10年生木荷生长和材性性状家系变异及选择

【目的】分析10年生木荷优树自由授粉家系生长和材性性状的遗传变异及相关性,选择生长兼材性优良的家系,为木荷高世代育种和改良提供材料。【方法】以2008年在福建建瓯营建的113个木荷优树自由授粉家系为材料,探讨树高、胸径和木材基本密度的遗传变异规律,并进行遗传参数估算和相关性分析,在此基础上选择生长和材性兼优的家系。【结果】10年生木荷优树自由授粉家系的树高、胸径和木材基本密度均在家系间呈极显著差异。木材基本密度受遗传效应影响较大,而树高和胸径除受遗传控制,还受遗传和环境互作的影响。树高和胸径在产地间差异极显著,而木材基本密度差异不显著。表型变异系数和遗传变异系数由大到小依次为胸径(12.13%和7.74%)、树高(8.28%和3.58%)、木材基本密度(2.82%和1.92%),说明胸径在家系间变异较大,木材基本密度变异较小。遗传力估算结果显示,家系遗传力和单株遗传力由大到小依次为木材基本密度(0.48和0.42)、胸径(0.44和0.35)、树高(0.32和0.26),它们受中度偏强的遗传控制;表型和遗传相关结果显示,树高与胸径间呈极显著正相关,而树高和胸径与木材基本密度间无相关性,因此,生长性状与木材基本密度可独立选择。以分别大于家系胸径均值的10%和木材基本密度平均值为选择标准,选择出13个生长兼材性优良的家系,胸径和木材基本密度的平均遗传增益分别为6.99%和1.18%,平均现实增益分别为16.08%和2.42%。【结论】供试木荷生长性状除遗传控制,还受遗传与环境互作的影响,木材基本密度受遗传效应的影响较大。胸径具有较强的变异性;木材基本密度受遗传控制较强。生长性状和木材基本密度可独立选择。本次从113个木荷优树自由授粉家系中选择出了13个生长兼材性优良的家系。     

尾细桉生长和木材密度关联SNP挖掘与候选基因定位

【目的】生长和木材基本密度是桉树的重要经济性状,挖掘其候选功能基因可为桉树遗传改良提供参考。【方法】以尾叶桉(Eucalyptus urophylla)和细叶桉(Eucalyptus tereticornis) F1全同胞子代试验林为研究对象,测定其8年生树高、胸径和木材基本密度,开展表型遗传分析。筛选极端表型个体,利用测序分型(GBS)开发SNP标记进行关联分析。挖掘与树高、胸径和木材基本密度关联的SNP位点,并进行候选基因初步定位。【结果】尾细桉F1子代树高、胸径与木材基本密度间的表型变异系数为7.51%~26.19%,生长性状与木材基本密度显著正相关。利用GBS获得了覆盖全基因组的15 185个SNP位点,关联分析共鉴定111个与生长和木材基本密度显著关联的SNP,其中2号染色体上检测到强烈的生长性状关联信号。定位40个与生长和木材基本密度相关候选基因,共富集在52个GO terms,基因功能注释分析表明其功能主要与植物抗逆性、生物与非生物胁迫、转录因子家族等相关。【结论】本研究获得了一批与尾细桉生长和材性性状关联的SNP位点和候选基因,并进行了树高、胸径及木材基本密度候选基因初步定位,挖掘的与抗逆性相关的基因可能在树木的生长和木材形成中发挥重要作用。     

人工杉木林木材化学成分的变异规律

应用正交试验设计方法,系统分析了不同林龄,立地条件和林分密度下杉木人工林木材化学成分含量的变异规律。结果表明：影响人工杉木林木材化学成分含量的主导因子是林龄,其次是立地条件,林分密度影响最小。综合人工杉木林不同林龄,立地条件和林分上木材化学成分含量考虑,其纸浆材主伐年龄以１７－２３年左右较好。     

