全 文 ： 收稿日期: 1999-10-29
基金项目: 世界银行贷款项目“中国森林资源发展和保护”中“桉树速生丰产林培育技术的研究与推广”课题内容
作者简介: 陆钊华 ( 1974-) ,男,广东德庆人,研究实习员.
* 取样工作得到吴坤明先生和吴菊英女士的大力支持,样本请中国林科院木材所管宁先生分析,特致谢忱.
文章编号: 1001-1498( 2000) 04-0370-07
细叶桉和赤桉种源间材性变异研究*
陆钊华, 徐建民, 白嘉雨,周文龙
(中国林业科学研究院 热带林业研究所,广东 广州 510520)
摘要: 对海南岛乐东尖峰岭和琼海上土甬的 8年生细叶桉和赤桉共 15个种源(含刚果 12 号桉)的木
材进行了基本密度、纤维长度和宽度测定及分析。结果表明, 两树种的基本密度及纤维长度在种源
间均表现出显著差异, 纤维宽度差异较小, 变异大小排序:木材纤维长度> 基本密度> 纤维宽度。赤
桉的基本密度和纤维长度值较细叶桉更易受环境影响。不同种源的树皮厚度差异显著,不同方位间
的树皮厚度有差异, 北向最厚。种源间不同取样等分对纤维长度影响极显著, 径向距髓心越远的取
样部位纤维长度值越大。经综合比较,细叶桉 13544、14424 和赤桉 12187、14917、14918 为生长速度
与材性均优良的种源。
关键词: 细叶桉; 赤桉; 种源; 材性变异
中图分类号: S722. 7 文献标识码: A
国内外森林培育和利用的实践证明,以木材科学研究为基础, 方可实现林木定向培育和木
材充分、合理、高效的利用[ 1]。桉属( Eucalyp tus L′Herit )树种是世界三大造林树种之一,占全
世界人工造林面积的 15%。在我国,桉树主要用作纸浆纤维用材。为了满足不断增加的纸张需
求,除选育产量高、抗性好的桉树品种外,结合材性对桉树进行选育也是解决矛盾的重要途径。
细叶桉 ( E . teret icor nis Smith )、赤桉 ( E . camalduensis Dehuh. ) 与刚果 12 号桉 ( E .
12A BL )抗风力强, 生长迅速,已在海南大面积种植。而且,作为深根性树种, 其优异的抗风性
能更是培育桉树杂交新品种的良好亲本。在此对 8年生细叶桉 5个种源,赤桉 9个种源及刚果
12号桉的一个次生种源(视为细叶桉的一个变种[ 2] ,作为材性测定的数据分析参考)的木材基
本密度以及纤维性状进行了大量的测定,以探明细叶桉与赤桉两树种材性的差异性及变异,为
其良种综合选育提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 试验概况与材料来源
试验地分别位于海南省乐东县尖峰岭岭头和琼海市上土甬林场, 属原 ACIAR“澳大利亚阔
叶树种引种与栽培”国际合作项目试验林。林地概况及材料来源见表 1、2。
1. 2 试验方法
两片试验林中共采集 128个圆盘。采集方法为:在每一小区中选择生长正常的平均木,在
1. 3 m 处截取一个 5 cm 厚的圆盘, 每个试验点种源各取 4株。
林业科学研究 2000, 13( 4) : 370～376
Forest Resear ch
表 1 桉树树种/种源试验林地概况
地点 气候类型
年均
气温/
℃
极端
高温/
℃
极端
低温/
℃
年降
雨量/
mm
年蒸
发量/
mm
相对
湿度/
%
土壤
类型 母质 pH 值
有机
质/ % 地理位置
(°) (′) N (°) (′) E
海拔/
m
琼海
上土甬 热带季风
24. 0 39. 8 5. 0 2 182 1 826 86 砖红 浅海
沉积
5. 5 0. 8～1. 5
( 0～20 cm)
19 06 110 24 30
乐东
尖峰 气候
25. 2 - 5. 6 1 083 - - 砂质
燥红
花岗
岩
6. 6 0. 58
( 40 cm)
18 42 108 52 20
表 2 树种与种源概况
树 种 种源号 产 地 地理位置
(°) (′) S (°) (′) E 海拔/ m
细叶桉 13442 N of mareeba QLD 16 55 145 25 380
13443 Kennedy river QLD 15 26 144 11 60
13446 NT H of car dwell QLD 18 16 146 00 40
13544 40 km n of gladstone QLD 23 44 151 01 10
14424 Raven shoe QLD 17 39 145 21 700
刚果 12号桉
赤 桉 12187 8 kg w irvineban k QLD 18 24 146 09 680
13933 N fit zr oy cros sing WA 18 06 125 42 110
