全 文 ：第 v|卷 第 y期
u s s v年 tt 月
林 业 科 学
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‘²√ qou s s v
北京地区 Œp utw杨树木材解剖特性与基本密度的
株内变异及其预测模型 3
姜笑梅 殷亚方
k中国林业科学研究院木材工业研究所 北京 tsss|tl
浦上弘幸
k日本国际协力事业团 北京 tsss|tl
摘 要 } 对北京地区 Œp utw杨的纤维和导管分子长及宽度 !纤维壁厚 !组织比量 !胞壁率与基本密度和生长
轮宽度在株内不同高度上的变异模式及其之间的相关关系进行了全面的测定与分析 ∀结果表明 }纤维长 !宽
及壁厚 o导管分子长 !弦径和导管比量径向变异由髓心向外迅速递增 o而后趋于平缓 ~而导管个数 !纤维与射线
比量 !胞壁率的径向变异由髓心向外逐渐递减 o再趋于稳定 ∀不同高度间的解剖参数k胞壁率除外l差异不显
著 ∀基本密度的径向变化是髓心处较大 o往外先略减而后快速递增 o然后趋于平缓 ∀木材幼龄期为 ts ∗ tu ¤o
幼龄材比成熟材的基本密度低 o纤维和导管分子均短与窄 !壁薄 o纤维和射线比量大 !导管个数多 !导管比量
小 o生长轮宽度窄 o且两者间的基本密度 !纤维和导管分子长度 !导管弦径 !导管和射线比量差异均达显著水
平 ∀生长速度对解剖性质影响不显著 o但与木材基本密度呈显著负相关 o解剖参数与基本密度关系密切 ∀基
本密度和各项解剖参数均与生长轮年龄为极显著相关 o可建立模型预测 ∀
关键词 } 株内变异 oŒp utw杨 o木材解剖特性 o基本密度 o相关关系模型
收稿日期 }ussu p sw p s{ ∀
基金项目 }/九五0国家科技攻关 /工业用材林材质材性和功能性改良技术研究0k|y p stt p sv p sxl专题和 Œ≤„项目/中国人工林木
材研究0的部分内容 ∀
3 中国林业科学研究院木材工业研究所吴荷英 !许明坤 !徐飞丽等参加实验工作 o在此一并致谢 ∀
ς ΑΡΙΑΤΙΟΝ ΩΙΤΗΙΝ ΤΡΕΕ ΟΦ ΩΟΟ∆ ΑΝΑΤΟΜΙΧΑΛ ΠΡ ΟΠΕΡΤΙΕΣ ΑΝ∆
ΒΑΣΙΧ ∆ΕΝΣΙΤΨ ΟΦΙ− 214 ΠΟΠΛΑΡ ΙΝ ΒΕΙϑΙΝΓ ΑΡΕΑ ΑΝ∆
ΤΗΕΙΡ ΡΕΛΑΤΙΟΝΣΗΙΠ ΜΟ∆ΕΛΛΙΝΓ ΕΘΥΑΤΙΟΝΣ
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k Ρεσεαρχη Ινστιτυτε οφ Ωοοδ Ινδυστρψo ΧΑΦ Βειϕινγtsss|tl
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kϑαπαν Ιντερνατιοναλ Χοοπερατιον Αγενχψ Βειϕινγtsss|tl
Αβστραχτ } „ ¦²°³µ¨«¨ ±¶¬√¨ §¨·¨µ°¬±¤·¬²± ¤±§§¨ ³¨¤±¤¯¼¶¬¶²±·«¨ √¤µ¬¤·¬²± °²§¨ ²©©¬¥¨µ¤±§√¨ ¶¶¨¯ °²µ³«²¯²ª¬¦¤¯ ³¤2
µ¤°¨ ·¨µ¶¤¯²±ª·µ¨¨k Ποπυλυσ≅ χαναδενσισ¦√ q/ Œp utw0l «¨¬ª«·o¬±¦¯∏§¬±ª¯¨ ±ª·«¤±§º¬§·«o©¬¥¨µº¤¯¯·«¬¦®±¨ ¶¶o·¬¶¶∏¨
µ¤·¬²o©¬¥¨µº¤¯¯µ¤·¬²o¥¤¶¬¦§¨±¶¬·¼oº¬§·«²©ªµ²º·«µ¬±ª¶o¤±§²±·«¨ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¤°²±ª·«¨ ° º¨ µ¨ ¦²±§∏¦·¨§q׫¨ ³µ2
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©¬¥¨µº¤¯¯µ¤·¬²¶ªµ¤§∏¤¯ ¼¯ §¨¦µ¨¤¶¨§¤±§·«¨ ±·¨±§¨§·²¶·¤¥¯¨q׫¨ √¤µ¬¤·¬²± ²©¤¯¯·«¨ ¤±¤·²°¬¦¤¯ ³¤µ¤°¨ ·¨µ¶¥∏·¦¨¯¯ º¤¯¯
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Κεψ ωορδσ} ∂¤µ¬¤·¬²± º¬·«¬±·µ¨¨o Ποπυλυσ≅ χαναδενσισ¦√ q / Œp utw0 o • ²²§¤±¤·²°¬¦¤¯ ³µ²³¨µ·¬¨¶o…¤¶¬¦§¨±¶¬·¼o
≤²µµ¨ ¤¯·¬²± °²§¨¯
