全 文 : 林业科技开发 2009年第 23卷第 4期 63
大花序桉木材顺纹抗压强度变异研究
陈健波 1 ,项东云1 ,张照远 1 ,徐建民 2 ,阚荣飞3
(1.广西林业科学研究院 , 南宁 530001;2.中国林业科学研究院热带林业研究所;3.临沂市林业局林业检测规划站)
摘 要:以 18 a生的 11个大花序桉种源木材为研究对象 ,分析了种源间 、单株间 、树干高度上的木材顺纹抗压强度
的变异情况 ,结果表明 , 大花序桉部分种源间 、株间及高度间木材顺纹抗压强度均有显著差异 , B85号种源的顺纹抗
压强度最大 ,为 83.4 MPa;12195号种源的最小 , 为69.8 MPa,并显著小于 B85、17008等 6个种源。各种源木材顺纹
抗压强度沿树干高度的变化并不相同 ,有的呈递增趋势 , 有的呈递减趋势 , 有的先增后减 ,有的先减后增。因此 , 在
种源选择基础上 ,应进一步进行单株选择 , 以便在更大程度上提高大花序桉木材顺纹抗压强度改良效果。大花序
桉种源木材顺纹抗压强度和树高 、胸径等生长性状相关性不明显 ,可相互进行独立改良 ,因而可望同时获得生长快
和木材顺纹抗压强度高的改良成效。
关键词:大花序桉;种源;顺纹抗压强度;变异
StudiesonLongitudinalCompresiveStrengthVarianceofEucalyptuscloeziana∥CHENJian-bo, XIANG
Dong-yun, ZHANGZhao-yuan, XUJian-min, KANRong-fei
Abstract:Byanalyzingthelongitudinalcompressivestrengthofwoodintheprovenances, individualsanddiferenttree
heightsof11 provenances18 yearsoldEucalyptuscloeziana, theresultsshowedthatmostofthemweredifferentsignificant-
ly.Onthelongitudinalcompressivestrengthbetweendifferentprovenances, theB85wasthelargestamongallthemateri-
als, whichwas83.4MPa.The12195 wasthesmalest, only69.8MPa, whichwassignificantlylessthanthatoftheother
sixprovenancessuchasB85, 17008etc.Thestrengthvariancealongthetreeheightwasvarietytoo.Therefore, inorderto
havethebeterefectsonimprovementonthelongitudinalcompressivestrengthofE.cloeziana, itshouldbeselectedondif-
ferentindividualsbasedontheprovenances.Therewerenoobviouscorrelationsbetweenthelongitudinalcompressive
strengthandthegrowthoftreeheightanddiameteratbreastheight(DBH), itcouldbeimprovedindependently.Sowe
couldimproveonthegrowthandthelongitudinalcompressivestrengthofE.cloezianaatthesametime.
Keywords:Eucalyptuscloeziana;Provenances;Longitudinalcompressivestrength;Variance
Author saddress:GuangxiForestResearchInstitute, 530001 Nanning, China
收稿日期:2009-03-12 修回日期:2009-04-01
基金项目:国家 “十一五 ”科技支撑计划专题 “高产优质桉树速生材树
