全 文 ：第 2期 总第 19期
X X ) 2(年 6月
云 南 林 业 科 技
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蓝按 、 直干按木材纤维长度在株内的变异
李淡清 , 刘金凤
(云南省林业科学院 , 云南 昆明 6义曰又 )
张必福 , 高永能
(云南省澄江县林业局 , 云南 澄江 砧 2义幻
摘要 : 对 30 株蓝按 、 36 株直干按胸高圆盘上不同方向 、 年龄及树干不同高度的木材纤维长度所作的测定分析表
明 : 两树种株内木材纤维在不同方向的差异不显著 , 年龄间 、 高度间的差异极其显著 (尸 < 0 . 0 1 ) 。 在 1 年生
以前 , 纤维长度随年龄的增长几乎是直线上升 , 其变异可用对数曲线描述 。 纤维长度以胸高圆盘的平均值最短 ,
其次为树高的 314 处 , 树干中部纤维较长 。 2年生与主伐时 ( 8 年 ) 的纤维长度相关极显著 (达 0 . 01 水平 ) 。 两树
种间纤维长度差异均极其显著 , 区组间差异却不显著 。 蓝按家系间差异显著 (尸 < 0 . 05 ) , 直干按家系间差异却
不显著。
关键词 : 蓝按 ; 直干按 ; 纤维长度 ; 株内变异
中圈分类号 : g 卯 . 3 ;9 阶81 . 1 文献标识码 : A 文章编号 : 1X() 7 一 3353 ( 2X( X) ) 似 一 以刀8 一 05
蓝 按 ( 乙叱诚冲如 沙 bu及“ ) 、 直 干 按 ( E .
砌女倪几司 都是重要的工业纤维树种 , 主要用于造
纸和制人造纤维 。 其纤维长度在主要栽培的按树
中 , 名列前茅3[, 4,9 ’ 9 ] , 甚至超过白桦 8[] , 但不及毛
白杨圈 。 纤维长度对纸张和人纤浆的质量都有很
大影响 。 纤维长度不仅因树种 、 种源 、 家系 、 个
体 、 无性系不同而不同 , 就是同一株树内因部位不
同也相差甚大 。 本文是继这两个树种子测林纤维长
度的变异研究 5[] 之后 , 对株内变异进行分析 。
0
.
7 r 处取样 。
样品用硝酸加抓酸钾离析 , 在显微投影仪上测
量纤维长度 , 每样品测 32 次 , 并换算为实际长度 。
l 材料和方法
1 9 8 年对澄江按树种子园进行改 良性疏伐时
( 12 年生 ) , 在不同的立地条件内 , 由蓝按中选出 4
个区组 , 直干按 5 个区组 , 每树种从其中各选出 5
个家系 , 每家系在各区组中各抽 1株 。 然后再随机
从蓝按中选 10 株 , 直干按中选 1 株作样木 。 这
样 , 蓝按共有样木 30 株 , 直干按有 36 株 。 伐倒样
木 , 测量树高 ( H ) , 分别在树干的 全. 3m 、 114 H 、
Z14 H 和 314 H 处截取圆盘 。
在胸高圆盘上从东 、 南 、 西 、 北 4 个方向分别
在第 2 、 5 、 8 和 n 年生年轮处采集样品 , 测定其
纤维长 。 114 H 、 Z14 H 及 314 H 处的圆盘 , 仍从短径
2 结果与分析
2
.
1 径向变异
木纤维的径向变异包括不同方向和不同年龄间
的差异两个方面 。
两树种在东 、 西 、 南 、 北 4 个方向的纤维长度
都很接近 , 差异不显著 (表 1 ) , 不仅平均值是这
样 , 分别对各龄阶 (为龄级下的年龄段 , 本研究龄
阶为 3 年 ) 的方向差异作方差分析 。 所有的 F 值
都 < 1。
两树种各龄阶间纤维长度 极其显著 ( 尸 <
0
.
0 1)
, 经多重比较 , 各相邻的龄阶 (即 2 年与 5
年 , 5 年与 8年 , 8 年与 1 年 ) 间的差异都极显著
( 尸 < 0 . 0 1 ) 。 图 1和图 2 直观地反映了这两个树种
不同年龄和不同方向间纤维长度的变化情况 , 两树
种各龄阶的纤维长度十分相近 , 生长趋势也很一
致 , 用这些数据画出折线图 , 两条线几乎重合 , 故
在图 3 中仅以蓝按的数值作图。
, 收稿日期 : 19 99 一 1 一 26
墓金项目 :本研究为云南省应用基础研究基金 (盯Q万 SM )资助的 “ 蓝按 、直干按木材密度和纤维长度遗传变异研究 ” 的第二部分。
DOI : 10. 16473 /j . cnki . xbl ykx1972. 2000. 02. 002
第2 期 李淡清等 :蓝按 、 直干按木材纤维长度在株 内的变异
表 1蓝按 、 直干按木材纤维长度方差分析
动一s )( 3变异来源方位间
年龄间
高度间
个体间
家系间
区组间
注 :
一一一迢述已互少丝幽工一一均方 (动F 值
直干按 ( E. ”妇凌成 i
均方 (F 值
1 1X )(
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36 ( 3)
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.