Œp utw杨 k Ποπυλυσ≅ χαναδενσισ¦√ q/ Œp utw0l 属黑杨派欧美杨 o我国于 us世纪 ys年代开始从意大
利 !罗马尼亚引种 ∀由于该树种速生 o树冠开阔 o生活力很强 o有一定的耐盐能力且木材材质良好 o故在
华北 !东北 !西北和华东等地区都营造了大片人工林或防护林 ∀对该树种曾先后进行了区域性适应试验
及种植密度和立地条件对树木生长量的影响研究k赵天锡等 ot||wl o但对木材性质方面的研究较少 o而
对其变异规律特别是木材解剖各项参数的详细报道更为少见 ∀本文对 Œp utw杨纤维和导管分子长及
宽度 !纤维壁厚 !组织比量 !胞壁率与基本密度和生长轮宽度在株内不同高度上的变异模式及其变异进
行了较全面的研究 o并对木材密度 !生长轮宽度及生长轮年轮和解剖特性的相关关系进行了分析 o从
而了解杨树材性的变异 o并通过对其进行预测 o为杨树遗传改良 !加工利用提供基础依据 ∀
t 材料和方法
试验林位于北京市顺义区共青林场王家场工区 z小班 owsβtχ ∗ wsβtyχ‘ottyβwsχ ∗ ttyβwyχ∞o海拔
uy1x °∀t|zz年用 t ¤生幼苗种植 o株行距 w ° ≅ y °∀土壤为洪积母质通体沙 o局部地区有壤质夹层 ∀
通气性良好 o保肥保水性较差 o³‹值 z1v ∗ {1s ∀
x株 Œp utw杨树于 t|||年采于上述试验林 o树高范围 uv1z ∗ uw1v ° o胸径范围 u|1u ∗ uu1x ¦°∀试
验材料为 x株杨树主干的 w个不同高度kt1v ° ov1v ° ox1v ° oz1v °l的 us个圆盘 ∀将圆盘按南北方向
过髓心取 t¦°宽的中心木条 u根 ot根供测基本密度 o其方法参照国标 Š…t|uz ∗ t|wv p |t ~另 t根供测
解剖参数 o沿北向从髓心向树皮方向隔年切取木样 o利用常规方法切片 !离析与测定 k姜笑梅 ot||wl ∀
采用 ∞¬¦¨¯软件与 Œ… 程序集中的有关程序 k郎奎建等 ot|{|l 进行数据处理和模型的建立 ∀
u 结果和讨论
211 解剖特性株内径向变异模式和变异
u1t1t 纤维形态的径向变异模式和变异 不同高度的纤维长 !宽及壁厚平均值列入表 t o其径向变异曲
线如图 t ∗ v所示 ∀纤维长度曲线在不同高度的变化趋势基本一致 o从髓心至第 ts个生长轮迅速上升 o
由 |tt Λ°增到 t wwz Λ° o变异曲线从第 tu轮发生转折 o趋于平缓 o表明纤维长度进入成熟期k图 tl ∀与
°¤¶«¬±等kt|{sl 关于阔叶树纤维长度的径向变化曲线的论述一致 ∀纤维宽及壁厚的曲线与纤维长度的
相近 ∀在髓心附近纤维最窄 !壁最薄 ou ∗ { ¤增宽增厚迅速 ots ¤后平缓k图 u !vl o只是纤维壁厚的曲线
波动较大 ∀纤维长及壁厚的平均值随高度的增加 o有略增长与略增厚的趋势 o纤维宽无明显变化 o但方
差分析k表 ul表明不同高度间的纤维长 !宽及壁厚差异均不明显 ∀
u1t1u 导管分子形态的径向变异模式和变异 不同高度导管分子长度 !弦径及每平方毫米个数k分布
频率l的平均值列入表 t o其径向变异曲线如图 w ∗ y所示 ∀导管分子长度曲线在不同高度的变化趋势
基本一致 ∀从髓心至第 ts个生长轮迅速上升 o由 x|s Λ°增到 z{w Λ° o曲线从第 tu轮发生转折 o趋于平
缓 o表明导管分子长度进入成熟期k图 wl ∀导管弦径曲线与其长度的变化相近k图 xl o但其曲线波动幅
度较大 ∀导管个数的曲线与上述解剖参数的趋势相反 o随生长轮年龄增长而下降k图 yl ∀在髓心附近
zy °°pu导管 o至第 {个生长轮下降为 yt °°pu o然后略有增加 o从 ts轮至 us轮基本平稳 ∀导管个数的
径向变异与对浅红娑罗双k Σηορεα διπτεροχαρπαχεαεl的研究结果一致k…²¶°¤± ετ αλqot||wl ∀导管分子长度
及个数随高度的升高有增长和增多的趋势 o导管弦径差异不明显 ∀经方差分析k表 ul表明不同高度间
的导管分子长度 !弦径及个数差异不明显 ∀
u1t1v 组织比量与胞壁率的径向变异模式和变异 不同高度组织比量的平均值列入表 t o其径向变异
曲线如图 z ∗ |所示 ∀纤维比量曲线在不同高度的变化趋势基本一致 o整体变化较小 o曲线较平缓 ∀髓
心往外至 ts轮略有下降 o变化幅度为 y{1z h ∗ ys1x h ots轮至 us轮曲线基本平缓 ∀射线比量的径向变
ytt 林 业 科 学 v|卷
化与纤维的都呈下降趋势k图 {l ∀导管比量曲线与前两者相反 o随生长轮年龄的增加而增大 ∀在髓心
