全 文 ：收稿日期:2012 － 11 － 07 修回日期:2013 － 04 － 03
基金项目:福建省科技厅科技攻关重点项目(2005N044)．
作者简介:郑天汉(1965 －) ，男，高级工程师，高级经济师．研究方向:森林资源培育． Email:Sunday46@ sina． com．通讯作者兰思仁(1963 －) ，
男，教授，博士生导师．研究方向:森林资源培育． Email:lsr9636@ 163． com．
红豆树天然林优树选择
郑天汉1，兰思仁2
( 1．福建省林业厅，福建 福州 350003; 2．福建农林大学，福建 福州 350002)
摘要:应用多目标决策和集对分析原理，对优势木对比树法初选的 26 株优树预选树进行综合指数计算和比较．复选出一级
优树 2 株，二级优树 7 株，三级优树 14 株，可供近期无性繁殖利用．
关键词:红豆树;天然林;优树;综合指数法
中图分类号:S792．99 文献标识码:A 文章编号:1671-5470(2013)04-0366-05
Selection of dominant trees in Ormosia hosiei natural forest
ZHENG Tian-han1，LAN Si-ren2
(1． Forestry Department of Fujian Province，Fuzhou，Fujian 350003，China;2． Fujian Agriculture
and Foresty University，Fuzhou，Fujian 350002，China)
Abstract:Multi-objective decision and set analysis principle were applied in calculating aggregative indexes and comparative analy-
sis for 26 preliminary elite individuals selected by the method of dominant tree comparison． 2 first-class elite individuals，7 second-
class elite individuals，and 14 third-class elite individuals were then selected for the recent clonal propagation utility．
Key words:Ormosia hosiei;natural forest;elite tree;method of aggregative indexes
红豆树(Ormosia hosiei)系豆科蝶形花亚科红豆树属，国家Ⅱ级保护珍稀濒危植物［1］．红豆树是工艺雕
刻、高档装璜装饰和高档家具的优质木材．红豆树广泛分布于福建、江苏、安徽、浙江、江西、河南、湖北、湖
南、贵州、四川、陕西及甘肃等省区，常见于海拔 200 － 900 m的低山丘陵、河边及村落附近，是同属树种中
树体最大、分布最北、经济价值最高的珍贵树种，树高可达 40 m，胸径超过 2 m，树冠开展，枝叶茂密浓绿，
是优良的园林绿化观赏树种．红豆树具有极高的经济价值，但种苗紧缺［2 － 3］．红豆树优树选择尚未见报道，
因此，开展红豆树天然林优树选择，对促进其优良种质保育与利用具有重要意义．
1 材料与方法
1．1 材料
红豆树材料来源于福建省柘荣、周宁、福安、福鼎、屏南、古田、连江、晋安、永泰、建瓯、松溪、政和、浦
城、武夷山、尤溪、泰宁、漳平等县(市、区)．预选优树为天然林分或林木，均生长在土壤肥沃，水分条件适
宜的沟谷、山洼山脚、溪流河边、房前屋后等．
1．2 方法
1．2．1 优势木对比树法 根据红豆树的材用性遗传改良目标，对福建省红豆树天然群落或立木进行广泛
调查，分析研究红豆树性状的基本规律，并参考杉木、马尾松等优树表型选择经验，确定以五株优势木对比
树法［4］进行优树选择，野外调查与观察对比因子为胸径、胸高心材直径、胸高心材率、树高、枝下高、枝高
系数、通直系数、侧枝粗、侧枝系数、侧枝角度、主干分叉高度、冠长、高径比、冠径比、冠高比、冠型．经性状
因子间的相关分析及回归分析，确定 6 项主要性状因子为心材率、树高、枝下高、枝粗系数、冠径系数、通直
系数．
1．2．2 综合指数法 红豆树天然林无法确定其实际生长年龄，研究人员曾试图以生长锥取木芯测定立木
的年轮宽度、实际生长年龄、胸径生长量，但因红豆树的生长年轮不明显，确定树干解析木的准确年轮都较
福建农林大学学报(自然科学版) 第 42 卷 第 4 期
Journal of Fujian Agriculture and Forestry University (Natural Science Edition) 2013 年 7 月
DOI:10.13323/j.cnki.j.fafu(nat.sci.).2013.04.018
困难．因此，无法直接测算红豆树天然林立木的材积、胸径、树高年平均生长量等重要生长性状．因此，通过
对红豆树立木生长性状间的关系进行分析，找出材积性状与其它重要性状间的相关性及其相关程度，应用
多目标决策和集对分析原理［5］，计算各因子的相对权重系数和综合指数，进行红豆树天然林表型优树选择．
