大花序桉心边材的径向和轴向的变异

  目的   探究大花序桉心材与边材在树龄、横截面去皮直径和树高,即径向和轴向的变异规律,明确大花序桉心材发育过程中心、边材量的变化趋势,继而为培育大径级大花序桉以及木材高效利用提供科学依据。   方法   以广西东门林场5年、17年、29年、35年生的大花序桉为研究对象,测定其东、西、南、北4个方向的横截面去皮直径、去皮半径、心材半径、边材宽度,并拟合心、边材量与树龄、横截面去皮直径、树高之间的回归方程,研究大花序桉心、边材量轴向和径向的变异规律。   结果   心材半径和心材面积随着树龄的增加而增大,而边材宽度仅在5 ~ 29年之间变化较大,边材面积随树龄的变化不明显。在不同树龄间边材面积差异不显著（P > 0.05）,心材半径、心材面积和边材宽度均存在显著差异（P < 0.05）。横截面心材量随着横截面去皮直径的增加而增加,但横截面边材量与横截面去皮直径相关性较弱。当横截面去皮直径约为4.66 cm时,大花序桉开始形成心材,之后树干横截面去皮直径每生长1 cm,心材半径就增加约0.52 cm。各树龄大花序桉心材半径、心材面积和边材面积都随着树高的增加而减小,在树木基部最大,接近树梢处明显减小,边材宽度在树高为1.0 ~ 5.3 m时有一定的波动,在树高5.3 m以上相对恒定。   结论   心材量与树龄、横截面去皮直径呈显著的正相关关系,与树高呈负相关关系。研究认为35年生大花序桉仍具有较大的生长潜力,可进一步培育大径级大花序桉。      

不同水分处理下几种柽柳属植物幼株木质部栓塞及其解剖结构特征

本研究借助木质部导水率及栓塞测量系统,分别对多枝柽柳、刚毛柽柳和紫杆柽柳扦插幼株的木质部水力特性对不同土壤水分处理的响应进行分析。以光学、扫描电子显微镜技术,对各柽柳幼株茎和根(2.5 mmd < 4 mm)木质部导管、纹孔解剖特征进行测量观察;对木质部导水效率与其解剖特征之间的关系进行讨论。结果表明:1)各柽柳植物幼株茎木质部自然栓塞度(PLC值,%)与土壤质量含水率之间有显著负相关关系(r=-0.796, P=0.01),即随着土壤含水率的下降,其木质部PLC值增大,导水率均有降低;水分条件充足的情况下,各柽柳植物茎木质部PLC值仍然较高(33%~52%),其中刚毛柽柳的PLC值(33%)显著低于其他2种柽柳(P < 0.05),但随着干旱胁迫程度的加剧其PLC值显著提高(P < 0.05);严重干旱胁迫处理下,紫杆柽柳茎的PLC值达到84%,明显高于多枝柽柳和刚毛柽柳(P < 0.05);3种柽柳植物幼株茎木质部栓塞对土壤干旱处理的敏感程度依次为紫杆柽柳、刚毛柽柳、多枝柽柳。2)各柽柳植物幼株茎、根木质部导管及纹孔数量特征之间有不同程度的体内和种间差异性(P < 0.05),而其纹孔膜结构上没有明显的差异,纹孔膜上未见微孔。3)各柽柳植物幼株木质部K_s(max)值与导管水力直径(D_h),导管表面积(V_a)之间具有显著正相关关系(r=0.848, P=0.033; r=0.814, P=0.049),而与单导管指数(V_s)之间有极显著负相关关系(r=-0.925, P=0.008)。4)紫杆柽柳茎具有导管直径大、导管连接度高、导水率和自然栓塞度高等抗栓塞能力较低植物的木质部特征,但它同时具窄纹孔口等抗栓塞能力强植物的某些解剖特征。研究结果为柽柳属植物抗旱性能或生态适应机理的研究提供新的基础数据。      

