全 文 :Vol. 35 No. 5
May 2015
第 35卷 第 5期
2015年 5月
中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
Journal of Central South University of Forestry & Technology
收稿日期:2014-03-12
基金项目:广东省科技计划资助项目(2011B060400002)
作者简介:肖泽鑫,副研究员 通讯作者:詹潮安,研究员;E-mail:zhca@21cn.com
引文格式:肖泽鑫 ,柳泽鑫 ,邹桂逢 ,等 . 广东省台湾相思优树选择技术分析 [J].中南林业科技大学学报,2015,35(5):22-27.
Doi:10.14067/j.cnki.1673-923x.2015.05.004 http: //qks.csuft.edu.cn
台湾相思 Acacia confusa 是含羞草科的常
绿小乔木,原产于我国台湾省,在我国广东、
广西、福建等省的热带和亚热带地区广泛分布,
对土壤条件要求不高,极耐干旱和瘠薄,在土
壤冲刷严重的酸性粗骨土、沙质土均能生长,
其生长量、制浆性能和纤维质量均表现出较优
异的性能 [1-3]。在我国南方水土保持林、防护林、
薪炭林、短周期工业原料林发展等方面具有很
重要的地位和作用 [4-10]。
国内有关台湾相思的研究较少,且多集中
在树种特征特性、育苗造林技术、种群生态等
方面 [11-16]。如林锦森等 [17]的研究阐述了台湾相
思树的特征特性以及育苗栽培技术;谢少鸿等 [18]
对广东南澳岛台湾相思林主要种群生态位研究
表明,台湾相思林种群各种的生态位宽度差别
明显,重要值大的种生态位宽度基本较大,种
群物种利用资源的相似程度普遍较小;闫淑君
等 [19]对台湾相思种群生命过程及谱分析表明,
广东省台湾相思优树选择技术分析
肖泽鑫,柳泽鑫,邹桂逢,彭剑华,罗 超,陈翠蓉,詹潮安
(汕头市林业科学研究所,广东 汕头 515041)
摘 要:采用 5 株优势木对比法,以胸径、树高、材积为生长指标,同时结合枝下高、通直度、尖削度、枝叶
浓密度和侧枝粗等形质指标,在广东省汕头潮阳西环山、潮州饶平石壁山和仙春村、惠州西湖公园宝塔山等 9
个地点开展了台湾相思的优树调查研究。总共筛选了 43株候选优树和 215株优势木进行统计分析,并归纳总结
出了广东省台湾相思优树选择的技术标准,即优树树高> 5株优势木平均树高,胸径≥ 5株优势木平均胸径的
1.17倍 , 单株材积≥ 5株优势木平均单株材积的 1.52倍,形质指标 0.33A(尖削度得分)+0.32B(通直度得分)
+0.35C(浓密度得分)> 2,最终入选的台湾相思优树有 19 株,入选率为 44.2%。
关键词:台湾相思;优树选择;选择标准;形质指标;生长指标;广东省
中图分类号:S722.5 文献标志码:A 文章编号:1673-923X(2015)05-0022-06
Study on criterion for selecting Acacia confusa superior trees
XIAO Ze-xin, LIU Ze-xin, ZOU Gui-feng, PENG Jian-hua, LUO Chao, CHEN Cui-rong, ZHAN Chao-an
(Shantou Institute of Forest Science, Shantou 515041, Guangdong, China)
Abstract: Based on quantity indexes (DBH, tree height and individual volume), in combination with quality indexes (under-
branch height, stem straightness, tapering grade, canopy density and branch size), the selection criterion of Acacia confusa superior
trees was established by using method of fi ve-dominant-trees contrast. The investigations on A. confusa plus trees selection were carried
out by using the designed superior tree selection criteria in nine test sites of Guangdong province, such as Shantou Xihuan Mountain,
Chaozhou Gubi Mountain and Xianchun Village, Huizho u Xihu Park Baota Mountain and so on. The 43 candidate trees and 215 contrast
trees were fi ltered out for statistical analysis. According to the results, a set of technical standards of A. confusa superior trees selection
for Guangdong province were summarized as follows: the selected excellent tree’s tree height should be greater than that of 5 average
dominant tree, the selected excellent tree’s DBH should be greater than o r equal to 5 1.17 times of the average DBH of 5 average
dominant tree, the selected excellent tree’s single tree timber volume should be greater than or equal to 1.52 times of that of 5 average
dominant tree per tree, and the tree form quality index 0.33A (tapering grade score)+ 0.32B (stem straightness score)+ 0.35C (canopy
density score) should be greater than 2. Lastly, nineteen superior trees in 43 candidate trees were selected according this criterion and the
selected ratio was 44.2%.
