全 文 ：第 卷 第 期
年 月
林 业 科 学 研 究
! ∀
,
,
个杉木无性系木材密度和力学性质的变异 ‘
骆秀琴 管 宁 张寿槐 陈益泰 支济伟 李恭学
摘要 个杉木无性系间 , 木材密度和抗弯弹性模量 、抗弯强度 、顺纹抗压强度均有较大差
异 无性系内株间亦存在一定差异 。木材密度与抗弯弹性模量 、抗弯强度 、顺纹抗压强度间的相关极
显著 ,相关系数分别为 。 、 和 , 木材密度与生长速度呈负的遗传相关 。
关健词 杉木 、无性系 、木材密度 、力学性质
杉木 ! ∀ 是我国南方省区的主要造林树种 , 〕。 杉
木的良种选育 已进入无性系层次 。我国学者对杉木材性进行过一些研究 , 但对无性系材性的研
究尚未见报道 。本研究对 个杉木无性系的木材密度和主要力学性质的变异性及其相关关系
进行了分析 , 为杉木材质改良提供依据 。
材料和方法
试验材料来自中国林科院亚热带林研所 ! 年 月在浙江富阳营造的试验林 。该试验林
为完全随机区组设计 , 株行距 , 株单行小区 , 重复 次 , 造林时用 年生扦插
苗 。 年春 , 在 个不同种源的 个无性系中取样 , 每个无性系在 个重复中各取亚优势
木 株 , 每株从胸高处向上截取 。 长木段 。 每个木段避开缺陷从一个直径两端靠近树皮部
位各取试条 根 , 每根试条取木材密度 、抗弯弹性模量和抗弯强度 、顺纹抗压强度试样 尺寸分
别为 , 和 各一
个 , 按国家标准 !一 一 规定的方法进行试验 。
结果与讨论
木材密度 、抗弯弹性模量 、抗弯强度和顺纹抗压强度的变异
各无性系的测定结果 见表 表明
” 不同无性系之间 , 木材密度和三项主要力学性质均有较大的差异 。 木材密度的平均值
, , 抗弯弹性模量 , 抗弯强度 , 顺纹抗
压强度 一 。
一 一 收稿 。
骆秀琴工程师 , 管宁 , 张寿槐 中国林业科学研 究院木材工业 研究所 北京 陈益泰 , 支济伟 , 李恭学中国林
业科学研究院亚热带林业研究所
本研究系 年世界银行贷款国家造林项 目科研推广计划“木材材性 ”课题的一部分 。 中国林科院木工所何
建同志参加侧定和计算工作
林 业 科 学 研 究 卷
表 木材密度和力学性质的测定结果
无性系
代 号
密 度 抗弯弹性 抗弯强度 顺纹抗压
模量 强度
已石目, 廿沙⋯口勺,曰工产,口自几内舀,洲脚 月
一
一
,三任介匕月了
口匕月沙‘,,曰口‘六
月任曰一一月任盛
甲通压甘通山,口口了‘
⋯且一七三,‘一月马匕,曰,,曰目几翻咋舀,恤
一
一
一
一
一
一
一
一
一
一
一
一
一
一
各无性系的平均值
! ∀
!
! ∀ # ∃ %
! ∃ # & % ∋ & ∃
! ∃ # % % ∀ ( & ∋ ∃
! ∃ # ( & % ( % ∋ ∃ &
! ∃ # ∀ ( ! ∋ # ( & ( ∃ (
! ∃ # # # % ∋ ∀ ∋ # ∃ (
! ∃ ( ! ∋ # # ∋ ∀ % ∃
! ∃ # ∋ & ! ! ( & ∃ ∀
! ∃ ( ! % & # ∀ ∃ #
! ∃ % & & ! ( & ∃ !
! ∃ # # % % % % ∋ ∃ !
! ∃ # ∋% ∀ % &% & # ∃ ∋
! ∃ # ∀ ∋ % ( ∀ ∃ &
! 。 3 1 2 8 0 6 4 4 7 . 0
0
.
3 6 0 8 5 8 8 5 8
.
0
0
.