黄藤发育过程中主要解剖特征的变异

以黄藤为研究对象,采用生物解剖学方法,系统分析了维管束、后生木质部大导管及纤维形态特征等主要解剖特征及其与生长发育规律之间的关系。结果表明:随着轴向高度增加,维管束比量先升后降,导管分子长度和长宽比先降后升;维管束长短径、纤维双壁厚、壁腔比、管直径和形状因子逐渐减小;维管束密度、纤维腔径和导管分子密度呈增加的变化趋势。径向由藤芯到藤皮维管束比量和密度、纤维长度、长宽比和壁腔比、导管密度逐渐增大;维管束长径和短径、纤维腔径、导管分子直径、形状因子逐渐减小。维管束比量、长径、短径、形状因子和密度分别为40.2%、468.933μm、333.838μm、0.722和5.76个.mm-2,纤维长度、直径(宽度)、腔径、双壁厚、长宽比和壁腔比分别为990.476μm、12.041μm、6.350μm、5.691μm、86.23和1.05。导管分子长度、直径、长宽比、形状因子和密度分别为1 621.796μm、187.172μm、9.207、0.877和5.65个.mm-2。     

短枝型富士苹果枝条导管分子特征参数及其与树体生长的关系

为探索短枝型富士矮生机制,以普通型品种富士冠军、昌红,短枝型品种礼泉短枝、天红2号为试材,连续2 a对树体大小、枝类组成进行调查,并在光学显微镜下观察普通型和短枝型品种1年生枝条导管分子的形态、大小及解剖结构,并对最大导水率进行比较.结果表明:短枝型品种在树高、干周、外围新梢长度、枝展等方面小于普通型品种,短枝比高于普通型品种;与普通型品种相比,短枝型品种导管分子长度短、直径小、端壁倾斜角大,导管密度、管腔直径、管腔面积、管腔总面积占木质部比例小,最大导水率小于普通型品种.表明短枝型品种导管分子短而狭窄,管腔总面积占木质部比例少,这种结构限制了水分和养分的运输,从而使短枝型品种表现出矮生的特性.     

鸡公山国家级自然保护区散孔材、环孔材树种木质部结构和功能的关系

  目的  木质部解剖结构是植物水力功能和水分利用策略的基础。散孔材和环孔材的导管分布和形态存在显著差异,对2种材性树种木质部解剖结构和水力功能的关系进行比较,有助于理解不同材性树种的水分适应机制。  方法  选取河南省信阳市鸡公山自然保护区中的3个散孔材树种(枫香Liquidambar formosana、旱柳Salix matsudana、深山含笑Michelia maudiae)和3个环孔材树种(槲树Quercus dentata、楝Melia azedarach、野核桃Juglans cathayensis),研究2种材性树种的枝水力功能(比导率和栓塞抗性)和解剖结构的关系。  结果  3个环孔材树种比导率更大,3个散孔材树种栓塞抗性更强;在物种水平上,只有散孔材树种深山含笑比导率和栓塞抗性呈显著负相关(P＜0.05),存在水力效率-安全权衡。3种散孔材树种相较于3种环孔材树种具有更大的导管密度、导管壁厚度跨度比和更小的导管直径、导管壁厚度。  结论  环孔材树种倾向于通过增大导管直径显著提高其输水效率,从而避免水势下降、降低潜在栓塞风险。散孔材树种木质部结构中的导管壁厚度和导管壁厚度跨度比对植物水分传输功能具有重要影响。图5表1参32     

胡桃、野核桃和胡桃楸木材解剖特征比较

对胡桃(Juglans.regia)、野核桃(J.cathayensis)和胡桃楸(J.mandshurica)的木材微观结构进行电镜观察,比较3个树种木材微观解剖特征,并探究树种间的亲缘关系。结果表明:3种木材微观特征较为相似,均为圆柱状导管分子、卵圆形或圆形小管孔、单管孔及少数复管孔组合、互列管间纹孔、离管带状轴向薄壁组织、同型单列及多列木射线。微观结构差异主要体现在:野核桃属环孔材,胡桃与胡桃楸属半环孔材。胡桃与胡桃楸在导管腔径和壁厚、早材木纤维腔径和壁厚、晚材木纤维腔径和腔径比6个性状间存在极显著差异,在早材管孔密度、双列木射线高度、早材宽度和晚材率4个性状间存在显著差异。聚类分析可知,胡桃楸和野核桃首先相聚,亲缘关系较近。     