种新品种选育 ”(2006BAD01A1504);“十五 ”广西林业科技项目 “桉
树中 、大径材良种与高产栽培模式研究 ”(林科字 [ 2002]第 15号)。
第一作者简介:陈健波(1965-),男 ,高级工程师 ,主要从事树木育种
与栽培技术研究。 E-mail:cjbgfri@163.com
大花序桉(Eucalyptuscloeziana)为桃金娘科伞房
属树种 ,自然分布于澳大利亚 ,我国于 1972年引种大
花序桉 。广西东门桉树林项目 1983年从澳大利亚引
种大花序桉 , 3.5 a生时年平均蓄积生长量达 20 ~ 22
m3 /hm2 , 1989年对 10多个种源进行了造林测试 。广
西已把大花序桉作为锯材树种进行研究 , 2004年广
西林科院建立了有 100多个家系参与测试的家系试
验林。大花序桉与巴西著名的 “象牙色木材 ”十分相
似 ,因而被认为是自然界的高贵木材。在巴西 ,树龄
为 20 ~ 22 a、胸径 17 ~ 40 cm的大花序桉被主要用来
生产锯材[ 1] 。
大花序桉作为硬木树种 ,材性是其不可缺少的研
究内容。 Bootle[ 2]测得大花序桉成熟材的气干密度
约为1 000 kg/m3。罗玉华 [ 3]对 12 a生大花序桉 4个
家系的木材表面性状进行了研究 ,分析了家系间 、株
间 、树高方向 、心边材的变异。江泽慧等[ 4]对大花序
桉进行了吸声性能的研究 ,认为大花序桉板材的厚度
影响其吸声性能。周少英等 [ 5]对广西东门林场大花
序桉木材干缩特性及变性特性进行了研究 。姜笑梅
等 [ 6]对16 a生大花序桉的木材解剖 、物理力学性质进
行了不同树干高度 、不同径向位置以及同一高度的南
北向的研究。
对大花序桉木材性质的研究 ,主要集中于木材密
度 、纤维特性 、木材干缩性 、吸声性等物理性质上 ,而
对力学性质顺纹抗压强度的研究则较少。顺纹抗压
强度是指在短时间内沿木材顺纹方向缓缓施加压缩
荷载时 ,木材所能承受的最大能力 ,它是木材作为结
构和建筑材料中至关重要的力学性质。根据木材的
顺纹抗压强度可求得容许应力 ,用于选择诸如坑木 、
应用研究
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支柱 、桩木等各种受压构件的重要指标。本文以大花
序桉木材为对象 ,研究了其种源间 、株间以及不同树
干高度顺纹抗压强度的变异规律 ,为大花序桉木材材
性改良提供参考依据 。
1 材料与方法
1.1 试验材料
选择样木的林分为在广西东门林场 1989年建立
的大花序桉种源试验林 ,共有 11个种源参试 ,其中
10个种源从大花序桉原产地澳大利亚引进;另外 1
个为次生种源(种源号 D47),采自东门林场 ,为原卡
特威尔(原种源号 B47)种源的自由授粉子代 , 11个
种源基本情况见表 1。
表 1 大花序桉种源基本情况
种源号 种源地 纬度 S 经度 E
B47 CARDWELL(QLD) 18°20′ 146°10′
14127 SOUTHOFRAVENSHOE 17°43′ 145°29′
B85 EASTOFWATSONVILLE 17°23′ 145°19′
14425 GYMPIE 26°10′ 152°48′
17008 SF393WOONDUM 26°14′ 152°50′
12196 BLACKDOWNTABLELAND 23°44′ 149°07′
14427 STONEYCREEKRD, BLACKDOWNTABLELAND 23°48′ 149°01′
B82 SOUTHEASTCORNEROFEUNGELLAHOLDING(QLD) 21°15′ 148°25′
B55 SF28 MONTO 25°00′ 151°00′
12195 HUNGRYHILLS, EIDSVOLD, SOUTHOFMONTO 25°18′ 151°22′
D47 DONGMENSTATEFORESTFARM, GUANGXI 22°23′N 107°30′E
试验样木按照 GB/T1927-1991《木材物理力学
试材采集方法》的有关规定于 2007年 6月从上述试
验林中采集 ,每个种源抽取 5株平均木作为样木 , 11
个种源 ,共 55株。
样木伐倒后 ,在从离地 1.3m处起每隔 2 m截取
木段 ,共取 3段 , 第 1段 1.3 ~ 3.3 m, 第 2段 5.3 ~
