全 文 ：第 wv卷 第 y期
u s s z年 y 月
林 业 科 学
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∂²¯1wv o‘²1y
∏±qou s s z
落羽杉种源木材微纤丝角和纤维形态的变异
汪贵斌t 曹福亮t 柳学军u 郝明灼t 胡光磊t 汪企明v
kt1南京林业大学森林资源与环境学院 南京 utssvz ~ u1 国家林业局 北京 tsstzw ~ v1 江苏省林业科学研究院 南京 utttxvl
摘 要 } 对 ty个落羽杉种源的 tw年生人工林木材微纤丝角和木材纤维形态进行测定 ∀结果表明 }tl ty个种源
落羽杉木材微纤丝角存在显著差异 o微纤丝角变化在 u|1| ∗ vx1{β之间 ∀从径向变化看 o落羽杉胸径处木材微纤丝
角在髓心处最大 o由髓心向外逐渐减小 ~从纵向变化看 o微纤丝角在基干处最大 o随树木高度的增加而逐渐减小 ∀
ul ty个落羽杉种源木材的纤维长度和宽度均存在显著差异 o纤维长度的变化在 t zyw1{w ∗ u |ss1s{ Λ°之间 o纤维
宽度的变化在 u{1w{ ∗ xt1ut Λ°之间 o纤维长宽比的变化在 wu1z| ∗ {u1tu之间 ∀落羽杉胸径处木材纤维形态的径
向变化为纤维长度和纤维宽度从髓心到树皮逐渐增加 o纵向变化规律为纤维长度和纤维宽度在树干基部较小 o随
树高的增加而逐渐增加 ∀vl 落羽杉木材微纤丝角与木材纤维长度呈极显著的负相关关系 o与木材的纤维宽度和纤
维长宽比呈一定的负相关 o木材纤维长度与木材纤维宽度呈显著的正相关 ∀wl ty个落羽杉种源依据木材微纤丝
角和木材纤维长度 u个木材材性指标可以分为 w类 }第 ´类 o木材的微纤丝角较大 o木材纤维长度中等 ~第 µ类 o微
纤丝角和木材纤维长度均处于中等水平 ~第 ¶类 o微纤丝角较小 o木材纤维长度较长 ~第 Œ∂ 类 o木材纤维长度较短 o
微纤丝角中等 ∀综合考虑微纤丝角和木材纤维长度 ou号和 vs号种源可作为纤维工业原料用材的优良种源 ∀
关键词 } 落羽杉 ~种源 ~微纤丝角 ~纤维形态 ~变异
中图分类号 }≥z{t1t 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusszlsy p sttz p sy
收稿日期 }ussx p s| p u| ∀
基金项目 }国家林业局/ |w{0项目/引进落羽杉家系和无性系繁殖技术创新与示范0kussv p ≤swl ∀
Μιχροφιβριλ Ανγλεσ ανδ Φιβερ Μορπηολογψ Χηαραχτεριστιχσ οφ Βαλδχψπρεσσ Ωοοδ
• ¤±ªŠ∏¬¥¬±t ≤¤² ƒ∏¯¬¤±ªt ¬∏÷∏¨­∏±u ‹¤² ¬±ª½«∏²t ‹∏Š∏¤±ª¯ ¬¨t • ¤±ª±¬°¬±ªv
kt1 Χολλεγε οφ Φορεστ Ρεσουρχε ανδ Ενϖιροµεντo Νανϕινγ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Νανϕινγ utssvz ~
u1 Στατε Φορεστρψ Αδµινιστρατιον Βειϕινγ tsstzw ~ v1 ϑιανγσυ Αχαδεµψοφ Φορεστρψ Νανϕινγ utttxvl
Αβστραχτ } ׫¨ °¬¦µ²©¬¥µ¬¯¤±ª¯¨¤±§©¬¥¨µ°²µ³«²¯²ª¼²©º²²§²©ty ¥¤¯§¦¼³µ¨¶¶³µ²√¨ ±¤±¦¨¶k Ταξοδιυµ διστιχηυµl ²©tw ¼¨ ¤µ¶
²¯§º¨ µ¨ §¨·¨µ°¬±¨ §o¤±§·«¨ µ¨¶∏¯·¶ º¨ µ¨ ¤¶©²¯ ²¯º¶}tl ׫¨ °¬¦µ²©¬¥µ¬¯ ¤±ª¯¨²© º²²§²©ty ¥¤¯§¦¼³µ¨¶¶³µ²√¨ ±¤±¦¨¶«¤§
¶¬ª±¬©¬¦¤±·§¬©©¨µ¨±¦¨ o ¤±§·«¨ °¬¦µ²©¬¥µ¬¯ ¤±ª¯¨ √¤µ¬¨§ ¥¨·º¨ ±¨ u|1|β ¤±§vx1{β q ׫¨ °¬¦µ²©¬¥µ¬¯ ¤±ª¯¨ ¤·⁄…‹ §¨¦µ¨¤¶¨§
ªµ¤§∏¤¯ ¼¯©µ²° ³¬·«·²¥¤µ®o¤±§¬·¬±¦µ¨¤¶¨§ªµ¤§∏¤¯ ¼¯©µ²° ¥¤¶¨ ²©·µ¨¨·µ∏±®·²·²³qul ׫¨µ¨ ¤¯¶² ¬¨¬¶·¨§¶¬ª±¬©¬¦¤±·√¤µ¬¤·¬²±
¬±©¬¥¨µ¯ ±¨ª·«¤±§©¬¥¨µº¬§·«²©ty ¥¤¯§¦¼³µ¨¶¶³µ²√¨ ±¤±¦¨¶o¤±§·«¨ ©¬¥¨µ¯ ±¨ª·«¤±§º¬§·«¤·⁄…‹ ²©¥¤¯§¦¼³µ¨¶¶¬±¦µ¨¤¶¨§