13941 Victoria r iver NT 16 20 131 07 100
14106 Gilbert river N QLD 18 00 143 00 150
14847 EMU ck pet ford QLD 17 10 145 15 500
14917 NW of m t carbin e W QLD 16 22 144 43 400
14918 Laura W QLD 15 34 144 27 90
15052 Isdell river WA 16 50 125 32 250
15062 NE of kather ine NT 14 23 132 21 200
用排水法测定木材基本密度;从髓心至树皮按半径五等分北向取样,木材纤维形态按常规
方法离析, 染色进行测定。每个样品测定纤维长度数据50个,宽度数据 25个。全部测定了 6个
种源的 5个等分级样品,其余均是取距髓心最远的一级样品测定。
1 结果与分析
2. 1 材性测定结果
3种桉树及其种源的生长情况和木材基本材性测定结果见表 3。
基本密度是木材性质中的主要指标,纤维长度是决定纸张强度的最重要因素。一般来说,
基本密度及纤维长度大的木材材性为优。细叶桉 5个种源纤维长度均值为 1 064. 8 m,变化
范围在 1 006. 5～1 151. 6 m,其中以种源 13443最优;纤维宽度均值为 12. 1 m,变化范围在
11. 6～13. 0 m, 以种源 13443 最大; 木材基本密度均值为 0. 566 8 g·cm- 3 , 变化范围在
0. 501 8～0. 622 3 g·cm - 3,种源 13446、14424较大。树皮厚度变化范围为 5. 13～7. 00 mm,
均值为 6. 21 mm, 种源 14424相对较薄。
赤桉 9个种源纤维长度均值为 1 055. 2 m, 变化范围为 831. 7～1 146. 4 m,种源 13941
最好, 14106最差;纤维宽度均值为 12. 4 m,变化范围为11. 5～14. 4 m,种源 14918及14917
较大; 木材基本密度均值为 0. 561 1 g·cm- 3, 范围在 0. 515 5～0. 630 8 g·cm- 3之间, 种源
371第 4 期 陆钊华等: 细叶桉和赤桉种源间材性变异研究
15062和 15052较大。树皮厚度变动范围为 3. 5～8. 13 mm ,总平均值为 6. 45 mm ,种源 12187
相对较薄。
刚果 12号桉纤维长度为 1 075. 0 m, 宽度为 11. 8 m,基本密度为 0. 518 7 g·cm- 3, 树
皮厚度为 9. 08 mm。
3个树种之间的材性测定值大小比较:纤维长度值刚果 12号桉> 细叶桉> 赤桉,纤维宽
度值赤桉> 细叶桉> 刚果 12号桉,基本密度值细叶桉> 赤桉> 刚果 12号桉,树皮厚度值刚果
12号按> 赤桉> 细叶桉。三者的纤维长度值均达到国际木材解剖学会规定的中级长度( 910～
1 600 m)标准。
良好的造纸纤维应是长而细的纤维,这样的纤维之间结合面大,相互交织好, 纸张强度大。
因此选择纤维长度大, 纤维宽度值较小的种源是材性改良的一个重要内容。细叶桉 13544、
14424两个种源和赤桉 12187、14917、14918等 3个种源蓄积量大, 生长迅速,是经过试验测定
生长表现优良的种源[ 3, 4] ,综合比较其基本密度、纤维长宽比及树皮厚度, 也表现良好。可见种
表 3 8 年生细叶桉、赤桉种源间木材材性测定结果
树 种 种源号 地点 纤维长度/ m 纤维宽度/ m 长宽比 基本密度/ ( g·cm- 3) 单株蓄积/ m3 皮厚/ mm
13442 乐东 1 061. 0 13. 0 81. 615 0. 551 8
0. 049 75
6. 38
琼海 1 048. 0 11. 7 89. 573 0. 556 3 6. 25
13443 乐东 1 151. 6 12. 3 93. 626 0. 607 5
0. 054 81
6. 88
琼海 1 083. 5 12. 9 83. 992 0. 512 8 6. 63
13446 乐东 1 060. 3 11. 8 89. 856 0. 588 8
0. 052 95
6. 63
琼海 1 059. 9 12. 1 87. 595 0. 622 3 5. 38
细叶桉 13544 乐东 1 006. 5 11. 6 86. 767 0. 535 3
0. 056 50
7. 00
琼海 1 040. 8 11. 9 87. 462 0. 501 8 5. 88
14424 乐东 1 072. 4 11. 9 90. 118 0. 579 5
0. 061 91
5. 88
