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VARIATION OF GROWTH RING WIDTH AND WOOD BASIC DENSITY OF RUBBERTREE AND THEIR MODELLING EQUATIONS

橡胶树生长轮宽度、木材密度变异及其预测模型的研究


本文报道了橡胶树3个无性系生长轮宽度、木材基本密度和热水浸提物含量变异规律,并就橡胶树木材材质改良与资源开发利用进行了讨论。木材基本密度无性系间差异不显著,无性系内株间差异显著。PR107无性系株内木材基本密度径向上为“递增、稳定”的模式,过熟期内木材密度降低;纵向上为递增到最大值后减少。株内木材密度变化范围为0.470g·cm-3~0.605g·cm-3,变异系数为3.0%~8.2%。林分内株间木材基本密度变化范围为0.421g·cm-3~0.580g·cm-3,变异系数为5.16%~7.05%。橡胶木浸提物含量较高,株内、株间变化范围为6.65%~11.53% ;浸提前木材基本密度与浸提后木材基本密度呈显著的正相关;3个无性系生长轮宽度、木材基本密度与树龄的关系模型为5~6次多项式方程,相关系数r=0.8362~0.9787。

Variation in growth ring width,wood basic density and hot extracts content of rubbertree were reported in this paper and its wood improvement and processing utilization of its wood resources were also discussed.The significant difference in wood basic density was found between the individuals within clones(DF95,PR107 and PRIM600),but not found among clones.Wood basic density in radial direction within trees of PR107 first increased gradually,levelled off after the 6~7th growth ring and decreased a little within over matured wood near bark.Wood basic density in longitudinal direction within trees augmented from base to top until its maximum,then reduced.Variant range of wood basic density within trees varied from 0.470 g·cm-3 to 0.650 g·cm-1,its variant coefficient was within range of 3.0% to 8.2%. Variant range of wood basic density between trees varied from 0.421 g·cm-1 to 0.580 g·cm-3 and its variant coefficient was within range of 5.16% to 7.05%.The hot extracted content of rubberwood was high compared to the others hardwoods and it varied from 6.65% to 11.53% within trees and among trees.The positive correlation equations of extracted wood density with unextracted wood density of three clones of rubbertree were significant at 0.01 level or 0.001 level.Relationship models of growth ring width and wood basic density of rubbertree clones with the tree age were expressed with equations of 5~6 times multinomial.Their relationship coefficients were from 0.8362 to 0.9787.


全 文 :第 v{卷 第 t期
u s s u年 t 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1v{ o‘²1t
¤±qou s s u
橡胶树生长轮宽度 !木材密度变异及其
预测模型的研究 3
徐有明tl 林 汉vl
k华中农业大学林学系 武汉 wvsszsl
江泽慧ul
k中国林业科学研究院 北京 tsss|tl
马 伟wl 羊荣伟xl
k海南省大丰农场 琼中 xuzyssl
摘 要 } 本文报道了橡胶树 v个无性系生长轮宽度 !木材基本密度和热水浸提物含量变异规律 o并就橡胶树
木材材质改良与资源开发利用进行了讨论 ∀木材基本密度无性系间差异不显著 o无性系内株间差异显著 ∀
°• tsz无性系株内木材基本密度径向上为/递增 !稳定0的模式 o过熟期内木材密度降低 ~纵向上为递增到最大
值后减少 ∀株内木材密度变化范围为 s1wzsª#¦°pv ∗ s1ysxª#¦°pv o变异系数为 v1s h ∗ {1u h ∀林分内株间木
材基本密度变化范围为 s1wut ª#¦°pv ∗ s1x{s ª#¦°pv o变异系数为 x1ty h ∗ z1sx h ∀橡胶木浸提物含量较高 o
