川西地区西康扁桃优树选择技术与综合评价

宋 鹏，张庭端，刘芙蓉，王 伟，罗建勋，贾 晨

(1.四川省林业科学研究院，四川 成都 610081；2.阿坝州马尔康林业局，四川 马尔康 624000； 3.成都理工大学，四川 成都 610059；4.中国林业科学研究院林业研究所，北京 100091)

川西地区西康扁桃优树选择技术与综合评价

宋 鹏1，张庭端2，刘芙蓉3，王 伟4，罗建勋1，贾 晨1

(1.四川省林业科学研究院，四川 成都 610081；2.阿坝州马尔康林业局，四川 马尔康 624000； 3.成都理工大学，四川 成都 610059；4.中国林业科学研究院林业研究所，北京 100091)

2016年3月至2016年11月，在川西北地区不同海拔梯度对西康扁桃野生种质资源进行调查，松潘与九寨沟样方的西康扁桃除平均单枝基径外，其它性状均不存在显著性差异。采用主成分分析法对15个指标进行分析，性状累积方差贡献率达到85%进行降维，并对西康扁桃优树综合评选，为四川地区西康扁桃的优树资源筛选奠定了基础。

西康扁桃；优树选择；主成分分析

西康扁桃(Amygdalustangutica)为蔷薇科桃属落叶灌木，又名四川扁桃，唐古特扁桃，松潘扁桃等，为我国5个野生扁桃种中的一个，是我国南方极具开发潜力的木本油料树种[1]。西康扁桃为喜光性树种，根系发达[2]，有较强的保水固土能力，在石质山坡地、山前洪积台地或干热河床及溪流边等地均能正常生长，且具有耐旱、耐寒、耐瘠薄的特性[3～4]。西康扁桃结实量高，种仁油脂含量高，油脂品质高，是重要的木本油料树种，具有极高的生态价值和经济价值，是很有开发价值的特色木本油料树种[5～6]。因此，开展西康扁桃资源调查和优树选择工作，可进一步了解四川省西康扁桃资源状况，充分发挥乡土林木种质资源的优势。

主成分分析是从多个存在一定相关关系的变量中选出几个新的综合变量，可简化数据结构，将主成分值作为优树选择指标，可较准确的了解各性状的综合表现，近年来在林业优良种质资源筛选研究工作中已得到了广泛应用[7～8]。本文将西康扁桃的不同枝叶生长性状指标和果实性状指标进行主成分分析，综合评价种质资源的利用优势和价值，以期为西康扁桃的优良种质资源筛选和收集提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

西康扁桃在四川的天然分布区主要位于四川西北部，本次研究以分布区资源量较多且集中的松潘和九寨沟两县为调查区域，通过设置标准地进行调查，松潘标准地平均海拔为2 340 m，九寨沟标准地平均海拔为1 860 m。

松潘县位于阿坝州东北部，地貌差异明显，以中山为主；地形起伏显著，相对高差较大，该区域干雨季分明，降水分布不均，雨季降水量占全年降水量的72%以上，多年平均气温5.7℃，年极端最低气温为-21.1℃，多年平均降水量720 mm。

九寨沟县位于阿坝州东北部，地势西北和西南高，东南低，地貌类型以高山、山原、高山峡谷和中山河谷为主，海拔1 000 m～4 500 m，年平均气温12.7℃，年平均降水量550 mm，年平均日照1 600 h，年平均相对湿度65%。

1.2 研究材料

西康扁桃为密生小灌木，枝条开展，性喜光，耐旱、抗寒、耐瘠薄、抗钙力强，在沙土、粘土、重粘土、石砾地，甚至岩缝内均能生长，繁殖力强，结实量大，经济价值较高。由于长期处于干旱河谷灌丛或植被稀疏的半荒漠环境中，形成了多刺、叶小、质厚的旱生型特点，且根系发达，因此具有极强的抗旱能力。

1.3 调查指标

以松潘和九寨沟两县天然分布的西康扁桃为研究对象，通过设置标准地进行灌丛调查选优，以筛选出优良单株(灌丛)。测试指标包括：灌丛高、灌丛总枝条数、结果枝数、平均单枝基径、总结实量、平均单枝结实量、叶柄长度、叶片长度、叶片宽度、坚果横径、坚果纵径、坚果侧径、千粒重、千仁重和出仁率共15个指标。

