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VARIATION OF WOOD PROPERTIES WITHIN AND BETWEEN CAMPHOR TREE PLANTATION AND THEIR PREDICTING MODELS

樟树人工林株间株内材性变异及其材性预测的研究


樟树人工林株内纤维长度径向变异由髓心向外递增,而后趋于稳定;木材基本密度髓心处稍大,由髓心向外先稍递减而后递增,再趋于稳定;纤维长度和基本密度性状与生长轮年龄关系模型可用来预测其性状值。樟树木材幼龄期约为7~9a,株内幼龄材基本密度较成熟材小1.0%~9.9%,株内幼龄材与成熟材基本密度差异多不显著;其浸提物含量幼龄材与成熟材之间差异不显著。纤维长度株内变异系数大于株间,木材基本密度均值和浸提物含量二性状则是株间变异大于株内变异。生长速度对樟树木材纤维长度、基本密度、浸提物含量等性状影响不显著。

Fiber length within trees of plantation of Cinnamomum camphora increases from pith to bark in radial direction and it levels off after the 10~11 rings. Wood basic density decreases from pith to the 4th ring, then increases gradually and levels off after the 9th ring to bark in radial direction. The relationship model of fiber length (FB) of camphortree to tree age (x) is FB=626+73.5661x+0.4171x2-0.3639x3+0.0157x4-0.0002x5(r2=0.9545,1《x《40) and that of wood basic density (BD) is BD=0.4674306/[1+0.095907x3·EXP (-0.1306871x)] (r2=0.8059,1《x《40). Variation of fiber length within a given tree of Cinnamomum camphora is greater than that between trees. Variation of wood basic density and hot-extracts content are distinctly different from fiber length and their variation between trees are greater than those within a given tree of camphor. Juvenile wood range of camphor trees is within 1~7th or 1~9th rings near pith. The significant difference of fiber length between juvenile and mature wood within a given tree of camphor was found. No clear differences were found in wood basic density and hot-extracts content between juvenile and mature wood. Growth rate has no distinctly negative effect on fiber length, basic density and hot-extracts content of camphor tree. Variation of wood properties within camphor trees is very small and there is great variation of wood properties between the trees. Stem form of camphor trees is not straight and often lean in stand. Additionally there is more serious interlocked grain within trees. Controlling tree stem form and better its interlocked grain are main ways to improve wood properties of camphor trees through silviculture and tree genetic breeding.


全 文 :第 vz卷 第 w期
u s s t年 z 月
林 业 科 学
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∂²¯1vz o‘²1w
