8个杨树无性系/品种木材解剖特征及其径向变异模式

【目的】厘清8个杨树无性系/品种木材解剖特征及其径向变异模式,分析无性系和树龄对其解剖特征的影响,为人工林杨树优良速生无性系筛选及管理提供理论依据。【方法】在河南焦作林场选取8个杨树无性系/品种(林龄9～10 a):50号杨、‘中林46杨’‘108杨’、36号杨、N179杨、‘丹红杨’‘桑巨杨’‘南杨’,采用离析和切片的方法制备试样,应用显微成像技术测量不同杨树无性系纤维、导管、组织比量和木射线特征等。【结果】8个杨树无性系/品种年轮宽度、纤维长度和纤维宽度均值范围分别为7.44～9.64 mm、971.06～1 152.94μm和15.38～19.84μm;导管长度、导管宽度和导管分布频率均值范围分别为409.88～491.71μm、59.30～63.12μm和44.31～51.84个/mm²;双壁厚、胞腔径均值范围分别为3.23～4.36μm、11.22～15.90μm;纤维长宽比、壁腔比、腔径比和微纤丝角均值范围为56.85～78.91、0.26～0.41、0.72～0.80和16.34°～19.16°;纤维、导管和木射线的比量均值范围为59.45%～67....     

白蜡条木材解剖性质及其变异的研究

通过建立标准地,选择标准木进行树干解析,以及白蜡条木材离析试验,借助电子显微镜和计算机显微图像分析系统,应用定量解剖学方法,从微观角度对白蜡条木材解剖性质及其径向和纵向的变异规律进行了测定和分析。结果表明：白蜡条木材属于环孔材,早材管孔为圆形、椭圆形,轴向薄壁组织量较多,木射线纺锤形、多为同型木射线;白蜡条纤维长度、宽度、胞腔直径、壁厚、壁腔比分别为500~1 428 μm、10~24 μm、7~20 μm、1.4~4.6 μm、0.25~0.58。不同年轮间和树高间,纤维长度、宽度、壁厚、长宽比和壁腔比具有变异性。     

青钱柳天然群体间木材微纤丝角的地理变异趋势

【目的】青钱柳是我国特有的单种属植物,是一种很有开发利用前景的珍贵树种。研究青钱柳木材微纤丝角变异规律,可为用材林优良基因筛选提供依据。【方法】以不同地理分布的青钱柳种源为研究对象,通过钻取木芯并采用X-射线衍射法探讨了青钱柳木材微纤丝角的地理变异的和径向变异规律。【结果】22个青钱柳地理种源木材微纤丝角存在显著差异。21年生木材平均微纤丝角为15.8°,变异幅度在13.4°～20.1°。其中四川沐川种源的平均微纤丝角最小,比22个种源微纤丝角的平均值低15.2%,广西桂林种源的平均微纤丝角最大,高出所测试种源平均值27.2%。青钱柳微纤丝角受经度和纬度双重因素影响,在经度上以112°E为中心,向东西两边递减; 在纬度上呈现出以29°N为中心,向南北两边递增的趋势。随着生长轮年龄的增大,微纤丝角呈现递减的变化趋势,用指数曲线描述微纤丝角与树龄的回归关系最为合适。【结论】多重比较结果表明,15年生后青钱柳木材微纤丝角趋于稳定,可作为青钱柳用材林优良基因型筛选的依据之一。     

林分密度对南方型杨树木材性质的影响

就林分密度对南方型杨树材性的影响进行研究。研究结果表明：①林分密度对各无性系木材的纤维素含量影响规律不明显；②随林分密度增大，纤维长度有所增长，各级纤维频率趋于均匀，林分密度对纤维宽度与长宽比影响不显著；③林分密度对Ｓ_２层微纤丝角有显著影响，Ｓ_２层微纤丝角随着林分密度的增大而减少；④木材相对结晶度随林分密度的增大而增大；⑤随着林分密度的增大，木材的冲击韧性降低，而气干密度逐渐增大。在４ｍ×４ｍ、５ｍ×５ｍ和６ｍ×６ｍ株行距的林分中，随林分密度增加其抗弯强度和弹性模量增大。而对木材的抗压强度影响不明显。     

