全 文 ：红豆树苗木的质量性状分析及其主因子选择
郑天汉
(福建省林业厅 ,福建 福州 350003)
摘要:红豆树总生物量 、总干物质 、根 、茎 、苗高 、地径等 18 个苗木性状关系矩阵及主分量分析结果表明:主分量分析中 , 总
生物量指标的特征向量值最大 ,植株总生物量指标是反映苗木质量的相关中心 , 最能体现苗木的质量水平 , 植株生物量可
以作为红豆树苗木质量评价的主要指标;除了生物量指标以外 ,特征向量值次之的为苗高和地径 2 个指标。植株生物量鲜
重 、苗高 、地径 3 个因子最能反映红豆树苗木质量水平。
关键词:红豆树;苗木;相关性;主分量分析
中图分类号:S792.99　　　文献标识码:A　　　文章编号:1002-7351(2008)01-0063-04
The seedling qual ity character analysis of Ormosia hosiei and its choice of main factors
ZHENG Tian-han
(Forestry Department of Fujian Province , Fuzhou , Fujian 350003 , China)
Abstract:The relationship matrix of 18 seedling characters of Ormosia hosiei such as total biomass , total dry substance , roo t , stem ,
seedling height and ground diameter , and main component analy sis indicates tha t in the main component analy sis the to tal biomass
targ et characteristic vector value is the biggest.The total biomass target reflects the related center of seedling quality , w hich can
manifest the seedling quality level.The individual biomass may be taken as the main assessment index for Hemsl.et Wils the
seedling quality of O.hosiei.Besides the biomass index , the next characteristic vecto r value is seedling height and g round diameter.
Best of all , the three factors of plant biomass fresh w eight , seedling height and ground diame ter reflect the seedling quality level of
Ormosia hosiei.
Key words:Ormosia hosiei Hemsl.et Wils;seedling;relationship;the analy sis of main component
　　红豆树(Ormosia hosiei)又名鄂西红豆 、红豆 、花梨木等 ,是豆科蝶形花亚科红豆树属的落叶乔木树
种 ,世界八大珍贵用材树种之一 ,国家二级重点保护的珍贵树种 ,福建乡土树种 ,更是久负盛名的庭园绿化
树种;是红豆树属中树形最大 、分布最北 、经济价值最高的珍贵用材树种之一[ 1-4] 。红豆树在福建省 35个
市(县 、区)有生长分布;天然生长的红豆树 ,树干高大通直 ,树高可达 40 m ,胸径可超过 2 m ,树冠开展 ,枝
叶茂密浓绿 ,适宜作为我国南方省区非规划林地的造林树种 。但是 ,目前国内外相关文献对红豆树的质量
性状分析及主要评价因子确定等内容尚未见报道 ,本文对此进行分析 ,为进一步开展红豆树苗木质量评价
指标研究提供依据。
1　材料来源
红豆树种子来源于福建柘荣县天然林分的同一种批种子 ,2005年采集 。试验地点分别布设在福建省
的建瓯 、建阳 、武夷山 、永安 、屏南 、古田 、连江 、永春 、芗城区 、华安 、将乐等。
2　研究方法
2.1　取样方法
对各试验点的红豆树苗木进行调查 ,以完全随机抽样方法布设 30 cm×30 cm 的调查样方 ,调查样方
内苗木地径 、苗高 、密度 3项指标;从每个育苗试验点中 ,选取苗木生长状况较均匀的样方 ,从中随机挖取
　收稿日期:2007-06-14;修回日期:2007-08-12
　基金项目:福建省科技厅科技攻关重点项目“红豆树优良种质选择与速生丰产栽培技术研究”(编号:2005N044)
　作者简介:郑天汉(1965-), 男 ,福建惠安人 , 福建省林业厅高级工程师 ,高级经济师 , 从事森林资源培育工作。
第 35 卷 第 1 期
2 0 0 8 年 3 月
福 建 林 业 科 技
Jour of Fujian Forestry Sci and Tech
Vol.35　No.1
Mar., 2 0 0 8
10株完整植株作为信息株进行各项因子调查测定。全省各育苗试验点共取得统计样株 109个。
2.2　调查与分析方法