3 0 9 8 1 2 3 4 9
.
4
0
.
3 3 6 9 1 6 2 5 6
.
7
0
.
3 8 9 8 9 4 2 6 8
.
1
0
.
4 1 4 8 6 1 5 7 4
.
7
0
.
3 4 9 8 4 9 7 5 9
.
9
0
.
3 7 0 8 1 2 5 5 7
.
8
(2 ) 无性系内不同株间亦存在一定差异 ,
其幅度 , 木材密度 0.004一 。. 0 87 9 /c m , , 抗
弯弹性模量 142~ 1 99 1 M P a , 抗弯强度 46.0
~ 78 . 2 M P a , 顺 纹抗压 强 度 24 . 4 ~ 38 . 8
M P a 。此结果表明 :尽管无性系不同株的基因
型相同 , 其木材材性仍有一定的变异 。各无性
系的变异 幅度差异 甚大 , 说明每个 无性系 3
株尚未能将变异幅度显示得充分 。
( 3) 各无性系木材密度和主要力学性质
的总平均值比 13 个不同产地的杉木成熟林
木试验[aJ 结果低 。 施季森等[4] 的试验结果表
明 , 杉木 由髓心向外至 18 ~ 20 a , 木材密度随
年龄而增大 。 本试验的取样部位 尚处幼龄期
中 , 材性指标在以后的 10 a 左右时间内还会
有一定的增大 , 所以 , 通过选育 , 可期望获得
材质高于本试验平均 水平的品种;但速生人
工林杉木株 内材性的不均匀性 , 仍是值得重
视的问题 。
对木材密 度差 异进行 了单 因素方差分
析 , 组间为无性系间 , 组内为无性系内株间。
广义遗传力
砚 = 材5
, 一 材5 ,
材5 。 + ( R 一 1)材5 , ( l )
无性系内的株间差异
幅 度
平均值
总平均值
标准差
变异系数(% )
成熟林木
平均值
0.004e 0.087
0.037 5
142~ 1991 1.8~ 21.6 0.6~ 7.2
0.352
0.03 2
9.20 9
522.4
8 677
1 016
11.7 10
生卫旦60.5
8.387
13.859
3.669
11.572
式中 , 材5 。 为品种 的均 方差 , 叼5. 为株 间均
方差 , R 为重复次数 , 本试验各无性系株数不
等 , R 按下式计算
R = l/(v 一 1 )(艺m , 一 乏m 子/艺m ‘) ( 2 )
式中 , v 为品种数 , m ‘ 为第 i 个无性系的株
数 。
分析结果(表 2) 是 , 不 同无性系间木材
密度的差异极显著 , 广义遗传力 0.631 , 表 明
木材密度受到较强的遗传因素影响 , 在无性
0.363 9 530 71.6 41。 2
表 2 无性系间木材密度变异的方
差分析结果和广义遗传力
种计间品株合注
:无性系代号第一个数字代表 不同种源 :2 广东高州 , 7
云南麻叶坡 , 12 贵州天柱 , 14 江西安福 , 16 浙江龙泉 , 18 广
西南丹 , 19 四川叙水 .20 福建建匝 .表中数据均为修正到含
水率 12 % 时的数值 。
离差来源 自由度 平方和 均 方 F 值 F o.o一 人子
3 1 0 .0 9 1 3 4 0. 00 2 95
5 1 0 . 02 1 8 4 0. 0 00 4 3
8 2 0. 1 13 18
6. 88 “ . 2 . 0 8 0 . 6 3 1
期 骆秀琴等:32 个杉木无性系木材密度和力学性质的变异
系层次上进行材质改良是有潜力的 。 但是 , 本试验的环境差异只是不同区组间的差异 , 其影响
是较为缓和的 , 若考虑在不同地点种植 , 环境因素影响还需作进一步考察 。
2
.
