东非黑黄檀(学名: Dalbergia melanoxylon Guill. & Perr.)为 豆科 (Fabaceae) 黄檀属 ( Dalbergia )植物,别名黑檀、紫光檀、非洲黑檀、乌木等 。东非黑黄檀原产于 安哥拉 、 布基纳法索 、 乍得 等东非国家,后被 阿根廷 、 智利 、 澳大利亚 等地引入。 云南省 西双版纳傣族自治州 和 广东省 曾引种东非黑黄檀进行小规模的种植,其通常生长在平均降水量为700-1200毫米、海拔在800-1300米、气温18℃-35℃的土壤贫瘠地区 。东非黑黄檀对干旱和土壤贫瘠有极强的适应能力,其小叶对触碰非常敏感,受到触碰时会自动闭合,并且东非黑黄檀生长极其缓慢,其成树大约需要70-100年的时间 。东非黑黄檀气干密度为1.25~1.33g/立方厘米,是最重、最硬的木材。
东非黑黄檀是一种多轴带刺的 热带 半落叶小乔木,树干短且表面凹凸不平,顶端分支较多,形成一个圆形的树冠。树皮为深褐色,当受损时会流出 栗色 或紫色的树胶。叶为椭圆形,9-13枚小叶。花白色,具有香味。果实为扁平状,颜色为褐色与乳白色之间,一枚果实最多有4粒种子。11-12月开花,6-8月果实成熟 。
东非黑黄檀作为木材出材率低,大多为直纹,结构细致均匀,耐腐性佳,具光泽,可用于制作官帽椅、皇宫椅、餐桌等高级仿古典工艺家具,或乐器、笔筒等工艺品 。东非黑黄檀根皮、茎皮及树叶提取物中含有多种化学成分,其在 抗炎药 、抑菌、抗氧化等方面具有一定的 生物活性 。非洲地区的人们常用东非黑黄檀的根、茎、叶及茎皮等水煎液或燃烟治疗各种疾病 。此外,东非黑黄檀还可作为防风林和活动围栏用于保护土壤,且其根系发达,可通过固氮改善土壤,避免土壤受到过度侵蚀 。
东非黑黄檀生长缓慢,再生能力差,又被过度开采,再加上栖息环境受到破坏,这就导致其种质资源受到威胁。2017年,东非黑黄檀被列入《濒危野生动植物种国际贸易公约(CITES)》附录二,而后又被《世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录》列为近危(NT)物种。为保护东非黑黄檀的种质资源, 肯尼亚 、 坦桑尼亚 、莫桑比克等地设立了相关法律禁止过度开采东非黑黄檀,同时植物学家还开展了相关研究,为开展东非黑黄檀的保护工作提供理论依据 。
名称由来
东非黑黄檀的属名为 Dalbergia ,是为了纪念十八世纪的 瑞典 植物学家尼尔斯(Nils)和卡尔达尔伯格(Carl Dalberg),该种名来源于 希腊语 ,意为“深色木材” 。东非黑黄檀树矮且树干多扭曲呈“s”形,灰色的树皮多不规则隆起并 翘曲 开裂,于是有人称之为“ 刺猬紫檀 ”。东非黑黄檀木材密度大、质地极细密、管孔小而少,抛光后光泽度极佳,精加工的木材在视觉和触觉上有玉质或 犀牛角 的感觉。木材气味很淡,没有酸香和辛辣味,用 舌尖 舔无滋味。在白纸上能划出黑褐色痕迹, 水溶液 可浸出呈茶褐色的色素, 乙醇 泡可浸出黑褐略带紫色的色素,这些色素短时间内不会散开,因此也有人称其为“ 紫光檀 ” 。
物种辨析
不同的专家学者对 黑檀 树种释义存在分歧,中国植物学家 费本华 在《进口材非洲黑檀木材性质》 中将 黑檀定义为东非黑黄檀,而植物分类学家方禁荣则认为黑檀实际上是成对 古夷苏木 ( Guiboutia conjugata ),王晶晶等人则认为黑檀是致密坚硬、材色乌黑的一类木材的统称,包括东非黑黄檀、 风车木 ( Combretum imberbe )、 玫瑰紫檀 ( Dalbergia latifolia )等 。
在生产活动中,消费者容易形成凡树种名称中带有檀字的木材皆为名贵木材的错误认知,诸如误认为黑檀、 非洲红酸枝 、 檀香紫檀 和 黄檀 是一类,从而给商家哄拾物价、牟取暴利的机会。因此将以上常见的几种黑檀的木材宏观构造特征、 微观 构造特征、材性及用途进行对比,具体如下 。
形态特征
东非黑黄檀是一种多轴带刺的 热带 半落叶小乔木, 撒哈拉沙漠 以南的 南非 地区 树高 一般为4-8米,很少超过10米,偶尔有15米。一般情况下东非黑黄檀的胸径约为38厘米,但是在2003年的 非洲 专著里记载有一株东非黑黄檀胸径超过60厘米。东非黑黄檀 树干 短且表面凹凸不平,顶端分支较多,形成一个圆形的树冠 。