78 ( 4)
朴 书 、 谷 苦 , 分别表示差异在 0 .肠 、 .0 01 、 .0 0 1水平上显著 , NS 表示不显著。
图 1 蓝按不同年龄和方位的纤维长度 图 2 直干按不同年龄和方位的纤维长度
此研究试材年龄为 12 年 , 据测定的数据分析 ,
在此年龄范围内 , 纤维长度与年龄是吻合的直线关
系 , 两树种的 r 值都是 0 . 98 0 , 也就是说 , 在此
年龄段内 , 纤维长度随年龄的增长而急剧增长 , 尚
未达到 s俪。 所说的逐渐趋于相对平稳的阶段 l1[ 。
有报道说 , 蓝按纤维长度在 10 年生 时达到最
大值 , 然后逐渐下降 sj[ 。 王昌命等 z[] 对弥勒 13 一 16
年生及 10 年生蓝按的管胞 、 纤维管胞和纤维测定
结果 , 前者分别是 4 86 、 63 2 和 1 150 脚 , 后者为
65 7
、
828 和 1 4 0 脚。 这就是说 , 蓝按的纤维长度
在 13 年以后仍在缓慢增长 。 可 以认为 , 蓝按纤维
的径向变异呈对数曲线增长 , 而非抛物线式的变
化 , 即它属于 Pa sn h in 和 Zec uw 所划分的第 2 类 ,
而非第 3类 [川 。
依据有关资料和本研究所得数据绘出蓝按纤维
长度与年龄的关系图 , 并通过计算机模拟划出趋势
线 (图 3 ) 。 其关系 以对数曲线来描述 比抛物线模
式更符合客观实际 。
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图 3 蓝按纤维长度与年龄的关系
注 : XG 、 L、 W分别为广西化纤所 、 本文作者和王昌命依据研究数据绘出的关系图。
云 南 林 业 科 技 2X (刃 年
各龄阶纤维长度的相关系数 (表 2)显示 , 由
2 年生时的纤维长度来估测 1 年生时的纤维长度 ,
直干按比蓝按的可靠性更大些 ; 用 2 年生来预测 8
年生时的纤维长度 , 这两个树种的情况相近 。
各龄阶的纤维长度与胸径平均值都在 0 . 0 1水
平上相关 , 因为平均值是各龄阶的数值算出来的 ,
故任何一龄阶对胸高处的纤维长度都有很强的代表
性 。 8 年生与平均值的相关系数均在 0 . 8 68 以上 ,
即决定系数 > 0 . 75 以上 , 8 年生正好在 o . 7 r 处左
右 , 此处可说明平均值 75 % 以上的情况 。
衰 2 蓝按 、 直千按纤维长度各龄阶相关系数
龄阶 2
直干按36株优聊86脚0
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…
. 份 .
…
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蓝按30株
注 : 山耘脚商圆盘上纤维长的算术平均值 ; 当 f 二 30 时 , 0r 。 二 .0拐 。 , .0r 。 二 。 . 349 4 , 0r , 二 。 . 54 1;当 f 二 35 时 , 0r 。 二 0 .取 6 ,
0r 。 一= 0 . 3料 6 , 0r 二 二 0 . 5 18 9 。
2
.
2 木纤维的纵向变异
在树干不同高度 ,纤维差异长度差异都极其显
著 (见表 1 ) , 两树种都是胸高处的纤维 (办入)最短
(蓝按和直干按分别为 1 01 9 . 69 脚 和 1 0 8 . 49 脚 ) ;
其次是叭 H 处 (分别为 1 m 3 . 48 脚 和 1 05 6 . 73 脚 ) ;
中间部分的纤维较长 , 与马尾松等很多树种的情况
相同 , 与毛白杨等不太一致圈 。 但纤维最长的部
位 ,蓝按在 114 H 处 (达 1 137 . 4 9脚 ) , 直干按则在树
干的 112万 处 ( 1 1 15 . 加脚 ) 。
此次所采样木的平均高约 25 m , 办入 为树干取
样的最低部位 , 其纤维也最短 。 应当说明的是 :
助入是各龄阶的平均值 , 若以 o . 7 r 处 (约 8 年生 )
的纤维来比较 , 它与 314 H 处的长度很相近 。 不同
高度的纤维长与胸径 、 树高的相关关系 (表 3) 表
明 , 纤维长度的纵向相关不如径向密切 。
蓝按 的胸径 、 树高都与 而入 的纤维长度在
0
.