1.4 评价方法

优树指标选取方法利用主成分分析法，对初选灌丛数据进行统计分析，对15个性状指标进行降维，性状累积方差贡献率达到85%以上确定主成分的个数，并根据主成分分析的综合评分方法复选出20%的优树。

1.5 统计分析

通过引进、借鉴国外物流理念，物流实践开始探索起步。1978年以后，我国实行“搞活企业、搞活流通、培育市场”的一系列改革，逐步突破“计划分配、统一定价”的管理体制，扩大企业自主权。1988年设立了物资部，推进了物资配送的专项行动，1995年，经国务院同意，在石家庄、沈阳开展物资流通和物流发展的一个重大的举措，流通和物流引导生产和消费的作用，开始发挥。

利用Excel对调查和测定数据进行初步整理，利用SPSS、SAS等数理统计分析软件进行方差分析、相关性分析和主成分分析等。

2 结果与分析

2.1 性状分析

西康扁桃15个性状指标分析结果见表1，表中反映了松潘和九寨沟两个不同海拔梯度下西康扁桃生长、产量及果实性状特征。不同性状的变异幅度较大，为西康扁桃种质资源的筛选提供了基础。

松潘标准地初选优树平均灌丛高为1.84 m，平均变异系数为12.27%，极差为0.93 m；平均灌丛总枝条数为34.21条，平均变异系数为12.03 %，极差为18条；平均结果枝数为20.68，平均变异系数为17.64%，极差为16条；单枝基径范围为1.57 cm，平均单枝基径为1.64 cm，平均变异系数为18.51%；单枝结实量范围为37个，平均单枝结实量为22.68个，平均变异系数为34.92%；平均总结实量为469.38个，平均变异系数为41.00%，极差为827个；平均叶柄长度为6.91 mm，平均变异系数为13.41%，极差为4.77 mm；平均叶片长度为27.52 mm，平均变异系数为12.48%，极差为16.86 mm；平均叶片宽度为10.01 mm，平均变异系数为15.21%，极差为7.50 mm；平均坚果纵径为16.87 mm，平均变异系数为13.01%，极差为7.97 mm；平均坚果横径为15.17 mm，平均变异系数为13.75%，极差为7.03 mm；平均坚果侧径为13.35 mm，平均变异系数为9.34%，极差为4.56 mm；平均千粒重为574.07 mm，平均变异系数为13.27%，极差为354.25 g；平均千仁重为169.03 g，平均变异系数为19.94 g，极差为132.90 g；平均出仁率为29.33%，平均变异系数为12.41%，极差为16.50%。

九寨沟标准地初选优树平均灌丛高为1.86 m，平均变异系数为15.56%，极差为1.33；平均灌丛总枝条数为34.50条，平均变异系数为14.93%，极差为20条；平均结果枝数为21.11条，平均变异系数为21.58%，极差为15条；平均单枝基径为1.51 cm，平均变异系数为15.43%，极差为1.01 mm；平均单枝结实量为23.45个，平均变异系数为39.94%，极差为39个；平均总结实量为492.58个，平均变异系数为44.58%，极差为7 957个；平均叶柄长度为6.92 mm，平均变异系数为16.81%，极差为4.91 mm；平均叶片长度为27.58 mm，平均变异系数为10.72%，极差为11.36 mm；平均叶片宽度为9.72 mm，平均变异系数为11.71%，极差为6.51 mm；平均坚果纵径为16.69 mm，平均变异系数为13.41%,极差为8.02 mm；平均坚果横径为6.92 mm，平均变异系数为12.23%，极差为5.55mm；平均坚果侧径为13.24 mm，平均变异系数为10.27%，极差为3.93 mm；平均千粒重为558.04 g，平均变异系数为11.58%，极差为248.84 g；平均千仁重为167.89 g，平均变异系数为16.87%，极差为98.25 g；平均出仁率为30.05%，平均变异系数为10.71%，极差为14.28%。

