五种松属树种针叶长度与叶水力功能、结构的关系

[目的]探究松属树种针叶长度与叶水力功能、结构的关系。[方法]以5种松属树种(萌芽松、湿地松、长叶松、火炬松、矮松)为研究对象,测定各树种针叶的水力导度、阻力分配和解剖结构,分析这些指标的种间变异及其与针叶长度的关系。[结果]5种松属树种针叶长度的变化范围为7.5~34.6 cm,随针叶长度的增加,叶水力导度(K_(leaf))、木质部导度(K_(xylem))、木质部外导度(K_(outside-xylem))、纹孔导度(K_(pits))均增加,但管胞腔导度(K_(lumen))降低。K_(leaf)的增加与K_(xylem)、K_(outside-xylem)的共同增加有关,而K_(xylem)的增加主要由K_(pits)的增加导致。在导水阻力方面,针叶在木质部中的导水阻力分配比例明显高于木质部外,且与针叶长度的变化无关。管胞腔中导水阻力的分配比例随针叶长度的增加而显著增加,这可能原因是水分的轴向运输距离增加。[结论]松属树种的针叶长度与叶水力功能、解剖结构具有密切的联系。该研究结果揭示了松属树种叶大小与叶水力功能、结构的关系,对深入认识叶功能性状之间的关系具有重要意义。

杉木纤维用材优良无性系的选择

对杉木无性系生长性状、木材基本密度和管胞长度的遗传变异进行了研究。结果表明,无性系间树高、胸径、材积、木材基本密度和管胞长度存在显著至极显著差异。5个性状(树高、胸径、材积、木材基本密度和管胞长度)都受中等强度的遗传控制,无性系重复力分别为0.771,0.651,0.566,0.529和0.495。树高、胸径和材积与木材基本密度、管胞长度间以及木材基本密度与管胞长度间呈遗传负相关。通过多性状综合指数选择选出2个纤维用材优良无性系。

杉木材性株内的变异Ⅱ.管胞形态的变异

对浙江产杉木株内不同高度和圆周不同方位上木材的管胞长度、宽度、长宽比的径向变异模式和木材力学性质与管胞形态的相关关系进行了测定和分析。结果表明：管胞长度、宽度和长宽比的径向变异模式，在株内不同高度和圆周不同方位上大致相似（长宽比在不同方位上除外），管胞形态与年龄呈显著正相关（在０．０１水平）。广义方差分析表明在株内不同高度上，管胞长度、宽度、长宽比差异不显著；在圆周不同方位上长宽比差异显著，其余两项末表现出显著差异；不同年龄间管胞长度、宽度、长宽比均差异显著。在不同高度上，三项力学性质中，只有抗弯强度和管胞长度０．０５水平显著相关，其余相关不显著。

马尾松幼龄材密度、管胞长度的地理遗传变异及性状相关

马尾松是我国重要的制浆造纸原料,分布广泛,生长迅速,数量众多,具有极大的开发利用潜力。由于我国造纸原料中木浆所占比重低(22％),纸浆和纸张质量较低劣,难以满足今日社会发展之需求,因此对马尾松制浆材的开发利用和材性改良的研究近来日益为人们所重视。

不同种源火炬松和湿地松木材基本密度和管胞长度的变异

对1984年种植在广西和浙江的22个种源的火炬松及在浙江的8个种源的湿地松的木材密度和管胞长度进行了测定和分析。结果表明,两个树种的木材密度和管胞长度在种源间和种源内单株间均表现出显著差异,但株间差异较种源间差异显著得多。不同地区火炬松的差异较之同一地区不同种源间的差异更为显著。种源、地区的交互作用对火炬松的木材密度和管胞长度都表现出显著影响,种源和单株的交互作用对两个树种的木材密度也有显著影响。两个树种的木材材性与年轮宽度之间没有显著的相关关系。与马尾松和早期引种的火炬松、湿地松比较表明,用新引进的材料可选育出木材材质更为优良的品种。

翠柏木材管胞形态和结晶度的株内变异

对云南产珍稀树种翠柏木材株内不同高度和圆周不同方位上木材管胞长度、宽度和结晶度的径向变异模式进行了测定和分析,并对各管胞形态特征与结晶度的相关关系进行分析且建立数学模型。结果表明:1)管胞长度和宽度的株内变异形式大致相似,管胞形态与树龄呈显著相关,表现为随着树龄的增加逐渐增加,至20a后趋于稳定,翠柏木材的成熟期界定为20a;方差分析表明在圆周不同方位上管胞长度和宽度差异不显著,管胞特征在不同高度上表现出显著差异,随着树高的增加而逐渐减小。2)结晶度的株内径向变异规律与管胞形态的相似,且与树龄间呈显著相关,表现为随着树龄的增加而增加后逐渐趋于稳定;不同高度上木材结晶度变化规律表现为随着树高的增加而逐渐下降,不同方位上木材结晶度变化规律表现为南>东>北>西。3)利用对数模型拟合各管胞形态特征与结晶度,相关系数均在0.9以上,从而建立了管胞形态与结晶度间的回归模型。可见翠柏是一种较好的纤维用材树种,为翠柏木材的优质定向培育以及利用结晶度进行管胞形态预测提供了理论基础和技术支持。

