熱帶珍貴樹種羯布羅香苗木質量分級標準

邱 瓊，楊德軍，張快富，鐘 萍，李金材

（1.云南省林業和草原科學院熱帶林業研究所，云南 普文 666102；2.普洱市林業和草原科學研究所，云南 普洱 665000）

羯布羅香(Dipterocarpus turbinatus Gaertn.f.）屬龍腦香科(Dipterocarpaceae)龍腦香屬（Dipterocarpus Gaertn.f.）常綠大喬木，高達50 m，胸徑達1 m，別名油樹，龍腦香，傣語叫埋拿曼養[1]。是我國熱帶地區大徑材類珍貴用材樹種[2]，其樹形高大，干形通直，材質優良，耐腐，可用于造船、造橋、地板、建筑、家具等。羯布羅香樹干分泌的樹脂，具有濃郁的香味，是一種天然香料[3]。羯布羅香樹形挺直美觀，花朵美麗芳香，也是傣族群眾喜愛的優良四旁綠化樹種[2]。喜光樹種，幼苗期耐蔭，是亞洲熱帶雨林的典型樹種[4]，多居于喬木上層。近幾年來，羯布羅香作為熱帶雨林樹種在生態恢復實踐中得到重視和應用，對苗木的需求量逐年增加，優質的苗木可以提高造林成活率和促進林木的生長，隨著羯布羅香人工種植規模的擴大，有必要結合生產實際來進行苗木質量分級。云南省林業和草原科學院熱帶林業研究所對羯布羅香的育苗和造林有多年的生產實踐[2,5]，但在苗木質量分級方面的研究還未見有報道。本文選擇1年生的容器苗為研究對象，對羯布羅香苗木生長質量指標進行篩選研究，提出羯布羅香的苗木質量分級標準，以期為羯布羅香壯苗培育和珍貴大徑級用材林產業發展提供技術支持。

1 研究區概況

育苗地在西雙版納州普文鎮云南省林業和草原科學院熱帶林業研究所珍貴用材苗木繁育基地苗圃內進行。苗圃位于22°24′—26′N，101°04′—06′E 之間，屬熱帶北緣季風氣候類型，年平均氣溫20.1 ℃，≥10 ℃積溫7459 ℃，7月均溫23.9 ℃，1月均溫13.9 ℃，極端最高氣溫38.3 ℃，極端最低溫-0.7 ℃。年降水量1655.3 mm，年平均相對濕度83 %。土壤為赤紅壤，pH 值4.3～6.3。

2 材料與方法

2.1 種子來源與處理

育苗所用的種子均采自西雙版納熱帶樹木園內的56年生羯布羅香優良母樹。2020年6月，羯布羅香果實成熟掉落，在樹下周圍拾撿。經測定，果長平均3.65 cm，變幅3～4.5 cm，果寬平均為1.95 cm，變幅1.6～2.3 cm，翅長平均為13.5 cm，變幅12～15 cm。收集到的果實，剪去果翅即為種子，經測定，新鮮種子千粒重（去翅）為4600 g，每千克去翅果實粒數為217 粒。羯布羅香種子無休眠，屬于典型的頑拗性種子[4]，種子容易失水，不宜久存，宜隨采隨播。

2.2 苗木培育

由于羯布羅香的種粒大，宜將種子直接播入已備好的容器中，育苗基質采用79 %森林表土+20 %火燒土+1%復合肥，三者充分拌勻后裝入容器。容器采用10 cm×15 cm 無紡布袋。播種前一天將容器基質用50%的多菌靈800 倍液消毒。播種時將削尖的筷子插入容器中央，左右搖動形成一個小洞，深度剛好與種子的大小基本一樣，然后將種子的胚芽一端向下或橫置放入洞內，用筷子輕輕在洞邊上覆土，覆土以不見種子為宜。種子播好后立即澆透水。苗床搭建小拱棚，覆蓋薄膜和遮蔭網。本次育苗2500 株，苗期常規管理。