∏¯ qou s s t
樟树人工林株间株内材性变异及其
材性预测的研究 3
徐有明tl 林 汉wl
k华中农业大学林学系 武汉 wvsszsl
江泽慧ul 费本华vl
k中国林业科学研究院 北京 tsss|tl
摘 要 } 樟树人工林株内纤维长度径向变异由髓心向外递增 o而后趋于稳定 ~木材基本密度髓心处稍大 o由
髓心向外先稍递减而后递增 o再趋于稳定 ~纤维长度和基本密度性状与生长轮年龄关系模型可用来预测其性
状值 ∀樟树木材幼龄期约为 z ∗ |¤o株内幼龄材基本密度较成熟材小 t qs h ∗ | q| h o株内幼龄材与成熟材基
本密度差异多不显著 ~其浸提物含量幼龄材与成熟材之间差异不显著 ∀纤维长度株内变异系数大于株间 o木
材基本密度均值和浸提物含量二性状则是株间变异大于株内变异 ∀生长速度对樟树木材纤维长度 !基本密
度 !浸提物含量等性状影响不显著 ∀
关键词 } 樟树 o材性 o株内变异 o株间变异 o模型 o生长速度
收稿日期 }usss2tt2tx ∀
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|x2专2szl的部分内容 ∀
3 tl !ul !vl !wl为作者排序 ∀
ς ΑΡΙΑΤΙΟΝ ΟΦ ΩΟΟ∆ ΠΡ ΟΠΕΡΤΙΕΣ ΩΙΤΗΙΝ ΑΝ∆ ΒΕΤ ΩΕΕΝ ΧΑΜΠΗΟΡ
ΤΡΕΕ ΠΛΑΝΤΑΤΙΟΝ ΑΝ∆ ΤΗΕΙΡ ΠΡΕ∆ΙΧΤΙΝΓ ΜΟ∆ΕΛΣ
÷∏≠²∏°¬±ªtl ¬± ‹¤±wl
k Ηυαζηονγ Αγριχυλτυραλ Υνιϖερσιτψ Ωυηαν wvsszsl
¬¤±ª «¨∏¬ul ƒ ¬¨…¨ ±«∏¤vl
kΧηινεσε Αχαδεµψοφ Φορεστρψ Βειϕινγ tsss|tl
Αβστραχτ } ƒ¬¥¨µ¯ ±¨ª·«º¬·«¬±·µ¨ ¶¨²©³¯¤±·¤·¬²±²© Χινναµοµυµ χαµπηορᬱ¦µ¨¤¶¨¶©µ²° ³¬·«·²¥¤µ®¬±µ¤§¬¤¯ §¬µ¨¦·¬²±
¤±§¬·¯ √¨¨ ¶¯²©©¤©·¨µ·«¨ ts ∗ ttµ¬±ª¶q • ²²§¥¤¶¬¦§¨±¶¬·¼ §¨¦µ¨¤¶¨¶©µ²° ³¬·«·²·«¨ w·«µ¬±ªo·«¨ ±¬±¦µ¨¤¶¨¶ªµ¤§∏¤¯ ¼¯ ¤±§
¯¨ √¨ ¶¯²©©¤©·¨µ·«¨ |·«µ¬±ª·²¥¤µ®¬±µ¤§¬¤¯ §¬µ¨¦·¬²±q׫¨ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³°²§¨¯²©©¬¥¨µ¯ ±¨ª·«kƒ…l ²©¦¤°³«²µ·µ¨¨·²·µ¨¨¤ª¨
kξl ¬¶ƒ…€ yuy n zv qxyytξ n s qwtztξu p s qvyv|ξv n s qstxzξw p s qsssuξxkρu € s q|xwx ot ν ξ ν wsl ¤±§·«¤·²©
º²²§¥¤¶¬¦§¨±¶¬·¼ k…⁄l ¬¶…⁄€ s qwyzwvsyΠ≈t n s qs|x|szξv#∞÷° k p s qtvsy{ztξl  kρu € s q{sx| ot ν ξ ν wsl q
∂¤µ¬¤·¬²± ²©©¬¥¨µ¯ ±¨ª·«º¬·«¬±¤ª¬√¨ ±·µ¨¨²© Χινναµοµυµ χαµπηορᬶªµ¨¤·¨µ·«¤±·«¤·¥¨·º¨ ±¨·µ¨ ¶¨q∂¤µ¬¤·¬²±²©º²²§
¥¤¶¬¦§¨±¶¬·¼ ¤±§«²·2 ¬¨·µ¤¦·¶¦²±·¨±·¤µ¨ §¬¶·¬±¦·¯¼ §¬©©¨µ¨±·©µ²°©¬¥¨µ¯ ±¨ª·«¤±§·«¨¬µ√¤µ¬¤·¬²± ¥¨·º¨ ±¨·µ¨ ¶¨¤µ¨ ªµ¨¤·¨µ
·«¤±·«²¶¨ º¬·«¬± ¤ª¬√¨ ±·µ¨¨²©¦¤°³«²µq∏√¨ ±¬¯¨ º²²§µ¤±ª¨ ²©¦¤°³«²µ·µ¨ ¶¨¬¶º¬·«¬±t ∗ z·«²µt ∗ |·«µ¬±ª¶±¨ ¤µ³¬·«q
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¶¬¯√¬¦∏¯·∏µ¨ ¤±§·µ¨¨ª¨ ±¨ ·¬¦¥µ¨ §¨¬±ªq
Κεψ ωορδσ} Χινναµοµυµ χαµπηοραo • ²²§³µ²³¨µ·¬¨¶o Šµ²º·«µ¤·¨o ²§¨¯¯¬±ª¨´ ∏¤·¬²±¶o ∂¤µ¬¤·¬²± º¬·«¬±·µ¨ ¶¨¤±§
¥¨·º¨ ±¨·µ¨ ¶¨
樟树k Χινναµοµυµ χαµπηοραl是我国南方经济林 !风景绿化和优质用材林培育的主要树种之一 o其
根 !茎 !叶 !枝蒸馏生产的樟油和龙脑是重要的化工 !医药产品的原材料 ~其木材材质细腻 !耐腐防虫蛀 o
是雕刻 !造纸 !家具装饰 !建筑和胶合板面板等生产中珍贵用材 ∀随着天然林禁伐这一举世瞩目环保工
程的实施 o我国优质用材供求矛盾日益突出 o尤其是珍贵阔叶材的来源几乎枯竭 ∀樟树既是珍贵装饰用
材树种 o又是重要的经济林和风景绿化树种 o其人工林培育与开发利用研究对实施天然林禁伐工程 !保