琼海 1 064. 1 12. 0 88. 675 0. 611 5 5. 13
刚果桉 乐东 1 069. 5 11. 9 89. 874 0. 521 0
0. 098 76
8. 63
琼海 1 080. 5 11. 7 92. 350 0. 516 3 9. 53
12187 乐东 1 045. 1 11. 9 87. 824 0. 604 3
0. 041 66
6. 00
琼海 1 023. 5 12. 5 81. 880 0. 560 0 3. 50
13933 乐东 890. 9 12. 4 71. 847 0. 574 3
0. 014 68
6. 75
琼海 1 062. 3 12. 1 87. 793 0. 531 5 6. 75
13941 乐东 1 133. 6 12. 5 90. 688 0. 605 3
0. 024 75
7. 00
琼海 1 103. 6 11. 5 95. 965 0. 525 8 7. 13
14106 乐东 831. 7 11. 7 71. 085 0. 573 8
0. 017 91
6. 75
琼海 1 009. 7 11. 8 85. 568 0. 515 5 7. 50
赤 桉 14847 乐东 1 117. 5 12. 3 90. 854 0. 592 3
0. 020 30
6. 13
琼海 1 049. 8 11. 5 91. 287 0. 544 8 7. 13
14917 乐东 1 062. 2 13. 1 81. 084 0. 559 5
0. 053 80
5. 88
琼海 1 075. 0 12. 6 85. 317 0. 522 3 4. 63
14918 乐东 1 105. 4 12. 8 86. 359 0. 536 5
0. 056 71
8. 13
琼海 1 062. 9 14. 4 73. 813 0. 516 5 7. 13
15052 乐东 1 165. 3 12. 6 92. 484 0. 620 5
0. 028 47
6. 00
琼海 1 073. 3 12. 2 87. 975 0. 528 8 7. 00
15062 乐东 1 146. 4 12. 7 90. 268 0. 630 8
0. 041 61
6. 38
琼海 1 034. 6 11. 8 87. 678 0. 557 5 6. 38
注:材积计算公式:V = H D 2/ 3 ( H——树高, D—— 1. 3 m 处胸径)。
372 林 业 科 学 研 究 第 13卷
源生长速度与材性优劣存在一定相关,但分析其相关系数规律性不明显。这与柴修武等 [ 5]的桉
树生长与材性相关分析结论相似。
2. 2 细叶桉和赤桉不同种源材性变异
2. 2. 1 细叶桉材性变异 对不同地点采样的细叶桉及赤桉种源间材性差异作方差分析(见表
4)。细叶桉纤维长度与基本密度种源间均表现出显著差异( 5%和 1%水平) ,纤维宽度种源间
变异不显著; 不同地点对各种源材性没有大的影响。基本密度存在地点与种源间的交互作用。
2. 2. 2 赤桉材性变异 赤桉纤维长度种源间在 5%水平上差异显著, 宽度与基本密度种源间
在 10%水平上差异显著;不同地点取样的木材纤维长度与基本密度差异极显著( 1%水平) , 纤
维宽度则差异不显著; 各性状均不存在地点与种源间的交互作用。
表 4 细叶桉、赤桉种源材性变异方差分析
树 种 方差来源 自由度 纤维长度 纤维宽度 基本密度均方 F 值 均方 F值 均方 F 值 F0. 01 F 0. 05 F 0. 10
细叶桉 地 点 1 1 230 0. 444 0. 004 0. 003 0. 001 357 0. 848 7. 56 4. 17 2. 88
种 源 4 9 532 3. 332** 1. 003 0. 801 0. 009 725 6. 079*** 4. 02 2. 69 2. 14
地点×种源 4 2 723 0. 983 1. 086 0. 868 0. 005 794 3. 621** 4. 02 2. 69 2. 14
误 差 30 2 771 1. 252 0. 001 600
赤 桉 地 点 1 56 717 17. 645*** 0. 534 0. 392 0. 054 34 26. 258*** 7. 13 4. 01 2. 80
种 源 8 6 885 2. 142** 2. 546 1. 869* 0. 003 74 1. 805* 2. 86 2. 12 1. 79
地点×种源 8 3 039 0. 946 1. 405 1. 031 0. 001 04 0. 502 2. 86 2. 12 1. 79
误 差 54 3 214 1. 362 0. 002 069
