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林龄和造林密度对塞罕坝华北落叶松纸浆林材性影响效应

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中南林业科技大学学报 2024年第3期44卷 75-89页

作者：于嘉俐李帆崔靖亭李岩王利东贾忠奎北京林业大学林学院北京100083 北京林业大学国家林草局油松工程技术研究中心北京100083 河北省塞罕坝机械林场河北围场068466

【目的】探究林龄和造林密度对华北落叶松纸浆林材性的影响,为塞罕坝地区定向培育华北落叶松纸浆人工林提供理论和实践依据。【方法】以3种林龄(15、20、25 a)、3种造林密度(低密度2500株·hm^(-2)、中密度3300株·hm^(-2)、高密度4400... 详细信息

【目的】探究林龄和造林密度对华北落叶松纸浆林材性的影响,为塞罕坝地区定向培育华北落叶松纸浆人工林提供理论和实践依据。【方法】以3种林龄(15、20、25 a)、3种造林密度(低密度2500株·hm^(-2)、中密度3300株·hm^(-2)、高密度4400株·hm^(-2))的华北落叶松人工林为研究对象,采用双因素完全随机区组法研究造林密度对于林木材性的影响。【结果】1)木材基本密度仅在高密度水平下20 a(0.439 g·cm^(-3))和25 a(0.387 g·cm^(-3))林分间差异显著(P材率在高密度时,随着林龄的增加先显著增大后显著减小(P材基本密度的变化规律相似;15 a时,低密度(19%)林分显著小于其他两个林分(P材材质更加致密,不断变小。5)当林龄和造林密度较小时,林木生长速度较快,纤维细胞在横向和纵向方向上迅速且均匀生长、细胞壁较厚,纤维长宽比小、壁腔比大;待林龄和林分密度逐渐增大,纤维细胞横向生长减缓、细胞壁逐渐变薄,纤维长宽比增大(56.40~77.15)、壁腔比变小(0.48~0.25)、综纤维素含量不断减小(73.18%~53.09%),说明此时纤维细胞已经充分伸长。6)酸不溶木素含量在各林分间浮动范围不大(20.98%~29.74%),随着林龄的增长略有增高。1%NaOH抽出物、苯醇抽出物和灰分含量在林龄和造林密度水平上都无明显一致的变化规律。7)单位公顷纸浆产量在各林龄水平下仅在15 a不同造林密度间差异显著,且随着造林密度的增加都呈现出上升的趋势,所有林分中含量最高的为15 a高密度林分(68.47 t·hm^(-2))。低、中密度水平下的林分,林龄越大单位公顷纸浆产量显著增大,而高密度林分在不同林龄间差异不显著。【结论】根据主成分分析法和综合排名初步认为,15 a林分的2500株·hm^(-2)材性最好,可作为塞罕坝地区纸浆材定向培育的选择方向。

关键词：华北落叶松纸浆林造林密度材性林龄

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林龄与林分密度对油松建筑材材性的影响

中南林业科技大学学报 2024年 77-89页

作者：金劲豪阿布都拉·吾麦尔贾忠奎北京林业大学林木资源高效生产全国重点实验室北京林业大学国家林业和草原局油松工程技术研究中心

【目的】探究油松建筑材林龄、密度及林龄密度交互效应对木材材性的影响及相关关系，为油松建筑材林精准培育提供理论参考和技术指导。【方法】选取河北省平泉市国有黄土梁子林场油松人工林为试验材料，开展3种林龄(中龄林（21～30 a）... 详细信息

