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杨树无性系微纤丝角的变异及其与材性的关系

杨文忠  
【摘要】: 本文阐述了木材微纤丝角的概念及其与木材性质的关系,介绍了微纤丝角的测定方法、变异规律及影响微纤丝角变化的主要因素,分析了微纤丝角研究的发展趋势,并在此基础上对苗期11个无性系、7个无性系的林分及造林密度、修枝处理和立地条件3种处理的杨树微纤丝角、木材密度、纤维形态与纤维素含量进行了研究,并得结果如下: (1)苗期11个杨树无性系木材微纤丝角的变异达到极显著水平,微纤丝角变化在13°~30°之间;无性系木材纤维长度变化范围在618.88~858.84um之间,平均值为690.42um,纤维长度差异达极显著水平;纤维宽度在21~28um之间,35杨(P.deltoids CL'36/66')最大(27.04um),四季杨(P.deltoids×P.nigra cv.Chile)最小(21.31um);维素含量差异不显著,纤维素含量变化范围为41.4~47.4%。 (2)7个无性系杨树胸径处前6、8、11年的微纤丝角、纤维长度差异不显著,微纤丝角平均值为17.836°。11年时比前6年下降了17.5%,7个无性系微纤丝角大小排序为:1-72杨>I-69杨>南林-351>南林-1388>南林-895>南林-447>南林-95。微纤丝角在年轮间差异显著,并且变异以第6年轮为界限。7个无性系胸径处木材密度、纤维宽度和纤维素含量差异显著。I-72杨与南林-447和南林-95木材密度差异显著,南林-95与其它无性系差异较大;纤维宽度南林-95、南林-895较小而I-69杨和南林-1388较大;纤维素含量南林-95、南林-895、南林-447与南林-351、I-69杨、I-72杨、南林-1388差异达显著水平。 (3)杨树微纤丝角、木材密度、纤维长度、纤维宽度和纤维素含量胸径处变异规律为:生长前期也即幼龄期(1~4R)微纤丝角逐渐增大,而当到达一定年龄(4~6R)后,微纤丝角随着年轮的增加而逐渐减小,直至一定年龄后又趋于稳定;第1年轮处木材密度最小,从髓心向外以曲线形式缓慢增大;胸径处纤维长度、纤维宽度和纤维素含量从髓心到树皮都为显著的增加。 杨树微纤丝角、木材密度、纤维长度和纤维宽度纵向变异规律为:杨树微纤丝角的最大值出现在树木基部,并随树高的增加而减小,到树高6m以后基本变得稳定,但还有进一步平缓下降的趋势;从树干基部向上木材密度存在随树木高度的增加而逐渐增大的均势,测定发现木材密度最小值出现在地径处,最大值出现在3.6m的高度;纤维长度在同一年轮内不同高度均是树干基部最小,随树高的增加纤维长度逐渐增加,到5.6m左右达到最大,以后持续保持至17.6m左右又开始下降,即纤维长度在树干基部和树梢处总是较小,而在这两者之间保持在一个较为稳定的范围内波动;纤维宽度在树干基部到9.6m的范围内较大,而超过9.6m后开始减小。这说明树木生理年龄是影响纤维形态的一个主要因子。 (4)对7个杨树无性系木材性质的分析表明,微纤丝角与树木年龄间存在显著的多项式(R~2=0.8263)和指数式(R~2=0.8069)回归关系,微纤丝角与树高主要存在多项式(R~2=0.616)的回归关系。纤维长度与年轮间存在极显著的直线型(R~2=0.8979)、多项式(R~2=0.9828)、对数式(R~2=0.9682)和乘幂式(R~2=0.9737)回归关系。纤维素含量与年轮间存在极显著的对数式 (R’二0.8168)、多项式(R’二0.0.8630)、乘幂式(R‘二0.8178)的回归关系。 以树高、生长年轮为自变量,以微纤丝角为因变量进行二元回归分析得方程为: y=22.557056—0.264541XI—0.751337X2 经检验,回归方程,回归系数及相关系数(RI一一0。4480,RZ一一0.4845)均达到极显著水 平。 ()以微纤丝角的变异、木材密度的变化和纤维形态的变化将杨树元性系幼龄材与成 年材的界限界定为第6年轮。树干中央部分(l-6R)的微纤丝角和木材密度低且变化急剧不 稳定,纤维长度逐渐增长构成所谓的幼龄材,树干外围(>6以微纤丝角达到最大并开始下 降,木材密度高且相对均一,纤维长度变得稳定构成所谓的成熟材。选育或预测杨树材质 时,以6年生以上的木材性质来衡量是较为合理的。 的乃 杨不同林分密度间微纤丝角、纤维长度的差异不显著,但随着林分密度的增大 微纤丝角有减小的趋势。4种密度处理中,年轮间微纤丝角的变异达到显著水平,微纤丝 角随年轮的增加而减小。纤维长度之间差异不显著,几种处理中3mx4m在纤维长度方面 是较好的,纤维长度变幅为663.73-1416.6urn;年轮间纤维长度差异显著,并且随着年轮 的增加差异逐渐减小。351杨不同林分密度间木材密度、纤维宽度和纤维素含量的差异显 著。纤维宽度3mx4m处理好于其它,年轮间纤维宽度差异显著,幼龄期*一R)与其它年轮 差异明显显著。纤维素含量4mx4m与其它处理差异较大。年轮间纤维素含量差异显著, 且前4年轮与其它年轮间差异最大。树木生长前期*刁)纤维素含量呈逐渐上升趋势,而 过了这一阶段年轮内纤维素含量变化开始变得不稳定,这说明林分密度对树木的影响是从 定植第5年后才开始的。 OI*9杨不同强度的修枝措施对木材微纤丝角、纤维长度、木材密度和纤维素含量的 影响均未达到显著水平,但修枝后早晚材间微纤丝角差异减小。微纤丝角、纤维长度、木 材密度和纤维


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