护环境 o满足人们对珍贵用材和高级装饰用材日益增长的需求具有重要的作用 ∀
樟树是天然更新的良好树种 o自然界中大面积天然纯林很少 o多处于散生或混生状态 o林中树木干
形多不通直 o枝桠粗大 o出材率低 ∀目前樟树木材解剖特征的定性描述和木材物理力学性质指标已有报
道k成俊卿等 ot|{xl o但其木材解剖 !物理力学和化学性质变异规律尚缺乏研究 ∀掌握了解樟树株内 !株
间木材材性变异规律 o对通过生物措施控制其材性性状变异 !培育较为均质的优质木材具有重要的指导
意义 ∀本文选择纤维长度 !基本密度 !浸提物含量和年轮宽度这四个重要性状 o就其株内株间材性变异
幅度进行分析 o探讨樟树材性预测控制途径 o为樟树优质珍贵用材的培育利用提供科学依据 ∀
t 材料与方法
试材取自华中农业大学校区狮子山试验林场 ys年代初营建的樟树人工林 o面积约 t qx«°u ∀林分树
高范围 tx ∗ tz° o胸径范围为 vu qx ∗ wv qu¦°∀t||{年 tu月设置 y个标准地 o每个标准地面积 yss°u o每
木检尺后抽取中间径阶 u ∗ v株样木 o用生长锥取样 o共锥取 tu株木芯 ∀同时采伐 {株直立干形樟树解
锯成中心板 o用于测定木材物理力学性质k另文报道l ∀
tu株木芯按年轮由髓心向外逐轮取样 o分别按 Š…t|uz2t|wv2|t !Š…uyzz qw2{t测定年轮宽度 !基本密
度和热水浸提物含量 ∀纤维样品用硝酸 !铬酸混合液离析洗净后 o在 tss倍立式投影仪上测量纤维长
度 o每样品测量 vs次取其均值 ∀
数据处理采用 ≥„≥ !∞¬¦¨¯软件 o模型方程建立采用 Œ… 程序集k郎奎健等 ot|{|l中有关程序进行计
算 ∀
u 结果与分析
2 .1 株内木材性状的径向变异
图 t !图 u为 tu株生长木材样品纤维长度 !基本密度 !浸提物含量和年轮宽度等性状均值的径向变
异曲线 ∀樟树 y¤生前为胸高直径速生期 o年轮宽度由髓心附近 s qv¦°增宽至 y¤生时的 s qyy¦° o之后直
径生长放慢 otw ¤时年轮宽度降至 s qwz¦°∀随着外部生长环境的改善 o年轮宽度又持续增大 oux¤时年
轮宽度为 s qxx ¦°左右 ∀此后 o年轮宽度逐渐减小 ov{¤生时为 s quz ¦°∀从年轮宽度变化来看 o樟树胸
径年生长量在 s qx ∗ t qy ¦°之间 o年均生长 t qs ¦°左右 o反映出樟树生长较快 o是一个优良的速生树种 ∀
图 t 樟树年轮宽度 !浸提物含量的径向变异
ƒ¬ªqt ∂¤µ¬¤·¬²± ²©µ¬±ªº¬§·«¤±§º²²§ ¬¨·µ¤¦·¶¦²±·¨±·²©Χqχαµπηορα
) σ) ¬¨·µ¤¦·¶ ) π) •2º¬§·«

图 u中纤维长度由髓心附近 zssΛ°向外迅速增长 oy年时纤维长度达 tsxsΛ° ~第 z轮至 tu轮间纤
维长度缓慢增加 o其值变化范围为 ttssΛ° ∗ tt{sΛ°∀tv轮至 ws轮间纤维长度在 tuss ∗ tvtsΛ°范围内
上下波动 o保持着相对稳定 ∀木材基本密度髓心附近稍大 o约 s qwwªΠ¦°v o第 w轮稍微降低约 s qwt ªΠ¦°v o
v| 第 w期 徐有明等 }樟树人工林株间株内材性变异及其材性预测的研究
随后木材基本密度迅速增加至 ts年轮约 s qwy ªΠ¦°v ∀第 tt ∗ v{年轮间木材基本密度值在 s qwxw ªΠ¦°v
∗ s qwz ªΠ¦°v 范围内上下波动 o保持相对稳定 ∀°¤¶«¬±和 ¨¨∏ºkt|{sl在总结木材纤维长度 !基本密度变
异模式时 o将二个性状各分为三类 o樟树木材纤维长度径向变异可归为/递增2稳定0的模式 o其木材密度
可归为/先稍减小再递增 !稳定0的变异模式 ∀根据木材纤维长度 !木材物理力学性质分级标准k成俊卿
等 ot|{x ~李 坚等 ot||wl o樟树木材纤维长度 !木材密度均属于/中等0级别 o反映出樟树不仅生长快 o其
材质并没有下降 o总体水平仍较好 ∀
图 u 樟树木材纤维长度 !基本密度的径向变异
ƒ¬ªqu ∂¤µ¬¤·¬²± ²©º²²§§¨±¶¬·¼ ¤±§©¬¥¨µ¯ ±¨ª·«²© Χq χαµπηορα
) σ) ƒ¬¥¨µ¯ ±¨ª·« ) π) • ²²§¥¤¶¬¦§¨±¶¬·¼

樟树木材含有一定挥发性芳香族油类 o但其木材热水浸提物主要成份多为淀粉 !糖 !碳水化合物类
和芳香族化合物 ∀图 t中樟树髓心附近 x轮内木材热水浸提物含量较低 o约为 x qz h ∗ z qv h ots年后
其含量较高 o变化范围为 y qw h ∗ | qw h o髓心附近热水浸提物含量均值低于树皮附近的均值 ∀樟树木
材浸提物含量/髓心均值低 o树皮方向均值高0的径向变异模式与一般针叶材类不同k徐有明 ot||tl o这
可能与樟树生理特性有关 ∀樟树形体高大 o树冠叶面积大 o四季常绿 !光合作用时间长 o光合产物多 o除
满足自身生长需求外 o多余的光合产物如淀粉 !糖 o贮藏于木材轴向薄壁组织中 o以保证其生长季节长的
需要 ∀樟树木材热水浸提物含量显著高于一般阔叶材树种k成俊卿等 ot|{x ~李 坚等 ot||wl o樟树木材
