全 文 :不同林分赤松木材密度及管胞形态特征的变异1)
金春德 吴义强 刘继生 张 鹏 罗广军
(延边大学农学院 ,龙井 , 133400) (中南林学院) (延边大学农学院)
盛庆峰 太荣勋 金万烈 柳 强 崔京日 金永洙
(吉林省延吉市林业局)
摘 要 研究分析了不同林分人工林赤松木材的生长轮基本密度和管胞长度 、管胞宽度及管胞长宽比等管胞
形态特征的变异。结果表明:赤松纯林和赤松与沙松混交林中赤松木材的基本密度 、管胞宽度存在显著差异 ,赤松
纯林中赤松木材的基本密度比赤松与沙松混交林中的高 , 赤松与沙松混交林中赤松木材的管胞宽度比赤松纯林中
的大 ,而赤松纯林和赤松与沙松混交林中赤松木材的管胞长度和管胞长宽比差异不显著。
关键词 赤松;林分;木材;基本密度;管胞形态;变异
分类号 S781
The Variations of Wood Density and Tracheid Morphological Characteristics of Pinus densif lora in Different Stands/ Jin
Chunde(Agricultural Co llege o f Yanbian Univ ersity , Longjing 133400 , P.R.China);Wu Yiqiang(Central-South
Forestry College);Liu Jisheng , Zhang Peng , Luo Guangjun(Agricultural Colleg e of Yanbian University);Sheng
Qingfeng , Tai Rongxun , Jin Wanlie , Liu Qiang , Cui Jingri , Jin Yongzhu(Yanji Forestry Bureau of Jilin Province)//
Journal of Northeast Forestry University.-2001 , 29(6).-99~ 101
The variations of w ood basic density and tracheid leng th , tracheid width , ra tio of tracheid leng th and width of Pi-
nus densi flora plantation in different stands w ere studied in this paper.The results show ed that there is distinct difference
in wood basic density and tr acheid w idth between Pinus densif lora pure fo rest and mixed forest made up of Pinus densi-
flora and Abies holophylla.The w ood basic density of Pinus densiflora in pure forest is higher than that in mixed forest.
The wood tracheid w idth of Pinus densif lora in mixed forest is bigger than that in pure forest.There is no distinct dif-
ference in w ood tracheid width and ratio of tracheid length and w idth between Pinus densif lora pure forest and mixed
fo rest.
Key words Pinus densif lora;Stands;Wood;Basic density;T racheid morphology;Variation
赤松(Pinus densi f lora)为暖温带和温带树种 ,
主要分布在中国 、日本和朝鲜半岛 。延边赤松人工
林面积大 ,它成为延边中部盆地丘陵地带三大山地
植物群落(蒙古栎群落 、石生植物群落和赤松群落)
之一。延边赤松人工林中 ,幼龄林和中龄林占绝大
多数 。其中 ,中龄林以上的赤松已被开始采伐利用 。
