全 文 ：任豆树实生苗生长规律研究
胡集瑞
(福建省漳平五一国有林场　福建漳平　364400)
　　摘要　对福建漳平引种的任豆树 1年生实生苗苗高年生长过程进行观察 ,结果表明 ,苗高生
长规律符合 “S”型曲线 ,可用 Logistic方程拟合;采用有序样本聚类分析方法把苗木生长期划分
为 4个阶段 ,从中可以看出任豆树生长盛期的生长量占年总生长量的 71.71%。
　　关键词　任豆树　Logistic方程　有序聚类法　生长规律
任豆树系苏木科任豆属的落叶大乔木 ,分布于广西 、广东 、湖南 、云南 、贵州等地 ,在原产地树高可达
30m、胸径可达 100cm,具有生长迅速 、萌芽力强 ,天然更新好 、病虫害少 ,适应性强 ,改良土壤 ,生物量高 ,轮伐
期短 ,用途广泛等优良特性 ,是一个优良的用材 、薪材 、饲料 、食用菌用材树种[ 1] 。 2006年漳平市林业局从广
西引进任豆树种子进行播种育苗 ,本文通过对 1年生实生苗进行定株定期观测 ,利用有序样本聚类分析方法
对其苗高生长期进行科学定量的划分 ,并建立苗高生长过程的数学模型 ,为培育优质壮苗提供依据。
1试验地概况
试验地位于漳平市林业苗圃 ,年平均气温 20.3℃,年平均降雨量 1 509mm,年平均蒸发量 1 169mm,相
对湿度 80%,无霜期 300d。育苗地为农田 ,排灌方便 ,土壤为微酸性的沙质壤土。
2　材料与方法
2.1　播种育苗
试验所用种子来自广西林业厅。圃地冬季深翻 ,翌春碎土 ,用石灰 500kg/hm2进行土壤消毒 ,过磷酸
钙 750kg/hm2作基肥 ,高床育苗。由于任豆树种皮坚硬有蜡质 ,播种前需进行种子处理。用 50℃左右的
温水浸种 2d,水自然冷却 ,每天一换 ,让种子充分吸水饱涨后 ,进行催芽 ,待种子部分吐白后播种。采用点
播 ,株行距 15×20cm,覆土 1cm,最后用草覆盖以保持圃地湿润并提高地温 。苗期加强除草 、追肥 、灌水等
常规育苗措施。
2.2　研究方法
对任豆树苗期调查 ,采取随机选取 50株作为观测株 ,分别编号标志 ,每月 5日 、20日观测苗高 ,用 50
株的平均数作为统计样本 ,采用有序样本聚类分析方法对 1年生播种苗苗木生长期进行定量划分 [ 2-3] ,用
Logistic方程拟合苗高生长曲线 [ 4-5] 。
3　结果与分析
3.1　苗高年生长过程
经过浸种催芽的任豆树种子于 3月下旬播种 ,播种后 12d后基本出齐苗 , 27d左右子叶退去出现真
叶 。从 4月 20日开始对任豆树苗高生长情况进行定株定时观测 ,观测结果见表 1。从表 1看 ,经过浸种催
芽后 ,任豆树出苗较快 ,出苗整齐 ,但生长初期苗高生长较慢;6月上旬苗高生长迅速加快 , 7月上中旬达到
生长高峰 ,此后生长速度开始下降;10月中旬部分苗木叶色变黄开始落叶 , 11月上旬大量落叶 ,苗高生长
停止 ,苗高生长过程呈现明显的 “慢———快 ———慢”生长节律。
表 1　任豆树苗高生长定期观测结果
4月
20
5月
5 20
5月
5 20
5月
5 20
5月
5 20
5月
5 20
5月
5 20
11月
5
生长天数 /d 15 30 45 61 76 91 106 122 137 153 168 183 198 214
苗高 /cm 5.2 9.5 16.7 27.4 51.0 84.9 115.4 141.0 160.7 173.4 180.7 184.8 185.7 185.9
净生长 /cm 4.3 7.2 10.7 23.6 33.9 30.5 25.6 19.1 13.3 7.3 4.1 0.9 0.2
相对生长 /% 2.80 5.11 8.98 14.74 27.43 45.67 62.08 75.85 86.40 93.28 97.20 99.41 99.89 100
