全 文 ：第 3 卷 第 4 期
1 9 9 0 年 8 月
林 业 科 学 研 究
FO R E S T R E S E A R C ll
V o l
.
3 , N o
.
4
A u g
. , 1 9 9 0
杨 树 溃 疡 病 引 致 幼 树 的
生 长 量 损 失 估 测 .
曾大鹏 戴玉成
(中国林业科学研究院林业研究所 )
刘春静 张淑娟
(辽宁省铁岭市林业科学研究所 ) (中国林业科学研究院资抓信息研究所)
摘要 杨树清疡病经常在幼树干部形成大型清疡斑 , 造成枝枯和死树 。 以胸径
下病斑 面积 与树周 面积的比位计算的发病程度 (X 。) 与胸径年生长量 (Y : ) 之 间呈显
著相关 。 通过回归建立 了三个品种不同病情下 的生长量模型 :
美 x s。。 : Y : = 一 0 。 1 5 4 0 6 + 1 1 8 。 5 2 1 9 4 / (1 0 2 . 9 1 1 3 + X s Z )
加 杨 : Y : = 一 0 . 4 1 3 6 + 2 7 8 . 3 2 1 1 3 / (1 3 3 . 0 1 1 5 + X 。‘)
小 洲 黑 : Y : = 一 0 . 0 8 4 8 7 + 1 1 0 。1 6 9 7 2 / (1 3 1 。 4 5 4 8 + X o Z )
三个估算模型经数学检验合理 , 坐标 曲线符合植物病理学原理 , 可作为该病病
情分级和生长量损失估算的参考 。
关健饲 杨树贵疡病 ; 生长量损 失 , 数学模型
杨树溃疡病 (D 。认‘01 0 11; gT eg aT l’a S ac c . )是一种重要的杨树病害 , 经常在定植后的幼树
上产生大型淡疡斑 , 造成校枯或死树 。 辽宁省康平、 法库 、 昌图三县 1 9 8 7年死树 1 80 万株 ;
1 9 8 8年损失 1 3 2 万株。 在北京 、 河北 、 山西等地也经常发病 。 有关该病对树木生长量影响的
研究 , 迄今国内外均未见报道。 作者 1 9 8 9年在辽宁省昌图县 , 以三个常用品种为试材 , 推导出
三个数学模型 , 用来估测杨树溃疡病 引致幼树的生长量损失 , 并讨论了该病的损失闹值及发病
程度的分级标准 , 可供确定该病的调查方法 , 预测生长量损失及核算防治的经济效益参考 。
一 、 试 验 方 法
(一 ) 田间设计
地点设在历年发病较重的昌图县红英村 。 品种选择感病程度中等偏重 的美 x 氏。 (尸 . p 夕1a -
二id a lis x 5 5 . )、 加杨 (p . c a : a d 。: 515 ) 和小 x 黑 (尸. sim o n ii x : 19 : a )。 种植材料均采用当地苗
圃 的二年生苗 。 种植坑为 60 c m 只 60 c m )( 60 c m 。 株行距 Z m x 3 m 。 好品种种植 15 0 株 ,
二乍文于‘ 1 9 9 0年 1 月 2 4 日收到 。
* 本文系 囚家“七 · _反” 件技攻关 专把 “ ‘舒北地 区 光用 址人 牛 、 杨树波疡病为 认的 肠树病虫 ;’: 绍:介防治技术研究 ” , 和辽
宁省铁岭市科 委 . 杨树演疡病治防技术研究 , 课 题内吝之 一 。
4 期 曾大鹏等 : 杨树溃疡病引致幼树的生长量损失估测 3 3 1
每小区50 株 , 顺序排列 , 重复三次。 自然感病。
(二 ) 生长量调查
于幼树定植后 4 月上旬调查一次 , 生长停止后10 月上旬调查一次 。 测株高及胸径 。
(三) 病情调查
发病盛期于 6 月上旬调查一次 ; 发病终止后于10 月上旬调查一次。 分别按胸径上、 下部
记载各株干部水泡型溃疡斑和大型溃疡斑的个数及其面积(长 x 宽 , c m Z )。
二 、 数 据 处 理
1
. 在各品种中 , 选择胸径年增长量接近的幼树为计算样本 , 分别进行运算。 胸径 年 平
