周雙清，周亞東，吳群富，孫健，婁繼濤，黃小龍

(1．海南大學(xué)，海南 ?？?70228;2．海南省林業(yè)科學(xué)研究所，海南 海口571100;3．海南省林業(yè)廳，海南 海口571100)

降香黃檀 (Dalbergia odorifera)，別名花梨木，為豆科蝶形花亞科黃檀屬植物，海南特有樹種。降香黃檀木材質(zhì)優(yōu)，邊材淡黃色，質(zhì)略疏松，心材紅褐色，堅(jiān)重，紋理致密，為上等家具良材;其干燥心材又名降香，具有行氣活血、止痛和止血之功效，是我國傳統(tǒng)的中藥材［1］。由于具有較高的藥用和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，降香黃檀的人工栽培和開發(fā)利用日益受到重視。近年來，在海南、廣東、廣西、福建等地的種植面積日益擴(kuò)大，種苗需求量逐年增加。然而在海南降香黃檀種苗一直缺乏統(tǒng)一的分級標(biāo)準(zhǔn)，在種苗的培育和選擇上無法給廣大種植戶提供有效的參考。因此有必要結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際制定海南降香黃檀種苗質(zhì)量地方標(biāo)準(zhǔn)，以適應(yīng)壯苗培育和市場的需求，達(dá)到實(shí)現(xiàn)林木優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的目標(biāo)。

1 材料和方法

1.1 材料

2013年11-12月，從海南瓊海、萬寧、東方、樂東等地采集的飽滿、無病蟲害成熟種子作為降香黃檀種苗培育的種源。

1.2 方法

1．2．1 初選分級指標(biāo)

在海南定安金雞嶺林場通過種子育苗，建立降香黃檀種苗培育試驗(yàn)基地，選取苗齡為180天的袋裝苗圃地，劃分成10個樣方。每個樣方為10 m×1 m，在每個樣方上，隨機(jī)抽取10株樣本苗，總共抽取100株樣品苗，帶回實(shí)驗(yàn)室，分別測定各株樣苗的苗高 (H)、地徑 (D)、冠幅 (C)、主根長(L)、株重 (W)共5個指標(biāo)，利用生物統(tǒng)計(jì)軟件，進(jìn)行相關(guān)分析，計(jì)算并比較相關(guān)系數(shù)的大小和生產(chǎn)實(shí)踐的可操作性，以此確立種苗分級的質(zhì)量指標(biāo)［2］。

1．2．2 聚類分析

種苗分級的各指標(biāo)，由于獲得的數(shù)據(jù)在量綱上存在差異，為了便于在同一水平比較，必須將獲得的各樣本數(shù)據(jù)用極差法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，處理公式見①。①，式中:Z為標(biāo)準(zhǔn)化ij值，i為質(zhì)量指標(biāo)，j為抽取的種苗樣品號 (1，2，3，………，100)，Xi(max)、Xi(min)為所觀測的總體樣本中某質(zhì)量指標(biāo)的最大值、最小值。各樣本數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理后，再用歐氏距離公式②、③進(jìn)行逐步聚類分析［3］。

因?yàn)楸疚膬H采用苗高 (H)和地徑 (D)為分級的兩個質(zhì)量指標(biāo)，因此n=2，故上述公式變?yōu)棰?，式?Hi、Di為各樣苗的苗高和地徑的標(biāo)準(zhǔn)化值;Hj、Dj為各級苗的苗高和地徑標(biāo)準(zhǔn)化值的平均值。

1．2．3 臨界值的確定

逐步聚類分級后，各級樣苗聚集在以該級最終凝聚中心為圓心，距離d為半徑的圓內(nèi)。過大的苗在Ⅰ級苗的上方，過小的苗則在Ⅱ級苗的下方，因此只要求出Ⅰ、Ⅱ級苗的下限，就能確定各級別的界限。其中半徑的計(jì)算公式為，④，

式中K=1，SH、SD分別是各級樣苗的苗高、地徑標(biāo)準(zhǔn)化值的標(biāo)準(zhǔn)差。

2 結(jié)果與分析

2.1 分級指標(biāo)

為了確定影響降香黃檀種苗質(zhì)量的主要因子，本項(xiàng)研究對苗高、地徑、冠幅、主根長和株重5個指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析。如表1所示，苗高、地徑與種苗株重的相關(guān)系數(shù)分別為0．833和0．923。說明苗高、地徑對全苗質(zhì)量具有重要影響，并且與其他指標(biāo)具有很強(qiáng)的相關(guān)性，能較好地對降香黃檀種苗質(zhì)量進(jìn)行表達(dá);此外，苗高和地徑的測量實(shí)際操作性強(qiáng)，因此，綜合考慮以苗高和地徑作為種苗分級指標(biāo)。

表1 降香黃檀種苗各質(zhì)量因素間的相關(guān)矩陣Tab．1 Correlation matrix between the quality factors of Dalbergia odorifera seedlings

2.2 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

由于測得的苗高和地徑的數(shù)據(jù)不在同一量綱水平，為了便于比較，利用公式①對抽取的100株種苗的苗高和地徑進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，以獲得苗高及地徑的標(biāo)準(zhǔn)化值 (表2)。

2.3 種苗分級結(jié)果

通常地徑較粗的種苗，其苗高也會較高。然而由于栽培密度及田間管理等因素的影響，種苗在自然生長過程中有可能存在分化現(xiàn)象，出現(xiàn)粗而矮、高而細(xì)的種苗。為了較全面地比較種苗的優(yōu)劣，采取種苗高和地徑標(biāo)準(zhǔn)化值的Σ標(biāo)(Σ標(biāo)=H標(biāo)+D標(biāo))作為分級的指標(biāo)進(jìn)行初始分級，將各樣苗的標(biāo)準(zhǔn)化值的Σ標(biāo)，在一維坐標(biāo)上由大到小順序進(jìn)行排列(圖1)。在小群距離較明顯的地方，將100號樣苗分為3級，完成種苗的初始分級 (表3)。