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　林业勘察设计　(福建)　2008年第 2期　
3.2　苗木生长期划分
有序样本聚类分析方法是按照样本在时间(或空间)先后出现的序号和组内相似性最大 ,组间相似性
最小的标准 ,对样本进行分类 ,是一种客观 、科学的方法 ,在苗木生长期划分中已被广泛采用 [ 2] 。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 ,因此 ,任豆树出苗期为 3月下
旬至 4月 20日 ,约 27d。文中需要讨论的是苗木生长初期 、生产盛期 、生长后期的划分。把 4月 20日至
11月 5日每半个月的苗高净生长量按顺序连续编号:X1 , X2 , X3 , ……X14 ,对这 14个有序样本进行聚类分
析 ,经计算将 14个有序样本分成 3类:
　G1 ={x1 , x2 , x3 , x4}, G2 ={x5 , x6 , x7 , x8 , x9}, G3={x10 , x11 , x12 , x13 , x14}
将分类结果与实际苗高生长结合起来 ,相应的时间为第 1类:4月 21日 ～ 6月 5日;第 2类:6月 6日
～ 8月 20日;第 3类:8月 21日 ～ 11月 5日 。
根据以上聚类分析结果 ,将 1年生任豆树播种苗的苗高生长过程分为 4个生长时期。出苗期:3月 24
日 ～ 4月 20日;生长初期:4月 21日 ～ 6月 5日;生长盛期:6月 6日 ～ 8月 20日;生长后期:8月 21日 ～ 11
月 5日 。这一结果仅对本次分类而言 ,其它试验的划分结果可能随气象因素变化而波动)。
按上述划分结果 ,计算任豆树各生长期的苗高生长量 ,结果见表 2。从表 2看 ,经浸种催芽后任豆树
的出苗期约 27d,具有出苗期短 ,出土快且出苗相对集中的特点;苗木生长初期的持续时间约 61d,此期苗
木生长缓慢 ,净生长量为 22.2cm,占全年总生长量的 11.94%;苗木生长盛期持续时间约 76d,苗高净生长
量大幅增长 ,达 133.3cm,占全年总生长量的 71.71%;苗木生长后期持续时间最长 ,但苗高净生长量大幅
度下降 ,只有 25.2cm,占全年总生长量的 13.56%。可见速生期的长短及高生长率最大值的高低对苗高生
长起决定性作用 ,育苗过程中应根据其生长规律 ,不同时期采取相应措施 ,解决好水 、肥 、热的供需矛盾 ,保
证苗木快速生长所需的各种条件 ,促进生长盛期提早到来和推迟结束 。提高生长盛期生长率是培育优质
壮苗的关键 。
表 2　苗木高生长时期划分及生长情况比较
生长期 起止时期 累计时间 /d 总生长量 /cm 净生长 /cm 占总生长量 /%
出苗期 3月 24日 ～ 4月 20日 27 5.2 5.2 2.80
生长初期 4月 21日 ～ 6月 5日 61 27.4 22.2 11.94
生长盛期 6月 6日 ～ 8月 20日 76 160.7 133.3 71.71
生长后期 8月 21日 ～ 11月 5日 77 185.9 25.2 13.56
3.3　苗高生长过程的数学模型
Logistic方程是常用于林业上描述林木生长的数学模型 ,能够较好地拟合林木生长过程 ,其公式为[ 4] :
Y= k
1+ea+bx　　　　　　　　　　　　　　(1)
K=[ 2x1x2x3 -x22(x1 +x3)] /(x1x3 -x22) (2)
(1)式中 Y为苗高累积生长量 , K为生长极限 , X为生长时间 , a, b为待定常数 。(2)式中 X1 , X2 , X3
为曲线模轴上等距离 3点 t1、t2 、t3所对应的值 。拟合结果如下:
H= 190.67
1+e3.9804-0.0393t　相关系数 R=0.9931
对上述方程进行线性回归显著性检验 ,结果表明:用 Logistic方程来描述任豆树 1年生播种苗苗高生