株内 !株间变化范围为 y1yx h ∗ tt1xv h ~浸提前木材基本密度与浸提后木材基本密度呈显著的正相关 ~v个无
性系生长轮宽度 !木材基本密度与树龄的关系模型为 x ∗ y次多项式方程 o相关系数 ρ€ s1{vyu ∗ s1|z{z ∀
关键词 } 橡胶树 o木材密度 o浸提物 o生长轮宽度 o变异 o预测模型
收稿日期 }usss2ts2us ∀
基金项目 }国家攀登计划/人工林木材性质及其生物形成与功能性改良机理的研究0项目k|x p专 p szl的部分内容 ∀
3 tl !ul !vl !wl !xl为作者顺序 o参加研究工作的还有海南大丰农场的刘作基先生 o一并致谢 ∀
ς ΑΡΙΑΤΙΟΝ ΟΦ ΓΡ ΟΩΤΗ ΡΙΝΓ ΩΙ∆ΤΗ ΑΝ∆ ΩΟΟ∆ ΒΑΣΙΧ ∆ΕΝΣΙΤΨ ΟΦ
ΡΥΒΒΕΡΤΡΕΕ ΑΝ∆ ΤΗΕΙΡ ΜΟ∆ΕΛΛΙΝΓ ΕΘΥΑΤΙΟΝΣ
÷∏≠²∏°¬±ªtl ¬± ‹¤±vl
k Ηυαζηονγ Αγριχυλτυραλ Υνιϖερσιτψ Ωυηανwvsszsl
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k Χηινεσε Αχαδεµψοφ Φορεστρψ Βειϕινγtsss|tl
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k ∆αφενγ Αγριχυλτυραλ Φαρµ οφ Ηαιναν Προϖινχε Θιονγζηονγxuzyssl
Αβστραχτ } ∂¤µ¬¤·¬²±¬± ªµ²º·«µ¬±ªº¬§·«oº²²§¥¤¶¬¦§¨±¶¬·¼ ¤±§«²·2 ¬¨·µ¤¦·¶¦²±·¨±·²©µ∏¥¥¨µ·µ¨¨ º¨ µ¨ µ¨³²µ·¨§¬±·«¬¶
³¤³¨µ¤±§¬·¶º²²§¬°³µ²√¨ °¨ ±·¤±§³µ²¦¨¶¶¬±ª∏·¬¯¬½¤·¬²± ²©¬·¶º²²§µ¨¶²∏µ¦¨¶º¨ µ¨ ¤¯¶²§¬¶¦∏¶¶¨§q׫¨ ¶¬ª±¬©¬¦¤±·§¬©©¨µ2
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°∏¯·¬±²°¬¤¯ q׫¨¬µµ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¦²¨©©¬¦¬¨±·¶º¨ µ¨ ©µ²° s1{vyu·²s1|z{z q
Κεψ ωορδσ} Ηεϖεα βρασιλιενσισkµ∏¥¥¨µ·µ¨ l¨ o • ²²§¥¤¶¬¦§¨±¶¬·¼o∞¬·µ¤¦·¬√¨ ¶oŠµ²º·«µ¬±ªº¬§·«o∂¤µ¬¤·¬²±o²§¨¯¯¬±ª
¨´ ∏¤·¬²±
橡胶树k Ηεϖεα βρασιλιενσισl原产巴西 o因其树皮能分泌乳白色液体生产橡胶 o东南亚地区从 t|世纪开
始大规模种植 ot||t年世界上橡胶树人工林面积已达 |ss ≅ tsw «°u kƒ²µ¨¶·• ¶¨¨¤µ¦«Œ±¶·¬·∏·¨ ¤¯¤¼¶¬¶o
t||w ~何康等 ot||yl o其中 |s h在亚洲 o主要为马来西亚 !印度尼西亚 !泰国和中国等 ∀橡胶树产胶通常
在 z ∗ ux ¤树龄之间 oux ¤树龄后胶林需要逐步更新造林 ∀由于橡胶树木材中含有大量的糖类 !蛋白质
和油类物质 o其木材极易变色发臭腐烂 ∀us世纪 {s年代以前因无有效的防腐防虫剂和木材加工处理
技术 o橡胶木几乎没有商业价值 o多用于薪材或生产木炭kƒ²µ¨¶·• ¶¨¨¤µ¦«Œ±¶·¬·∏·¨ ²© ¤¯¤¼¶¬¤ot||wl ∀实
际上橡胶木木材结构细致 o纹理美观 o材色较浅 o呈乳白色或淡黄色 o硬度中等 o加工处理后的橡胶木是
生产高档家具 !装饰用材 !刨花板 !中密度纤维板 !胶合板等方面的优质材种 ∀目前世界上橡胶人工林每
年可生产木材 vsss ≅ tsw °v o其中锯材约 {ss ≅ tsw ∗ |ss ≅ tsw °v o这部分木材的有效开发利用不仅大大减
少了对热带地区浅色阔叶林的采伐 o而且对保护热带雨林 !维护地球生态平衡起到了重要的作用 ∀
我国大规模种植橡胶树开始于 us世纪 xs年代初期k何康等 ot||yl o目前海南 !云南西双版纳 !广东
西部和福建南部等地橡胶人工林面积已达 yt1y ≅ tsw «°u o按照 ux ¤生产周期估算 o每年胶林更新至少
可产木材 tus ∗ txs ≅ tsw °v ∀有关橡胶木木材性质利用研究 o在上世纪 {s年代中期已有零星报道 o例如
蔡则谟kt|{|l从增加橡胶树品系的抗风折能力方面分别研究了橡胶树有性系k家系l !无性系木材密度
的变异规律 o陈传琴等人kt|{{l报道了胶苗纤维形态 !组织比量与茎干冲击的关系 ~施振华kt|{yl对橡
胶木防腐防虫试验进行了初步研究 o雷斌kt|{zl对橡胶木干燥基准进行了初步试验 o但从 us世纪 |s年
代中期我国才开始真正重视橡胶木加工利用k刘秀英等 ot||zl o橡胶木材性变异与改良 !控制机理的研
究纳入国家攀登计划有关专题中 o并且我国于 t||{首次在昆明主办了橡胶木加工利用国际学术研讨
会 o胶木兼优品种选育已成为我国橡胶树育种工作者的共识k黄华孙等 ot||yl ∀本文选择我国海南 !云
南 !广东省栽培面积最大 !蓄积量最多的 u个无性系 °• tsz和 °•Œyss和/八五0期间大规模推广级的新
品系大丰 t||xk⁄ƒ|xl为试验材料 o研究其株内株间材生长轮宽度 !浸提物含量和基本密度变异规律 o建
立生长轮宽度和木材基本密度预测模型 o为我国橡胶林分木材材质改良及资源合理开发提供科学依据 ∀
t 材料与方法
°• tsz !°•Œyss和 ⁄ƒ|x v个无性系 tx株试材采自海南岛大丰农场橡胶人工林 o地理位置东经 ts|β
ww. o北纬 t|βty. o树龄分别为 ux ¤!ux ¤和 t{ ¤∀ °• tsz无性系 x株试材胸径分别为 u|1| ¦° !vs1s ¦° !
