全 文 ：不同种源思茅松人工林林木干材管胞
形态特征的差异研究＊
李灵艳 1 , 刘云彩2 , 冯　弦 2 , 刘永刚 2
(1.昆明理工大学 , 云南　昆明 650093; 2.云南省林业科学院 , 云南　昆明 650204)
摘要:对思茅 、 墨江 、 镇沅 、 景谷 、 宁洱 5个种源 13年生的思茅松人工林林木干材管胞的形态特征进行了显微
观测并对其的差异作了分析研究。结果表明:5个种源间的思茅松人工林其林木干材各年轮的管胞长度 、 宽度 、
长宽比在 F
0.05水平上差异不显著 , 在种源选择时可不考虑管胞形态特征等因子的影响;从其干材管胞长度和长
宽比上看均符合造纸材的要求;种源内和种源间 , 其林木干材各管胞的形态特征值与年龄都有很好的相关性 ,
由此建立了相应的回归方程 , 其回归效果较理想。
关键词:种源;思茅松人工林;林木干材;管胞形态特征
中图分类号:S791.24　　文献标识码:A　　文章编号:1672-8246 (2009) 02-0062-05
MorphologicalCharacteristicsofTracheidinTimberofPinuskesiyavar.
langbianensisofDifferentProvenances
LILing-yan1 , LIUYun-cai2 , FENGXian2 , LIUYong-gang2
(1.KunmingUniversityofScienceandTechnology, KunmingYunnan650093, P.R.China;
2.YunnanAcademyofForestry, KunmingYunnan650204, P.R.China)
Abstract:ThemorphologicalcharacteristicsoftracheidintimberofPinuskesiyavar.langbianensisoffivediferent
provenancesincludingSimao, Mojiang, Zhenyuan, JingguandPuerwerestudied.Theresultsimpliedthatthere
wasnosignicantdiferenceontracheidlength, widthandlength-widthratioofdiferentprovenancesat0.05 level.
Thetracheidmorphologicalcharacteristicscanbeignoredduringthecourseofprovenanceselection.Thetracheid
lengthandlength-widthratioalmeettherequirementofpaperwood.Themorphologicalcharacteristicsandtreeage
arecloselyrelated, theregressionequationisestablishedandwithgoodefect.
Keywords:provenance;Pinuskesiyavar.langbianensis;timber;morphologicalcharacteristicsoftracheid
思茅松 (Pinuskesiyavar.langbianensis)是云
南重要的速生用材树种 , 其生长快 , 适应性强 , 木
材材质优良 , 林木的产脂量较高 , 产出的松香和松
节油品质好 , 具有较高的生态 、 社会和经济价值 。
而思茅松人工林的培育是解决当前木材短缺矛盾的
必要措施。由于林木木材的管胞长度 、宽度等的变
化直接影响着该树种木材的物理力学性质 , 作建筑
结构用材的强度以及所生产的纸浆产品和实木制品
的性能 , 因此弄清不同种源的思茅松人工林林木木
材管胞形态的变异进而了解其木材材性的差异对思
茅松人工林的定向培育和高效合理利用其木材具有
重大意义 。本项研究通过对西双版纳普文试验林场
1993年定植的思茅松人工林林木木材的管胞形态
特征进行分析 , 以揭示思茅松不同地理种源间和种
　第 38卷　第 2期
　2009年 6月 　　　　　　　　　
西　部　林　业　科　学
JournalofWestChinaForestryScience　　　　　　　　　　
Vol.38　No.2　
June.2009　
＊ 收稿日期:2008-11-16
　　　基金项目:云南省科技攻关课题 (2004NG05-05)资助。
　　　第一作者简介:李灵艳 (1982-), 女 , 云南剑川人 , 硕士 , 主要从事生态学方面的研究。
　　　通讯作者简介:刘云彩 (1963-), 女 , 云南昆明人 , 高级工程师 , 硕士 , 主要从事森林培育方面的研究。
DOI :10.16473/j.cnki.xblykx1972.2009.02.005
源内其林木木材管胞形态特征的差异 , 而为思茅松
的育种 、营林培育和木材资源的合理利用提供科学
依据。
1　参试种源及试材的选取
