全 文 ：第 6 卷 第 5 期
1 9 9 3 年1 0月
林业 科 学研 究 V o l
O e t
,
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FO R ES T R E SEA R C H 1 9 , 3
6 个杨树无性系木材性质的研究 *
泉修式 安学惠
关扭词 种源、 杨树无性系、 木材性质
木材为林业生产最为重要的终级产品 , 增加木材数量和提高木材质量 , 是林业良种选育
和种源选择的重要目标 。 然而 , 当前多数林业改良计划 , 在很大程度上 , 侧重于林木的生长
速度 , 干形和抗病虫害特征的选择 , 而在一定的意义上 , 忽视了林木材质的改良和选择。 研
究事实证明 , 多数树种的木材性质的性状因子 , 具有较强的遗传性, 通过遗传改良和种源选
择 , 可以明显地取得巨大的经济效益 [ ” 2 ] 。中林2 5杨(p即 : 10 5 d e介o fde s B a r tr . e l. ‘Zh o n g :
lin 2 5
’
)
、 中林 4 6杨 (P . de lto ide s b a r tr . e l。 ‘Z h o n g lin 4 6 ’ ) 、互中林1 1 5杨(P . de lt乙犷do s b a r -
tr
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Z ho n gl in 115
,
)系中国林业科学研究院林业研究所与河北省保定地区林业科 学研
究所共同选育具有明显生长优势的杨树无性系[s1 , 意大利2 14 杨 (p . ca na d”si : ‘I一 2 14 ’ )、
西玛杨 (P . x 。u r a 二e , i。a : a ‘Cim a ’ ) 、 阿万佐杨 (P . x e u : a 二e , fc a n a ‘A v a n z o ’ )系引进的
杨树无性系 。本文就 6 个无性系的木材材质进行比较 , 观其差异 , 探索使用木材材质形 状 因
子 , 选择杨树优良无性系的可能性 。
1 材料和方法
1
.
1 试材采集
在河北省保定地区林业科学研究所杨树种源试验林内 , 选择了 6 个优良无性系。 在每个
无性系中采平均木各 3 株 , 作为研究试验的全部材料。
1
。
2 方法
木材纤维形态 : 纤维离析、 染色、 测定按常规进行 ; 木材组织比量 , 采用英国剑桥公司
Q
一5 70 图象分析仪进行测定 ; 木材化学成分按国家标准造纸原料的测试方法进行多 木材物理
力学参照国家标准G B 一19 2 7 一19 43 一91 《木材物理力学性质试验方法》进行试验和计算。
2 结果与分析
2
。
1 纤维
纤维长度在纤维形态中最为重要, 因它除能提高纸张的撕裂度外 , 又能提高纸张的抗拉
1 99 3一0 3一0 3收稿。
集修武工程师(中国林业科学研究院木材工业研究所 北京 1 0 00 91 ), 安学感(河北省保定地 区林业科学研究所 )。
* 本文系林业部“七五 ”重点课题“杨树无性系良种木材性质研究 , 一部分 。 参加本项研究工作的有吴 荷莱、 相亚明、 张
寿牌、 骆秀琴等先生?
57 0 林 业 科 学 研 究 6 卷
强度 、 耐破度 和耐拆度 。 因而研究纤维长度种间变异对研究杨树无性系以及杨树种源选择是
很重要的。 在 6 个无性系中 , 中林28 杨为最长 , 西玛杨为最短 (表 1 )。 经方差分析验证 , 尚
未达差异显著水平 。
衰 1 6个杨树无性系的纤维形态和组织比t
纤 维 形 态 组 织 比 龙 (% )
无 性 系 平均长度
(协m ) 离故系数 平均宽度(卜m ) 长宽 比 导管长度(协m ) 导 管 纤 维 轴 r句薄璧组织 射 线
中林 2 8杨 1 16 5 . 3 3 0 . 2 5 2 3 . 6 1 4 9 . 3 6 6 2 3 . 1 4 2 9 . 0 4 6 1 . 1 8 0 . 1 7 9 . 7 1
中林 46 杨 1 0 4 6 . 5 3 0 . 2 6 2 7 . 7 9 3 8 . 3 5 4‘5 . 1 5 3 1 . 9 6 5 6 . 9 7 0 . 1 5 1 0 . 92
中林 1 1 5杨 1 1 3 1 . 4 6 0 . 2 3 2 5 . 19 4 4 . 92 5 8 1 . 3 0 3 0 . 4 2 5 8 . 5 4 0 . 1 6 10 . 月8
t 大利2 1 4杨 1 0 3 0 . 1 7 0 . 30 2 3 . 4 9 4 3 . 8 6 5 7 9 . 0 4 3 7 . 0 0 5 3 . 8 0 0 . 2 0 · 9 . 0 0
阿 万佐杨 98 9 . 7 3 0 . 2 7 2 4 . 7 6 4 0 . 1 2 魂7 0 . 0 0 3 2 . 3 0 5 8 . 00 0 . 1 3 9 . 5 7
西 玛 杨 9 9 0 . 0 0 0 . 2 8 2 6 . 40 3 7 . 5 0 4石0 . 00 5 3 . 1 0 5 4 . 3 0 0 . 30 10 . 3 0
2
.