vt1w¦° !vu1s¦°和 vt1{¦°~°•Œyss无性系 x株试材胸径分别为 u{1y ¦° !u|1{ ¦° !uz1v ¦° !vt1z ¦°和
vx1| ¦°~⁄ƒ|x无性系 x株试材胸径分别是 uw1y¦° !ux1|¦° !uw1z¦° !us1{¦°和 us1y¦°∀由于橡胶林培
育时为降低台风的影响多采用高位截断主干 o其主茎长度多在 u1u ∗ u1x °之内 o因此每株树木伐倒后
于胸高部位截取厚度为 u ∗ v ¦°的圆盘 v个用于纤维导管形态 !化学成份和木材基本密度分析 ∀同时
在主干上胸高部位截取两块 t °长左右厚 {¦°的中心板用防腐剂简易处理后运回学校 o用于测定木材
物理力学性质 ∀
°• tsz无性系主干高大 o分别从其伐倒木主干基部 s1v ° !x1v ° !|1v °和 tv1v °处分别截取圆盘 o
研究材性纵向变异规律 ∀同时在阳江农场待更新 °• tsz无性系橡胶林中设置标准地一块 o约 t|ss °u o
量取胸径后按径阶用生长锥锥取 vs株木芯 o用于测定 !分析林分内株间材性变异规律 ∀
圆盘上由髓心向外量取生长轮宽度后用刨刀逐轮取样 o用排水法测定木材基本密度 o热水浸提物采
用造纸 Š…uyzz1w p {t中方法进行分析测定 ∀
u 结果与分析
211 3个无性系生长轮宽度的变异
y| 林 业 科 学 v{卷
生长轮宽度反映树木生长快慢 o是林木生长量的重要指标 ∀各个树种生长轮宽度的径向变化既遵
守其内在的生长规律 o同时受生长环境的影响 ∀长期以来 o橡胶树一直作为经济作物栽培 o其生长轮宽
度变异尚缺乏研究 ∀图 t为橡胶树 v个无性系各 x株胸高部位生长轮宽度均值的径向变化曲线 }由髓
心向外生长轮宽度迅速增宽至最大值后 o再向外逐渐减少 ~而后随着环境条件改善 o生长轮宽度稍增大
后又逐渐变窄 o树皮附近生长轮宽度呈快速下降趋势 ∀这个变化模式与一般用材树种胸径生长规律相
同 ∀从图 t来看 o橡胶树 v个无性系直径速生期 }°• tsz为 w ∗ | ¤o速生期内生长轮宽度约在 s1y{ ∗ s1|
¦°之间 ~°•Œyss为 x ∗ | ¤o生长轮宽度变化范围为 s1y{ ∗ s1|t ¦° ~⁄ƒ|x为 x ∗ | ¤o生长轮宽度为 s1yz
∗ s1{x¦° o稍低于 °• tsz和 °•Œyss u个无性系的生长量 ∀橡胶树开割时间一般在胶林树龄 z ¤生进
行 o即开割期基本上处于橡胶树直径速生期内 o开割 u ¤后生长轮宽度稍下降 o反映出割胶对橡胶树生
长有一定的影响即割胶仅对生长轮宽窄有影响 o对树木直径生长规律无影响 o割胶阶段 v个无性系生长
轮宽度无显著性差异 ∀橡胶树直径速生期为 x ∗ | ¤o平均生长量约 s1y{ ∗ s1|t ¦°o反映橡胶树生长较
快 ∀我国海南 !广东 !福建橡胶产区多处于台风频发区 o橡胶林多采用高位截干 o主干长度多在 u1u ∗ u1x
°以下 o单株材积小 o单位面积上蓄积量少 ∀如能选用抗风性强的新品系或在无风少风地带不截主干培
育胶林 o其更新利用时木材价值将大大增加 ∀事实上随着石油及其产品的开发 o合成橡胶比重逐渐增
大 o人们对天然橡胶依赖性已大大降低 o其木材的重要性作为可持续发展的再生资源将会得到人们的广
泛重视 ∀建议橡胶产区抓住机遇 o加快培育胶木兼优的新品系 o开发新的经营模式 o培育胶木两用的橡
胶林 ∀
图 t 橡胶木三个无性系生长轮宽度的变异
ƒ¬ªqt ∂¤µ¬¤·¬²±¬± ªµ²º·«µ¬±ªº¬§·«²©·«µ¨¨¦¯²±¨ ¶²©µ∏¥¥¨µ·µ¨¨
) σ ) °•tsz o) π ) ⁄ƒ|x o) ω ) °•Œyss q

v个无性系生长轮宽度kψl与树龄k ξl间关系可用多项式模型来预测 }
⁄ƒ|x } ψ € s1wu{z n s1syzzvξ p s1stuzvsξu n s1ssttvzzξv p w1yt|{y ≅ tspx ξw n y1v{t ≅ tspz ξx
k ξ [ us oν € xtl ρ € s1|z{z 333
°• tsz } ψ € s1sxvvz n s1vzytwξ p s1syuttzξu n s1sswuzwvξv p t1u{us{y ≅ tspw ξw n t1xvwv ≅ tspz ξx
p z1t ≅ tsp| ξy
kξ [ vs oν € {tl ρ € s1{w{y 33
°•Œyss }ψ € s1sx|u| n s1uyt|yξ p s1suwvzxytξu n t1s||t ≅ tspw ξv n x1zxvzv ≅ tspx ξw p
t1x{sv ≅ tspy ξx
kξ [ vs oν € {tl ρ € s1{vyu 33