【目的】探究油松建筑材林龄、密度及林龄密度交互效应对木材材性的影响及相关关系，为油松建筑材林精准培育提供理论参考和技术指导。【方法】选取河北省平泉市国有黄土梁子林场油松人工林为试验材料，开展3种林龄(中龄林（21～30 a）、近熟林（31～40 a）、成熟林（41～60 a）)3种密度的交叉对比试验，分析不同林龄不同密度条件对油松建筑材材性的影响。【结果】1)低密度各林龄木材材性无显著差异。中密度下近熟林全干密度、基本密度分别为0.497、0.435 g/cm3，比中龄林大但无显著差异，比成熟林高15.58%、8.75%（P 性、抗剪强度、顺纹抗压强度分别为56.268 kJ/m2、9.136 MPa、45.671 MPa，比中龄林高37.02%、9.73%、19.00%（P 性模量、冲击韧性、抗剪强度分别为7 398.879 MPa、49.220 kJ/m2、10.866 MPa，比中密度林分高10.45%、19.85%、30.51%（P 性、抗剪强度、各硬度、顺纹抗压强度指标具有极显著影响（P 材综合强度低于110 MPa，属于低强度木材，其余各密度下的中、近、成熟林木材综合强度均处于111～170 MPa之间，属于中强度木材。各密度下的中、近、成熟林强度品质系数均大于215.6 MPa，属于高等级材。与主要建筑用材树种相比，油松属于中等强度之列（Ⅱ级）。5)相关性分析发现油松建筑材气干密度对抗弯弹性模量（r=0.80）与冲击韧性（r=0.83）影响最大，为显著正相关性。【结论】油松的物理力学性质随着林龄的增加先增大后减小，随着密度的增大而减小，且林龄密度对干缩率、冲击韧性、硬度等指标存在交互效应，培育建筑用材林需综合考虑林龄和密度影响因素，油松属于中强度、高等级材，与红松、云杉等主要建筑用材树种相比属于中等强度之列（Ⅱ级），可以作为建筑用材进行加工利用。

关键词：油松建筑材林分密度材性分级

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38年生马尾松种源生长及材性联合分析

南京林业大学学报（自然科学版） 2022年第3期46卷 203-212页

作者：胡兴峰吴帆孙晓波陈厚平殷安政季孔庶南京林业大学林木遗传与生物技术省部共建教育部重点实验室南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 安徽省六安市裕安区国有林木良种场安徽六安237010

【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... 详细信息

【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。

关键词：马尾松种源基本密度管胞微纤丝角材性

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古建筑落叶松木构件自然老化材性变化

土木与环境工程学报(中英文) 2022年

作者：张典故宫博物院

为探究古建筑木构件自然老化材性变化，以距今约350 a的一段古建筑华北落叶松木构件及与其具有相似年轮宽度的落叶松新材为研究对象，加工标准力学试件，测定试件的材性参数（颜色、全干密度、力学性能参数）及无损检测参数（微钻阻力... 详细信息

为探究古建筑木构件自然老化材性变化，以距今约350 a的一段古建筑华北落叶松木构件及与其具有相似年轮宽度的落叶松新材为研究对象，加工标准力学试件，测定试件的材性参数（颜色、全干密度、力学性能参数）及无损检测参数（微钻阻力值、超声波波速），对比分析自然老化木材试件的无损检测参数与材性参数的变化及分布规律，并基于所测得的新旧材两类试件的材性及无损检测参数建立落叶松木材物理力学性能参数的多元回归模型；研究结果表明：所测老化木材试件物理力学参数及无损检测参数均衰减明显，且颜色具有极显著差别；自然老化木材试件各参数变异系数均高于新材试件，但两者均符合正态分布，所建立的落叶松木构件物理力学性能参数的评估模型具有较高评估性能。

关键词：古建筑木构件故宫养心殿自然老化材性衰减

东北温带森林不同材性树种木质部解剖和水力性状

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南京林业大学学报(自然科学版) 2023年

作者：张瑞周正虎王传宽金鹰东北林业大学生态研究中心森林生态系统可持续经营教育部重点实验室

【目的】木质部解剖结构影响树木水分运输效率和抗旱能力，进而影响树木的生长和生存，因此，研究木质部解剖和水力性状有利于阐明树木应对环境变化的响应和适应机制。【方法】本研究选择东北温带森林20种主要树种（11种散孔材、5种环... 详细信息