具有芳香味 !耐腐防虫蛀特性明显与其热水浸提物含量高及主要成分有关 ∀郭德选等人在/樟树优良经
济类型选择0项目研究中发现其精油主要成分为樟脑 !龙脑 !芳樟醇 !桉油素 !异 p橙花叔醇和烃烯类等
vw种化合物 o研究这些成分对木材防腐防虫蛀作用机理 o对保护木材资源 !开发新类型的木材化学保护
剂具有重要指导意义 ∀
2 .2 株内株间木材性质变异的比较
木材性质变异性研究是林木材质遗传改良的基础 o要控制木材质量和产量就必须很好地了解掌握
木材性状的变异k²¥¨¯ot|{w ~t|{| ~管 宁等 ot||yl ∀就某一确定的树种而言 o材性变异由株内 !株间和
种内群体间变异组成 ∀同一林分内株内变异与株间变异大小的比较对林木遗传改良方案的确定尤为重
要 ∀表 t为 tu株樟树株内木材纤维长度 !浸提物含量与基本密度变化范围 !均值 !变异系数等统计性状
值 ∀株内径向木材纤维长度 !浸提物含量变化较大 o纤维长度的变异系数 tt qs h ∗ tz qx h ~浸提物含量
的变异系数 tv q| h ∗ uv qt h k个别为 uy qv h l ~株内径向木材基本密度变异系数远远较纤维长度变异
小 o多在 v qw h ∗ z qv h之间 ∀表 u为樟树相同生长发育阶段k即生长轮年龄一致l株间木材纤维长度 !基
本密度和浸提物含量的均值 !变化范围和变异系数等性状值 o株间相同各年轮段纤维长度变化范围较
小 o变异系数在 v qx h ∗ { qw h之间 o较表 t中株内纤维长度变异系数小近一倍 ~株间相同年轮段木材基
本密度变化范围较大 o变异系数达 x q{ h ∗ tt q| h o较表 t中变异系数大近一倍 ~表 u株间各年轮段木材
热水浸提物含量变异系数变化范围为 tx qs h ∗ wu q{ h o且多数大于 uv qu h o说明樟树株间浸提物含量
变异明显大于株内变异 ∀通常情况下 o普遍认为株间材性变异大于株内变异k²¥¨¯ot|{wl o本文樟树纤
维长度性状与此观点完全相反 !木材密度和浸提物含量两个性状与此一致 ∀由于木材密度与木材
w| 林 业 科 学 vz卷
表 1 樟树株内木材纤维长度 !基本密度变异分析
Ταβ .1 ς αριαντ αναλψσεσ οφ ωοοδ βασιχ δενσιτψ ανδ φιβερ λενγτη ωιτηιν χαµπηορτρεεσ
株号
×µ¨¨‘²q
纤维长度 ƒ¬¥¨µ¯ ±¨ª·« 基本密度 …¤¶¬¦§¨±¶¬·¼ 浸提物 ∞¬·µ¤¦·¶
 ¤¨± ¤¬ ¬± ∂  ¤¨± ¤¬ ¬± ∂  ¤¨± ¤¬ ¬± ∂
t tsyt qx tv|t qu yux qt ty q| s qw{| s qxux s qwyw v q| { q{w tt qtt w q|u ut qz
u ttvs qt tuyt qx zsz qw tv qz s qwvs s qwyw s qvzt y qy y qzv ts qyz u qyz uu qw
v ts|x qy tu|{ qx yu{ qy tz qx s qwws s qw{u s qv|v y qz y q|s | qxy t qvx uy qv
w ttuu qt tvst qz zy{ qt tw qz s qwy{ s qxux s qv|x z qv y q{y | qwv w qys ty qw
x tstu qy tuux qv zxv qv tz qx s qwwt s qwzv s qv|t w qw x q{{ | qwy u qu{ tz qy
y tttx qt tvsx qu y|| qt tw qu s qwst s qwys s qvwt y qs { qw{ tv q{| x qsx t| qx
z tstv qx tt{x qt yxv qv ty q| s qwzu s qxsx s qwxt v qw z qzu ts qtz x q|x us qt
{ tsyv qw tuvx qx ztt qx tw q{ s qw{v s qxt| s qwws x qx { qtv tx qx{ v qxw uv qt
| ttwx qz tvvz qw zsw q| ty qx s qw|u s qxtw s qwxx w qy y q{v tt qu| v qtu uu qt
ts tt|u qs tvzx qw zzz qx tt qs s qwxy s qxsx s qv{u y qu z q{t tt qus w qtz us qy
tt ttuw qz tuyu qz yzv q| tv qs s qwx{ s qw|y s qwu{ v q{ { qsy ts qts x qts tv q|
tu ttzw qy tvt| qt zss qu tt qy s qww| s qxtt s qvzu y qu z qtu | qu{ v qyt tz qy
表 2 樟树相同年轮段株间木材纤维长度 !基本密度变异分析
Ταβ .2 ς αριαντ αναλψσεσ οφ βασιχ δενσιτψ ανδ φιβερ λενγτη αµονγ τρεεσ ατ τηεσαµε γροωτη ρινγσ
年轮号
•¬±ª‘²q