经检验分别在 s1st或 s1sst水平上显著 o相对误差可控制在 ? x h以内 o这个模型对预估橡胶林分
木材蓄积量和确定适宜的营林培育措施具有科学的指导意义 ∀
212 浸提物含量的变异
z| 第 t期 徐有明等 }橡胶树生长轮宽度 !木材密度变异及其预测模型的研究 3
木材浸提物是指在细胞腔 !细胞腔间隙和细胞壁间的内含物 o能用中性溶剂浸提出来的一共物质总
称 ∀尽管浸提物不是木材细胞壁的结构物质 o但其含量高低影响到木材密度大小 o对木材耐腐性 !防腐
改性处理 o纸浆蒸煮 !板材干燥胶合和木材强度等均有一定的影响 ∀通常情况下热带材浸提物含量显著
高于温带材 ∀橡胶木作为一种热带材也不例外 o其木材热水浸提物含量较高 ∀图 u为 °• tsz无性系株
内不同高度热水浸提物含量的变异曲线 o径向上由髓心向外浸提物含量迅速增加至最大值后稍有下降 ~
之后又有增大的趋势 ~纵向上随着树干高度的增加 o橡胶木热水浸提物含量由基部向上增大 o|1v °高
度截面上浸提物含量最大 otv1v °高度上稍有降低 ∀s1v ° !t1v ° !x1v ° !|1v °和 tv1v °高度截面上热
水浸提物含量变化范围分别为 y1yx h ∗ |1t h !y1yz h ∗ z1|u h !z1{v h ∗ tt1zu h !{1yx h ∗ ts1{w h和
{1t| h ∗ tt1wv h ~平均值依次为 z1zz h !z1vs h !{1yy h !|1ww h 和 |1us h ∀变异系数依次为 y1zx h !
w1vw h !ts1vz h !y1u| h和 tt1xv h ∀这些数值反映出橡胶树木材热水浸提物含量的确较高 o其株内变
异系数较大 ∀方差分析结果显示株内不同高度间浸提物含量差异显著k Φ€ t{1x{  Φs1sx € u1wxl ∀单因
素方差结果显示无性系内株间浸提物含量差异多不显著 o°• tsz无性系内株间浸提物含量 Φ€ u1yy 
Φs1sx € v1tw o⁄ƒ|xΦ€ t1{x  Φs1sx € v1t| o仅 °•Œyss无性系 Φ值为 y1t{  Φs1sx € v1tw o株间差异显著 ~
无性系间木材浸提物含量差异显著 oΦ值为 ty1y|  Φs1sx € x1tw o⁄ƒ|x无性系木材浸提物含量均值为
x1{z h o均小于 °• tsz无性系 z1yy h和 °•Œyss无性系 z1{ h o这对木材密度值大小稍有影响 ∀
图 u 橡胶木k°• tszl无性系株内木材浸提物含量的径向变异
ƒ¬ªqu ∞¬·µ¤¦·¬√¨ ¶¦²±·¨±·¶√¤µ¬¤·¬²± º¬·«¬±·µ¨ ¶¨²©°•tsz ¦¯²±¨
) σ ) Ηs1v °o) υ ) Ηt1v °o) ω ) Ηx1v °o) ≅ ) Η|1v °o) ο ) ‹tv1v °q

橡胶林更新采伐后木材极易发生蓝变 !黑变 !腐烂发臭 o除了热带地区闷热 !高湿的环境因素外 o其
内在原因与其木材高的浸提物含量及其浸提物中糖 !淀粉 !蛋白质和油类物质存在有关 ∀因此胶林采伐
后木材及时制材 !防腐干燥处理是必需的 ∀目前生产上多用水中贮存和端面涂刷油性防腐剂暂时保存
木材 o但废水排放和化学防腐剂均对环境有较大的影响 o这点橡胶木产区应引起足够的重视 ∀
213 基本密度的变异及预测模型
u1v1t 株内径向变异 木材密度是材性的一项重要指标k°¤¶«¬±ot|{s ~成俊卿 ot|{xl o其变异规律研究
对于林木材质改良 !选育新品种 o纸浆产量质量评估 !实木干燥 !改性处理工艺技术的确定及其人造板生
产和木材合理利用具有重要的指导意义 ∀图 v为橡胶木 °• tsz无性系 x个不同高度木材基本密度的径
向变异曲线 o基本密度由髓心向外逐渐增大至最大值后保持相对稳定 o不同高度基本密度稳定开始年限
约在 x ∗ {¤左右 ∀树皮附近各个高度木材基本密度均呈不同程度的下降趋势 ∀但树皮附近木材密度值
仍高于髓心附近值 ∀蔡则谟 !何世强等人kt|{|l报道橡胶木无性系木材密度的遗传变异时 o其径向变异
与本文研究结果稍有差异 ∀差异原因可能在于他们研究中径向取样太少 o仅分为 w段 o而找不出完整的
变异规律有关 ∀°¤¶«¬±等人kt|{sl将阔叶树木材密度径向变异分为 v种类型 o本研究橡胶木木材密度径
向变异曲线可归于第 t类 ∀
{| 林 业 科 学 v{卷
图 v 橡胶木k°• tszl株内木材基本密度的变异
ƒ¬ªqv ∂¤µ¬¤·¬²± ²©¥¤¶¬¦§¨±¶¬·¼ º¬·«¬±·µ¨ ¶¨²©°•tsz ¦¯²±¨
) σ ) Ηs1v °o) υ ) Ηt1v °o) ω ) Ηx1v °o) ο ) Η|1v °o) Ξ ) Ηtv1v °q