高温中花旗松结构材顺纹抗压强度试验研究

在有氮气、温度为20～280℃和受热时间不同的条件下,对140个花旗松试件的含水率、密度和顺纹抗压强度进行试验;采用扫描电镜揭示高温对木材性能劣化机理.结果表明:木材物理性能和顺纹抗压强度均随着温度升高而非线性降低;当温度低于130℃时,受内部水分释放影响,含水率和密度降低,材色无明显变化,抗压强度由于玻璃化转变温度而降低,且由于含水率降低而增长;当温度为190～220℃时,含水率进一步降低,化学组分开始热降解,其密度、含水率和抗压强度降低,材色开始加深;当温度高于220℃时,木材热解导致颜色急剧加深,密度和抗压强度迅速降低;高温后木材中早材细胞壁多孔性更加突出,热解引起晚材细胞壁厚度变薄,使木材顺纹抗压强度降低.     

杉木第4代育种候选群体的12年生全同胞子代测定表现与选择

【目的】福建-南京林业大学合作的杉木多世代遗传改良计划,于2006年起陆续开展第4代育种候选群体的遗传资源创制、测定和评价。本研究旨在通过全同胞子代测定(第4代育种候选群体系列测定之一),为2016年启动的杉木第4代种子园营建技术研究和后续的生产性种子园建设提供优良亲本。【方法】 分别测定了杉木第4代候选群体中第2批1个12年生全同胞家系测定林1~12 a树高,4、5、 6、9和12 a的胸径,计算参试家系的单株平均材积;选取所有小区家系内的12年生的最优单株,采集胸高木芯样品测定木材基本密度和红心材比例。根据参试家系生长性状年度均值和变异系数评价家系生长性状稳定性;在方差分析基础上,估算遗传方差和遗传力;比较不同林龄、不同选择率以及早期选择对12年生时入选家系的准确率和材积遗传增益的影响。最后,以材积遗传增益为主要指标,兼顾材性性状,开展优良全同胞家系和家系内优良单株选择,预测入选家系和单株的遗传增益。【结果】 杉木第4代候选群体第2批62个全同胞子代测定结果表明,参试家系12 a平均树高、胸径、单株材积生长量、木材基本密度和红心材比例分别达到12.63 m、15.2 cm、0.136 8 m³、0.328 0 g/cm³和40.76%。参试家系所有性状的遗传方差均达到统计学极显著差异水平,候选群体中存在真实的遗传差异。家系树高、胸径和单株材积狭义遗传力分别为0.246、0.358和0.329,家系内最优单株树高、胸径及单株材积狭义遗传力分别为0.464、0.687、0.680。以12 a材积生长量性状为优选基准,兼顾木材基本密度和红心材比例,进行优良家系和家系内优良单株的综合选择,筛选出10个速生全同胞家系,其平均树高、胸径、单株材积、基本密度和红心材比例分别为13.34 m、17.0 cm、0.176 3 m³、0.320 2 g/cm³ 和40.76%。入选家系平均材积遗传增益幅度为6.14%~21.60%。中选的19个优良个体的材积生长量遗传增益幅度为58.62%~178.20%(平均为83.12%)。12年生最优家系木材基本密度达0.363 3 g/cm³,家系内最优单株木材基本密度最高达0.476 4 g/cm³。19个中选优良单株的材积平均遗传增益为83.12%,木材基本密度提高10%以上,红心材比例提高12.78%。这批材积生长量遗传增益突出,木材基本密度高,红心材比例高的优良家系和优良单株,不但是营建第4代种子园重要亲本来源,而且也是优良无性系培育和推广应用的重要遗传资源基础。本研究还对家系的树高、胸径和材积生长量稳定性、选择率对遗传增益的影响,以及家系材积生长量早晚相关及其早期选择年龄等进行了分析。结果表明,以材积为生长量的综合指标,家系选择率15%时,无论4、5还是6 a时的早期选择结果,与12 a选择入选家系的符合度与遗传增益均达到最高值。这说明杉木第4代遗传改良中,据4~6 a幼林的材积生长表现开展早期选择,不仅可行有效,还大幅度节约了时间,缩短了育种周期。【结论】 杉木第4代遗传改良的1个候选群体在生长发育和木材性能方面存在丰富的遗传变异。这些在材积生长量、基材密度和红心材比例等方面遗传增益较高的优良亲本和重选优良个体不仅是杉木第4代种子园建立的重要亲本来源,还是杉木优良无性系选择的重要遗传资源。     

