少穗竹种质秆形结构建模研究

陈 红 冯 云 覃道春 岳祥华 周建梅

廉 超1 徐振国2,1 孙立方1 郭起荣1**

(1 国际竹藤中心国家林业局竹藤科学与技术重点开放实验室，北京朝阳 100102 2 广西林业科学研究院，广西南宁 530001)

少穗竹 (Oligostachyum sulcatum)，亦称“大黄苦”，为禾本科竹亚科少穗竹属模式种，最早发现于福建闽清美菰国营林场，江西、浙江、安徽有栽培[1-3]。少穗竹笋体大，笋期长，产量高，笋味微苦、脆嫩可口，味道独特，系优质笋用竹种之一；少穗竹秆壁较薄，篾性优良；少穗竹幼秆嫩绿，老秆转黄色，叶茂密翠，群体观感好，适宜园林造景；少穗竹叶片在当地用以治小儿惊风，具有特殊的药性。对少穗竹的研究仅见荧光生理、繁殖技术等研究[4-5]，未见少穗竹秆形结构模型的报道，影响了该竹种的开发利用。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于国际竹藤中心安徽黄山亚热带种质资源保存库内。该库地处皖南，地理坐标32°20′57"N—32°20′57"N，118°01′31.80"E—118°01′31.80"E，属季风湿润气候，四季分明，雨量充沛，湿润温暖，年平均气温为15.5℃，极端最高温40.3℃，极端最低温-13.5 ℃[5]，无霜期达210～230天，≥10 ℃的年积温4 000 ℃以上，年平均降水量1 868.8 mm，主要集中在6～9月[6]。

试验林为2006年定植的少穗竹种质，现秆形胸径5～6 cm，高10～14 m，枝叶繁茂，长势旺盛。

1.2 调查方法

对试验林的少穗竹进行每竹检尺，测量胸径、地径、枝下高、竹高。根据测量结果，在竹林内选取5株胸径与平均胸径相差不超过5%的少穗竹为标准竹，秆基处伐倒，从基部开始依次对各竹节编号，测量标准竹的胸径、全高、枝下高、节数、各节直径和节间长。

1.3 数据处理与分析方法

试验调查数据采用Microsoft Excel[7]和SPSS统计软件[8]进行分析，包括拟合方程、相关性分析以及制图。

图1 胸径与竹高的关系

2 结果与分析

2.1 少穗竹胸径与竹高的关系

从图1可以看出，大体上少穗竹竹高随胸径的增大而增加。运用SPSS分析软件对竹高（H）和胸径（D）的关系进行曲线模拟，回归模型包括：线性模型、对数模型、倒数模型、二次模型、三次模型、复合函数模型、幂函数模型、S曲线模型、增长模型、指数模型、Logistic模型等11类，结果发现直线模型和幂函数模型模拟效果最佳，拟合方程分别为：

直线模型：H=0.1373D+2.1639（R=0.976）；

幂函数模型：H=0.4401D0.7726（R=0.979）

图2 胸径与枝下高散点图

2.2 少穗竹胸径与枝下高的关系

从图2可以看出，图中各散点分布散乱，散落范围较大。采用Pearson法进行相关性分析，双侧检验，置信区间95%，分析结果为：相关性系数r=0.455，检验P值=1.946×10-6＜0.05，表明，少穗竹胸径和枝下高存在相关性，但是相关性不高。

2.3 少穗竹竹秆尖削度分析

以竹株地径为基数，将其它高度处的直径与地径之比称为相对直径，相对直径随高度的变化反映了竹子的尖削度[9]。尖削度是衡量竹材质量高低的重要指标，尖削度越小，竹材越匀称，出材率和利用率越高。绘制少穗竹相对直径（Y）与高度（X）散点图（如图3），并用SPSS分析软件进行曲线拟合，拟合模型包括：线性模型、对数模型、倒数模型、二次模型、三次模型、复合函数模型、幂函数模型、S曲线模型、增长模型、指数模型、Logistic模型，其中相关系数最大的曲线模型为三次模型：

Y=0.0011X3-0.0246X2+0.0399X+1.0266(R=0.997)

2.4 少穗竹节间长变化规律

在竹材加工利用过程中，节间的长度会影响材料加工的难易、材料的利用程度、产品的力学性能以及美观程度[10]。

图3 少穗竹尖削度曲线

从图4可以看出，少穗竹节间长随高度的变化呈现以下规律：从竹秆基部往上，节间长开始急速增大，然后增长速度趋于平缓，达到最大值后开始缓慢下降，到竹稍部位时快速下降。最大节间长出现在第9～11节，约为46 cm。运用SPSS分析软件对少穗竹节间长（Y）与节位数（X）的关系进行曲线拟合，拟合模型有：线性模型、对数模型、倒数模型、二次模型、三次模型、复合函数模型、幂函数模型、S曲线模型、增长模型、指数模型、Logistic模型，结果发现最佳拟合模型为三次曲线型，最佳拟合方程为：

Y=0.006X3-0.3997X2+6.7965X+9.1536（R=0.984）

图4 节间长与高度的关系

3 结论与讨论

少穗竹胸径与竹高具有显著相关性，拟合方程H=0.1373X+2.1639（R=0.976），H=0.4401D0.7726（R=0.979）模拟效果最好，但其胸径与枝下高相关性不高。竹秆尖削度曲线最佳拟合方程为Y=0.0011X3-0.0246X2+0.0399X+1.0266（R=0.997），少穗竹节间长随高度变化先增大后减小，第9～11节最长，平均46 cm，最长节间52 cm。节长与节位的最佳拟合方程为Y=0.006X3-0.3997X2+6.7965X+9.1536（R= 0.984）。

少穗竹兼有优良的笋用、材用和园林景观效果，叶有药用价值，属欠开发的潜力竹种，我们的初步研究发现种内遗传多样性丰富，正在挖掘其优异/特异种质资源。

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[3] 易同培,史军义,马丽莎,等．中国竹类图志[M].北京：科学出版社，2008, 594.

[4] 罗华河.少穗竹快繁栽培试验[J].林业实用技术，2004,24-25.

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[7] EXCEL HOME．EXCEL实战技巧精粹[M]．北京：人民邮电出版社，2007.

[8] 何晓群.多元统计分析[M].北京：中国人民大学出版社，2004.

[9] 徐振国,郭起荣，冯云，等.不同类型斑竹林结构特征的研究[J]．江西农业大学学报，2012，34(2)：317-323.

[10] 苏文会,顾小平,岳晋军,等.大木竹秆形结构的研究[J]．林业科学研究，2006，19(1)：98-101