杂种落叶松F2代自由授粉家系纸浆材遗传变异及多性状联合选择

对17年生7个杂种落叶松自由授粉家系和3个对照子代测定林(共10个处理)的生长和材性性状进行遗传变异分析、相关分析、综合指数评价与选择.结果表明:生长与材性性状家系间、家系内均存在较大的变异,除单位面积管胞数量外,其他性状晚材的变异系数均大于早材;材积、管胞长宽比和树脂道比量变异系数较大(26.2%～85.3%).基本密度、早材微纤丝角、管胞比量变异系数较小(1.4%～8.1%).方差分析表明:处理间综纤维素含量,早、晚材微纤丝角,管胞长宽比,晚材径向直径、胞壁率、壁腔比,管胞比量差异显著;材积、管胞长、弦向直径、早材和晚材单位面积管胞数量差异极显著,家系遗传力为59.3%～92.7%,家系水平的材性改良潜力较大.材积与综纤维素含量成极显著正相关,与早材和晚材微纤丝角、弦向直径、晚材壁腔比和管胞比量成正相关,与管胞长宽比和晚材单位面积管胞数量成负相关;基本密度与材积成微弱的负相关,与综纤维素含量成显著的负相关,与管胞长宽比、早材微纤丝角、晚材单位面积管胞数量成正相关;综纤维素含量与管胞长宽比和晚材单位面积管胞数量成负相关;管胞长宽比与晚材壁腔比成极显著负相关;晚材微纤丝角与管胞比量成显著的正相关.对生长和材性进行综合评价,选出I3,I4,I93个比较理想的多性状指数方程.适合作纸浆林培育的家系为兴7×日77-2、日5×长77-3和日3×兴9.入选率30%时,各性状家系遗传增益分别为:材积34.7%,综纤维素含量7.5%,晚材壁腔比11.0%,晚材胞壁率6.2%,管胞长宽比4.5%,晚材微纤丝角3.2%,管胞比量0.3%.     

长白落叶松纸浆材优良家系多性状联合选择研究

采用胸径木芯与伐倒木取样方法,对24年生长白落叶松优树子代测定林14个处理的生长性状、木芯材质性状、解析木材质性状及其制浆造纸特性进行了研究,结果表明:生长性状、木芯基本密度、木芯管胞性状均存在丰富的变异;家系间生长性状差异极显著;木芯基本密度、木芯管胞性状差异显著,家系遗传力在0.56 0.80之间;解析木基本密度、早材微纤丝角、管胞长度、早材壁腔比、木质素、阿拉伯糖含量、抗张强度、撕裂度等差异极显著,家系遗传力在0.64 0.86之间;晚材率、管胞长宽比、综纤维素含量等差异显著,家系遗传力在0.51 0.61,家系水平的材性改良潜力较大。生长性状与木芯管胞长度呈极显著正相关,与木芯基本密度、管胞长宽比相关不显著;木芯基本密度、管胞长度、管胞宽度以及管胞长宽比与解析木相应性状呈极显著正相关关系,且回归模型较为理想,可以利用胸径木芯各性状值预测其单株值,间接选择和评价纸浆材优良家系。通过生长性状、木芯基本密度和木芯管胞长宽比综合分析选出166、169为优良家系,根据解析木生长、材质以及纸张物理性状选出的优良家系与其结果一致。优良家系材积、木芯基本密度和木芯管胞长宽比的遗传增益(超过对照)分别为48.34%(38.80%)、14.01%(3.63%)和19.89%(6.42%)。     