均增长量美 x s。。为 i . s o e m , 加杨为 1 . 4 2 em , 小 x 黑为 1 。 i 7 c m , 分 别选 取 1 . 6 0 ~ 2 . 0 0
c m
、 l
·
20 ~ l
·
60 c m 和 1 . 05 ~ l· 40 cm 范围内的幼树 。在选择的幼树中 , 剔除干部虫害严重
者及个别数据不完整者。
2
. 自变量X 为病情 , 整理为 5 个因子 ; 因变量 Y 为年生长量 , 整理为 3 个因子 :
X , : 水泡型溃疡斑个数 ,
X
: : 胸径下大型溃疡斑面积 (c m Z) ,
X
3 : 胸径上大型溃疡斑面积 (c m Z ) ,
X “ X Z + X ”
X
S : 胸径下大型溃疡斑面积与胸径下树周面积的比值(% ) ;
Y
; : 株高年增长量 (c m ) ;
Y :
: 胸径年增长量(c m )多
Y
3 : 材积年增长量 (c m “)。 各品种材积量的计算方法 , 参照陈章水的“杨树二元立木
材积表” I‘] 。
美 只 5s 。获得以上 8 个变量的配套样本65 株 , 加杨为 64 株 , 小 x 黑为 42 株 。 对各品种的
变量做回归分析 , 从相关矩阵中选出自变量与因变量的相关显著因子 。
3
。 将各品种自变量与因变量之间的相关显著因子 X 。和 Y : 分别进行分组计算, 先以 自
变量 X 。为标准 , 按 X 。 = 。、 o < X 。( 1 、 1 < X 6 ( 2 、 ⋯⋯为组距 , 求出各组平均值 , 再算 出
各组中相应的 Y : 平均值 。详见表 l 。
4
. 以三个品种的 X 。 和 Y : 为材料 , 分别进行自变量与因变量的数学模型 拟合 , 选 择出
最佳方程 。
以上运算采用了中国林科院资源信息研究所森林经理室编制 的程 序 , 在 IBM PC / X T
型计算机上进行 Is! 。
三 、 试 验 结 果
(一) 自变量与因变量相关显著因子的选择
将三个品种各自的 5 个自变量和 3 个因变量分别进行相关分析 , 从相关矩阵中选择相关
显著因子 , 结果见表 2 ,
3 32 林 业 科 学 研 究 3 卷
衰 1 三个品种自变t 与因变, 相关 - . 因子分组致位
品 种 美 沉 5 5 , 加 析 小 汉 黑
本 教
组 数
差
6 4
1 7
0
.
0 0 0 1
6 2
1 6
0
.
0 0 0 1
4 2
1 9
0
.
00 0 1
样分误
Y : ) X
, y :J一|
l719
0
.
6 2 5 0
1
.
6 1 1 3
2
.
5 9 2 0
3
.
5 9 1 7
4
.
3 2 8 8
5
.
52 5 0
6
.
4 5 1 8
7
.
3 8 5 0
8
.
86 0 0
9
.
3 9 0 0
1 0 6 3 0 0
1 1
.
2 4 0 0
1 2
.
1 8 0 0
1 7
.
5 8 5 0
2 2
.
4 0 0 0
2 3
.
8 1 5 0
2弓. 2 2 0 0
0
.
8 75 0
1
.
0 5 3 8
0
.
9 0名0
0
.
9 1 3 3
0
.
8 4 3 8
0
.
6 75 0
0
.
6 1 0 9
0
.
8 5 0 0
0
。
4 8 3 3
0
.
6 0 0 0
0 2 0 0 0
0
.
1 0 0 0
0
.
4 0 0 0
0
.
2 7 5 0
0
0
.
0 2 5 0
0
0
0
.
6 85 0
1
.
5 71 7
2
.
36 0 0
3
.
6 5 0 0
4
.
0 10 0
5
.
2 7 0 0
7
.
7 3 0 0
8
.
1 2公0
1 2
.
3 5 0 0
1 4
,
6 9 5 0
.
8 5 0 0
.
9 8 0 0
2 0
.
2 0 0 0
2 5
.
2 6 0 0
2 7
.
6 8 0 0
1
.