茎、叶
树皮为深褐色,当受损时会流出 栗色 或紫色的 树胶 。叶为椭圆形,9-13枚小叶,交替排列在叶柄的两侧,小叶背面有稀疏的毛,正面光滑 。
花
花白色,具有香味,着生在纤细的枝条上 。
果实与种子
果实为扁平状,颜色为 褐色 与乳白色之间,无毛,两端有膜状荚,成熟时不会裂开,一枚果实最多有4粒种子 。
分布
分布范围
东非黑黄檀原产于 安哥拉 、 布基纳法索 、 乍得 、 厄立特里亚 、 埃塞俄比亚 、 肯尼亚 、 塞内加尔 、 苏丹 、 坦桑尼亚 、 津巴布韦 等东非国家,后被 阿根廷 、 智利 、 澳大利亚 、 孟加拉国 、 印度 、 斯里兰卡 等地引入。 云南省 西双版纳傣族自治州 和 广东省 曾引种东非黑黄檀进行小规模的种植 。
栖息环境
东非黑黄檀通常生长在平均降水量为700-1200毫米、海拔在800-1300米、气温18℃-35℃的土壤贫瘠地区,其生长地的气候多为 非洲 热带草原气候,土壤多为盐分较高且土质非常松散的砂质土 。
习性
东非黑黄檀对干旱和土壤贫瘠有极强的适应能力,其在干旱地区可通过落叶降低水分的消耗,在土壤贫瘠地区可通过 固氮作用 满足植物体内营养需求,但最适宜生长在光照、水分和营养较为充足的地区,且在发生自然火灾时会极大地影响东非黑黄檀的正常生长。东非黑黄檀小叶对触碰非常敏感,当其受到触碰时会自动闭合,并且东非黑黄檀生长极其缓慢,其成树大约需要70-100年的时间,且种子保存难超过1年,其11-12月开花,6-8月果实成熟 。
栽培技术
扦插
在自然条件下东非黑黄檀的种子活力和发芽率低,再生受到限制,而 插可在短时间内培育出苗,且扦插苗一般比较健壮,根系较好,移栽成活率较高,生长快,因此在生产实践中常通过扦插进行繁殖。一般选择当年生的幼嫩半木质化插条作为插穗,长度以10-15厘米为宜,先将插穗浸泡在 吲哚-3-丁酸 溶液中,再扦插进苗床中。扦插后及时浇水,保持苗床湿度在85%左右,待扦插苗长到50-60厘米时可移栽进土壤中 。
播种
东非黑黄檀也可通过播种进行繁殖,需在果实变为 棕色 时采收,去除果荚后洗净,并于夏季播种进苗床中,苗床以排水良好的盆栽土壤和河沙为主。播种后可覆盖一层遮阳网,并放置在温暖区域进行养护。注意及时浇水,保持土壤一直处于湿润状态,但不可过于潮湿,种子8天后即可发芽 。
养护管理
东非黑黄檀幼苗初期,即植株根部的直径达到约5厘米前,需在雨季进行彻底除草。东非黑黄檀移栽时需保持合适的间距,最好为2×2米,以便植株分枝生长,当植株根部直径达到8-10厘米后,应尽量减少周边植株,为东非黑黄檀的生长提供充足的空间。在植株生长至70-100年左右时,即可砍伐获取木材 。
用途
工业原料
东非黑黄檀心材为深紫 褐色 至近黑色,带黑条纹,与边材区别极明显,纹理直,结构细致均匀,耐腐性佳,抗粉 虫 危害,木材具光泽,稍具油质感,且硬度大、强度高、油漆、打蜡性能均佳,可代替 乌木 ,用于制作与 檀香紫檀 、乌木材质相近的 官帽椅 、 皇宫椅 、餐桌、书桌、 博古架 等高级仿古典工艺家具,或乐器、笔筒、人物或动物肖像等工艺品 。
医学药用
东非黑黄檀根皮、茎皮及树叶提取物中含有 黄酮 、生物碱类、 固醇类 、 皂苷 类及 单宁 类等多种化学成分,其在 抗炎药 、抑菌、抗氧化、神经保护、 抗凝血药 活性、抗 疟疾 等方面具有一定的 生物活性 。 非洲 地区的人们常用东非黑黄檀的根、茎、叶及茎皮等水煎液或燃烟治疗各种疾病,用水煎液治疗流产、 淋病 、头痛、腹痛、 腹泻 、 支气管炎 、疝气等疾病,用根和叶的燃烟治疗 鼻炎 、 哮喘 等疾病 。
生态
东非黑黄檀的叶子和 豆荚 可作为良好的覆盖物,其植株可作为防风林和活动围栏用于保护土壤,且东非黑黄檀根系发达,还可通过固氮改善土壤,避免土壤受到过度侵蚀 。
相关产业