基本密度 …¤¶¬¦§¨±¶¬·¼ 纤维长度 ƒ¬¥¨µ¯ ±¨ª·« 浸提物 ∞¬·µ¤¦·¶
 ¤¨± •¤±ª¨ ∂  ¤¨± •¤±ª¨ ∂  ¤¨± •¤±ª¨ ∂
u s qwv| s qv|u ∗ s qxw| tt q| zss qu yux qt ∗ zzz qx z qx y qvt t qxw ∗ | qyw v| qw
w s qwu| s qvzt ∗ s qwyw y qt {sx q{ zt| qt ∗ |vz qv { qw y qux u qyz ∗ | qzu u| qw
y s qwwx s qvyv ∗ s qxtw ts qx tsxs qu {|z q{ ∗ tty| qv { qu x qzt u qu{ ∗ z q{t u| qx
{ s qwxt s qv|v ∗ s qxsv | qt ttuy qu |yv qv ∗ tuty qz z q| y qtx t qvx ∗ ts q{z wu q{
ts s qwyw s qvwt ∗ s qxys tt qt ttwu qz tsxx qv ∗ tusz qz x qw z qvx w qy| ∗ | qxy ux qx
tu s qwxw s qvz{ ∗ s qxst z qy tt|z qv ts{y qv ∗ tvst qz x q{ z qvt x qts ∗ tt quv ux qu
tw s qwxx s qv|s ∗ s qxsx z qw tuut qy ttus qv ∗ tvtw qv x qu z q{z v qtu ∗ tt qv| vt q|
ty s qwyw s qv|u ∗ s qxut { qx tuvv qw ttyx q{ ∗ tvwx q{ x qv z qtx x qwt ∗ | qtz us q|
t{ s qwyu s qvyy ∗ s qxs| z qx tusx qv ttvz q{ ∗ tu|u qv w qu z qxv y qtu ∗ ts q{| us q{
us s qwys s qv{z ∗ s qxtz y q| tutv q| ttxu qu ∗ tu|v q{ v qw z qsw w qsv ∗ ts qw{ u| qy
uu s qwxy s qwsw ∗ s qxts z qy tus{ q{ ttyt qv ∗ tvst q{ w qt z qyy w qvx ∗ tt qwt u| qw
uw s qwy{ s qwtu ∗ s qxut z qv tt|x qz ttwt qu ∗ tvsx qu x qy | qvz z qv{ ∗ tt qy| tz qs
uy s qwyx s qwux ∗ s qxuw y qs tuvy qz ttv| qs ∗ tvut qw y qx { q|x z quv ∗ tv q{| uy qw
u{ s qwyx s qwtw ∗ s qxux z qu tuwz qy ttvx qs ∗ tvtt qx x qw z qzw w q|u ∗ ts q|t uv qu
vs s qwyy s qwu| ∗ s qxtu x q{ tuwz q{ ttux qt ∗ tvuv qu y qv { q|s v qyt ∗ tv qxt vx qw
vu s qwz| s qwxv ∗ s qxt| w qz tvts qw tuvt qx ∗ tv|u qv x qy { qwz w qtz ∗ tv qvv vx q{
vw s qww{ s qwsy ∗ s qw|x z qx tuzy qy tt{| qx ∗ tvtt qt v qx z q{w x qvv ∗ | q{s us q|
vy s qwyx s qwty ∗ s qw|| x q{ tuzt qx tutu qs ∗ tvxu qt w qv z qxt w qvv ∗ tt quz vz qu
v{ s qwzs s qwtz ∗ s qxtt x q{ tvtt qv tuu{ qw ∗ twst qu v qy z qvs y qtu ∗ ts qut tx qs
力学性质密切正相关k成俊卿 ot|{xl o樟树株内径向木材密度变异性小 o据此推测其株内径向木材力学
性质变异性小 !材质较为均匀 o而樟树林分内株间木材密度变异性大 ∀因此 o就樟树木材密度这一性状
x| 第 w期 徐有明等 }樟树人工林株间株内材性变异及其材性预测的研究
改良与控制来说重点应进行林分内单株个体的选择 o以培育更为均匀一致的优质木材 ∀
2 .3 株间生长速度与木材性状间的相关分析
林木生长速度对木材性状影响的研究一直是林业研究中热门论题k°¤¶«¬±ot|{s ~²¥¨¯ot|{|l ∀针叶
材硬木松早期生长速度对木材性质的影响归为株内幼龄材问题及轮伐期缩短株内幼龄材比例增加所
致 o阔叶树中幼龄材问题不如针叶树中幼龄材问题突出 o通常认为环孔材早材宽度相对稳定 o生长加快
晚材宽度增加 o晚材率增大 o木材强度增加 ∀散孔材管孔大小较为一致 !材质较为均匀 o生长速度对其材
质影响不大 ∀表 v为樟树相同生长发育阶段木材性质与年轮宽度间的相关系数 o株间年轮宽度与纤维
