全 文 ：旱冬瓜用材林优树选择标准的研究＊
陈宏伟1 , 3 , 李大伟2 , 史富强3 , 杨　斌3 , 陈　伟1 , 3 , 李　江1 , 3 , 孟　梦3 , 陈绍安3
(1.云南省森林植物培育与开发利用重点实验室/国家林业局云南珍稀濒特森林植物保护和繁育实验室 , 云南　昆明 650204;
2.西南林学院 , 云南　昆明 650224;3.云南省林业科学院 , 云南　昆明 650204)
摘要:通过旱冬瓜云南分布区的访问调查 , 在所确定的 15个县的选优林分中 , 采用对比木法选出 119 株旱冬瓜
初选优树 , 经对其初选旱冬瓜优树的 8 个性状作相关分析 , 确定以林木的材积作为旱冬瓜用材林优树的主要选
择性状 , 采用数量化回归的方法得出材积与其林木胸径 、 树高 、 枝下高的回归方程:Y(材积)=0.055X胸径 +
0.021X树高 +0.01X枝下高 -1.406。分析表明 , 旱冬瓜林木材积的实测值与其理论值间差值的频率分布呈正态分
布。故以其材积差值作为旱冬瓜优树选择的选择指标 H , 以差值平均值±标准差作为分级依据 , 制定了旱冬瓜
用材林优树的选择标准。其标准为:(1) Ⅰ级优树 , H ≥差值平均值+标准差 , 即 H ≥0.066;(2)Ⅱ级优树 ,
差值平均值+标准差>H>差值平均值-标准差 , 即 0.066>H>-0.104;(3)Ⅲ级优树 , H ≤差值平均值-标
准差 , 即 H≤-0.104。 Ⅰ级优树和Ⅱ级优树皆可入选 , 故在旱冬瓜云南分布区内共评选出旱冬瓜用材林优树
104 棵 , 占其初选优树的 87.4 %。
关键词:旱冬瓜用材林;优树选择;选择标准
中图分类号:S 792.14　　文献标识码:A　　文章编号:1672-8246 (2010) 01-0006-06
Selection Criteria for Timber Usage Breeding of Alnus nepalensis
CHEN Hong-wei1 , 3 , LI Da-wei2 , SI Fu-qiang3 , YANG Bin3 ,
CHEN Wei
1 , 3 , LI Jiang1 , 3 , MENG Meng3 , CHEN Shao-an3
(1.Yunnan Prov incial Key Labo ra tory fo r Cultivation and Exploitat ion of Fo rest Plants;Yunnan Laborato ry f or Conse rv ation o f Rare , Endange red &
Endem ic Fo rest Plants , State Fo rest ry Administ rat ion , Kunming 650204 , Yunnan , China;2.Southwest Forest ry Co lleg e ,
Kunming 650224 , Yunnan , China;3.Yunnan Academy o f Fo rest ry , Kunming 650204 , Yunnan , China)
Abstract:Through survey and investig ation in Alnus nepalensis dist ribution area in 15 count ie s in Yunnan
Province , we screened out 115 trees of Alnus nepalensis as preliminary targe ted t ree s based on 8 relative
characteristics.Among them , timber volume w as t reated as majo r character.We obtained a reg ression e-
quat ion as:Y(V)=0.055XDBH +0.021XH +0.01H XBB-1.406 w ith diameter at breast(DBH), height o f the
t rees (H), and height below branch(HBB).It was show n that there was a normal distribution betw een the actu-
al and theoretical values of timber volume of Alnus nepalensis.Thus we took the D-value of volume as selecting
indicator(H), and average D-value±standard deviation as level standard and made the standard for excellent t ree
level.The levels were:1.LEVEL I , H ≥average D-value±standard deviation , i.e.H ≥0.066;2.LEVEL II ,
D-value + standard deviation >H >D-value-standard deviation , i.e.0.066>H>-0.104;3.LEVEL III , H≤
D-value-standard deviation , i.e.H ≤-0.104.LEVEL I and LEVEL II could be taken into consideration as
excellent t ree.According to this standard , among the 119 trees above , 104 trees could be considered as ex-
cellent tree , which w as 87.4 % o f all those t rees.