不同地理种源思茅松人工林林木干材管胞形态
变异研究所用的试验材料取自普文林场 1993年营
造的不同地理种源的 13年生思茅松人工林 。该林
场位于西双版纳州北部 , 地理位置为东经 100°16′,
北纬 22°25′, 海拔高度 800 ～ 1 354m, 地貌以低山
丘陵为主。气候属热带季风气候 , 土壤属赤红壤 ,
包括黄色赤红壤 、赤红壤 、 粗骨性赤红壤 3个亚类
及少量河岸冲积土。其试材采集的时间为 2005年
12月 , 参试的种源为思茅 、 墨江 、 镇沅 、 景谷 、
宁洱 5个思茅松适生区的种源 , 在每个种源的思茅
松人工林内选取 3株标准木共 15株取其试材 , 分
别于标准木树高 1.3 m处取 1个 5 cm厚的树干木
材圆盘。
在所取的树干木材圆盘上 , 以其髓心为中心 ,
沿南北两个方向 (径向)按年轮分取试材 。把每
个年轮所取的试材劈成火柴棒大小的试样 , 采用
HNO3 -KClO法离析 , 在放大 100倍的显微投影仪
下测量木材的管胞长度和宽度 , 每个方向测 20个
管胞 , 求其平均值 。
2　结果与分析
2.1　不同种源干材管胞形态的差异
思茅 、 墨江 、 镇沅 、 景谷 、 宁洱 5个种源 13
年生的思茅松人工林其林木干材每一年轮管胞形态
特征的 F值如表 1。
表 1　5个种源 13年生的思茅松人工林其林木各个年轮干材的管胞形态特征 F值
Tab.1　FvalueofmorphologicalcharacteristicsoftestedP.kesiyavar.langbianensisprovenances
F值 年轮 /年
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
长度 F值 2.167 0.362 1.841 1.155 2.639 2.113 1.336 0.708 0.906 1.476 1.845
宽度 F值 0.305 0.095 1.212 0.225 0.363 1.474 0.593 1.175 2.615 0.129 1.034
长宽比 F值 0.380 0.894 0.742 0.614 0.951 1.486 0.716 0.607 2.012 1.192 1.419
注:因所取试材均为树高 1.3m处圆盘 , 年龄最大为 11年 , 与实际林龄 13年相差两年 , 为未取 0号 (干基处)圆盘所致 , 余下同。
图 1　不同种源的 13年生思茅松人工林林木干材管胞长度
随年龄增长的变化状况
Fig.1　VariationoftracheidlengthoftestedP.kesiya
var.langbianensisprovenances
2.1.1　管胞长度的差异
5个种源 13年生的思茅松人工林其林木干材
管胞长度随年龄增长的变异情况见图 1。从图 1可
看出 , 5个种源的变异趋势基本一致 , 其林木干材
的管胞长度都是随其年龄的增长从髓心向外逐渐增
加。从总体上看 5个种源中思茅种源的思茅松人工
林其林木干材随着年轮 (年龄)的增加 , 其管胞
长度呈现直线上升的趋势 , 中间波动较小 , 生长较
稳定 , 其干材管胞的长度均大于其他 4个种源。故
就纸浆用材而言 , 思茅种源是营造思茅松人工林用
的首选地理种源。
表 2　不同种源的 13年生思茅松人工林林木干材
管胞长度的统计分析
Tab.2　StatisticalanalysisoftracheidlengthoftestedP.kesiya
var.langbianensisprovenances
种源 平均值 /mm 标准差 /mm 变异系数 /%
景谷 1.792 702 0.052 0.83
墨江 1.811 784 0.190 10.50
宁洱 2.005 104 0.112 5.56
镇沅 1.991 374 0.115 5.75
思茅 2.068 843 0.285 13.76
63
　第 2期　　　　李灵艳等:不同种源思茅松人工林林木干材管胞形态特征的差异研究
表 2是不同种源的 13年生思茅松人工林林木
干材胸高部位的管胞长度的统计分析结果 。从表中
可以看出思茅种源的平均值略大于其他种源 , 其中
以思茅和景谷两种源之间的差异为最大。但经方差
分析验证 F值为 2.732, 小于 F0.05 (7.709), 说明
在 F0.05水平上 5个种源的 13年生思茅松人工林其
林木干材的管胞长度间无显著差异。
2.1.2　管胞宽度的差异
由图 2所反映的 5个种源 13年生思茅松人工
林林木干材管胞宽度的径向差异状况可以看出 , 5
个种源的干材管胞宽度随其年龄增长的变化趋势基
本一致 , 都是从髓心向外逐渐增加 , 其间略有波
动 , 且管胞的大小比较接近 , 其变化的斜率较小 ,
几乎趋于零 。
图 2　不同种源的 13年生思茅松人工林林木干材
管胞宽度的径向变化状况
Fig.2　VariationoftracheidwidthoftestedP.kesiyavar.