长度在幼龄期阶段基本上呈微弱的负相关 ots¤生后二者呈微弱的正相关 o但均没有达到显著的水平 ∀
浸提物含量与年轮宽度间相关性很弱 o相关系数有正有负 o较小 o仅极少数达到显著的水平 o反映出樟树
年轮宽度增大 o其木材基本密度下降趋势不显著 o这与上述观点稍有出入 o但基本一致 o樟树人工林培育
对此给予适当的关注即可 ∀
表 3 樟树株间年轮宽度与木材性状间的相关系数
Ταβ .3 Χορρελατιον χοεφφιχιεντ οφ αννυαλ ρινγ ωιδτη ωιτη ωοοδ προπερτιεσ βετωεεν τρεεσ
年轮段 纤维长度 基本密度 浸提物含量 年轮段 纤维长度 基本密度 浸提物含量
•¬±ª‘²q ƒ¬¥¨µ¯ ±¨ª·« …¤¶¬¦§¨±¶¬·¼ ∞¬·µ¤¦·¶ •¬±ª‘²q ƒ¬¥¨µ¯ ±¨ª·« …¤¶¬¦§¨±¶¬·¼ ∞¬·µ¤¦·¶
u s qt|ux p s quwxw p s qtuv| uu s qut{z p s qssz| p s qswt{
w p s qvuvz s quyyz p s qstwy uw s qwvyt p s qtvsw p s qy{vy
y p s qttyv p s qutyu s qvtyv uy p s qsvzu s qsuv{ p s qusxw
{ p s qtzvy p s qst|s s qsx{t u{ s quxuw p s qwzuu s qxt{x
ts p s qtyvz p s qwzzs p s quyyx vs s qtyxt p s qyv{x 3 s qtutz
tu s qstvu p s qsxwv s qsuwu vu s qvuwt p s qxuv| s qxuzt
tw s qut{t p s qvt{t p s quy|s vw s qvutt p s qus|| s qtwt{
ty s quxwy p s qx{wt 3 s qswsx vy s quw{z p s quvyt s qvvz|
t{ s qvutt p s qw|{v p s qvswx v{ s quxwy p s qvutt s qut{t
us s qvv|{ p s qtvxx p s qsxz|
2 .4 樟树木材幼龄期的确定及幼龄材与成熟材材性比较
木材幼龄期反映了树木木质部形成层原始细胞成熟所需的时间年限 o幼龄期前形成层细胞分化发
育后产生的木材材性极不稳定 ~幼龄期后其所产生的木材材性则相对稳定 ∀依据图 u中纤维长度曲线 o
樟树木材幼龄期约 y ∗ z¤~依据木材基本密度变异曲线 o其幼龄期约为 { ∗ |¤o二者相差 v¤左右 ∀笔者在
文献k徐有明 ot||ul中提出应以胸高盘上纤维长度k或管胞长度l和基本密度两个性状均值的径向变化
曲线综合确定木材幼龄期较为妥当 o同时考虑 t ∗ u¤苗龄生长 o因此综合考虑确定樟树木材幼龄期为 z
∗ |¤∀表 w中樟树株内幼龄材与成熟材间材性方差分析表明 }总体上幼龄材材性值小于成熟材 o纤维长
度差异极显著k ց Φs qsx € w qxyl o而木材基本密度差异多不显著 o幼龄材基本密度较成熟材仅小 t qst h
∗ | q|u h o反映出樟树株内木材材性径向变化不大 o材质较为均匀 o这和前文株内径向变异系数分析结
果一致 ∀樟树幼龄材与成熟材浸提物含量总体上差异不显著 o这与木材学中/心材浸提物含量高于边
材0不完全一致k成俊卿 ot|{xl o这是否与樟树具有较大比量的轴向薄壁组织这一理论有关尚待进一步
证实 ∀
2 .5 材性变异模型的建立与预测
木材性状变异模型的建立对预测树木生长后期木材性状值 !评估营林措施对木材性影响程度 !评价
林木遗传改良效果及比较不同地点间木材性状值具有重要意义 ∀国际林联中/木材性质生物改良0工作
组已召开 v次学术研讨会 o探索营林培育与木材质量间关系模型k‘¨³√¨ ∏ot|||l ∀我国在这方面对针叶
材已进行较多的研究 o阔叶材树种这方面研究报道较少 ∀针叶材这方面研究存在不少问题 o主要表现在
y| 林 业 科 学 vz卷
表 4 樟树株内幼龄材与成熟材材性性质的比较
Ταβ .4 Χοµπαρατιϖε αναλψσεσ οφϕυϖενιλε ωοοδ (ϑΩ) ανδ µατυρε ωοοδ (ΜΩ) ωιτηιν Χαµ πηορτρεεσ
株号
×µ¨¨‘²q
基本密度 …¤¶¬¦§¨±¶¬·¼ 纤维长度 ƒ¬¥¨µ¯ ±¨ª·« 浸提物含量 ∞¬·µ¤¦·¶
幼龄材k∂l
• k h l
成熟材k∂l
 • k h l Φ值
幼龄材k∂l
• k h l
成熟材k∂l
 • k h l Φ值
幼龄材k∂l
• k h l
成熟材k∂l
 • k h l Φ值
t s qwzu kw qxl s qw|z kv qtl tt qv 3 |xu qw kus qxl ttxz qt kv qyl us qu 3 { qs kt| qyl | qu kuv qvl t qx
u s qwsv kz q{l s qwwv kv qvl tw qs 3 tsvw qs kty qyl tuuy qt ku qwl ut qt 3 w q| kuy qsl z qy kt{ qxl tx qw 3