2 木材组粗比皿
组织比量系组成木材各种细胞所占木材比例 。 任何树种 , 其组织 比量中的纤 维 含 量高
低 , 标志着该树种是否为一种经济的制浆原料 。 朱惠方等人 [’1 研究数种速生树种的木材纤维
形态及其化学成分时 , 引用国外树种 , 生长在澳洲的五娅果 (D l’oni a al at a) 轴向薄 壁 组 织
和其它薄壁细胞为“% 、 导管 4 写 , 纤维25 % , 澳洲刺桐 (E rg th: ina ve sp o til io) 轴 向薄壁
组织以及其它薄 壁细胞 80 % 、 导管 4 % , 而纤维仅16 % , 显然上述两个树种不是制浆造纸的
原料 。 而杨树树种其木材纤维含量均超过50 %以上 , 在阔叶树材中是较好的原料。 6 个杨树
无性系组织比量 , 从 1 . 3 m 高处圆盘取样切片为准 , 无性系间 , 纤维含量存在不同程度的差
异 。测定结果表明 (表 1 ) , 中林28 、 1 15 和阿万佐杨纤维含量最高 , 而意大利2 14 杨最低 , 在定
向培育造纸林时 , 应选择中林28 、 1 15 等无性系。
2
.
3 化学成分
木材化学成分对木材的利用产生影响 , 尤其对制浆造纸更为显著 。对于一定要求的纸浆 ,
所需木材细胞化学成分数量 , 虽报道材料甚少 , 但纤维素含量高 , 制浆得 率 必 然 高fs1 , : -
纤维素含量高 , 纸张质量必然佳 。 浸提物含量高 , 除影响制浆得率外 , 亦影响浆的颜色 , 对
于浆的漂 白无疑将增加药品使用量 。 4 种杨树无性系综纤维素含量 、 Q 一纤 维 素 含 量以中林
2 8杨为最高 , 各种浸提物含量意大利2 14 杨为最高 (表 2 ) 。
衰 2 6个杨树无性系的木材化学成分 (单位 : % 〕
无 性 系 灰 分 浸 提 物 木 紊 多缩戊 锗 a 一纤维素 综纤维素 p H 位冷 水 热 水 1 % N a O H 苯一 乙醉
4 3
.
44
4 2
.
2 7
4 3
.
26
4 2
.
0 0
7 5 3 0 4
.
7 2
7 2
.
92 4
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9 8
7 3
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牙几JS咋‘1几QnU
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.⋯n甘浇U晓中林 2 8杨中林4 6杨中林11 5扬
t 大利2 1 4杨
2
.
4 木材物理力学性质
从试验结果来看 (表 3 ) , 各无性系的木材密度变化较大 , 差异显著 , 其中中林28 杨为最
高, 中林46 杨为最低。 木材强度 , 6 个无性系间 , 差异亦很显著 , 这主要表现木材顺纹抗拉
5 期 柴修武等 : 6 个杨树无性系木材性质的研究 57 1
强度 、 抗弯强度和抗弯弹性模量的差异 。
表 3 6个杨树无性系的木材物理力学性质
干缩 系致 (% ) 硬 度 (N )无 性 系 密 度
(g /
e m “) 径 向 弦 向
顺纹抗压强度
(M P
a )
抗弯强度
(Mp a )
抗 弯弹性模量
(M p a ) 径 向 弦 向 端 面
2 3 70
1 5 4 0
1 82 0
1 习6 9
2 2 2 3
1 8 90
2 5 3 0
2 0 4 0
2 3 1 0
1 8 5 4
2 6 0 7
1 9 7 9
3 3 5 0
2 5 1 0
2 8 5 0
2 2 8 4
3 2 4右
2 3 7 9
舫n8502‘U6右450439, ..-汽Ot才.4,1几舀0月了亡J内幻勺户a匕00户曰a85⋯4t合on62‘咋32尸,山乃‘中林2吕杨中林4 6杨中林 n s杨
意大利2 14 杨
阿万佐杨
西 玛 杨
0 4 7 3
0
.
3 9 2
0
.
4 1 8
0
.
4 1 0
0
.
4 6 0
C 4 3 0
0
。
1 4 0
0
.
1 0 7
0
.
1 1 4
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1 0 9
0
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12 0
0
.
12 1
0
,
2 82
0
.
2 4 6
0
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2 5 3
0
.
2 3分
0
.