中山杉和落羽杉木材解剖性质研究

以12年生中山杉和落羽杉胸高处木材为研究对象,利用纤维测定仪测定其管胞长度、宽度,采用图像分析仪测定其管胞壁厚、壁腔比和各种组织比量,利用双因素方差分析方法分析树种因素、距髓心生长轮数对管胞形态和组织比量等特征的影响.中山杉木材的管胞长度、宽度、长宽比均值分别为2 737.84μm、44.84 μm和60.86,落羽杉木材的管胞长度、宽度、长宽比的均值分别为2 698.52 μm、43.44μm和61.51;中山杉木材的早材和晚材管胞弦向壁厚均值分别为5.91 μm和7.57 μm,落羽杉木材的早材和晚材管胞弦向壁厚均值分别为5.89 μm和6.54 μm;中山杉早材和晚材管胞壁腔比均值分别为0.15和0.35,落羽杉的早材和晚材壁腔比均值与中山杉的一致.双因素方差分析的结果表明:除了中山杉晚材的管胞壁厚显著大于落羽杉晚材的管胞壁厚之外,这两个树种其它管胞形态特征、各种组织比量的差异在0.05水平不显著,该结果表明这两种木材的解剖特征很接近;中山杉、落羽杉幼龄木材除了管胞旱材的壁腔比、薄壁细胞组织比量在不同生长轮之间的差异在0.05水平不显著之外,测试的其它特征在不同生长轮之间的差异在0.05水平具有显著性.中山杉、落羽杉木材的解剖特征的径向变异具有相同的规律:管胞长度、管胞宽度、弦向壁厚、管胞组织比量从髓心向树皮都有逐渐增加的趋势,而射线组织比量从髓心向树皮有逐渐降低的趋势,薄壁细胞比量较小,径向变异也较小、没有明显的规律.     

陈山红心杉材性变异及其基因资源利用的研究

比较分析了安福种源（陈山红心杉）同全国公选5个优良杉木种源（广西融水，贵州锦屏，湖南会同，福建建瓯，江西铜鼓）的木材材性，得出：在木材的纤维长度，晚材率，基本密度三方面，陈山红心杉与其它5个优良种源无差异，材性优良，木材的红心比率在6个种源间差异显著，其中以陈山红心杉心比率最大，红心比率变异系数最小，研究了陈山红心杉材性遗传变异规律，认为安福陈山红心杉引种外地不会导致材性变异，可在杉木主要区推广应用，此外，在陈山红心杉基因资源利用上，开展了应用研究和探讨。     

桤木优良造纸材改良潜力研究

对桤木优树树高、胸径、材积、单株纤维量、纤维长、纤维长宽比、纤维含量、木材密度的变异规律和各性状间的相关关系进行了研究。结果表明:性状变异系数规律是生长性状大于材性性状;各性状间没有显著相关,各性状可独立改良;材积、纤维含量、木材密度对单株纤维量的贡献率分别为67.47%、17.02%、15.51%;各性状的改良潜力是:材积可达1倍以上,胸径48%,树高18%,木材密度可提高10%以上,纤维含量可提高4%以上,纤维长度、长宽比分别可提高7%、12%以上,生长与材性联合改良的效益在30%以上。     

柳杉全同胞家系生长和材性的遗传变异及优良家系选择

研究林木家系间生长性状和材性性状遗传变异情况,并从中挑选优良家系,为林木生长及材性改良提供科学依据。以福建霞浦国有林场40个柳杉全同胞家系子代为研究对象,分析其生长性状(树高、胸径和材积)和材性性状(比重、心材率、偏心率、树皮率、管胞长度、管胞宽度和管胞长宽比)遗传变异特点。结果表明:1)柳杉不同家系间树高、胸径、树皮率、管胞长度、管胞宽度和管胞长宽比均达到了差异极显著水平,比重、材积性状达到显著差异水平,而木材心材率和偏心率则差异不显著;2)比重、材积、偏心率、树皮率、树高、胸径、管胞长度、管胞宽度、管胞长宽比均受到中等及中等以上遗传力控制;3)柳杉树高与胸径、材积存在极显著正相关;胸径与材积、管胞长度、管胞长宽比存在显著水平正相关,材积与管胞长度、管胞长宽比也存在极显著正相关;4)以胸径和比重作为简单指数选择法的选择性状,计算出各家系选择指数值I值,按10%入选率,选出I值最高的4个家系,分别是34#(7-3)、3#(6-2)、2#(7-5)和20#(20-10)。这些结论可为柳杉生长及材性改良提供科学参考。     