注: * 、* * 及* * * 分别表示在 10%、5%和 1%水平上差异显著(下同)。
综上结果,细叶桉与赤桉种源间材性差异大小排序为:木材纤维长度> 基本密度> 纤维宽
度。纤维形态与基本密度是纤维用材的主要材性指标[ 6, 7] ,纤维长度在纤维形态中最为重要。因
此进行两个树种纤维性状及基本密度改良时要充分利用种源间的选择增益。
2. 3 种源及方位对树皮厚度的影响
测量与计算林分蓄积量时通常使用 1. 3 m 高处的带皮外径,因此树皮的厚度直接影响蓄
积量的大小。从表 5可看出,细叶桉、赤桉不同方位(东、西、南、北)树皮厚度有差异,两个树种
不同种源树皮厚度差异均达显著或极显著水平,赤桉的种源间的变异较细叶桉大。从方位内变
异看,树皮厚度以北向最大,其余三向相差并不明显。究其原因,可能与该部位接受光照的强度
和时间有关。选择利用树皮厚度性状优良的种源可视为材性改良的一个方向。
表 5 种源间及不同方位树皮厚度的变异
树 种 方差来源 自由度 岭头试验 上土甬试验均方 F值 均方 F 值 F0. 01 F0. 05 F 0. 10
细叶桉 方 位 3 0. 317 1. 36 0. 950 3. 12* 5. 95 3. 49 2. 61
种 源 4 0. 800 3. 43* * 1. 512 4. 97* * 5. 41 3. 26 2. 48
误 差 12 0. 233 0. 304
赤 桉 方 位 3 3. 167 6. 20* * * 2. 063 2. 48* 4. 72 3. 01 2. 33
种 源 8 2. 017 3. 95* * * 7. 403 8. 88* * * 3. 36 2. 36 1. 94
误 差 24 0. 510 0. 833
373第 4 期 陆钊华等: 细叶桉和赤桉种源间材性变异研究
2. 4 不同等分取样测定对材性的影响
对细叶桉 13442、13446、14424和赤桉 12187、13941、14847共 2个树种 6个种源单株径向
由髓心至外五等分取样,测定材性数据并进行方差分析(见表 6)。
分析结果表明:两个树种的木材纤维长度取样部位间和种源间均有显著差异,纤维宽度在
不同的部位取样有一定差异,但未达到 5%的显著水平。对基本密度而言, 赤桉取样各部位间
有一定差异( 25%水平) ,细叶桉则不显著。
表 6 不同部位圆盘取样材性变异方差分析
树 种 方差来源 纤维长度 纤维宽度 基本密度
F 值 F0. 01 F值 F 0. 05 F 值 F 0. 25
细叶桉 取样部位 11. 41* * * 7. 01 1. 21* 3. 84 0. 87 1. 66
种 源 4. 05* 8. 65 2. 92* 4. 46 1. 50 1. 66
赤 桉 取样部位 7. 29* * * 7. 01 2. 02* 3. 84 2. 11* 1. 66
种 源 13. 20* * * 8. 65 2. 74* 4. 46 7. 99* * 1. 66
注: * 、* * 及* * * 分别表示在 25%、5%和 1%水平上的差异显著。
图 1 不同取样级纤维长度曲线 图 2 不同取样级木材密度曲线
图 3 不同取样级纤维宽度曲线
对不同部位取样(从髓心起按半径五等分,
第 1 级为最靠近髓心样品, 第 5级为距髓心最
远样品)的材性测定结果进一步作图分析, 图
1、2、3分析结果与方差分析基本一致,进一步
说明了不同取样级间的材性变异趋势。各种源
不同部位样品的纤维长度呈现规律性变化:取
样距髓心越远纤维长度值越大;基本密度虽未
见明显的规律性, 但总体趋势仍是距髓心最远
取样测定值较大; 而纤维宽度则缺乏规律可循。
木材学研究提出, 成熟龄树干的木材分成
近髓心的幼龄材和近树皮的成熟材两部分,同
374 林 业 科 学 研 究 第 13卷
龄树木内幼龄材的结构特性和材性(纤维长度、基本密度、纤维素、半纤维素及木材力学性质
等)均劣于成熟材 [ 7]。本研究结果与该理论基本一致。
3 结语与讨论
( 1)细叶桉、赤桉及刚果 12号桉的纤维长度均值变幅为 1 055. 2～1 075. 0 m, 纤维宽度
均值变幅为 11. 8～12. 4 m,基本密度均值变幅为 0. 517 8～0. 566 8 g·cm- 3。各材性性状的
种源间均有一定差异( 10%～1%水平) , 差异性大小排序为纤维长度> 基本密度> 纤维宽度;
赤桉材性受地理环境影响较细叶桉为大;种源间树皮厚度差异性显著。
( 2)两种桉树各种源间树木蓄积(含树高、胸径)与木材基本密度、纤维长度及纤维宽度无
明显的相关性。因此进行种源选择时,应尽可能选择生长速度和基本材性都优良的种源。综合
比较,细叶桉 13544、14424两个种源和赤桉 12187、14917、14918三个种源生长速度快,基本密