对松潘和九寨沟共85丛初选优树进行分析，初选优树平均灌丛高为1.85 m，平均变异系数为13.79%，极差为1.33 m；平均灌丛总枝条数为34.34条，平均变异系数为13.34%，极差为20条；平均结果枝数为20.87条，平均变异系数为19.45%，极差为16条；平均单枝基径为1.58 cm，平均变异系数为17.79%，极差为1.66 cm；平均单枝结实量为23.02个，平均变异系数为37.15%，极差为39个；平均总结实量为479.58个，平均变异系数为42.54%，极差为828个；平均叶柄长度为6.92 mm，平均变异系数为14.94%，极差为5.35 mm；平均叶片长度为27.54 mm，平均变异系数为11.66%，极差为16.86 mm；平均叶片宽度为9.88 mm，平均变异系数为13.80%，极差为7.52mm；平均坚果纵径为16.79 mm，平均变异系数为13.12%，极差为8.14 mm；平均坚果横径为15.19 mm，平均变异系数为13.02%，极差为7.18mm；平均坚果侧径为13.30 mm，平均变异系数为9.71%，极差为4.56 mm；平均千粒重为566.91 g，平均变异系数为12.58%，极差为354.25 g；平均千仁重为168.52 g，平均变异系数为18.53%，极差为132.90 g；平均出仁率为29.65%，平均变异系数为11.66%，极差为18.52%(参见表1)。

表1 西康扁桃不同性状的统计分析

对两个地方的西康扁桃生长、产量及果实性状进行方差分析(见表2)，结果表明仅平均单枝基径存在着显著差异(P<0.05)，而两个地区的灌丛高、灌丛总枝条数、结果枝数、总结实量、平均单枝结实量、叶柄长度、叶片长度、叶片宽度、坚果横径、坚果纵径、坚果侧径、千粒重、千仁重和出仁率差异均不显著。这可能是由于选取的两个地方标准地均为干旱河谷地区，生态环境和气候特征等均存在一定的相似性，因此两个地方的西康扁桃生长、产量及果实性状不存在显著差异。

表2 西康扁桃不同性状的方差分析

2.2 主成分分析

2.2.1 西康扁桃特征值及主成分贡献率

在主成分分析中，方差代表了性状在主成分方向上的分散程度，方差贡献率越大，表明主成分在样本数据分析中所起的作用越大。对初选优树的灌丛高、灌丛总枝条数、结果枝数、平均单枝基径、总结实量、平均单枝结实量、叶柄长度、叶片长度、叶片宽度、坚果横径、坚果纵径、坚果侧径、千粒重、千仁重和出仁率共15个指标进行主成分分析，以降维的方式将大量的指标简化为少量综合指标，使综合指标可以反映西康扁桃优树的主要信息。

对松潘标准地初选的47丛优树的15个指标进行主成分分析，对38丛九寨沟初选优树的15个指标进行主成分分析，由表3可知，主成分分析中前7个主成分的累积方差贡献率为88.24%，表明前7个主成分已经代表了全部性状88.24%的综合信息，其他主成分在样本性状分析中所起的作用仅为11.76%。因此，选取前7个主成分为西康扁桃综合性状的重要主成分，第1主成分的特征根值为5.47，方差贡献率为36.50%，代表全部性状的36.50%的信息，是最重要的主成分；第2主成分的特征根值为2.00，方差贡献率为13.36%，代表全部性状的13.36%的信息，是第2重要主成分；第3主成分的特征根值为1.52，方差贡献率为10.12%，代表全部性状的10.12%的信息；第4主成分的特征根值为1.29，方差贡献率为8.60%，代表全部性状的8.60%的信息。第5主成分的特征根值为1.20，方差贡献率为7.99%，代表全部性状的7.99%的信息。第6主成分的特征根值为1.00，方差贡献率为6.65%，代表全部性状的6.65%的信息；第7主成分的特征根值为0.75，方差贡献率为5.02%，代表全部性状的5.02%的信息。因此，可通过计算前7个主成分的单项得分和综合得分，对47丛西康扁桃优树的主要经济性状进行综合评价。