苗木地径用游标卡尺测量 ,精度 0.01 cm;苗高用钢圈尺测量 ,精度 0.1 cm;生物量用 TG300型电子
天平测量 ,精度 0.001 g 。研究方法采用相关性分析和主分量分析的方法[ 5] 。
3　结果与分析
3.1　红豆树苗木生长分化情况
红豆树实生苗的 18 个生长因子的分化程度指标见表 1 ,变异系数次序分别为:茎干重>叶干重>叶
鲜重>地下营养空间>地上鲜重>侧根长>总干物质>茎鲜重>总生物量>根干重>总根长>根鲜重>
根幅>苗高>地径>冠幅宽>高径比>主根长 ,即生物量因子变异幅度大 ,苗高 、地径 、高径比 、主根长等
常规苗木质量评价因子的变异幅度相对较小 。变异系数越大 ,说明该项指标的分化程度越高 ,进行苗木质
量分级和质量评价的意义也越高 ,同时也表明红豆树苗木质量分级和质量评价十分重要 。
表 1　红豆树苗木生长因子的生长分化参数指标
项目(代号) 总生物量(X1) 总干物质(X2) 地　径(X3) 苗　高(X4) 根鲜重(X5) 根干重(X6) 茎鲜重(X7) 茎干重(X8) 叶鲜重(X 9)
均　值 21.918 10.737 0.671 23.958 8.377 4.273 5.068 2.865 8.473
标准差 18.167 10.263 0.179 10.549 5.477 3.439 4.722 3.188 8.724
变异系数/ % 82.89 95.59 26.6 44.0 65.38 80.5 93.2 111.3 102.96
变异排序 9 7 15 14 12 10 8 1 3
项目(代号) 叶干重(X10) 根　幅(X11) 主根长(X12) 侧根长(X 13) 总根长(X14) 冠幅宽(X15) H/D(X 16) 地上鲜重(X17) 地下营养空间(X18)
均　值 3.599 14.971 25.55 65.051 110.388 18.26 34.944 13.541 2267.14
标准差 3.952 7.221 4.7 63.085 82.196 4.613 7.42 13.265 2313.41
变异系数/ % 109.8 48.23 18.4 97.0 74.46 25.3 21.2 98.0 102.0
变异排序 2 13 18 6 11 16 17 5 4
3.2　红豆树苗木各指标间的相关矩阵
在现实苗木质量评价中 ,所采用的质量评价指标必须简便直观 ,具有较高的生产实用性和可操作性 ,
因此需要根据各指标间的相关关系及其程度 ,对上述的 18个指标进行优化筛选 。从红豆树的 18个指标
的生长分化情况可见 ,各个单一指标的生长差异十分显著 ,为进一步掌握各指标间的相关性情况 ,对 18个
指标值进行两两间的相关程度分析 ,各指标间的相关程度详见相关矩阵表(表 2)。
由表 2的相关矩阵表可以明显看出 ,18个指标中最突出的相关是植株总生物量指标(X1),X1与 X2 、
X5 、X6 、X7 、X8 、X9 、X10 、X17的相关系数依次为 0.989 、0.933 、0.949 、0.971 、0.968 、0.971 、0.966 、0.989 ,说
明植株总生物量指标 X1 可以综合反映总干重 、根 、茎 、叶等其它 8项生物量指标;因此 ,苗木全株鲜重是红
豆树苗木的相关中心 ,此项指标最能体现苗木的质量水平 。这说明苗木重量越大 ,积累的干物质越多 ,其
质量就越好。因此 ,用全株鲜重来评价红豆树苗木的质量是最好的方法。
从相关矩阵表可见 ,除其它生物量指标外 ,红豆树苗高与 X1的相关程度最高 ,为 0.905;同时 ,红豆树
苗高指标与 X5、X6 、X7 、X8 、X9 、X10等 6 项生物量指标也具有较高的相关性 ,其相关系数分别为 0.852 、
0.847 、0.902 、0.910 、0.862 、0.870 ,苗高与其它 6项生物量指标的相关系数均值为 0.881;说明用苗高指
标反映植株生物量指标也具有较高的可靠性 。红豆树苗木地径与 X1 、X2 、X5 、X6 、X7 、X8 、X9 、X10等 8项生
物量指标的相关系数分别为 0.819 、0.802 、0.847 、0.823 、0.824 、0.797 、0.728 、0.727 ,地径指标与 8项生
物量指标的相关系数均值为 0.796 ,即地径与生物量的相关程度也较高 ,仅次于苗高。
红豆树 18个指标相关分析中 ,主根长度与其它指标的相关程度最低 ,系数值一般在 0.3左右;冠幅宽
度与其它指标的相关程度为次低;说明红豆树苗木地下的主根在圃地中的分布深度和地面上的苗木冠幅
宽度不是影响苗木生长的主要因子 。反映红豆树根系水平的根幅 、侧根长 、总根长 、高径比以及地下营养
·64· 福 建 林 业 科 技 第 35 卷
空间等 5个指标与其它指标的相关程度处于中等水平 ,其相关系数通常在 0.75左右 。红豆树主根长度与
圃地质量有明显关系 ,当圃地水肥条件好 ,主根长度较短;当圃地土壤贫瘠时 ,红豆树主根往土壤深处生
长 ,苗高与主根比值明显偏小 ,植株高径比即提高 ,但通常由于圃地土壤贫瘠而苗木生长不良 。
表 2　红豆树苗木各指标间的相关矩阵
序号
总鲜
重
总干
重
地径
/ cm
苗高
/ cm
根 茎 叶
鲜重 干重 鲜重 干重 鲜重 干重 根幅
主根
长
侧根长
/ cm
总根长
/ cm
冠幅
长 H/D
地上
鲜重
地下营
养空间