度大,纤维较长,树皮厚度适中, 为生长及材性均优良的种源。
( 3)木材基本密度决定单位体积的干物质产量, 不仅是工业用材材性的重要指标,也与制
浆得率直接相关。纤维形态(包括长度、长宽比、壁腔比等)直接影响纸张质量,随着以印尼金光
集团海南洋浦 60万 t 木浆厂及我国湛江 51万 t 木浆厂为代表的纸浆业工程的相继启动,桉树
作为华南地区速生高产优质的纸浆材代表,其作用将愈显突出。因此利用桉属树种、种源甚至
种源内单株间或无性系间的木材密度、纤维形态、树皮厚度等基本材性的差异,结合生长性状
蓄积量进行综合选择可获得良好的改良效果。
( 4)经选择的细叶桉、赤桉多个种源及刚果桉抗逆性能(抗风、抗病)好,可作为优良的杂交
亲本, 通过种间控制授粉组成尾叶桉( E. ur op hy lla S. T . Blake)×细叶桉、尾叶桉×赤桉或尾
叶桉×刚果桉的杂交品种。其杂种子代经选择,可表现出速生、丰产及抗逆性优越的特性。因
此,选择材性优良的细叶桉及赤桉的种源或单株,进行杂种选育应视为材性改良的一个重要方
向,可获得更高的遗传增益。
参考文献:
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375第 4 期 陆钊华等: 细叶桉和赤桉种源间材性变异研究
A Study on Wood Property Variation between Eucalyptus tereticornis
and Eucalyptus camalduensis
LU Zhao-hua, X U J ian-min, BA I J ia-yu, ZHOU W en-long
( Res earch Inst itute of T ropical Fores t ry, CAF, Gu angzhou 510520, Gu angd on g, China)
Abstract: Fif teen provenances of 8-year -o ld Eucalyp tus ter eticorni s and E. camalduensis were
co llected f rom Ledong County and Qionghai City in Hainan Island. The f iber length, f iber
w idth and basic density w ere measured and analyzed. The results show ed that there w ere
signif icant differences on f iber length and basic density betw een the two species. T he
variat ion range w as in the follow ing or der: f iber leng th > basic density > f iber w idth. T he
environment factor s had more inf luence on the basic density and f iber leng th of E .
camalduensis compared w ith E . ter eticornis. T here ex isted signif icant differ ences in bark
thickness among dif ferent pro venances. T he bark thickness varied w ith the direct ions. T he
bar k thickness w as the thickest in the direct ion tow ard the nor th. T he fiber leng th w ould
increase obviously fr om the pith to outside. By comprehensive comparison, E . tereticornis
13544, 14424 and E . camalduensis 12187, 14917 and 14918 w ere proved to be the pro venances
fine both in gr ow th characters and w ood properties.
Key words : Eucalyp tus tereti cornis; Encalyp tus camalduensis; provenance; variation o f w ood
pr operty
376 林 业 科 学 研 究 第 13卷