华北落叶松1年生播种苗生长规律研究*

王志波季　蒙张银昌王黎君张　丽李　娟

（1.内蒙古自治区林业科学研究院，呼和浩特　010010；2.宁城县林业局，内蒙古　宁城　024200；3.兴和县林业局，内蒙古　兴和013650；4.宁城县头道营子林场，内蒙古　宁城　024216）



华北落叶松1年生播种苗生长规律研究*

王志波1季蒙1张银昌2王黎君3张丽4李娟4

（1.内蒙古自治区林业科学研究院，呼和浩特010010；2.宁城县林业局，内蒙古宁城024200；3.兴和县林业局，内蒙古兴和013650；4.宁城县头道营子林场，内蒙古宁城024216）

摘要：对华北落叶松1年生播种苗苗高、地径、根长生长规律的研究结果表明，利用Logistic曲线方程能够很好的对生长进程进行拟合，相关系数均大于0.95，显著水平达到0.000 1。有序样本聚类分析显示，苗高生长盛期为7月15日～9月15日，地径生长盛期为8月25日～9月25日，根长生长盛期为7月25日～9月25日。

关键词：华北落叶松；播种苗；生长规律；Logistic曲线方程；有序样本聚类分析

*林业公益性行业科研专项“兴安落叶松与华北落叶松速生丰产栽培技术研究”（201104101）

华北落叶松（Larix principis-rupprechtii）作为内蒙古地区主要造林树种，具有生长快、材质好、耐腐朽等优点，是营造速生丰产林和生态林的良好树种。本研究通过对华北落叶松1年生播种苗苗高、地径、根长等生长量进行定期测试，根据相关数据拟合建立苗木生长数学模型，并利用有序样品聚类分析方法对生长期进行定量分析，以期探索苗木管理的关键时期，为提高苗木生长量、培育优质壮苗提供科学依据。

1材料与方法

1.1试验地概况

试验地位于内蒙古赤峰市宁城县头道营子苗圃，118°32′E，41°20′N，平均海拔649m。该地区属大陆性季风气候，年平均气温6.7℃，无霜期135天，年均降水量463mm，主要集中在7～9月［5］。育苗地地势平坦，土壤结构疏松，土壤为潮褐土，土层厚度220cm，pH值为7.8，有机质含量14.84g/kg，速效氮32.61mg/kg，速效磷19.73mg/kg，速效钾145.28mg/kg。

1.2测试方法

2014年5月1日进行播种育苗，高床、撒播，苗床规格为1m×10m。每月按旬进行连续测试，5月15日开始调查苗高生长量，利用钢卷尺直接测量，6月5日开始调查地径和根长生长量，地径利用游标卡尺测量，根长测量时将根系完整挖出，利用钢卷尺测量长度。采用随机抽样法，每次随机选取50株苗木进行测量。

1.3数据处理方法

利用excel进行数据初步处理，利用SAS统计软件进行数据分析。采用Logistic曲线方程对苗木生长进程进行拟合［6-7］：

Y=K/（1+ae-bt）

式中，Y为累积苗高生长量，t为生长时间，K为生长极限值，a、b为待定系数，e为常数。

根据有序样本聚类分析法［9-12］，将连续测试的苗木净生长量算出，并按顺序编号，分别是x1、x2、x3、…xi，然后将这些数据进行有序样本聚类，计算方法为：

最小误差函数：

制定印发了《关于进一步规范建设项目水资源论证和取水许可审批管理工作的通知》，就建设项目水资源论证、取水许可审批、取水许可延续等进一步严格、规范、细化。新增取水许可审批严格做到“六个必须”，把好“三个关口”。新增建设项目取水工程或设施建成后，取水审批机关要组织对取水工程或设施进行现场核验，参照论证报告审查意见，对取水工程或设施的建设和试运行情况、试运行期间的实际取用水情况、取水设施计量认证情况、节水设施建设和试运行情况等进行核验，并出具验收意见，验收合格方可核发取水许可证。

最后，根据最小误差函数确定各类边界样本号，可得最后分类结果。本文华北落叶松1年生播种苗生长期划分为3类，即生长初期、生长盛期、生长后期，因此就转化为将这有序样本分成3类的聚类分析。

2结果与分析

2.1生长量分析

从测试结果（表1，图1）可以看出，华北落叶松1年生播种苗苗高生长量为33.31cm，净生长量最大值出现在7月25日～8月5日，为6.52cm；地径生长量为3.78mm，净生长量最大值出现在9月5日～15日，为0.68mm；根长生长量为21.50cm，净生长量最大值出现在8月5日～8月15日，为2.57cm。整个生长季，其生长进程遵循“慢-快-慢”的规律。苗高生长量由7月15日开始加快，至9月15日结束；地径生长量由8月25日开始加快，至9月25日结束；根长生长量由7月25日开始加快，至9月25日结束。

表1　华北落叶松1年生播种苗生长进程

图1　苗高生长进程

图2　地径生长进程

图3　根长生长进程

2.2 Logistic曲线方程拟合结果

根据方程参数拟合结果（表2）可知，相关系数（R2）均大于0.95，显著水平P达到0.0001，说明拟合效果较好。华北落叶松1年生播种苗苗高、地径、根长Logistic方程为