Key words:Alnus nepalensis fo rest for timber usage;excellent t ree selection;standard
　第 39卷　第 1期
　2010 年 3 月 　　　　　　　　　
西　部　林　业　科　学
Journal of West China Fo restry Science
　　　　　　　　　　 V ol.39　No.1　
March.2010　
＊ 收稿日期:2009-10-25
　　　基金项目:国家林业公益性行业科研专项项目 (200704041), 云南省技术创新人才培养计划 (2006PY02-09)资助。
　　　第一作者简介:陈宏伟 (1966-), 男 , 云南通海人 , 研究员 , 博士 , 主要从事森林培育及森林生态方面的研究。
DOI :10.16473/j.cnki.xblykx1972.2010.01.005
旱冬瓜 (Alnus nepalensis), 又名蒙自桤木 、
水冬瓜 、冬瓜树 、尼泊尔桤木[ 1] , 系桦木科桤木属
(Alnus)的落叶乔木 , 具有生长迅速 、 耐贫瘠 、 适
应性广的特点。其林木的根有固氮菌 , 而对土壤中
的矿质元素具有较强的吸收富集能力。旱冬瓜林木
的落叶是良好的有机肥料 , 对林地土壤的改良有较
好作用。其木材为散孔材 , 纹理直 , 无异味 , 质
轻 , 干缩小 , 是食品包装箱的好材料[ 2 ～ 4] 。旱冬瓜
砍伐后其伐桩萌芽力强 , 具有良好的天然更新和萌
蘖更新能力。旱冬瓜的分布范围广 , 在中国主要分
布于云南 、四川西南部 、 西藏东南部 、 贵州和广西
西部 。在云南 , 主要生长于海拨高度 500 ～ 3 600
m 的湿润坡地或沟谷台地 , 除滇南和滇西南的热
带低海拔地区和滇西北高海拔地区外 , 几乎遍及全
省各地[ 5] 。旱冬瓜因其具有众多的优良特性而成为
云南省尤其是滇南地区退耕还林工程和现代人工林
推广运用的优良树种 。而优良的种质资源是实现旱
冬瓜人工林丰产优质目标的保障 , 因而开展旱冬瓜
优树选择工作十分必要。本项目在旱冬瓜优树选择
前期工作的基础上进行了旱冬瓜用材林优树选择标
准的研究 , 为进一步开展旱冬瓜优良种源和家系选
择等工作奠定了基础 。
1　野外调查及调查数据处理
1.1　选优林分的确定
通过走访州 (市)林业局了解到旱冬瓜在云南
各州 (市)县的分布和生长情况 , 以确定符合设立
旱冬瓜选优林分的县 , 再到目标县了解旱冬瓜林在
该县各乡镇的分布生长情况 , 选择符合条件的乡
镇 , 深入林区 , 实地调查旱冬瓜林分分布状况与林
分结构特点。选择林木长势良好 、 没有经过负向选
择的旱冬瓜天然林或人工林 , 以其郁闭度在 0.6以
上的中龄林 、近熟林为主 , 确定旱冬瓜的选优林
分。
1.2　优树的实测与评选
在入选的旱冬瓜选优林分中 , 采用对比木法[ 6]
评选树干通直圆满 , 裂纹通直 、 无扭曲 , 树冠完
整 、 冠幅较窄 , 自然整枝良好 、 侧枝较细 , 健康 、
无病虫害 , 有一定结实能力的旱冬瓜植株作为候选
树 , 在候选树生长地 10 ～ 15 m 范围内 , 选定 5 株
(或 3株或 4株)仅次于候选树的优势木作为对比
木 , 实测候选树及优势木的树龄 、 树高 、胸径 、 冠
幅 、枝下高 、 通直度 、 分枝角度 、 树皮厚度等因
子 。经逐项比较 , 当候选树所测定表型指标超过优
势木的均值且林木的材积达到规定标准时定为初选
优树。对评选出的初选优树 , 在树干 1.5 m 处用
红漆涂环 , 并在其易于察看的方向写明优树号 , 各
优势木亦同时做出标记和编号 。填写优树登记表 ,
拍摄优树照片 , 描绘优树位置示意图 , 记载必要的
附加说明。
1.3　调查数据整理
在滇南及滇西南的普洱 、西双版纳 、 临沧 、德
宏和保山 5个州 (市)的 15个县采用对比木法评
选出了 119棵旱冬瓜初选优树 , 观测记录了这 119
株旱冬瓜的树龄 、 树高 、胸径 、 冠幅 、枝下高 、通
直度 、 分枝角度 、 树皮厚度 、健康状况 、 开花结实
状况 , 初选优树所在林分的郁闭度 , 海拔高度 、坡
向 、坡度 、 坡形 、 林分类型 , 并计算出初选优树的
材积[ 7] 。把各株旱冬瓜初选优树的资料整理汇总建
档 。
1.4　数据处理方法
