基于GIS的马尾松种源地理变异趋势面分析
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ｌ・
摘
要 ： 文运 用 Ａ Ｃ／ Ｆ 本 Ｒ ／ Ｏ地 理信息 系统结合趋 势面分析 ， Ｎ 对福建省 大田桃 源林场 引种 的 ２ ５年生 的 ８ ９个马
尾松种 源的树 高、 胸径、 材积 的地理 变异进 行 空间分析 和基 于 ＧＳ Ｉ 的表述 。研 究结果表 明 ： 源树 高生长的趋势面 各种
参数为 ， 第一 纬线 ：５ｏ 中央经 线 ：０ 。０ ， ２ 。ｏ ， １ ５０ 马尾松种源 的 空间分布如图 １ 所示 。
松种源更 多的地理变异趋势信息 ， 从而 为马尾松种源 的合理 区划 和种子调拔界限的划定提供理论依据和基础的空间数据
库。
１ ．趋 势面分析。某种地 理属性在空 间的连续变化 ， 以用 ．２ ３ 可
一
个平滑 的数学 平面加以描 述 。思路是先用 已知采样点数据
１ 材料 与方 法
ＩＩ 试验地 自然条 件 ．
本研 究是 全 国马尾松第 一次 全分 布区种 源试验 的后 续 研 究 ， 验地设 在福建省 三明 大 田桃 源 国有林 场 ， 于北 纬 试 位 ２ ．９ ， ５ 。东经 １７６ 。海拔 ６ ０Ｉ， ７ １． ， ０ ５ ｌ属亚热带海洋性 季风气候 ， ｒ
高值 区主要 分布在 福建、 江西、 湖南的南部 ， 西的 东部及 广东。 广 各种 源胸 径和材积 生长的趋 势面 高值 区在广西 中部 、
南部 ， 广东、 福建和江西三省 交接地 带。从上 面的结果 可以看出， 马尾松 的高产种源主要分布在我 国广西的 中南部和 广 东、 福建和 江西三省交接地 带。这 为马尾松种 源的合理 区划和种子调拔提 供 了理论依据 。
异进行 了大量的研究 。 但是 ， 这种方法仅 能表 现出研究 区内 变量的空间分布格局 ，并不能具体到某一确切的位置和空间
源自文库
１ ．生长量空 间数据库 的建立 。 ．１ ３ 利用上述地理种源的调查结 果， 建立马尾松种源与地理位置 的关 型数据库。 然后 ， Ａ Ｃ 在 Ｒ／
ＩＦ Ｎ Ｏ下将建 立好 的关 型数据库 根据马尾 松种 源点 的经 纬度
回归、 互作和聚类 分析 ， 然后通过归纳总结提 出一个树种 的地
理变异趋势。 这种方法需要研 究者具有丰 富的实践经验 ， 这就
往往使种 源区划 的结果常带 有不 少人 为主观 的影 响【 自从 ｌ １ 。 Ｇｔ 趋势面分析（ｅｄ．ｌ ｃ：ｎｌｓ ，Ｓ ） ｉ 锵 曲ｓ Ｌ ｎ Ｓ ＂ ｅａａｙｉ ＂ Ａ 引入生态学 ｒ １￣ １ａ ｓＩ 研究之后 ，国 内外许多学者应用 此方法对林木 的种源地理变
见参考文献［］２ ０ ７。 ０ ６年 ３月初进行每木调查 ， 根据配置 图 ， 按 区组用 测杆 与 围径尺实 测植 株 的树高 （）胸径 （。。用 Ｖ＝ Ｈ、 Ｄｊ ） ０ ０ ０ ２４ ８ ３ Ｈ ． ０ ６ ３ １０ ｘ ０ １３ 研 究 方 法 ． ＤＬ ３ 计算材 积。