对38丛九寨沟标准地初选优树的15个指标进行主成分分析。由表3可知，主成分分析中前6个主成分的累积方差贡献率为85.05%，表明前6个主成分已经代表了全部性状85.05%的综合信息，其他主成分在样本性状分析中所起的作用仅为14.95%。因此，选取前6个主成分为西康扁桃综合性状的重要主成分，第1主成分的特征根值为6.28，方差贡献率为41.88%，代表全部性状的41.88%的信息，是最重要的主成分；第2主成分的特征根值为2.02，方差贡献率为13.46%，代表全部性状的13.46%的信息，是第2重要主成分；第3主成分的特征根值为1.33，方差贡献率为8.83%，代表全部性状的8.83%的信息；第4主成分的特征根值为1.24，方差贡献率为8.24%，代表全部性状的8.24%的信息。第5主成分的特征根值为1.04，方差贡献率为6.91%，代表全部性状的6.91%的信息。第6主成分的特征根值为0.86，方差贡献率为5.73%，代表全部性状的5.73%的信息。因此，可通过计算前6个主成分的单项得分和综合得分，对38丛九寨沟县西康扁桃优树的主要经济性状进行综合评价。

表3 各成分的特征值及贡献率

2.2.2 特征向量

松潘西康扁桃提取前7个主成分，从表4特征向量可知，在第1主成分上灌丛总枝条数、结果枝数、坚果纵径、坚果横径、坚果侧径具有较高的正系数，说明第1主成分基本反映了西康扁桃灌丛枝条数量和坚果大小指标的信息；总结实量和平均单枝结实量在第2主成分上有较高的正系数，说明第2主成分基本反映了结实量指标的信息；叶柄长度和叶片长度、叶片宽度分别在第3和第5主成分上有较高系数，说明第3和第5主成分基本反映了叶片指标的信息，这可能是由于西康扁桃位于干热河谷地区，其生存受到干旱和温度胁迫的影响较大，因此叶柄和叶片宽度是重要的指标之一；千粒重和千仁重在第4主成分上有较高系数，说明第4主成分基本反映了果实重量指标的信息；平均单枝基径在第6主成分上有较高系数，说明第6主成分基本反映了果枝承载力指标的信息；出仁率在第7主成分上有较高系数，说明第7主成分基本反映了果实质量指标的信息。

九寨沟西康扁桃提取前6个主成分，从表4可知，灌丛总枝条数、结果枝数、坚果纵径、坚果横径、坚果侧径、千仁重在第1主成分上有较高系数，说明第1主成分基本反映了西康扁桃灌丛枝条数量和果实指标的信息；总结实量和平均单枝结实量在第2主成分上有较高系数，说明第2主成分基本反映了结实量指标的信息；叶柄长度、叶片长度和叶片宽度分别在第3主成分上有较高系数，说明第3主成分基本反映了叶片指标的信息；平均单枝基径在第4主成分上有较高系数，说明第4主成分基本反映了果枝承载力指标的信息；灌丛高在第5主成分上有较高系数，说明第5主成分基本反映了灌丛养分光照资源竞争指标的信息；出仁率在第6主成分上有较高系数，说明第6主成分基本反映了果实质量指标的信息。

2.2.3 综合评价

西康扁桃价值的大小取决于商品价值的高低，单株产量高、坚果大，单果质量较大，核仁品质好，价值才高。为全面评价初选优树综合性状，以每个主成分所对应的特征值占所提取主成分总特征值之和的比例作为权重计算主成分综合模型，F= (5.47×F1+2.00×F2+1.52×F3+1.29×F4+1.20×F5+1.00×F6+0.75×F7 ) /13.24。计算出综合得分见表3，按20%入选复选优树，则选出9丛。松潘地区47丛西康扁桃复选优树的综合得分前9名从高到低依次为：28号、18号，30号，12号，13号，2号，3号，37号，40号。

表4 西康扁桃主要不同性状相关矩阵的特征向量

为全面评价九寨沟地区西康扁桃初选优树综合性状，以每个主成分所对应的特征值占所提取主成分总特征值之和的比例作为权重计算主成分综合模型：F=(6.28×F1+2.02×F2+1.33×F3+1.24×F4+1.03×F5+0.86×F6/12.76。计算出综合得分见表17，按20%入选复选优树，则选出8丛。九寨沟地区36丛西康扁桃初选优树的综合得分前8名从高到低依次为：5号、6号，14号，26号，27号，10号，17号，34号。

