刘崇欣,周应书,毕 宁
(贵州省毕节市林业科学研究所,贵州 毕节551700)
黔西北是中国大木漆主产区,毕节市是漆树资源重点分布区,市辖各县(区)均有分布,以中西部比较集中。漆树是该区的主要经济树种和乡土树种,也是各种工程造林的优选树种。自20世纪70年代后,林业科技工作者进行了毕节市漆树品种资源普查及其部分研究工作。近年来,漆树在农业综合防治、天保工程、退耕还林工程中得到应用,2013年毕节市有1.35 万hm2,464 万株,但多为散生状态,70%的漆树可割漆,产量约487t。由于品种优劣不等,不少学者依据形态学和解剖学先后对漆树品种的划分提出了各自的观点[1]。在漆树优良品种选择时,树皮解剖结构是一个重要的入选指标,其与单株产漆量的关系十分密切[2]。树皮解剖结构有多个性状,在这些性状中无法主观确定对产漆量有直接影响或间接影响,在室内也不可能短期内得到测定结果。因此,探明漆树性状间的关系,为选择优良品种和简化工作量,更好地权衡树皮结构中各性状的关系具有重要意义。
多年来,人们常用相关分析、回归分析等方法对林木品种的相关性进行研究[3-4],但在使用时需要的原始数据多,计算较繁琐,因此在林业上应用受到一定限制。灰色系统理论具有原理简单、易于掌握、计算简便、排序明确、对数据分布类型及变量之间的相关类型无特殊要求等特点,灰色关联分析提供了一个分析序列关系或系统行为的简要框架,即使信息很少也可以进行分析。其为研究产量与性状的关系提供了新的捷径[5],但该理论在林业上的应用还不多。为漆树优良品种的选择以及灰色系统理论在林业林木品种评价上的应用提供参考,对毕节市漆树品种主要树皮性状与产漆量的关系进行了灰色关联度分析。
对毕节市七星关、大方、黔西、金沙、织金、纳雍、威宁、赫章8个县(区)的漆树地方品种进行调查,确定红漆大木(x1)、粉皮大木(x2)、红尖大木(x3)、灯台大木(x4)、肤胭皮(x5)、粉红皮(x6)、白杨皮(x7)、青杠皮(x8)等8个品种材料,每个品种选2割龄样树5株,每株采集阳面胸径树皮1块用FAA 固 定,室 内 石 腊 制 片[6-7]。8 个 品 种 的 主 要 性状平均值见表1,同时基于各参试品种指标的极性与曲线制高原理构建参考品种(x0)。
表1 参试品种与参考品种的主要性状指标Table 1 Main characters of test varieties and reference varieties
表2 参试品种与参考品种初值化处理云量纲Table 2 Initialization processing cloud dimension of test varieties and reference varieties
由于同一数列各点值相差较大,为便于分析,对表1数据进行无量纲处理,结果见表2。
把所有参试品种视为1个灰色系统,每个品种看作系统的一个因素。设参考品种数列为x0,被比较数列为xi(i=1,2,3……n),x0=[x0(1),x0(2),x0(3)……x0(n)],xi=[xi(1),xi(2),xi(3)……x0(n)],i=1,2,3……m,n为评估性状数,m 为参试品种数。
式中,ξi(k)为关联系数(k)|表示二级最小差表示二级最大差,表示x0数列与xi数列在k 点的绝对差;ρ为分辩系数,取0.5。
为比较参考数列与比较数列间的关联性,先计算出两者的差值,其中二级最小差值为0.005 7,二级最大差值为0.844 4(表3),然后求算出各性状与产漆量的关联系数(表4)。
表3 8个漆树品种参考数列与比较数列的绝对差值Table 3 Absolute difference of standard data array and the contrast
表4 参试品种和参考品种的关联系数Table 4 Correlation coefficients of test varieties and reference varieties
表5 参试品种与参考品种的关联度及排序Table 5 Association degree and sequence of test varieties and reference varieties
由于关联系数数目多,信息不集中,不便比较,为此将比较数列xi与参考数列x0各点上的关联系数取加权平均值ri,ri为关联度。
由ri依大小排成的数列称关联数列。根据排序位次可确定各比较数列对参考数列影响程度的重要性。根据关联分析原则,关联度大的数列与参考数列最为接近,关联度越大,表明因子的作用越大,对产漆量的影响越大。
从表5看出,各性状与产量的关联度表现为漆汁道直径>活皮漆汁道面积>活皮厚>1mm2漆汁道面积>漆汁道数>石细胞群层数,即漆汁道直径对漆树产漆量多少有直接影响,直接关联度为0.796 4。从漆树树皮切片观测结果看,漆汁道是累积、贮藏生漆的内分泌结构,由1层分泌细胞和2~3层鞘细胞围成的腔道,遍布于漆树各器官,其直径大贮藏漆汁多,产漆量高。
结合漆树树皮解剖性状与漆树品种产漆量的关联度看,以红尖大木的关联系数(0.754 2)与参考品种最接近,即红尖大木的综合性状最好,其次是红漆大木>肤胭皮>灯台大木>白杨皮>粉皮大木>粉红皮>青杠皮。从产量性状看,粉红皮产漆量最高,但在贵州适宜范围窄,抗性差,有性繁殖力低。因此,在选择优良品种时要注重产量并兼顾各性状评价。
通过对毕节市漆树树皮切片的观察,其结构基本相同,分为死树皮和活树皮两大部分,漆汁主要产生于活树皮中次生韧皮部。从树皮解剖性状指标看,单个性状以漆汁道直径对产漆量有较大影响,其次是活皮漆汁道单位面积与活皮厚度,而1mm2漆汁道的个数和面积与产漆量不呈直接关系,其只依附于漆汁道直径的大小,集中反映在整个活皮漆汁道面积及活皮厚度上,才体现与产漆量的直接关系。
灰色关联分析计算过程简单易掌握,可以克服相关分析、回归分析等统计方法的不足。在综合评价中,不仅考虑丰产性的优劣,而且对其他性状进行综合分析作出评价,在生产实践中具有指导意义。应用灰色关联分析毕节市8个漆树地方品种的性状结果与实际生产基本一致,表明在林业生产中运用灰色关联分析进行综合评价是可行的。
[1] 赵喜萍,李 林,魏朔南.陕西漆树品种数量分类学研究[J].中国生漆,2007(1):8-11.
[2] 王道植.漆树选优的树皮结构与产量性状径直相关分析[C]//贵州农学院林学系,贵州省商业厅科技处.贵阳:贵州省漆树研究报告汇编(2),1985:34-38.
[3] 李国和,杨冬生,胡庭兴.影响林木优良新品种推广的因素分析[J].四川林业科技,2005(3):29-32.
[4] 田 军.华北落叶松和樟子松树高与胸径的相关性研究[J].安徽农学通报,2011(22):156-157.
[5] 邓聚龙.灰色系统基本方法[M].武汉:华中理工大学出版社,1987.
[6] 胡正海,赵桂仿.漆树乳汁道的结构规律及其应用[J].中国生漆,1998(10):1-5.
[7] 彭华昌.漆树树皮解剖在品种分类上的应用初探[J].中国生漆,1990(3):12-15.