热带珍贵树种羯布罗香苗木质量分级标准

邱 琼，杨德军，张快富，钟 萍，李金材

（1.云南省林业和草原科学院热带林业研究所，云南 普文 666102；2.普洱市林业和草原科学研究所，云南 普洱 665000）

羯布罗香(Dipterocarpus turbinatus Gaertn.f.）属龙脑香科(Dipterocarpaceae)龙脑香属（Dipterocarpus Gaertn.f.）常绿大乔木，高达50 m，胸径达1 m，别名油树，龙脑香，傣语叫埋拿曼养[1]。是我国热带地区大径材类珍贵用材树种[2]，其树形高大，干形通直，材质优良，耐腐，可用于造船、造桥、地板、建筑、家具等。羯布罗香树干分泌的树脂，具有浓郁的香味，是一种天然香料[3]。羯布罗香树形挺直美观，花朵美丽芳香，也是傣族群众喜爱的优良四旁绿化树种[2]。喜光树种，幼苗期耐荫，是亚洲热带雨林的典型树种[4]，多居于乔木上层。近几年来，羯布罗香作为热带雨林树种在生态恢复实践中得到重视和应用，对苗木的需求量逐年增加，优质的苗木可以提高造林成活率和促进林木的生长，随着羯布罗香人工种植规模的扩大，有必要结合生产实际来进行苗木质量分级。云南省林业和草原科学院热带林业研究所对羯布罗香的育苗和造林有多年的生产实践[2,5]，但在苗木质量分级方面的研究还未见有报道。本文选择1年生的容器苗为研究对象，对羯布罗香苗木生长质量指标进行筛选研究，提出羯布罗香的苗木质量分级标准，以期为羯布罗香壮苗培育和珍贵大径级用材林产业发展提供技术支持。

1 研究区概况

育苗地在西双版纳州普文镇云南省林业和草原科学院热带林业研究所珍贵用材苗木繁育基地苗圃内进行。苗圃位于22°24′—26′N，101°04′—06′E 之间，属热带北缘季风气候类型，年平均气温20.1 ℃，≥10 ℃积温7459 ℃，7月均温23.9 ℃，1月均温13.9 ℃，极端最高气温38.3 ℃，极端最低温-0.7 ℃。年降水量1655.3 mm，年平均相对湿度83 %。土壤为赤红壤，pH 值4.3～6.3。

2 材料与方法

2.1 种子来源与处理

育苗所用的种子均采自西双版纳热带树木园内的56年生羯布罗香优良母树。2020年6月，羯布罗香果实成熟掉落，在树下周围拾捡。经测定，果长平均3.65 cm，变幅3～4.5 cm，果宽平均为1.95 cm，变幅1.6～2.3 cm，翅长平均为13.5 cm，变幅12～15 cm。收集到的果实，剪去果翅即为种子，经测定，新鲜种子千粒重（去翅）为4600 g，每千克去翅果实粒数为217 粒。羯布罗香种子无休眠，属于典型的顽拗性种子[4]，种子容易失水，不宜久存，宜随采随播。

2.2 苗木培育

由于羯布罗香的种粒大，宜将种子直接播入已备好的容器中，育苗基质采用79 %森林表土+20 %火烧土+1%复合肥，三者充分拌匀后装入容器。容器采用10 cm×15 cm 无纺布袋。播种前一天将容器基质用50%的多菌灵800 倍液消毒。播种时将削尖的筷子插入容器中央，左右摇动形成一个小洞，深度刚好与种子的大小基本一样，然后将种子的胚芽一端向下或横置放入洞内，用筷子轻轻在洞边上覆土，覆土以不见种子为宜。种子播好后立即浇透水。苗床搭建小拱棚，覆盖薄膜和遮荫网。本次育苗2500 株，苗期常规管理。

2.3 研究方法

2.3.1 分级指标确定

在苗圃中培育的羯布罗香容器苗共摆放5 个苗床，2021年6月在每个苗床中随机设置1 个1 m× 1 m的样方，在每个样方中随机抽取10 株样苗，总共50 株，分别测定地径、苗高、冠幅、主根长、侧根数、全株鲜重、地上部分鲜重、地下部分鲜重、全株干重、地上部份干重、地下部份干重、高径比共11 个生长质量指标，考虑在生产实践中的可操作性，对测定的数据进行相关分析[6-8]确定苗木分级的质量指标。