langbianensisprovenances
表 3　不同种源的 13年生思茅松人工林林木干材
管胞宽度的统计分析
Tab.3　StatisticalanalysisoftracheidwidthoftestedP.kesiya
var.langbianensisprovenances
种源 平均值 /μm 标准差 /μm 变异系数 /%
景谷 22.545 300 1.951 6 8.66
墨江 21.980 100 0.373 0 1.76
宁洱 23.526 520 1.888 0 8.03
镇沅 22.441 820 1.143 0 5.09
思茅 21.473 480 0.480 0 2.24
而从 5个种源的 13年生思茅松人工林林木干
材胸高部位管胞宽度的统计分析结果 (表 3)可以
看出 , 宁洱种源干材的管胞宽度比其他种源的大 ,
且与思茅种源的差异最大 , 为 9.56 %。但经方差
分析验证 , 其 F值为 3.331, 小于 F0.05 (7.709),
说明 5个种源的 13年生思茅松人工林林木干材的
管胞宽度在 F0.05水平上无显著差异。
2.1.3　管胞长宽比的差异
从图 3所反映的 5个种源 13年生思茅松人工
林林木干材管胞长宽比的变异情况可看出 , 5个种
源的思茅松人工林林木干材管胞长宽比随其年龄增
长的变化趋势基本一致 , 但由于管胞宽度的变化比
较稳定 , 所以长宽比的径向变异与管胞长度有相似
的规律 , 思茅种源的变化基本趋于线性 , 而且其干
材的管胞长宽比都大于其他种源 , 这可能是该种源
其干材的管胞比较长 , 而宽度又接近于其他种源的
缘故 。
图 3　不同种源的 13年生思茅松人工林林木干材管胞
长宽比的径向差异
Fig.3　Variationoflength-widthratiooftestedP.kesiyavar.