Key words: Acacia confusa; superior tree selection; selection criterion; form quality indexes; growth indexes; Guangdong province
23第 35卷 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
在台湾相思种群自然更新过程中存在着明显的
周期性。
针对台湾相思优良种源的多代优树系统选
育等方面的研究缺乏、尤其是未见优树选择标
准体系的构建研究的问题,本研究主要依托自
然分布于广东地区的台湾相思次生林,开展优
良种质资源调查与收集,建立起台湾相思优树
选择的技术标准体系,对林业生产应用中 台湾
相思优良品系或品种的筛选具有指导意义,对
进一步发挥这一乡土阔叶树种的优良质能,提
高台湾相思林分的可持续发展以及促进改善生
态环境具有重要的作用。
1 材料与方法
1.1 供选林分概况
本次台湾相思优良种质资源调查和供选林分
主要分布在广东省 9个地级市,包括汕头潮阳西
环山、潮州饶平石壁山和仙春村、惠州西湖公园
宝塔山和博罗罗阳镇迎排山、东莞植物园和靖远
炮台、中山五桂山镇和南朗镇、湛江湖光岩地质
公园、茂名高州大王岭、阳江海陵岛、江门圭峰
山和碧霞公园等,供选林分是在查阅相关资料以
及咨询当地林业技术部门的基础上,进行实地踏
查后选取的,供选林分的基本概况见表 1。
表 1 广东省台湾相思优树供选林分的基本概况
Table 1 Basic information of A. confusa superior forests in Guangdong province
所在地 林龄 /a 海拔 /m 坡向 林分郁闭度 候选优树株数
汕头潮阳西环山 30 178~ 222 南 /西南 /东南 0.9 5
潮州饶平石壁山 25 130 山谷 0.6 1
潮州饶平仙春村 50 45 0.6 1
惠州西湖公园宝塔山 55 21~ 43 东北 0.8 4
惠州博罗罗阳镇迎排山 38 257~ 278 西南 /南 0.9 7
东莞植物园 10 50~ 60 西南 /南 /全坡 0.9 3
东莞靖远炮台 35 57~ 78 西南 /山顶 0.7~0.9 2
中山五桂山镇 54 20~ 32 全坡 0.8 6
中山南朗镇 30 15 西北 0.8 1
湛江湖光岩地质公园 15 57~ 112 北 /西南 /全坡 0.5~0.6 3
茂名高州大王岭 50 670 南 0.7 1
阳江海陵岛草王山(屋后) 50 60 北 0.5 1
阳江海陵岛飞鹅岭 26 38~ 83 南 /西南 0.6 2
阳江海陵岛南海 1号公路侧 35 10 南 0.5 1
阳江海陵岛北极村大岭硬山脚 35 60 西 0.5 1
江门圭峰山(林科所旁) 50 56 全坡 0.7 1
江门碧霞公园 50 130~ 144 西南 0.7 3
1.2 优树选择与评价方法
本次调查主要是以生长良好、形质优良、无
病虫害的台湾相思优树为选择目标,采用 5株优
势木对比法,即在对林分进行全面踏查的基础上
按表型及选优目标筛选出候选优树 ,以候选优树为
中心半径 20 m范围内挑选 5株同龄但生长仅次于
候选优树的优势木作对照木进行比较,以胸径、
树高和材积为台湾相思的生长指标,以枝下高、
通直度、尖削度、枝叶浓密度和侧枝粗为形质指标,
进行综合评价,开展优树选择,对选定的台湾相
思进行每木检尺,记录树高、胸径、地径、枝下高、
通直度、枝叶浓密度、侧枝粗等数据,从而探索
台湾相思次生林优树选择的方法与标准 [20-21]。
1.3 数据统计与分析
单株材积 (V) 计算公式 [22]:
V=5.27 642 91×10- 5D1.882 161 1H1.009 316 6;
H=25.678 119-496.126 635/(D+20)。
式中:V 为单株材积;D 为胸径;H 为树高。
本论文中出现的相关分析、t检验和主成分分
析皆在 SPSS16.0多元统计软件中进行。
2 结果与分析
2.1 广东省台湾相思的基本情况
2.1.1 候选优树与优势木的生长指标
本次调查共选取了 43株候选优树和 215株优