【目的】木质部解剖结构影响树木水分运输效率和抗旱能力，进而影响树木的生长和生存，因此，研究木质部解剖和水力性状有利于阐明树木应对环境变化的响应和适应机制。【方法】本研究选择东北温带森林20种主要树种（11种散孔材、5种环孔材和4种无孔材）为研究对象，比较不同材性树种茎解剖性状和水力性状的差异，并分析水力性状与解剖性状之间的关系。【结果】不同材性树种的解剖性状（导管（管胞）平均直径、最大导管（管胞）直径、导管（管胞）密度、平均导管（管胞）面积、管腔面积占比）和水力性状（理论导水率、水力直径、导管（管胞）机械强度、胡伯尔值）均差异显著（P材树种理论导水率显著高于散孔材和无孔材（P材树种管胞机械强度显著高于散孔材和环孔材树种的导管机械强度（P性状均呈显著相关关系（P材面积/叶面积）与其他解剖性状均显著相关（P材密度与所有解剖性状（导管长度除外）的关系均不显著。【结论】木材密度不能指示东北温带森林树木的水力结构，树木茎导水能力依赖于木质部解剖结构和树木水分供需平衡关系。

关键词：木质部解剖理论导水率木材密度胡伯尔值材性

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早期采脂对马尾松生长和材性的影响

中南林业科技大学学报 2022年第10期42卷 39-45页

作者：徐慧兰唐生森韦兵览韦树捌杨章旗广西壮族自治区林业科学研究院广西南宁530002 广西环江毛南族自治县华山林场广西环江547100

【目的】研究早期采脂对马尾松生长和材性的影响,并为马尾松两用林的经营和规范生产提供科学依据,丰富其培育技术体系。【方法】以广西华山林场马尾松为研究对象,通过对比不同采脂处理结果,分析早期采脂对马尾松生长、年轮宽度、晚材率... 详细信息

【目的】研究早期采脂对马尾松生长和材性的影响,并为马尾松两用林的经营和规范生产提供科学依据,丰富其培育技术体系。【方法】以广西华山林场马尾松为研究对象,通过对比不同采脂处理结果,分析早期采脂对马尾松生长、年轮宽度、晚材率、木材基本密度和径向变化规律的影响。【结果】早期采脂对马尾松胸径生长有一定负面影响,但与未采脂未达到差异显著水平。18径级以上立木起始采脂后胸径的连年生长量无一负增长,16径级以下立木连续5 a采脂负增长占32.1%,连续4 a采脂负增长占23.3%。直到15 a树龄,马尾松的平均年轮宽度始终保持在2 mm以上,马尾松的平均晚材率均未超过50%,即马尾松尚处于生长旺盛阶段。起始采脂后采脂反面马尾松年轮宽度变大,晚材率降低,显示很强的自身恢复势。采脂降低马尾松的木材基本密度,与未采脂未达到差异显著水平,仅表现出密度径向增长势的降低。与相同采脂处理湿地松的比较显示,2种松树生长和材性受采脂影响均有限,连年生长量的斜率差异明显,但都遵循胸径越大,连年生长量越大,胸径越小负增长越多的规律。【结论】马尾松早期采脂控制采脂强度(40%以下),选择18径级以上立木,可有效降低采脂对生长和材性影响,并有效控制胸径变小和材性降低带来的收益损失,提高马尾松两用商品林经济效益。早期采脂对湿地松的生长和材性影响大于马尾松。在合理采脂的前提下,2种松树采脂后的自身恢复势大于采脂导致的胸径损失。

关键词：马尾松采脂生长材性

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华木莲木材构造及材性研究

华木莲木材构造及材性研究

作者：邓有香南京林业大学

学位级别：硕士

华木莲作为木莲属中唯一的落叶树种,其木材生长速率高,胸径年均生长量约1.2cm。本文对3株江西省奉新县人工培植(14～15)年生的华木莲(Manglietia decidua Z.X.Yu et Q.Y.Zheng)树木的生长特性和木材构造进行了研究,对物理力学性质进行... 详细信息