v s qwvt kw qzl s qww{ kz qtl t qv |xw q{ kt{ qyl tuv{ qw kw qwl t| qt 3 y q| kww q{l y q| kuu qvl s qt
w s qwww kz qul s qwzz kz qtl v q{ ||z qs ktw qwl tuvt qy ky q|l t| q{ 3 y qv ktz qsl z qu kt{ qul t q{
x s qwvs kx qtl s qww{ kv qul v q| {ut q{ kts qsl ttvx qs kz qul v{ qv 3 w qz kvw q|l y qz kuw qwl x qt 3
y s qwsv kz qyl s qwt| ky qwl s qt |wz qs kt{ qtl tu|v qs kv qtl wy qv 3 y qu kut qul | qz kuu q|l tu qz 3
z s qwyz kw q{l s qwz| ku qul u qy {yv qu ktx qtl ttu{ qt kw qul ts q| 3 z qt kt| q{l { qt kux q{l w qs
{ s qwy| ky qsl s qw|t ky qxl t q| |uz qz ktw q|l tty{ q| kw q|l tv q{ 3 y q| kxs q{l { q| kuw qyl u qx
| s qw{w k| q|l s qw|{ kv qul s qy ||v qz kt| qsl tuyy q{ kx qsl u| q| 3 y q| kvw qzl z qt kvu qvl s qu
ts s qwxs k{ q|l s qwx| kw qvl s qv |zw qy kts qvl tuwy qv kx qxl vy qu 3 z qt ktx qzl { qu kvu qwl s q|
tt s qwxy kw qxl s qwyt kv qyl t qt {yz qz ktw qul ttzz qv kx qyl vv qx 3 y qx kts qvl { qs k | qusl t q{
tu s qwu|kz qwl s qwx{ kw qwl v qv ||u qt ktx qul tuts q{ kw q{l vw qu 3 x q{ ktu q|l z qz ktv qtl u qx
表 5 樟树木材基本密度和纤维长度模型预测值与实测值
Ταβ .5 Πρεδιχτ ϖαλυε(Πς ) ανδ δετερµινε ϖαλυε(∆ς ) οφ ωοοδ δενσιτψ ανδ φιβερ λενγτη οφ Χινναµοµυµ χαµπηορα
年轮段
×µ¨¨‘²q
基本密度 …¤¶¬¦§¨±¶¬·¼ 纤维长度 ƒ¬¥¨µ¯ ±¨ª·«
模型值
°∂ q
实测值
⁄∂ q
误差
∞µµq
模型值
°∂ q
实测值
⁄∂ q
误差
∞µµq
年轮段
×µ¨¨‘²q
基本密度 …¤¶¬¦§¨±¶¬·¼ 纤维长度 ƒ¬¥¨µ¯ ±¨ª·«
模型值
°∂ q
实测值
⁄∂ q
误差
∞µµq
模型值
°∂ q
实测值
⁄∂ q
误差
∞µµq
u s qwvv s qwxt p v q|v zzt qt {sx qw p w quy uu s qwyx s qwvw z qtu tutz qy tt|x qz t q{v
w s qwwu s qwvs u q{y |sy qx ||s q| p y q|x uw s qwyx s qwxx u qvt tuty qy tuvy qz p t qyv
y s qww{ s qwt{ z qtv tsut qy tsyt qw p v qzx uy s qwyy s qwww w q|w tuuu qs tuwy qy p u qst
{ s qwxu s qwux y qws tttt qz ttvv q| p t q|y u{ s qwyy s qwvx z qt| tuvt qx tuw{ q{ p t qws
ts s qwxy s qwwz t q|u ttzx qx ttwy qs u qxz vs s qwyz s qwu| { qzx tuv| qs tvs| qw p x qy{
tu s qwx{ s qwvy x qtt tutw q{ tutx qv p s qsw vu s qwyz s qww{ w qt{ tuvv qy tuzx qy p v qw{
tw s qwys s qwyu p s qvy tuvv qz tuvy qv p s qut vw s qwyz s qwyt t qu{ tt|| qs tuzu qu p y qtv
ty s qwyu s qww{ v qtu tuvz qx tuu| qv s qyz vy s qwyz s qwx| t qzv tusw qz tuzx qu p x q{x
t{ s qwyv s qwzv p u qsz tuvu qu tuv| qu p s qxy v{ s qwyz s qwyu t qs| tt|| q| tuyz qv p x qyt