ªµ¤§∏¤¯ ¼¯©µ²° ³¬·«·²¥¤µ®o¤±§¬·¬±¦µ¨¤¶¨§º¬·«¬±¦µ¨¤¶¬±ª²©·µ¨¨·µ∏±® «¨¬ª«·qvl ׫¨µ¨ º¤¶¶¬ª±¬©¬¦¤±·±¨ ª¤·¬√¨ ¦²µµ¨ ¤¯·¬²±
¥¨·º¨ ±¨ °¬¦µ²©¬¥µ¬¯ ¤±ª¨¯ ¤±§ º²²§©¬¥¨µ¯¨ ±ª·«o¤±§·«¨µ¨ º¤¶¶¬ª±¬©¬¦¤±·³²¶¬·¬√¨ ¦²µµ¨ ¤¯·¬²± ¥¨·º¨ ±¨ ©¬¥¨µ¯¨ ±ª·«¤±§©¬¥¨µ
º¬§·«qwl ty ¥¤¯§¦¼³µ¨¶¶³µ²√¨ ±¤±¦¨¶ º¨ µ¨ §¬√¬§¨§¬±·² w ªµ²∏³¶¥¼ ·«¨ °¨ ·«²§ ²© ±2°²§¨ ¦¯∏¶·¨µ¤±¤¯¼¶¬¶¤¦¦²µ§¬±ª·²
°¬¦µ²©¬¥µ¬¯ ¤±ª¨¯¤±§º²²§©¬¥µ¨ ¯¨ ±ª·«}·«¨ ©¬µ¶·ªµ²∏³º¤¶«¬ª«¨µ°¬¦µ²©¬¥µ¬¯¤±ª¨¯¤±§°¬§§¯¨©¬¥¨µ¯ ±¨ª·«o¤±§·«¨ ¶¨¦²±§ªµ²∏³
º¤¶°¬§§¯¨º²²§©¬¥¨µ¯ ±¨ª·«¤±§°¬¦µ²©¬¥µ¬¯¤±ª¨¯o¤±§·«¨ ·«¬µ§º¤¶¶°¤¯¯¨µ°¬¦µ²©¬¥µ¬¯¤±ª¨¯¤±§ ²¯±ª¨µº²²§©¬¥¨µ¯ ±¨ª·«o¤±§
¤¯¶·ªµ²∏³º¤¶¶«²µ·¨µº²²§©¬¥¨µ¯ ±¨ª·«¤±§°¬§§¯¨°¬¦µ²©¬¥µ¬¯¤±ª¨¯q„¦¦²µ§¬±ª·² °¬¦µ²©¬¥µ¬¯¤±ª¨¯¤±§º²²§©¬¥µ¨ ¯¨ ±ª·«o‘²q
u ¤±§‘²qvs ³µ²√¨ ±¤±¦¨¶º¨ µ¨ ¥¨·¨µ³µ²√¨ ±¤±¦¨¶¬± º²²§2∏·¬¯¬½¤·¬²±q
Κεψ ωορδσ} Ταξοδιυµ διστιχηυµ ~³µ²√¨ ±¤±¦¨ ~°¬¦µ²©¬¥µ¬¯¤±ª¯¨~©¬¥¨µ°²µ³«²¯²ª¼~√¤µ¬¤·¬²±
微纤丝角为细胞次生壁 ≥u 层微纤丝排列方向与细胞主轴所形成的夹角k曹福亮 ot||zl o或可表述为细
胞壁中纤维素链的螺旋卷索与纤维轴之间的夹角k • ¤¯®¨ ετ αλqot||xl o其角度愈小则细胞的抗张强度愈大 ∀
木材的微纤丝角对木材主要物理 !力学性能和化学性质有着很大的影响kƒ¤±ª ετ αλqousswl ∀微纤丝角是木
材机械性能的主要决定因子之一 o特别是弹性模量和异向收缩性 o微纤丝角与木材密度存在一定的相互关
系 o并与木材强度和硬度密切相关k • ¤¯®¨ ετ αλqot||x ~ ‹¬µ¤¥¤º¤ ετ αλqot||{l ∀单个管胞中微纤丝角与纸浆
纤维的抗拉强度和伸缩性密切相关 o微纤丝角小 o抗拉强度大 o微纤丝角大 o则伸缩性强k • ¤¯®¨ ετ αλqot||x ~
香香等 oussul ∀纤维形态特征是研究木材材性的基础之一 o也是木材利用的依据之一 ∀纤维形态特征存
在着较大的变异 o不同树种 !同一树种的不同个体间 !种源间 !无性系间及同株不同部位均存在着明显的差异
k°¤±¶«¬± ετ αλqot|{sl ∀落羽杉k Ταξοδιυµ διστιχηυµl是古老的孑遗植物 o我国大约从 t|tz年开始引种 o落羽杉
生长快 !适应性强 o适合我国广大地区作用材 !防护及庭院观赏树种 ∀目前 o有关落羽杉方面的研究主要表现
在落羽杉种源的种子特性 !苗木生长和生物量差异 !种源扦插生根能力变异 !抗逆性 !材积计算方法 !密度效
应规律 !根膝的形成和功能及遗传性等方面k曹福亮等 ot||x ~汪企明等 ot||v ~t||{ ~汪贵斌等 oussu ~ussw¤~
ussw¥~ussw¦~ussw§l ∀而关于落羽杉不同种源间木材性质方面的研究尚未见报道 ∀本文研究了 ty个落羽
杉种源的木材微纤丝角和纤维形态的空间变异 o从木材微纤丝角和纤维形态方面进行落羽杉早期的种源选
择 o为落羽杉工业用材林的发展提供理论依据 ∀
t 材料与方法
试验地设在江苏省东海县李埝林场 o林场位于江苏省东海县西北部 o黄淮海平原的东南缘 o属中纬度暖
温带湿润地区 o林场土壤类型以棕壤为主 o有效土层较浅kvs ∗ ws ¦°l o土壤有机质含量 w ∗ y °ª#ªpt o全 ‘含
量 s1wx ∗ s1yu °ª#ªpt o速效 ° x ∗ u| Λª#ªpt o速效 Ž低于 xs Λª#ªpt ∀参试落羽杉有 ty个种源 o种源编号分别
为 u !v !w !x !y !z !{ !| !ts !tu !tv !tw !vs !tz !ty !tx ∀t||u年育容器苗 ot||v年 v月 tu ) tw日定植 ∀采用完全随