2.3 研究方法

2.3.1 分級指標確定

在苗圃中培育的羯布羅香容器苗共擺放5 個苗床，2021年6月在每個苗床中隨機設置1 個1 m× 1 m的樣方，在每個樣方中隨機抽取10 株樣苗，總共50 株，分別測定地徑、苗高、冠幅、主根長、側根數、全株鮮重、地上部分鮮重、地下部分鮮重、全株干重、地上部份干重、地下部份干重、高徑比共11 個生長質量指標，考慮在生產實踐中的可操作性，對測定的數據進行相關分析[6-8]確定苗木分級的質量指標。

2.3.2 苗木初始分級和標準化值計算

為了使觀測指標數據能夠在同一水平上進行比較和計算分析，采用公式①對所確定的苗木質量分級指標觀測的樣本數據進行標準化處理。

采用歐氏距離公式

2.3.4 臨界值的確定

按照最終聚類獲得的分級結果，按照半徑d 的計算公式確定各級別的界限，得出最終的苗木分級。半徑d 的公式為:④，式中K = 1，S2H標、S2D標分別是各級苗高和地徑的標準化值的標準差。標準差公式為:⑤，式中i 為苗高或地徑，Xi 為苗高或地徑標準化值，X 為苗高或地徑標準化值的平均數，n 為苗高或地徑的個數。

2.4 數據分析

所測的數據采用Excel 和SPSS16.0 軟件進行分析和計算。

3 結果與分析

3.1 羯布羅香苗木分級指標的確定

對羯布羅香苗木的地徑、苗高、冠幅、主根長、側根數、全株鮮重、地上部分鮮重、地下部分鮮重、全株干重、地上部份干重、地下部份干重、高徑比12 個生長質量指標進行相關分析，結果見表1。

表1 羯布羅香苗木各質量指標間的相關距陣Table 1 Correlation matrix among quality indexes of Dipterocarpus turbinatus seedlings

從表1可以看出，全株鮮重為相關矩陣的中心，在觀測的12 個苗木質量指標中，全株鮮重最能體現苗木的質量，且與其他各指標間的相關性都很強。說明苗木質量越大，積累的物質越多，苗木質量越好。因此評價苗木質量最好的指標是全株鮮重，但全株鮮重的測量方法運用到生產實踐中可操作性不強。

從表1中還可以看出，與全株鮮重相關極為密切的是全株干重、地上干重、地上鮮重、地下鮮重、地下干重，相關系數r 在0.844 至0.994 之間，呈強相關甚至全相關，即這5 個指標也是影響苗木質量的次重要因素，同樣在生產運用中比較麻煩，可操作性不強。與苗木鮮重相關較為密切的是地徑和苗高，其相關系數分別為0.854 和0.601，說明地徑和苗高是影響苗木質量的次要因素。而冠幅、主根長、側根數與苗木全株鮮重的相關性較差，高徑比是一個比值，只能描述苗木個體的均衡度，不能作為苗木分級評價指標。而地徑和苗高作為苗木分級指標比較直觀，容易測量，在生產實踐中可操作性強。因此選擇地徑和苗高這2 個生長指標作為羯布羅香苗木分級的指標。

3.2 羯布羅香苗木的初始分級

對羯布羅香樣苗按地徑（D標）和苗高(H標)）的標準化值進行初始分級，利用①式計算50 株樣苗的地徑和苗高的標準化值，Σ標（Σ標= Di標+Hi標，即Σ標為地徑和苗高的標準化值之和）（見表2）。

在生產實踐中，出圃造林苗木的質量通常分為Ⅲ級：Ⅰ、Ⅱ級苗是合格的造林苗；Ⅲ級苗是不合格苗，不能用于造林，要留圃繼續培養。

根據表2中樣苗的Σ 標值，在一維坐標上由大到小進行排序（圖1），在小群距離較明顯的地方，將它們分為3 群(即3 級)，完成苗木的初始分級(表3)。

表2 羯布羅香苗木的苗高及地徑標準化值Table 2 Standardized values of seedling height and ground diameter of Dipterocarpus turbinatus seedlings