初选出的这 119株旱冬瓜优树其生长地复杂多
变 , 因此通过对其林木生长量指标进行回归分
析[ 1 1] 以求剔除环境因子对其生长及表型性状的影
响 , 来减少表型选择的误差 , 以筛选出遗传基因良
好的旱冬瓜优树。对其一组变量 X 1 , X 2 , …X P ,
Y 做了 n 次观测 , 得到的观测值为 X i1 , X i2 , …
X iP , Y i , i =1 , 2 , 3 … , n , 其中 X i1 , X i2 , …
X iP分别为第 i 次的观测时自变量 X 1 , X 2 , …X P
的取值 , Y i为第 i 次的观测时因变量Y 的观测值 ,
线性回归的一般模型为 Y i =β0 +β1 X i1 +β2 X i2 +…
+βpX iP +εi , i=1 , 2 , … , n。
2　各生长因子的相关性分析
以 119株旱冬瓜初选优树为样本 , 对其树高 、
胸径 、 材积 、冠幅 、枝下高 、分枝角度 、 所在林分
郁闭度 、树皮厚度 8个性状的实测值进行了相关分
析[ 8 ～ 9] , 结果见表 1。
由表 1可以看出各性状间存在着多重共线性关
系 , 表明这些性状具有较高的一致性 , 且以材积与
其他性状间的相关性最为紧密。材积是此 8个性状
的综合体现 , 它反映了林木的生长量也是营林生产
所追求的目标。因此选择材积作为旱冬瓜用材林优
树选择的主要生长量性状。
7　第 1期　　　　　　　　陈宏伟等:旱冬瓜用材林优树选择标准的研究
表 1　旱冬瓜初选优树的 8 个性状间的相关系数
Tab.1　Cor relation coefficient o f 8 characteristics o f preliminarily selec ted trees
因子 材积 树高 胸径 冠幅 枝下高 分枝角度 林分郁闭度 树皮厚度
材积　　　 1.000 0.728＊＊ 0.970＊＊ 0.786＊＊ 0.552 ＊＊ 0.001 0.550 ＊＊ 0.276 ＊
树高　　　 1.000 0.657＊＊ 0.569＊＊ 0.777 ＊＊ -0.010 0.367 ＊＊ 0.259 ＊
胸径　　　 1.000 0.783＊＊ 0.522 ＊＊ 0.062 0.567 ＊＊ 0.308 ＊＊
冠幅　　　 1.000 0.448 ＊＊ 0.053 0.460 ＊＊ 0.237 ＊
枝下高　　 1.000 -0.018 0.522 ＊＊ 0.167
分枝角度　 1.000 -0.328 ＊＊ -0.097
林分郁闭度 1.000 0.269 ＊
树皮厚度　 1.000
注:＊在 0.05显著水平下显著 , ＊＊在 0.01显著水平下显著。
3　材积生长量与各因子多元数量化
模型的建立
以旱冬瓜初选优树的树高 、胸径 、 冠幅 、枝下
高 、 分枝角度 、 所处林分的郁闭度 、树皮厚度等 7
个因子为自变量 , 材积为因变量进行多元回归 , 采
用逐步回归方式 , 从所供选的自变量中逐步加入或
剔除单个自变量 , 直到建立最优的方程为止。以年
平均材积为因变量进行多元数量化回归 , 其复相关
系数为 0.933 , 矫正系数为 0.871 , 而以材积作为
因变量其方程的复相关系数为 0.975 , 矫正系数为
0.949 , 故以材积作为因变量方程的拟合度更高。
以此表明以材积作为旱冬瓜优树的选择性状对其选
优更为可靠 。而在各性状中与材积相关性最大的是
树高 、 胸径和枝下高。
表 2　逐步回归模型概述表 (材积为因变量)
Tab.2　Diag raph of g radua l reg ression model(vo lume as dependent v ariable)
模型类型(模型变量) 复相关系数 决定系数 校正的决定系数 估计标准误差 Durbin-Watson 检验
1(胸径) 0.951 0.904 0.903 0.149 876
2(胸径树高) 0.974 0.948 0.947 0.110 195
3(胸径 ,树高 , 枝下高) 0.975 0.951 0.949 0.108 017 1.302
由表 2可以看出 , 利用逐步回归的方法 , 自动
选择出胸径 、树高和枝下高 3个自变量因子 , 选择
它们做回归分析时拟合度最高 , 达到了 0.975。由
表 3可以看出被剔除的 4 个因子分别是分枝角度 、