人工林马尾松木材性质的变异

本文研究了广西人工林马尾松木材性质的变异及幼龄材与成熟材的差异。结果表明 ,幼龄材与成熟材的分界年龄在 14　 16a ,解剖性质在径向上的变异规律为 :射线比量、树脂道比量、胞壁率、胞腔直径、胞壁厚、管胞长度、管胞宽度和晚材壁腔比是自髓心向外呈递增趋势 ,管胞比量和晚材率为递减趋势 ,早材壁腔比和早材腔径比则近似于一条直线。方差分析结果表明 :树脂道比量、胞壁率、胞壁厚、管胞长度和管胞宽度 ,幼龄材与成熟材差异达显著或极显著水平。 5项木材物理力学性质均为成熟材高于幼龄材 ,且均达差异显著水平。木材性质间的相关分析表明 :木材基本密度与管胞长度、管胞宽度、射线比量、树脂道比量、胞壁率呈显著的正相关关系 ,木材气干密度与抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度也呈显著的正相关关系     

杉木木材基本密度变异的研究

利用设置在分布区北缘江苏宁镇丘陵（句容、江宁）的各种试验测定林所收集的２４个种源、５０个江苏当地种源优树半同胞子代、１７个产地间杂交组合子代４９０株平均木选择材料,以及融水种源山洼、山谷、山坡３种栽植立地,３０００、４９５０、６０００株·ｈｍ－２３种栽植密度,以及６、８、１０、１５、１８ａ等５个年龄组林分２７５株样木材料研究杉木木材的基本密度变异规律。结果表明,杉木全分布区试验不同种源,江苏种源优树自由受粉子代家系,江苏江宁×四川德昌种源产地杂交组合子代间有显著的遗传变异（依次为：Ｆ＝６．７１＊＊＞Ｆ０．０１＝２．４０;Ｆ＝３．８７＊＊＞Ｆ０．０１＝２．１９;Ｆ＝２．６３＊＞Ｆ０．０５＝２．３６）,具有选择改良潜力。栽植立地对融水种源幼龄材基本密度没有明显影响;林龄与栽植密度是引起木材基本密度变异的重要因素。供试测定材料基本密度与材积生长没有统计置信的负相关关系,性状间影响弱。杉木材性改良及生长与材性联合改良,可按“生长（材积）、材性（基本密度）两阶段独立选择法”进行改良。     

火炬松不同种源纸浆材材性的变异

1983年火炬松31个种源引种栽培在浙江富阳中国林业科学研究院亚热带林业研究所实验林场,研究表明该批种源间10年生树木生长量和纸浆材材性因子如晚材率、管胞形态特征值(管胞长度、宽度、腔径、壁厚、长宽比、腔径比、壁腔比)、管胞S2层微纤丝角和木材基本密度存在着显著差异,木材主要化学成分中纤维素和木素含量种源间存在着显著差异,而戊聚糖和苯醇浸提物含量种源间差异不显著.这些材性特征除了木材化学性状因子外,均受中等以上程度遗传控制.木材纤维素、木素、戊聚糖和苯醇浸提物含量的广义遗传力分别为0.088、0.003、0.340和0.307,其余性状广义遗传力均大于0.50.引种地栽培环境对木材性状有显著影响.种源原产地纬度与树木生长量、管胞宽度、管胞直径和管胞微纤丝角呈负相关,与晚材率、木材密度呈正相关.31个种源树木胸高直径与管胞长宽比、管胞壁腔比、木材密度呈显著负相关,与管胞宽度、管胞直径、管胞腔径比呈正相关.     

矮生杉木解剖构造研究

借助光学显微镜和计算机显微图像分析系统,对矮生杉木的解剖性质进行了研究,其主要特征:①矮生杉木生长轮明显,早晚材缓变;管胞壁上的具缘纹孔单列;轴向薄壁组织量多,星散状排列;木射线高有3～12个细胞,多数为3～7个细胞;射线薄壁细胞与早材管胞间的交叉场为杉木型,多2～4个.②矮生杉木第2年轮单位面积的管胞数量平均值为4 047个/mm2,径向层数平均值为118层/轮.③矮生杉木管胞长度平均值为1 560.5μm,管胞宽度平均值为20.06μm,管胞双壁厚平均值为3.602μm,管胞壁腔比平均值为0.21,管胞长宽比平均值为69.90,腔径比平均值为0.830.     