权重系数计算式:λ j = Rj /∑R( )ij ，总和∑λ i = 1．
综合指数计算式:wj =∑ λ j × U( )j ．
式中:各因子权重系数 λ j、i为项目、j为选择因子、R 为红豆树性状间的相关系数值，∑Rij为相关系数
值之和，Uj 为性状因子．
2 结果与分析
2．1 红豆树天然林优树预选树的选择
通过研究红豆树 13 个重要性状特征值的内在规律和相关关系，确定以心材率、树高、枝下高、枝粗系
数、冠径系数、通直系数等干材质量指标为主要依据，应用优势木对比树法［4，6］，进行天然红豆树优树预选
树的选择(表 1)．参照其它树种的优树选择方法和经验，以优树预选树为中心，在同等立地条件的可视范
围内(一般为 30 － 50 m) ，选出仅次于优树预选树的 3 － 5 株优势木为对比木［7］，选择枝下高最大、树干通
直圆满、主干分叉较高、枝角小和正处于旺盛生长期的林木为优树预选树．
表 1 红豆树天然林优树预选树性状特征值1)
Table 1 Characteristic values of preliminary elite individuals of Ormosia hosiei from natural forests
样本编号 胸径 / cm 树高 /m 枝下高 /m 通直系数 侧枝粗 / cm 枝角 / ° 冠长 /m 心材直径 / cm 材积 /m3
1 78．6 26．0 15．0 1．00 12 50 11．0 59．6 5．2238
2 68．8 30．0 12．0 1．00 20 45 14．0 46．2 4．6974
3 71．9 28．0 9．0 1．00 10 65 14．7 54．9 4．7604
4 121．3 35．0 9．0 1．00 40 60 20．0 109． 0 15．9572
5 84．1 24．0 7．0 1．00 30 35 18．0 73．7 5．4725
6 41．2 18．0 4．0 1．00 9 45 12．0 23．4 1．0686
7 100．3 23．0 4．0 1．00 18 30 17．5 85．6 7．3034
8 86．0 22．0 7．0 1．00 11 75 9．3 78．3 5．2277
9 37．9 21．0 2．0 1．00 14 30 7．5 26．9 1．0669
10 58．5 24．0 9．0 1．00 10 50 8．7 37．1 2．7636
11 85．9 20．0 9．0 1．00 18 40 13．8 63．7 4．7378
12 58．3 21．0 10．5 1．00 4 40 8．5 40．3 2．3997
13 113．0 28．0 7．0 1．00 12 80 17．8 72．0 11．1482
14 121．4 30．0 3．5 1．00 11 40 18．8 83．8 13．6791
15 66．8 25．0 3．5 1．00 22 65 9．0 54．4 3．6968
16 36．4 13．5 5．0 0．67 7 90 12．0 19．5 0．6331
17 122．9 29．0 17．0 1．00 23 45 15．0 89．7 13．5281
18 24．3 21．0 13．0 1．00 4 35 4．3 19．5 0．4622
19 78．0 20．0 5．0 1．00 24 70 10．5 65．0 3．9511
20 68．4 17．0 3．0 0．67 21 45 8．0 57．3 2．6189
21 63．0 19．0 4．0 0．67 18 45 9．0 49．0 2．5099
22 96．1 22．0 3．0 0．33 18 35 9．0 76．0 6．4428
23 71．6 19．0 10．0 1．00 30 45 12．0 54．6 3．1934
24 46．0 20．0 11．0 1．00 8 45 5．0 32．7 1．4624
25 61．0 14．0 5．0 0．83 8 60 9．0 44．8 1．7355
26 74．8 23．0 13．0 1．00 10 70 7．0 58．4 4．2047
1)红豆树材积计算公式应用福建省阔叶树二元材积表 V = 0．000052764291 × D1．8821611 × H1．0093166 ．
2．2 红豆树优树预选树的复选与分级
2．2．1 权重系数确定 本研究以红豆树材用性改良为目标，因此红豆树天然林优树选择因子采用与材积
相关程度达到显著或极显著的 6 个干材形质性状，分别为心材率、高径比、枝高系数、通直系数、枝粗系数、
冠径系数，将 6 个选择因子的相关系数绝对值之和为“1”，转化出各选择因子的权重系数(表 2)．
2．2．2 综合评价指数 上述 26 株红豆树天然林优树预选树或优良单株，在初级遗传改良中均有使用价值．
·763·第 4 期 郑天汉等:红豆树天然林优树选择
表 2 红豆树优树选择权重系数
Table 2 Weight coefficients of Ormosia hosiei for the elite tree selection
性状因子 选择因子 相关系数 权重系数
U1 心材率 0．8575 0．34
U2 高径比 0．5986 0．24
U3 枝高系数 0．2081 0．08
U4 通直系数 0．2834 0．11
