全 文 ：第 34卷 第 6期
2009年 12月
林 业 调 查 规 划
Forest Inventory and Planning
Vol.34 No.6
Dec.2009
doi:10.3969/j.issn.1671-3168.2009.06.010
速生用材树种旱冬瓜优树相关因子分析
冯 弦1 ,李大伟 2 ,陈宏伟1, 3 ,杨 斌 1 ,史富强1 ,陈绍安 1 ,李 江1, 3 ,陈 伟 1, 3 ,孟 梦1
(1.云南省林业科学院 , 云南 昆明 650204;2.西南林学院 , 云南 昆明 650224;
3.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)
摘要:对 80株旱冬瓜优树的选择因子做相关性分析 , 其中环境因子包括海拔 、坡度;树体因子包括树高 、胸径 、冠
幅 、枝下高 、分枝角度 、树皮厚度 、郁闭度.以材积作为衡量各因子作用优树选择大小的指标.研究结果表明 , 与材积
相关性最强的因子为树体因子 ,冠幅可作为除胸径 、树高以外野外衡量旱冬瓜优树的重要因子.
关键词:旱冬瓜;优树选择;相关因子;相关性分析
中图分类号:S727.1;S792.14 文献标识码:A 文章编号:1671-3168(2009)06-0035-04
RelevantFactorsScreeningforSuperiorTrees SelectionofAlnusnepalensis
FENGXian1 , LIDa-wei2 , CHENHong-wei1, 3 , YANGBin1 , SHIFu-qiang1 , CHENShao-an1 ,
LIJiang1, 3 , CHENWei1, 3 , MENGMeng1
(1.YunnanAcademyofForestry, KunmingYunnan650204, China;2.SouthwestForestryUniversity,
KunmingYunnan650224, China;3.YunnanProvincialKeyLaboratoryforForestPlantCultivationandUtilization,
YunnanLaboratoryforConservationofRare, Endangered＆EndemicForestPlants, StateForestryAdministration,
KunmingYunnan650204, China)
Abstract:Using80 individualplantsofAlnusnepalensisasexperimentalmaterials, therelatedfactors
whichcanbeusedtoscreeningforplustreewerestudied.Theconsideredenvironmentalfactorsarealti-
tudeandsloperatio;plantfactorsincludetreeheight, diameteratbreastheight, crownwidth, under
branchheight, branchangle, barkthicknessandcanopydensity.Timbervolumeisselectedastheindex
forevaluatingtherelevanceofthestudiedfactors.Theresultsshowthatplantfactorsaremostrelatedto
volume, besidesdiameteratbreastheightandtreeheight, crownwidthcanalsobechosenasanimpor-
tantfactorforscreeningforAlnusnepalensisplustree.
Keywords:Alnusnepalensis;plustreeselection;correlationfactor;corelationanalysis
收稿日期:2009-09-07
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.
作者简介:冯 弦(1970-),男,云南昆明人 ,副研究员 ,从事森林培育及林木遗传育种研究.
通讯作者:陈宏伟(1966-),男 ,云南通海人 ,研究员 ,博士 ,从事森林培育及森林生态研究.Email:chhhyn@yahoo.com
旱冬瓜 Alnusnepalensis,别名蒙自桤木 、冬瓜树 、
尼泊尔桤木 [ 1] ,为桦木科桤木属阔叶落叶乔木 ,具
有生长迅速 、耐贫瘠 、适应性广的特点.其根具有固
氮菌 ,并对矿质元素具有较强的吸收富集能力;叶是
良好的有机肥料 ,对山地土壤的改良有较好作用;木
材无异味 ,质轻 ,是制作食品包装箱的好材料 ,具有
重要的生态和经济价值 [ 2 ～ 4] .早冬瓜砍伐后伐桩萌
芽力强 ,具有良好的天然更新和萌蘖更新能力 ,是值
得推广的荒山绿化树种.旱冬瓜可与多种针叶树种
混交 ,对于改变纯林结构 ,增加养分还田量 ,促进目
的树种的生长 ,减少病虫害及增强各种防护性能有
重要作用 ,是营建生态林 、用材林等多功能林的优良
树种 [ 5] .