机区组设计 ow个重复 o株行距 u ° ≅ v1v °∀ussw年 |月 u{日进行每木检测 o每个重复选标准木 t株 o进行树
干解析 !圆盘带回备用 ∀
试材采集全过程均按 Š… t|uz p t|wv p |进行 ∀微纤丝角测定的木材来源于 w株标准木 o每一标准木取
x个试样 o总计 us个样本 ∀微纤丝角样片按年轮 !分早晚材削制成 t1x ¦° ≅ s1x ¦° ≅ s1t ¦°φ的小样片 o采用
kssul面 ÷ p射线衍射图法测定微纤丝角k阮锡根等 ot|{ul o测定用 ÷ p射线衍射仪型号为丹东产的 ⁄÷ p
usss ∀采用 s1y×法从kssul面衍射强度曲线上求微纤丝角k阮锡根等 ot||vl ∀
表 1 落羽杉种源微纤丝角的大小 !变异系数和变异幅度 ≠
Ταβ .1 Τηε σιζε , ϖαριατιον χοεφφιχιεντ ανδ ϖαριατιον ρανγε
οφ µιχροφιβριλ ανγλε οφ ωοοδ οφ 16 βαλδχψπρεσσ προϖενανχεσ
种源
°µ²√ ±¨¤±¦¨¶
微纤丝角
¬¦µ²©¬¥µ¬¯ ¤±ª¯ Π¨kβl
变异系数
∂¤µ¬¤·¬²± ¦²¨©©¬¦¬¨±·Πh
变异幅度
∂¤µ¬¤·¬²±µ¤±ª¨Πkβl
ts vx1{ ? s1|t ¤ u1xy vw1{ ∗ vy qy
{ vx1u ? t1zs ¤ w1{x vv1v ∗ vy qy
z vv1x ? s1yu ¥ t1{y vv ∗ vw qu
tv vv1v ? t1wt ¥¦ w1uy vt1x ∗ vw q{
w vv ? t1ts ¥¦§ u1wt vu1w ∗ vv q|
| vv ? s1z| ¥¦§ t1xz vu1w ∗ vv qv
tu vv ? s1xt ¥¦§ v1vx vt1{ ∗ vw qx
tz vu1z ? s1v ¥¦§¨ s1|u vu1w ∗ vv
tx vu1t ? t1s{ ¥¦§¨© v1vz vs1| ∗ vv
tw vt1w ? s1wx ¦§¨©ª t1wy vs1| ∗ vt q{
x vt1v ? t1sx §¨©ª v1vz vs1v ∗ vu qw
y vt1v ? t1sx §¨©ª v1vz vs1v ∗ vu qw
ty vt1u ? s1v §¨©ª s1|y vs1| ∗ vt qx
u vs1| ? s1z| ©¨ª u1xz vs ∗ vt qx
vs vs1vt ? t1xu ©ª x1su u{1x ∗ vu qw
v u|1| ? s1wx ª t1xv u|1w ∗ vs qv
≠表中字母表示不同种源微纤丝角大小的差异程度 o有相同字母表示种
源间差异不显著 o没有相同字母表示种源间差异显著kΑ€ s1sxl ∀下同 ∀ ׫¨
¯¨ ·¨µ¶¬± ·¤¥¯¨¶«²º §¨·«¨ √¤µ¬¤·¬²± ²© °¬¦µ²©¬¥µ¬¯ ¤±ª¯¨ ²© §¬©©¨µ¨±·³µ²√¨ ±¤±¦¨¶o¤±§
√¤µ¬¤·¬²± º¤¶±²·¶¬ª±¬©¬¦¤±·º«¨ ± ·«¨µ¨ º¤¶¶¤°¨¯¨·¨µ¶¬± §¬©©¨µ¨±·³µ²√ ±¨¤±¦¨¶o¤±§
√¤µ¬¤·¬²± º¤¶¶¬ª±¬©¬¦¤±·º«¨ ± ·«¨µ¨ º¤¶±²·¶¤°¨¯¨·¨µ¬± §¬©©¨µ¨±·³µ²√¨ ±¤±¦¨¶k Α€
s1sxl q׫¨ ¶¤°¨¥¨ ²¯º q
木材纤维测定的木材来源于 w株标准木 o每一标准木取 x个试样 ∀木材纤维形态的测定采用富兰克林
离析法k⁄²±¤¯§¶²±ot||ul o把测定木材密度的样品削成火柴状的小木条 o把小木条装入玻璃试管中 o加入体积
比为 tΒt的冰醋酸k≤‹u ≤’’‹l和双氧水k‹u ’ul混合液 o在沸水浴中消煮 vs °¬±o直至单个纤维完全解离 o将
样品冲洗至中性 o用番红试剂染色后 o取少量具代表性的样品置于载玻片上 o在尼康 ≠≥tss数码生物显微镜
上直接测定纤维宽度 o在 ’’ywx体视数码显
微镜上直接测定其长度 ∀每一试样随机测定
tss根纤维的长度和宽度 o取平均值 ∀
不同种源间木材微纤丝角 !纤维形态差异
的测定样品均取自不同种源胸径处kt1v °l同
一年轮k第 tu年l的木材 ∀
u 结果与分析
211 落羽杉种源木材微纤丝角的变异及空间
变化
u1t1t 不同种源落羽杉微纤丝角的变异 从
表 t可以看出 o不同落羽杉种源木材微纤丝角
大小不同 ∀ts号种源落羽杉在所有种源间木
材微纤丝角最高 o为 vx1{β ov号种源落羽杉在
所有种源间微纤丝角最低 o为 u|1|β o{ !z !tv !
