全 文 ：林业科学研 究 ,
不同产地青杨的幼树木材材性变异的研究 ’
杨 自湘 王 守宗 徐 红 韩玉兰
摘要 测定了 个不同产地青杨 年生幼树的木材性质 , 对材性性状在产地与单株两水平上
的变异进行了研究 木材基本密度的变异产地间大于个体间 , 密度随产地纬度升高而增大 纤维 、导
管性状产地间的变异达到 水平显著 , 被测个体数较大时产地内表现出差异 。 纤维 、 导管与产地
纬度呈微弱负相关 。 纤维 、导管单株内变异较大 , 所以进行纤维 、 导管测定应取大样本数 。 在育种改
良时要根据不同的 目的性状采用各自方案 。
关键词 青杨 、 产地 、 材性变异
青杨 是中国特产的杨树种 , 在青海 、甘肃 、 四川 、陕西 、 山西 、 河
南 、河北 、 内蒙等省都有分布 , 主要生长在山谷 、河岸及阴坡 ’〕。 由于其分布广 , 且易产生天然杂
种 , 故种 内变异很大 , 是我国杨树育种极好的遗传资源 。 为系统研究青杨主要经济性状的遗传
变异 , 收集了 个省 个产地 见表 的天然生青杨。 每产地随机采 个单株 , 然后将采条
在中国林科院苗圃内建立收集 圃 。 本文概述对这些青杨幼龄木材性质变异的研究结果 。
幼龄材一般较成熟材木材密度低 , 纤维短 。在一般情况下幼龄材与成熟材材性间存在相关
关 系 , 所以幼树的材性测定结果仍有重要的参考价值 。 国外一些专家都曾对幼龄材与成龄材
的相关作过研究并根据幼龄材作初步选择比 ‘〕。
材料与方法
材料
在青杨资源收集圃内 , 每产地随机取 个单株作为代表 , 另选河北省丰宁产地 个单株
供产地 内单株间差异用 。 试材为 年生幼树 。 用生长锥从正南向北 , 从树皮通髓心取木芯 , 除
去树皮 。 钻孔处离地面 处 。
试验方法
木材基本密度用排水法测定 。纤维长 、 宽 , 导管长等木材纤维形态按常规方法离析 , 染色进
行测定 。 每株试材测定纤维 根 , 导管 根 。
结果与分析
同一产地不同单株间材性差异分析
从表 可以看出 , 各单株 内纤维形态的变异系数都较大 , 分别为 , 巧
, , 因而测量数要采用大样本数方有代表性 。 本试验测量数分
别为 、 是合适的 。 这一结论与国内外的研究结果相一致 ‘〕。
一 一 收稿 。
杨自湘副研究员 , 王守宗 , 徐红 中国林业科学研究院林业研究所 北京 。。 韩玉兰 内蒙古自治区赤峰市林业
研究所。
, 本研究系 年国家自然科学基金资助项 目。 文章经马常耕研究员审阅并予 以修改 特此致谢
林 业 科 学 研 究 卷
表 丰宁产地 株青杨材性变异
株号 木材基本密度 平
导管长 拼 纤维长 拌 纤维宽“
变异系数 平 变异系数 平 均 变异系数
一办心几浦‘任月左且自一了八曰内‘乙妇山
亡工廿矛心一连且,月…巧,曰乙,白
凡产,曰内‘啥,口…八月乙,夕一妇乙
八巧月吮曰叮‘…一曰,,
平均
变异系数
均
均
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1 9
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1 6
.
5 4
1 7
.
6 1
单株间变异 系数分别为 , 木材密度 4. 6 ,
纤维长 9.5 , 纤维宽 7 , 导管长 5. 9 , 株间纤维
长与宽的变异较木材密度与导管长的大 。 18
株的材性方差分析列入表 2 。 株间纤维长 、纤
维宽差异 0.01 水平极显著 , 导管长差异 0.05
水平显著 。
表 2 丰宁 18 株青杨材性方差分析
项
自由度
F 值
理论值
目
株 间
株内
株间
F o.05
F o.o-
纤维长 纤维宽 导管长
4
;;
8
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2
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将 18 株青杨的纤维长及纤维宽进行 LS R 比较 可得图 1结果 , 说明同一产地不同单株间
纤维性状存在明显差异 。
纤维长
株号 8 10 1 14 6 3 11 12 13 15 4 5 17 18 16 2 9
纤维宽株号 16 11 10 8 4 9 3 7 6 15 17 5 13 18 14 2 12
图 1 丰宁 18 株青杨的纤维长和宽绍R 比较
综上结果 , 可认为同一产地 内株间木材密度差异较小 , 纤维长 、宽的差异较大 , 进行纤维性
状改良时要充分利用株间的选择增益 。
2
.