2.3.2 苗木初始分级和标准化值计算

为了使观测指标数据能够在同一水平上进行比较和计算分析，采用公式①对所确定的苗木质量分级指标观测的样本数据进行标准化处理。

采用欧氏距离公式

2.3.4 临界值的确定

按照最终聚类获得的分级结果，按照半径d 的计算公式确定各级别的界限，得出最终的苗木分级。半径d 的公式为:④，式中K = 1，S2H标、S2D标分别是各级苗高和地径的标准化值的标准差。标准差公式为:⑤，式中i 为苗高或地径，Xi 为苗高或地径标准化值，X 为苗高或地径标准化值的平均数，n 为苗高或地径的个数。

2.4 数据分析

所测的数据采用Excel 和SPSS16.0 软件进行分析和计算。

3 结果与分析

3.1 羯布罗香苗木分级指标的确定

对羯布罗香苗木的地径、苗高、冠幅、主根长、侧根数、全株鲜重、地上部分鲜重、地下部分鲜重、全株干重、地上部份干重、地下部份干重、高径比12 个生长质量指标进行相关分析，结果见表1。

表1 羯布罗香苗木各质量指标间的相关距阵Table 1 Correlation matrix among quality indexes of Dipterocarpus turbinatus seedlings

从表1可以看出，全株鲜重为相关矩阵的中心，在观测的12 个苗木质量指标中，全株鲜重最能体现苗木的质量，且与其他各指标间的相关性都很强。说明苗木质量越大，积累的物质越多，苗木质量越好。因此评价苗木质量最好的指标是全株鲜重，但全株鲜重的测量方法运用到生产实践中可操作性不强。

从表1中还可以看出，与全株鲜重相关极为密切的是全株干重、地上干重、地上鲜重、地下鲜重、地下干重，相关系数r 在0.844 至0.994 之间，呈强相关甚至全相关，即这5 个指标也是影响苗木质量的次重要因素，同样在生产运用中比较麻烦，可操作性不强。与苗木鲜重相关较为密切的是地径和苗高，其相关系数分别为0.854 和0.601，说明地径和苗高是影响苗木质量的次要因素。而冠幅、主根长、侧根数与苗木全株鲜重的相关性较差，高径比是一个比值，只能描述苗木个体的均衡度，不能作为苗木分级评价指标。而地径和苗高作为苗木分级指标比较直观，容易测量，在生产实践中可操作性强。因此选择地径和苗高这2 个生长指标作为羯布罗香苗木分级的指标。

3.2 羯布罗香苗木的初始分级

对羯布罗香样苗按地径（D标）和苗高(H标)）的标准化值进行初始分级，利用①式计算50 株样苗的地径和苗高的标准化值，Σ标（Σ标= Di标+Hi标，即Σ标为地径和苗高的标准化值之和）（见表2）。

在生产实践中，出圃造林苗木的质量通常分为Ⅲ级：Ⅰ、Ⅱ级苗是合格的造林苗；Ⅲ级苗是不合格苗，不能用于造林，要留圃继续培养。

根据表2中样苗的Σ 标值，在一维坐标上由大到小进行排序（图1），在小群距离较明显的地方，将它们分为3 群(即3 级)，完成苗木的初始分级(表3)。

表2 羯布罗香苗木的苗高及地径标准化值Table 2 Standardized values of seedling height and ground diameter of Dipterocarpus turbinatus seedlings

表3 羯布罗香苗木的初始分级Table 3 Initial grading of Dipterocarpus turbinatus seedlings

图1 羯布罗香样苗坐标排序Figure 1 Coordinates ordering of Dipterocarpus turbinatus seedlings

3.3 羯布罗香苗木的最终分级

由于初始分级是人为按照聚群明显来划定的，为了避免人为的主观因素，采用最短距离法②进行最终的分级确定。利用公式①分别计算初始分级中各级的地径和苗高标准化值的平均值，以此平均值作为该级的凝聚中心，利用公式③计算各样苗与相邻凝聚中心的距离d，样苗距离最近的凝聚中心，即归为这一级。每次修改后，如有变化，按新的分级结果重新计算。如此反复进行，直到完全没有变化，分级即结束。