林分郁闭度 、树皮厚度和冠幅 , 它们的双尾显著性
概率均远远大于 0.05 , 故被剔除 。由表 4 可以建
立由胸径 、 树高和枝下高组成的材积生长量回归模
型:Y =0.055X 1 +0.021X 2 +0.01X3 -1.406 , 其
中:Y =材积;X 1 =胸径;X2 =树高;X 3 =枝下
高 。
表 3　被剔除变量信息表 (材积为因变量)
Tab.3　Informa tion diag raph o f abandoned variables (volume as dependent variable)
模型类型 (模型变量) 因子 预测系数 t值 显著性 偏相关系数 共线统计量
1 (胸径)
树高　　　 0.293 9.364 0.000 0.682 0.521
枝下高　　 0.247 8.414 0.000 0.642 0.650
分枝角度　 -0.040 -1.303 0.196 -0.129 0.990
林分郁闭度 0.043 1.332 0.186 0.131 0.901
树皮厚度　 -0.071 -2.177 0.032 -0.212 0.869
冠幅　　　 0.019 0.429 0.669 0.043 0.480
8 西　部　林　业　科　学 　　　　　　　　　　　　　2010年　
续表 3
模型类型 (模型变量) 因子 预测系数 t值 显著性 偏相关系数 共线统计量
2 (胸径 、 树高)
枝下高　　 0.103 2.261 0.026 0.221 0.235
分枝角度　 -0.037 -1.658 0.100 -0.164 0.990
林分郁闭度 0.048 2.063 0.042 0.202 0.901
树皮厚度　 -0.009 -0.349 0.728 -0.035 0.803
冠幅　　　 0.036 1.104 0.272 0.110 0.479
3 (胸径 、 树高 、 枝
下高)
分枝角度　 -0.033 -1.481 0.142 -0.147 0.981
林分郁闭度 0.032 1.227 0.223 0.122 0.737
树皮厚度　 -0.012 -0.494 0.622 -0.050 0.801
冠幅　　　 0.029 0.902 0.369 0.090 0.474
表 4　模型系数表 (材积为因变量)
Tab.4　M ode l coefficient(volume a s dependent va riable)
模型类型(模型变量) 未标准化预测系数 标准误 标准化预测系数 t值 显著性水平
1(常数 、胸径) -1.242 0.071 -17.465 0.000
0.069 0.002 0.951 30.923 0.000
2(常数 、胸径 、树高)
-1.511 0.060 -25.329 0.000
0.054 0.002 0.748 23.873 0.000
0.031 0.003 0.293 9.364 0.000
3(常数 、胸径 、树高 、枝下
高)
-1.406 0.075 -18.842 0.000
0.055 0.002 0.750 24.425 0.000
0.021 0.005 0.201 3.931 0.000
0.010 0.004 0.103 2.261 0.026
图 1　119 株旱冬瓜初选优树实测值与理论
差值的频率分布图
Fig.1　Diag raph o f frequency distribution of ac tual and
theo retical v alues fo r 119 trees of A lnus nepalensis
preliminarily selected
4　旱冬瓜优树选择标准的确定
将 119株旱冬瓜初选优树相关因子的调查数据
分别 代入 Y(材积) = 0.055X胸径 + 0.021X树高 +
0.01X枝下高-1.406回归方程 , 得到每株初选优树
的材积理论值 , 用实测值减去理论值得到其差值 。
根据差值的频率分布绘制出此 119株旱冬瓜初选优
树的频率分布图 (见图 1)。其频率分布呈正态分
布 。以旱冬瓜林木材积实测值与理论值间的差值作
为旱冬瓜优树的选择指标 H , 它反映了旱冬瓜林
木在剔除环境因子影响后的生长表现 , 在很大程度
上能代表其的基因型值 , 减少了表型选择的误选
率 , 因而可作为划分优树等级的主要依据 , 故以