7.3m,第 3段 9.3 ~ 11.3m。经干燥后 ,按 GB1928-
91《木材物理力学试验方法 》的规定制作试样。
1.2 测定方法
顺纹抗压强度按照 GB1935-91所规定的方法采
用 SANS型微机控制电子万能试验机测定 。
1.3 统计与分析方法
各测定性状的平均值 、标准差和变异系数采用
EXCEL软件处理 , 对于各主要研究性状的方差分
析 、多重比较 、性状间的相关性分析 ,采用 SPSS8.0
软件进行处理。
2 结果与分析
2.1 顺纹抗压强度在种源间的变异
11个大花序桉种源木材顺纹抗压强度平均值为
69.79 ~ 82.28 MPa,其中 12195种源的顺纹抗压强度
值最小 , 17 008种源的顺纹抗压强度值最大;各种源
的变异系数为 3.66% ~ 12.57%,种源 B47的变异最
小 ,该种源的顺纹抗压强度最大值 81.96 MPa,最小
值 75.07 MPa,两者相差 6.89 MPa;种源 12195的变
异最大 ,该种源的顺纹抗压强度最大值 79.23MPa,
最小值 60.34 MPa,两者相差 18.89 MPa;其他 9个种
源的变异系数均在 10%以下(表 2)。
表 2 11个大花序桉种源木材顺纹抗压强度值及其变异系数
种源号 平均值 /MPa变异系数 /% 最小值 /MPa 最大值 /MPa
B47 80.28 3.66 75.07 81.96
B55 75.51 5.99 71.59 83.04
B82 77.91 9.45 70.36 90.10
B85 83.45 4.54 80.06 88.90
12195 69.79 12.57 60.34 79.23
12196 80.19 9.67 70.94 90.37
14127 76.99 7.94 67.53 84.67
14425 77.19 7.75 70.17 85.47
14427 80.11 6.30 73.21 85.61
17008 82.28 6.76 77.04 90.41
D47 81.30 4.97 75.95 86.20
方差分析表明 ,种源间的顺纹抗压强度有显著差
异(表 3)。邓肯多重比较显示 ,这种差异主要存在于
种源 12195与 14427、12196、B47、D47、17008、B85这
6个种源间 ,前者的顺纹抗压强度显著小于后面 6个
种源的顺纹抗压强度 , 但与 B55、 14127、 14425、B82
种源差异不显著。此外 ,除了种源 12195外 ,其余 10
种源间的顺纹抗压强度差异不显著(表 4)。
表 3 大花序桉种源顺纹抗压强度方差分析
变异来源 自由度 平方和 均方 F值 P值
种源间 10 720.84 72.08 2.08* 0.047
误差 44 1 522.47 34.60
总和 54 2 243.31
注:当 P值≤0.05时 ,差异显著;“*”表示差异显著。
表 4 大花序桉种源间顺纹抗压强度邓肯多重比较结果
种源号 顺纹抗压强度 /MPa 邓肯比较结果(5%水平)
12195 69.79 b
B55 75.51 ab
14127 76.99 ab
14425 77.19 ab
B82 77.91 ab
14427 80.11 a
12196 80.19 a
B47 80.28 a
D47 81.30 a
17008 82.28 a
B85 83.45 a
注:有相同字母者表示它们之间差异不显著 ,反之则显著。
2.2 顺纹抗压强度在株间的变异
分别不同种源 ,分析了同种源不同株间的顺纹抗
应用研究
林业科技开发 2009年第 23卷第 4期 65
压强度差异程度 ,结果如表 5所示。不同种源其株间
的差异程度不同 , 11个种源中有 3个种源的单株间
顺纹抗压强度有极显著差异 , 它们分别是 12195、
14127和 14425种源;另有 2个种源的单株间顺纹抗
压强度有较显著差异 ,它们是种源 B82和 12196;其
他 6个种源的单株间顺纹抗压强度没有显著差异 。
这与前面的种源内变异系数的结果相吻合 ,即变异系
数大的种源 ,其株间顺纹抗压强度差异显著 ,反之不
显著。
表 5 各种源单株间及树干高度间顺纹抗压强度方差分析结果
种源号 变异来源 自由度 离差平方和 均方 均方比 Sig.