表2 降香黃檀種苗苗高及地徑標(biāo)準(zhǔn)化值Tab．2 Standardization values of height and ground diameter of Dalbergia odorifera seedlings

表3 種苗初始分級結(jié)果Tab．3 Initial grading results of Dalbergia odorifera seedlings

初始分級是人為的，分級中受到主觀因素的影響，因此必須利用歐式距離公式③進(jìn)行修正。其原理是在初始分級結(jié)果的基礎(chǔ)上，分別以各級苗高、地徑標(biāo)準(zhǔn)化值的平均值為該級的凝聚中心，計(jì)算各樣苗與相鄰兩級凝聚中心的距離d，樣苗與哪級凝聚中心的距離最近，即劃分為哪一級 (最短距離法)。每次修訂后，如有變化，需按新的分級結(jié)果重新計(jì)算各級的凝聚中心和距離。如此反復(fù)進(jìn)行，直到完全沒有變化，分級才結(jié)束［3］。

圖1 降香黃檀樣苗坐標(biāo)排序圖Fig．1 Coordinate sequence diagram of Dalbergia odorifera seedlings

表4 苗木最終分級結(jié)果Tab．4 Final grading results of Dalbergia odorifera seedlings

最終分級結(jié)果中的Ⅰ、Ⅱ級苗的凝聚中心分別為 (0．67，0．67)和 (0．47，0．30)，按公式④計(jì)算所得的dⅠ=0．17，dⅡ=0．17，并分別依此為半徑在坐標(biāo)紙上繪制Ⅰ、Ⅱ級苗的凝聚中心圓點(diǎn)。在圖上分別求出Ⅰ、Ⅱ級苗的下限點(diǎn)。Ⅰ級下限、Ⅱ級下限的坐標(biāo)分別為Ⅰ級下限 (0．55，0．55)、Ⅱ級下限 (0．33，0．21)。代回公式①得Ⅰ級苗的下限H≥60．2 cm，D≥0．41 cm;Ⅱ級苗的下限 H≥41．72 cm，D≥0．19 cm;Ⅲ級苗為 H ＜41．72 cm，D ＜0．19 cm。

3 結(jié)論與討論

海南是中藥材降香的原產(chǎn)地和主產(chǎn)區(qū)之一，但對降香黃檀種苗質(zhì)量的分級一直沒有一個明確的界定標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)的研究報(bào)道較少。孟慧等［5］對海南降香黃檀種子質(zhì)量的分級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行過研究，提出了海南降香黃檀種子質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)。方碧江對產(chǎn)自福建的降香黃檀的苗木分級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行過探討［6］。然而受氣候、土壤等環(huán)境因子的影響，降香黃檀在不同地區(qū)的生長發(fā)育狀況必然會產(chǎn)生差異。因此，有必要針對不同地區(qū)的生產(chǎn)實(shí)際，提出和制定適合當(dāng)?shù)氐姆N苗分級標(biāo)準(zhǔn)。本項(xiàng)研究對海南本土種植的降香黃檀種苗進(jìn)行了質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)的確定，結(jié)果顯示:苗高和地徑是反映降香黃檀種苗質(zhì)量最有效和最直觀的指標(biāo)，這與方碧江等人的研究結(jié)果具有一致性，但各級苗的最終分級標(biāo)準(zhǔn)與前人的報(bào)道有較大差異［6］，造成此種差異的原因可能跟種源以及氣候、土壤等環(huán)境因素直接相關(guān)。在本項(xiàng)研究條件下，海南降香黃檀苗齡為180天的種苗所獲的最終分級標(biāo)準(zhǔn)為，Ⅰ級苗:H≥60．2 cm，D≥0．41 cm;Ⅱ級苗:60．2 cm ＞H≥41．72 cm，0．41 cm ＞ D≥0．19 cm;Ⅲ級苗:H ＜ 41．72 cm，D ＜ 0．19 cm。其中Ⅰ、Ⅱ級苗為合格苗，可以達(dá)到出圃的要求;Ⅲ級苗視為不合格苗，需要加強(qiáng)水肥管理和延長培育時(shí)間，直到達(dá)標(biāo)方可出圃。此外，合格的降香黃檀種苗還得考慮其他因素，如種苗長勢、主莖的木質(zhì)化程度、有無病蟲害感染和機(jī)械損傷等，才能確保種苗的質(zhì)量。

［1］國家藥典委員會．中華人民共和國藥典2005年版一部［M］．北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005:184．

［2］竇全琴，仲磊，張敏，等．櫸樹苗木質(zhì)量分級研究［J］．江蘇林業(yè)科技，2009，36(1):1-4，14．

［3］北京林學(xué)院．?dāng)?shù)理統(tǒng)計(jì)［M］．北京:中國林業(yè)出版社，1980:53-62．

［4］潘超美，黃崇才，鄭芳昊，等．藥用植物土沉香種苗分級標(biāo)準(zhǔn)的研究［J］．廣州中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，29(2):180-184．

［5］孟慧，楊云，陳波．海南降香檀種子質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)研究［J］．種子，2012，31(3):20-22．

［6］方碧江．降香黃檀苗木分級標(biāo)準(zhǔn)的探討［J］．福建熱作科技，2009，34(4):30-32．