华木莲作为木莲属中唯一的落叶树种,其木材生长速率高,胸径年均生长量约1.2cm。本文对3株江西省奉新县人工培植(14～15)年生的华木莲(Manglietia decidua Z.X.Yu et Q.Y.Zheng)树木的生长特性和木材构造进行了研究,对物理力学性质进行了测定。并用数理统计方法,对材性进行了系统研究,还将其材性与我国树种灰木莲木材进行的比较,得出华木莲木材材构造及材性的变化规律,通过本文的分析和研究主要得出以下的结论:(1)华木莲木材生长轮宽度适中,平均值为5.09mm,该结果表明华木莲的生长速度较高,通过研究得出生长轮宽度在a=0.05水平上株间差异不显著。(2)华木莲木材纤维平均长度为1556μm,平均宽度为29.52μm,平均双壁厚为5.94μm;长宽比为53.0、壁腔比为0.26、腔径比为0.80。在a=0.05水平上,华木莲木材纤维长度、长宽比株间具有显著差异,但纤维宽度、双壁厚、壁腔比和腔径比株间差异不显著。(3)华木莲木材导管平均长度为859.15μm,平均宽度为80.88μm,平均长宽比为10.64。在a=0.05水平上,导管长度、宽度和长宽比株间均没有显著差异。(4)华木莲木材基本密度平均值为0.38 g/cm,气干密度平均值为0.47 g/cm和绝干密度平均值为0.45 g/cm。在a=0.05水平上,华木莲的基本密度、气干密度和绝干密度上株间差异不显著。(5)华木莲木材在弦向、径向、体积上的绝干干缩率平均值分别为7.82%、4.91%、12.45%;气干干缩率平均值分别为4.36%、2.70%、7.24%;体积干缩系数为0.454;绝干差异干缩和气干差异干缩的结果表明,华木莲木材的差异干缩相对较小,木材干缩湿胀较均匀,不易引起木材翘曲变形。具体平均值分别为1.67和1.175。(6)华木莲绝干材经吸湿后至气干尺寸稳定状态,此时的弦向、径向、体积湿胀率平均值分别为4.27%、2.34%、7.04%;华木莲绝干材经吸水后至尺寸稳定状态,对应的弦向、径向、体积湿胀率三个指标的均值分别为8.50%、5.14%和14.73%。(7)测定和计算结果表明,华木莲木材顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、冲击韧性平均值分别为43.39Mpa、75.16Mpa、8.21Gpa、40.89 KJ/m。(8)华木莲木材综合强度值在83.4～132.4Mpa范围内,为低等偏上材,综合品质系数大于2156×10Pa,是高等材(轻质高强的木材)

关键词：华木莲材性解剖特征物理力学性质

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马尾松半同胞家系材性遗传变异规律研究

马尾松半同胞家系材性遗传变异规律研究

作者：朱永婷广西师范大学

学位级别：硕士

马尾松(Pinus massoniana Lamb.)是我国重要用材林树种,通过研究马尾松半同胞家系的材性遗传变异规律,可以更加有针对性地进行以提高木材品质为目标的优良家系选择与人工林培育,同时使用针刺仪进行木材基本密度的间接测定,可以有效提高... 详细信息

