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基于声-超声技术的木材弹性模量测定方法研究

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振动与冲击 2014年第4期33卷 210-214页

作者：徐锋刘云飞潘惠新南京林业大学信息科学技术学院南京210037 南京林业大学森林资源与环境学院南京210037

提取声信号基频是声-超声方法测定木材弹性模量的关键。由于噪声和传感器谐振频率等因素的影响，直接应用快速傅里叶变换（FFT）方法提取信号基频计算弹性模量通常比标准的力学方法大20％左右。基于此，提出应用最大公约数算法提取信号... 详细信息

提取声信号基频是声-超声方法测定木材弹性模量的关键。由于噪声和传感器谐振频率等因素的影响，直接应用快速傅里叶变换（FFT）方法提取信号基频计算弹性模量通常比标准的力学方法大20％左右。基于此，提出应用最大公约数算法提取信号基频，构建一种测量木材弹性模量的改进方法，并给出此算法的详细步骤。应用该方法和FFT方法分别对杨树木芯样本进行测试，弹性模量Eu和Ef的计算值范围分别为8．23～40．32 GPa和7．94～51．87 GPa，对比标准力学方法（弹性模量Es测量值为6．72～36．35 GPa），误差下降了约10％。进一步分析Eu -Es和Ef-Es的相关性，相关系数分别为0．94和0．86，都呈显著相关。实测数据表明，应用本文方法计算所得的木材弹性模量与力学方法测试的数值更加吻合，相关性更好。

关键词：声-超声弹性模量最大公约数算法基频提取

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材性改良研究

林业科学 1997年第1期33卷 83-92页

作者：潘惠新黄敏仁南京林业大学林木遗传和基因工程开放研究实验室

对美洲黑杨×小叶杨新无系木材性状遗传相关分析结果表明，年轮宽度与早材宽度、晚格宽度遗传相关比较密切，与晚材率之间相关很弱；而年轮密度与材密度，晚材密度，最小密度及最大密度霜关密切，晚材密度比及木材密度梯度相关很弱，年... 详细信息

对美洲黑杨×小叶杨新无系木材性状遗传相关分析结果表明，年轮宽度与早材宽度、晚格宽度遗传相关比较密切，与晚材率之间相关很弱；而年轮密度与材密度，晚材密度，最小密度及最大密度霜关密切，晚材密度比及木材密度梯度相关很弱，年轮密度与年轮宽度之间呈负弱相关。

关键词：美洲黑杨小叶杨遗传相关分析材性改良

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美洲黑杨杂交子代苗期性状遗传变异及选择

浙江农林大学学报 2021年第6期38卷 1144-1152页

作者：严艳兵潘惠新南京林业大学林学院江苏南京210037

【目的】分析美洲黑杨Populus deltoides杂种苗期生长性状和叶片性状的遗传变异及遗传相关性,为杨树新品种选育提供材料。【方法】以美洲黑杨不同品种为亲本进行杂交试验,测定了9个杂交组合子代苗期生长性状和叶片性状,并通过方差分析... 详细信息

【目的】分析美洲黑杨Populus deltoides杂种苗期生长性状和叶片性状的遗传变异及遗传相关性,为杨树新品种选育提供材料。【方法】以美洲黑杨不同品种为亲本进行杂交试验,测定了9个杂交组合子代苗期生长性状和叶片性状,并通过方差分析、遗传参数估算、遗传相关分析及通径分析等,了解美洲黑杨杂种生长性状和叶片性状的遗传变异规律及性状间遗传互作,并依此开展美洲黑杨优良杂交组合的联合选择。【结果】杂交组合间3个生长性状与5个叶片性状存在显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)差异。苗高、地径、材积与叶长、叶宽、叶柄长、叶周长、叶面积的家系遗传力均达0.8以上,受强度遗传控制,遗传变异系数为8.6%(叶长)~31.13%(材积),有利于优良杂交组合的选择。相关分析表明:叶长、叶宽、叶柄长、叶周长、叶面积与苗高、地径、材积间均达极显著正遗传相关(P<0.01)。相关遗传进度分析表明:除叶形指数、侧脉夹角和叶宽基距外,其他叶片性状对3个生长性状的遗传相关进度和间接选择效率较高。通径分析表明:苗高和地径对材积的直接遗传控制作用较大,叶长、叶宽、叶柄长、叶面积和叶周长通过苗高和地径对材积产生较大的间接遗传控制作用。利用综合指数选择法开展美洲黑杨9个杂交组合的生长与叶片性状联合选择,选出3个速生优质的杂交组合(B106×NL15、S3239×NL15、NL447×SY2),材积遗传增益达26.90%。【结论】美洲黑杨杂交组合子代1年生苗的3个生长性状和5个叶片性状均存在丰富变异,遗传互作显著;苗高和地径对材积的直接作用最大,5个叶片性状对材积也产生较大的间接控制效应。综合指数选择法能有效地选出速生优质杂交组合,材积遗传增益较高,杨树遗传改良效果较好。表8参18。