可持续发展是现代林业的重要特征 ,也是中国
林业发展的方向 ,营造速生人工林用以满足社会对
木材的需求是林业可持续发展的重要内容.适宜树
种选择和良种繁育是营林的 2个关键环节 ,滇西南 、
滇南广大地区水热条件较好 [ 6] ,旱冬瓜因其特性成
为这一地区值得优先推广的优良树种.优良的种质
资源是实现旱冬瓜人工林丰产优质目标的先决条件
和保障 ,因而开展旱冬瓜优树选择工作十分必要.通
过优树选择 ,将性状优良的旱冬瓜单株挑选出来 ,并
林 业 调 查 规 划
在滇西南进行旱冬瓜家系和种源对比试验 ,建立优
树收集区 ,保存种质资源 ,进而建立良种基地进行良
种繁育 ,为滇西南地区营造旱冬瓜人工林提供优质
良种 ,这对提高旱冬瓜商品林经营的科技含量和综
合效益均具重要意义.鉴于此 ,笔者利用前期开展的
旱冬瓜优树选择资料进行相关因子分析 ,试图找到
影响旱冬瓜优树选择的关键因子 ,为进一步快速高
效的优树选择奠定基础.
1材料和方法
1.1实验材料
实验材料为普洱市 、西双版纳州和德宏州 3个
旱冬瓜集中分布区内选择的旱冬瓜优树.优树选择
采用五株优势木比较法.具体操作过程:以预选优树
为中心 ,在立地条件相对一致的 20 m半径范围内选
出仅次于预选优树的五株优势木 ,实测其胸径 、树
高 、冠幅 、枝下高等生长量因子 ,并逐项填入优树调
查登记表 ,通过计算 ,确定预选优树是否入选 [ 7] .通
过比较与选择 ,在没有经过负向选择的天然林和人
工林中得到符合条件的初选优树 80株.
1.2实验方法
速生用材优树的选择因子不同于其他优树的选
择因子 ,具有特殊的选择目的 ,其主要的目的是选择
速生优良的单株 ,因此筛选相关性大的相关因子是
此类选择的关键.采用统计学相关性分析方法 ,应用
SPSS软件对优树初选中测得的因子进行分析 ,筛选
出与材积量相关性最强的因子 , 并建立回归方
程[ 8, 9] .测定的环境因子有海拔和坡度;测定的树体
因子有树高 、胸径 、冠幅 、枝下高 、分枝角度 、郁闭度
和树皮厚度;树木的材积通过立木材积表查得[ 10] .
2 结果与分析
2.1因子相关性分析
80株优树的材积 、树高 、胸径 、冠幅 、枝下高 、坡
度 、分枝角度 、郁闭度 、海拔 、树皮厚度等 10个因子
相关性分析结果如表 1所示.