福建特有树种闽西青冈木材解剖特征分析

借助连续变倍体视显微镜、生物数码显微镜和扫描电镜观察福建特有阔叶树种闽西青冈木材的宏观构造、微观构造特征，并测定分析木材解剖特征的36个定量指标。结果表明，闽西青冈心边材区别略明显，散孔材，单管孔，管孔呈溪流状径向排列，导管内含侵填体，单穿孔，管间纹孔互列；导管组织比量平均为10.60%，导管密度均值为6.67个/mm²，管孔弦向直径平均为138.51 μm，导管分子壁腔比平均为0.097，导管分子长宽比平均为3.74，导管分子实质率平均为15.92%。闽西青冈木材纤维状管胞壁上具缘纹孔形小、数少，木纤维组织比量平均为49.85%，木纤维平均长度为1 249.63 μm，平均长宽比为66.74，壁腔比为3.52，实质率为85.61%。轴向薄壁组织发达，多数为星散-聚合状，少数为离管带状，排列不规整，宽1～4细胞；轴向薄壁组织比量为8.41%。木射线非叠生，同形单列及多列，稀异Ⅲ形，主由横卧细胞组成，直立和方形细胞偶见；单列木射线高3～19细胞，宽木射线多数夹杂着木纤维等其他轴向分子，高许多细胞，往往超出切片范围；木射线组织比量为31.14%。结晶细胞主要出现在聚合木射线中，少见结晶细胞链；导管-木射线间纹孔式主要为刻痕状，少数大圆形；具有环管管胞；胞间道缺如。     

短枝型苹果枝条组织解剖显微构造研究

通过对短枝型苹果和普通型苹果成熟的一年生枝条横断面组织解剖的显微构造研究,首次获得,短枝型苹果枝条皮层厚度占枝断面直径的百分率较普通型苹果明显高,而木质部则显著小;短枝型苹果枝断面木质部导管分子密度,导管分子管孔直径明显小于普通型品种;短枝型苹果枝断面射线薄壁细胞层次,射线条数均较普通型苹果多而且较宽。试验结果显示短枝型苹果枝条组织和细胞的特征性结构是短枝型品种营养生长弱,枝条节间短、不徒长、易成花、树体矮化、早结果的解剖学原因。     

盐分胁迫对2种杨树次生木质部导管特征的影响

该文对在我国西北地区正常和盐分胁迫条件下生长的俄罗斯杨、胡杨2种杨树2~4a生木质部进行解剖。测量了次生木质部导管的10种特征指标,包括:纤维的平均长度、平均直径、平均密度、平均双壁厚、径级以及导管的平均直径、水力直径、导管密度、单导管壁厚度、导管径级。结果表明:(1)盐分胁迫条件下2种杨树平均导管直径、水力直径减小,导管密度、单导管壁厚度和双导管壁间厚度增大,导致输水效率减小。(2)正常生长的胡杨比俄罗斯杨窄小导管百分比数要大,而大导管却明显减少,安全性高,因而盐碱胁迫环境下俄罗斯杨大导管易栓塞,植株容易黄化、枯死。     

枣树不同部位的木质部水分输导组织特征

以壶瓶枣为研究对象,通过比较枣树不同部位的木质部导管直径、导管密度、比导水率和栓塞脆弱性指数,分析不同部位的导管特征及与水分输导效率和安全性之间的关系,研究枣树水分输导组织结构和导水功能对树体不同部位水分状况差异的响应和适应策略。结果表明,主干的导管直径最大,为(43.10±16.01)μm,枣股导管直径最小,为(14.41±4.48)μm;主干导管密度最小,为(79.52±16.90)个/mm~2,枣股导管密度最大,为(292.57±53.21)个/mm~2;随着与主干距离的增加,导管直径降低,但导管密度呈增加趋势,比导水率逐渐降低,栓塞脆弱性指数降低;不同部位的比导水率和栓塞脆弱性不同,距离主干近的部位水分输导能力强,优先保证水分输导效率,而距离树干较远部位对水分输导效率要求低,但水势变化大,优先保证水分输导的安全性,其是枣树对环境条件的水力适应表现,有利于兼顾水分输导效率和安全性。     

木材微观构造与拉伸断裂的关系

利用环境扫描电子显微镜(ESEM)结合微力学拉伸装置,对木材受微力学拉伸时的断裂过程进行实时监测,通过对断裂影像和应力曲线的分析,得出了导管、纺锤形木射线、早晚材边界、木纤维、管胞、木射线、及细胞壁上的纹孔与木材拉伸断裂的关系。导管、纺锤形木射线和早晚材边界对裂纹扩展起到阻挡的作用,在轴向力作用下木射线的破坏主要是胞间层的撕裂,纹孔常常保持完整的形态,裂纹顺着纹孔边缘扩展。     