U5 枝粗系数 － 0．2058 0．08
U6 冠径系数 － 0．3800 0．15
合计 2．5334 1．00
考虑到红豆树红裼色心材具有重要的经济价值，
红豆树预选树综合评价以其心材率为主要因子，
以高径比、枝高系数、通直系数、枝粗系数、冠径系
数等为次因子计算综合评价指数．
为使预选树的各性状因子具有可比性，以及
综合评价指数的计算需要，将预选树主要性状因
子进行数量转换，U1 为胸高心材直径与胸高直径
的比值、U2 是将树高因子转化为树高与胸径的比
值、U3 是将枝下高转化为枝下高与树高的比值;
U5 是枝粗系数的转化，枝粗系数是Ⅰ级侧枝平均枝粗与胸径的比值，由于枝粗系数与材用性遗传改良的
目标成负相关，因此，将 U5 转化为枝粗系数总平均值与各预选树的枝粗系数之差，即枝粗系数越大 U5 值
就越小;U6 是冠径系数的转化，冠径系数是树冠直径与胸径的比值，其转化原理同 U5
［8，9］．
红豆树天然林的优树预选树主要性状因子指标值详见表 3，红豆树预选树的综合评价指数 Wj 的计算
结果详见表 4．
表 3 红豆树天然林的优树预选树主要性状因子
Table 3 Main charateristics of preliminary elite individuals of Ormosia hosiei
样本编号
U1
心材率
U2
高径比
U3
枝高系数
U4
通直系数
U5
枝粗系数转化
U6
冠径系数转化
1 0．76 0．33 0．577 1．00 0．08 0．02
2 0．67 0．44 0．400 1．00 － 0．10 － 0．04
3 0．76 0．39 0．393 1．00 0．09 － 0．04
4 0．90 0．29 0．257 1．00 － 0．10 － 0．00
5 0．88 0．29 0．292 1．00 － 0．10 － 0．05
6 0．57 0．44 0．222 1．00 0．01 － 0．13
7 0．85 0．23 0．174 1．00 0．05 － 0．01
8 0．91 0．26 0．318 1．00 0．10 0．06
9 0．71 0．55 0．095 1．00 － 0．10 － 0．04
10 0．63 0．41 0．375 1．00 0．06 0．01
11 0．74 0．23 0．450 1．00 0．02 0．00
12 0．69 0．36 0．500 1．00 0．16 0．02
13 0．64 0．25 0．250 1．00 0．12 0．01
14 0．69 0．25 0．117 1．00 0．14 0．01
15 0．81 0．37 0．140 1．00 － 0．10 0．03
16 0．54 0．37 0．370 0．67 0．04 － 0．17
17 0．73 0．24 0．586 1．00 0．04 0．04
18 0．80 0．86 0．619 1．00 0．07 － 0．01
19 0．83 0．26 0．250 1．00 － 0．10 0．03
20 0．84 0．25 0．176 0．67 － 0．10 0．05
21 0．78 0．30 0．211 0．67 － 0．10 0．02
22 0．79 0．23 0．136 0．33 0．04 0．07
23 0．76 0．27 0．526 1．00 － 0．20 － 0．01
24 0．71 0．44 0．550 1．00 0．06 0．05
25 0．73 0．23 0．357 0．83 0．10 0．02
26 0．78 0．31 0．565 1．00 0．10 0．07
均值 － 0．34 0．343 0．93 － －
2．2．3 优树复选与分级 红豆树材积生长数量成熟年龄约在 52 年，参考主要针叶树造林树种优树子代
测定林性状调查时期(为 1 /3 轮伐期年龄) ，即 17 年后才能对本轮所选择优树的遗传性特征做出测定和
筛选．显然，林木遗传改良周期长的特点，客观上要求将所选择的红豆树优良种质资源的应用目标划分为
“早期初级利用、近期中级利用、远期高级利用”三个基本阶段，当前红豆树优良种质资源的应用正处于
“早期初级利用”阶段．为提高优势木对比树法所选择优树的选择差，本研究对天然林优树以综合指数法
计算各优树预选树的综合指标值，据此对野外所选择的红豆树优树预选树进行分级．以各预选树的综合指
·863· 福建农林大学学报(自然科学版) 第 42 卷
数标准差为技术经济衡量指标进行划分:一级是 Wj ＞W + S;二级是 Wj ＞ 0．5S;三级是 Wj ＞W．
表 4 红豆树优树预选树综合指数
Table 4 Aggregative indexes of preliminary elite individuals of Ormosia hosie
样本编号
评级方案
综合指数 Wj Wj －W Wj －(W + 0．5S) Wj －(W + S)
18 0．6420 0．1747 0．1475 0．1203
8 0．5242 0．0569 0．0297 0．0025
24 0．5133 0．0460 0．0188 － 0．0084
26 0．5133 0．0460 0．0188 － 0．0084
1 0．5032 0．0359 0．0087 － 0．0185
4 0．4982 0．0309 0．0037 － 0．0235