由表 1可以得出 ,材积与胸径相关系数最高 ,达
0.970,与冠幅的相关系数为 0.786,与树高的相关
表 1 各因子间相关系数
Tab.1 DescriptiveStatisticsoffactors
因子 材积 树高 胸径 冠幅 枝下高 坡度 分枝角度 郁闭度 海拔 树皮厚度
材积 1.000 0.728(＊＊) 0.970(＊＊) 0.786(＊＊) 0.552(＊＊) -0.235(＊) 0.001 0.550(＊＊) 0.228(＊) 0.276(＊)
. <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 0.036 0.992 <0.001 0.042 0.013
树高 1.000 0.657(＊＊) 0.569(＊＊) 0.777(＊＊) -0.174 -0.010 0.367(＊＊) -0.208 0.259(＊)
. <0.001 <0.001 <0.001 0.122 0.934 0.001 0.064 0.020
胸径 1.000 0.783(＊＊) 0.522(＊＊) -0.245(＊) 0.062 0.567(＊＊) 0.310(＊＊) 0.308(＊＊)
. <0.001 <0.001 0.028 0.622 <0.001 0.005 0.005
冠幅 . . 1.000 0.448(＊＊) -0.220(＊) 0.053 0.460(＊＊) 0.202 0.237(＊)
. <0.001 0.050 0.670 <0.001 0.073 0.034
枝下高 . . . 1.000 -0.391(＊＊) -0.018 0.522(＊＊) -0.116 0.167
. <0.001 0.888 <0.001 0.305 0.139
坡度 1.000 0.230 -0.554(＊＊) -0.008 -0.173
. 0.064 <0.001 0.941 0.124
分枝角度 . . 1.000 -0.328(＊＊) 0.242 -0.097
. 0.007 0.050 0.439
郁闭度 . 1.000 0.152 0.269(＊)
. 0.185 0.017
海拔 1.000 -0.089
. 0.434
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
Notes:＊ Correlationissignificantatthe0.05level(2-tailed)＊＊ Correlationissignificantatthe0.01level(2-tailed)
·36· 第 34卷
冯 弦等:速生用材树种旱冬瓜优树相关因子分析
系数次之 ,但仍然很高 ,达 0.728 ,与枝下高的相关
系数为 0.552,与郁闭度的相关系数为 0.550,冠幅 、
枝下高和郁闭度相互之间的相关系数也很高.可以
认为材积主要受胸径 、树高 、冠幅 、枝下高和郁闭度
等树体因子控制 ,而坡度 、分枝角度 、海拔 、树皮厚度
与材积的相关系数较小 ,同树体因子相比较可以忽
略.双尾显著性概率的计算值同样说明上述问题.
在与材积相关的树体因子中 ,树高和胸径与材
积相关系数较高 ,这是因为材积是通过树高 、胸径等
指标换算而来 ,因此与材积的相关系数较高不足为
奇 ,树高与胸径应该作为用材树种优树选择的首选
因子.然而 ,在天然更新的旱冬瓜林中 ,尤其是在原
生植被破坏后作为先锋树种在破坏迹地(如路边)
连片生长的旱冬瓜林中 ,由于立地条件相对一致 ,旱
冬瓜各植株间生长相对一致 ,植株间树高与胸径差
异不明显 ,难于从中快速选出符合要求的优树 ,因而
很有必要再对树体因子进行分析 ,筛选出影响力仅
次于胸径和树高指标但对材积关系紧密的主要因
子 ,以便在实际中运用.
2.2主要因子筛选
为了从冠幅 、枝下高 、郁闭度中筛选出影响材积
的主要因子 ,对材积与冠幅 、枝下高 、郁闭度进行偏
相关分析 ,其详细结果见表 2 ～表 3.
表 2 各因子间相关系数
Tab.2 DescriptiveStatisticsoffactors
变量 平均数 标准差 案例
材积 0.9324 0.5118 78
冠幅 41.1617 23.7850 78
郁闭度 0.4776 0.1390 78
枝下高 11.1859 4.1153 78
表 3 材积与冠幅 、郁闭度 、枝下高的偏相关系数
Tab.3 Partialcorrelationcoeficientoftimbermeasurementand
crownarea, degreeofcanopyclosure, lowbranchheight
项目 冠幅 郁闭度 枝下高
材积 偏相关系数 0.6887 0.2376 0.2484
不相关概率 P <0.001 0.0390 0.0310
由表 3可以看出 ,材积与冠幅的偏相关系数为
0.688 7,不相关概率 P<0.001,而与郁闭度的偏相
关系数为 0.237 6,不相关概率 P=0.039,与枝下高
的偏相关系数为 0.248 4 ,不相关概率 P=0.031.结
果表明:材积与冠幅之间偏相关系数最高 ,两者间存
在显著正相关关系 ,为影响材积的主要因子.