马尾松(Pinus massoniana Lamb.)是我国重要用材林树种,通过研究马尾松半同胞家系的材性遗传变异规律,可以更加有针对性地进行以提高木材品质为目标的优良家系选择与人工林培育,同时使用针刺仪进行木材基本密度的间接测定,可以有效提高研究效率并降低实验成本。本文以选自古蓬、桐棉及容县3个优良种源的27a生马尾松半同胞家系及其亲本无性系为材料,对半同胞家系的材性性状进行分析测定,据此评价优良子代家系、分析采脂处理对木材基本密度影响并对木材阻力值和木材基本密度进行关联分析;对亲本无性系材性性状进行测定,对种源间子代与亲本进行遗传变异研究。主要研究成果如下:(1)马尾松半同胞家系的树高、胸径、材积、木材基本密度在家系间差异显著,遗传力分别为0.358、0.273、0.310和0.350,均属于中等遗传力,在家系间遗传变异丰富。材性性状随年龄增长逐渐趋于稳定且树龄越大木材品质越好,20a后木材基本密度在家系水平上差异不显著。93个半同胞家系中132和179这2个家系在具有生长优势的同时能保证木材品质不下降。(2)早材管胞长度在家系水平上变幅为3340.3～4125.9μm,晚材管胞长度变幅为3515.2～4801.6μm。早材管胞长度与晚材管胞长度、早材管胞宽度均呈极显著正相关,与早材管胞壁厚、晚材管胞壁厚呈显著正相关,进行家系选择时可作为木材管胞形态中的主要选择指标,同时其与树龄、晚材率呈极显著正相关,与木材密度呈极显著负相关。(3)种源对无性系与半同胞家系的重复力和遗传力分别为0.907和0.682,木材基本密度受种源遗传控制,但对半同胞家系的影响低于亲本。在材性表现上,古蓬种源>容县种源>桐棉种源。不同种源间的半同胞家系相较无性系差异更小。93个家系中有28个半同胞家系及亲本均高于各自群体水平上的木材基本密度均值。(4)受松脂堆积影响,经过采脂处理的木材基本密度高于未采脂处理,自髓心至割面影响逐渐增大,11～15年轮段时,影响开始出现,采脂处理与未采脂处理木材密度出现明显差异。割面处受影响最大,采脂处理木材密度为未采脂处理的1.46倍。(5)木材基本密度(W)与木材阻力原值(A)表型相关系数0.708,通过建立回归方程(2(9)=0.33632+0.00635×,可以用于估算木材基本密度。木材阻力值的遗传力估算值为0.462,高于木材基本密度,在遗传改良上具有较高可靠性与应用价值。

关键词：马尾松材性遗传变异子代测定林

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欧洲黑杨基因资源材性关联基因的SNP分析

遗传 2008年第6期30卷 795-800页

作者：丁明明黄秦军苏晓华国家林业局国有林场和林木种苗工作总站北京100714 中国林业科学研究院林业研究所国家林业局林木培育重点实验室北京100091

以115个欧洲黑杨(Populus nigra L.)无性系为材料,利用TaqMan技术分析了欧洲黑杨基因资源参与木质素和纤维素合成的酶(4CL、PAL和CesA2)的单核苷酸多态性,并对分型的SNPs与木材材性性状(物理性状:基本密度、纤维长、纤维宽、微纤丝角;... 详细信息

以115个欧洲黑杨(Populus nigra L.)无性系为材料,利用TaqMan技术分析了欧洲黑杨基因资源参与木质素和纤维素合成的酶(4CL、PAL和CesA2)的单核苷酸多态性,并对分型的SNPs与木材材性性状(物理性状:基本密度、纤维长、纤维宽、微纤丝角;化学性状:木质素含量、纤维素含量、α纤维素含量等)进行了相关分析。结果如下:(1)在对4CL、PAL和CesA2等3个基因进行检测时,共获得27个SNPs标记,对其中转换(A-G,C-T)有17个位点,颠换(A-C,G-C,G-T,A-T等)有10个位点;(2)对其中的3个SNPs进行了分型,分别记作SNP1、SNP2和SNP3;(2)对已经分型SNPs位点与材性性状进行方差分析,结果显示,3个SNPs中只有SNP1与4年生欧洲黑杨综纤维素含量显著相关,表现为负效应,贡献率为11.11%;(3)对欧洲黑杨4CL基因的SNP1标记的不同基因型所对应的材性性状进行方差分析,结果显示基因型为CC和CT的欧洲黑杨相对于基因型为TT的欧洲黑杨有较高的纤维素含量。

关键词：欧洲黑杨材性单核苷酸多态性