关键词 ： Ｉ 马尾松 ； ＧＳ； 地理变异 ； 趋势 面分析 分类号 ：７ １ ４ ：７ １ ￥９． ８￥７． ２ ８ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ６ ２ ０ ｆ １）５ ０ ０ — ４ １０ － ５ ５２ ０ — ０ ７ ０ ０ｏ
在研究林木种 源的地理变异规律 时，最 常用 的是多点多 年度的种源试验 ， 常是对各个试验点 的结果进行 相关 、 通 线性
位置 的任意查 询。本文将 地理信息系统的空间插值技术 中趋
势面法引入到马尾松种源的区划 中， 建立 了马尾松树高 、 胸径 和材积 的种源区划 的空间数据库 ，将马尾松的种源用 Ｇ Ｓ进 Ｉ 行表述。 对马尾松种源地理变异趋势作一分析 ， 旨在反映马尾
生成马尾松种源 的空 间数据库 ， 转成 Ａ ｂｒ 等积投影 。投影 ｌｅｓ
１ 材料 与试 验设 计 ． ２
收稿 日期 ：ｏ ０ ｏ － ｏ ２ ｌ ＿４ ２ Ｌ
法原理 对数据点进行拟 合。线或 面多项式的选择取决 于数据
项 目基金 ： 福建省林 木种苗科技攻关项 目（ ［Ｏ６种便 函 ５ 号 ） 闽林 ２ｏ ］ Ｏ 作者简介 ： 邢建宏 ， ， 男 讲师 ， 从事植 物遗传育种教学与科研 。Ｅ ｍ ｉｊｎｏ￣ｘ ｇ ２ ．ｒ － ａ： ｈｒ＿ｉ ＠１６ ｏ ｌａ ｔ＿ｎ ｉ ｇ ｃｎ ★通讯作者 ： 梁一池 ， ， 男 教授 ， 博士生导师 ， 从事林木遗传育种研究 。
年平均气温 ｌ ℃， ８ 年平均积温 ５ ６．℃， ２ ９ ９ 年均降雨量 １ ３． ２ ５ ６
ｉｔ， ｎ． ｏ 年均相 对湿度 ７ ９％。本区土壤 以红 壤为主 ， 植被 为五节 芒、 芒萁骨 。
多项 式 回归分析 是描述长 距离渐 变特征 的最 简单方法 。
多项式 回归 的基本思 想是 用多 项式 表示 线 、 ， 面 按最 小二乘
拟合出一个平滑 的数学平 面方程 ， 再根据 该方程计算无测量
值 的点上 的数据 。这种 只根据 采样点 的属性数据与地理坐标
的关系 ，进行多元 回归分析得 到平滑 数学平面方程 的方法 ， 称为趋 势面分 目 。它 的理论 假设是地理 坐标（ ） 是独立变 量 ， 性值 ｚ也是独 立变 量且是 正态分 布 的 ， 属 同样 回归误差 也是 与位置无关 的独立 变量。
江西林业 科技
２１ ００年第 ５ 期
基 于 ＧＩ 马尾 松 种 源 地理 变 异 趋 势 面分 析 Ｓ的
邢建宏 刘希华 － ， ， 李军龙 谢 国阳 。 ， ， 赖艾胜 林照授 黄金桃 梁一池 ， ， ，
（． １ 三明学 院 ， 福建三明 ３５０ ；． ６０４２ 福建省林业厅种 苗站 ， 福建福州 ３００ ； ５０ ３ ３ 田桃源 国有林 场 ， ． 大 福建三明 ３６ ０ ；． 中医药 大学 ， ６１１４福建 福建福州 ３００ ） ５１８
１ ７ — ９ ０年采种 育苗 ，９ １ ９ ９ １８ １ ８ 年春造林 ，平衡不完 全区
组设计 ， 次重复 ， 株单行小 区 ， １ Ｏ ５ 株行距 ２ｍ ２ １ ｘ ６ ｍ１ 。造林初
期共 ９ １个马尾松种 源（ 含一个对 照 ） 由于种植 时间较长 ， ， 两 个种源 已经在 自然竞争 中消亡 ， 本次调查 共 ８ ９个种 源 ， 代号