2 2 4 个不同产地青杨材性变异分析
期 杨自湘等 :不同产地青杨的幼树木材材性变异的研究 439
表 3 24 个产地青杨分布与材性
产 地
省(区 ) 地点
基本密度(g /c m 3) 导管长 (脚) 纤维长(件m ) 纤维宽(拜m )
变异系数 变异系数 平均 变异系数 平均 变异系数
匕月啥‘这bOJn通任J马月了只几bLOO月了n611UJ.…匕dQ口月了月悦八JO只dC/,口匕9曰UOA ‘内0Cg..…了叮‘n69一石QOd曰ORtJ门月了0CO‘口八己6o口b1人9目11, .曰‘es五气内蒙 巴林左旗内蒙 赤 峰辽宁 本 溪(1)
辽宁 本 溪(2 )
内蒙 宁 城
河北 丰 宁
河北 邓栅子
河北 承 德
内蒙 凉 城
河北 青 龙
山西 耿 镇
山西 恒 山
山西 灵 邱
山西 五 台
甘肃 张 掖
山西 牛 尾
山西 孝文山
青海 大通
宁夏 六盘山
甘肃 临 夏
甘肃 小陇山
陕西 陇 县
河南 卢氏
四川 奉 节
平 均
变异系数
44 30
42 36
41 18
41 18
4 1 18
41 12
4 1 06
4 1 00
40 30
40 18
40 12
39 36
39 24
39 00
38 30
38 24
37 24
37 12
35 42
35 0 6
34 30
34 18
33 24
31 0 2
119 24
119 30
128 18
123 48
119 24
116 42
116 18
117 54
112 30
119 00
114 30
113 18
114 18
113 42
100 12
112 42
112 06
100 06
10 6 18
10 3 06
10 5 42
10 5 24
110 06
10 9 18
平均
0.473
0.384
0.382
0.365
0.374
0.378
0.397
0.366
0.371
0.368
0.366
0.388
0.361
0.359
0.353
0.36]
0 .375
0 .362
0 .344
0 .369
0 .331
0 .337
0.351
0.352
4.7
8.3
2.9
3.9
4.2
3.5
3.9
4.2
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2
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370
370
337
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357
373
390
373
365
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378
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357
387
373
357
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360
447
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745
710
713
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765
668
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723
738
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725
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713
867
710
748
8.39
表 3 可见 24 个产地间基本密度变异从 。. 3 31 一0.47 3 9/c m 3, 大于丰宁产地内 18 个单株
间 0.34一 0.4 2 9 /c m 3的变异幅度 。 18 株丰宁青杨基本密度的变异系数为 4.6 , 24 个产地为
7.15 , 大于产地内的 。 用于分析产地间差异的 3 株丰宁产地青杨的基本密度变异系数为 3.5 ,
小于 18 株的变异系数 , 但差异不十分明显 , 说明用 3 株样本的材性数值代表一个产地的平均
数值虽有局限 , 但仍可作参考 。 各产地内单株间基本密度变异系数幅度为 1.1一5. 9 , 各产地 内
变异系数不尽相同 。 各产地的平均基本密度的平均数为 0.370 9 /c m , , 产地间平均纤维长 、 纤
维宽 、导管长变异幅度分别为 668 ~ 9 50 拼m , 1 7 . 2 ~ 2 2 . 5 拼m 、 3 3 7 一453 拜m 、 都高于丰宁 18 株
青杨的变异幅度值 。
表 4 中列出了 24 个产地青杨 4 个性状
变异的方差分析 。
产地间基本密度呈 0.01 水平极 显著差
异 , 导管长 , 纤维长呈 0.05 水平显著差异 。 产
地内只取样 3 株时单株间基本密度 、 纤维长 、
纤维宽 、 导管长差异不显著 。
为了解材性性状变异的产地幅度 及频
率 , 把各产地基本密度及纤维长变异全幅度
分为若干段 , 统计各段内出现的所有产地数
表 4 24 个产地木材性状方差分析
材性 变异系数自由度 平均方差
23 0.002 00
2 0.000 01
F 值
5.58 ‘ .