u1v1u 株内纵向变异 表 t为橡胶树株内 v种取样方法木材基本密度的纵向变异的结果 ∀ ≠各个高
度从髓心向外在相同的年龄段取样比较 o形成层生理 !生长发育阶段相同 o生长轮年龄一致 o反映出不同
年度生长环境条件的影响 ~树皮方向由外向内取样 o同一年度形成的木材外部生长环境相同 o但形成
层生理 !生长发育阶段不同 o反映生长轮年龄的影响 ~≈各个高度样品取平均值比较 ∀v种方法木材基
本密度纵向变异表现出一致的规律 o即随着高度的增加 o木材基本密度增大 ox1v °高处木材基本密度
值最大 o之后又逐渐降低 ∀基本密度的最小值位于树干基部 s1v °处 o这与图 v中不同高度径向曲线一
致 ∀表 t中 v种不同方法木材基本密度变异系数变优范围为 s1v ∗ {1u h o差异不大 o反映出橡胶木株间
和株内材质总体上变化小 o橡胶木材质优良 ∀
表 1 橡胶木株内木材基本密度统计分析
Ταβ .1 Στατιστιχ αναλψσεσ οφ ωοοδ βασιχ δενσιτψ ωιτηιν ρυββερ τρεεσ kª#¦°pvl
取样方法
≥¤°³¯¨ °¨ ·«²§
髓心向外 ƒµ²° ³¬·«·²¥¤µ® 树皮向内 ƒ²µ° ¥¤µ®·²³¬·« 不同高度统计 o„·§¬©©¨µ¨±·«¨¬ª«·
 ¤¨± ςk h l  ¤¨± ςk h l  ¤¨± ςk h l
Η2s1v ° s1xsx v1y s1w{y {1y s1w|x {1u
Η2t1v ° s1xvv y1z s1x{t v1{ s1xx{ z1s
Η2x1v ° s1x{w v1z s1x{y v1u s1x{s v1x
Η2|1v ° s1xx| v1v s1xyv t1y s1xyt v1s
Η2tv1v ° s1xvz z1{ s1xvz z1{ s1xvz z1{
表 2 橡胶树林分内株间基本密度变异分析
Ταβ .2 ς αριαντ αναλψσεσ οφ ωοοδ βασιχ δενσιτψ αµονγ τρεεσ ωιτηιν στανδ οφ ρυββερτρεε kª#¦°pvl
生长轮范围
•¬±ªµ¤±ª¨
最大值
¤¬
最小值
¬±
均值
 ¤¨±
ς
k h l
t ∗ x s1xuw s1wut s1wy| z1sx
z ∗ ts s1xuy s1wys s1wzx x1uy
tt ∗ tx s1xx| s1wwy s1xus x1|z
ty ∗ us s1x{s s1wys s1xus x1ty
ut ∗ uw s1xv| s1wys s1xty x1w
t ∗ uw s1xv| s1wys s1w|y w1u{
u1v1v 林分内株间木材
基本密度变异 表 u 为
°• tsz无性系橡胶林伐前
林分内 vs株样木胸高位
置各年轮段木材基本密度
的统计分析结果 o木材基
本密度均值 !最大值和最
小值随着生长轮年龄增加
表现出一致的变化规律 o
即逐渐增大 o达到最大值后又稍微减小 o这与前文 v个株内木材基本密度径向变异结果一致 ∀从变异系
数大小来看 o林分内株间幼龄期kt ∗ x轮l基本密度变异较成熟期大 o这与有关理论是一致的 ∀与表 t
|| 第 t期 徐有明等 }橡胶树生长轮宽度 !木材密度变异及其预测模型的研究 3
比较 o橡胶树林分内基本密度变异与株内变异大小说明橡胶树株内木材基本密度变异较小 o材质较为均
匀 o有利于提高木材资源加工利用效率 o加工产品质量得到了保证 ∀
u1v1w 无性系间和无性系内株间木材基本密度的差异分析 单因素方差分析表明 ov个无性系内株间
木材基本密度的差异均达到显著水平 o⁄ƒ|x株间 Φ值为 tt1sv  Φs1sx € v1t| o株间基本密度值变化范围
为 s1xu| ∗ s1x{y ª#¦°pv o变异系数为 x1t h ~°• tsz无性系株间 ƒ值为 ts1|w  Φs1sx € v1tw o基本密度变
化范围为 s1xx{ ∗ s1ysx ª#¦°pv o变异系数为 w1t h ~°•Œyss无性系株间木材基本密度 Φ值为 ty1wy 
Φs1sx € v1tw o其基本密度变化范围为 s1xyv ∗ s1ytt ª#¦°pv o变异系数为 w1u h ∀无性系间木材基本密度
差异不显著 o无性系 ⁄ƒ|x木材基本密度均值 s1xx{ ª#¦°pv o°• tsz无性系木材基本密度值为 s1xz| ª#
¦°pv o°•Œyss无性系木材基本密度值为 s1x|sª#¦°pv o⁄ƒ|x木材基本密度均稍低于 °• tsz !°•Œyss无
性系 o可能与 ⁄ƒ|x浸提物含量值稍低有关 ∀橡胶树无性系内株间基本密度变异大于无性系间的差异 o
因此树质改良应着重改良无性系内个体间差异 ∀
u1v1x 浸提物含量对基本密度的影响 阔叶树木材的基本密度变异远较针叶木材复杂得多 o其数值大
