全 文 ：36 林业科技开发 2011 年第 25 卷第 5 期
鞭鞭长 。1年生 、3年生竹鞭鞭段数差异显著 ,而 2年
生与 1年生 、3年生竹鞭鞭段数均无显著差异。1 ～ 3
年生竹鞭侧芽数 、平均鞭段长 、平均鞭节长无显著差
异。1 ～ 2年生竹鞭鞭段上的平均侧芽数差异不显
著 ,均显著地高于 3年生竹鞭 。因此 ,在对紫竹进行
鞭段育苗时 ,应选用1 ～ 2年生竹鞭作为繁殖材料。
(4)在0 ～ 10 cm和10 ～ 20 cm土层中 , 1 ～ 3年生
鞭的鞭段数 、鞭长分布比例差异显著 , 1 年生竹鞭
100%分布于0 ～ 10 cm土层中 。2年生竹鞭的平均鞭
径 、平均鞭段长 、平均鞭节长和鞭段平均侧芽数差异
不显著 ,鞭长 、鞭节数和侧芽数差异显著 ,鞭段数差异
极显著。3年生竹鞭的平均鞭径 、侧芽数 、平均鞭段
长 、平均鞭节长和鞭段平均侧芽数差异不显著 ,鞭段
数 、鞭长和鞭节数差异显著。
参考文献
[ 1]邹官辉 ,刘来红 ,陈兴福 ,等.紫竹生物学特性及丰产栽培技术研
究[ J] .中国林副特产 , 2003(2):44-46.
[ 2] 张遵强 ,何希诚 ,胡超宗 ,等.紫竹生物学特性的研究[ J] .竹子研究
汇刊 , 1997 , 16(1):6-12.
[ 3] 张遵强 ,何希诚 ,胡超宗 , 等.紫竹鞭段繁殖研究[ J] .竹子研究汇
刊 , 1998 , 17(2):40-43.
[ 4] 刘际建 ,许加意 ,叶思深 ,等.多效唑调控紫竹生长的研究[ J] .林业
科技开发 , 2001 , 15(增刊):58-59.
[ 5] 谭宏超 ,谭洪万.紫竹的丰产栽培技术及其特殊用途[ J] .林业调查
规划 , 2006 , 31(增刊):153-154.
[ 6] 董荣莹 ,王志坤 ,周昌平 ,等.紫竹不同变异类型的竹材化学成分分
析[ J] .竹子研究汇刊 , 2009 , 28(4):45-49.
[ 7] 刘军 ,董文渊 ,黎庭武 ,等.大河紫竹资源现状及产业发展对策研究
[ J] .世界竹藤通讯 , 2005 , 3(1):7-9.
[ 8] 张蕾 ,金松恒 ,方伟.4种珍稀观赏竹光合作用特性研究[ J] .浙江大
学学报:农业与生命科学版 , 2009 , 35(2):165-172.
[ 9] 黄克福 ,梁达丽 ,曾昭琴 ,等.台湾桂竹竹鞭生长规律的研究[ J] .福
建林学院学报 , 1994 , 14(3):191-194.
[ 10] 高培军 ,郑郁善 ,陈礼光 , 等.苦竹地下竹鞭结构生长规律调查
[ J] .福建林业科技 , 2003 , 30(Z1):5-8.