附近导管比量是 ut1z h o到第 ts轮增加为 uz1t h ∀ts轮至 us轮曲线转平缓 o但略有波动k图 |l ∀在木
材形成过程中 o纤维与射线比量逐渐减少 o导管比量逐渐增加 o反映出树木水分与无机盐的输导能力有
增大的趋势 ∀不同高度间的纤维 !射线和导管比量差异均不明显k表 ul ∀
胞壁率曲线从髓心向外逐渐下降 o髓心附近为 wt1y h o到 ts轮降至 vz1z h ∀然后略有上升 o至 t{
轮后仍然下降k图 tsl ∀胞壁率曲线变化趋势与射线比量的相似 ∀胞壁率随高度的增加略有增高的趋
势 o表 u方差分析表明 o不同高度间胞壁率的差异达显著水平 ∀
表 1 Ι− 214 杨木材不同高度基本密度与解剖各项参数平均测定结果
Ταβ . 1 Αϖεραγεσ οφ ωοοδ βασιχ δενσιτψ ανδ ανατοµιχαλ παραµετερσ οφ Ι− 214 Ποπλαρ ατ διφφερεντ ηειγητσ
项目
Œ·¨°
t1v ° v1v ° x1v ° z1v °
ξ ∆ν ξ ∆ν ξ ∆ν ξ ∆ν
基本密度 …¤¶¬¦§¨±¶¬·¼Πkª#¦°pvl s1vsz s1sty s1vt| s1st{ s1vtu s1st| s1vs{ s1stz
生长轮宽度 Šµ²º·«µ¬±ªº¬§·«Π°° { v1t| { w1tt { w1uw { v1x{
纤维长度 ƒ¬¥¨µ¯ ±¨ª·«ΠΛ° t uxy utu t vy| t|y t vwx uus t v|{ us|
纤维宽度 ƒ¬¥¨µº¬§·«ΠΛ° u{1u| u1uwu uz1s u1wuy uy1y u1s{ u{ t1{|{
纤维壁厚 ƒ¬¥¨µº¤¯¯·«¬¦®±¨ ¶¶ΠΛ° y1vs s1xs{ y1wz s1v{t y1wy s1vzt y1zt s1w{w
导管分子长度 ∂ ¶¨¶¨¯ ¨¯ °¨¨ ±·¯ ±¨ª·«ΠΛ° ztz tsy zuv tsy zvs |t zzx {{
导管弦径 ∂ ¶¨¶¨¯ §¬¤° ·¨¨µk×lΠΛ° y{1wu x1{xt y|1uz x1wyz yz1tx x1t{y yy1zs x1xuz
导管个数 ∂ ¶¨¶¨¯ ±∏°¥¨µΠ°°p u yt {1zyv yu {1yvs yx w1zyu y|1{ w1||w
纤维比量 „µ¨¤ ³¨µ¦¨±·¤ª¨ ²©©¬¥¨µΠh yu1zv t1ywz yt1|| t1uv yu1|v t1xx yu1u{ v1x{w
导管比量 „µ¨¤ ³¨µ¦¨±·¤ª¨ ²©√ ¶¨¶¨ Π¯h uy1wz u1{x{ uz1ww v1xuu uy1ww v1xvt uy1xt v1|t{
木射线比量 „µ¨¤ ³¨µ¦¨±·¤ª¨ ²©µ¤¼Πh ts1{s t1vxx ts1xz t1yvz ts1yv t1v|t tt1ut t1s{z
胞壁率 ≤¨¯¯ º¤¯¯ ³¨µ¦¨±·¤ª¨Πh wx1ys t1||y ww1zv u1{w| wy1x{ u1uw w|1sy u1yyw
表 2 Ι− 214 杨木材基本密度和解剖参数不同高度间方差分析 ≠
Ταβ . 2 ς αριανχε αναλψσισ ωοοδ βασιχ δενσιτψ ανδ ανατοµιχαλ παραµετερσ οφ Ι− 214 Ποπλαρ ατ διφφερεντ ηειγητσ
项目
Œ·¨°
基本密度
…¤¶¬¦§¨±¶¬·¼
生长轮宽度
Šµ²º·«µ¬±ªº¬§·«
纤维长度
ƒ¬¥¨µ¯ ±¨ª·«
纤维宽度
ƒ¬¥¨µº¬§·«
纤维壁厚
ƒ¬¥¨µº¤¯¯·«¬¦®±¨ ¶¶
导管分子长度
∂ ¶¨¶¨¯ ¨¯ °¨ ±¨·¯ ±¨ª·«
方差 Φ t1twt k‘≥l s1stv k‘≥l s1t|u k‘≥l t1t|t k‘≥l t1vsy k‘≥l s1yvz k‘≥l
项目
Œ·¨°
导管弦径
∂ ¶¨¶¨¯ §¬¤°¨ ·¨µk×l
导管个数
∂ ¶¨¶¨¯ ±∏°¥¨µ
纤维比量
„µ¨¤ ³¨µ¦¨±·¤ª¨ ²©©¬¥¨µ
导管比量
„µ¨¤ ³¨µ¦¨±·¤ª¨ ²©√ ¶¨¶¨¯
木射线比量
„µ¨¤ ³¨µ¦¨±·¤ª¨ ²©©¬¥¨µ
胞壁率
≤¨¯¯ º¤¯¯ ³¨µ¦¨±·¤ª¨
方差 Φ s1v{z k‘≥l u1xuy k‘≥l s1vyt k‘≥l s1st{ k‘≥l t1vsy k‘≥l w1|uw 33
≠ ‘≥ }差异不显著 ‘²¶¬ª±¬©¬¦¤±·§¬©©¨µ¨±¦¨ o 33 }差异显著 ≥¬ª±¬©¬¦¤±·§¬©©¨µ¨±¦¨ q
