全 文 ：红豆树苗木质量评价指标的研究
郑天汉
(福建省林业厅 ,福建 福州 350003)
摘要:红豆树 1 年生苗木质量评价标准为:Ⅰ级苗的临界值:总鲜重≥56.9 g ,地径≥34.2 cm ,苗高≥46.7 cm;Ⅱ级苗的临
界值:56.9 g>总鲜重≥17.1 g , 0.98 cm>地径≥0.67 cm , 43.0 cm>苗高≥23.2 cm;Ⅲ级苗的临界值:17.1 g>总鲜重≥
11.9 g , 0.67 cm>地径≥0.56 cm , 23.2 cm >苗高≥16.9 cm;Ⅳ级苗的临界值:总鲜重<11.9 g , 地径<0.56 cm , 苗高<
16.9 cm。
关键词:红豆树;苗木;质量评价
中图分类号:S792.99　　　文献标识码:A　　　文章编号:1002-7351(2007)04-0071-03
Study on Ormosia hosiei seedling qual ity evaluation indexes
ZHENG Tian-han
(Forestry Department of Fujian Province , Fuzhou Fujian 350003 , China)
Abstract:The quality evaluation standards of Ormosia hosiei annual seedling are as follows:the critical value of I level seedling:to-
tal fresh weight ≥ 56.9 g , ground diameter ≥ 34.2 cm , seedling height ≥ 46.7cm;the critical value of Ⅱ level seedling:56.9
g > total fresh w eight ≥ 17.1 g , 0.98 cm > g round diameter ≥0.67 cm , 43.0 cm > seedling height ≥23.2 cm;the critical
v alue of Ⅲ level seedling:17.1 g > to tal fresh weight ≥11.9 g , 0.67 cm > ground diameter ≥0.56 cm , 23.2 cm > seedling
height ≥ 16.9 cm;the critical value of Ⅳ level seedling:total fresh w eight < 11.9 g , ground diameter < 0.56 cm , seedling
height < 16.9 cm.
Key words:Ormosia hosiei Hemsl.et Wils;seedling;quality evaluation
　　红豆树(Ormosia hosiei Hemsl &Wils)系蝶形花科红豆树属 ,为国家Ⅱ级保护珍稀濒危植物。红豆树
木材是目前中国红木家具中最主要的木材原料 ,红豆树集珍贵用材 、药材价值 、景观利用 、森林文化于一
体 ,具极高经济价值和开发利用前景[ 1-4] 。苗木质量评价指标是实施苗木管理的基本依据 ,鉴于红豆树
苗木质量管理的主要技术指标尚未见报道 ,本文就此问题进行了探讨 。
1　材料来源
红豆树育苗试验的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。本研究材料来源
于 2006年设置于福建省延平区 、建瓯市 、武夷山市 、永安市 、屏南县 、古田县 、连江县 、芗城区 、华安县等红
豆树育苗试验点的调查数据。
2　调查与研究方法
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 ,样方调查
内容为苗木地径 、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 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。苗
木地径用游标卡尺测量 ,精度 0.01 cm;苗高用钢圈尺调查 ,精度 0.1 cm;生物量用 TG300型电子天平测