肖泽鑫,等:广东省台湾相思优树选择技术分析24 第 5期
势木,43株候选优树根据其所处的地区计算出平
均树高、平均胸径、平均单株材积;215株优势木
先按其所在的候选优树小区计算出平均胸径、平
均树高、平均单株材积,再根据其所处的地区计
算平均值。广东省各地区候选优树与优势木的生
长指标统计结果详见图 1。
图 1 广东省各地区台湾相思候选优树和优势木的生长指标
Fig.1 Growth indexes of A. confusa superior trees and contrast trees in Guangdong province
由图 1中可知,湛江台湾相思的候选优树和
优势木的平均树高最大,分别达到了 19.3 m和
17.9 m,而东莞的平均树高最小,仅为 8.5 m和
7.4 m;平均胸径和平均单株材积最大的是中山
市,最小的为茂名市,其中中山市的台湾相思候
选优树和优势木的平均胸径和平均单株材积分别
为 48.2、42.6 cm和 1.468 2、1.122 2 m3;而茂名市
台湾相思候选优树和优势木的平均胸径和平均单株
材积分别为 22、13.3 cm和 0.252 1、0.077 2 m3。
2.1.2 候选优树与优势木的形质指标
以枝下高、通直度、尖削度、枝叶浓密度与
侧枝粗等 5个性状作为台湾相思形质指标的评价
标准,其中枝叶浓密度分为稀、中、密 3个等级,
依次计数为 1.0,2.0,3.0。如图 2所示,候选优
树和优势木的枝下高最大,分别为 6.2 m(潮州)
和 5.8 m(湛江),最小分别为 2.0 m和 1.9 m(东
莞);潮州地区候选优树和优势木的通直度最小,
仅为 1.0和 1.8,而惠州地区最大,分别为 2.4和
4.1;汕头地区候选优树和优势木的尖削度都较小,
分别为 3.6和 3 .9;候选优树和优势木的枝叶浓密
度以江门地区最大,分别是 3.0和 2.7;候选优树
和优势木的侧枝粗最大依次为 23.4 cm(阳江)和
14.5 cm(中山)。
2.1.3 台湾相思生长指标和形质指标间的相关分析
以 258株台湾相思候选优树和优势木为样本,
对树高、胸径、材积、枝下高、通直度、尖削度、
浓密度和侧枝粗等 8个性状进行相关分析,结果
见表 2。由表 2可知,树高与枝下高、尖削度和侧
枝粗的相关系数分别为 0.258 9、0.300 0、0.273 3;
胸径与尖削度和侧枝粗的相关系数分别为 0.464 4
和 0.502 3;材积与尖削度和侧枝粗的相关系数为
0.442 6和 0.481 6;而形质指标中的通直度、浓密
度与生长指标间相关不密切,这说明通直度和浓
密度是相对独立的性状,因此可以考虑选取通直
度和浓密度作为此次选优的控制指标。
表 2 台湾相思8个性状间的相关关系
Table 2 Correlativity between eight characters of
Acacia confusa
指标 树高 胸径 材积 枝下高 通直度 尖削度 浓密度
胸径 0.617 3
材积 0.573 9 0.961 8
枝下高 0.258 9 0.013 1 -0.013 0
通直度 0.037 2 0.054 6 -0.014 4 -0.131 8
尖削度 0.300 0 0.464 4 0.442 6 0.013 6 -0.084 1
浓密度 0.037 8 0.016 6 0.068 5 -0.131 6 -0.220 3 0.031 0
侧枝粗 0.273 3 0.502 3 0.481 6 -0.095 5 -0.060 9 0.431 0 0.084 5
2.2 台湾相思优树选择技术
2.2.1 候选优树与优势木的胸径、树高和单株材
积的 t检验
将候选优树的胸径、树高和单株材积与 5株
优势木的平均值进行 t检验,结果如表 3所示。
25第 35卷 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
由表 3可知,胸径、树高和单株材积的 t值分别为
6.717、6.060和 4.925,标准误差依次为 1.330、
0.368和 0.087,它们的双尾 P值均小于 0.000 1,
这表明候选优树的胸径、树高和单株材积这 3个