tu !w和 |号种源的微纤丝角分别超出最低的 v
号种源 tz1zv h ! tu1sw h !tt1vz h !ts1vz h !
ts1vz h和 ts1vz h ∀方差分析结果表明 }不同
落羽杉种源间木材微纤丝角存在极显著差异
k Φ€ z1|{ oΠρ€ s1sss tl ∀多重比较结果表明 }
ts和 {号种源与其他种源间木材微纤丝角的
{tt 林 业 科 学 wv卷
差异均达到了显著水平 ∀变异系数分析结果表明 }ty个种源落羽杉微纤丝角的总变异系数为 y1vz h o总的
变异幅度为 u{1x ∗ vy1yβ ovs号种源落羽杉微纤丝角的变异系数最大 o为 x1su h o{ !tv !tx !x !y和 tu号的变异
系数分别为 w1{x h !w1uy h !v1vz h !v1vz h !v1vx h和 v1vz h otz号的变异系数最小 o为 s1|u h ∀
图 t 落羽杉木材微纤丝角的纵向变异
ƒ¬ªqt ²±ª¬·∏§¬±¤¯ √¤µ¬¤·¬²± ²© °¬¦µ²©¬¥µ¬¯ ¤±ª¯¨
²©¥¤¯§¦¼³µ¨¶¶º²²§
图中字母表示落羽杉微纤丝角纵向变异的多重比较分析结果 ∀
׫¨ ¯¨ ·¨µ¶¤µ¨ ·«¨ µ¨¶∏¯·²© °∏¯·¬³¯¨¦²°³¤µ¬¶²±
²© °¬¦µ²©¬¥µ¬¯ ¤±ª¯¨²©¥¤¯§¦¼³µ¨¶¶º²²§q
图 u 落羽杉木材微纤丝角的径向变异
ƒ¬ªqu • ¤§¬¤¯ √¤µ¬¤·¬²± ²© °¬¦µ²©¬¥µ¬¯ ¤±ª¯¨
²©¥¤¯§¦¼³µ¨¶¶º²²§
t ∗ y分别表示从树皮到髓心的 y个样点 o
分别表示第 tu !ts !{ !y !w和 u ¤的树 ∀
t ∗ y §¨±²·¨§º²²§¶¤°³¯ ¶¨©µ²° ¥¤µ®·²³¬·«o¤±§
t ∗ y ¬¨³µ¨¶¶¨§¶¨³¤µ¤·¨¯¼·«¨ º²²§²©tu !ts !{ !y !w ¤±§u ¤q
表 2 落羽杉种源木材纤维长度 !宽度和长宽比
Ταβ .2 Φιβερ λενγτη , φιβερ ωιδτη ανδ φιβερ
λενγτηΠωιδτη οφ διφφερεντ προϖενανχεσ
种源
°µ²√ ±¨¤±¦¨¶
纤维长度
ƒ¬¥¨µ¯ ±¨ª·«ΠΛ°
纤维宽度
ƒ¬¥¨µº¬§·«ΠΛ°
纤维长宽比
ƒ¬¥¨µ¯ ±¨ª·«Πº¬§·«
u u xs{1wx ? tvs qzu ¤ ws1yu ? v quv ¤¥¦§¨ yt1|v ? v q|v ¤¥
vs u wsz1sv ? u{x qzx ¤¥ ws1wv ? x qsv ¤¥¦§¨© ys1v| ? tt qu ¤¥
w u vxs1y{ ? uzv qvy ¤¥ wu1uw ? x qws ¤¥¦ xy1sy ? y qyw ¤¥¦
tw u vvz1s| ? tys qys ¤¥ wv1vu ? v qsv ¤¥ xw1s| ? w qu{ ¥¦
{ u u{x1sx ? {x qsyz ¤¥ wu1wv ? u qyz ¤¥¦ xw1ss ? v qx| ¥¦
| u uzx1{y ? tyt qs| ¤¥ v{1vw ? x qvs ¥¦§¨© x|1z| ? w qxx ¤¥
v u uzx1{s ? tv| qvw ¤¥ vw1|w ? u qy{ ©¨ yx1xy ? { qsx ¤
y u uyz1xz ? vt| qwt ¤¥ v{1sz ? u q|y ¥¦§¨© x|1vv ? w qws ¤¥
x u uvw1zv ? twx qt{ ¤¥ vz1z| ? u qzs ¥¦§¨© x|1xu ? z qzv ¤¥
tx u uus1tt ? yu qv{u ¤¥ ws1zy ? u qyt ¤¥¦§¨ xw1yx ? v q|u ¥¦
tv uutv1ss ? tvs q|x ¥ wt1zs ? v qwy ¤¥¦§ xv1vu ? w qzt ¥¦
ty u t{t1|t ? tyu qxu ¥ ww1y| ? v qzt ¤ w{1|| ? w qxv ¦
ts u tz{1us ? uzw qz| ¥ vx1{| ? x qtx §¨© yt1yt ? tt qv ¤¥
tu u tyt1yy ? t|{ qwt ¥ wt1xx ? x quz ¤¥¦§ xu1vu ? v q{y ¥¦
z u twy1xu ? uyw q{| ¥ vz1uv ? w qxz ¦§¨© x{1{y ? tv qz ¤¥¦