马尾松半同胞家系纤维形态遗传变异及纸浆材优良家系选择

纤维形态的物理特征是马尾松纸浆材新品种选育的重要性状。该研究以22年生29个马尾松初级种子园半同胞家系的木材样品为材料,对其木材纤维进行了遗传变异分析、相关分析及优良家系选择。结果表明:纤维性状在家系间和家系内均存在一定幅度的变异,纤维长度、纤维宽度、纤维长宽比、柔性系数以及壁腔比5个性状的早材变异系数均大于晚材,家系水平的纤维选择主要是针对早材的选择。方差分析表明:家系间平均晚材纤维宽度、平均晚材纤维腔径宽、平均晚材纤维长度以及早晚材平均纤维长度差异显著,家系遗传力为0.38～0.51,家系水平的纤维改良潜力较大。年龄与纤维长、晚材长宽比、纤维壁厚、壁腔比、柔性系数、刚性系数等6个指标呈显著相关或相关显著;年轮宽度与纤维宽、纤维长、纤维长宽比、壁腔比、壁厚、刚性系数和柔性系数等7个纤维形态指标呈显著相关,晚材率与纤维宽、纤维长、长宽比、壁厚、早材壁腔比、早材刚性系数和早材柔性系数等指标相关显著,年轮宽可作为马尾松家系纤维的间接选择指标。通过对生长和纤维含量及质量进行综合评价,113号家系入选为定向培育制浆造纸材的优良家系。     

毛竹材质生成过程中微纤丝角的变化

应用X射线衍射法对不同竹龄毛竹材的微纤丝角进行测定分析,探讨毛竹微纤丝角的生长发育规律。结果表明：各竹龄竹材细胞次生壁微纤丝角的径向变异规律呈现波动趋势,平均微纤丝角为9.4°,最大值和最小值分别为12.05°和7.61°,差值小于4.44°,微纤丝角从竹青到竹黄存在显著差异。竹材的微纤丝角从0.5~1.5 a呈增加趋势,而后几年呈下降趋势,到6.5年稍有回升,随后又下降,直至10.5年生竹材微纤丝角值又变得较大,竹龄对微纤丝角影响显著。竹秆的中部和下部平均微纤丝角分别为9.32°、9.39°和9.50°,随竹秆高度增加竹材微纤丝角逐渐减小,差异较显著。     

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。     

黑杨派新无性系木材性状的遗传改良

<正>基本密度、纤维长度和微纤丝角在Ⅰ-69杨×小叶杨和Ⅰ-69杨×欧洲黑杨F_1无性系的测验群体中均具有广阔的遗传基础,并且相互之间的关系是独立的,表明选育一个密度大、纤维长、微纤丝排列紧密的优质材性基因型是可能的。木材性状株内变异模式揭示了树干利用率。基本密度水平变化呈“马鞍型”,是较理想的类型,纤维长度随年轮逐渐增大,平均纤维长度达到国际木材解剖学会规定的中级长度标准;微纤丝角从髓心到树皮是逐渐减小的。三个性状在垂直方向的变异对树干纵向利用率不会产生很大的影响。     

黑壳楠生长量及木材解剖特征的径向变异

【目的】研究黑壳楠(Lindera megaphylla Hemsl.)生长量及木材解剖特征径向变异规律。【方法】以百年古树黑壳楠活立木为研究对象,通过对木芯样的测定,分析其生长量和木材解剖特征径向变异规律。【结果】黑壳楠的径向连年生长量在生长初期增长迅速,生长峰值出现在第12年;平均生长量在第1~19年增幅较大,随后仍保持着较快的生长速度;但生长率总体呈下降趋势,生长初期下降幅度最大,从第12年开始下降幅度变小。各解剖特征参数变异大多在30~60 a间出现较大波动。在P=0.01水平上,木纤维长度与纤维宽度、导管宽度与木射线宽度、木纤维长宽比与木射线高度呈显著正相关;木纤维长度与管孔个数、木纤维宽度与管孔个数、木纤维壁腔比与木纤维腔径比、导管宽度与管孔个数呈显著负相关。在P=0.05水平上,生长量与木纤维壁腔比、生长量与木射线高度、木纤维长度与导管宽度、木纤维长度与导管长度、木纤维宽度与导管宽度、导管长度与导管宽度、管孔个数与木射线宽度呈显著正相关;生长量与导管宽度、生长量与木射线宽度、导管长度与管孔个数呈显著负相关。【结论】年均气温是影响黑壳楠径向生长量的关键因子。黑壳楠木纤维、导管、木射线解剖特征参数都随树龄的变化而变化,较大的波动现象与当地突发气候变化有关。     