(责任编辑 周贤军)
doi:10.3969/ j.issn.1000-8101.2011.05.009
大叶栎苗期生长模型及分析
庞世龙1 ,黄志玲1 ,郝海坤1 ,覃康平2 ,莫耐波2
(1.广西林业科学研究院 ,南宁 530001;2.广西金秀瑶族自治县老山自然保护区)
摘 要:以大叶栎 1 年生播种苗为研究对象 , 利用 Logistic曲线方程对其地径和苗高年生长节律进行拟合 , 决定系
数(R2)均大于 0.99 ,达到极显著相关 , 经卡方(x2)测验也表明方程具有非常高的可靠性 , 因此利用 Logistic曲线方
程对大叶栎苗期地径和苗高年生长节律进行拟合是可行的。依 Log istic曲线方程上两个曲率最大的点准确地将大
叶栎苗期年生长进程划分为:渐增期 、速生期和缓增期 , 并对其不同生长时期的生长特点进行分析 , 以确定最佳育
苗技术措施 ,为高效培育大叶栎优质苗木提供科学理论依据。
关键词:大叶栎;播种苗;生长节律;Logistis 曲线
Analysis on growth dynamics of Castanopsis f issa seedlings∥PANG Shi-long , HUANG Zhi-ling , HAO Hai-
kun , TAN Kang-ping , MO Nai-bo
Abstract:Logistic equation w as used to fit the annual gr ow th dynamics of one year Castanopsis f issa seedling s.The
results showed that the coefficient of determina tion (R2)w as mo re than 0.99 , indica ting an ex tremely significant
co rr elation.Chi-square(x2) te sts also show ed that the equa tion w as highly reliable , According to the Logistic
curv e , thr ee phase s of accelerating g rowth , fast g row th and slow g row th we re accurately divided during the one year
gr ow th o f C.f issa seedling s.Integr ating the g row th traits of each phase , the optimal mea sures fo r cultivating the
seedling s could be found to improve the quality of C.f issa.seedling s.
Key words:Castanopsis f issa;seedling s;g row th rhy thm;Logistic curve
First author s address:Guangxi Fo restry Academy , Nanning 530002 , China
收稿日期:2011-05-13 修回日期:2011-06-21
基金项目:广西科技厅业务专项(编号:林科 200805号)。
第一作者简介:庞世龙(1977-),男 ,工程师 ,主要从事珍贵乡土树种苗
木繁育技术研究。 E-mail:pangshilong998@163.com
大叶栎(Castanopsis f issa)又称黎蒴 、蒴栲等 ,属壳
斗科栲属常绿阔叶乔木 ,树干通直 ,树高可达 25 m ,胸
径可达 60 cm 。自然分布于福建 、江西 、湖南 、广东 、
应用研究
林业科技开发 2011 年第 25卷第 5 期 37
广西 、贵州南部及云南东南部海拔 1 600 m 以下的混
交林中 ,常为次生林的先锋树种之一 。具有适应性
强 、生长快 ,自然更新能力强 、材质优良 、出材率高 、易
加工等特点 ,现大量用于生产中 、高密度纤维板和制
浆造纸等 ,具有较高的经济和社会生态效益。
大叶栎是广西优良乡土树种之一 ,在广西各地均
有分布 ,具有极大的开发利用潜力 。但长期以来 ,人