2 木材主要力学性质与木材密度的相关性
木材力学性质与木材密度的相关性已为国内外大量树种的试验所证明[6, ’〕。对本试验每个
试样的木材密度与取自同一试条试样的力学性质的相关性分别进行了一元线性回归分析 。 结
果是 , 木材抗弯弹性模量 、抗弯强度和顺纹抗压强度与木材密度间的相关关系均极显著 , 相关
系数分别为 0. 395 7 、 0 . 8 36 8 和 0.902 0 。此结果与施季森等[’] 的杉木家系试验结果基本一致 ,
但抗弯弹性模量与木材密度的相关系数明显较小 。这可能是由于本试验材料树龄较小 , 节子等
缺陷较为严重 , 虽按小而无疵原则 , 尽量避开缺陷取样 , 但缺陷仍有一定影响 。抗弯弹性模量比
抗弯强度和顺纹抗压强度更多地表现了整个试样的材料性质 。 所以缺陷影响也表现得较为突
出 。根据以上相关分析结果 , 可以期望 , 在改进杉木无性系木材密度的同时 , 其力学性质可得到
相应改进 。
2
.
3 木材密度与生长速度的相关性
对样木胸径和株的平均密度的相关性进行 了分析 。
胸径 (x )与木材密度 (刃的表型 、遗传和环境相关系数
表 3 胸径和木材密度的相关分析结果
协方差
分量
方差
分量
相关
系数
C O V ,
一 0 . 0 2 9 7
C O V ,
一 0. 0 3 2 1
C O V ,
0
.
0 0 2 4
:
蕊 口 P ,0 . 0 3 7 4 n , r3 0 3 口幻0 .0 3 1 1 口“0 .8 25 7 a 全,0 . 0 2 0 7
介二, 、 : ~ 和 ‘ , 的计算公式分别为 :r , 工,
= C O V
户
/ ( a
户二 · a 户,
) ( 3 )
r g。 = C O V ;/ (几二 · 肠) (4)r。二,
= C O V
。
/ ( 久二 · 久, ) ( 5 )
r P z ,
一 0. 5 1 5二
r, ”
一0. 7 9 2二 摄
式 中 co v ,
、
c o v
‘ 、
co
v
, 分别为表型 、遗传和
环境协方差 ,外二 、外, , ‘, 、几 , 和 氏二 、氏 , 分别为胸
径和密度的表型 、遗传和环境方差 。 结果 (见
表 3) 说明 , 胸径和木材密度存在极显著的负相关 。 即生长快的树木 , 木材密度有下降趋势 。 此
结果与施季森等[4j 的试验结果也是基本一致的 , 但相关系数较大 。这是因为无性系株间的差异
相对较小 , 负相关的表现也就更为显著 。 材性与生长的负相关在树木改 良中值得重视;但并不
意味着所有生长较快的树木 , 密度都是较低的 , 一定的选择余地仍然存在 ;何况 , 在无性系层次
上正好有进行此种选择的有利条件 。
参 考 文 献
1 成俊卿 , 杨家驹 , 刘鹏.中国木材志.北京 :中国林业出版社 , 1 9 92 .
2 中华人民共和国国家标准 G B 19 27一 1 94 3 一 91 . 木材物理力学性质试验方法.北京 :中国标准出版社 , 1 9 91 .
3 中国林业科学研究院木材工业研究所主编.中国主要树种的木材物理力学性质.北京 :中国林业 出版社 , 1 9 82 .
4 黄金龙 .孙其信 , 张爱民 , 等.电子计算机在遗传育种中的应用.北京:农业出版社 , 19 91 ·
5 施季森 , 叶志宏 , 翁玉棒 , 等.杉木生长与材性联合遗传改良研究 , 第四届全国林木遗传育种学术讨论会论文 , 19 91 .
6 成俊卿主编.木材学.北京 :中国林业出版社 , 1 9 85 .
7 A
r
m
s t r o n
g
J
P
,
S k
a a r
P C
.
d
e
Z
e e u
w C
.
T h
e e
f f
e e t o
f
s p e e i f i
e g r a v i
t y o n s e v e r a l m
e e
h
a n
i
e a
l p
r o p e
r t
i
e s o
f
s o
m
e
w
o r
l d
w o d
s
.