langbianensisprovenances
表 4　不同种源的 13年生思茅松人工林林木干材管胞
长宽比的统计分析
Tab.4　Statisticalanalysisoftracheidlength-widthratiooftested
P.kesiyavar.langbianensisprovenances
种源 长宽比值 标准差 变异系数 /%
景谷 79.390 91 4.965 6.25
墨江 81.671 21 7.099 8.69
宁洱 85.508 48 10.507 12.29
镇沅 70.452 09 29.976 42.55
思茅 95.704 47 10.554 10.03
5个种源 13年生思茅松人工林林木干材胸高
64
西　部　林　业　科　学 　　　　　　　　　　　　　2009年　
部位管胞长宽比的统计分析结果 (表 4)可以看
出 , 其思茅种源的干材管胞长宽比都大于其他种
源 , 其中与镇沅种源的差异最大 , 为 35.84%。经
方差分析验证 , 其 F值为 1.894, 小于 F0.05
(7.709), 说明 5个种源 13年生的思茅松人工林其
林木干材管胞长宽比在 F0.05水平上无显著差异 。
一般造纸用材要求木材的纤维长度在 0.90 ～
3.0mm(亚硫酸盐浆包装纸最好为 3 mm), 故其
木材管胞的长宽比要大于 35 ～ 40。综合以上 3个
管胞形态特征的统计分析结果 , 5个种源 13年生
思茅松人工林林木干材的管胞长度为 1.793 ～
2.069, 长宽比为 70.452 ～ 95.704, 都符合造纸用
材林的要求 。但从其变异系数上分析 , 思茅和墨江
两种源的思茅松人工林其林木干材管胞长度的变异
系数较大 , 分别为 13.76 %和 10.5 %, 而思茅 、
镇沅和宁洱 3种源的思茅松人工林其林木干材的管
胞长宽比的变异系数较大 , 分别为 10.03 %、
42.55 %和 12.29 %, 说明应该对其种源的思茅松
人工林进行木材材质的遗传改良 。
2.2　不同种源的干材管胞形态特征与年龄的回归
分析
为了能对不同种源 13年生思茅松人工林林木
干材管胞的各形态特征值的变异进行定量分析 , 将
各个种源 13年生思茅松人工林林木干材的管胞长
度 、 宽度 、长宽比与年龄 (轮龄)进行回归分析 ,
其回归方程均为对数曲线 , 见表 5、 表 6、表 7。
表 5　不同种源 13年生思茅松人工林林木干材管胞长度与轮龄的回归分析结果
Tab.5　Regressionresultoftracheidlengthandgrowthringofdiferentprovenances
种源 标准误差 回归方程 相关系数
景谷管胞长度 /mm 0.050 4 Lx=0.486 5ln(t/a) +1.018 6 0.991 4
墨江管胞长度 /mm 0.129 3 Lx=0.606 6ln(t/a) +0.846 6 0.965 1
宁洱管胞长度 /mm 0.123 5 Lx=0.649 1ln(t/a) +0.972 4 0.971 9
镇沅管胞长度 /mm 0.086 3 Lx=0.535 1ln(t/a) +1.14　　 0.979 6
思茅管胞长度 /mm 0.120 6 Lx=0.661 8ln(t/a) +1.015 8 0.974 1
表 6　不同种源 13年生思茅松人工林林木干材管胞宽度与轮龄的回归分析结果
Tab.6　Regressionresultoftracheidwidthandgrowthringofdifferentprovenances
种源 标准误差 回归方程 相关系数
景谷管胞宽度 /μm 0.758 1 Dx=1.907 6ln(t/a) +19.510 1 0.892 3
墨江管胞宽度 /μm 0.517 0 Dx=1.715 9ln(t/a) +19.25 0.933 7
宁洱管胞宽度 /μm 1.029 2 Dx=2.7ln(t/a) +19.23 0.899 7
镇沅管胞宽度 /μm 0.539 8 Dx=1.861ln(t/a) +19.480 8 0.938 1
思茅管胞宽度 /μm 0.783 8 Dx=1.504 2ln(t/a) +19.080 2 0.833 3
表 7　不同种源 13年生思茅松人工林林木干材管胞长宽比与轮龄的回归分析结果
Tab.7　Regressionresultoftracheidlength-widthratioandgrowthringofdiferentprovenances