小是导管木纤维 !木射线和轴向薄壁细胞等主要解剖分子形态特征值及其组织比量变化的综合反映 o浸
提物含量也是影响木材基本密度的重要因子之一k徐有明 ot|{|l ∀浸提前 ⁄ƒ|x无性系 v株木材基本密
度值分别为 s1xxs ª#¦°pv !s1xu| ª#¦°pv和 s1x{y ª#¦°pv o°•Œyss无性系 v株木材基本密度值分别
s1x|yª#¦°pv !s1xyu ª#¦°pv和 s1ys| ª#¦°pv o°• tsz无性系 v株胸高盘上基本密度值分别为 s1xz{ ª#
¦°pv !s1x|| ª#¦°pv和 s1yt| ª#¦°pv ~浸提后基本密度值 }⁄ƒ|x依次是 s1xtx ª#¦°pv !s1w{| ª#¦°pv和
s1xwu ª#¦°pv o°• yss依次是 s1xwvª#¦°pv !s1xw|ª#¦°pv和 s1xtyª#¦°pv o而 °• tsz无性系基本密度值
依次为 s1xv|ª#¦°pv !s1xwzª#¦°pv和 s1xz{ª#¦°pv ∀浸提前后木材基本密度值下降幅度 }⁄ƒ|x为 y1{ h
∗ z1x h o°•Œyss为 {1u h ∗ |1{ h o°• tsz为 z1y h ∗ {1z h o平均约为 {1t h ∀这与前文木材浸提物含
量变异系数大小基本一致 ∀表 v中线性回归方程说明 }橡胶树木材浸提前基本密度kψl和浸提后基本
密度值kξl间有很好的拟合性 o决定系数 ρu 变化范围 s1{swz ∗ s1|{wz o在 α € s1st或 s1sst水平上达到
显著水平 o反映出浸提前后木材密度作为育种指标均有很好的代表性 o胶木并用选育抗风性能好的品种
或无性系时将木材基本密度作为育种性状是可行的 o可以不考虑浸提物含量的影响 ∀
表 3 三个无性系橡胶树木材浸提前后基本密度线性回归方程
Ταβ .3 Χορρελατιον εθυατιον οφ εξτραχτεδ ωοοδ δενσιτψ ωιτη υνεξτραχτεδ ωοοδ δενσιτψ οφτηρεε χλονεσ οφ ρυββερτρεε
无性系2样号2高度
≤ ²¯±¨ 2·µ¨¨‘²q2«¨¬ª«·
线性方程
¬±¨ ¤µ°²§¨¯
样本个数
≥¤°³¯¨±∏°¥¨µ
决定系数
ρu
⁄ƒ|x2t2t1v ° ψ€ s1swuz{| n s1|{wzytξ ν € ty s1|zy{ 333
⁄ƒ|x2u2t1v ° ψ€ s1sussx| n t1sv{t{vξ ν € ty s1|ztt 333
⁄ƒ|x2v2t1v ° ψ€ s1s|zyw| n s1|stzuwξ ν € ty s1{swz 3
°•Œyss2t2t1v ° ψ€ s1stys|x n t1stz|v|ξ ν € uz s1|xyz 333
°•Œyss2u2t1v ° ψ€ p s1ssz|x{{ n t1tsxusyξ ν € uz s1{|{{ 33
°•Œyss2v2t1v ° ψ€ s1tzstu{ n s1z{wyyzξ ν € uz s1{xxv 33
°• tsz2v2t1v ° ψ€ s1tux{{w n s1{t|wy|ξ ν € uz s1{zty 33
°• tsz2u2t1v ° ψ€ s1szs{{{x n s1|utuyutξ ν € uz s1{z{u 33
°• tsz2t2s1v ° ψ€ s1sttys|x n t1stz|v{{ξ ν € u| s1|xyz 333
°• tsz2t2t1v ° ψ€ s1s{u{uww n s1{|wwytyξ ν € uz s1|sww 333
°• tsz2t2x1v ° ψ€ s1tytuy||yu n s1zxx{vzξ ν € t| s1|vsw 333
°• tsz2t2|1v ° ψ€ s1t|ttu{y n s1y{y|||ξ ν € tx s1{|ux 33
°• tsz2t2tv1v ° ψ€ s1tssvwv n s1{xszsxξ ν € | s1|{wz 333
u1v1y 木材基本密度预测模型 木材材性材质预测模型的研究是林木定向培育 !材质改良方面重要的
发展方向之一 ∀近 ts ¤来 o国际上木材学家已召开 v次学术研讨会探讨营林培育与材质模型间关系
k‘¨³√¨ ∏ot|||l ∀针叶树 !阔叶树株内木材密度径向变异类型各分为 v种k°¤¶«¬±ot|{sl o各树种建立同一
类型的预测模型几乎是不可能的 ∀目前木材密度预测模型数学方程种类有多项式tl !双曲线k鲍甫成
sst 林 业 科 学 v{卷
等 ot||xl !指数方程k鲍甫成等 ot||xl等 o根据图 v橡胶树株内各个高度径向变异曲线 ov个无性系胸高