们对它的采伐利用过多 ,栽培发展相对较少 ,致使自
然分布面积及数量不断减少。国内近年来对大叶栎
的采种育苗 、良种选育 、人工造林等方面开展了较为
全面的技术研究[ 1-5] ,也取得了一些初步的成果 ,但对
大叶栎幼苗生长动态变化规律和生理特征的研究还
较为薄弱 。本文以大叶栎 1年生播种苗为研究对象 ,
利用 Logist ic曲线方程对其生长量动态进行模拟 ,探
究大叶栎苗期生长规律 ,以确定最佳育苗技术措施 ,
为高效培育大叶栎优质苗木提供科学理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地设在广西林业科学研究院科研苗圃内 ,地
理位置为北纬 22°56′、东经 108°21′,海拔高约 80 m 。
≥10℃的年积温为7 200℃,年平均气温21.7℃,极端
最低温-1.5℃,极端最高温 39.4 ℃。全年无霜期高
达 360 天 ,年均降雨量为 1 300 mm ,年均相对湿度为
80%左右 。土壤类型为砖红壤性红壤 , pH 值为 5 ～
6 ,肥力中等。
1.2 种子来源
2009年 11月采自广西金秀瑶族自治县老山自
然保护区大叶栎天然次生林 ,选择 15年生以上 、干形
通直 、生长健壮的优树作为采种母树采集果实 ,果实
出籽率 70.8 %,种子千粒质量 1 276 g 。
1.3 试验方法
1.3.1 种子处理与育苗
种子不宜贮藏 ,应随采随播。将采回的种子放入
缸中用清水浸泡 ,每天更换清水 1 次 ,除去漂浮于水
面的劣种和闷死象鼻虫 , 5天后捞起种子用清水冲洗
干净 ,播于经过消毒的沙床内 ,然后用细沙覆盖种子 ,
以不见种子为宜 ,淋透水 ,最后覆盖薄膜 。此次试验
于 2009年 11月 16 日播种 , 12月 17日幼芽出土 , 7
天后开始展叶 , 10天后长出第 1片真叶 ,形成幼苗。
1.3.2 苗木种植与管理
试验区用 75 %的遮阳网架棚遮阳 ,2010年 1 月
4日将幼苗按株行距 20 cm ×25 cm 移入试验区栽
植 ,适时浇水。1个月后幼苗已长出新根 ,每隔 30 天
开沟施复合肥 10 ～ 15 g/株 ,至 8月上旬停止 ,苗期注
意除草 ,做好病虫害防治等工作 , 9 月底揭去遮阳
网 。
1.3.3 试验设计
采取 3次重复 ,每重复随机选取 30 株作为固定
标准株 ,苗床四周均预留保护行 ,从 2010年 2 月 7日
开始每月固定 7日测量其苗高和地径(如遇特殊情况
不能测量 ,按期间平均生长推算),直至苗木生长结
束 。苗高生长量用钢卷尺量 ,精度到 0.1 cm ,地径用
电子游标卡尺量 ,精度到 0.01 mm 。
1.4 统计分析方法
运用 SPSS17.0软件对测量数据进行 Logistic曲
线拟合 。以生长时间(t)为自变量 ,累积生长量(Y)为
应变量 ,建立 Log ist ic生长曲线方程 。
Logistic曲线方程为:
Y = k
1+ea-bt (1)
式中:Y 为苗木累积生长量;t 为苗木生长天数;k 表
示苗木生长极限值 ,用苗高或地径的四点法[ 6] 求得;
a ,b是待定系数 ,用最小二乘法求得 。
k=y1 y4(y 2 +y3)-y2 y3(y1 +y4)
y1 y4 -y2 y3 , t2 +t 3 =t1 +
t4 (2)
式中:(t1 , y1)、(t4 , y 4)分别为实测数据序列的始点 、
终点 ,(t2 , y2)、(t3 , y3)则为实测数据序列中间两点。
对公式(1)求二阶导数 ,并令其等于 0
d
2
y
dt
2 =b2kea-bt(-1+ea-bt)(1+ea-bt)3 =0
解之得:t0 =a
b
(3)
当 , t0 = a
b
, Y 0 = k
2
时 ,这个点称为速生点。此
时 ,植物生长发育最快 ,苗木连日生长量最大 ,苗木生
长速率为最大线性生长速率(MGR)[ 7] 。
MGR=vmax =1
4
bk (4)
对公式(1)求三阶导数 ,并令其等于 0
d
3
y
dt
3 =b3kea-bt(e2lna-2bt -4ea-bt +1)(1+ea-bt)4 =0
解之得:t1 =a-1.317
b
, t2 =a+1.317
b
(5)
(t 1 ,Y 1)和(t2 ,Y 2)分别表示 Logistic生长曲线上
曲率最大的两个拐点 , (t1 ,Y 1)是苗木由萌动到速生