212 基本密度与生长轮宽度株内径向变异模式和变异
u1u1t 基本密度径向变异模式和变异 从图 tt可以看出 o木材基本密度在不同高度的径向变异曲线
基本一致 ∀髓心附近稍大 o其平均值为 s1u|z ª#¦°pv o第 w轮略微降低 o为 s1u{w ª#¦°pv o随后基本密度
较快增加至第 ts轮为 s1vt{ ª#¦°pv ∀第 tu ∗ us轮基本密度值在 s1vtz ∗ s1vwu ª#¦°pv范围波动 ∀与徐
有明等kusstl对樟树k Χινναµοµυµ χαµπηοραl的研究结果相近 o与 °¤¶«¬±等kt|{sl关于密度的径向变化
曲线的描述一致 ∀基本密度随高度的增加略有增高的趋势 o但到 z1v °又降至 t1v °水平 o方差分析k表
ul表明不同高度间基本密度的差异不显著 ∀
u1u1u 不同高度生长轮宽度径向变异模式和变异 生长轮宽度表明树木在每个生长周期的径向生长
速度 ∀生长轮宽度径向变异模式k图 tul与上述解剖参数和基本密度的相反 ∀髓心附近 s1z ¦°o到第 w
和 y轮时迅速增宽 t1w ∗ t1{¦°∀然后从 { ∗ tu轮逐年下降为 s1x¦°o从 tu ∗ us轮生长轮宽度基本稳定
在 s1x¦°左右 ∀图 tu表明杨树的胸径速生期在前 tu ¤o年生长量在 s1x ∗ t1{¦°之间 ous ¤的年均生长
量 s1{¦°∀生长轮宽度变异在不同高度上无明显变化 o方差分析k表 ul表明不同高度间其差异不显著 ∀
ztt 第 y期 姜笑梅等 }北京地区 Œp utw杨树木材解剖特性与基本密度的株内变异及其预测模型
213 幼龄材的界定及幼龄材与成熟材材性的差异
u1v1t 幼龄材的界定 树木从髓心向外生长时 o在形成层年龄较小时生成的木材称为幼龄材 o到一定
年龄逐渐过渡到成熟期生成成熟材k管宁等 ousstl ∀幼龄材的材性变化较大 o成熟材材性基本稳定 ∀对
幼龄材的界定 o本研究采用国内外学者常用的胸高部位管胞Π纤维长度和基本密度径向变化规律划分木
材幼龄期k姜笑梅 ot||wl o为 ts ∗ tu ¤∀从解剖其它参数和生长轮宽度的径向变化曲线也基本符合上述
结论k图 t ∗ tul o与中林三北 t号杨k Ποπυλυσ νιγρα ≅ Πqσιµονιιl幼龄材的界定相近k张立非 ot||wl ∀
图 t 纤维长度径向变异
ƒ¬ªqt ׫¨ µ¤§¬¤¯ √¤µ¬¤·¬²± ²©
©¬¥¨µ¯ ±¨ª·«
图 u 纤维宽度径向变异
ƒ¬ªqu ׫¨ µ¤§¬¤¯ √¤µ¬¤·¬²± ²©
©¬¥¨µº¬§·«
图 v 纤维壁厚径向变异
ƒ¬ªqv ׫¨ µ¤§¬¤¯ √¤µ¬¤·¬²± ²©©¬¥¨µ
º¤¯¯·«¬¦®±¨ ¶¶
图 w 导管长度径向变异
ƒ¬ªqw ׫¨ µ¤§¬¤¯ ±¤µ¬¤·¬²± ²©√¨ ¶¶¨¯
¨¯° ±¨·¯ ±¨ª·«
图 x 导管弦径径向变异
ƒ¬ªqx ׫¨ µ¤§¬¤¯ √¤µ¬¤·¬²± ²©
√¨ ¶¶¨¯§¬¤°¨ ·¨µ
图 y 导管个数径向变异
ƒ¬ªqy ׫¨ µ¤§¬¤¯ √¤µ¬¤·¬²± ²©
√¨ ¶¶¨¯ ±∏°¥¨µ
图 z 纤维比量径向变异
ƒ¬ªqz ׫¨ µ¤§¬¤¯ √¤µ¬¤·¬²± ²©¤µ¨¤
³¨µ¦¨±·¤ª¨ ²©©¬¥¨µ
图 { 导管比量径向变异
ƒ¬ªq{ ׫¨ µ¤§¬¤¯ √¤µ¬¤·¬²± ²©¤µ¨¤
³¨µ¦¨±·¤ª¨ ²©√¨ ¶¶¨¯
图 | 射线比量径向变异
ƒ¬ªq| ׫¨ µ¤§¬¤¯ √¤µ¬¤·¬²± ²©
¤µ¨¤ ³¨µ¦¨±·¤ª¨ ²©µ¤¼
图 ts 胞壁率径向变异
ƒ¬ªqts ׫¨ µ¤§¬¤¯ √¤µ¬¤·¬²± ²©¦¨¯¯
º¤¯¯ ³¨µ¦¨±·¤ª¨
图 tt 基本密度径向变异
ƒ¬ªqtt ׫¨ µ¤§¬¤¯ √¤µ¬¤·¬²± ²©
¥¤¶¬¦§¨±¶¬·¼
图 tu 生长轮宽度径向变异
ƒ¬ªqtu ׫¨ µ¤§¬¤¯ √¤µ¬¤·¬²± ²©
ªµ²º·«µ¬±ªº¬§·«
不同高度的标记 ¤µ®¨µ¶²©§¬©©¨µ¨±·«¨¬ª«·}) ) )ρ t1v °o ) ) )τ v1v °o ) ) )ϖ x1v °o ) ) )≅ z1v °q
{tt 林 业 科 学 v|卷
u1v1u 幼龄材与成熟材材性的差异 表 v是幼龄材和成熟材不同高度的基本密度与解剖各项参数测定
平均值 ∀从表中可以看出幼龄材比成熟材的基本密度低 o且前者比后者的纤维和导管分子均短与窄 !壁