26 6
0
。
26 9
2
。
5 对 6 个杨树无性系木材性质综合评估
影响木材性质的因素很多 。 本文采用综合坐标法 , 对下列 7 个性状因子进行判断 。 按各
木材密度为 0 . 2 , 纤维素均长度 、顺纹抗拉强度 、抗
表 4 材质性状因子平方根裹
无 性 系 平方 根值 名 次
134256
因素影响程度人为设定权重 。 各自权重为 :
弯强度 、 抗弯弹性模量各为 0 . 1 5 , 综纤维素
和 a 一纤维 素 各 。· 1 0 。 根据寸乞万瓦二 .刃砰一
〔ki 为权重因子 ; (1 一 ai ) “为性状因子〕值来比
较综合性能优劣 , 平方根越小 , 则性能越好
(表 4 ) 。 综合性能最优为中林28 , 次之为中
林 n s 。 上述 2 个无性系 , 可推为短周期 工
业用材所需的最优杨树无性系 。
中林2 8 杨
中林4 6杨
中林 n s杨
惫 大利2 14 杨
阿万佐杨
西 玛 杨
0
.
0 0 6 6
0
.
2 5 1 9
0
。
1 82 2
0
.
2 35 8
0
.
3 06 9
0
.
32 7 9
名 小结和建议
(1 ) 6 个杨树无性系纤维素均长度变幅为9” . 0 一 1 1 65 . 3 “m , 在阔叶树材中为较 长
的 , 按国标木材解剖学会规定 ( 9 10 . 0 ~ 1 6 0 0 . 0 “tn ) , 属中等长度 。 其中中林 28 和1 15 两个
无性系较长 , 西玛较短 。 根据上述纤维长度 , 采用化学机械浆造新闻纸是没间题的。 若加入
少量针叶材浆 , 将更好 。
(2) 中林2 8杨的综纤维素和 a 一 纤维含量均高于其它无性系 , 而灰分 、 各种浸提物 等 又
低于其它无性系 , 是理想的制浆原料 , 建议可作为造纸定向栽培树种进行扩大造林。
(幻 木材密度和强度各无性系间差异较大 , 木材密度较高者为中林28 杨、 阿万佐杨 。 木
材强度 (顺纹抗拉、 抗弯 、 抗弯弹性模量) 以中林28 杨和中林1 15 杨为最高 , 西玛杨为最低。 用
作农村建筑用材 , 选用中林28 杨和中林1 15 杨两个无性系为合适的树种 。
参 考 文 献
1 荣文深, 吴天林 , 岳水林 , 等 . 马尾松造纸材种源选择 . 林业科学研究, 1 9 9 2 , 5 ( 1) : 8一13 .
2 柴修武 , 熊耀国 . 泡桐无性系 CO Z。木材性质与制浆造纸的研究 . 木 材工业 , 1 9 9 3 , 7 ( 3 ) .
3 中国林业科学研究院林业研究所 育种二室编 . 杨树遗传改 良 . 北京 : 北京农业大学 出版社 , 19 91 . 8一 38.
4 张梦琴 , 论林业发展造纸的趋势 . 中国林学会林产化工学会学术会议论文集 , 林产化学与工 业 , 1 9 88 , ( 1 3) : 1 12
~ 1 1 7
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朱惠方 , 李新时 . 数种速生树种 的木材纤维形态及其化学成分 的研究 . 林业科学 , 1 9 6 2 , ( 4 ) : 2 5 ~ 2 67 .
肺2 林 业 科 学 研 究 6卷
班o o d P r o Pe r tie s o f 6 P o Pla r C lo o e s In te n sfv e C o ltiv a tio n
Ch a i X iu w u A n X u e h u i
^ b str act T e s tin g m a te r ia l o f Po P la r s : P o Pu lus d olto 矛d e : B a r tr . el。 ‘Z h o n g -
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e u r a 脚e r ie a n a ‘Cim a ’ , a n d P . x e u r a 沉己r ic a 厅a ‘A v a n z o ’ w e r e e o lle e te d fr o m th e
Po P la r Pr o v e n a n c e e o n 3 e r v a tio n P la n ta t io n 3 in th e B a o d in g Pr e fe e tu r e Fo r e s t
R e s e a re h In st itu te
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H e b e i Pr o v in e e
.
T h e ir w o o d a n a to m y
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Phys ie a l a n d m e e h a n ie a l Pr o Pe r tie s w e r e s tu d ie d
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T h e r e su lts sh o w e d
th e d iffe r e n e e s o f the w o o d Pr o P e r t ie s o f the 6 Po P la r e lo n e s
,
w hic h e a n
b e u s e d a s sc ie n tifie fo u n d a tio n s fo r s ele e tio n o f 一fin e e lo n e s a n d w o o d u t ili-
z a tio n o f n ew Po Pla r e lo n e s
.
K e y w o r d s Pr o v e n a n c e
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Po Pla r elo n e
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C ha i 厂X iu w u , E n g in e e r (T h e R e s e a r e h In st五tu te : o f w o o d _ In d u str y , CA F B e ijin g 1 0 0 0 , 1 ) , A n
X u eh u l (B a o d in g Pr e fe e tu r e F o r e s t
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R e s e a r e h In川t u te o f H e b e i Pr o v in c e ) .
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