的分界点 ,(t2 ,Y 2)是苗木由速生到缓慢增长的分界
点 。因此 ,可依据 Logistic 曲线上这两个生长拐点
应用研究
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(t1 ,Y 1)、(t2 ,Y 2),准确地将苗木的生长进程划分为渐
增期(0 , t1)、速生期(t1 , t 2)和缓增期(t2 , +∞)。其
中 , t1 、t2 间苗木平均生长速度为线性生长速度
(LG R);t 1到 t2 苗木生长量为线性生长量(TLG)[ 7] 。
经计算可得:
LGR=2
9
bk , T LG= k
3
(6)
各生长指标年生长规律拟合结果采用适合性 x2
测验 ,进行拟合优度测验 ,以确定模型的可靠性。
x2 =
i
(Oi -E i)2
E i
(7)
式中:Oi为第i个时间的实际值 , E i为第i个时
间的预测值。若 x2 ≥x20.05 ,表明方程拟合得不好 ,预
测值与实际值不相吻合 ,不能将方程用来对未来值的
预测;若 x 2
按自由度 f =n-1 ,查 x2 表得到 , n为实际值与预测
值的对数[ 8] 。
2 结果与分析
2.1 样本及原始数据处理
试验结果表明 ,在广西南宁地区大叶栎 1年生播
种苗生长无封顶期 ,地径和苗高在 1年内分别出现两
次生长高峰期 ,呈现出“慢—快—慢 —快 —慢”的生长
趋势。每月平均生长量详见表 1。
表 1 大叶栎 1年生播种苗地径和苗高年生长节律定期观测表
项 目 指标观测日期/月-日
01-07 02-07 03-07 04-07 05-07 06-07 07-07 08-07 09-07 10-07 11-07 12-07
生长时间/d 21 52 80 111 141 172 202 233 264 294 325 355
地径累积生长量/mm 0.92 1.21 1.54 1.92 2.34 2.81 3.32 3.86 4.42 4.86 5.10 5.22
苗高累积生长量/ cm 4.78 6.26 8.32 11.37 15.69 20.42 27.59 31.88 38.31 42.65 44.51 45.36
2.2 大叶栎1年生播种苗年生长模型的建立与拟合
由表 1可知 ,大叶栎 1年生播种苗地径和苗高年
生长进程均符合“S”型曲线 ,因此可利用 Logistic 曲
线方程公式(1)对地径和苗高进行拟合。利用四点法
公式(2)求出 k 值的初始值 ,利用最小二乘法求出系
数 a和b的初始值 ,然后运用 SPSS17.0软件进行非
线性回归拟合 Logistic曲线 ,分别建立地径和苗高的
年生长模型。
大叶栎地径 Logistic生长曲线模型:
Y 地径 = 6.379
1+e2.074+0.011 t ,R2 =0.998
大叶栎苗高 Logistic生长曲线模型:
Y 苗高= 50.77
1+e2.846-0.015t , R2 =0.997
经卡方(x2)测验 , x2
期地径和苗高年生长节律进行拟合是可行的 ,可用于
对大叶栎苗期生长的分析与预测 。
2.3 各生长时期的划分及生长特点
利用公式(3)和公式(5),分别求得速生点(t0 ,
Y 0)和 Logistic曲线上的两个生长拐点(t1 ,Y 1)、(t2 ,
Y 2);利用公式(4)、公式(6),求出苗木最大线性生长
速率(MGR)、线性生长速度(LG R)和线性生长量
(TLG),分析结果详见表 2。
表 2 大叶栎 1年生播种苗苗期生长阶段分析及特征值
速生期起始点(t 1 ,Y 1) 速生期终止点(t2 ,Y 2) 速生点(t 0 ,Y 0) 速生期■t(d)
生长期参数
最大生长速率
/mm· d-1
线性生长速度
/mm ·d-1
线性生长量
/mm
地径(68.82 , 1.35) (308.27 , 5.03) (188.55 , 3.19) 239.45 0.018 0.016 3.68
苗高(101.93 , 10.73) (277.53 , 40.04) (189.73 , 25.39) 175.60 0.190 1.690 293.10
(1)地径与苗高速生期明显地表现出非同步性 ,
地径速生期起始点 69天(2月 23日),苗高速生期起
始点 102天(3月 28日),较苗高提前 33 天。地径速