生长指标均与优势木差异极显著,候选优树在生
长性状上明显优于优势木,其入选的可能性较大。
2.2.2 优树入选标准的确定
优树生长指标的入选标准应该在优势木平均
值(x)的基础上加上一定的附加值(y),当候选
优树的生长指标超过 x +y时入选,否则不能入选。
y的取值方法:以优势木平均值的 5%为起点,
对候选优树与增加 5%后的优势木平均值进行 t检
验,直到 t检验结果不显著为止,在此范围内,以
1%的幅度逐步增加优势木平均值后再与候选优树
相应性状值进行 t检验,直至不显著为止,则倒数
第 2次的增加值即为 y的临界值。
将此次调查的台湾相思生长指标进行 t检验计
算,得出台湾相思的树高、胸径和体积的附加值 y
分别为 11%x、17%x、52%x,即台湾相思候选优
树生长量标准达到树高≥ 5株优势木平均树高的
1.11倍、胸径≥ 5株优势木平均胸径的 1.17倍、
单株材积≥ 5株优势木平均单株材积的 1.52倍时,
可为入选优树。
据此标准,43株台湾相思候选优树仅有 17
株入选。由于野外实地调查的台湾相思树高普遍
在 10 m以上,以目测的方法得到的树高估值准确
表 3 台湾相思胸径、树高和材积的 t 检验
Table 3 T-tests of DBH, tree height and individual volume of A. confusa
生长指标 平均值 标准差 标准误差 95%置信区间下限 95%置信区间上限 t值 自由度 双尾 P值
胸径 8.934 8.619 1.330 6.248 11.620 6.717 41 0.000
树高 2.229 2.383 0.368 1.486 2.971 6.060 41 0.000
材积 0.430 0.566 0.087 0.254 0.607 4.925 41 0.000
图 2 广东省各地区台湾相思候选优树与优势木的形质指标
Fig. 2 Form quality indexes of A. confusa superior trees and contrast trees in Guangdong province
肖泽鑫,等:广东省台湾相思优树选择技术分析26 第 5期
性较低,因此,考虑野外调查的实际情况以及为
了避免丢失优良的台湾相思种质资源,将本次选
优的树高入选标准做了一定的修正。将优树入选
的生长指标修定为树高> 5株优势木平均树高,
胸径≥ 5株优势木平均胸径的 1.17倍,单株材积
≥ 5株优势木平均单株材积的 1.52倍,则有 25株
候选优树入选。
2.2.3 形质指标主要影响因子的确定
形质指标的评价是在对整体林分踏查、实测
的基础上,根据台湾相思生长的特点和选育目标,
选取树干枝下高、通直度、尖削度、枝叶浓密度、
侧枝粗等 5个因子进行分析,根据这些基础数据,
采用主成分分析方法,确定影响台湾相思形质的
主要成分。
对标准化的各项指标进行主成分分析,各主
成分的特征值、贡献率、累积贡献率及各指标的
特征向量详见表 4。由于前 3个主成分累计贡献率
已达 75.48%,这里仅取第 1、2、3主成分进行分
析。第 1主成分中侧枝粗和尖削度的载荷量最大,
分别为 0.647和 0.624;第 2主成分中通直度的载
荷量最大,为 0.707;第 3主成分中枝下高的载荷
量最大,为 0.799。综合各因子对各主成分的贡献
量,形质指标尖削度、通直度和浓密度是台湾相
思选优的决定因子。
表 4 台湾相思形质指标主成分分析
Table 4 Principal component analysis of tree form quality
indexes of A. confusa
形质指标 主 1 主 2 主 3 主 4 主 5
枝下高 -0.111 -0.287 0.799 0.490 0.157
通直度 -0.289 0.707 -0.166 0.622 -0.008
尖削度 0.624 0.246 0.265 0.072 -0.687
浓密度 0.305 -0.527 -0.510 0.604 -0.044
侧枝粗 0.647 0.279 0.047 0.007 0.707
贡献率 /% 29.98 23.29 22.20 13.43 11.10