12195
14127
B82
12196
D47
B85
B55
14425
14427
B47
17008
单株间 4 923.94 230.99 15.64** 0.001
高度间 2 95.23 47.61 3.22* 0.094
单株间 4 448.65 112.16 7.16** 0.009
高度间 2 364.15 182.08 11.62** 0.004
单株间 4 650.92 162.73 3.05* 0.084
高度间 2 71.70 35.85 0.67 0.538
单株间 4 721.55 180.39 2.96* 0.089
高度间 2 11.01 5.50 0.09 0.914
单株间 4 195.90 48.97 2.18 0.161
高度间 2 25.78 12.89 0.57 0.585
单株间 4 172.42 43.11 2.47 0.129
高度间 2 58.06 29.03 1.66 0.249
单株间 4 245.68 61.42 2.54 0.122
高度间 2 3.49 1.75 0.07 0.931
单株间 4 429.58 107.40 10.46** 0.003
高度间 2 47.93 23.97 2.33 0.159
单株间 4 305.37 76.34 2.04 0.182
高度间 2 29.62 14.81 0.40 0.686
单株间 4 103.25 25.81 1.39 0.320
高度间 2 150.87 75.43 4.06* 0.061
单株间 4 370.84 92.71 1.17 0.394
高度间 2 103.62 51.81 0.65 0.547
注:“** ”表示差异极显著(P≤ 0.01);“*”表示差异较显著(0.05
2.3 顺纹抗压强度沿树干高度上的变异
从表 5可知 ,同种源内树干高度间 ,有的种源树
干高度间的顺纹抗压强度差异显著 ,有的则不显著 。
高度间差异显著的种源仅有 14127号 ,高度间差异较
显著的种源有 12195和 B47共 2个种源 ,其余 8个种
源的树干高度间的顺纹抗压强度均没有显著差异。
从表 6各种源树干高度的顺纹抗压强度值及其
曲线来看 ,各种源的变化方向并不相同 ,沿树干高度
方向顺纹抗压强度的变化有的种源呈递增趋势 ,有的
种源呈递减趋势 ,有的种源先增后减 ,有的种源先减
后增。呈递增趋势的种源有 12195、14425、B47、B82、
D47其 5个 ,呈递减趋势的种源仅 17008一个 ,呈先
增后减的种源有 12196、14127、14427、B85共 4个 ,呈
先减后增的种源仅 B55一个。
表 6 大花序桉各种源不同树干高度顺纹抗压强度 /MPa
种源号 1.3 ~ 3.3m 5.3~ 7.3m 9.3 ~ 11.3m
12195 66.27 71.10 72.01
12196 79.42 81.38 79.77
14127 70.18 81.67 79.13
14425 75.34 76.62 79.60
14427 79.12 82.10 79.11
17008 85.18 82.85 78.81
B47 77.50 78.62 84.72
B55 75.48 74.94 76.12
B82 75.00 78.46 80.27
B85 80.80 85.50 84.06
D47 80.04 80.74 83.11
2.4 顺纹抗压强度与生长性状相关分析
各性状间的相关关系与遗传改良方案的制定 、改
良方法的选择有较大关系。如果两性状之间是正相
关 ,选择了一个性状 ,另一性状也会同时得到改良。如
果两个性状互相独立 ,或相关甚微 ,改良这一性状 ,对
另一性状影响不大 。若两性状间是较高的负相关 ,一
个性状的改良会导致另一性状的负向增益。因此 ,十
分有必要了解树木有关性状之间的相关性。现以大花
序桉各种源的树高 、胸径 、单株材积和顺纹抗压强度的
平均值作为分析数据(见表 7),对顺纹抗压强度与树
高 、胸径 、单株材积生长性状进行相关分析 ,结果发现
大花序桉种源木材顺纹抗压强度与树高呈正的弱相关
关系 (r=0.149),与胸径呈负的弱相关关系 (r=
-0.118),而与单株材积几乎不相关(r=0.021),说明
大花序桉种源木材顺纹抗压强度与生长性状是相互独
立的性状 ,单独进行顺纹抗压强度选择不会明显影响
生长性状的改良;反之 ,单独进行树高 、胸径或单株材
积选择也不会对顺纹抗压强度改良有明显影响 ,可单
独对顺纹抗压强度或生长性状进行改良。
表 7 大花序桉种源生长性状与顺纹抗压强度统计结果
种源号 胸径 /cm 树高 /m 单株材积 /m3 顺纹抗压强度 /MPa
B47 22.5 26.2 0.469 79 80.28
B55 24.1 24.6 0.491 35 75.51
B82 24.4 23.6 0.478 38 77.91
B85 21.4 24.2 0.389 33 83.45
12195 23.2 24.7 0.461 54 69.79
12196 24.5 25.1 0.518 88 80.19
14127 22.4 26.7 0.475 86 76.99
14425 21.9 25.1 0.425 16 77.19
14427 22.8 24.4 0.439 67 80.11
17008 22.7 24.8 0.445 32 82.28
D47 25.2 28.4 0.635 86 81.3
平均值 23.2 25.3 0.475 56 78.64
3 结 论
(1)大花序桉部分种源间木材顺纹抗压强度有
极显著差异 ,同种源单株间的木材顺纹抗压强度差
异有的种源差异显著 ,因此对大花序桉进行种源选
应用研究
66 林业科技开发 2009年第 23卷第 4期
择及对部分种源进行单株选择均可获得较好的改
良效果 。
(2)大花序桉木材顺纹抗压强度沿树干高度变
化随种源的不同而不同 ,高度间部分种源差异显著 ,
部分种源没有显著差异。在沿树干高度变化上并不
一致 ,共有 4种变化趋势:递增趋势 、递减趋势 、先增
后减 、先减后增。
(3)大花序桉木材顺纹抗压强度与树高 、胸径 、
单株材积生长性状相关性不明显 ,单独对顺纹抗压强
度改良不会明显影响树高 、胸径等生长 ,同样单独对
树高 、胸径等生长性状改良而不会明显影响顺纹抗压
强度的改良 ,因而可望选择到生长快 、木材顺纹抗压
强度高的优良种源和单株 。
参考文献
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[ 6]姜笑梅 ,叶克林 , 吕建雄 , 等.中国桉树和相思人工林木材性质与
加工利用 [ M] .北京:科学出版社 , 2007.