量 ,精度 0.001 g 。
　收稿日期:2007-06-14;修回日期:2007-08-25
　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 34 卷 第 4 期
2 0 0 7年 1 2月
福 建 林 业 科 技
Jour of Fujian Forestry Sci and Tech
Vol.34　No.4
Dec., 2 0 0 7
DOI :10.13428/j.cnki.f jlk.2007.04.040
　　研究方法采用逐步聚类法计算参数以及进行苗木质量等级划分[ 5] ,其主要计算公式如下 。
标准化转换公式:
　　Z ij = X ij -X i(min)X i(min)-X i(max) (1)
式中:Zij为标准化值 , i为苗高 、地径或生物量因子 , j为所观测的样苗号(1 , 2 ,3 , ……, 109), Xi(min)、Xi(max)
为所观测的总体样本中的苗高或地径的最大值和最小值。
欧氏距离计算公式:
　　d ij = (Hi -Hi)2+(Di -Di)2+(Wi -Wi)2 (2)
式中:dij为欧氏距离 , i为苗高 、地径或生物量因子 , j为所观测的样苗号(1 , 2 , ……,109)。
临界值λi的计算公式:
　　λi = KS 2H +S 2D +S 2W (3)
式中:SH 、SD 、SW分别为各级苗中苗高 、地径 、总鲜重标准化值的标准差 , i为苗木分级的级次 , K为调整系
数 ,可根据实际情况而定 ,本处以 K=1计算。
3　结果与分析
3.1　指标数据的标准化
为了使观测数据值能够在同一水平上进行比较和计算分析 ,先将所有红豆树苗木的观测数据按以下
公式进行标准化换算 。利用(1)式计算求得 109株红豆树样苗的苗高 、地径 、生物量的标准化值(Zw 、Zd 、
Zh)。
3.2　质量指标的初始分级
根据红豆树苗木分化情况的研究结果 ,总生物量 、苗高 、地径的变异系数分别为 0.8289 、0.44 、0.26 ,
由于总生物量的变异程度较大 ,所以将苗木分级定为 4级 ,即划分为 4个等级的苗木群团 。
对红豆树苗木质量指标的标准化值进行初始分级 。首先按 ∑标(∑标=Zw+Zd+Zh)的大小对苗木样
株排序 ,结果详见下表 1。绘制红豆树样株“ ∑标”的一维坐标排序的结果 ,在小群距离较明显的地方 ,按照
正态分布规律 ,并参照各级中苗木数量的多少进行苗木样本的群团划分 ,以此完成苗木的初始分级 。
表 1　红豆树苗木标准化值排序及初始分级结果
样株 Zw Zd Zh ∑标 样株 Zw Zd Zh ∑标 样株 Zw Zd Zh ∑标
一级 0.3773 0.6522 0.4567 二级 0.1558 0.4409 0.2575 四级 0.0392 0.1260 0.0831
104 0.9470 0.9770 1.0000 2.9240 36 0.2133 0.4828 0.2560 0.9521 6 0.0113 0.1839 0.1723 0.3676
103 1.0000 1.0000 0.8800 2.8800 81 0.1606 0.4483 0.3200 0.9289 22 0.0456 0.1839 0.1354 0.3649
          13 0.0585 0.1724 0.1328 0.3637
88 0.2628 0.5862 0.3440 1.1930 32 0.1667 0.4023 0.1920 0.7610 25 0.1081 0.1609 0.0901 0.3591
74 0.2391 0.6092 0.2720 1.1203 60 0.1503 0.4023 0.2080 0.7606     
42 0.3202 0.4943 0.2880 1.1025 三级 0.1074 0.3315 0.1577 82 0.0295 0.1149 0.04 0.1845
105 0.3047 0.4713 0.3200 1.0960 69 0.1028 0.4943 0.1600 0.7570 26 0.0491 0.0575 0.0581 0.1646
51 0.2344 0.6667 0.1760 1.0770      86 0.0018 0.0805 0 0.0823