tz t {zw1{z ? yy q|{v ¦ vw1zs ? t q{u © xw1uu ? w qyz ¥¦
u1t1u 落羽杉木材微纤丝角的纵向变异
图 t为落羽杉木材微纤丝角纵向变异的测定
结果kw 个种源的平均值l ∀从图 t 可以看
出 o落羽杉木材微纤丝角随着树干高度的变
化而变化 ∀在同一年轮内k第 tu年l o随着树
干高度的增加 o微纤丝角逐渐减少 ∀方差分
析结果表明 }落羽杉由基干到顶部不同树高
木材的微纤丝角存在显著差异k Φ€ w1v{ oΠρ
€ s1sty {l ∀多重比较结果表明 }从距树干 s
∗ v1x °处的落羽杉木材微纤丝角变异不显
著 o到 v1vx °以后才显著减小 ∀
u1t1v 落羽杉微纤丝角的径向变异 图 u
为落羽杉木材微纤丝角径向变异的测定结果
kw个种源的平均值l ∀图 u表明 }落羽杉胸
径处木材微纤丝角也存在一定的差异 ∀从树
皮到髓心 o落羽杉木材微纤丝角呈逐渐增加
的趋势 ∀方差分析结果表明 }落羽杉胸径处
不同部位的木材微纤丝角差异未达显著水平
k Φ€ t1yw oΠρ€ s1uul ∀
212 落羽杉种源木材纤维形态及空间变异
u1u1t 落羽杉不同种源纤维形态的变化 不同种源落羽杉木材纤维长度 !宽度和长宽比差异较大 ∀ty个种
源落羽杉木材纤维长度的总平均值为 u t{w1{v Λ° o纤维宽度为 v|1xv Λ° o长宽比为 x1y{k表 ul ∀其中纤维长
度最高的种源为 u !vs和 w号 o纤维宽度较高的种源为 ty !tw和 {号 o而长宽比较大的种源为 u !v和 ts号k表
ul ∀根据国际木材解剖学会的规定 o木纤维长度小于 |ss Λ°为短纤维 o|ss ∗ t yss Λ°为中级长度 o大于
t yss Λ°为长纤维 ∀因此 o落羽杉木材纤维均属于长纤维 ∀
方差分析表明 }ty个种源落羽杉木材纤维长度 !宽度和长宽比均达到显著差异水平k Φ € u1x| oΠρ €
s1ssv | ~ Φ€ u1z{ oΠρ€ s1ssu t ~ Φ€ u1s{ oΠρ€ s1sut vl ∀
|tt 第 y期 汪贵斌等 }落羽杉种源木材微纤丝角和纤维形态的变异
表 3 落羽杉种源纤维形态的变异系数和变异幅度
Ταβ . 3 Τηε ϖαριατιον χοεφφιχιεντ , ϖαριατιον ρανγε οφ φιβερ µ ορπηολογψ οφ 16 βαλδχψπρεσσ προϖενανχεσ
种源
°µ²√ ±¨¤±¦¨¶
纤维长度 ƒ¬¥¨µ¯ ±¨ª·« 纤维宽度 ƒ¬¥¨µº¬§·« 纤维长宽比 ƒ¬¥¨µ¯ ±¨ª·«Πº¬§·«
变异系数
∂¤µ¬¤·¬²± ¦²¨©©¬¦¬¨±·Πh
变异幅度
∂¤µ¬¤·¬²±µ¤±ª¨ΠΛ°
变异系数
∂¤µ¬¤·¬²± ¦²¨©©¬¦¬¨±·Πh
变异幅度
∂¤µ¬¤·¬²±µ¤±ª¨ΠΛ°
变异系数
∂¤µ¬¤·¬²± ¦²¨©©¬¦¬¨±·Πh
变异幅度
∂¤µ¬¤·¬²±µ¤±ª¨
u x1ut u vzw1xz ∗ u y|x1s{ z1|y vx1|x ∗ ww1zu y1vx x{1tx ∗ yz1st
v y1tu u s|{1xw ∗ u wvz1vt z1y{ vu1wt ∗ v{1zu tu1u{ xw1t{ ∗ zt1xv
w tt1yv u sxy1yy ∗ u y{v1x| tu1{s vw1xw ∗ w{1v| tt1{x wx1{w ∗ ys1|w
x y1xs u ttx1t{ ∗ u wvv1yt z1ty vx1uy ∗ ws1xs tu1|| xu1uu ∗ y{1us
y tw1s| t {s|1wu ∗ u ytz1|z z1{s vv1xx ∗ wt1sz z1wv xv1|u ∗ yx1yu
z tu1vw t zyw1{w ∗ u vwz1{{ tu1u{ vt1wt ∗ wt1uv uv1vx wu1z| ∗ zw1zw
{ v1zu u tyv1yy ∗ u v|v1sw y1vs ws1tu ∗ wy1{z y1yx w{1xt ∗ xy1|{
| z1s{ u sy{1xy ∗ u wxt1w| tv1{w vu1x{ ∗ wv1xz z1yu xx1w{ ∗ yv1|z
ts tu1yu t {ws1y| ∗ u w||1xy tw1vz u{1w{ ∗ ws1wy t{1v| w|1tv ∗ zw1vx
tu |1t{ t |{w1zy ∗ u w|s1uz tu1y| vu1|t ∗ w|1zt z1v| w{1uu ∗ ys1v|