H 与 (差值平均值±标准差 , 即 H′±std)相比
较 , 来确定旱冬瓜优树的标准[ 10] 。
Ⅰ级优树:H ≥差值平均值+标准差 , 即 H ≥
0.066 , 共计 32棵 , 占旱冬瓜初选优树的 26.9 %;
Ⅱ级优树:差值平均值+标准差>H >差值平均值
-标准差 , 即 0.066>H >-0.104 , 共计 72棵 , 占
旱冬瓜初选优树的 60.5 %;Ⅲ级优树:H≤差值平
均值-标准差 , 即 H≤-0.104 , 共计 15棵 , 占旱
冬瓜初选优树的 12.6 %。Ⅰ级优树和Ⅱ级优树皆可入
选 , 共 104棵 , 占旱冬瓜初选优树的 87.4 %。鉴于
旱冬瓜初选优树为其主要分布区生长表现最好的旱
冬瓜林木 , 从 87.4 %的入选率来看 , 所入选的这
104株旱冬瓜优树 , 既在一定程度上保证了入选优
树的质量 , 又能满足营建旱冬瓜种子园的需要 。
9　第 1期　　　　　　　　陈宏伟等:旱冬瓜用材林优树选择标准的研究
5　结论和讨论
(1)采用数量化回归的方法进行旱冬瓜用材林
优树选择指标的制定 , 反映了在剔除环境因子影响
后旱冬瓜林木的生长表现 , 能够在很大程度上代表
其基因型值 , 减少了表型选择的误选率 , 因而可作
为划分旱冬瓜用材林优树等级的主要依据。但其优
树的选择效果需经子代测定作进一步的检验 。
(2)通过群众报优和对旱冬瓜分布区的调查 ,
除去其分布较少地区及长势不好 、 形质指标较差未
开花结实的植株后 , 采用对比木法在旱冬瓜的 15
个分布县的选优林分中评选出 119株旱冬瓜初选优
树 , 通过对这 119株初选旱冬瓜优树 8个性状数据
相关分析 , 选择体现其林木生长量综合指标的材积
作为旱冬瓜选优的主要性状。
(3)以年平均材积为因变量进行多元数量化回
归 , 其复相关系数为 0.933 , 矫正系数为 0.871 ,
而以材积作为因变量回归的复相关系数为 0.975 ,
矫正系数为 0.949 , 故其回归方程以材积作为因变
量拟合度更高 , 显示其以材积作为旱冬瓜用材林优
树选择的性状更为可靠。而在各性状中与材积相关
性最大的是树高 、胸径和枝下高。
(4)以旱冬瓜林木材积实测值与其理论值间的
差值作为旱冬瓜优树的选择指标 H , 以 H 与 (差
值平均值±标准差)相比较 , 来确定旱冬瓜用材林
优树的标准。其 Ⅰ级优树和Ⅱ级优树皆可入选 , 以
此共评选出旱冬瓜优树共 104株 , 占其初选优树的
87.4 %。鉴于旱冬瓜初选优树为其主要分布区生
长表现最好的旱冬瓜植株 , 而从其初选优树 87.4
%的入选率所入选的 104株旱冬瓜优树来看 , 既可
以在一定程度上保证其入选优树的质量 , 又能满足
营建旱冬瓜种子园的需要。
参考文献:
[ 1] 郑万钧.中国树木志[ M] .北京:中国林业出版社 ,
1985.
[ 2] 沈立新.喜玛拉雅地区山地旱冬瓜轮歇与间作系统
研究[ J] .中国生态农业学报 , 2003 , 11(1):148-149.
[ 3]李　恒 ,郭辉军 , 刀志灵.高黎贡山植物[ M] .北京:
科学出版社 , 2000.
[ 4] 朱积余 ,刘　秀 , 蒋　燚 ,等.苍梧县珠江生态经济型
防护林体系的优良造林树种选择研究[ J] .西部林业科学 ,
2009 , 38(4):16-20.
[ 5] 李大伟 ,陈宏伟 , 史富强 ,等.云南旱冬瓜生物学生态
学特性及其地理分布[ J] .林业调查规划 , 2008 , 33(5):25-
28.
[ 6] 吴际友 ,龙应忠 , 童方平 ,等.桤木优树选择研究[ J] .
湖南林业科技 , 2004 , 31(6):10-12.
[ 7] 农林部设计院.立木材积表 LY208 -77[ Z] .北京:
技术标准出版社 , 1978.
[ 8] 郝黎仁 , 樊　元 ,郝哲欧.SPSS 实用统计分析[ M ] .
北京:中国水利水电出版社 , 2003.
[ 9] 翟红林 , 陈兴国 , 胡之德.相关性分析中的可靠性
[ J] .大学化学 , 2004 , 19(5):51-56.
[ 10] 蒋云东 , 李思广 , 胡光辉 , 等.思茅松高产脂优树再
选择的研究[ J] .西部林业科学 , 2008 , 37(3):1-5.
10 西　部　林　业　科　学 　　　　　　　　　　　　　2010年