3 0．4946 0．0273 0．0001 － 0．0271
12 0．4868 0．0195 － 0．0077 － 0．0349
5 0．4867 0．0194 － 0．0078 － 0．0350
15 0．4819 0．0146 － 0．0126 － 0．0398
9 0．4770 0．0097 － 0．0175 － 0．0447
17 0．4719 0．0046 － 0．0226 － 0．0498
19 0．4711 0．0038 － 0．0234 － 0．0506
7 0．4706 0．0033 － 0．0239 － 0．0511
2 0．4614 － 0．0059 － 0．0331 － 0．0603
10 0．4589 － 0．0084 － 0．0356 － 0．0628
23 0．4578 － 0．0095 － 0．0367 － 0．0639
11 0．4544 － 0．0129 － 0．0401 － 0．0673
25 0．4343 － 0．0330 － 0．0602 － 0．0874
20 0．4329 － 0．0344 － 0．0616 － 0．0888
14 0．4267 － 0．0406 － 0．0678 － 0．0950
21 0．4228 － 0．0445 － 0．0717 － 0．0989
13 0．4187 － 0．0486 － 0．0758 － 0．1030
6 0．4085 － 0．0588 － 0．0860 － 0．1132
22 0．3847 － 0．0826 － 0．1098 － 0．1370
16 0．3534 － 0．1139 － 0．1411 － 0．1683
均值 0．4673 － － －
标准差 S 0．0544 － － －
0．5S 0．0272 － － －
2．2．4 复选结果与选择响应 根据 26 株优树预选树的综合指数计算结果，复选出 14 株天然林优树，按 3
个等级划分为一级 2 株、二级 7 株、三级 14 株(表 5 和表 6)．
表 5 红豆树优树复选结果
Table 5 The results of the elite tree selection of Ormosia hosiei
类型 一级 二级 三级
数量 /株 2 7 14
样本编号 8、18 1、3、4、8、18、24、26 1、3、4、5、7、8、9、12、15、17、18、19、24、26
表 6 红豆树优树选择响应
Table 6 Selection response of the elite trees of Ormosia hosiei
项目 胸高心材比率 高径比 枝高系数 通直系数 侧枝粗系数 冠径系数
预选树 0．75 0．340 0．343 0．930 0．217 0．163
一级优树 0．86 0．560 0．469 1．000 0．146 0．143
二级优树 0．80 0．411 0．468 1．000 0．175 0．142
三级优树 0．79 0．370 0．380 1．000 0．216 0．151
全省均值 0．60 0．610 0．340 0．830 0．277 0．340
3 小结与讨论
应用优势木对比树法从天然林中选择出红豆树优树预选树 26 株，各性状指标值与全省平均值比较
为:胸高心材率比增 25%，枝高系数 ＞ 0．34，树干通直度系数比增 12%，侧枝粗系数比降 21．4%，冠径系数
·963·第 4 期 郑天汉等:红豆树天然林优树选择
比降 52% ．复选优树 14 株，胸高心材比率比增 36%，枝高系数比增 29%，树干通直度系数比增 20%，侧枝
粗系数比降 36%，冠径系数比降 57% ．
应用多目标决策和集对分析原理，对初选优树进行综合指数计算和复选．复选 14 株优树，其中，一级
为 8、18;二级为 1、3、4、8、18、24、26;三级为 1、3、4、5、7、8、9、12、15、17、18、19、24、26．其优树的性状指标值
与全省平均水平比较结果为:一级优树胸高心材率比增 43%，枝高系数比增 38%，通直度系数比增 20%，
侧枝粗系数比降 48%，冠径系数比降 58%;二级优树胸高心材率比增 33%，枝高系数比增 38%，通直度系
数比增 20%，侧枝粗系数比降 38%，冠径系数比降 58%;三级优树胸高心材率比增 32%，枝高系数比增
12%，通直系数比增 20%，侧枝粗系数比降 23%，冠径系数比降 55% ．由于红豆树数量成熟龄为 52 年，开
花结实的生理成熟龄约为 24 年以上，通过建立红豆树种子园方式的遗传改良途径需要很长的时间;同时，
红豆树开花结实规律不稳定，有的多年开花结实一次．为此，对优势木对比树法选择的野外初选优树进一
步复选，有望提高选择响应，再将复选优树应用于红豆树优良种质的无性快繁，为红豆树优良种质的近期
阶段性利用等提供基本的繁殖材料，促进红豆树优良繁殖材料的早期应用，及时把遗传改良的阶段研究成
果转化为生产力．
致谢:感谢王章荣和吴承祯教授给予悉心指导，感谢何国生、高兆蔚、郑建官在野外调查研究中给予的帮
助．
参考文献
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( 责任编辑: 吴显达)
·073· 福建农林大学学报(自然科学版) 第 42 卷