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。     

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。     

腐烂等级、径级对阔叶红松林木质残体含水率和密度的影响

【目的】含水率和密度是木质残体重要的物理性质。为了更合理地评估森林生态系统养分含量和生产力变化,对阔叶红松林木质残体的含水率和密度进行研究。【方法】以东北典型阔叶红松林中主要树种红松、臭冷杉、枫桦、槭树、椴树、水曲柳、榆树的木质残体为研究对象, 对5个腐烂等级(Ⅰ—Ⅴ)下的3个径级(ⅰ—ⅲ)进行取样, 分析腐烂等级、径级、树种、结构组分(边材、心材)对木质残体含水率、密度的影响。【结果】随腐烂等级的增加, 木质残体含水率显著增加, 密度显著降低; 除腐烂等级Ⅲ和总体木质残体边材密度显著高于心材外, 其余腐烂等级木质残体含水率、密度在边材与心材之间均无显著差异; 除腐烂等级Ⅰ的木质残体心材含水率外, 其余腐烂等级木质残体边材、心材的含水率和密度在部分树种之间均有显著差异。木质残体含水率、密度在径级间均无显著差异; 径级ⅰ的木质残体边材、心材含水率在部分树种间有显著差异, 径级ⅰ、ⅲ的木质残体边材、心材的密度在部分树种间均有显著差异。【结论】受不同因素的影响,阔叶红松林木质残体的含水率、密度有不同的变化规律, 且腐烂等级以及树种是导致木质残体分解过程中引起含水率、密度显著变化的重要因素。     

高新技术在木材加工中的应用

木材加工就是把原木通过各种特定的机械或化学加工,并运用科学的生产工艺变成锯材、家俱、人造板,如胶合板、纤维板、刨花板、细木工板、指接板等木材成品、半成品的全过程。随着世界科学技术的不断发展,先进技术的不断涌现和采用,世界木材加工工业积极采用新技术,尤其体现在原木数字化和制材过程及企业经营计算机化。以微波干燥为例论述了高新技术在木材加工中的应用。     

基于DEA模型的江苏木材加工龙头企业效率评价与分析

运用数据包络分析(DEA)模型,选取劳动力投入、科技投入和年消耗木材作为江苏木材加工企业的输入指标,产量和产值作为输出指标,对江苏省10家木材加工龙头企业进行效率评价.结果表明:江苏木材加工龙头企业的总体效率良好,DEA技术有效率达60%;DEA非有效企业的纯技术效率低于其规模效率,导致企业DEA非有效的主要原因是企业的资源配置不当;DEA非有效企业都存在输入冗余和输出不足,通过调整企业的要素投入比例,DEA非有效企业的输出指标都有较大提高.     

木材采运系统物质流与能量流模式的分析

在木材采运系统中,物质流可分为木质流、生物质流、养分流、土壤流和水分流,能量流推动物质流的流动和转换。用输入、排放、输出3股物质流组成的木质流图,反映出木材采运系统各工序内部和工序之间的物质流动,可分析系统的立木资源效率和环境负荷。采用输入、输出、加入、损失、回收他用5股能量流组成的能量流图,反映出系统各工序内部和工序之间的能量流动,可用于分析单位能耗和能量效率。对原木采集生产过程进行分析,得出采集系统中各物质流之间的相互关系以及物质流与能量流的耦合关系。     

基于改进模拟退火算法的木材类型识别方法

木材的优劣直接影响到木材的用途和价格,木材类型的准确识别尤为重要。在改进的模拟退火算法的基础上提出了木材类型特征选择方法FS-ISA,采用分类器的识别率作为评价指标,从14个灰度共生矩阵特征参数中选取最优特征参数组合,通过FS-ISA算法选取熵、对比度、角二阶矩、差异度、方差、逆差距等6个参数,组成最佳参数体系。结果表明,木材类型识别率最高达91.7%。     

东北落叶松材单向顺纹受拉损伤模型

从细观层次揭示木材顺纹受拉破坏的损伤演化机制,是建立木材损伤本构模型的基础.在分析木材宏观及细观构造特征的基础上,将木材等效为若干根并联的受拉木纤维,每根顺纹受拉木纤维等效为弹脆性的受拉微弹簧.基于概率思想,假定受拉微弹簧的极限应变Δ为服从某一分布形式fΔ(x)的随机变量,推导了木材顺纹受拉损伤演化方程.在正确设置木材声发射参数即峰值定义时间(PDT)、撞击定义时间(HDT)和撞击闭锁时间(HLT)的基础上,通过木材顺纹受拉试件破坏过程中的声发射试验确定了受拉木纤维极限应变分布函数的参数,进而建立了木材顺纹受拉损伤模型.分析结果表明,声发射累计振铃计数与木材顺纹受拉细观损伤的累积过程是一致的,可用于反映木材顺纹受拉过程中的损伤演化特征.     

植物结构铝基复合材料的制备及热学性能

为研制新型复合材料,将植物结构引入到金属基复合材料的制备中.该文以柳桉木材为模板,先将其转变为多孔碳,再通过铝合金和硅树脂的浸渍,制备了具有木材结构的Al/C、Al/(SiC+C)两种铝基复合材料,并通过扫面电镜、热膨胀仪和导热仪对复合材料的微观结构、热膨胀性能及导热性能进行了研究,建立了导热模型.结果发现该复合材料的结构由所选模板的结构决定,这与以往结构完全由人为控制的金属基复合材料不同;并且其热膨胀系数明显低于铝合金,导热系数(98.2和95.4 W·m~(-1)·K~(-1))远高于由木材转化的多孔碳(2.22 W·m~(-1)·K~(-1)).     

海桑属（Sonneratia）红树植物木材结构的比较解剖学研究

应用光学显微镜、扫描电子显微镜和激光扫描共聚焦成像对海桑属6种红树植物木材结构进行观测。首次报道了海桑属植物具有纤维状导管分子,并对其生态学意义进行了讨论。同时对其次生木质部的形态结构特征的共同点和不同点进行了总体和描述,以作为比较解剖学的依据,进一步讨论海桑属和红树植物其它属木材结构相异的原因。对海桑属与同一科的八宝树属（Daubanga）木材结构进行比较倾向于支持海桑属和八宝树应独立为同属一科的两族。