薄 o纤维和射线比量大 !导管个数多 !导管比量小 o生长轮宽度窄 ∀方差分析k表 wl表明在不同高度幼龄材
与成熟材间的基本密度 !纤维和导管分子长度 !导管弦径 !导管和射线比量差异均达显著水平 ∀本研究与
关于中林三北 t号杨和兰考泡桐kΠαυλοωνια ελονγαταl的报道 k张立非 ot||w ~刘鹏 ot||wl基本一致 ∀
表 3 Ι− 214 杨幼龄材和成熟材不同高度基本密度与解剖各项参数平均测定结果
Ταβ . 3 Αϖεραγεσ οφ βασιχ δενσιτψ ανδ ανατοµιχαλ παραµετερσ οφ ϕυϖενιλε ανδ
µατυρε ωοοδ οφ ΙταλψΙ− 214 Ποπλαρ ατ διφφερεντ ηειγητσ
项目
Œ·¨°
t1v ° v1v ° x1v ° z1v °
ξ ∆ν ξ ∆ν ξ ∆ν ξ ∆ν
基本密度 …¤¶¬¦§¨±¶¬·¼Πkª#¦°pvl
 s1u|z s1suv s1vtt s1suw s1vsx s1suw s1vst s1stw
 s1vtt s1su{ s1vvw s1su{ s1vvt s1st{ s1vuy s1stz
生长轮宽度 Šµ²º·«µ¬±ªº¬§·«Π°°
 ts1s{ w1vv |1{{ w1x{ |1xu x1ut |1vy w1tx
 x1|u u1u| x1ss t1w| x1uy u1tv {1ss v1x{
纤维长度 ƒ¬¥¨µ¯ ±¨ª·«ΠΛ°
 t uu{ uvs1s t uy| uux1w t utt usy1{ t u|v uts1v
 t w|u y|1zt t w|w z|1uy t xsx ttw1u t xws tuz1u
纤维宽度 ƒ¬¥¨µº¬§·«ΠΛ°
 uz1x{ v1v{z uy1tz v1xtv uz1w v1uuv u{1tz v1zxw
 u|1ss u1wzt u{1sx t1xst uz1tw t1|{{ uz1{t v1xu|
纤维壁厚 ƒ¬¥¨µº¤¯¯·«¬¦®±¨ ¶¶ΠΛ°
 x1|| s1yty y1uu s1wz| y1wv s1z|t y1wz s1yxz
 y1ys s1wus y1z| s1wsu y1xy s1uxw z1tx s1vxy
导管分子长度 ∂ ¶¨¶¨¯ ¨¯ °¨ ±¨·¯ ±¨ª·«ΠΛ°
 yxv vx1w{ yyv tsz1tx yzy {x1sz zvz tsx1y
 z{t vx1w{ z|{ u|1v| z|y xs1|x {vz xu1{|
导管弦径 ∂ ¶¨¶¨¯ §¬¤° ·¨¨µk×lΠΛ°
 yw1xs z1syu yy1w{ y1vyx yw1vt x1{st yw1uy y1uxu
 zu1uz w1zuv zu1zy w1z|s zt1|| v1t|y zs1{w w1usy
导管个数 ∂ ¶¨¶¨¯ ±∏°¥¨µΠ°°pu
 yx tv1uu yx tv1szt yy |1usx zs z1tyu
 xz |1yzx x{ y1y|z yv {1u{s y| z1zv{
纤维比量 „µ¨¤ ³¨µ¦¨±·¤ª¨ ²©©¬¥¨µΠh
 yv1zy u1w|| yu1uz u1vs{ yv1zv v1u{s yv1vs v1{{|
 yt1zt v1uzz yt1xu u1{zu yt1|s v1w{y ys1yw w1sx{
导管比 „µ¨¤ ³¨µ¦¨±·¤ª¨ ²©√ ¶¨¶¨ Π¯h
 uw1xw v1v|v uy1vw x1|xt ux1uu v1z|s uw1|s w1ysu
 u{1v{ v1wxz u|1us u1xvx u{1vy u1|wy u|1tv w1t|t
木射线比量 „µ¨¤ ³¨µ¦¨±·¤ª¨ ²©µ¤¼Πh
 tt1zs t1ywt tt1v| t1|y{ tt1sx t1{x| tt1{s t1xxx
 |1|t t1vw{ |1xx t1tyu |1zw t1uwt ts1uv s1|w{
胞壁率 ≤¨¯¯ º¤¯¯ ³¨µ¦¨±·¤ª¨Πh
 wy1yt v1wvx wx1yu w1tvx wy1yw w1tzv w|1wy w1xtx
 ww1x| v1yux wv1yu u1xwt wy1x{ w1swy w{1{y v1{zs
表 4 Ι− 214 杨幼龄材和成熟材在不同高度基本密度与解剖各项参数的方差分析 ≠
Ταβ . 4 ς αριανχε αναλψσισ ωοοδ βασιχ δενσιτψ ανδ ανατοµιχαλ παραµετερσ βετωεεν ϕυϖενιλε ανδ
µ ατυρε ωοοδ οφ Ι− 214 Ποπλαρ ατ διφφερεντ ηειγητσ