31 0.1914 0.5402 0.3360 1.0676 66 0.0745 0.2874 0.1440 0.5058 11 0.0007 0.0345 0.0384 0.0736
55 0.1722 0.6092 0.2720 1.0534 24 0.1417 0.2184 0.1277 0.4878 10 0 0.0345 0.0158 0.0503
33 0.1594 0.5632 0.3200 1.0427 18 0.0917 0.2184 0.1243 0.4344 15 0.0132 0 0.011 0.0243
37 0.2051 0.4368 0.3200 0.9619 20 0.0966 0.1954 0.1000 0.3920
3.3　苗木分级的调整与修改
为了避免苗木初始分级中人为的错误 ,必须利用数学方法对其进行修改。分别以初始分级的 4个级
别的分级结果为凝聚中心 ,计算临界样苗到相邻中心的欧氏距离 d ,即(2)式计算并比较 dij的大小 ,进行苗
·72· 福 建 林 业 科 技 第 34 卷
木分级的调整与修改 。
第一次修改分级的凝聚中心为 X1Ⅰ(0.3773 , 0.6522 , 0.4567), X1Ⅱ(0.1558 , 0.4409 , 0.2575), X1Ⅲ
(0.1074 ,0.3315 ,0.1577),X1Ⅳ(0.0392 ,0.1260 ,0.0831)。括号内的数据分别是该级(初始分级)的苗高 、
地径 、总鲜重的标准化平均值 。根据 dij的计算结果 ,第 74 、42 、105 、51 、31 、55 、33和 37号苗木与 Ⅰ级苗凝
聚中心的距离 d为 0.2347 、0.2380 、0.2381 、0.3153 、0.2483 、0.2793 、0.2722 、0.3078 ,与 Ⅱ级苗凝聚中心
的距离 d 为 0.1883 、0.1755 、0.1643 、0.2526 、0.1315 、0.1697 、0.1374 、0.0797 ,其 dⅡ都小于 dⅠ ,因此 ,第
74 、42 、105 、51 、31 、55 、33和 37号苗木应由原来的Ⅰ级苗改为 Ⅱ级苗;第 100 、18 、20号苗木与 Ⅲ级苗凝聚
中心的距离 d为 0.2104 、0.119和 0.1482 ,与Ⅳ级苗凝聚中心的距离 d为 0.1694 、0.114 、0.0916 ,其 dⅣ都
小于 dⅢ ,因此 ,第 100 、18 、20号苗木应由原来的 Ⅲ级苗改为Ⅳ级苗 。
利用第一次修改分级的结果 ,计算出第二次修改分级的凝聚中心 ,它们分别是 X2Ⅰ(0.4568 , 0.7073 ,
0.5467),X2Ⅱ(0.1733 , 0.4671 , 0.2649), X2Ⅲ(0.1085 , 0.3468 , 0.1580), X2Ⅳ(0.0456 , 0.1298 , 0.0871)。由
计算结果可见 ,红豆树样株中第 32 、60号苗与 Ⅱ级苗凝聚中心的距离 d为 0.0978 、0.0893 ,与 Ⅲ级苗凝聚
中心的距离 d为 0.0873 、0.0856 ,其 dⅢ小于 dⅡ 。因此 ,第 32 、60号苗木应由原来的 Ⅱ级苗改划入 Ⅲ级苗 ,
而其他样苗没有变动 。
利用第二次修改分级的结果 , 计算出第三次修改分级的凝聚中心 ,其分别是 X3Ⅰ(0.4568 , 0.7073 ,
0.5467),X3Ⅱ(0.1743 , 0.4713 , 0.2691), X3Ⅲ(0.1117 , 0.3504 , 0.1607), X3Ⅳ(0.0456 , 0.1298 , 0.0871)。经
计算 ,各级苗木均无再变动 ,聚类分级结束。
3.4　临界值的确定
逐步聚类分级的结果是:红豆树各级苗木的聚集 ,要落入以该级最终凝聚中心为圆心 ,以λi 为半径的
圆内 。因此 ,只要求出Ⅰ 、Ⅱ、Ⅲ级苗的下限 ,就可以较准确地划出红豆树苗木 4个等级的临界值。通常苗
木临界值的确定是从多个评价指标最后降为 2个指标 ,根据欧氏距离公式求出各个苗木级次的 d值 ,在二
维坐标系中求出各级次下限坐标值 ,再代回标准化转换公式求算各个级次苗木临界值。本文在对红豆树
质量等级划分中 ,以曾郁珉等在高阿丁枫苗木分级研究采用的公式求算λi[ 6] ,以λi值为临界点的标准化值