05 水平上相关 , 直干按则仅存在轻度的正相关 。
表 3 蓝按 、 直干按不同商度的纤维长度及树高 、 胸径间的相关系数
114 H Z 14 H 3 14 H
而入
114 H
Z14 H
314 H
H
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蓝按30株
注 : 以 表示胸高回盘处纤维长度的算术平均值 ; 当 f = 35 时 , 0r 10 二 .0 刀 4 6, 0r 仍 二 .0 36 4 , .0r 01 = 0 .4 18 2 ; 当 f 二 30 时 , r0 10 =
0
.
2肠 O , 0r 川 = 0 .洲 9 4 , 0r 01 = .0 朋 8 70
2
.
3 试验点间的变异
将种子园 8 年生的纤维长度与子测林 8 年生的
纤维长度作 F 检验 , 蓝按的 F 值为 76 . 12 , 直干按
F 值为 n .印 , 都极显著 。 这两处立地类型相同 ,
主要是经营强度不一样 。蓝按对经营措施的反应比
直干按更灵敏 , 这就是种子园蓝按的纤维长度无论
在哪个龄阶都与直干按相近甚至还稍微长一些的原
因 , 但通常情况下 , 直干按的纤维长度 比蓝按
长部〕 。 因此 , 提高经营强度可使蓝按的纤维长度
有很大的增长 。
第 2期 李淡清等: 蓝按 、 直干按木材纤维长度在株内的变异
3结论与讨论
3
.
1成 、 幼龄材的划分
成 、 幼龄材的划分可根据生长性状来划分 , 而
木材性状与生长性状的成 、 幼龄材过渡年龄并不一
致 , 甚至木材性状不同指标 (如纤维长度和密度 )
的过渡年龄也不一致 , 互不相关 l[] 。
根据对很多树种纤维 (或管胞 ) 长度增长的研
究 l[, 幻 , 纤维长度增长都符合 s 而。 规律 , 即从髓心
向外 , 管胞 (或纤维 ) 长度开始增长很快 , 达到一
定年龄之后增长逐渐缓慢或保持相对稳定 。 从急剧
增长到趋于相对稳定的年龄即为 、 成龄纤维的分界
点 。
所研究的两种树 , 从 O 一 12 年中各龄阶之间的
纤维长度差异都极显著 , 即纤维长度还在迅速增
长 , 未达到纤维细胞成熟的阶段 。 但培育的目标是
工业纤维林 , 又很速生 , 8 年即行主伐 , 工业上又
确实需要区分成 、 幼林纤维以便评价和利用 。
国际木材解剖学会规定的中级纤维长度标准是
o9
一 1溯脚 14 , , 此二种树 3 年生时即可达到其下
限 。 从生长发育来看 , 它们也是在 3 年生时大量出
现成熟叶 。 将纤维的成幼龄材分界点定在 3 年 , 对
培育和利用都比较恰当 。
根据两树种生长过程的数据 ;[] , 将 ` 3 年的木
材作为幼龄材 , 它们仅 占 8 年生时材积的 5 . 41 %
(蓝按 ) 和 5 . 31 % (直干按 ) , 比例很低 。
3
.
2 纤维长度的改良
从上面的分析看 , 对蓝按纤维长度的改良要比
直干按容易得多 。 蓝按纤维长度家系间差异显著 ,
胸高处的纤维长度与树高 、 胸径呈显著的正相关 。
选择纤维长的家系 , 用种子繁殖 , 下一代的纤维长
度就可得到改良。 从中再选择优良的个体进行无性
繁殖 , 效果就更为明显 , 在改 良生长性状 (胸径 、
树高 ) 的同时 , 其纤维长度也会得到较明显的改
良 , 反之亦然 。 直干按纤维长度在家系间差异不显
著 , 胸高处的纤维长仅与胸径呈轻度的正相关 , 改
良其纤维长 , 从家系上作选择意义不大 , 只有选择
优良的个体进行无性系繁殖才能取得明显的效果 。
但这两个树种的无性系繁殖极其困难 , 世界上尚未
取得突破性进展 t6] 。 改良其生长性状对纤维长度的
改良不明显 , 但不会产生负面影响 。
对此二树种 , 在 2 年生时 , 选择优良单株 , 对
主伐时 ( 8 年 ) 的纤维长度有明显的改良效果 。
3
.
3 采样和取样
采集样木的数量及其生长环境 、 生长势不同 ,
所得的研究结果也不一致 , 出现图 3 的情况是很自
然的 。 从任何一个方向的同一龄阶取样 , 用来比较
家系或个体间的差异都不会影响其结果 。
研究纵向变异不是从 1 . 3m 以上 , 按 Zm 区分
段来取样 , 而是按 H ax id 飞 等的方法 9[] 取样可减少
很大的工作量 , 对纵向变异的情况也有所了解 。 研
究结果表明 , 两树种的纵向变异情况和多数树种相
一致 。 但胸高处的纤维最短 , 是由于幼龄材也用来
计算平均值 , 若用 .0 7 r 处 ( 8 年生 ) 比较 , 它们
都与 3 14 H 处很接近 。
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(下转 14 页 )
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