降香黄檀生长和材性性状种源差异及早期选择

【目的】 研究目前收集的濒危树种降香黄檀种源的生长和材性性状差异,为广东地区降香黄檀造林提供优良种源。【方法】 对广东省阳江市11年生降香黄檀种源试验林进行调查分析,观测树高、胸径、单株材积、木材基本密度和心材比率,在生长和材性性状统计分析的基础上,分析性状与产地地理气候因子的相关性,并依据聚类和隶属函数分析结果进行早期速生优质种源选择。【结果】 8个种源降香黄檀各性状间均存在显著差异,其中材积和心材比率在种源间的差异最大。胸径和单株材积在种源间的差异达到极显著(P < 0.01)水平,其余3个性状在种源间的差异均达到显著水平( P < 0.05)。降香黄檀各性状间存在一定的相关性,心材比率与胸径性状呈极显著正相关( P < 0.01)。降香黄檀木材基本密度的种源变异主要受种源地年降雨量和年均气温影响,来自年降雨量较少、气温较低地区的降香黄檀种源,其树高、胸径和材积等生长量较大,木材基本密度较大,心材比率也较高。依据相关分析及聚类分析的结果,可以将8个种源大致划分为具有明显地理格局的两类:一类为东部沿海种源,另一类为中西部山脉种源。 【结论】 降香黄檀的遗传分化与年降雨量和年均气温均有一定的关系。初步挑选出生长快、材质优,心材比率高的白沙种源可作为适宜广东地区造林的降香黄檀优良种源。     

杉木种子园自由授粉子代遗传变异及优良遗传型选择

以福建邵武卫闽国有林场营造的杉木种子园自由授粉子代测定林为试验材料,对25年生的试验林进行系统测定,探讨了家系生长性状、木材基本密度、本材红心材比率、彤质性状的遗传变异规律,并进行了相关性分析。结果表明：杉木种子园自由授粉子代家系在树高、胸径、材积性状上存在显著差异;木材基本密度在家系水平上存在较小差异,而在个体水平上差异较大,木材红心材比率在家系、个体水平上差异都很大;参试家系在树干通直度、圆满度,分枝角等形质性状上差异不大,在树皮率指标上存在很大变异。家系生长性状与木材红心材比率呈显著至极显著的正相关关系,但与木材基本密度相关性很小;生长性状与树皮率指标问存在极显著的负相关关系。进行杉木优良家系选择时在早期（4年生）以树高指标采用较低的选择强度进行选择,到了中期（7～10年生）以中等选择强度进行选择,到了后期（18年生左右）以较高的选择强度进行决选。从参试的63个杉木自由授粉子代家系中选出生长、材性、形质性状兼优的优良家系7个、优良个体12株。     

青钱柳幼龄期生长与木材性状表现及其性状相关分析

为进行材用青钱柳优良家系的早期选择,以4年生的青钱柳7个家系为试验对象,开展了青钱柳幼龄期生长速率、微纤丝角、基本密度及结晶度家系间变异的研究。结果表明,青钱柳早期的胸径生长、微纤丝角、木材的基本密度和木材结晶度在家系之间都存在显著差异。不同家系青钱柳的平均胸径在4.93~6.47 cm之间;微纤丝角的变异幅度为19.0°~30.6°,且随着年龄的增大,微纤丝角呈现递减的变化趋势;木材基本密度和结晶度的变化范围分别为0.441~0.547 g/cm3和37.63%~46.62%。胸径生长和木材性质的变异主要来源于种源。相关分析表明:胸径生长与基本密度呈现微弱负相关,与结晶度呈极显著负相关,与微纤丝角呈显著正相关;而木材性质中除结晶度和微纤丝角呈极显著负相关外,其他木材性质间相关性较弱。因此,在种源层次进行材用青钱柳优良家系的选择可能更加有效。     