us s qwyw s qwxv u qwz tuuv q| tuw| qz p u qsy
所测样木数较少 o模型与预测都采用相同资料 o所建模型中变量没有限制 o范围无限扩展失效 o同时缺乏
真实资料检验 ∀本文以 ws年生樟树 tu株纤维长度 !基本密度数据为样本 o随机抽取 t株不参与模型构
建 o而用来验证模型经过不同类型方程模拟比较 o最后确定樟树纤维长度kΨl与生长轮年龄关系模型为
Ψ € yuy n zv qxyyt Ξ n s qwtz Ξu p s qvyv| Ξv n s qstxz Ξw p s qsssu Ξx o ρu € s q|xwwyu t [ Ξ [ ws
樟树木材基本密度kΨl与生长轮年龄k Ξl间关系模型为
Ψ € s qwyzvsyΠ≈t n s qs|x|sv ΕΞΠkp s qtvsy{zt Ξl  o ρu € s q{sx{yv t [ Ξ [ ws
表 x为樟树纤维长度和基本密度各年轮段模型预测值和没有参与构建模型的样木实测值 o相对误
差在 p v q|v h ∗ { qzx h之间 o纤维长度相对误差在 p z q|x h ∗ u qxz h o这与樟树株间变异系数相比 o误
差很小 o预测效果较好 ∀
z| 第 w期 徐有明等 }樟树人工林株间株内材性变异及其材性预测的研究
v 结论与建议
樟树株内纤维长度径向变异模式为由髓心向外迅速递增后趋于稳定 o基本密度径向变异模式由髓
心向外递减 o而后递增 o趋于稳定 ∀纤维长度株内径向变异系数大于株间 o基本密度和浸提物含量株内
变异系数小于株间 ∀樟树木材幼龄期约为 z ∗ |¤o其幼龄材木材密度较成熟材小 t qs h ∗ | qt h o但株内
幼龄材与成熟材间基本密度差异多不显著 ∀株内幼龄材与成熟材浸提物含量无显著差异 ∀这些结果反
映出樟树株内木材密度变异小 o材质较为均匀 ∀由于木材密度与木材力学性质密切正相关 o并且樟树木
材基本密度株内变异系数小于株间 o建议其材质改良的重点应重视群体内株间个体的差异 o结合其精油
含量变化的研究选择优良单株进行无性繁殖 ∀
樟树人工林木材纤维长度k ΦΒl和基本密度k Β∆l与树龄关系可用下列模型来预测 }
ΦΒ € yux n zv qxyyt Ξ n s qwtzs Ξu p s qvyv| Ξv n s qstxz Ξw p s qsssu Ξx o ρu € s q|xwx kt [ Ξ [ wsl
Β∆ € s qwyzwvsyΠ≈t n s qs|x|sz Ξv # ΕΞΠkp s qtvsy{zt Ξl  o ρu € s q{s{| kt [ Ξ [ wsl
相对精度可控制在 p z q|x h ∗ { qzx h之间 ∀
樟树胸径年生长量达 s qx ∗ t qx¦°o生长速度对樟树木材质量影响较小 o但林分中树木干形弯曲较
多 o{株直立干形樟树圆木解锯后发现板材应拉木比例大 o木材具有交错纹理 o这对樟树木材利用来说
是个不利因素 ∀要培育较为均质的优质木材 o控制其材质的变异 o干形改良和减少其纹理交错的程度是
必需的 ∀建议从樟树生物遗传学 !林木栽培学等角度进行研究 o以改良樟树的干形 !减少其树干中应拉
木比例 ∀
此外通过樟树种源区域化实验筛选出干形较为通直 o木材纹理交错程度较轻的优良种源是可能的 ∀
参 考 文 献
成俊卿主编 q木材学 q北京 }中国林业出版社 ot|{x
郎奎健 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|{|
鲍甫成 o江泽慧 o刘盛全 q人工林杨树材性与生长轮年龄和生长速度关系模型 o林业科学 ot||| ovxktl }zz ∗ {u
徐有明 q油松木材幼龄期和株内幼龄材的分布 q华中农业大学学报 ot||u ottkwl }v{u ∗ v{z
管 宁 o姜笑梅 o文小明 q木材材性株内径向变异模式初探 o林业科学 ot||y ovukwl }vyy ∗ vzz
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 t||w q
徐有明 q油松木材基本密度的变异 q华中农业大学学报 ot||t otskvl }u{t ∗ u{x
‘¨³√ ∏¨ Š ετ αλqo׫¨ ·«¬µ§º²µ®¶«²³ / ¦²±±¨ ¦·¬²± ¥¨·º¨¨ ± ≥¬¯√¬¦∏¯·∏µ¨ ¤±§º²²§ ∏´¤¯¬·¼·«µ²∏ª« °²§¨¯¯¬±ª „³³µ²¤¦«¨¶¤±§≥¬°∏¯¤·¬²± ¶²©·º¤µ¨0 ot||| o
⁄¨ ¦¨ °¥¨µŒ‘°„2‘¤±¦¼ ƒµ¤±¦¨
°¤¶«¬± „ o≤¤µ¯ §¨ ¨¨∏º q× ¬¨·¥²²®²© º²²§·¨¦«±²¯²ª¼o ¦Šµ¤º2‹¬¯¯ …²²® ≤²°³¤±¼ qt|{s
²¥¨¯ …o²«± פ¯¥¨µ·q„³³¯¬¨§ƒ²µ¨¶·×µ¨¨Œ°³µ²√¨ °¨ ±·o • ¬¯¨ ¼ i¶²±¶oŒ±¦qt|{w
²¥¨¯ …q• ²²§ ∂¤µ¬¤·¬²±o¬·¶¦¤∏¶¨ ¤±§¦²±·µ²¯ qt|{|
{| 林 业 科 学 vz卷