长过程 ,其回归关系达极显著水平(见表 3)。
表 3　线性回归显著性检验
变差来源 差方和 自由度 方差 方差比 F F0.01
回归 82.3373 1 82.3373 711.64＊＊ 9.33
剩余 1.3889 12 0.1157
合计 83.7262 13
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　　苗高生长最大点的估测[ 5] 。将(1)式对 X进行二阶求导 ,令 d2y/dx2 =0,则得苗高生长最大点的 X
值 。
　　　X=a/b (3)
苗高速生期的估测[ 5] 。将将(1)式对 X进行三阶求导 ,令 d3y/dx3 =0,解得速生期前后两个拐点:
　　　XⅠ =(a-1.317)/b (4)
　　　XⅡ =(a+1.317)/b (5)
求算得 X=102d, XⅠ =68d, XⅡ =135d,即苗木高生长高峰出现在 7月 16日 ,由萌动转入速生的拐点
出现在 6月 12日 ,由速生转到缓慢生长的拐点出现在 8月 18日 ,这与实测结果基本一致 ,与有序样本聚
类分析结果也基本吻合。这说明用 Logistic方程来拟合任豆树 1年生播种苗苗高生长过程是合适的 ,具有
相关系数大 ,回归关系极显著 ,生长最大点与曲线拐点估测准确的特点 。
4　小结与讨论
采用有序样本聚类分析方法将任豆树 1年生播种苗苗高生长过程划分为 4个阶段:出苗期:3月 24
日 ～ 4月 20日;苗木生长初期:4月 21日 ～ 6月 5日;苗木生长盛期:6月 6日 ～ 8月 20日;苗木生长后期:
8月 21日 ～ 11月 5日。
任豆树苗高生长符合 “S”型生长规律 ,用 Logistic方程拟合苗高生长过程 ,相关系数大 ,回归关系极显
著 。用此方程导出的曲线拐点为生长最大点与实际相符 ,与有序样本聚类分析结果基本吻合 ,可以较为精
确地预测生长期内苗高的生长量。
参考文献
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[ 2] 　陈存及 ,李生等.光皮桦苗高生长期划分有序样本聚类分析 [ J] .福建林学院学报:2002 , 22(3):197
～ 200
[ 3] 　林永英.卷斗青冈苗高生长时期有序聚类划分方法研究 [ J] .福建林学院学报 , 2002, 22(3):223 ～
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[ 5] 　张 琰.鹅掌楸实生苗生长规律研究 [ J] .福建林业科技 , 2007, 34(2):155 ～ 158
试论茶树的防火功能
倪伟星
(福建省武夷山林业局　武夷山市防火办　354300)
　　摘要　以武夷山市为例 ,阐述了茶树的生物学特性 ,茶树防火林带的规划设计与营林技术及
对林火的阻隔作用 ,提出应积极发展茶树这一经济型防火林带 ,确保森林资源安全。
　　关键词　茶树　茶园　生物防火林带　武夷山
武夷山市位于福建省西北部 ,闽赣两省交界处。全市土地总面积 27.98万 hm2 ,人口 22.1万 ,辖 3
镇 、4乡 、3个街道办 、4个国有农茶场 、115个行政村。林地面积 23.74万 hm2 ,占土地总面积的 84.8%,森
林覆盖率达 79.0%,森林总蓄积量 1 187万 m3。武夷山是世界 23个文化和自然双遗产地之一 ,是中国南
方重点林区 ,全国造林绿化百佳县(市),也是中国唯一的茶文化艺术之乡。武夷山建县一千多年来 ,茶叶
在经济生活中占有重要地位。 400年前 ,武夷岩茶远销欧洲 ,素有茶树品种王国之称。茶叶是武夷山对外
贸易的重中之重 ,加大茶树在武夷山营造生物防火阻隔系统工程中的比重 ,有利于茶农增收 ,破解 “三农 ”
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