青钱柳幼龄期生长与木材性状表现及其性状相关分析

为进行材用青钱柳优良家系的早期选择,以4年生的青钱柳7个家系为试验对象,开展了青钱柳幼龄期生长速率、微纤丝角、基本密度及结晶度家系间变异的研究。结果表明,青钱柳早期的胸径生长、微纤丝角、木材的基本密度和木材结晶度在家系之间都存在显著差异。不同家系青钱柳的平均胸径在4.93~6.47 cm之间;微纤丝角的变异幅度为19.0°~30.6°,且随着年龄的增大,微纤丝角呈现递减的变化趋势;木材基本密度和结晶度的变化范围分别为0.441~0.547 g/cm3和37.63%~46.62%。胸径生长和木材性质的变异主要来源于种源。相关分析表明:胸径生长与基本密度呈现微弱负相关,与结晶度呈极显著负相关,与微纤丝角呈显著正相关;而木材性质中除结晶度和微纤丝角呈极显著负相关外,其他木材性质间相关性较弱。因此,在种源层次进行材用青钱柳优良家系的选择可能更加有效。     

青钱柳胸径生长和木材密度的地理变异规律

【目的】青钱柳是我国特有的单种属植物和具有开发利用前景的珍贵树种,通过探讨青钱柳胸径生长和木材基本密度的地理变异及径向变异规律,为青钱柳材用优良地理种源筛选提供依据。【方法】以天然分布的不同地理种源青钱柳为研究对象,选择群落中的优势木和亚优势木,用生长锥在树高1.3 m(胸径位置)处同一方位钻取单株木芯,共计钻取木芯197条,测定22个地理种源各单株木芯的胸径部年轮生长量和木材基本密度。【结果】22个青钱柳地理种源的胸径生长存在极显著差异(P<0.01)。林龄为20年生时,22个青钱柳地理种源胸径平均生长量为18.6 cm,变幅在16.7～20.9 cm,总体呈现出从西北到东南生长量递增的趋势; 青钱柳的胸径连年生长量在0.69～1.24 cm,随林木年龄递增,其连年生长量在波动中逐渐下降。不同地理种源青钱柳的平均木材基本密度存在极显著差异(P<0.001),22个地理种源青钱柳木材基本密度的平均值为0.470 g/cm³,变幅在0.400～0.510 g/cm³; 不同生长年轮间平均基本密度存在显著差异,其木材的平均基本密度随生长年轮的递增呈现径向递增的趋势,但前18 a其木材基本密度不存在显著差异。相关分析表明,青钱柳胸径生长与木材基本密度间存在显著线性负相关(P<0.05)。【结论】不同地理种源青钱柳的胸径生长和木材基本密度存在显著差异,为青钱柳材用优良地理种源筛选提供了良好空间和可能性。     

马尾松木材性状株内变异与木材取样方法的探讨

<正>试验表明,马尾松木材比重、管胞长度和晚材率的株内变异,由髓心至树皮,由树干基部至树干顶端存在着巨大的变异,这对材性研究造成了一定的困难,但为选择幼龄材含量较少,材性较均匀的树木提供了可能性。同时,用胸高处任一方位半径的木材样品估算树干材性均值,可达到非破坏性取样的目的。     

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，无性糸重复力分别为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。     