tv x1|u u syx1wv ∗ u wwx1xy {1vt vy1x{ ∗ wy1w{ {1{x wz1yt ∗ x|1xs
tw y1{z u t|s1tw ∗ u x{x1zz z1st v|1sv ∗ wz1xw z1|v w{1tz ∗ x{1{u
tx u1{t u tv{1tw ∗ u vtt1sv y1wt vz1uz ∗ wv1wx z1t{ w|1us ∗ x|1sx
ty z1wx t |{|1xv ∗ u vs{1|x {1vt wt1{y ∗ xt1ut |1uy ww1zu ∗ xw1|z
tz v1xz t zz|1ux ∗ t |wy1zw x1uz vu1t{ ∗ vy1{z {1yt w{1ux ∗ ys1w|
vs tt1{z u suw1y| ∗ u |ss1s{ tu1wy vx1vt ∗ xs1|{ t{1xz wz1tz ∗ {u1tu
不同种源落羽杉木材纤维长度 !宽度和长宽比等的变异系数差异也较大k表 vl ∀ty个种源木材纤维长
度 !宽度和长宽比的总变异系数分别为 tv1sw h !tt1zz h和 tv1|{ h o变异幅度分别为 t zyw1{w ∗ u |ss1s{
Λ° !u{1w{ ∗ xt1ut Λ°和 wu1z| ∗ {u1tuk表 vl ∀y号种源木材纤维长度的变异系数最大 o为 tw1s| h otx号种源
落羽杉木材纤维长度的变异系数最小 o只有 u1{t h ~木材纤维宽度的变异系数最大的种源为 ts 号 o为
tw1vz h o最小的为 tz号种源 o仅为 x1uz h ~z号种源木材纤维长宽比的变异系数最大 o比长宽比变异系数最
小的 u号种源高将近 w倍 ∀
不同种源落羽杉木材纤维长度 !宽度和长宽比等的变异幅度不同k表 vl ∀vs号种源落羽杉木材纤维长
度的变异幅度最大 o为 u suw1y| ∗ u |ss1s{ Λ° otz 号种源木材纤维长度的变异幅度最小 o为 t zz|1ux ∗
t |wy1zw Λ° ~vs号种源落羽杉木材纤维宽度的变异幅度最大 o为 vx1vt ∗ xs1|{ Λ° otz号种源落羽杉木材纤
维宽度的变异幅度最小 o为 vu1t{ ∗ vy1{z Λ° ~vs号种源落羽杉木材纤维长宽比的变异幅度最大 o为 wz1tz ∗
{u1tu o{号种源落羽杉木材纤维长宽比的变异幅度最小 o为 w{1xt ∗ xy1|{ ∀
图 v 落羽杉木材纤维长度和宽度的径向变异
ƒ¬ªqv • ¤§¬¤¯ √¤µ¬¤·¬²± ²©©¬¥¨µ¯ ±¨ª·«¤±§º¬§·«²©¥¤¯¦¼³µ¨¶¶º²²§
) ο ) 纤维长度 ƒ¬¥¨µ¯ ±¨ª·«o ) ϖ ) 纤维宽度 ƒ¬¥¨µº¬§·«∀下同 ׫¨ ¶¤°¨ ¥¨ ²¯º q
t ∗ tt表示胸径处从北到南不同样点 oy为髓心 o
t ∗ y分别表示第 tu !ts !{ !y !w和 u ¤的木材 ∀
t ∗ tt §¨±²·¨§º²²§¶¤°³¯ ¶¨·µ²° ±²µ·«·²¶²∏·«¤·⁄…‹ o¤±§y º¤¶³¬·«o
¤±§t ∗ y ¬¨³µ¨¶¶¨§¶¨³¤µ¤·¨¯¼·«¨ º²²§²©tu !ts !{ !y !w ¤±§u ¤q
u1u1u 纤维形态的径向和纵向变异
°¤¶«¬±等kt|{sl在总结前人大量研究成果
的基础上 o将木材纤维和管胞径向变异归
纳为 v类 }´型 o变化曲线是水平的 o表示
成熟细胞长度保持稳定不变 ~ µ型 o从幼
龄材向成熟材过渡的曲线 o表明长度逐渐
增加 ~ ¶型 o抛物曲线 o表明细胞长度增
加到最大值 o然后减短 ∀图 v显示了落羽
杉胸径处木材的纤维长度由北到南的径
向变异kw个种源的平均值l ∀从图中可
以看出 o胸径处纤维长度从髓心到树皮都
表现为增加的趋势 o径向变异规律应属
°¤¶«¬±µ型 o反映了树木生长发育过程中
树龄对材性影响的一般规律 o即在髓心附
近 o树木处于幼龄期 o形成层原始细胞尚
未成熟 o细胞长度较短 o形成层原始分裂
较快 o细胞长度逐渐增长 o导致纤维长度迅速增长 o年生长量也较大 ∀
sut 林 业 科 学 wv卷
图 w 落羽杉木材纤维长度和宽度的纵向变异
ƒ¬ªqw ²±ª¬·∏§¬±¤¯ √¤µ¬¤·¬²± ²©©¬¥¨µ¯ ±¨ª·«
¤±§º¬§·«²©¥¤¯§¦¼³µ¨¶¶º²²§
从植物生理学的角度看 o纤维直径及
胞腔径是和树木的生长发育相适应的 ∀
在树木生长的幼年期 o树木内促进细胞分
裂的激素多 o顶端生长点活跃 o纤维直径 !