基本密度样本值kψl与生长轮年龄kξl用多项式方程回归叠代计算 o并对方程高次方变量前系数进行微
调得到的模型如下 }
tl徐有明 q油松木材解剖 !物理力学性质的变异及其相互关系的研究 ∀硕士学位论文 ot|{{ ∀
⁄ƒ|x } ψ € s1wu{y| n s1syzzvξ p s1stuzvξu n s1ssttvzzξv p w1yt|{y ≅ tspx ξw n y1v{t ≅ tspz ξx
k ξ [ ux oν € xwl ρ € s1|z{z
°• tsz } ψ € s1vzzt| n s1tsvuvξ p s1st{sxvξu n s1sstwuw|zξv p x1swz| ≅ tspx ξw n y1xwz ≅ tspz ξx
k ξ [ vs oν € z{l ρ € s1|v{{
°•Œyss }ψ € s1wwtvz n s1szvsuξ p s1sttuwwξu n s1sssz{syξv p u1wzz ≅ tspx ξw n u1{yu ≅ tspz ξx
k ξ [ vs oν € z{l ρ € s1|s{x
经检验上述 v个模型在 α€ s1sst水平上检验显著 ∀表 w为橡胶树 v个无性系实测值与模型值的
比较 o⁄ƒ|x多数样本相对误差均小于 ? v h o最大相对误差为 w1| h ~°• tsz样本相对误差小于 w h o最大
相对误差为 p z1x h ~°•Œyss无性系所有样本相对误差均小于 v1x h o反映出上述 v个模型与实测值误
差极小 ov个模型可望在橡胶木材质变异和改良方面发挥重要作用 ∀
表 4 橡胶树 3 个无性系木材基本密度模型值与实测值比较
Ταβ .4 Χοµπαρατιϖε οφτηε µοδελ ϖαλυε(Μς )το δετερµινεδ ϖαλυε(∆ς )οφ ωοοδ βασιχ δενσιτψ οφτηρεε χλονεσ kª#¦°pv oh l
生长轮
Šµ²º·«µ¬±ª
⁄ƒ|x °• tsz °•Œyss
实测值
⁄∂
模型值
 ∂
误差
∞µµ²µ
实测值
⁄∂
模型值
 ∂
误差
∞µµ²µ
实测值
⁄∂
模型值
 ∂
误差
∞µµ²µ
u s1xutv s1xuty s1sy s1xutz s1xuut s1sz s1xw{z s1xw{z s
v s1xwz s1xwww p s1wz s1xy| s1xx{| p t1{s s1x{sz s1xz{w p s1w
w s1xxsz s1xxzy t1ux s1xzt s1x{st t1x{ s1x||v s1x|zw p s1vt
x s1xzt s1xyww p t1tx s1x{u s1x|sw p t1wv s1ystt s1ys{v t1ut
y s1xy|v s1xyzz p s1u| s1x|{v s1x|z p s1zu s1ytt s1ytvw s1v|
z s1xyvz s1xy|u s1|z s1x|u s1x|v s1tz s1ytx s1ytwy p s1sy
{ s1xy{z s1xzsv s1u{ s1yst s1x|t p t1zx s1yty s1ytvx p s1wt
| s1xzxz s1xztz p s1z s1x|t s1x{{u n s1wz s1ytt s1yttu s1sv
ts s1xztz s1xzvz s1vw s1x{u s1x{yz s1{t s1yt{ s1ys{y p t1xw
tt s1xzt s1xzy s1{{ s1x|u s1x{y{ p s1{| s1x|{z s1ys{y n t1xw
tu s1xzzv s1xz{v s1t{ s1x|tv s1x{{w p s1w| s1ytz s1ysw| p u1st
tv s1x{s s1xz|| p s1su s1x|y s1x|tw p s1z{ s1x{vv s1yswt v1ww
tw s1xyz s1xz|z u1ux s1x|w s1x|xt n s1t| s1ytwz s1ysw p t1zz
tx s1xyuv s1xzz u1yu s1ytzz s1x|{| p v1tv s1ysw s1yswx s1s|
ty s1xx{ s1xzs{ u1u| s1yuwv s1yst| p v1zu s1ysz s1ysxu p s1v
tz s1xwsv s1xyst v1yy s1ys{z s1ysvu p s1|t s1yst s1ysxz s1zz
t{ s1xt{ s1xwwu w1|{ s1ytwz s1ysu p u1tt s1ytvv s1ysxx p t1u|
t| ) s1xuuz ) s1ysxz s1x|zw p t1v| s1x|| s1yswu s1{y
us ) s1w|x ) s1x|uv s1x{| p s1xy s1x|z{ s1ystw s1x|
