主成分回归分析在火炬松早期选择中的应用研究

以19年树龄的火炬松自由授粉家系遗传测试林为研究对象,利用其中6年的生长数据,基于主成分回归(PCR)和遗传相关分析的方法估算火炬松胸径和树高的早期选择树龄,并利用实际数据验证早期选择的准确性。结果显示:(1)19年胸径性状与7年胸径性状的遗传相关系数达到0.83;根据早晚胸径数据建立的回归模型决定系数达到0.847,模型显示7年时胸径数据已经能够解释19年时胸径变异的88.13%;实际数据验证分析显示树龄7年进行胸径的早期选择其准确率可达到83.33%,两种方法均表明树龄7年是火炬松胸径性状早期选择的较好树龄。(2)树高性状早晚遗传相关系数出现无规律变动,难以确定早期选择树龄,而根据早晚树高数据建立的回归模型决定系数仅为0.418,不适宜做早期选择预测,如果以树龄7年或者13年作为树高早期选择年龄,验证分析表明19年树高选择准确率仅为33.33%。表明两种方法在早期选择中结果的一致性。结果表明主成分回归分析(PCR)和遗传相关分析的方法均成功估算到火炬松胸径早期选择树龄为7年,两种方法同时显示该试验材料无法获得树高合适的选择年龄,遗传相关分析结合PCR分析能够互相印证,提高早期选择的准确性,PCR分析还能利用已经建立的模型对无法计算遗传相关系数的一般林分进行优树早期筛选。

Pilodyn和Resistograph对湿地松活立木基本密度的评估

【目的】木材基本密度是决定松类人工林木材质量的重要性状。Pilodyn和Resistograph检测方法均是活立木基本密度无损评估方法,建立基于两种方法的湿地松基本密度评估模型,对两种检测方法进行对比分析,为湿地松活立木基本密度估测和育种提供技术支撑。【方法】以24年生84株湿地松活立木为材料,利用Pilodyn和Resistograph两种无损检测方法快速测定各单株的密度相关值,同时通过分析Resistograph数据,计算单株年轮宽度及密度相对值;采用生长锥钻取木芯,按体积法测量对应湿地松木材基本密度,分析该密度值与两种无损检测设备测定结果的相关性,建立基于两种无损检测的密度预测模型,并评估两种无损检测的优点和局限性。【结果】Pilodyn值与湿地松木材基本密度呈显著负相关(R=-0.30,P<0.01);Resistograph振幅与湿地松木材基本密度呈极显著正相关(R=0.50,P<0.001)。Pilodyn探针探测深度为20 mm左右,但与阻力测定值相关系数较大的活立木外侧木材深度达到50 mm左右(外侧10 a左右树龄部分),从树龄10 a的年轮部位到髓心部位木材密度值与阻力测定值相关性逐渐降低。Resistograph能穿透立木胸径部位,全部年轮振幅值与木材基本密度均呈显著正相关,其中树龄5~18 a相关系数为0.42~0.58(P<0.001),其他各年份相关性均达到P<0.05的显著水平。Resistograph能够评估年轮宽度及年轮内密度,Pilodyn不具备该功能。树龄8~20 a(除树龄12 a外)密度与年轮宽度为正相关,其余年份为负相关,表明Resistograph在剖析径向生长规律方面具有潜力。【结论】Resistograph和Pilodyn检测方法均具有快速、无损的优点,均可用于间接评估湿地松活立木基本密度。Resistograph比Pilodyn检测更精确,与湿地松木材基本密度相关性更强,并且可以剖析径向年轮生长和基本密度的年度变化;Pilodyn则没有这个功能,但是Pilodyn在设备经济性及使用简易性上仍然具有优势。湿地松木材基本密度与生长性状的相关关系与树龄有关,不同生长期木材密度差异较大,早期密度相对较低。