腔径相对较大 o随着树木生长发育的变
化 o激素也不断变化 o到一定时期促进细
胞延长的激素增多 o细胞长度增长快 o到
后期抑制细胞增长的激素增多 o细胞的增
长受到抑制 o细胞的增长呈稳定状态k王
嘉楠 oussul ∀图 v显示了落羽杉胸径处
木材的纤维宽度由北到南的径向变异 ∀
从图中可以看出 o胸径处纤维宽度从髓心
到树皮都表现为增加的趋势 ∀
方差分析表明 }胸径处纤维长度和纤维宽度的径向变异差异均达到显著水平k Φ€ x1xu oΠρ€ s1sss w ~ Φ
€ v1us oΠρ€ s1stt sl ∀
树木不同高度同一年轮内k第 tu年l纤维长度和宽度的测定结果kw个种源的平均值l见图 w ∀可以看
出 o纤维长度和宽度在同一年轮内不同高度间的变异均是随树高的增加纤维长度和宽度逐渐增加 ∀
213 木材微纤丝角与木材纤维形态的关系
相关分析结果表明 }微纤丝角与木材纤维长度呈极显著的负相关关系kρ€ p s1wzs y oΠρ€ s1ssz xl o与
木材的纤维宽度和纤维长宽比呈一定的负相关k相关系数 ρ分别为 p s1svu |和 p s1vvs xl o但未达到显著水
平 ~木材纤维长度与木材纤维宽度呈显著的正相关 kρ€ s1wux u oΠρ€ s1stz tl ∀
回归分析结果表明 }微纤丝角kΨtl与木材纤维长度k Ξtl的线性回归方程为 }Ψt € ww1vuw w p s1ssx vv Ξt
kΦ€ {1ux oΠρ€ s1ssz xl o木材纤维长度k Ψul与木材纤维宽度k Ξul的线性回归方程为 }Ψu € t xsu1vtz t n
t{1{s{ u Ξuk Φ€ y1w oΠρ€ s1stz tl ∀
v 结论与讨论
对杉木k Χυννινγηαµιαλανχεολαταl !马尾松k Πινυσ µασσονιαναl !湿地松k Πινυσ ελλιοττιιl等的研究表明 }微纤
丝角在髓心处最大 o从髓心到树皮微纤丝角逐渐变小k鲍甫成等 ot||{l ∀另外 o对杨树k Ποπυλυ󶳳ql !银杏
k Γινκγο βιλοβαl !刺楸k Καλοπαναξ σεπτεµλοβυσl !泡桐属k Παυλοωνιαl !红松k Πινυσκοραιενσισl !黑杨k Ποπυλυσ νιγραl !
辐射松k Πινυσραδιαταl !垂枝桦k Βετυλα πενδυλαl等的研究都表明微纤丝角在树木中的变化有以上相同的规律
k郭德荣 ot|{u ~刘盛全 ot||y ~刘盛全等 ousst ~孙成志等 ot|{z ~ ƒ¤±ª ετ αλqoussw ~ ⁄²±¤¯§¶²±ot||u ~t||v ~
…²±«¤° ετ αλqousst ~费本华等 ousssl ∀许多研究也表明 }微纤丝角在单株树木中的纵向变异是随树高的增
加而逐渐下降的 o但当达到一定的高度k不同树种有不同的高度l后微纤丝角基本达到一个较为稳定的值 o但
在树木梢头部微纤丝角又有所增大k 香香等 oussul ∀本研究结果表明 }ty个种源落羽杉木材微纤丝角存在
极显著差异 o微纤丝角变化在 u|1| ∗ vx1{β之间 o从径向变化看 o落羽杉胸径处木材微纤丝角在髓心处k幼材
处l最大 o由髓心向外逐渐减小 ~从纵向变化看 o微纤丝角在基干处最大 o随树木高度的增加而逐渐减小 ∀
木材纤维形态的变化受很多方面的影响 o特别是树木生长发育的年龄阶段 o纤维形态在树木幼龄阶段变
化是非常活跃的 o随着树龄的增大而迅速增加长度 o到达一定年龄后达到稳定k朱教君等 ot||w ~朱惠芳等 o
t|yul ∀就造纸而言 o纤维原料的纤维形态及其化学成分为纤维原料评价的重要依据 ∀纸张强度与纤维形态
有密切关系 o过去认为纤维长度只要保持在 vvs Λ°以上 o纸张的耐折度 !撕裂指数 !耐破指数等不再受其影
响 o但目前的研究表明 }纤维长度越长 o纸张的撕裂度 !抗拉强度 !耐破度和耐折度等也越强k朱教君等 o
t||wl ∀本研究结果表明 }ty个种源的落羽杉木材的纤维长度 !纤维宽度和纤维长宽比均存在极显著的差异 o
纤维长度的变化在 t zyw1{w ∗ u |ss1s{ Λ°之间 o远远大于 vvs Λ° o从纤维长度来看 o均是良好的造纸用材 ∀
纤维宽度的变化在 u{1w{ ∗ xt1ut Λ° o纤维长宽比的变化在 wu1z| ∗ {u1tu ∀国际木材解剖学规定 o长宽比不
低于 vx ∗ wx o能满足纤维工业原料的要求 ∀因此 o从长宽比来看 oty个落羽杉种源基本上都能对满足纤维工
tut 第 y期 汪贵斌等 }落羽杉种源木材微纤丝角和纤维形态的变异
业原料的要求 ∀
ty个落羽杉种源依据木材微纤丝角和木材纤维长度 u个木材材性指标 o进行系统聚类分析 o从遗传距
离 s1|处可以分为 w类 }第 Œ类为 ts号和 {号种源 o木材的微纤丝角较大 o木材纤维长度中等 o作为纸浆工业
用材林 o不如其他种源 ~第 µ类为 tu !z !tv !w !| !tw !tx !ty !x !y和 v号种源 o这 tt个种源的微纤丝角和木材纤
维长度均处于中等水平 ~第 ŒŒŒ类为 u号和 vs号种源 o这 u个种源的木材微纤丝角较小 o木材纤维长度比其