研究培育措施对木材材性的影响 ,对人工林的定向
培育有至关重要的意义。本研究应用生长轮材质分
析法 ,对赤松和沙松混交林及赤松纯林等两种不同
林分的人工林赤松进行基本密度和管胞形态比较 ,
为人工林赤松的定向培育 、集约经营和木材加工利
用提供科学依据 。
1 试材的采集与实验方法
试材 10株赤松于 2001年 2月末采自吉林省延
1)国家自然科学基金资助项目(30060070)。
第 1作者简介:金春德 ,男 , 1963年 3 月生 ,延边大学农学院 ,副
教授。
收稿日期:2001年 9月 5日。
责任编辑:张 玉。
吉市林业局帽儿山林场 20林班 39 小班 ,取样方法
按《木材物理力学试件采集方法》GB1927—91的规
定进行 。表 1和表 2给出了标准地和样木的基本情
况 。
试样制备及测试方法见参考文献[ 2] 。
2 结果与讨论
在各指标的统计分析中 ,轮龄范围均采用胸高
处的 1 ~ 30生长轮 。
2.1 基本密度
图 1为赤松木材 1.3 m 处基本密度的径向变
异 。其变异特征与徐有明研究的油松结果[ 3]相似。
两种林分的木材基本密度变异规律基本相似 ,两者
都是髓心附近基本密度高 ,由髓心向外逐渐递减至
最小值 ,然后递增 ,至一定生长轮后大体稳定。从图
1看 ,在相同生长轮内 ,混交林赤松的木材基本密度
除第 24和 25生长轮外都比赤松纯林的高 。表 3为
两种不同林分人工林赤松木材基本密度的统计分析
结果 。从表 3看 ,赤松纯林中赤松木材的基本密度
平均值比赤松与沙松混交林的高 8.36%。经单因
第 29 卷 第 6 期 东 北 林 业 大 学 学 报 Vol.29 No.6
2001 年 11 月 JOURNAL OF NORTHEAST FORESTRY UNIVERSITY Nov.2001
DOI :10.13759/j.cnki.dlxb.2001.06.029
素方差分析 , F 值(32.086)大于 F(0.001)(12.015)。 两者在 0.001水平上差异显著。
表 1 标准地基本情况
标准地代号 坡位 坡度/(°) 坡向 林分种类 林分组成 林分密度/株·hm-2 土壤类型 土壤厚度/ cm
A 坡中 11 北向 人工林 赤松与沙 1 017 暗棕壤 A 0 0~ 3
松混交林A 1 3~ 4
B 4~ 19
BC 19~ 39
B 坡中 11 北向 人工林 赤松纯林 1 133 暗棕壤 A 0 0~ 3
A 1 3~ 4
B 4~ 22
BC 22~ 36
注:标准地 A 和B在同一等高线上相邻。
表 2 赤松样木基本情况
标准地
代 号
样木
代号
树龄
/ a
胸径
/ cm
树高
/m
材积[ 1]
/m3
第一枝
下高/m
含水率
%
A A1 32 19.40 15.13 0.193 4 8.81 179.41
A2 32 19.80 14.50 0.202 2 6.60 164.71
A3 35 19.50 11.85 0.195 6 4.66 180.00
A4 35 18.90 13.63 0.182 7 7.63 165.52
A5 35 19.60 14.75 0.197 8 8.20 159.28
B B1 32 15.50 14.10 0.110 9 7.90 162.79
B2 35 15.90 13.42 0.124 6 8.85 163.89
B3 35 16.30 14.60 0.131 7 7.10 152.46
B4 35 15.90 13.55 0.124 6 7.53 157.46
B5 35 15.90 13.26 0.114 2 5.95 164.29
图 1 不同林分赤松木材基本密度的径向变异
表 3 不同林分赤松木材基本密度的统计分析
林 分 平均值/ g·cm-3 标准差/ g·cm-3 变异系数%
混交林 0.408 0.022 5.39
纯 林 0.442 0.024 5.43
2.2 管胞形态特征的变
2.2.1 管胞长度
图 2为赤松与沙松混交林和赤松纯林中赤松木
材胸高处管胞长度的径向变异情况 。从图 2看 ,两
种不同林分的赤松木材管胞长度的径向变异规律基
本一致 ,且在绝大多数的相同生长轮 ,赤松与沙松混
交林的木材管胞长度比赤松纯林的长。
从表 4看 ,早材 、晚材和早晚材平均值的管胞长