种源 标准误差 回归方程 相关系数
景谷管胞长宽比 2.942 7 Bx=16.967 7ln(t/a) +51.447 4 0.976 5
墨江管胞长宽比 8.870 4 Bx=22.262 8ln(t/a) +45.528 7 0.891 8
宁洱管胞长宽比 6.939 6 Bx=19.275 5ln(t/a) +53.630 4 0.909 1
镇沅管胞长宽比 4.807 9 Bx=17.456 2ln(t/a) +60.309 3 0.943 7
思茅管胞长宽比 4.672 1 Bx=24.933 4ln(t/a) +55.861 4 0.972 7
从以上 3表的回归方程的回归分析结果可看
出 , 其相关系数 r都大于 0.8 , 各干材管胞的形态
特征值与轮龄 (年龄)的回归效果都比较理想 ,
说明其林木干材的管胞形态特征与年龄间有较强的
相关性 。
2.3　思茅松管胞形态径向变异
图 4, 图 5, 图 6是综合 5个种源 13年生思茅
松人工林其林木干材的管胞长度 、宽度 、长宽比随
年龄径向变化的回归曲线。
65
　第 2期　　　　李灵艳等:不同种源思茅松人工林林木干材管胞形态特征的差异研究
图 4　思茅松人工林林木干材管胞长度随年龄径向
变化的回归曲线
Fig.4　Regressioncurveoftracheidlengthvariedwithtreeage
图 5　思茅松人工林林木干材管胞宽度随年龄径向
变化的回归曲线
Fig.5　Regressioncurveoftracheidwidthvariedwithtreeage
图 6　思茅松人工林林木干材管胞长宽比随年龄径向变化
的回归曲线
Fig.6　Regressioncurveoftracheidlength-widthratio
variedwithtreeage
从此 3图可看出 , 各种源的思茅松人工林其林
木干材的管胞长度 、 管胞宽度 、管胞长宽比都是从
髓心向外呈现增加的趋势 , 也就是说在各种源思茅
松人工林的 13年生期间其林木干材的此 3个管胞
形态特征值都呈现随年龄的增加而增长的特点 , 其
林木干材管胞长度与年龄间的回归方程为 y=
0.587 8Ln(x)+0.998 7(R2 =0.969 1), 其林木干
材管胞宽度与年龄间的回归方程为 y=1.937 9Ln
(x)+19.31(R2 =0.917 4), 其林木干材管胞长宽
比与年龄间的回归方程为 y=20.174Ln(x)+
53.369(R2 =0.946)。
3　结论
(1)景谷 、墨江 、 宁洱 、 镇沅 、 思茅 5个种
源 13年生的思茅松人工林其林木干材的管胞长度 、
宽度 、长宽比等 3个形态特征值都是从髓心向外逐
渐增加 , 即随林木年龄的增长而增加。从其管胞长
度值和长宽比值上看都符合造纸材的要求。但思茅
种源的思茅松人工林其林木干材管胞长度和长宽比
均大于其他种源 , 是营造思茅松纸浆用材林的首选
种源 。
(2)5个种源间各年轮的管胞长度 、 宽度和长
宽比在 F0.05水平上差异均不显著 , 因此 , 在进行
木材材质的遗传改良时可不用考虑种源间管胞形态
特征的差异。但思茅和墨江两个种源的思茅松人工
林其林木干材的管胞长度以及思茅 、 镇沅和宁洱 3
个种源的思茅松人工林其林木干材的管胞长宽比的
变异系数较大 , 说明应在其思茅松人工林内进行木
材材质的遗传改良 。
(3)对 5个种源 13年生思茅松人工林林木干
材管胞 3个形态特征值的变化状态的分析结果表
明 , 其种源内和种源间林木干材管胞形态特征与年
龄之间的回归方程均为对数曲线 , 回归效果较理
想 , 说明思茅松人工林其林木干材的各管胞形态与
年龄间都具较强的相关性。
参考文献:
[ 1]徐有明 ,邹明宏 ,唐万鹏 , 等.火炬松种源木材管胞
特征值的差异分析 [ J] .南京林业大学学报(自然科学版),
2002, 26(5):15-20.
[ 2]李思广 ,付玉嫔 ,蒋云东 , 等.40个高产脂思茅松无
性系的松脂化学组成特征 [ J] .西部林业科学 , 2008, 37(2):
61-65.
[ 3]蒋云东 ,李思广 , 何　俊 , 等.思茅松人工幼林留阔
抚育方式的试验研究 [ J] .西部林业科学 , 2006, 35(1):18-
22.
[ 4]刘永刚 ,冯　弦 , 刘云彩 , 等.思茅松人工林胸径断
面积生长特点与初始抚育间伐期的确定 [ J] .西部林业科学 ,
2007, 36(2):33-37.
66
西　部　林　业　科　学 　　　　　　　　　　　　　2009年