他种源长 o可作为纸浆工业用材林的优良种源 ~第 ·类为 tz号种源 o这个种源的木材纤维长度在所有种源
中最短 o微纤丝角中等 ∀综合微纤丝角和木材纤维长度 ou号和 vs号种源可作为纸浆工业用材林 o特别是纸
浆用材的优良种源 ∀
参 考 文 献
鲍甫成 o江泽慧 qt||{ q中国主要人工林树种木材性质 q北京 }中国林业出版社
曹福亮 o刘成林 qt||x q美国落羽杉种源试验初报 q南京林业大学学报 ot|ktl }yx p zs
曹福亮 qt||z q林分密度对南方型杨树木材性质的影响 Μ吕士行 o方升佐 q杨树定向培育技术 q北京 }中国林业出版社 otw{ p txt
费本华 o江泽慧 o阮锡根 qusss q银杏木材微纤丝角及其生长轮密度相关模型的建立 q木材工业 otwkvl }tv p tx
香香 o杨文忠 o方升佐 qussu q木材微纤丝角研究的现状和发展趋势 q南京林业大学学报 ouykyl }{v p {z
郭德荣 qt|{u q红松微纤丝角变异与管胞长度和拉伸强度的关系 q东北林业大学学报 ots kul }v| p wz
刘盛全 qt||y q刺楸木材微纤丝角与组织比量的变异研究 q安徽农业大学学报 ouv kul }t{y p t|s
刘盛全 o江泽慧 o鲍甫成 qusst q人工林杨树木材性质与生长培育关系的研究 q林业科学 ovzkul }|s p |y
阮锡根 o尹思慈 o孙成志 qt|{u q应用 ÷ 射线衍射 p kssul衍射弧法 p测定木材纤维次生壁的微纤丝角 q林业科学 ot{ktl }yw p y|
阮锡根 o王婉华 o潘 彪 qt||v q应力木纤丝角的研究 q林业科学 ou|kyl }xvw p xvy
孙成志 o谢国思 qt|{z q泡桐属木材的微纤丝角和结晶度 q木材工业 otkul }uw p u{
汪贵斌 o曹福亮 qussu q落羽杉抗性研究综述 q南京林业大学学报 ouykyl }z{ p {u
汪贵斌 o曹福亮 qussw¤q土壤盐分及水分含量对落羽杉生长的影响 q应用生态学报 otxktul }uv|y p uwss
汪贵斌 o曹福亮 qussw¥q盐分和水分胁迫对落羽杉幼苗生长量及营养元素含量的影响 q林业科学 owskyl }xy p yu
汪贵斌 o曹福亮 qussw¦q土壤盐分及水分含量对落羽杉光合特性的影响 q南京林业大学学报 ou{kvl }tw p t{
汪贵斌 o曹福亮 qussw§q不同土壤水分含量下落羽杉根 !茎和叶营养水平的差异 q林业科学研究 otzkul }utv p ut|
汪企明 o吕祥生 qt||v q落羽杉属种源研究 }种子和苗期变异 q江苏林业科技 ousktl }t p w
汪企明 o王 伟 qt||{ q落羽杉属种源研究 }生长和生物量变异 q江苏林业科技 ouxktl }t p y
王嘉楠 qussu q人工林杨树木材质量与生长培育关系的研究 q合肥 }安徽农业大学出版社
朱蕙方 o李新时 qt|yu q数种速生树种的木材纤维形态及其化学成分的研究 q林业科学 ozkwl }uvx p uyz
朱教君 o姜凤岐 o曾其蕴 qt||w q杨树林带木材纤维长度变化规律及其在经营中的应用 q林业科学 ovsktl }xs p xy
…²±«¤° ∂ „ o…¤µ±¤· • qusst qƒ¬¥µ¨ ¯¨ ±ª·«¤±§ °¬¦µ²©¬¥µ¬¯ ¤±ª¯¨¬± ¶¬¯√¨ µ¥¬µ¦«q ‹²¯½©²µ¶¦«∏±ªokxxl }tx| p tyu
⁄²±¤¯§¶²± „ qt||u q•¬·«¬± ¤±§¥¨·º¨¨ ±·µ¨¨√¤µ¬¤·¬²±¬± °¬¦µ²©¬¥µ¬¯ ¤±ª¯¨¬± Πινυσραδιαδα q ‘¨ º  ¤¨¯¤±§²∏µ±¤¯ ²©ƒ²µ¨¶·µ¼ ≥¦¬ouuktl }zz p {y
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ƒ¤±ª≥  o ≠¤±ª •  oƒ∏ ÷ ÷ qussw q∂¤µ¬¤·¬²± ²© °¬¦µ²©¬¥µ¬¯ ¤±ª¯¨¤±§¬·¶¦²µµ¨ ¤¯·¬²±·² º²²§³µ²³¨µ·¬¨¶¬± ³²³¯¤µ¶q²∏µ±¤¯ ²©ƒ²µ¨¶·µ¼ • ¶¨¨¤µ¦«otxkwl }uyt
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‹¬µ¤¥¤º¤ ≠ o≠¤°¤¶«¬·¤Žoƒ∏­¬¶¤º¤ ≠ o ετ αλqt||{ q׫¨ ©¨©¨¦·¶²©≥u °¬¦µ²©¬¥µ¬¯¤±ª¯ ¶¨¤±§§¨±¶¬·¼ ²±  ’∞¬±¶∏ª¬·µ¨¨ ²¯ª¶Μ…∏·«¨µ©¬¨ §¯… Š q¬¦µ²©¬¥µ¬¯¤±ª¯¨
¬± º²²§q‘¨º  ¤¨¯¤±§}≤«µ¬·¦«∏µ¦«ovtu p vuu
°¤±¶«¬± „ o≤¤µ¯ §¨ ¨¨∏º qt|{s q× ¬¨·¥²²®²© º²²§·¨¦«±²¯²ª¼qw·« ∞§¬·¬²±o ‘¨º ≠²µ®}¦Šµ¤º ‹¬¯¯ …²²® ≤²°³¤±¼
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k责任编辑 石红青l
uut 林 业 科 学 wv卷