X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 X17 X1 8
X1 1 0.9889 0.8192 0.9054 0.9332 0.9493 0.9710 0.9676 0.9711 0.9660 0.7206 0.3549 0.7374 0.7859 0.5927 0.5906 0.9888 0.7947
X2 0.9889 1 0.8018 0.8998 0.9170 0.9631 0.9640 0.9812 0.9619 0.9718 0.6869 0.3535 0.7166 0.7677 0.5756 0.5945 0.9803 0.7800
X3 0.8192 0.8018 1 0.8553 0.8471 0.8225 0.8240 0.7974 0.7281 0.7266 0.6986 0.2647 0.6977 0.7118 0.6405 0.3873 0.7757 0.7015
X4 0.9054 0.8998 0.8553 1 0.8523 0.8468 0.9021 0.9098 0.8620 0.8697 0.7035 0.3216 0.7180 0.7535 0.6348 0.7835 0.8922 0.7660
X5 0.9332 0.9170 0.8471 0.8523 1 0.9641 0.8904 0.8845 0.8335 0.8327 0.7530 0.3983 0.7554 0.7807 0.6038 0.4934 0.8692 0.7770
X6 0.9493 0.9631 0.8225 0.8468 0.9641 1 0.9220 0.9279 0.8726 0.8863 0.7109 0.4029 0.7370 0.7663 0.5720 0.4966 0.9063 0.7687
X7 0.9710 0.9640 0.8240 0.9021 0.8904 0.9220 1 0.9771 0.9217 0.9171 0.6757 0.3115 0.7072 0.7465 0.5597 0.5810 0.9666 0.7591
X8 0.9676 0.9812 0.7974 0.9098 0.8845 0.9279 0.9771 1 0.9308 0.9383 0.6479 0.3035 0.6733 0.7214 0.5525 0.6079 0.9644 0.7396
X9 0.9711 0.9619 0.7281 0.8620 0.8335 0.8726 0.9217 0.9308 1 0.9924 0.6621 0.3203 0.6786 0.7425 0.5523 0.6057 0.9903 0.7563
X10 0.9660 0.9718 0.7266 0.8697 0.8327 0.8863 0.9171 0.9383 0.9924 1 0.6455 0.3241 0.6795 0.7483 0.5540 0.6243 0.9837 0.7636
X11 0.7206 0.6869 0.6986 0.7035 0.7530 0.7109 0.6757 0.6479 0.6621 0.6455 1 0.3431 0.8058 0.7628 0.6367 0.4242 0.6791 0.7549
X12 0.3549 0.3535 0.2647 0.3216 0.3983 0.4029 0.3115 0.3035 0.3203 0.3241 0.3431 1 0.3207 0.3092 0.2992 0.2831 0.3230 0.2955
X13 0.7374 0.7166 0.6977 0.7180 0.7554 0.7370 0.7072 0.6733 0.6786 0.6795 0.8058 0.3207 1 0.9456 0.6230 0.4705 0.7013 0.9001
X14 0.7859 0.7677 0.7118 0.7535 0.7807 0.7663 0.7465 0.7214 0.7425 0.7483 0.7628 0.3092 0.9456 1 0.6693 0.5038 0.7575 0.9774
X15 0.5927 0.5756 0.6405 0.6348 0.6038 0.5720 0.5597 0.5525 0.5523 0.5540 0.6367 0.2992 0.6230 0.6693 1 0.4195 0.5650 0.7490
X16 0.5906 0.5945 0.3873 0.7835 0.4934 0.4966 0.5810 0.6079 0.6057 0.6243 0.4242 0.2831 0.4705 0.5038 0.4195 1 0.6079 0.5243
X17 0.9888 0.9803 0.7757 0.8922 0.8692 0.9063 0.9666 0.9644 0.9903 0.9837 0.6791 0.3230 0.7013 0.7575 0.5650 0.6079 1 0.7712
X18 0.7947 0.7800 0.7015 0.7660 0.7770 0.7687 0.7591 0.7396 0.7563 0.7636 0.7549 0.2955 0.9001 0.9774 0.7490 0.5243 0.7712 1
3.3　苗木质量指标的主分量分析