7 1 5 7
1
.
52 5 0
1
.
5 5 8 3
1
.
6 5 0 0
1
.
30 0 0
1
.
85 0 0
1
.
25 0 0
1
。
55 0 0
0
.
50 0 0
0
.
5 87 5
0
.
3 75 0
0
.
1 00 0
0
.
0 50 0
0
.
0 50 0
0
0
0
0
.
5 46 7
1
.
5 7 8 0
2
.
5 3 5 0
3
.
4 3 6 0
4
.
5 9 0 0
5
.
8 8 0 0
6
.
37 0 0
7
.
1 30 0
1 0
.
8 45 0
1 1
.
6 40 0
1 2
.
8 30 0
1 4
.
50 3 3
1 6
.
6 4 0 0
2 4
.
5 9 0 0
2 6
.
7 9 0 0
2 8
.
0 8 0 0
3 0
.
7 3 0 0
31 0 7 0 0
0
.
7 5 7 5
0
.
6 6 6 7
0
.
9 7 0 0
0
.
6 3 0 0
0
.
6 80 0
0
.
6 5 0 0
0
.
3 5 0 0
0
.
7 00 0
0
.
4 75 0
0
.
3 25 0
0
.
1 5 0 0
0
.
6 5 0 0
0
.
1 0 0 0
0
.
3 0 0 0
0
.
0 5 0 0
0
0
0
.
0 5 0 0
0
1234567981023456789
裹 2 相 关 分 析 结 果
相关最显著 因子
品
·⋯
· “答}
相关系数 (r )自变 t 因变 t
0
.
73 2 3 4
0
.
86 7 0 0
0
.
7 5 4 3 1
相关分析结果表明 : 三个品种相关最显
著的因子都是 X 。 和 Yz , 即胸径下大型溃 疡
斑面积与树周面积的比值和胸径的年增长量
之间 , 呈紧密相关。
(二 ) 相关显若因子的最佳棋型选择
以三个品种的 X 。 和 Y : 分组 样 本数 据
回归运算 , 选择最佳数学模型。 试算的模型
2YX
x 黑 一
美加小
有 12个 :
¹ Y : = a + 石/ ( c + X 。) º Y : = a + b/ ( e + X 6 2 ) » Y : = a + bx / ( c + X 。)
¼ Y : = a + b 10 9 ( e + x 。) ½ Y : = a + bX ‘2 ¾ Y : = a + bo c x ,
¿ Y Z = a + 6 c x , À Y : = a + b/ ( 1 + b e x , ) Á Y : = a + bx o c x ,
Y : = a + b/ ( z + c e
Z x ‘) À Y : = K / ( 1 + 二e 一 双x , ) @ Y : = a ( l 一 e 一 K x ) “
回归结果 : 三个品种皆以 Y : = a + b/ (c + X 6z )的相关系数 ( 了 )最高 , 剩余方差 ( S。 )最小 。
三个方程分别是 :
a 。 美 x s。。: Y : = 一 0 。 15 4 0 6 + 118 。5 21 9 4/ ( 10 2 。9 11 3 + X 。: ) ;
b
. 加 杨 : Y : = 一 0 . 41 3 6 + 27 5 . 5 21 13/ ( 13 3. 0 11 5 + X 。, ) ,
4 期 曾大鹏等 : 杨树溃疡病引致幼树的生长量损失估测 3 3 3
e
。 小 x 黑 : Y : = 一 0 . 0 8 4 8 7 + 1 1 0 。1 6 9 7 2 / (1 3 1 。 4 5 4 8 + X sZ ) .
三个方程的坐标曲线拟合性良好 , 形状也合理 (图 1 )。
(三 ) 三个最佳模型的适合性检奋小泛
\、气
-.