2.3主要因子线性回归分析
在确定冠幅与材积间显著正相关关系后 ,以冠
幅为输入变量 ,通过 SPSS分析软件进行材积和冠幅
的回归分析 ,并对结果进行方差分析检验 ,分析结果
见表 4 ～表 6.
表 4 回归分析模型概述
Tab.4 Regressionanalysismodelsummary
复相关系数 可决系数 校正的可决系数 估计标准误差
0.786 0.617 0.613 0.317
表 5 方差分析
Tab.5 ANOVAofRegressionanalysis
平方和 自由度 均方 F比 显著性水平
回归 12.691 1 12.691 125.894 <0.001
参差 7.863 78 0.101
总计 20.553 79
表 6 回归方程模型系数
Tab.6 CoefficientsofRegressionanalysismodel
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
常数 0.227 0.072 3.176 0.002
冠幅 0.017 0.002 0.786 11.220 <0.001
由表 4、 5可知 , 回归方程的复相关系数为
0.786 ,校正的可决系数为 0.613,拟合优度较高 ,经
方差分析 , F=125.894, P值小于显著性水平 α=
0.05,材积与冠幅的线性关系是显著的 ,回归方程有
效 ,可以建立一元线性回归模型 y=β0 +β1x+ε.根
据表 6模型系数表得出冠幅 (x)与材积(y)的一元
线性回归方程:y=0.017x+0.227.
3 结论与讨论
优树选择要根据优树的类型 、目的选择相应的
因子作为衡量因素 ,高产脂单株是高产脂优树选择
的目的[ 11] ,材积是用材树种选择的目的 ,追求目的
植株材积的最大化是用材优树选择的核心.在进行
用材优树选择时 ,为了保护优树 ,材积不能通过直接
测量得到 ,一般通过公式 ,用胸径和树高数据求得 ,
因而在用材优树选择时 ,应以胸径和树高作为优先
考虑的衡量指标 ,相关性分析时 ,胸径和树高同材积
的相关性自然也就较高.然而在实际运用时 ,除胸
径 、树高外 ,还需要考虑其它因子同材积的相关性用
于对优树选择重要因子的完善.
旱冬瓜优树选择时 ,胸径 、树高应作为首选因
·37·第 6期
林 业 调 查 规 划
子.除此之外 ,通过分析得到冠幅与材积相关性较
大 ,冠幅可作为旱冬瓜优树选择时重要的选择因素 ,
胸径 、树高因子判断优树困难时的衡量指标 ,或作为
重要的参考因子用于优树选择的实际工作中.
树体因子与旱冬瓜材积的相关性较高 ,而环境
因子与材积的相关性不高 ,并且显著低于树体因子
与材积的相关性 ,以此推断影响旱冬瓜材积的主要
因素为遗传因素.侧面表明了可以通过遗传改良提
高旱冬瓜的木材产量.目前 ,旱冬瓜的研究还处于起
步阶段 ,尚未揭示与材积相关的遗传基因 ,因此 ,当
前阶段的工作应以资源收集为主 ,逐步建立高世代
种子园 ,并遵循 “有性改良 ,无性利用”的原则 ,借助
无性繁殖手段 ,边建设边生产 ,尽快将优质遗传资源
投入到生产中.同时加强旱冬瓜的微观研究 ,将生物
技术与传统改良技术有效结合利用 ,提高旱冬瓜产
业的规模化和集约化水平.
入选的旱冬瓜优树是提高我国旱冬瓜生产力 、
开展旱冬瓜育种的宝贵基础材料 ,要注重保护 ,及时
收集 、保存 、合理利用并尽快应用于生产.对入选的
旱冬瓜优树 ,应进行优树的实生子代测定和无性系
测定 ,选育出真正遗传性好的优树和优良无性系 ,同
时加快旱冬瓜优良无性系工厂化育苗技术研究 ,满
足生产上对旱冬瓜良种苗木的需要.