水杉年轮宽度和管胞形态径向变异研究

采用木材切片法和光学显微技术,研究了四川省雅安市中里地区水杉木材年轮宽度和管胞的长度、壁厚、腔径等指标的径向变异。结果表明:(1)年轮宽度在髓心至第10年先迅速增加,然后呈下降趋势,速生期约15 a,晚材率低;(2)管胞长度随轮龄的增加而增大,13 a后增幅变缓,早材管胞长度小于晚材管胞,根据管胞长度判断实验水杉木材即将进入成熟期;(3)管胞宽度在轮龄10 a前增长迅速,幅度明显减慢,管胞宽度44.6μm,壁厚7.23μm,腔径37.48μm,早、晚材间管胞宽度、壁厚、腔径差异显著;(4)管胞长宽比95.4、壁腔比0.27、腔径比0.82,水杉木材是优良的造纸原料。

湿地松、火炬松和马尾松幼龄材构造特征的研究

研究比较了三个速生树种的幼龄材构造特征。结果表明:1)湿地松树脂道大而多,马尾松多而小,火炬松少而较大,证实湿地松为著名的采脂材;2)马尾松管胞长度最长,纤丝角最小,基本密度最高,湿地松次之,火炬松最差,预估马尾松强度最高;3)火炬松生长最快,晚材率最低,湿地松次之,马尾松生长较慢,火炬松更宜作纤维原料。

马尾松管胞长度分布规律及计算机随机模拟

根据 2 0年生人工林马尾松早晚材管胞长度测量结果 ,运用随机变量正态性检验的偏斜系数和峰态系数方法 ,系统地分析了 6株马尾松标准试材测量样品不同组合的偏斜系数和峰态系数。结果表明 ,马尾松木材的管胞长度是服从正态的随机变量 ,3株试材测量样品就可揭示出其正态分布特性。另外 ,利用计算机直接随机抽样的方法对马尾松管胞长度进行了模拟 ,模拟结果的平均值具有较高的精度 。

日本花柏木材管胞形态特征的变异

管胞长度自髓心向外,1～11a迅速增加,11a后管胞长度增加缓慢,11～26a保持相对稳定,26a后有少许的波动;管胞长度沿树干自基部向上逐渐增加,3.3～5.3m处达到最大,然后向上变短,树冠区域管胞长度最短。管胞直径与胞壁厚度在径向上变异模式基本相同,径向上从髓心向外先增加后稳定,但是胞壁厚度变化幅度比较平稳;轴向上管胞直径先有少许的增加后减少,胞壁厚度则基本呈减少趋势。管胞长宽比径向变异与管胞长度的类似,也是在11a后趋向稳定。管胞壁腔比在径向上先增加后减少,但是相对于其它性状来说,其变异模式波动较大。日本花柏平均管胞长度为1.94mm,管胞直径为27.8μm,胞壁厚度4.89μm,长宽比61.0,壁腔比0.192,为优良的造纸原料。其木材幼龄期为11a,且幼龄材与成熟材的差异大。

不同生长环境赤松木材构造的变异

研究分析了不同生长环境下天然赤松木材生长轮宽度、晚材率、生长率、管胞长度、管胞长度频率分布、管胞宽度、管胞长宽比等木材构造的变异。结果表明．生长环境优越的林地天然赤松软生长环境差的林地生长速度快。生长轮宽、晚材率低．晚材管胞宽度明显宽、管胞长宽比两者接近。在一定生长轮范围内．管胞长度两者差异显著。

湿地松7个无性系木材管胞形态和木材密度的研究

以湿地松7个无性系木材为对象,体视显微镜下利用测微仪测定生长轮宽度和早晚材宽度,木材解离后光学显微镜下观察测量管胞长度和宽度,计算总晚材率和管胞长宽比;采用排水法测定木材的基本密度和气干密度。结果表明,无性系之间年轮宽度在0.05水平上差异极显著。总晚材率和木材基本密度在0.05水平上差异并不显著,编号为0-1302的无性系木材的基本密度最大。但是气干密度在0.05水平上差异显著。无性系之间早材管胞长度和宽度差异较大,晚材的差异较小;早材和晚材管胞长宽比分别为62.7~85.9和92.4~116.9。早、晚材管胞长度主要分布在2 500~4 500μm,均为中等长度。说明木材气干密度、年轮宽度和管胞形态等材性在湿地松无性系之间具有较明显差异。该结果为湿地松优质人工林木材的培育提供了科学依据。

火炬松木材纤丝角和管胞长度的变异及其相关分析

在３处立地上各选５株１７．５ａ生火炬松木材，分别测定其管胞长度、纤丝角，并对２性状间的相关性进行了分析。结果：火炬松管胞长度由髓心向外递增，纤丝角由髓心向外递减，２性状在径向上呈显著的线性负相关；３处立地上林分内以及不同立地上林分间２性状均不呈显著的负相关，这说明株间木材管胞长度不能预测纤丝角。林木育种在评定优良种源、无性系，以及营林培育评价营林措施对木材材质的影响时，只能实测纤丝角。