木材微纤丝角和密度与弹性模量的关系

利用SilviScan系统测量了美国白橡(Quercus alba)与红橡(Quercus rubra)不同年轮木材的微纤丝角和密度,并计算得到相应的纵向弹性模量值。红橡木材样品的弹性模量平均值为16.34 GPa,高于白橡的(13.11 GPa),并且从心材到边材方向上无明显的变化。而白橡木材样品中由于幼龄材的存在,距离髓心40 mm范围内,弹性模量值较低,相应的微纤丝角的值较高;从40 mm处到树皮方向变化不显著。沿所测量的径向方向45个年轮范围内,红橡木材样品的微纤丝角明显低于白橡木材样品。     

芨芨草纤维形态的研究

对新疆石河子盐碱荒地上栽培的芨芨草茎秆的纤维进行了详细研究，通过扫描电镜制片观察，发现芨芨草茎秆表皮下有20～30层厚壁细胞连接成的纤维组织带，我们用显微镜测量法对其纤维进行了测量，结果如下：纤维的平均长度为1．11mm，平均宽度为9．4μm，长宽比为118，细胞壁平均厚度为2．73μm，纤维平均腔径为3．87μm，壁腔比为1．42，纤维长度多集中在0．81～1．20mm范围内。可见芨芨草纤维细而长，长宽比大，壁腔比小，若能加以开发利用，是一种优质的造纸原料。     

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。     

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。     

含水率对落叶松木材材性检测指标的影响

以落叶松为研究对象,利用无损检测技术,研究不同含水率下木材材性检测指标的变化规律。结果表明：在木材含水率未达到临界纤维饱和点时,木材的材性检测指标随含水率的增大急剧下降;在木材含水率大于临界纤维饱和点时,木材的材性检测指标随含水率的增大下降幅度较小。以木材含水率为单一变量,以木材纤维饱和点(30%)为分界点,建立含水率与落叶松木材材性检测指标的理论公式。用实测结果对理论公式进行修正,修正后的结果表明：材性检测指标的实测值与理论值变化趋势一致,用应力波测量仪和微钻阻力仪测定的波阻模量值的实测值与理论值最接近。同时,推导的理论公式可以作为现场测定木材材性指标的依据。     

美洲黑杨无性系木材纤维性状遗传变异

【目的】美洲黑杨是苏北地区栽植面积最大的用材树种之一,具有重要的经济价值和生态价值。近年来,随着市场对杨树木材需求量的增加及质量要求的提高,对杨树材性改良的研究迫在眉睫。材性性状中,纤维长度、纤维长宽比等性状值的大小直接影响杨木制浆性能和造纸质量。通过对美洲黑杨无性系木材纤维性状遗传变异的研究,了解杨树木材纤维性状的遗传变异规律,为杨树材性改良及新品种选择提供科学依据。【方法】以泗洪县林场11个美洲黑杨无性系10年生对比试验林为材料,选取各无性系在各区组的标准株,测量其胸径和树高后,伐倒并在离地1.3 m处截取圆盘带回实验室气干备用。试样经脱木素试剂处理后,分别用光学显微镜及纤维形态自动分析仪(MORFI)测量其纤维长度和纤维宽度,计算得到纤维长宽比。将两种测量方法得到的数据进行回归分析,确定回归方程,使后续大规模测定的数据更加精确。使用SPSS 19.0对获得的数据进行分析处理,得到各纤维性状的遗传变异规律和性状间相关关系。采用K-means法对11个无性系进行聚类分析,选取纤维性状和生长性状均表现优异的无性系。用R语言作图,进行数据可视化表达。【结果】用两种测量方法测得的纤维长度、纤维长宽比回归分析R²值均大于0.9, MORFI测量值可靠。纤维长度和纤维长宽比的大小均随林龄增加而增加。11个无性系纤维长度、纤维宽度和纤维长宽比的平均值分别为1 107.8 μm、22.3 μm和49.57。3个纤维性状在无性系间存在显著差异,区组间差异不显著;纤维长度、纤维宽度和纤维长宽比性状的遗传力分别为0.764、0.832和0.590。3个纤维性状在第3、6、9龄间表现出高度相关。纤维长度与生长性状间的相关系数为0.21~0.25,纤维宽度与生长性状间相关系数处于0.39~0.48;纤维长宽比与生长性状间相关系数为-0.07~-0.02。11个无性系可分为3类,其中4-6、4-50、2-2和4-45表现优异,10-34、7-40、7-53和8-9表现次之,7-45、1-20和7-38表现较差。【结论】MORFI(纤维形态自动分析仪)可以快速且较为精确地测量纤维长度和纤维宽度,适合大批量数据的测定,但测定结果需进行回归调整。纤维长度和纤维长宽比随着林龄增大而增加,说明随着林龄的增加,木材制浆性能增强。美洲黑杨无性系纤维性状存在遗传变异,且变异受遗传的影响大于受环境的影响。各纤维性状在幼林第3龄与中林第6龄和成林第9龄间相关密切,且为正相关,对美洲黑杨纤维性状的选择可在林木生长早期进行。美洲黑杨无性系生长性状与纤维长度、纤维长宽比性状间的相关性不显著,在美洲黑杨纤维用材遗传改良时可采用独立选择方法。11个无性系中,2-2、4-6、4-45和4-50在纤维性状和生长性状方面均表现优异,可进行进一步遗传测定,为新品种选育创造条件。     