白马鸡冬季群体栖息地选择的经验模型

于2003年1-4和10-12月考察了四川省稻城县著杰寺、格瓦村、冉子村等地白马鸡(Crossoptilon crossoptilon)群体的栖息地选择.采用样线法进行系统取样或随机取样调查,通过Mann-Whitney U检验判定遇见样方(有白马鸡出现)和未遇样方(无白马鸡出现)间呈显著差异的环境变量,对这些变量进行数据转换(同一类型的变量相互乘积)并以它们为自变量,以白马鸡的出现赋值为1或不出现赋值为0为因变量进行逐步线性回归,结果中保留相关显著的变量(t检验,P＜0.05),从而得到白马鸡栖息地选择的经验模型.结果表明:距水源距离、灌木盖度、灌木高度、乔木盖度、乔木高度、乔木胸径和草本盖度等变量在遇见样方与未遇样方间呈显著差异(P＜0.05),数据转换后引入的3个新变量亦呈显著差异(P＜0.05);回归等式的决定系数较高且回归相关显著(r2=0.832,F=17.125,df=4,P=0.000),各自变量也相关显著(t检验,P＜0.05),而灌木盖度、灌木高度、乔木盖度、乔木高度、乔木胸径和草本盖度等变量相关不显著(t检验,P＞0.05).在3个乡的考察中对该经验模型进行了验证,采用同样方法进行数据变换,以与经验模型相同的自变量和因变量进行逐步线性回归,最后根据得到的各变量系数利用经验公式对白马鸡的栖息地选择进行了预测.以0.5为切断点将预测结果转化为0/1二态数据,利用成对样本t检验来验证经验模型的预测准确性.结果表明,在3个不同区域利用经验模型进行回归,回归等式均具有较高的决定系数,并回归显著,各自变量均显著相关(t检验,P＜0.05),成对样本t检验均未呈现显著差异(P＞0.05),具有较好的预测准确性.     

马尾松枝桠材应压木与对应木的解剖研究

<正>本文研究了马尾松枝桠材的应压木、对应木与正常干材的解剖特征,比较了三者在生长轮宽度、晚材率、早晚材过渡形式、管胞形状,胞间隙、螺纹裂隙等方面的异同,发现它们在管胞长度、管胞直径及细胞壁厚度、细胞壁超微结构以及次生壁S_2层微纤丝角度诸方面存在差异。     

杉木木材材性的遗传和变异研究——Ⅰ.材性性状的株内变异性及取样方法

<正>本文以12年生和28年生杉木(Cunninghamia lanceolata (Lamb.)Hook)人工林样木为材料,对材性性状的株内变异性进行了分析,结果表明:(1)在株内不同部位,木材密度和管胞长度存在着显著的变异性;(2)胸高部位上自髓心向外,木材密度(经苯-乙醇抽提后)和管胞长度迅速增大,至13～18年轮后大致趋向稳定;(3)对28年生和12年生的树木,抽提前后木材密度平均相差14.4％和4.5％,但抽提前后木材密度紧密相关。(4)幼龄(5,10,15年生)木材的密度和管胞长度,与成龄木材(28年生)的相应性状之间具有紧密相关性。     

毛果冷杉湿心材的闭塞纹孔及细菌对木材结构的降解

扫描电镜观察到毛果冷杉湿心材部位管胞具缘纹孔纹孔膜上存在着水痕状、片状或块状的细菌,而在正常材部位没有发现。细菌的活动不但使湿心材部位的部分射线薄壁细胞发生降解,而且纹孔膜塞缘的微纤丝束也偶尔被降解而产生断裂。生材时,湿心材管胞间的具缘纹孔纹孔膜严重结壳并闭塞,早、晚材管胞具缘纹孔的闭塞率分别为77.7%和72.1%,而正常材大多数是非闭塞的,早、晚材的闭塞程度分别只有6.8%和13.4%。湿心材中存在的大量闭塞纹孔,是导致木材干燥困难的主要原因。     

