苗培育技术研究 [ J] . 福建林学院学报 , 1998, 18 ( 1): 19-23.
[ 8]张纪卯 , 陈巧女 , 赖文胜 . 长序榆苗木生长规律的研究 [ J] . 福建林业科技 , 1993, 20 ( 3): 8-13.
[ 9 ]刘雅荣 , 刘奉觉 , 王爽 , 等 . 四种杨树苗木的生长与光合作用特性的研究 [ J] . 林业科学 , 1983, 19 ( 3): 269-275.
[ 10 ]邓聚龙 . 灰色控制系统 [M ] . 武昌: 华中理工大学出版社 , 1988. 348-374.
[ 11 ]刘贤谦 , 师光禄 , 张厉燕 . 应用灰色关联度分析关键因子的研究 [ J] . 林业科学 , 1996, 32 ( 4): 447-453.
(责任编校: 江　英 )
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