在苗木质量评价与分级中 ,共调查了 18项指标 ,但是从收集资料的角度看 ,多指标分析可以避免重要
信息的遗漏 ,然而指标太多 ,由于指标间往往互有影响 ,因而表现为数据反映信息上的重迭 ,同时还会混杂
进一些不大重要的或依赖于其它指标变化的指标 。应用主分量分析方法 ,对影响红豆树苗木生长的重要
质量指标进行筛选 ,从中确定 3个主分量作为红豆树苗木质量的评价指标 。
红豆树苗木主分量分析从相关系数 r出发建立矩阵和计算主分量 ,主分量分析结果见表 3。Y4 的累
计贡献率达 91.5%,所以取前 4个主分量 。由主分量分析表可见 ,在第一主分量的指标特征向量值中 ,X1
>X2>X7>X8>X6>X10>X9>X4>X5>X3 ,由于 X1 、X2 、X5 ～ X10及 X17都是反映生物量的指标 ,而且 X1
的特征向量值最大 ,说明植株鲜生物量可以作为红豆树苗木质量评价的主要指标 ,X1 且能代表其它生物
量指标;特征向量值次之的为苗高和地径 2个指标 。因此 ,红豆树苗木的 18个性状的主分量分析结果表
明 ,植株生物量鲜重 、苗高 、地径 3个因子最能反映红豆树苗木质量水平。
4　小结与讨论
1)红豆树苗木性状指标的分化程度大 ,苗木质量分级和质量评价十分重要 。
2)红豆树苗木的 18个性状指标相关分析表明 ,植株总生物量指标是反映苗木质量的相关中心 ,它可
以综合反映总干重 、根 、茎 、叶等其它 8项生物量指标 ,最能体现苗木的质量水平;其次是苗高 ,第三是地
径。
3)红豆树主分量分析的重要性排序为 X1>X2 >X7>X8 >X6>X10>X9 >X4>X5 >X3 ,由于 X1 、X2 、
X5 ～ X10及 X17都是反映生物量的指标 ,而且 X1 的特征向量值最大 ,说明植株鲜生物量可以作为红豆树苗
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木质量评价的主要指标 , X1也能代表其它生物量指标;特征向量值次之的为苗高和地径 2个指标。植株
生物量鲜重 、苗高 、地径 3个因子最能反映红豆树苗木质量水平 。
表 3　红豆树苗木的主分量分析表
主分量
Y 1 Y2 Y3 Y4
特征向量β1j 因子负荷量ρ(Y1 ,Wj) 特征向量β2j 因子负荷量ρ(Y2 ,Wj) 特征向量β3j 因子负荷量ρ(Y3 ,Wj) 特征向量β4j 因子负荷量ρ(Y4 ,Wj)
X 1 0.2654 0.9797 0.1495 0.1649 0.0163 0.0153 0.0848 0.0734
X 2 0.2633 0.9716 0.1824 0.2011 0.0062 0.0059 0.0808 0.0699
X 3 0.2308 0.8520 -0.0599 -0.0661 0.1426 0.1343 0.2413 0.2088
X 4 0.2538 0.9369 0.0902 0.0995 -0.0187 -0.0176 -0.2371 -0.2051
X 5 0.2530 0.9337 0.0019 0.0021 -0.0172 -0.0162 0.2345 0.2029
X 6 0.2558 0.9441 0.0839 0.0925 -0.0262 -0.0247 0.2428 0.2101
X 7 0.2582 0.9528 0.1834 0.2023 0.0524 0.0494 0.0764 0.0661
X 8 0.2571 0.9487 0.2315 0.2553 0.0390 0.0367 0.0396 0.0342
X 9 0.2542 0.9382 0.2109 0.2326 0.0163 0.0154 -0.0119 -0.0103
X10 0.2549 0.9406 0.2148 0.2369 0.0076 0.0072 -0.0335 -0.0290
X11 0.2140 0.7900 -0.3388 -0.3736 0.0169 0.0159 0.0776 0.0671
X12 0.1056 0.3898 -0.1484 -0.1637 -0.9361 -0.8813 0.2199 0.1903
X13 0.2242 0.8276 -0.3958 -0.4365 0.0907 0.0854 -0.0372 -0.0322
X14 0.2350 0.8672 -0.3473 -0.3830 0.1147 0.1080 -0.0806 -0.0698
X15 0.1859 0.6863 -0.3987 -0.4396 0.0074 0.0069 -0.1496 -0.1294
X16 0.1725 0.6368 0.1435 0.1582 -0.2452 -0.2309 -0.8052 -0.6967
X17 0.2603 0.9606 0.2050 0.2261 0.0295 0.0278 0.0194 0.0168
X18 0.2372 0.8753 -0.3348 -0.3692 0.1202 0.1131 -0.1262 -0.1092
特征根 13.6220 1.2162 0.8864 0.7487
贡献率% 75.6779 6.7568 4.9246 4.1593
累计贡献率% 75.6779 82.4346 87.3592 91.5185
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