苏南杉木优质高产优树的子代选择

对苏南杉木５０个优树自由授粉半同胞家系林１２ａ木材基本密度测定表明，优树子代有显著变异，家系间变异〉家系内变异。木材性状与树高有显著中等强度负遗传相关与胸径，材积的负遗传相关不明显。性状变异的大小为树高〉胸径〉基本密度。供试群体中有９个家系子代生长和材性优于对照。经材积生长与材性性状两阶段独立选择法联合改良，选出句东２４，漂黄１，句１２，句１４四个优质高产的当地杉木优良家系，１２ａ材积遗传增益达１     

上海4种常见绿化树种地上生物量模型构建

【目的】分析上海市4种常见绿化乔木杜英(Elaeocarpus decipiens)、女贞(Ligustrum lucidum)、黄山栾树(Koelreuteria bipinnata)、无患子(Sapindus mukorossi)木材密度随径级大小的变异。构建更适用城市生态系统的常用绿化乔木生物量模型,并验证木材密度与胸径的关系,为全面估算上海市绿化乔木生物量及碳储量奠定基础。【方法】采用Y=aX^b幂函数构建了生物量模型,汇总分析针对上海地区9种常见绿化乔木地上各器官生物量的模型,与此次研究构建的生物量模型进行比较,并讨论所建生物量模型的适用性。【结果】杜英树干密度显著小于其他3个树种,各树种树干密度随胸径增加没有明显变化趋势; 构建单一树种生物量模型时可以忽略木材密度对生物量的影响。对4个树种构建的生物量模型总体上拟合效果良好,参数a、b大小因树种和器官不同而有所差异; 其中常绿阔叶树种树干、树枝生物量模型参数b显著小于落叶阔叶树种。所构建的各器官生物量模型与有关学者已发表的上海地区相同树种相应器官模型之间存在差异,尤其对大径阶个体,估算的生物量总体上偏小。【结论】在城市中估算生物量时应根据人为管护强度情况选择适合的生物量模型。     

38年生马尾松种源生长及材性联合分析

【目的】通过分析已达成熟期的马尾松种源生长与材性变异,揭示不同性状在地理种源上的变异规律,并筛选适合在安徽省六安市及类似立地区域推广的速生且材质优良的纸浆材种源。【方法】以安徽省六安市裕安区国有林木良种场的38年生(成熟林)马尾松55个种源为试材,测定其胸径、树高、管胞长度及宽度、基本密度和微纤丝角,进行生长与材性联合分析。【结果】胸径、树高、材积、管胞长度、管胞宽度、微纤丝角和基本密度在种源水平上均差异极显著(P<0.01)。各性状表型变异系数、遗传变异系数分别为3.02%~58.61%、5.56%~28.16%;胸径、树高、材积、管胞长度、管胞宽度、基本密度和微纤丝角种源遗传力分别为0.665 7、0.558 9、0.616 9、0.996 3、0.965 6、0.739 3和0.823 3。相关性研究表明:生长性状与纬度呈显著负相关,与经度相关不显著;材性与经纬度均相关不显著,但表现出局部的变异规律;生长性状间相关性高于生长与材性间相关性;微纤丝角从髓心至树皮总体随着龄级的增大而减小,木材基本密度、管胞长和宽从髓心至树皮总体随着龄级的逐渐增大而增大,变化幅度随着龄级的增大而减小。通过综合指数选择出5个综合性状优良种源,其胸径、树高、材积、管胞长度与宽度、基本密度和微纤丝角平均遗传增益分别为3.69%、5.72%、15.12%、7.05%、-1.12%、0.17%和-6.46%。【结论】成熟林马尾松种源间差异显著,并且生长性状存在从南向北逐渐减小的变异规律,材性与经纬度不相关,对其进行纸浆材生长与材性联合选择具一定潜力,可为纸浆材马尾松良种选择提供可靠依据。