莱氏切片法测定木材管胞长度

研究了莱得尔切片法测定木材管胞长度过程中的具体实现方法，讨论了采用该方法在实验测试过程中的精确度问题，并且与离析法测定管胞长度进行比较，分析了采用该方法测量的可信度。结果表明，该方法完全可以满足测量管胞长度的要求，具有测量速度快，并能确定所测管胞的准确位置，是研究木材生长轮管胞长度变异规律的有效方法之一。

湿地松木材管胞长度微纤丝角的变异及其相关性分析(英文)

研究了３个不同立地条件上１５株１７年生湿地松木材管胞长度、微纤丝角的变异及二性状间的相关性。结果表明立地指数对管胞长度、微纤丝角有着较大的影响。株内径向管胞长度由髓心向外递增，纤丝角递减，二性状间呈显著的线性负相关。３个立地条件林分内株间二性状不存在这种显著的线性负相关，林分间二性状相关分析也不显著。这意味着材质改良中管胞长度不能预测纤丝角大小，即选择管胞长度这一性状难以控制纤丝角的变异。因此林木改良中优良种源或无性系鉴定和评价营林措施对木材性质影响时只能实测木材纤丝角。

油松管胞形态特征的变异

本文研究分析了山西中条山产地油松管胞形态特征的变异。管胞长度自髓心向外,首先迅速增加,13年后管胞长度增加缓慢,20年后保持相对稳定。管胞长度沿树干主轴自基部向上逐渐增加,5.3m高处最长,然后向上变短,树冠区域管胞长度最短。形成层原始细胞长度随着原始细胞年增大,开始递增,达到最大值后又递减。管胞直径、胞壁厚度自髓心向外增加。管胞直径轴向变化由树干基部开始向上增大,然后又减小。管胞长宽比、壁腔比的径向变异与管胞长度的径向变异模式相似。生长轮内管胞长度从早材到晚材,开始减小,然后增加,最小值位于早晚材过渡处。

东方杉的材质研究

对东方杉生长和材质性状的研究结果表明,其木材管胞平均长度为3.1 mm,宽度为35.1μm,基本密度为0.32 g/cm3,平均年轮宽为6.7 mm,晚材率为23.3%,各项指标与其他常见针叶树材相比处于中等水平;幼龄材的形成期约为15年,其速生期在前10年;木材密度在其整个粗生长过程中变化不大,与年轮宽度呈显著负相关关系;东方杉具有速生、材质均匀等优良性状,可以同时用作绿化观赏和用材树种。

火炬松材性变异规律的初步研究

对生长于广西南宁地区相同环境下来自美国的１８个种源１０年生火炬松的材性进行了研究，包括：材性的种源变异，材性的地理变异模式及其与原产地气候因子的相互关系，材性因子间及其与生长因子、形态因子的相关分析。为我国火炬松种子引进和调拨以及林大改良计划的制定提供了依据。

基于非线性混合模型的落叶松木材管胞长度模拟

以黑龙江省七台河市林业局金沙林场9株人工落叶松6825对早、晚材管胞长度样品数据为例,选择6个常用方程进行非线性回归分析,把拟合精度最高的Richards模型作为早、晚材管胞长度基础模型y=β1[1-exp(-β2x)]β3+ε。基于Richards模型,利用非线性混合模型技术构建落叶松早、晚材管胞长度混合效应模型yij=(β1+b1i){1-exp[-(β2+b2i)t]}β3+b3i+εij。结果表明:当对早材管胞长度进行拟合时,b1i、b2i、b3i同时作为随机参数时早材管胞长度模型拟合最好;当对晚材管胞长度进行拟合时,b1i、b2i、b3i同时作为随机参数时晚材管胞长度模型拟合最好;一阶自回归模型AR(1)能够较好地表达树木内误差相关性;同时考虑随机效应和时间序列相关性结构能够提高落叶松早、晚材管胞长度混合模型的预测精度。

3种针叶材年轮宽度和管胞长度变异特性研究

对辽宁省章古台固沙造林研究所的油松、樟子松、赤松人工林木材年轮宽度与管胞长度的测定表明，油松和赤松直径生长旺盛期约为17a，樟子松直径生长旺盛期短于油松和赤松，但樟子松17a后的直径生长高于油松和赤松；3树种的未成熟材范围均大于20a，油松和赤松未成熟材范围基本相等，油松略大于樟子松；三者管胞长度在距离髓心第1～8年轮间基本相等，从距离髓心的第9年轮起，樟子松管胞长度小于油松和赤松；3树种管胞长度在距离地面0．2m高度处出现最小值，油松管胞长度在树干轴向呈“短-长-短”的变化模式，在距地面6m处管胞长度再度出现变短趋势。