参考文献:
[ 1] 郑万钧 .中国树木志 [ M] .北京:中国林业出版社 ,
1985:2113-2117
[ 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] 和丽萍 , 孟广涛 ,李贵祥 , 等.旱冬瓜体内 7种矿质元素
含量与立地土壤的相关性 [ J].西北林学院学报 , 2008,
23(2):24-27
[ 5] 赵磊 .速生优良树种—旱冬瓜 [ J] .云南林业调查规
划 , 1992(2):57-60
[ 6] 陈宏伟 .云南热区阔叶人工林可持续经营与发展 [ M] .
昆明:云南大学出版社 , 2006
[ 7] 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
[ 8] 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
[ 9] 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 , 2003:183-233
[ 10] 农林部设计院.立木材积表 LY208-77[ M] .北京:技
术标准出版社 , 1978:194-197
[ 11] 翁海龙 ,贾红亮 , 陈宏伟 , 等 .思茅松高产脂优树产脂
量相关因子分析 [ J] .东北林业大学学报 , 2008, 36
(11):69-70
(上接第 34页)
4结论与讨论
白青杄和黑青杄的表型多样性较丰富 ,这可能
是由于白青杄和黑青杄有较高的遗传变异所致.4
种类型的 10个表型性状的平均变异系数由大到小
依次为黑青杄 、白青杄 、麻衣松和青海云杉 ,说明黑
青杄的表型性状最不稳定 ,而青海云杉的表型性状
最稳定.白青杄和黑青杄的 10个表型性状间绝大多
数呈极显著或显著相关性 ,而麻衣松和青海云杉的
大多数表型性状间相关不显著 ,这也从另一个方面
说明麻衣松和青海云杉的表型性状比白青杄和黑青
杄稳定.对性状的分层聚类说明白青杄和黑青杄可
归为一类 ,麻衣松和青海云杉很接近 ,但也存在细微
的差别.初步研究表明 ,麻衣松与白青杄和黑青杄之
间的联系不大 ,与青海云杉比较接近 ,至于其分类地
位的准确确定 ,还需要进行更多的研究.
参考文献:
[ 1] 李斌 ,顾万春 , 卢宝明 .白皮松天然群体种实性状表型
多样性研究 [ J] .生物多样性 , 2002, 10 (2):181-188
[ 2] 罗建勋 , 李晓清 , 孙鹏 , 等 .云杉天然群体的表型变异
[ J] .东北林业大学学报 , 2003, 31(1):9-11
[ 3] 罗建勋 ,顾万春.云杉表型与同工酶遗传多样性研究进
展 [ J] .林业科学研究 , 2004, 17(2):255-262
[ 4] 罗建勋 , 顾万春 .云杉天然群体种实性状变异研究
[ J] .西北农林科技大学学报(自然科学版), 2004, 32
(8):60-66
[ 5] 罗建勋 , 顾万春 .云杉天然群体表型多样性研究 [ J] .
林业科学 , 2005, 41(2):66-73
[ 6] 明军 , 顾万春 .紫丁香表型多样性研究 [ J] .林业科学 ,
2006, 19 (2):199-204
[ 7] 徐克学 , 李德中 .我国人参属数量分类研究初试 [ J] .
植物分类学报 , 1983, 21(1):34-43
[ 8] 王娅丽 ,李毅 .祁连山青海云杉天然群体的种实性状表
型多样性 [ J] .植物生态学报 , 2008, 32(2):355-362
[ 9] 王娅丽 ,李毅 ,陈晓阳 .祁连山青海云杉天然群体表型性
状遗传多样性分析 [ J].林业科学 , 2008, 44(2):70-77
[ 10] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志第一
卷 [ M] .北京:科学出版社 , 2004
[ 11] 曾 杰 ,白嘉雨 .植物天然居群表型变异研究的几个热
点问题 [ J] .广西林业科学 , 2007, 36(2):65-70
[ 12] FalkenhagenER.Multivariateclassificationinprovenance
research[ J].SilvaeGenetica, 1978, 27(1):14-23
·38· 第 34卷