生期终止点 308天(10 月 20日),苗高速生期终止点
278天(9月 20日),较苗高推迟 30天。
(2)地径与苗高生长高峰期速生点出现的时间较
一致 ,地径速生点 189 天(6 月 23 日), 苗高速生点
190 天(6 月 24 日), 较苗高提前 1 天 , 两者相差
不大。
(3)地径速生期较苗高速生期长 , 地径速生期
239天 ,苗高速生期 176天 ,较苗高长 63天 ,但各期生
长比率相同 ,渐增期 21.13 %,速生期 57.74 %,缓增
期 21.13 %。
(4)大叶栎苗期生长迅速 ,在速生期内 ,大叶栎地
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林业科技开发 2011 年第 25卷第 5 期 39
径平均生长速度达 0.016 mm/天 , 最大生长速率
0.018 mm/天 ,苗高平均生长速度 0.169 cm/天 ,最大
生长速率 0.19 cm/天。这段时期是育苗的关键时
期 ,应积极做好水肥管理 ,创造苗木快速生长的适宜
条件 ,确保齐苗壮苗 ,提高优质苗的出圃率。
(5)依 t1 、t 2 将地径和苗高的 Logistic 曲线生长
进程划分为渐增期 、速生期和缓增期 ,详见图 1 、图 2 ,
从大叶栎的实际生长情况看这种划分也是合理的 。
图 1 大叶栎 1年生播种苗苗高生长进程 Logistic曲线及
其生长阶段的划分
图 2 大叶栎 1年生播种苗地径生长进程 Logistic曲线及
其生长阶段的划分
3 结论与讨论
(1)大叶栎苗期年生长节律符合“S”生长曲线 ,利
用 Logistic曲线方程对其地径和苗高年生长节律进
行拟合 ,决定系数(R2)均>0.99 ,达到极显著相关 ,经
卡方(x2)测验也表明方程具有非常高的可靠性 。因
此 ,利用 Logistic曲线方程对大叶栎苗期年生长节律
进行拟合是可行的 ,利用 Logistic曲线方程获取的两
个生长拐点 、速生期等物候参数和最大生长速率 、线
性生长速度 、线性生长量等生长参数及方程参数 k
(苗木极限生长量)等指标 ,可作为大叶栎苗期培育目
标和制定详细育苗技术方案提供科学理论依据。
(2)依据 Logist ic 曲线方程上两个曲率最大的
点 ,准确地将大叶栎苗期地径和苗高的年生长进程划
分为渐增期 、速生期和缓增期 。针对不同的生长阶段
和各种育苗措施效应的滞后期 ,制定详细的育苗技术
措施 ,确保获取最佳的育苗效果 。
渐增期:由于受自身条件和外界因素的限制 ,幼
苗生长缓慢 ,期间应注意覆盖薄膜保温 、保湿 ,促进幼
苗生长 。
速生期:地径和苗高的速生期都较长 ,应制定详
细的育苗技术措施 。这段时期 ,是苗木管理的关键时
期 ,此时太阳光照强烈 、地面水分蒸发迅速 、气温高 ,
应采取 75 %的遮阳网架棚遮阳 ,加强水肥管理 ,追施
N 肥 ,及时除草 ,积极预防病虫害等 ,促进苗木生长 ,
确保齐苗壮苗 ,提高优质苗出圃率。
缓增期:地径和苗高虽持续增长但连日生长量逐
渐下降 ,期间适量施 P 、K 肥 ,促进苗木木质化 ,提高
苗木的质量 ,后期揭去遮阳网 ,提高造林成活率 。
参考文献
[ 1] 王宏志.热带亚热带主要树种采种育苗技术[ M] .南宁:广西人民
出版社 , 1985:192.
[ 2] 龙平光 ,李日林 ,于松毛.大叶栎采种育苗技术[ J] .中国林业 , 2006
(18):43.
[ 3] 张凌宏 ,邱斌.黧蒴栲树种的优良特性及栽培技术[ J] .湖南林业科
技 , 2003(4):95-96.
[ 4] 卢斌 ,陈一波 ,梁凯芹.大叶栎速丰林营造技术[ J] .中国林业 , 2008
(11):56.
[ 5] 蒋燚 ,邱凤英 , 王以红 ,等.大叶栎家系区域试验与初步评价研究
[ J] .广西林业科学 , 2010(2):69-72.
[ 6] 殷祚云.Logist ic曲线生长研究[ J] .数理统计与管理 , 2002(1):41-
46.
[ 7] 何小勇 ,赵思东 ,袁德义 ,等.翅荚木苗期生长模型及其生长参数研
究[ J] .江西农业大学学报 , 2008(1):81-85.
[ 8] 崔党群.Logist ic曲线方程的解析与拟合优度测验[ J] .数理统计与
管理 , 2005(1):112-115.
(责任编辑 吴祝华)
应用研究