ut ) s1wyu ) s1x|z s1xzyx p v1xy s1x|vv s1x|yy s1xy
uu ) s1wuw ) s1ystz s1xx|| p z1wy s1x||v s1x{|z p t1yv
uv s1xyxv s1xv|{ p w1zu s1x{tz s1x{sw p s1uu
uw s1xvv s1xtzu p v1sx s1xyxz s1xy{{ n s1xx
v 结语
橡胶树 v个无性系生长轮宽度径向由髓心向外迅速增大至最大值后递减 o而后随着环境条件变化
稍微增宽再趋于减小 o这与一般用材树种胸径生长规律相同 ∀橡胶树直径速生期为 x ∗ | ¤o平均生长量
约 s1y{ ∗ s1|t ¦° o反映橡胶树生长较快 ∀我国海南 !广东 !福建橡胶产区多处于台风频发区 o橡胶林多
tst 第 t期 徐有明等 }橡胶树生长轮宽度 !木材密度变异及其预测模型的研究 3
采用高位截干 o主干长度多在 u1u ∗ u1x °以下 o单株材积小 o单位面积上蓄积量少 ∀建议橡胶产区抓住
机遇 o加快培育胶木兼优的新品系 o选用抗风性强的新品系或在无风少风地带不截主干培育胶林 o开发
新的经营模式 o培育胶木两用的橡胶林 o增加其木材的利用价值 ∀
橡胶树木材热水浸提物含量变异有一定规律可循 ∀径向递增到最大值再递减 o而后又递增趋于稳
定 ∀纵向上其含量随着高度增加而增大 o再稍微递减 ∀各部位木材热水浸提物含量均较高 o变化范围为
y1yx h ∗ tt1xv h o远远高于常见阔叶林 ∀橡胶林更新采伐后木材极易发生蓝变 !黑变 !腐烂发臭 o与其
木材高的浸提物含量及其浸提物中糖 !淀粉 !蛋白质和油类物质存在有关 ∀胶林采伐后 o木材应及时制
材 !进行干燥与防腐处理 ∀
株内木材基本密度径向变化模式为先递增而后趋于稳定 o树皮附近木材密度有明显的下降 ∀纵向
上木材基本密度变化是先递增至最大值 o而后递减 ∀株内木材基本密度较为均匀 o其值范围为 s1wzs ∗
s1ysxª#¦°pv o变异较小 o变异系数范围为 v1s h ∗ {1u h ∀林分内株间木材基本密度变化范围为 s1wut ∗
s1x{sª#¦°pv o变化系数在 x1ty h ∗ z1sx h之间 ∀无性系间木材基本密度差异不显著 o无性系内株间差
异显著 o这些说明橡胶树材质改良应重视无性系内个体间差异 ∀橡胶树木浸提前后木材密度值线性相
关极显著 o说明浸提前木材密度有很好的代表性 o材质改良研究中可不考虑浸提物的影响 ∀总之橡胶树
株间株内木材基本密度变异性不大 o其材质较为均匀 ∀
橡胶树生长轮宽度和木材基本密度与树龄的关系模型为 x ∗ y次多项式方程 o模型在 α € s1st或
s1sst水平上显著 o实测值与模型值误差  x h o精度高 ∀模型对评估橡胶树木材材积 !材质改良研究和
木材合理利用具有科学指导意义 ∀
参 考 文 献
鲍甫成 o江泽慧主编 1 短周期工业用材林木材性质的研究 1 世界林业研究 ot||xk专集l
蔡则谟 o何世强 1 橡胶有性系木材比量的遗传变异 1 热带作物学报 ot|{| otskul }vt ∗ vy
陈传琴 o周钟毓 1 一年生胶苗纤维形态和木材组织比重与茎干冲击的关系 1 热带作物研究 ot|{{ ov }tv ∗ tz
成俊卿主编 1 木材学 1 北京 }中国林业出版社 ot|{x
黄华孙 o周钟毓 1 我国橡胶树的引种与新品种选育 1 热带作物研究 ot||y ot }z ∗ ts
何 康 o黄崇道主编 1 热带北缘橡胶树栽培 1 广州 }广东科技出版社 ot||y ot ∗ z
雷 斌 1用百度法编制橡胶木材干燥基准初试 1 热带作物学报 ot|{z o{ktl }z{ ∗ {x
刘秀英 o蒋明亮 1 中国橡胶木加工利用的调查 1 木材工业 ot||z ottkxl
施振华 1橡胶木防虫防腐试验报告 1 林业科学 ot|{y ouuktl }xw ∗ yt
ƒ²µ¨¶·• ¶¨¨¤µ¦«Œ±¶·¬·∏·¨ ¤¯¤¼¶¬¤q•∏¥¥¨µº²²§°µ²¦¨¶¶¬±ª¤±§˜·¬¯¬½¤·¬²±qŽ¨³²±ªo¤¯¤¼¶¬¤ot||w }wss
‘¨³√ ∏¨ Š q׫¨ ·«¬µ§º²µ®¶«²³ / ≤²±±¨ ¦·¬²± ¥¨·º¨¨ ±¶¬¯√¬¦∏¯·∏µ¨ ¤±§º²²§ ∏´¤¯¬·¼·«µ²∏ª« °²§¨¯¯¬±ª¤³³µ²¤¦«¨¶¤±§¶¬°∏¯¤·¬²±¶²©·º¤µ¨0 q⁄¨ ¦¨ °¥¨µoŒ‘°„2
‘¤±¦¼oƒµ¤±¦¨ qt|||
°¤¶«¬± …q× ¬¨·¥²²®²© • ²²§·¨¦«±²¯²ª¼qw·« ∞§¬·¬²±ot|{s
ust 林 业 科 学 v{卷