摘
要 ： 文运 用 Ａ Ｃ／ Ｆ 本 Ｒ ／ Ｏ地 理信息 系统结合趋 势面分析 ， Ｎ 对福建省 大田桃 源林场 引种 的 ２ ５年生 的 ８ ９个马
尾松种 源的树 高、 胸径、 材积 的地理 变异进 行 空间分析 和基 于 ＧＳ Ｉ 的表述 。研 究结果表 明 ： 源树 高生长的趋势面 各种
参数为 ， 第一 纬线 ：５ｏ 中央经 线 ：０ 。０ ， ２ 。ｏ ， １ ５０ 马尾松种源 的 空间分布如图 １ 所示 。
松种源更 多的地理变异趋势信息 ， 从而 为马尾松种源 的合理 区划 和种子调拔界限的划定提供理论依据和基础的空间数据
库。
１ ．趋 势面分析。某种地 理属性在空 间的连续变化 ， 以用 ．２ ３ 可
一
个平滑 的数学 平面加以描 述 。思路是先用 已知采样点数据
１ 材料 与方 法
ＩＩ 试验地 自然条 件 ．
本研 究是 全 国马尾松第 一次 全分 布区种 源试验 的后 续 研 究 ， 验地设 在福建省 三明 大 田桃 源 国有林 场 ， 于北 纬 试 位 ２ ．９ ， ５ 。东经 １７６ 。海拔 ６ ０Ｉ， ７ １． ， ０ ５ ｌ属亚热带海洋性 季风气候 ， ｒ
高值 区主要 分布在 福建、 江西、 湖南的南部 ， 西的 东部及 广东。 广 各种 源胸 径和材积 生长的趋 势面 高值 区在广西 中部 、
南部 ， 广东、 福建和江西三省 交接地 带。从上 面的结果 可以看出， 马尾松 的高产种源主要分布在我 国广西的 中南部和 广 东、 福建和 江西三省交接地 带。这 为马尾松种 源的合理 区划和种子调拔提 供 了理论依据 。
异进行 了大量的研究 。 但是 ， 这种方法仅 能表 现出研究 区内 变量的空间分布格局 ，并不能具体到某一确切的位置和空间
源自文库
１ ．生长量空 间数据库 的建立 。 ．１ ３ 利用上述地理种源的调查结 果， 建立马尾松种源与地理位置 的关 型数据库。 然后 ， Ａ Ｃ 在 Ｒ／
ＩＦ Ｎ Ｏ下将建 立好 的关 型数据库 根据马尾 松种 源点 的经 纬度
回归、 互作和聚类 分析 ， 然后通过归纳总结提 出一个树种 的地
理变异趋势。 这种方法需要研 究者具有丰 富的实践经验 ， 这就
往往使种 源区划 的结果常带 有不 少人 为主观 的影 响【 自从 ｌ １ 。 Ｇｔ 趋势面分析（ｅｄ．ｌ ｃ：ｎｌｓ ，Ｓ ） ｉ 锵 曲ｓ Ｌ ｎ Ｓ ＂ ｅａａｙｉ ＂ Ａ 引入生态学 ｒ １￣ １ａ ｓＩ 研究之后 ，国 内外许多学者应用 此方法对林木 的种源地理变
见参考文献［］２ ０ ７。 ０ ６年 ３月初进行每木调查 ， 根据配置 图 ， 按 区组用 测杆 与 围径尺实 测植 株 的树高 （）胸径 （。。用 Ｖ＝ Ｈ、 Ｄｊ ） ０ ０ ０ ２４ ８ ３ Ｈ ． ０ ６ ３ １０ ｘ ０ １３ 研 究 方 法 ． ＤＬ ３ 计算材 积。