关键词：林木育种学美洲黑杨苗期性状遗传变异综合评价

美洲黑杨×欧美杨新无性系苗期木材密度的遗传变异

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南京林业大学学报（自然科学版） 2001年第2期25卷 47-50页

作者：张博潘惠新黄敏仁南京林业大学林木遗传和基因工程重点实验室江苏南京210037

利用ＥD-１２０Ｔ电子密度计测定了美洲黑杨（ＰｏｐｕｌｕｓｄｅｌｔｏｉｄｅｓＢａｒｔｒ．ｃｖ．'Ｌｕｘ'（Ｉ－６９／５５））×欧美杨（Ｐ．ｅｕｒａｍｅｒｉｃａｎａｃｖ．Ｉ－４５）Ｆ1 ９１个新无性系的苗期气干材密度... 详细信息

利用ＥD-１２０Ｔ电子密度计测定了美洲黑杨（ＰｏｐｕｌｕｓｄｅｌｔｏｉｄｅｓＢａｒｔｒ．ｃｖ．'Ｌｕｘ'（Ｉ－６９／５５））×欧美杨（Ｐ．ｅｕｒａｍｅｒｉｃａｎａｃｖ．Ｉ－４５）Ｆ1 ９１个新无性系的苗期气干材密度。方差分析结果表明91个无性系的气干材密度存在极显著差异，遗传分析结果表明苗期气干材密度受中等强度的遗传控制。

关键词：杨树木材密度遗传变异美洲黑杨欧美杨无性系苗期

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材性改良研究　Ⅰ．X射线木材密度测定

林业科学 1995年第3期31卷 260-268页

作者：阮锡根潘惠新李火根黄敏仁南京林业大学杨树研究开发中心

利用Ｘ射线衍射仪（Ｄ－ｍａｘ３Ｂ型）改装成直接扫描式Ｘ射线木材密度计，可快速、高效测定水材密度组成，即水材平均密度，平均早材密度，平均晚材密度，最大木材密度，最小木材密度，木材密度梯度和木材密度的变异幅度，为材性改良... 详细信息

利用Ｘ射线衍射仪（Ｄ－ｍａｘ３Ｂ型）改装成直接扫描式Ｘ射线木材密度计，可快速、高效测定水材密度组成，即水材平均密度，平均早材密度，平均晚材密度，最大木材密度，最小木材密度，木材密度梯度和木材密度的变异幅度，为材性改良提供了新手段。本文用Ｘ射线木材密度计测定１７个树种木材密度。

关键词： X射线木材密度计木材密度组成木材性状遗传改良

美洲黑杨无性系木材材性与生长性状遗传相关分析

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中南林业科技大学学报 2021年第5期41卷 74-81页

作者：严艳兵潘惠新南京林业大学林学院江苏南京210037

【目的】通过对美洲黑杨无性系材性性状与生长性状遗传相关性的研究,了解杨树材性性状与生长性状的相关变异规律,为杨树纸浆材材性改良提供科学依据。【方法】以泗洪县陈圩林场11个美洲黑杨无性系11年生对比试验林为材料,通过遗传相关... 详细信息

【目的】通过对美洲黑杨无性系材性性状与生长性状遗传相关性的研究,了解杨树材性性状与生长性状的相关变异规律,为杨树纸浆材材性改良提供科学依据。【方法】以泗洪县陈圩林场11个美洲黑杨无性系11年生对比试验林为材料,通过遗传相关分析、通径分析及典型相关分析等方法,揭示杨树无性系材性性状与生长性状的相关变异规律。【结果】11个美洲黑杨无性系生长性状树高、胸径和材积之间呈极显著正遗传相关。材性性状纤维长和基本密度与纤维长宽比之间呈极显著正遗传相关,纤维宽与纤维长宽比之间遗传相关性不明显,同一纤维性状在幼龄期(第3龄)、过渡期(第6龄)、成熟期(第9龄)之间均表现出极显著遗传相关性。纤维长和纤维宽与生长性状间呈极显著正遗传相关,基本密度与生长性状间呈显著负遗传相关,纤维长宽比与生长性状间无论在表型还是遗传上其相关性不显著。通径分析表明,胸径与纤维宽对材积的直接作用较大,树高与纤维长对材积的间接作用较大,基本密度对材积的直接或间接作用为负,而纤维长宽比对材积的直接或间接作用影响较小。典型相关分析得出,纤维性状与生长性状间相关主要由纤维宽与材积之间相关引起,与通径分析结果一致。【结论】美洲黑杨纤维形态指标在早材第3龄与晚材第9龄间呈极显著正遗传相关(P<0.01),可作为材性早期选择指标。纤维长和纤维宽与生长性状间存在紧密正遗传相关,纤维长宽比与生长性状之间遗传相关不显著。3个生长性状的遗传相关贡献较大(18.47%、20.20%、20.47%),在所有性状相关变异中起较大作用,纤维长宽比的遗传相关贡献最小(7.38%),性状较为稳定。美洲黑杨材积生长量的主要构成因素为树高、胸径、纤维长和纤维宽。