(责任编辑 葛华忠)
纤维素酶辅助提取银杏叶总黄酮的工艺条件
丁兴红 ,孙杰 ,喻治霞 ,罗丽琴 ,高燕 ,吕乙铖
(浙江中医药大学 ,杭州 310053)
摘 要:研究了纤维素酶辅助提取银杏叶总黄酮工艺条件。对银杏叶粒径 、纤维素酶用量 、酶解时间进行单因素
考察 ,根据单因素考察结果设计正交试验 , 以总黄酮得率为指标确定适宜的正交试验参数:银杏叶细粉 100目 、纤
维素酶用量 30 FPIU/g银杏叶 、酶解时间 50 min,该工艺条件下银杏叶总黄酮提取得率为 2.51%, 与未添加纤维素
酶相比 ,总黄酮得率增加了 54.93%。
关键词:银杏叶;总黄酮;纤维素酶;提取
StudyontheCelulase-assistantExtractionofTotalFlavonoidsfromLeavesofGinkgobiloba∥DING
Xing-hong, SUNJie, YUZhi-xia, LUOLi-qin, GAOYan, Lǜ Yi-cheng
Abstract:InordertostudythefactorsaffectedtheyieldoftotalflavonoidsextractedfromleavesofGinkgobilobabyusingcel-
lulase-assistantextraction(EAE)technology, thesinglefactorexperimentswereconducted, inwhichtheeffectofparticle
size, extractiontimeandcellulaseamountontheextractionwasstudiedrespectively.Basedontheexperimentsabove, the
particlesize, extractiontimeandcelulaseamountusedwereselectedasthefactorsfortheorthogonalexperimentstofindout
theoptimumoperatingconditionsfortheEAEoftotalflavonoidsextractedfromG.bilobaleaves.Theresultsoforthogonalex-
perimentsshowedthattheoptimumoperatingconditionswereasfollows:theextractedparticlesizeusedwasbetween150 ~
180 μm, theaddedamountofcellulasewas30 FPIU(FilterPaperInternationalUnits)/g(Ginkgobilobaleavesresidue),
andthecellulaseextractiontimewas50 min.Usingthementionedoptimumconditions, thetotalflavonoidsextractedwas
2.51% andincreasedby54.93%, comparedwiththenon-usingthecelulase-assistanttechnology.
Keywords:LeavesofGinkgobiloba;Totalflavonoids;Cellulase;Extraction
Author saddress:ZhejiangChineseMedicalUniversity, 310053Hangzhou, China
收稿日期:2009-05-11 修回日期:2009-05-26
基金项目:浙江省教育厅基金项目 “多目标协同优化双向发酵温莪术
代谢调控机理的研究 ”(编号:67307118);2008年度浙江省新苗人才
计划项目 “里氏木霉 06发酵银杏叶提取新型活性单体的研究 ”(编
号:2008R40G2120041)。
第一作者简介:丁兴红(1978-),男 ,副教授 ,主要从事中药发酵工程
研究。 E-mail:honghaoya@gmail.com
银杏叶中主要活性生理物质有两类:黄酮类化合
物(flavonoids)和萜内酯化合物(ginkgolides),黄酮类
化合物具有极强的清除自由基能力和抗氧化能力 ,具
有良好的防治心血管疾病的功效 ,因而受到国内外的
广泛研究[ 1, 2] 。目前对银杏叶中总黄酮提取方法主
要有溶剂提取法 [ 3] 、微波提取法 [ 4] 和超临界流体萃
应用研究