造林密度对近熟期鹅掌楸生长和材质的影响

【目的】为了培育鹅掌楸优质用材林和特用林,研究了不同造林密度对近熟期鹅掌楸用材林林分生长和材质的影响,为在亚热带山地培育不同经营目标的鹅掌楸,确定其营林措施提供科学依据。【方法】利用设置在江西分宜的鹅掌楸实验林,对3种不同造林密度的25年生鹅掌楸生长性状和木材物理力学性能等主要指标进行了测定和分析。【结果】造林密度对鹅掌楸的胸径、单株材积、径阶分布和木材气干密度的影响达到极显著水平; 对冠幅面积、树高4 m处直径、年轮宽度、木材基本密度和抗弯强度的影响达到显著水平; 对树高、通直度、第1侧枝粗度、第1侧枝角度、枝下高、蓄积量、硬度、抗弯弹性模量和顺纹抗压强度影响不显著。造林密度833株/hm²时鹅掌楸单株材积均值最大,可生产中大径材; 造林密度为1 111株/hm²时林分蓄积量最大,有较高的经济效益; 造林密度为1 666 株/hm²时,鹅掌楸木材基本密度、气干密度和抗弯强度最大,可保证木材材质。【结论】造林密度较大时,利弊兼而有之。若允许间伐,可以采用高密度造林,在第11～15年和第21～25年内进行间伐可提高大径材出材率。     

基于YVO4晶体的Rochon棱镜设计及特性分析

设计了一种YVO4晶体的Rochon棱镜,分析Rochon棱镜的结构角、视场角以及工作波长之间的关系,结果表明,在0.4~2.0μm波段范围内,其视场角和结构角随入射光波长的增大而减小,在0.4~0.8μm范围内,随入射光波长的变化较明显,但是在近红外波段中,随波长变化不明显.当棱镜结构角为40.2°时,Rochon棱镜具有高消光比、高透过率的特点.     

速生优质北创杨新品系的选育

采用北抗杨(P.del.cl.Beikang-1)为母本、创新杨(P.del.cl.Xinshiji)为父本进行杂交育种.按照杂交育种程序和常规试验方法,经过3年的苗期生长量、抗虫性及材性选择,选育出抗虫性良好的北创杨2号和材性优良的北创杨8号.其中,北创杨2号与父母本相比,美国白蛾虫害率分别降低了39.9%和10.1%,虫害指数分别降低了54.6%和47.5%.北创杨8号的木材纤维长度与父母本相比分别增加了15.1%和25.7%,木材纤维长宽比分别增加30.5%和39.1%,壁腔比分别降低了10.3%和8.4%.北创杨系列的选育不仅为我国北方型杨树家族增添了抗虫及纸浆用材新品种,而且具有显著的经济、社会和生态效益.     

慈竹不同变异类型的纤维形态研究

通过对四川省青神县慈竹不同变异类型的纤维形态指标进行观测,比较分析了不同变异类型纤维形态特征的差异及变异规律,并对其利用价值进行了探讨.结果表明:慈竹6种类型的平均纤维长度都大于1.6 mm,除罗汉慈外均大于毛竹;慈竹、琴丝慈和蛇头慈纤维长度分布的最大频率出现在2.0 ～3.0 mm之间,其余慈竹类型的纤维长度分布最大频率出现在1.0 ～2.0 mm之间.除罗汉慈外,其余慈竹类型的纤维长宽比平均值均大于100,且大于毛竹.慈竹6种类型纤维平均壁腔比在1.77～ 3.96之间,均小于毛竹.在轴向上,慈竹不同类型纤维的长度、宽度、长宽比和腔径的变异规律随交异类型的不同而不同,其纤维壁厚和壁腔比则具有相似的交异规律;在径向上,慈竹不同类型竹壁内侧的纤维长度、腔径均大于外侧纤维,其竹壁内侧的纤维宽度、长宽比、壁厚和壁腔比大多小于外侧.说明除罗汉慈外慈竹其余变异类型的竹材纤维质量均优于毛竹,琴丝慈的竹材纤维质量优于慈竹,其造纸性能最佳.