0
.
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7
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2 5
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肠
匕J八jQUng曰9J翎几J今乙90导管长
纤维长
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纤维宽
来源
产地间
产地内
产地间
产 地内
产地间
产地内
产 地间
产地 内
0.002 53
0.001 85
0.012 94
0.002 75
0.000 00
0.000 00
7.30
8.59
6.0
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林 业 科 学 研 究 8 卷
所占的频率 。其结果为青杨幼树木材密度为 0.3 51 ~ 0.390 9 /c m 3的占各产地的 79 .17 % , 高于
0.3 90 9 /em , 的占 8.4% , 低于 0 .351 9 /em 3的占 12.5% ;纤维长为 701~ 500 料m 的占各产地
的 67 % ;大于 80 拼m 的占 16 · 7 % , 小于 701 拜m 的占 16 .7% 。 可见 , 青杨幼龄树的材性在广大
分布区内一致性较强 。 而那些密度较高及纤维较长的少数产地是我国育种工作者选择育种亲
本的地区 。
表 5看 出 , 纬度与基本密度在 0.01 水平 表5 纬度 、性状间相关距阵(r 一。.01 , 0 . 5 2)
呈极显著相关 , 纤维性状呈不显著的负相关 ,
而导管长与纤维长也在 0.01 水平上极显著
相关 。
青 杨 木材 基 本 密 度 地 理变异 模式与
项 目 基本密度 导管长 纤维长
北纬度
基本密度
导管长
0.687 6 ” 一0 . 2 8 3 8
一 0 . 2 4 1 3
一 0. 15 6 5
一 0 . 15 2 9
0 . 7 7 6 2”
B 盯le y [v] 报道的一些松树的木材密度地理变异模式一致 。 北部产地的青杨 , 巴林左旗 、邓栅子
的青杨木材密度大 。 导管长与纤维长呈极紧密相关 , 纤维最长的是山西省耿镇 的及河南省卢
氏的 , 最短的是河北省丰宁的及辽宁省本溪 (l) 的 , 导管最长与最短的产地与纤维最长与最短
的产地一致 。
产地间木材基本密度变异方差大 , 且木材基本密度与纬度变化呈紧密相关 , 说明木材基本
密度受遗传控制与种群系统发育史有关 , 是较稳定的性状 。 为改善木材基本密度 , 产地间选择
比产地 内个体选择更有效 。
3 结论
(1) 不同产地间青杨木材基本密度的差异达到 0.01 水平显著 , 纤维长 、导管长的差异达
到 。. 0 5 水平显著 , 纤维宽未表现出显著差异 。 各产地内 、单株间 (测定 3 株样本时)上述 4 个木
材性状未表现出显著差异 。 在同一产地测定较多单株(18 株)时 , 株间的纤维长 、宽的差异都能
达到 0. 01 水平显著 , 导管长差异达到 0. 05 水平显著 。 株间变异系数为:木材密度 4.6写 、纤维
长 9.5 % 、纤维宽 7.0% 、 导管长 5.9 % 。 上述结论启迪我们 , 在进行材性改良育种时 , 应着眼产
地间选择;其次注意产地内 、 单株间选择 , 尤其对于纤维性状 , 单株间的选择更有效益 。
( 2) 木材基本密度的地理变异有明显的规律性 , 即随纬度的增高而增加 。 产地间差异大
于产地 内差异 。 说明木材的基本密度差异与物种系统发展史有关 , 可能存在小种分化 。
(3 ) 纤维 、导管性状与产地纬度呈微弱负相关 。 测定 18 个单株时株间变异较大 , 由于产
地内的单株生长在同一环境内 , 较少受环境影响 , 其间的差异主要表现了遗传性的变异 。
(4 ) 纤维长与导管长间呈极显著正相关 , 可根据一个性状作另一个性状的间接选择指
标 。
参 考 文 献
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期 杨自湘等:不同产地青杨的幼树木材材性变异的研究 441
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T h e r e w a s a w e a k n e g a t i v e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e f i b r e s a n d v e s s e l s a n d t h e l a t i
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