U、气、
\、卜|
:飞~
1 0 15 2 备 ’ 25 3 o X :
图 1 杨树演疡病引致三个品种生长蚤损失模型 曲线
通过表 1 所列三个品种的 X 。 和 Y : 实测
值的残差分析 , 对所得三个模型的理论值九
进行适合性检查 Is1 , 结果如下 :
a 式 F = 0 . 936 9 9 7 6 ( I。:0 。( 2 , 1 5 )
= 3
。
6 8,
b式 F = 0 。7 1 6 1 1 8 ( f。:。。( 2 , 1 4 )
= 3
。
7 4 ,
e 式 F = 1 。 8 44 0 1 5 ( fo . 。。( 2 , 1 7 )
= 3
一
5 9
。
可见三个数学模型都有较高的准确性 。
四、 讨 论
1
. 在相关分析的相关矩阵中, 从 5 个自变量和 3 个因变量之间选择出X 。和 Y : 这一对相
关显著因子 , 不但有其数学上的依据 , 而且也符合植物病理学的逻辑性 。 从自变 量 方面 分
析: 首先 , 杨树溃疡病在幼树上的发生部位主要集中在干基部 , 其次 , 这种大斑型溃疡斑的
大小差异悬殊 , 只有用胸径以下病斑面积的总合才能较好地表达病情的轻重。 但是 , 同等大
小的病斑面积对生长情况不同的幼树所造成的影响也不一样 , 所以 , 用胸径以下 “病斑面积总
合/树周面积 ”这一指标 , 来说明不同发病程度对不同生长状况幼树的影响是最合适的。 至于
因变量 中爪 的 中选 , 显然是因为幼树干基部的发病程度对胸径增长量有较大影响的缘故 。
2
. 三个品种中 , X 。与乙 这一对相关显著因子回归的最佳方程都是 Y : = a + b/( : + X六 ,
经数学检验合理 , 坐标曲线拟合性好 , 而且曲线形状合理 , 可见这个数学模型比较真实地表
达了发病程度与生长量之间的数量关系。
应用这一模型 , 当计算某品种在某种发病程度下的生长量损失时 , 首先 设 X ‘= o , 贝J
Y : = 。 + b/ 。
, 而当 X 。 = X. 时 , 夕: = a + b/ (c + X. “) , 则胸径年损失量 L 。 = Y : 一 夕: 。 据此也可
以算出相应的材积量损失 。
3
. 从坐标曲线图上可以看出: 试验的三个品种生长量虽然各不相同 , 但当几 在 5 % 以
下时 , Y : 降低均不显著 ; X浓 5 % ~ 15 %之间 , r : 随 x 。 的增加而降低 , 两者之间接近于线
形关系 , X 。在15 % ~ 25 %之间 , Y : 降低渐缓 , 当 X 。达25 % 以上时 , 玖 趋近于零 。所以 , 可
以初步确定 5 %和2 5 %分别是杨树溃疡病引致幼树生长量损失的损失闭值和致死闭值 。 发霜
程度的分级可根据胸径下 “大型溃疡斑面积/ 树周面积” 分为四级 : 0 一 5 %为 I 级 , 5 % ~
1 5 % 为 I 级 , 15 % ~ 25 %为 班级 ; 25 %以上为 N 级 。
4
。 本试验所提供的经验模型 , 发病程度的适用范围 , O( X 。< 30 。 三个模型都仅适合类
似的杨树品种及环境条件 。 适应性较广的生长量损失模型有待于对多个品种和不同类型立地
条件做进一步研究才能产生 , 此外 , 以株为单位研究病害对植物造成的损失时 , 可能会产虫
3 3 4 林 业 科 学 研 究
邻株间或群体间的补偿作用 , 尚有待研究。
参 考 文 献
〔门 陈章水 , 1 9 8 9 , 杨树二元立木材 积表 的编制 , 林业科学研究 , 2 ( 1 ) : 78 ~ 83 。
二2〕 曾士迈等 , 1 9 8 6 , 植物病 害流行学 , 农 业出版架L, 1 9 5 ~ 2 0 4 。
〔3〕郎奎健等 , 1 , 8 9 , IB M P C 系列程序集 , 中国林业 出版社 , 24 ~ 3 6.
T H E ST U D Y ON G R OW ING LOSS ASSE SSME NT O F
YOUNG POPLAR CAU SE D BY D O T万IO R E L L A
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Zh a n g Shu jua n
(T ho R e s e a r e儿 1 0 5 , ft “护e 0 1 F e r e : t R e : o ; ‘: 。。 I , :f o r m a tio , T 。。人。f叮u o C A F )
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3 卷
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) be tw e e n d is ea s e sPo ts a n d ba r k o f tre
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