W
o
od Sc i
e n e e a n
d T
e e
h
n o
l
o g y 1 8
:
1 3 7 ~ 1 4 6
,
1 9 8 4
·
林 业 科 学 研 究 7 卷
V a r ia tio n s in W o o d D e n s ity a n d M e c h a n ie a l P r o P e r tie s
o f 3 2 C h in e se F ir C lo n e s
L uo X iuqin
C h e摊 Yt’tai
G uan N ing
Z hi Jiw ei
Zhang
L f G洲
S houh ua i
A bstra et W o od d en sity an d m eehan ieal Pro perties· o f 3 2 C h i n e s e f i r ( Cu n n i n gh a m ia
l a n c eo la
t a ( L
a
m b
.
) H
o o
k
.
) w
e r e
d
e t e r m i
n e
d
a n
d
a n a
l y
s e
d
.
T h
e r e s u
l t
s s
h
o
w
e
d t h
a t t h
e r e
w
e r e r e
m
a r
k
a
b l
e
d i f f
e r e n e e s i n w
o o
d d
e n s
l t y
,
M O E
,
M O R
,
a n
d
e r u s
h i
n
g
s t
re
n
g t h
a
m
o n
g
t
h
e e
l
o n e s
,
a n
d
t
h
e r e
w
e r e a
l
s o e o n s
i d
e r a
b l
e
i
n t r a e
l
o n a
l d i f f
e r e n e e s a s
w
e
l l
.
S i g
n
i f i
e a n t p
o s
i
-
t i
v e e o r r e
l
a t i
o n s a t 0
.
0 1 l
e v e
l w
e r e e x
h i b i
t e
d b
e t w
e e n
w
o o
d d
e n s
i t y
a n
d M O E
,
M O R
,
e r u s
h
-
i
n
g
s t r e n g t h w i
t
h
t
h
e e o r r e
l
a t i
o n e o e
f f i
e
i
e n t s 0
.
3 9 5 7
,
0
.
8 3 6 8
, a n
d 0
.
9 0 2 0
r e s
p
e e t i
v e
l y
.
W
o o
d d
e n s
i
t y w
a s n e
g
a t i
v e
l y
e o r r e
l
a t e
d
t o t
h
e
d i
a
m
e t e r a t
b
r e a s t
h
e
i g h
t
.
K
e
y w
o r
d
s
C h i
n e s e
f i
r
,
e
l
o n e s
.
w
o o
d d
e n s
i t y
,
m
e e
h
a n
i
e a
l P
r o
P
e r t i
e s
L
u o
X i
u q i
n ,
E
n g i
n e e r ,
G
u a n
N i
n g
.
Z h
a n g S h
o u
h
u a
i ( T h
e
R
e s e a r e
h I
n s t
i
r u t e o f
W
o 司 Ind ustry , C A F 氏i如9 100091);
Chen Y itai, Z hi J i w e i , I J i G o n g x u e ( T h e R e s e a r e h I n s r i t u t e o f S u b t r o p i e a l F o r e s t r y , C A F ) .
《林业科学研究》人选最新“中国自然科学核心期刊”
中国 自然科学核心期刊研究课题组不久前公布了最新的“ 1 9 9 2 一 1993 年中国自然科学核
心期刊 ” 30 0 种 。 这是根据国家标准“ G B / T 1 3 7 4 5 一 92 ”规定的学科分类标准 , 优选 30 种中国出
版的各学科代表性期刊 , 对它们在 92 、 9 3 年所发表的论文 , 使用“引文法 ”进行客观统计后得到
的结果 。 在仅占 目前期刊总数 4% 比例的 30 种核心期刊中 , 综合性期刊及数理科学等学科期
刊占 28 % , 医药卫生期刊占 28 % , 地学天文期刊占 20 纬 , 生物农林类占 24 % .全部核心期刊名
单及详尽评述将在 国际核心期刊研究会的综合性学术期刊《科学技术学报 》磁盘周刊上发表 。
核心期刊名次 , 按被引用频次从高到低的顺序排列 , 《林业科学研究》名列第 50 名 , 在林业系统
入选期刊中排名第二 。
一摘自旱矗晶巍怒晶聂晶羞通知
1994 年 4 月