直接代回标准化转化公式(1),得出苗木质量分级标准 。
W 、D 、H 3个指标综合质量评价标准:红豆树苗木各级次的质量等级标准详见表 2 , Ⅰ级苗的临界值
为:总鲜重≥56.9 g ,地径≥34.2 cm ,苗高≥46.7 cm;Ⅱ级苗的临界值为:56.9 g >总鲜重≥17.1 g ,0.98
cm>地径≥0.67 cm ,43.0 cm>苗高≥23.2 cm;Ⅲ级苗的临界值为:17.1 g >总鲜重≥11.9 g ,0.67 cm >
地径≥0.56 cm , 23.2 cm >苗高≥16.9 cm;Ⅳ级苗的临界值:总鲜重<11.9 g ,地径<0.56 cm ,苗高<
16.9 cm 。凡其中 1项不达标的 ,则苗木质量等级降低 1个等级 ,2项不达标的 ,则降 2个等级 , Ⅳ级苗为
不合格苗 。
表 2　红豆树苗木W、D、H 3 个指标综合质量评价标准
分类等级 临界点
极差 最小值 级别下限值 样本
总鲜重/ g 地径/cm 苗高/cm 总鲜重/ g 地径/ cm 苗高/ cm 总鲜重/ g 地径/cm 苗高/cm 株数 %
一级 0.3647 90.20 0.37 41.00 24.00 0.85 31.50 56.89 0.98 42.99 15 13.8
二级 0.1037 11.60 0.29 12.00 15.90 0.64 21.00 17.10 0.67 23.18 31 28.4
三级 0.0877 10.80 0.24 10.50 10.90 0.54 15.50 11.85 0.56 16.86 31 28.4
4　小结与讨论
1)1年生苗木质量评价标准为:Ⅰ级苗的临界值:总鲜重≥56.9 g ,地径≥34.2 cm ,苗高≥46.7 cm;
Ⅱ级苗的临界值:56.9 g>总鲜重≥17.1 g ,0.98 cm>地径≥0.67 cm , 43.0 cm>苗高≥23.2 cm;Ⅲ级苗
的临界值:17.1 g>总鲜重≥11.9 g , 0.67 cm>地径≥0.56 cm , 23.2 cm>苗高≥16.9 cm;Ⅳ级苗的临界
值:总鲜重<11.9 g ,地径<0.56 cm ,苗高<16.9 cm 。 (下转第 90 页)
·73·第 4 期 郑天汉:红豆树苗木质量评价指标的研究
耗和降解 ,导致它们对化感物质的拮抗作用降低[ 11] 。因此营林时只要选择化感对其生长有促进作用的物
种 ,适当调整造林密度 ,便可把水溶性化感物质的浓度调控在一定的低浓度范围内 ,以促进桉树的伴生树
种和其它林下植物的存活和生长。根据已有研究 ,巨桉根系 、根际土壤 、根系分泌物主要化感物质是醇 、
酸 、酯 、烷烃和芳香族化合物 ,芳香族化合物可能具有抑制种子萌发 、幼苗生长等化感作用[ 12] 。本研究中
巨桉化感物质对供试草种种子萌发没有显著影响 ,对幼苗生长影响显著 ,但与各草种的作用机理还有待研
究。
在营造巨桉复合经营模式选择间种草种时 ,应选用适应性强和对化感物质不太敏感的植物 ,如紫花苜
蓿等豆科植物 ,本研究中在水培和盆栽条件下 ,对化感作用胁迫均表现不敏感 ,生长情况明显好于高羊茅
和黑麦草。同时紫花苜蓿又能通过自生固氮改良土壤 、涵养水分 、提高土壤肥力 、减少水土流失。因此巨
桉和紫花苜蓿间作是一个较为理想的林草复合搭配模式。
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-34.
(上接第 73 页)
2)总鲜重 、苗高 、地径是反映苗木质量的重要指标 ,并且总鲜重 、苗高 、地径的相关程度高 ,在红豆树
苗木质量评价中 ,当精度要求不高的情况下 ,可用总鲜重 、地径 、苗高 3个因子之一进行苗木质量评价;当
精度要求较高时 ,可用 3个指标综合质量评价标准进行综合评价 ,也可用苗高和地径的双指标评价标准 。
上述红豆树苗木质量评价标准匀能正确划分出红豆树苗木的质量等级。
3)由于各育苗地的立地条件不同 ,育苗技术措施差异大 ,使苗木的高 、径生长状况也不尽相同 ,各地
可根据具体情况进行分析研究和另行修定标准。
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·90· 福 建 林 业 科 技 第 34 卷