项目 Œ·¨° t1v ° v1v ° x1v ° z1v °
基本密度 …¤¶¬¦§¨±¶¬·¼ {1{vw 33 {1||t 33 ts1zzy 33 t|1tuv 33
生长轮宽度 Šµ²º·«µ¬±ªº¬§·« t{1svz 33 us1{|t 33 tt1uux 33 tw1s|y 33
纤维长度 ƒ¬¥¨µ¯ ±¨ª·« vs1uyu 33 tz1|uz 33 u{1vzs 33 t{1z{w 33
纤维宽度 ƒ¬¥¨µº¬§·« u1{{w‘≥ w1||v 3 s1wu|‘≥ s1s{v‘≥
纤维壁厚 ƒ¬¥¨µº¤¯¯·«¬¦®±¨ ¶¶ tx1{{v 33 t{1{ut 33 s1xs|‘≥ tw1xt{ 33
导管分子长度 ∂ ¶¨¶¨¯ ¨¯ °¨¨ ±·¯ ±¨ª·« uz1w{{ 33 u|1zwx 33 vs1vs| 33 ts1zy{ 33
导管弦径 ∂ ¶¨¶¨¯ §¬¤° ·¨¨µk×l us1vut 33 tv1vyw 33 uy1|{t 33 tw1||| 33
导管个数 ∂ ¶¨¶¨¯ ±∏°¥¨µ w1xuw 3 w1yxz 3 s1zw|‘≥ s1v{|‘≥
纤维比量 „µ¨¤ °¨ µ¦¨±·¤ª¨ ²©©¬¥¨µ y1tzu 3 s1|sw‘≥ v1t{|‘≥ w1xzv 3
导管比量 „µ¨¤ ³¨µ¦¨±·¤ª¨ ²©√¨ ¶¶¨¯ tx1{t| 33 y1zxz 3 |1z|| 33 {1yxu 33 ‚
木射线比量 „µ¨¤ ³¨µ¦¨±·¤ª¨ ²©µ¤¼ tz1y{z 33 tv1yy{ 33 z1tw{ 33 tv1zu{ 33
胞壁率 ≤¨¯¯ º¤¯¯ ³¨µ¦¨±·¤ª¨ w1szw 3 v1x{|‘≥ s1ssv‘≥ s1ust‘≥
≠ 3 3 在 s1st水平差异显著 ׫¨ ¶¬ª±¬©¬¦¤±¦¨ ¤··«¨ ¯¨ √¨¯ ²©s1st ~ 3 在 s1sx水平差异显著 ׫¨ ¶¬ª±¬©¬¦¤±¦¨ ¤··«¨ ¯¨ √¨¯ ²©s1sx ~‘≥差异不显著
‘²¶¬ª±¬©¬¦¤±¦¨ q
|tt 第 y期 姜笑梅等 }北京地区 Œp utw杨树木材解剖特性与基本密度的株内变异及其预测模型
214 生长速度 !生长轮年龄与基本密度和解剖参数间相关分析
u1w1t 生长速度与基本密度和解剖参数间相关分析 用材林培育的一个重要目标是生长与材性兼优 o
而材性与生长速度的关系又相当复杂 o因此此关系一直受到关注k管宁等 ousst ~²¥¨¯ ετ αλqot|{|l ∀
²¥¨¯在概括前人的研究结果后指出 o环孔材阔叶树 o大部分情况下 o木材密度与生长速度呈正相关 ~环
孔材阔叶树 o木材密度与生长速度相关不显著 ∀纤维长度与生长速度的关系研究较少 o各种结果都有 o
负相关和相关不显著的结果较多 ∀从表 x可以看出杨树木材基本密度与生长速度呈显著负相关 o表明
与 ²¥¨¯等kt|{|l的报道不同 ∀纤维长度与生长速度负相关且相关不显著 o与 ²¥¨¯的报道相同 ∀其它
解剖参数多数与生长速度负相关 o纤维和射线比量及胞壁率呈微弱正相关 o只有射线比量达显著水平 o
说明生长速度对解剖性质没有显著影响 ∀有关其它解剖参数与生长速度的关系还需进一步研究 ∀
u1w1u 生长轮年龄与基本密度和解剖参数间相关分析 木材性质受遗传 !环境和年龄 v方面的影响
k管宁等 ousstl o其中树木株内材性径向变异受生长轮年龄k即形成层年龄 o简称年龄l影响最为显著 ∀
从表 x可以看出基本密度和各项解剖参数均与生长轮年龄极显著相关 o除纤维宽度和导管个数与生长
轮年龄显著相关 ∀与对杉木k Χυννινγηαµια λανχεολαταl管胞形态的变异的报道一致 k姜笑梅等 ot||zl ∀
表 5 Ι− 214 杨树生长轮宽度和年龄与基本密度和解剖参数间相关分析 ≠
Ταβ . 5 Λινεαρ χορρελατιον οφ τηε ωιδτη ανδ αγε οφ γροωτη ρινγ ωιτη ωοοδ βασιχ δενσιτψ
ανδ ανατοµιχαλ παραµετερσ οφ Ι− 214 Ποπλαρ
项目
Œ·¨°
与生长速度
•¬·«ªµ²º·«
与生长轮年龄
•¬·«¤ª¨ ²©ªµ²º·«µ¬±ª
与基本密度
•¬·«¥¤¶¬¦§¨±¶¬·¼
基本密度 …¤¶¬¦§¨±¶¬·¼ p s1{xs t 33 s1|tu | 33 )
纤维长度 ƒ¬¥¨µ¯ ±¨ª·« p s1xtz u s1{{t s 33 s1z|y v 33