苗高Y=35.1945/（1+109.6221e-0.0495t）

苗高Y=396.0033/（1+168.6424e-0.0149t）

表2　Logistic方程拟合参数

2.3生长期划分

2.3.1有序聚类分析

采用SAS软件计算华北落叶松1年生播种苗苗高、地径、根长净生长量样本间的最小误差函数值（表3），将苗高14个有序样本分成3类，查表得φ［P0（14，3）］=13.416，相应的j=12+1=13，说明精确最优解的分类中，首先分出第3类｛x13、x14｝，再把余下12个样本分成2类；查表得φ［P0（12，2）］=16.846，相应的j=6+1=7，分出第2类为｛x7、x8、x9、x10、x11、x12｝，剩余的为第1类｛x1、x2、x3、x4、x5、x6｝。同理，将地径12个有序样本分成3类，分别为｛x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7、x8｝，｛x8、x9、x10｝，｛x12｝；根长12个有序样本分成3类，分别为｛x1、x2、x3、x4、x5｝，｛x6、x7、x8、x9、x10、x11｝，｛x12｝。

表3　最小误差函数φ［P0（n，k）］％

2.3.2不同生长期生长量比较

根据有序聚类划分结果，计算出华北落叶松1年生播种苗各生长时期的生长量（表4），苗高最先进入生长盛期，7月15日开始，9月15日结束，持续62天，净生长量为22.38cm，占年总生长量的67.19％；其次为根长，7月25日进入生长盛期，9月25日结束，持续62天，净生长量为11.21cm，占年总生长量的52.14％；地径最晚进入生长盛期，8月25日开始，9月25日结束，持续31天，净生长量为1.51mm，占年总生长量的39.95％。

表4　华北落叶松1年生播种苗生长时期划分及生长情况比较

3结论与讨论

3.1通过对华北落叶松1年生播种苗苗高、地径和根长进行定期连续测试，各生长量均遵循“慢-快-慢”的规律，利用有序样本聚类分析方法将整个生长时期划分为3个阶段，分别为生长初期、生长盛期和生长末期。其中，苗高最先进入生长盛期，净生长量为22.38cm，占年总生长量的67.19％；其次为根长，净生长量为11.21cm，占年总生长量的52.14％；最后为地径，净生长量为1.51mm，占年总生长量的39.95％。利用Logistic方程对苗高、地径、根长生长进程进行拟合，相关系数均大于0.95，经检验均达到极显著水平，说明Logistic方程可以很好的反映出华北落叶松1年生播种苗生长过程。

3.2在对华北落叶松1年生播种苗生长规律进行研究的基础上，利用有序样本聚类分析法把幼苗生长期划分为三个阶段，在不同生长阶段应采取不同的育苗措施，解决好水、肥、热的供需矛盾，才能提高苗木产量和质量，进而实现苗木速生丰产。

参考文献

［1］牛云，张宏斌，潘爱华，等.张掖地区华北落叶松苗期生长规律的研究［J］.河西学院学报，2003（2）：47-50.

［2］齐振祥，龙子云，李庆玲.华北落叶松丰产育苗当年出圃技术［J］.林业实用技术，2002（06）：22-23.

［3］李苏珍，温莉娜.南方红豆杉一年生苗木生长规律及相关关系研究［J］.浙江林业科技，2014，34（4）：76-78.

［4］彭诚.胡颓子苗木的年生长规律初探［J］.安徽农业科学，2010，38（26）：14308-14309.

［5］唐雪辉，张耀华，刘兴乐.有序样本聚类分析在黄花槐苗高生长期划分中的应用［J］.湖北农业科学，2009，48（3）：646-648.

［6］陈存及，李生，曹永慧，等.光皮桦苗高生长期划分有序样本聚类分析［J］.福建林学院学报，2002，22（3）：197-200.

［7］文双全，燕宝文，黄志刚，等.汉中地区中山柏生长规律的研究［J］.林业科技，2014，39（1）：8.

（责任编辑：张亚楠）

Research on Yearly Growth Regularity of One-year-old Seedlings of Larix principis-rupprechtii

WANGZhibo
（Inner Mongolia Academy of Forestry Science，Hohht Inner Mongolia 010010）

AbstractThe yearly growth regularity of height，diameter and root length was studied of One-year-old seedlings of Larix principis -rupprechtii.The growth patterns can be fitted well with the Logistic curve equation；the correlation coefficient（R2）were greater than 0.95，and the significant level of P were 0.0001.Based on the ordered sampie cluster analysis，the fast-growth period of height was July 15th to September 15th，the diameter was August 25th to September 25th，and the root length was July 25th to September 25th.

Key wordsLarix principis-rupprechtii；Seeding；Growth rhythm；Logistic curve equation；Ordered sample cluster analysis

中图分类号：S791.229，S723.1+31

文献标识码：A

文章编号：1001-9499（2016）03-0004-03

作者简介：第1王志波（1984-），男，助理研究员，研究方向：森林培育。

收稿日期：2016-02-11