表3 羯布羅香苗木的初始分級Table 3 Initial grading of Dipterocarpus turbinatus seedlings

圖1 羯布羅香樣苗坐標排序Figure 1 Coordinates ordering of Dipterocarpus turbinatus seedlings

3.3 羯布羅香苗木的最終分級

由于初始分級是人為按照聚群明顯來劃定的，為了避免人為的主觀因素，采用最短距離法②進行最終的分級確定。利用公式①分別計算初始分級中各級的地徑和苗高標準化值的平均值，以此平均值作為該級的凝聚中心，利用公式③計算各樣苗與相鄰凝聚中心的距離d，樣苗距離最近的凝聚中心，即歸為這一級。每次修改后，如有變化，按新的分級結果重新計算。如此反復進行，直到完全沒有變化，分級即結束。

第1 次修改時，羯布羅香苗木Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級的凝聚中心分別為:X1Ⅰ(0.7259，0.8375)、X1Ⅱ(0.4892，0.4542)、X1Ⅲ(0.2224，0.2255)(注:括號內的數字分別為地徑、苗高的標準化值)。從初始分級的臨界線開始，逐次計算羯布羅香各樣苗與相鄰凝聚中心的距離，再根據距離的遠近，應將10 號歸為Ⅲ級苗。第2 次修改后，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級的凝聚中心分別為:X2Ⅰ(0.7259，0.8375)、X2Ⅱ(0.5088，0.4463)、X2Ⅲ(0.2167，0.2502)。經過再次計算，各級苗均沒有發生變化，即第2 次修改為最終分級結果，見表4。

表4 羯布羅香苗木的最終分級Table 4 Final grading of Dipterocarpus turbinatus seedlings

將羯布羅香苗木的最終分級結果代入公式④和⑤，先計算出標準差，再根據標準差計算得出d Ⅰ=0.1764；d Ⅱ=0.1984，并分別以此為半徑，Ⅰ、Ⅱ級的凝聚中心為中心在坐標上繪制圓點，過大的苗木在Ⅰ級苗的上方，過小的苗木則在Ⅱ級苗的下方，因此只要求出Ⅰ、Ⅱ級苗的下限，就可準確地確定各級別的界限。如圖2所示。

圖2 臨界值確定Figure 2 Critical Value detemination

依次在圓中求出Ⅰ、Ⅱ級苗的下限點。得出Ⅰ級下限坐標為（0.6104，0.7040）、Ⅱ級下限坐標為（0.3597，0.3155），代入公式①中，得出各級苗的下限值為:Ⅰ級: D≥0.58 cm H≥42.38 cm，Ⅱ級: D≥0.47 cm，H≥25.53 cm。通過以上分析，羯布羅香苗木最終分級結果為： Ⅰ級苗：D≥0.58 cm，H≥42.38 cm；Ⅱ級苗：0.47 cm>D≥0.58 cm，25.53＞H≥42.38 cm；Ⅲ級苗：D<0.47 cm，H<25.53 cm。

4 結論與討論

通過測定羯布羅香苗木的地徑、苗高、冠幅、主根長、側根數、全株鮮重、地上鮮重、地下鮮重、全株干重、地上干重、地下干重、高徑比12 個生長指標，進行相關分析并結合在生產實踐中的直觀性和可操作性，選擇了地徑和苗高作為羯布羅香苗木質量分級的主要指標。通過逐步聚類分析得出羯布羅香苗木的分級標準，即Ⅰ級苗：D≥0.58 cm，H≥42.38 cm；Ⅱ級苗：0.47 cm＞D≥0.58 cm，25.53＞H≥42.38 cm；Ⅲ級苗：D＜0.47 cm，H＜25.53 cm。

苗高和地徑這2 個形態指標是反映苗木品質最直觀和最易操作的指標[9-10]，在苗木質量分級中應用最廣泛[11-13]。方發之[14]，馬躍[15]，郭俊杰[16]分別對熱帶珍貴樹種坡壘、望天樹和青梅進行苗木質量分級研究，并提出了分級標準。

目前，對熱帶珍貴樹種羯布羅香的研究僅見對其種子保存[17]、引種栽培[2,3]，化學成分[3]和地理分布[18]的研究，關于羯布羅香的苗木分級，沒有制定相關的標準。本研究通過多年的育苗實踐，提出了西雙版納州羯布羅香的苗木質量分級標準。在生產實際中，由于各個地方育苗的條件不同,培育出圃苗木的質量標準也不一樣，各地應視具體情況分析研究,以上分級標準僅供各地在培育羯布羅香造林苗木出圃時參考。