卵巢线虫(Contortylenchus genitalicola)在中国松褐天牛上的分布与作用研究

[目的]日本学者Kosaka与Ogura发现松褐天牛成虫除携带松材线虫外,雌成虫卵巢内还携带有另一种线虫,他们将其命名为卵巢线虫,并认为这种线虫是松褐天牛成虫的寄生性线虫。我国对该种线虫的研究迄今未见报道。为了证明这种线虫在我国是否存在和分布,开展了本项研究。[方法]分期分批捕获刚羽化的松褐天牛雌雄成虫,采用解剖松褐天牛成虫松树木质部及感病的松褐天牛幼虫等方法,调查卵巢线虫的存在与分布。[结果]通过调查研究,发现我国的松褐天牛成虫体内有该卵巢线虫存在,分布于松褐天牛成虫、幼虫体内和松树木质部3个部位;在松褐天牛成虫体内的卵巢线虫通过松褐天牛雌成虫产卵而接种、进入寄主树木木质部中。同时,木质部的卵巢线虫也有一部分进入松褐天牛幼虫体内寄生,另一部分仍在木质部生活,当松褐天牛幼虫再次发育为成虫时,在木质部中的卵巢线虫和已被寄生的松褐天牛幼虫体内的卵巢线虫再次进入松褐天牛成虫体内,完成循环。卵巢线虫在松褐天牛雌、雄虫体内均有分布,携带率为44.4%,其中松褐天牛雌成虫携带率为43.8%,松褐天牛雄成虫携带率为45.0%,两者间无显著差异;每头松褐天牛成虫平均携带卵巢线虫574条,其中雌成虫平均携带816条,雄成虫平均携带308条,具显著差异。初步研究表明,卵巢线虫在松褐天牛成虫体内只能完成产卵到1~4龄的幼虫阶段,不能完成一个完整的世代;在松褐天牛幼虫体内寄生和在木质部生活的卵巢线虫能完成一个完整世代,但具体过程尚不清楚;调查中未观察到卵巢线虫对松褐天牛成虫有寄生致病或致死的现象,但对松褐天牛幼虫有寄生致死的能力;卵巢线虫常与松材线虫同时存在,而且侵入松树及离开松树的方式与松材线虫相同。[结论]我国松褐天牛体内也发现有卵巢线虫存在;目前尚不能证明该线虫对松褐天牛成虫具有寄生致死性,但对松褐天牛幼虫具有一定的寄生致死性;卵巢线虫的生活史与松材线虫相似,是否与松材线虫一样对松树具有危害性以及其病理作用还有待于进一步研究。     

不同发育阶段杉木人工林土壤肥力分析

[目的]研究不同发育阶段(幼龄林、中龄林、成熟林)对杉木人工林土壤肥力的影响,为揭示杉木地力衰退的原因提供依据。[方法]通过对南方杉木中心产区不同发育阶段杉木人工林土壤理化性质的测定,利用数学模糊评价和主成分分析2种方法,综合比较不同发育阶段杉木人工林土壤肥力。[结果]不同发育阶段对人工林土壤物理、化学性质均有显著影响。在同一发育阶段中,杉木人工林表层土与底层土之间存在差异(p0.001);土壤质量含水量对土壤物理性质具有显著指示作用,有机质、p H值与土壤养分指标呈显著相关;主成分分析和模糊评价方法均得出不同发育阶段杉木林土壤肥力呈现幼龄林成熟林中龄林的规律。[结论]随着杉木栽植时间的增长,需要采取施肥、间伐等人工干预恢复地力,进而满足杉木速生需求。     