纤维宽度 ƒ¬¥¨µº¬§·« p s1s|| { s1yux u 3 s1wzz |
纤维壁厚 ƒ¬¥¨µº¤¯¯·«¬¦®±¨ ¶¶ p s1ysw { 3 s1{u| x 33 s1{xu x 33
导管分子长度 ∂ ¶¨¶¨¯ ¨¯ °¨¨ ±·¯ ±¨ª·« p s1xvu | s1{vz w 33 s1z{x z 33
导管弦径 ∂ ¶¨¶¨¯ §¬¤° ·¨¨µk×l p s1wyw z s1{{{ { 33 s1zyy u 33
导管个数 ∂ ¶¨¶¨¯ ±∏°¥¨µ p s1stz s p s1yxw v 3 p s1t{{ y
纤维比量 „µ¨¤ ³¨µ¦¨±·¤ª¨ ²©©¬¥¨µ s1xz{ y p s1zx{ t 33 p s1{zy | 33
导管比量 „µ¨¤ ³¨µ¦¨±·¤ª¨ ²©√¨ ¶¶¨¯ p s1zvs { 3 s1{xs x 33 p s1|w{ z 33
木射线比量 „µ¨¤ ³¨µ¦¨±·¤ª¨ ²©µ¤¼ s1zwy t 33 p s1{|z u 33 s1|wx y 33
胞壁率 ≤¨¯¯ º¤¯¯ ³¨µ¦¨±·¤ª¨ s1x{y w p s1zwv w 33 p s1{w{ | 33
生长轮宽度 Šµ²º·«µ¬±ªº¬§·« ) p s1y{t t 3 p s1{xs t 33
≠ 3 3 在 s1st水平显著相关 ׫¨ ¶¬ª±¬©¬¦¤±·¦²µµ¨ ¤¯·¬²± ¤··«¨ ¯¨ √¨ ¯²©s1st ~3 s1sx水平显著相关 ׫¨ ¶¬ª±¬©¬¦¤±·¦²µµ¨ ¤¯·¬²± ¤··«¨ ¯¨ √¨¯ ²©s1sx q
u1w1v 基本密度与解剖参数间相关分析 基本密度与木材力学性质密切正相关 o是木材性质的一个重
要的指标 o影响其大小的木材解剖特性与化学成分及它们间的相互关系也是学者们关注的问题k成俊
卿 ot|{xl ∀表 x表明基本密度与纤维长度 !纤维壁厚 !导管分子长度 !导管弦径和木射线比量呈显著正
相关 o与纤维比量 !导管比量 !胞壁率及生长轮宽度呈显著负相关 ∀说明基本密度与解剖参数间关系密
切 o但影响基本密度的主要因子除了解剖特性外 o还有木材细胞壁的化学组成 o是一个十分复杂的问题 o
它们间的关系必须做深入的研究 ∀
215 基本密度与解剖参数变异模型的建立与预测
木材性质变异模型的建立对预测树木生长过程中木材性质的变化 !评估林木遗传改良效果及比较
不同地点间木材性状值和评价营林措施对木材性质的影响都具重要意义 ∀国内在此方面已有些报道 o
主要是针对针叶树材 o阔叶树材较少k李坚等 ot||w ~徐有明等 ousstl ∀
本研究对我国成功引种的 Œp utw杨树人工林的材性进行了测定 !分析与建模 o采用了不同高度上
的数据 o这些模型是经过不同类型的数学方程模拟比较后才建立的 ∀模型采用指数k大多数的解剖参
数 }纤维和导管长 !宽 !壁厚及组织比量l !对数k基本密度l及多项式k生长轮宽度 !导管个数和胞壁率l回
归方程k表 yl o其相关系数均在 s1{u ks1st水平l以上 o标准误差在 s1wu h ∗ z1u{ h o可以较好地评价和
预测 Œp utw杨树材性 ∀不同立地条件的同品系的样树正在进行实验 o以后将进行比较和报道 ∀
sut 林 业 科 学 v|卷
表 6 Ι− 214 杨木材基本密度与解剖参数与年龄相关模型
Ταβ . 6 Ρελατιονσηιπ µ οδελλινγ εθυατιονσ οφ ωοοδ βασιχ δενσιτψ ανδ ανατοµιχαλ παραµετερσ οφ Ι− 214 Ποπλαρ
材性指标
Œ·¨°
相关模型
• ¨¯¤·¬²±¶«¬³ °²§¨¯¯¬±ª¨´ ∏¤·¬²±
相关系数
• ¨¯¤·¬²±¶«¬³
¦²¨©©¬¦¬¨±·
基本密度 …¤¶¬¦§¨±¶¬·¼ ψ€ s1u{w x s¨1sts t s1{ux v
生长轮宽度 Šµ²º·«µ¬±ªº¬§·« ψ€ s1sss wξx p s1suvξw n s1xt| vξv p x1vxz {ξu n uv1yvyξ p uu1tz s1|yw t
纤维长度 ƒ¬¥¨µ¯ ±¨ª·« ψ€ uzw1wz¯ ±ξ n z{s1|| s1|yx s
纤维宽度 ƒ¬¥¨µº¬§·« ψ€ t1xzt {¯ ±ξ n uw1utu s1|sx z
纤维壁厚 ƒ¬¥¨µº¤¯¯·«¬¦®±¨ ¶¶ ψ€ s1wyu t¯ ±ξ n x1w{t v s1{{u w
导管分子长度 ∂ ¶¨¶¨¯ ¨¯ °¨¨ ±·¯ ±¨ª·« ψ€ tss1su¯ ±ξ n xus1tu s1|sx z