第1 次修改时，羯布罗香苗木Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级的凝聚中心分别为:X1Ⅰ(0.7259，0.8375)、X1Ⅱ(0.4892，0.4542)、X1Ⅲ(0.2224，0.2255)(注:括号内的数字分别为地径、苗高的标准化值)。从初始分级的临界线开始，逐次计算羯布罗香各样苗与相邻凝聚中心的距离，再根据距离的远近，应将10 号归为Ⅲ级苗。第2 次修改后，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级的凝聚中心分别为:X2Ⅰ(0.7259，0.8375)、X2Ⅱ(0.5088，0.4463)、X2Ⅲ(0.2167，0.2502)。经过再次计算，各级苗均没有发生变化，即第2 次修改为最终分级结果，见表4。

表4 羯布罗香苗木的最终分级Table 4 Final grading of Dipterocarpus turbinatus seedlings

将羯布罗香苗木的最终分级结果代入公式④和⑤，先计算出标准差，再根据标准差计算得出d Ⅰ=0.1764；d Ⅱ=0.1984，并分别以此为半径，Ⅰ、Ⅱ级的凝聚中心为中心在坐标上绘制圆点，过大的苗木在Ⅰ级苗的上方，过小的苗木则在Ⅱ级苗的下方，因此只要求出Ⅰ、Ⅱ级苗的下限，就可准确地确定各级别的界限。如图2所示。

图2 临界值确定Figure 2 Critical Value detemination

依次在圆中求出Ⅰ、Ⅱ级苗的下限点。得出Ⅰ级下限坐标为（0.6104，0.7040）、Ⅱ级下限坐标为（0.3597，0.3155），代入公式①中，得出各级苗的下限值为:Ⅰ级: D≥0.58 cm H≥42.38 cm，Ⅱ级: D≥0.47 cm，H≥25.53 cm。通过以上分析，羯布罗香苗木最终分级结果为： Ⅰ级苗：D≥0.58 cm，H≥42.38 cm；Ⅱ级苗：0.47 cm>D≥0.58 cm，25.53＞H≥42.38 cm；Ⅲ级苗：D<0.47 cm，H<25.53 cm。

4 结论与讨论

通过测定羯布罗香苗木的地径、苗高、冠幅、主根长、侧根数、全株鲜重、地上鲜重、地下鲜重、全株干重、地上干重、地下干重、高径比12 个生长指标，进行相关分析并结合在生产实践中的直观性和可操作性，选择了地径和苗高作为羯布罗香苗木质量分级的主要指标。通过逐步聚类分析得出羯布罗香苗木的分级标准，即Ⅰ级苗：D≥0.58 cm，H≥42.38 cm；Ⅱ级苗：0.47 cm＞D≥0.58 cm，25.53＞H≥42.38 cm；Ⅲ级苗：D＜0.47 cm，H＜25.53 cm。

苗高和地径这2 个形态指标是反映苗木品质最直观和最易操作的指标[9-10]，在苗木质量分级中应用最广泛[11-13]。方发之[14]，马跃[15]，郭俊杰[16]分别对热带珍贵树种坡垒、望天树和青梅进行苗木质量分级研究，并提出了分级标准。

目前，对热带珍贵树种羯布罗香的研究仅见对其种子保存[17]、引种栽培[2,3]，化学成分[3]和地理分布[18]的研究，关于羯布罗香的苗木分级，没有制定相关的标准。本研究通过多年的育苗实践，提出了西双版纳州羯布罗香的苗木质量分级标准。在生产实际中，由于各个地方育苗的条件不同,培育出圃苗木的质量标准也不一样，各地应视具体情况分析研究,以上分级标准仅供各地在培育羯布罗香造林苗木出圃时参考。