关键词 ： Ｉ 马尾松 ； ＧＳ； 地理变异 ； 趋势 面分析 分类号 ：７ １ ４ ：７ １ ￥９． ８￥７． ２ ８ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ６ ２ ０ ｆ １）５ ０ ０ — ４ １０ － ５ ５２ ０ — ０ ７ ０ ０ｏ
在研究林木种 源的地理变异规律 时，最 常用 的是多点多 年度的种源试验 ， 常是对各个试验点 的结果进行 相关 、 通 线性
位置 的任意查 询。本文将 地理信息系统的空间插值技术 中趋
势面法引入到马尾松种源的区划 中， 建立 了马尾松树高 、 胸径 和材积 的种源区划 的空间数据库 ，将马尾松的种源用 Ｇ Ｓ进 Ｉ 行表述。 对马尾松种源地理变异趋势作一分析 ， 旨在反映马尾
生成马尾松种源 的空 间数据库 ， 转成 Ａ ｂｒ 等积投影 。投影 ｌｅｓ
１ 材料 与试 验设 计 ． ２
收稿 日期 ：ｏ ０ ｏ － ｏ ２ ｌ ＿４ ２ Ｌ
法原理 对数据点进行拟 合。线或 面多项式的选择取决 于数据
项 目基金 ： 福建省林 木种苗科技攻关项 目（ ［Ｏ６种便 函 ５ 号 ） 闽林 ２ｏ ］ Ｏ 作者简介 ： 邢建宏 ， ， 男 讲师 ， 从事植 物遗传育种教学与科研 。Ｅ ｍ ｉｊｎｏ￣ｘ ｇ ２ ．ｒ － ａ： ｈｒ＿ｉ ＠１６ ｏ ｌａ ｔ＿ｎ ｉ ｇ ｃｎ ★通讯作者 ： 梁一池 ， ， 男 教授 ， 博士生导师 ， 从事林木遗传育种研究 。
年平均气温 ｌ ℃， ８ 年平均积温 ５ ６．℃， ２ ９ ９ 年均降雨量 １ ３． ２ ５ ６
ｉｔ， ｎ． ｏ 年均相 对湿度 ７ ９％。本区土壤 以红 壤为主 ， 植被 为五节 芒、 芒萁骨 。
多项 式 回归分析 是描述长 距离渐 变特征 的最 简单方法 。
多项式 回归 的基本思 想是 用多 项式 表示 线 、 ， 面 按最 小二乘
拟合出一个平滑 的数学平 面方程 ， 再根据 该方程计算无测量
值 的点上 的数据 。这种 只根据 采样点 的属性数据与地理坐标
的关系 ，进行多元 回归分析得 到平滑 数学平面方程 的方法 ， 称为趋 势面分 目 。它 的理论 假设是地理 坐标（ ） 是独立变 量 ， 性值 ｚ也是独 立变 量且是 正态分 布 的 ， 属 同样 回归误差 也是 与位置无关 的独立 变量。
江西林业 科技
２１ ００年第 ５ 期
基 于 ＧＩ 马尾 松 种 源 地理 变 异 趋 势 面分 析 Ｓ的
邢建宏 刘希华 － ， ， 李军龙 谢 国阳 。 ， ， 赖艾胜 林照授 黄金桃 梁一池 ， ， ，
（． １ 三明学 院 ， 福建三明 ３５０ ；． ６０４２ 福建省林业厅种 苗站 ， 福建福州 ３００ ； ５０ ３ ３ 田桃源 国有林 场 ， ． 大 福建三明 ３６ ０ ；． 中医药 大学 ， ６１１４福建 福建福州 ３００ ） ５１８
１ ７ — ９ ０年采种 育苗 ，９ １ ９ ９ １８ １ ８ 年春造林 ，平衡不完 全区
组设计 ， 次重复 ， 株单行小 区 ， １ Ｏ ５ 株行距 ２ｍ ２ １ ｘ ６ ｍ１ 。造林初
期共 ９ １个马尾松种 源（ 含一个对 照 ） 由于种植 时间较长 ， ， 两 个种源 已经在 自然竞争 中消亡 ， 本次调查 共 ８ ９个种 源 ， 代号