累计贡献率 /% 29.98 53.27 75.48 88.9 100.00
2.2.4 形质标准与候选优树的筛选
基于上述分析,在评定候选优树的形质指标
时,将尖削度、通直度和浓密度联合作为考察标准。
从表 4可知:3个主成分的贡献率不同,且各指标
的特征值也不同,为了确定一个合适的综合得分
值,应赋予尖削度、通直度和浓密度不同的权重。
根据贡献率和特征向量值计算得出:尖削度 (A)的
权重为 0.33,通直度 (B)的权重为 0.32,浓密度
(C)的权重为 0.35。尖削度、通直度和浓密度的分
值范围均为 1~ 3分,且分值越大,形质越优良,
将形质标准定为 0.33A+0.32B+0.35C> 2[21]。据此
形质标准,按生长量标准入选的候选优树中,有 6
株候选优树达不到形质标准。
2.3 台湾相思优树选择标准
综合上述统计分析,台湾相思优树的生长指
标包括胸径、树高和单株材积 3个性状,形质指
标综合了尖削度、通直度和浓密度 3个性状,优
树的具体选择标准为:树高>5株优势木平均树高,
胸径≥ 5株优势木平均胸径的 1.17倍,单株材积
≥ 5株优势木平均单株材积的 1.52倍,且 0.33A(尖
削度得分)+0.32B(通直度得分)+0.35C(浓密度
得分)> 2。根据以上方法,本次调查的 43株台
湾相思候选优树共有 19株入选,其中汕头 1株,
潮州 1株,惠州 3株,东莞 2株,中山 4株,湛
江 2株,茂名 1株,阳江 3株,江门 2株,详见图 3。
图 3 广东省各地区台湾相思候选优树入选株数
Fig.3 Numbers of A. confusa superior trees selected from
tested sites in Guangdong province
3 结论与讨论
(1)5株优势木对比法是目前优树选择中比
较常用的方法,其选择精度高,实践证明科学合理,
选择效果明显 [23-27]。本次选优在对生长量标准选
择的同时兼顾了形质标准的选择,入选优树具有
速生性和形质优良性。在形质标准确定的方法上,
首次运用主成分分析法在众多的形质性状中找出
决定因子,并根据决定因子的权重计算形质综合
得分,以此作为评定依据,选择结果客观、准确。
(2)本文是对台湾相思优树选择技术的分析
探讨,结合台湾相思树种的生物学习性和在我省
生长表现情况 , 经过分析比较,为保证选择标准的
通用性与实用性,采用较为统一的选择标准,即
优树树高> 5株优势木平均树高,胸径≥ 5株优
势木平均胸径的 1.17倍,单株材积≥ 5株优势木
平均单株材积的 1.52倍,形质指标 0.33A(尖削度
得分)+0.32B(通直度得分)+0.35C(浓密度得分)
> 2。依此技术标准,本次调查的 43株候选优树
共有 19株最终入选,分别是汕头 1株,潮州 1株,
27第 35卷 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
惠州 3株,东莞 2株,中山 4株,湛江 2株,茂
名 1株,阳江 3株,江门 2株。
(3)本次调查综合了广东省 9个地级市的台
湾相思选优林分的基础数据,归纳总结出广东省
台湾相思的优树选择技术标准,这一选择标准准
确适用,可作为广东省今后台湾相思优树选择的
标准。
(4)本文主要是对广东省 9个地级市的台湾
相思次生林进行调查研究,总结并归纳出广东省
台湾相思优树选择的技术标准,后续还将对福建
省的台湾相思林分进行实地调查研究,以进一步
优化台湾相思优树选择的技术标准。本次选优只
对胸径、树高、材积、尖削度、通直度、浓密度
等主要性状进行了分析研究,其他如木材材性、
组培繁殖能力、插条生根能力、嫁接亲和力等还
需作测试分析。优树选择是树木改良的一部分 ,应
根据不同的改良目标研究不同的优树选择指标与
标准,使选择的优树更符合实际需要。
致谢:本次广东省台湾相思优树调 查过程中得到中山
市、惠州市、阳江市、东莞市、江门市、湛江市、茂名市
和饶平县等林业部门的大力帮助,在此表示衷心的感谢!
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[本文编校:谢荣秀 ]