东非黑黄檀以独特的木材特性闻名于国际市场,可以根据木料大小的不同生产出不同的物品,其市场在已经相对稳定,两个主要出口国是 莫桑比克 和 坦桑尼亚 ,其次是 肯尼亚 、 南非 、 塞内加尔 、马维拉。坦桑尼亚南部的木材要较其他原产地木材品质好,在国际市场主要用于制造 单簧管 、 双簧管 , 乃依 等乐器,其次是用于雕刻,雕刻艺术品大多集中在肯尼亚。2014年左右,东非黑黄檀雕刻的出口价值约为每年2000万美元。在坦桑尼亚南部和莫桑比克北部,东非黑黄檀雕刻已成为一个重要的出口行业,这主要是因为在南非、 肯尼亚 、坦桑尼亚旅游业的带动下,东非黑黄檀的雕刻艺术品深受外国游客喜爱,促使东非黑黄檀的雕刻行业快速发展。东非黑黄檀出口主要是 欧洲 和 亚洲 ,其中 英国 直接从 坦桑尼亚 和 南非 进口工艺品和乐器, 西班牙 从坦桑尼亚和 莫桑比克 进口原木材 。
东非黑黄檀在医药和木材工艺制品等方面具有广泛的应用,但对其产业化开发仍然不够完善。这主要是因为东非黑黄檀的产品市场地域性较强,多以 非洲 热带 国家地区为主,产品附加值不高,且木材得不到充分和有效地利用,再加上原产地的大部分地区对东非黑黄檀缺少有效管理和保护,导致总体储存量和木材出口量逐步减少。但2014年前后,东非黑黄檀产品开发受到 欧洲 、美洲和 亚洲 的重视,许多国家相继引种栽培 。
物种保护
物种现状
在20世纪60年代, 坦桑尼亚 的Liwale、Rwangwa和Nachingwea地区仍然存活有东非黑黄檀植株,但已Rufiji和Kilosa地区的东非黑黄檀已经濒临枯竭。2000年,Miombo林地的东非黑黄檀面积是其余沿海地区的两倍。2004年,坦桑尼亚地区的东非黑黄檀最常见于Miombo林地,此处植株的密度可达每公顷8.5棵树 。
2004年, 肯尼亚 的东非黑黄檀种质资源已经枯竭,其国内的东非黑黄檀木材多是从 莫桑比克 和 坦桑尼亚 进口。东非黑黄檀曾经在莫桑比克国内广泛分布,但截止2002年其植株多集中在 北方地区 ,尤其是Cabo Delgado地区,这主要是因为东非黑黄檀被过度开采用于出口。2004-2013年间,莫桑比克的东非黑黄檀木材的出口量从5000立方米增加到33000立方米,相当于砍伐了170000至330000棵树木,这远远超过了东非黑黄檀的合法开采数目。除 莫桑比克 和坦桑尼亚外,其余地区丰富的东非黑黄檀植株也受到了过度开采,如 马拉维 、 塞内加尔 、 苏丹 等地 。
濒危原因
东非黑黄檀生长缓慢,再生能力差,野生植株较少,其自然轮替时间超过100年,导致木材采伐不可持续。但国际市场对东非黑黄檀的木材需求却与日俱增,2017年时,东非黑黄檀每立方米的价格为20000-21700美元,这比2000年的10900美元每立方米显著增加,这助长了东非地区居民对东非黑黄檀的过度开采,再加上栖息环境受到严重破坏,这就导致东非黑黄檀的种质资源更新受到威胁 。
保护等级
2017年,东非黑黄檀被列入《濒危野生动植物种国际贸易公约(CITES)》附录二,限制东非黑黄檀的国际贸易仅限于持有许可证的国家 。
2019年,东非黑黄檀在 马拉维 、 赞比亚 和 乌干达 被评估为 易危物种 。
2020年,东非黑黄檀被《世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录》列为近危(NT)物种 。
保护措施
为保护东非黑黄檀的种质资源, 肯尼亚 、 坦桑尼亚 、 莫桑比克 等地设立了相关法律禁止过度开采东非黑黄檀,但往往得不到有效执行,因此东非黑黄檀的非法贸易仍在继续。同时,植物学家还开展了东非黑黄檀的 种群 研究和 遗传多样性 研究,为开展东非黑黄檀的保护工作提供理论依据 。
相关研究
抑菌活性研究
有学者通过实验从东非黑黄檀的根皮中分离出六种 黄酮 ,以及八种已知的次级 代谢产物 ,包括 异黄酮 、新黄 和 烷基 羟基 降钙素 等,同时测试了此类化合物的抗菌、驱虫和 细胞 毒性。发现该化合物对革兰氏阳性 枯草芽孢杆菌 、植物 病原体 晚疫霉、 灰葡萄孢 等具有显著的抑菌活性 。
热处理研究
有学者对东非黑黄檀进行热处理研究,发现热处理可显著降低东非黑黄檀的吸湿性及体积膨胀率,提高尺寸稳定性和 抗压强度 。并且随着热处理温度的升高,木材的吸水率先下降后上升,体积膨胀率先降低后升高。当热处理温度为160℃,热处理时间4小时,木材的物理力学性能显著提高,吸水和体积膨胀率显著降低,抗压强度显著提高。这表明热处理工艺成本低、操作简单,处理后效果明显 。