关键词：美洲黑杨材性性状与生长性状遗传相关通径分析

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美洲黑杨无性系木材纤维性状遗传变异

南京林业大学学报（自然科学版） 2020年第2期44卷 67-74页

作者：刘玉鑫颜开义何伟潘惠新南京林业大学林学院江苏南京210037 泗洪县林业科技推广中心江苏宿迁223900

【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... 详细信息

【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R^2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1107.8μm、22.3μm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。

关键词：美洲黑杨木材纤维纤维长度纤维宽度遗传变异无性系

美洲黑杨无性系生长和材性性状遗传变异与选择

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分子植物育种 2023年第1期21卷 243-254页

作者：严艳兵张衡潘惠新南京林业大学林学院南京210037 沭阳县农村农业局宿迁223600

本研究为了解美洲黑杨无性系生长与木材材性性状遗传变异及相关性,以泗洪县陈圩林场11个美洲黑杨无性系为材料,通过方差分析、遗传参数估算和相关分析等方法,分析杨树无性系生长性状与材性性状的遗传变异规律及性状间相关性,并在此基础... 详细信息

本研究为了解美洲黑杨无性系生长与木材材性性状遗传变异及相关性,以泗洪县陈圩林场11个美洲黑杨无性系为材料,通过方差分析、遗传参数估算和相关分析等方法,分析杨树无性系生长性状与材性性状的遗传变异规律及性状间相关性,并在此基础上开展杨树优良无性系生长与材性性状的联合选择。结果发现,生长与材性各性状变异在无性系间存在显著或极显著的差异。树高、胸径和材积性状的遗传力分别为0.735、0.760和0.764,遗传变异系数分别为9.14%、15.40%和32.33%,生长性状的变异主要来源于各无性系遗传基础的差异。基本密度、气干密度、抗弯强度、抗压强度和抗弯弹性模量性状的遗传力分别为0.818、0.708、0.635、0.238和0.320,遗传变异系数分别为6.15%、5.67%、6.30%、3.96%和4.82%,表明前3个材性性状变异主要来源于无性系遗传差异,后2个性状受环境影响较大。相关分析结果表明,美洲黑杨树高、胸径和材积之间正相关极显著;基本密度、抗弯强度和抗压强度等材性指标之间呈显著或极显著正相关;生长性状与材性性状间的相关性不显著。利用综合指数选择法开展了美洲黑杨11个无性系的生长与材性联合选择,选择出2个速生优质无性系,分别为无性系4-45、4-6,材积生长量增益较高(达19.79%),杨树遗传改良效果较好。这些分析结果为杨树新品种选育提供科学依据。

关键词：美洲黑杨无性系生长与材性性状遗传变异综合指数选择

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材性改良研究

林业科学 1998年第1期34卷 73-80页

作者：潘惠新黄敏仁南京林业大学林木遗传与基因工程开放研究实验室

在美洲黑杨×小叶杨新无性系木材密度性状遗传变异及相关分析的基础上，开展木材密度性状幼０成相关及早期选择研究。单性状总平均木材密度最佳早期选择林为５－６年，早期选择为８．７２－９．７１％，早期选择的年效率为１５２．１... 详细信息

在美洲黑杨×小叶杨新无性系木材密度性状遗传变异及相关分析的基础上，开展木材密度性状幼０成相关及早期选择研究。单性状总平均木材密度最佳早期选择林为５－６年，早期选择为８．７２－９．７１％，早期选择的年效率为１５２．１７－１４１．３０％。多性状指数法早期选择的最适林龄为第５年；构建指数的主要性状为总平均木材密度、年轮密度及早材密度等３人木材密度性状；在第５年应用最佳选择指数Ｉ＝２．２７９１ρＣ＋１．

关键词：美洲黑杨小叶杨木材密度性状早期选择无性系