湿地松种源生长量、材性的变异与优良种源综合选择

对湖北省荆州市林业科学研究所湿地松种源试验林的生长量及材性进行了研究，结果表明：湿地松种源间的树高、胸径、材积等生长量因子以及晚材率和木材基本密度均存在着显著差异，且具有中等程度的广义遗传力。基本密度径向变异模式以及递增为主，年轮段基本密度呈正态分布。木材密度早晚期相关性随树龄增大而增加，用5年生木材密度能可靠地预测12年生木材密度。各种源生长量因子与木材基本密度相关性有正有负，相关性大小与种源有关。木材密度与晚材率的正相关显著。生长量、木材密度与原产地地理、气候因子相关不显著；晚材率与纬度正相关，与年均温负相关显著。综合评估表明S1，S3、S20为较优种源。     

亚热带常绿阔叶林常见树种木质部密度与生长速率的种内种间变异研究

测定了亚热带常绿阔叶林的13种常见乔木树种的木质部密度、胸径生长速率和树高、冠幅等形态指标,探讨种内种间水平上各性状的变异程度,以及在物种和个体水平上各性状与生长速率的相关性.结果表明:(1)木质部密度与生长速率种内变异大于种间变异;(2)在种间水平上树高、胸径、冠幅以及木质部密度与生长速率显著相关,水平木质部密度与生长速率显著负相关,仅分别有2个树种的树高和胸径与生长速率显著相关,冠幅在个体水平上与生长速率没有显著相关性;(3)在种内、种间水平上木质部密度与生长速率均有显著相关性,且两者的相关性不受个体大小的影响.     

楸树无性系叶绿素荧光及生长特性变异研究

对29个楸树无性系的生长性状（树高、地径、胸径、节间距）、叶片性状（叶片长度、宽度、叶柄长度、叶面积、鲜比叶质量、干比叶质量）和叶绿素荧光参数（Fv/Fm）等11个指标进行测定。结果表明:Fv/Fm的日变化曲线呈“V”字型,体现了楸树无性系光能利用率的变化和叶片在高光强下的自我保护机制;29个楸树无性系树高、地径、胸径的平均值分别为4.58 m、50.98 cm、39.31 cm,叶片鲜比叶质量和干比叶质量平均值分别为0.042 和0.014 g/cm2,Fv/Fm平均值为0.836。叶片长度、宽度和叶柄长度平均值均大于20.00 cm,表明楸树无性系叶片较大。方差分析结果表明:各指标差异极显著,其中7个指标表型变异系数大于10%,遗传变异系数与表型变异系数接近;10个指标重复力超过0.800,表明楸树无性系各指标受较强的遗传因素控制。相关分析表明:无性系各生长指标存在显著相关性。主成分分析结果显示:11个性状前3个主成分累积贡献率为71.23%;第1主成分Y1贡献率最高（35.92%）,主要包括树高、地径、胸径等生长量指标,第2主成分Y2主要为比叶质量和Fv/Fm等指标;第3主成分Y3则主要代表叶片长度、叶片宽度等叶片性状。利用综合评价法对无性系进行综合评价,当入选率为20%,无性系2-2、008-1、2-8、9-1、1-1和4001入选,这6个无性系的树高和胸径的遗传增益分别为11.23%和9.58%。楸树无性系间生物量各指标与叶绿素荧光参数差异显著,为进一步研究提供基础。      

杉科植物枝/根木质部水分运输功能、机械强度与解剖结构的关系

  目的  研究湿润地区杉科Taxodiaceae北美红杉Sequoia sempervirens、落羽杉Taxodium distichum、池杉T. distichum var. imbricatum木质部水分运输、解剖结构和机械强度的定量关系,探讨木质部解剖结构与功能在器官和物种水平的权衡。  方法  以浙江省天目山北美红杉、落羽杉、池杉为研究对象,用空气注入法测量3种植物枝/根的比导率(K_s)和栓塞抗性(P₅₀),测量管胞壁厚度(T_t)、纹孔膜面积(A_pm)、纹孔口面积(A_pa)、纹孔膜直径(P_d)、纹孔口直径(A_d)、水力直径(D_h)、管胞密度(N_t)、纹孔开口比(R_ap)、纹孔密度(N_pm)等指标与水分运输有关的解剖结构,以及木质部密度(D_w)、厚度跨度比(T_tob)等与机械强度相关的指标,同时分析了水力功能与结构的关系。  结果  3种植物根的输水效率高于枝,栓塞抗性低于枝;北美红杉枝和根、落羽杉根以及池杉枝和根的K_s与P₅₀均为正相关,落羽杉枝的K_s与P₅₀有微弱的负相关,差异不显著(R2=0.03,P=0.35),因此,3种植物在种内水平上没有效率-安全权衡;在跨物种间,K_s与P₅₀存在权衡,遵循指数为?2.23的负幂函数关系(R2=0.91,P＜0.001);北美红杉枝的K_s与D_w(R2=0.37,P＜0.01)、K_s与T_tob (R2=0.20,P＜0.01)、P₅₀与T_tob(R2=0.20,P＜0.01)均有显著的负相关关系。  结论  3种植物枝与根的木质部安全性和效率均较低,在种内水平上没有效率-安全权衡,这是因为3种植物对高安全性和高效率的结构需求不同,即效率-安全权衡的结构基础并不存在。图7表1参48     