导管弦径 ∂ ¶¨¶¨¯ §¬¤° ·¨¨µk×l ψ€ y1txu x¯ ±ξ n xx1su| s1|sx z
导管个数 ∂ ¶¨¶¨¯ ±∏°¥¨µ ψ€ p u∞p sxξy n s1sss zξx n s1stt zξw p s1x|x wξv n z1xu| {ξu p s1yvξ n tuy1t| s1|{| y
纤维比量 „µ¨¤ ³¨µ¦¨±·¤ª¨ ²©©¬¥¨µ ψ€ p t1tuw t¯ ±ξ n yx1st{ s1|sx z
导管比量 „µ¨¤ ³¨µ¦¨±·¤ª¨ ²©√¨ ¶¶¨¯ ψ€ u1|uz y¯ ±ξ n us1uxz s1|sx z
木射线比量 „µ¨¤ ³¨µ¦¨±·¤ª¨ ²©µ¤¼ ψ€ p t1zvv t¯ ±ξ n tw1wvx s1|vs x
胞壁率 ≤¨¯¯ º¤¯¯ ³¨µ¦¨±·¤ª¨ ψ€ p s1ssxξw p s1sttξv n s1svx {ξu p t1xyz wξ n ww1wst s1|z{ x
v 结论
纤维长 !宽及壁厚 o导管分子长 !弦径和导管比量径向变异由髓心向外迅速递增 o而后趋于平缓 ~而
导管个数 !纤维与射线比量 !胞壁率的径向变异由髓心向外逐渐递减 o再趋于稳定 ∀不同高度间的解剖
参数k胞壁率除外l差异不显著 ∀
木材基本密度的径向变化是髓心处较大 o往外先略减而后快速递增 o然后趋于平缓 ~生长轮宽度由
髓心迅速增加 o而后快速递减 o在逐渐趋于稳定 ∀杨树的胸径速生期在前 tu ¤o年生长量在 s1x ∗ t1{ ¦°
之间 o全树年均生长量 s1{¦°∀生长轮宽度变异在不同高度上差异不显著 ∀
Œp utw杨木材幼龄期为 ts ∗ tu ¤o幼龄材比成熟材的基本密度低 o纤维和导管分子均短与窄 !壁薄 o
纤维和射线比量大 !导管个数多 !导管比量小 o生长轮宽度窄 ∀方差分析表明在不同高度幼龄材与成熟
材间的基本密度 !纤维和导管分子长度 !导管弦径 !导管和射线比量差异均达显著水平 ∀
生长速度对解剖性质影响不显著 o但与木材基本密度呈显著负相关 ∀基本密度与纤维长度 !纤维壁
厚 !导管分子长度 !导管弦径和木射线比量呈显著正相关 o与纤维比量 !导管比量 !胞壁率呈显著负相关 ~
说明解剖参数与基本密度关系密切 ∀
基本密度和各项解剖参数均与生长轮年龄极显著相关 o除纤维宽度和导管个数与生长轮年龄显著
相关 ∀为了较好地评价和预测 Œp utw杨树材性 o建立了多项式回归方程的模型 o其相关系数均在 s1|v
ks1sst水平l 以上 ot个除外 o标准误差在 s1wu h ∗ z1u{ h ∀
参 考 文 献
鲍甫成 o江泽慧主编 q中国人工林主要树种木材性质 q北京 }中国林业出版社 ot||z
成俊卿 q木材学 q北京 }中国林业出版社 ot|{x
管 宁 o姜笑梅 o骆秀琴编著 q木材及材性变异 q北京 }中国科学技术出版社 ousst
姜笑梅 o骆秀琴 o陈益泰等 q杉木材性株内的变异 ŒŒ 管胞形态的变异 q林业科学 ot||z ovvkxl }wwt p wwy
姜笑梅 q人工林与天然林杉木幼龄材和成熟材解剖性质差异及其在径向上变异的比较研究 q世界林业研究k专集l ot||w oz }t p tv
郎奎建 o唐守正 qŒ…°≤系列程序集 ) 数理统计 !调查规划经营管理 q北京 }中国林业出版社 ot|{|
李 坚 o陆文达 o刘一星等 q木材科学 q哈尔滨 }东北林业大学出版社 ot||w
刘 鹏 q人工林兰考泡桐幼龄材与成熟材解剖性质比较研究 q世界林业研究k专集l ot||w oz }uw p vw
徐有明 o林 汉 o江泽慧等 q樟树人工林株间株内材性变异及其材性预测的研究 q林业科学 ousst ovzkwl }|u p |{
张立非 q人工林中林/三北 t号0杨树幼龄材与成熟材解剖性质研究 q世界林业研究k专集l ot||w oz }tw p uv
赵天锡 o陈章水主编 q中国杨树集约栽培 q北京 }中国科学技术出版社 ot||w
…²¶°¤±  ×  oŽ²µ·Œ ⁄ ετ αλq •¤§¬¤¯ √¤µ¬¤·¬²±¬± º²²§³µ²³¨µ·¬¨¶²©±¤·∏µ¤¯ ¼¯ ¤±§³¯¤±·¤·¬²± ªµ²º± ¬¯ª«·µ¨§ °¨ µ¤±·¬k Σηορεα διπτεροχαρπαχεαεl oŒ„ • „
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tut 第 y期 姜笑梅等 }北京地区 Œp utw杨树木材解剖特性与基本密度的株内变异及其预测模型