度 ,混交林均比纯林略大一些 , 但两种林分相差不
大 。经单因素方差分析 ,上述 3种管胞长度 ,两者在
0.05水平上差异不显著 。
图 2 不同林分赤松木材管胞长度的径向变异
表 4 不同林分赤松木材管胞长度的统计分析结果
木材部位 林 分 平均值/mm 标准差/mm 变异系数%
早 材 混交林 2.997 0.702 23.42
纯 林 2.835 0.655 23.10
晚 材 混交林 3.185 0.730 22.92
纯 林 3.051 0.626 20.52
早晚材平均值 混交林 3.091 0.707 22.87
纯 林 2.943 0.634 21.54
2.2.2 管胞宽度
图 3为赤松管胞宽度的径向变异情况 。
图 3 不同林分赤松木材管胞宽度的径向变异
从图 3看 ,除第 16生长轮外 ,所有的相同生长轮
100 东 北 林 业 大 学 学 报 第 29卷
的管胞宽度 ,混交林的比纯林的明显大 ,且两种林分
的变异趋势基本一致 。表 5为两种不同林分的赤松
胸高处木材管胞宽度的统计分析结果。从表 5可见 ,
早材 、晚材 、早晚材管胞宽度平均值 ,混交林分别比纯
林大9.03%、5.75%和 7.56%。经单因素方差分析 ,
上述三种管胞宽度 ,两者在 0.001水平上差异显著。
表 5 不同林分赤松木材管胞宽度的统计分析结果
木材部位 林 分 平均值/μm 标准差/μm 变异系数%
早 材 混交林 42.303 3.712 8.77
纯 林 38.801 3.459 8.91
晚 材 混交林 33.182 1.892 5.70
纯 林 31.378 1.762 5.62
早晚材平均值 混交林 37.743 2.612 6.92
纯 林 35.090 2.526 7.20
2.2.3 管胞长宽比
图 4为管胞长宽比的径向变异情况 。
图 4 不同林分赤松木材管胞长宽比的径向变异
从图4可见 ,两种林分赤松木材管胞长宽比的变
异趋势基本一致。表 6为两种不同林分赤松木材管
胞长宽比的统计分析结果。从表 6看 ,早材 、晚材和
早晚材平均值的管胞长宽比 ,两种林分很接近 ,但混
交林均比纯林的略小一些。人工林赤松木材基本密
度及管胞形态特征与天然林[ 4]的变化趋势一致 ,但出
现各种特征稳定的时间要比天然林早得多。至于混
交林赤松的木材密度比纯林小 ,可能是因为混交林赤
松木材的细胞壁厚度比纯林的薄 ,胞腔直径比纯林的
大所致 。管胞长度和宽度混交林的均比纯林的大的
原因 ,可能是由于混交林所产生的混交效应加快木材
形成层的纵向和垂周方向的分裂速度所致 。
表 6 不同林分赤松木材管胞长宽比的统计分析结果
木材部位 林 分 平均值 标准差 变异系数%
早 材 混交林 70.199 13.245 18.87
纯 林 72.264 12.962 17.94
晚 材 混交林 95.164 17.905 18.81
纯 林 96.473 16.742 17.35
早晚材平均值 混交林 81.112 14.869 18.33
纯 林 83.040 14.207 17.11
3 结论
经单因素方差验证 ,两种不同林分赤松的木材基
本密度在0.001水平上差异显著 ,且赤松纯林中木材的
基本密度平均值比赤松与沙松混交林的高 8.36%。
经单因素方差验证 ,两种不同林分赤松木材的
管胞长度和管胞长宽比差异不显著 ,但赤松与沙松
混交林中赤松木材的管胞长度比纯林的略大一些 ,
而管胞长宽比则相反;两种不同林分赤松的管胞宽
度在 0.001水平上差异显著 ,且赤松与沙松混交林
中赤松木材早材 、晚材 、早晚材平均值的管胞宽度比
赤松纯林分别大 9.03%、5.75%和 7.56%。
参 考 文 献
1 金春德.吉林省延边天然赤松一元立木材积表的编制.延边农学
院学报 , 1996(4):222~ 227
2 金春德 ,刘继生 ,张鹏 ,等.赤松木材管胞形态特征及密度的变异
规律.东北林业大学学报, 2001 , 29(6):96~ 98
3 徐有明.油松木材基本密度的变异.华中农业大学学报 , 1991(3):
281~ 285
4 金春德 ,王成 ,金玉善 ,等.天然林赤松木材材质变异规律的初步
研究.东北林业大学学报, 2000 , 28(1):39~ 42
101第 6 期 金春德等:不同林分赤松木材密度及管胞形态特征的变异