初植密度对小黑杨人工林生长和材质的影响以及材质评价模型的建立

为研究不同初植密度对林木生长和材质的影响，该文以小黑杨为研究对象，分析了3种初植密度下林木生长特征和木材材质的差异，并建立了基于林木特征因子的材质评价模型.结果表明:初植密度对林木生长的影响不同，随着初植密度的减小，胸径、尖削度、径高比明显增大，枝下高降低，而树高受初植密度影响不大；初植密度对木材材质影响也不同，随着初植密度的减小，抗弯弹性模量(MOE)、抗弯强度(MOR)有降低趋势，而湿心材、边材面积，幼龄材、成熟材面积，以及幼龄材、湿心材比例均明显增大；基本密度不受初植密度的影响.回归分析表明，MOE、MOR、湿心材、幼龄材面积等材质指标可用树木特征因子及初植密度进行较好地预测，而木材密度的预测效果很差      

楸树无性系表型识别特征与遗传变异

对楸树无性系皮孔、叶痕、树皮3个方面进行了研究,结果表明:皮孔密度平均为2.836个/cm2,变幅为1.80～5.24个/cm2,遗传变异系数为28.3%,重复力为0.909。皮孔平均大小为8.50 mm2,变幅为4.91～11.97mm2,遗传变异系数为23.7%,重复力为0.748。楸树无性系皮孔密度、大小的变异系数和重复力均较大,受遗传因素影响较强。皮孔密度和大小、叶痕密度和大小均分为3类:密度(密集型、较密集型、疏散型);大小(大、中、小);树皮分类:开裂型、光滑型;皮孔形状分为:狭长椭圆形、椭圆形、近圆形。相关分析表明,皮孔密度与皮孔长、皮孔宽、皮孔大小、树高、胸径均呈极显著负相关。但皮孔的大小与树高、胸径呈极显著正相关,5 cm2面积上的皮孔总面积与树高、胸径呈负相关。树高、胸径与叶痕面积呈极显著正相关。树高、胸径与叶痕密度呈极显著负相关。皮孔密度对树干的开裂影响较大,皮孔密度大的无性系树干开裂。皮孔密度与叶痕密度呈极显著正相关,与叶痕大小呈显著负相关,即皮孔密度大的无性系叶痕密度也大。楸树无性系的皮孔性状与叶痕性状的变异是一致的。利用皮孔、叶痕、树皮3个表型性状能够简单的识别无性系。     

人工兴安落叶松心边材变异及生长特征1）

在黑龙江省林科院丽林实验林场选取了10块落叶松人工林样地,在样地中伐取优势木、平均木和被压木各1株。树木伐倒后,沿着树干以1m区分段截取圆盘,测量其东西和南北2个方向的带皮直径、去皮直径、总年轮数量、边材年轮数量、边材直径。采用正态分布检验、t检验、非参数检验、方差分析、多重比较、相关分析和回归分析等统计方法,研究落叶松心边材的方位变异、株间变异、林分间变异、沿树干方向的变异以及与树木各变量之间的生长关系。研究结果表明：落叶松心边材的方位变异不显著（ P＞0．05）。心边材存在显著的林分间和株间变异（ P＜0．05）,胸径较好地解释了心边材的株间变异。心材半径、心材面积和边材面积随着树干的增高而递减,而边材宽度在树干基部较大,1 m以上相保持对恒定,在接近树梢处明显减小。心材半径、心材面积、边材宽度和边材面积与形成层年龄和横截面带去皮直径均存在显著的正相关性（ P＜0．0001）。心边材年轮数随形成层年龄的增加而增加,形成层年龄能够解释90％以上心材年轮数的变化,而仅仅能够解释46％边材年轮数的变化。