3 结论与讨论

本研究在川西北地区不同海拔梯度设置标准地对西康扁桃野生种质资源进行了调查研究，包括生长性状、产量及果实特性等内容。结果表明松潘与九寨沟标准地的西康扁桃除平均单枝基径外，其它性状均不存在显著性差异。这可能是由于本次调查的西康扁桃主要分布于松潘与九寨沟两县的干旱河谷地区，具有相似的气候和水文特征，因此该区域的野生西康扁桃在不同性状上具有一定的相似性。但由变异系数来看，不同性状的变异系数均较大，为优良西康扁桃种质资源的筛选提供了基础，具有较大的挖掘价值。

在优树筛选过程中，采用主成分分析法全面评价松潘和九寨沟标准地西康扁桃的综合性状，并对其进行评分和筛选，为优树选择提供了重要参考依据。主成分分析法在不损失或很少损失原有信息的前提下，将原来数量较多且彼此相关的指标，降维转化为个数较少的综合指标，避免了重复信息的干扰[9～10]。本文通过主成分分析，将野生西康扁桃的15个主要性状进行了主成分分析，并用于优树的选择，既能体现不同灌丛的综合性状表现，又能简化选择程序，较人工打分选优快捷，且更具有科学性。主成分分析法综合评选出的西康扁桃优树，可以作为候备优良种质资源无性繁殖材料，进行良种扩繁，但对其适应性、稳产性和种仁内含物等方面还需进一步的观测和深入研究才能作为稳定遗传材料加以利用。

[1] 苏贵兴,姚玉卿,张善云,等.四川扁桃的调查研究[J].中国果树,1982,(4):21～23.

[2] 张善云,黄光志.四川扁桃[J].植物杂志,1983,(6):32～33.

[3] 王星乙,焦强,益彬,等.黄土丘陵沟壑区西康扁桃根系生长调查分析[J].科技创新导报,2013,(23):212～213.

[4] 魏钰,郭春会,张国庆,等.我国几个扁桃种抗寒性的研究[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2012,(6):99～106.

[5] 朱强,李永华,李瑞,等.四川扁桃种仁的含油率及其脂肪酸组成分析[J].西部林业科学,2013,(4):100～103.

[6] 王娅丽,李永华,王钰,等.3种扁桃属植物营养成分分析[J].广东农业科学,2012,(7):127～129.

[7] 张海英,韩涛,王有年,等.桃果实品质评价因子的选择[J].农业工程学报,2006,22(8):235～239.

[8] 马庆华,李永红,梁丽松,等.冬枣优良单株果实品质的因子分析与综合评价[J].中国农业科学,2010,43(12):2491～2499.

[9] 卓春宣,陈登云.用主成分分析法选择金柑果实品质的评价因素[J].亚热带农业研究,2011,07(2):132～135.

[10] 刘科鹏,黄春辉,冷建华,等.‘金魁’猕猴桃果实品质的主成分分析与综合评价[J].果树学报,2012(5):867～871.

Superior Variety Selection and Overall Evaluations ofAmygdalustanguticain Western Sichuan

SONG Peng1ZHANG Ting-duan2LIU Fu-rong3WANG Wei4LUO Jian-xun1JIA Chen1

(1.Sichuan Academy of Forestry,Chengdu 610081,China; 2.Maerkang Forestry Bureau,,Maerkang 624000,China; 3.Chengdu university of technology,Chengdu 610059,China; 4.Research Institute of Forestry Chinese Academy of Forestry,Beijing 100091，China)

In this paper,the natural germplasm resources ofAmygdalustanguticain different altitudes in dry-hot valleys of Western Sichuan were investigated.There was not any significant difference fould between Songpan and Jiuzhaigou,except the average branch diameter.Principal components analysis (PCA) was applied to analyze the 15 traits ofAmygdalustangutica.According to more than 85% of the cumulative variance proportion,the results proposed comprehensive assessments of these trees.It would provide a basis for the superior variety selection ofAmygdalustanguticain Sichuan province.

Amygdalustangutica，Superior variety selection，Principal component analysis

2016-11-23

四川省省级公益性科研院所基本科研业务项目(JB2016-22)。

宋鹏(1980-)，男，助理研究员，主要从事森林培育及林木育种研究，E-mail:safspeng@126.com。

10.16779/j.cnki.1003-5508.2017.02.014

S722.8

A

1003-5508(2017)02-0079-06