尾叶桉×细叶桉木材密度与生长的联合选择

[目的]评估Resistograph钻刺法间接测定尾叶桉×细叶桉木材密度的可靠性,检测杂交亲本对子代表型的效应以及生长与木材密度的相关,评选速生、优质的尾细桉杂种。[方法]基于10株尾叶桉与10株细叶桉不完全析因交配产生的56个杂交组合的7.5年生试验林,利用79株分析容积法与Resistograph钻刺法测定的木材密度的相关,通过方差分析检测亲本对杂种生长和木材密度的效应,结合多重比较和独立淘汰法进行材积和木材密度的联合选择。[结果]容积法与Resistograph钻刺法测定的木材密度的表型相关系数为0.52(P0.001),遗传相关系数为0.55(P0.05);树高、胸径及材积的母本间和父本间均呈极显著差异(P0.001或0.01),但母本×父本互作的效应不显著;对钻刺木材密度,父本间呈极显著差异(P0.001),母本×父本互作显著(P0.05),但母本间差异不显著;树高、胸径和材积间的表型相关和遗传相关均极显著(P0.001),其与钻刺木材密度的表型相关极显著(P0.001),但遗传相关不显著;评选出速生、木材密度较高的杂交组合14个、单株17株。[结论]Resistograph钻刺法是一种间接测定尾细桉木材密度的简便、经济和可靠的方法;母本和父本选择以及母本与父本的组配对培育速生、材质优良的尾细桉杂种均较重要;尾细桉生长与木材密度的遗传相关不显著,需要对这两类性状分别进行选择;评选的尾细桉杂交组合和单株为培育速生、优质的桉树良种提供了有用的材料。     

Peroxidase activity, isoenzymes and histological localisation in sapwood and heartwood of Scots pine (Pinus sylvestris L.)

Peroxidase activity and isoenzymes of fresh wood samples of the third shoot of 12-year old trees and from the sapwood, transition zone and heartwood of c. 60-year old stems of Scots pine (Pinus sylvestris L.) were investigated. Wood samples were ground at −30°C, extracted, and the extracts concentrated c. 20-fold for peroxidase activity assays (guaiacol method) and for IEF-PAGE. At least 11 major isoenzymes could be found in the gels. Even the heartwood contained some peroxidase isoenzymes. Isoenzyme patterns of the juvenile wood did not change with the season. However, juvenile wood showed the highest peroxidase activity at the end of the growing season. Peroxidase activity decreased from the outer sapwood towards the heartwood. Thin sections of different wood zones stained for peroxidase revealed activity in ray parenchyma and resin canal epithelial cells. Intensive staining was localised in the bordered pits of vertical and ray tracheids, and in the end walls of ray parenchyma cells.     

Anatomical and FTIR analyses of phloem and xylem of <Emphasis Type="Italic">Tetracentron sinense</Emphasis>

The fast growth of Tetracentron sinense is a potential valuable timber resource, but whether its anatomy and chemical components are suitable for timber is unknown. We used light microscopy and SEM to examine the anatomical structure and FITR to measure the chemical components of the phloem and xylem of this tree. Radial variations in growth ring width and tracheid dimensions were also evaluated. The sieve tube, phloem parenchyma cell and sclereids clusters were the main cells in phloem, and the tracheid was the fundamental cell in xylem. An unusual tracheid type, fiber-tracheids or vessel-liked elements was visible. Wood rays nonstoried, uniseriate and multiseriate, including heterogeneous II, occasionally I, and usually 3–6 cells wide. The mean growth-ring width was 2.53 ± 0.46 mm, and the percentage of late wood was over 60%. For radial variation, growth-ring width increased at an early growth stage, and reached the largest increment during years 11–15, then decreased. The maximum growth-ring width was 5.313 mm. During late growth (60–85 years), trees also maintained a high radial growth increment. Radial variation in the percentage of late wood was uniform, about 50–70%, throughout the growth years. Growth patterns in the length and width of early and late wood were similar as the trees aged. From the FTIR results, the chemical components differed significantly between xylem and phloem, hemicellulose in particular was higher in the xylem than in the phloem, where it was apparently absent. All of these suggest that the composition of phloem in T. sinense is very similar to that of hardwood, and it has higher growth ratio and uniform wood properties.     

Natural durability of Douglas fir (Pseudotsuga menziesii [Mirb.] Franco) heartwood grown in southern Germany

Abstract

The natural durability of timber is an important property in order to assess its performance in service. For numerous species grown in primary forests, this property has already been determined. As plantation-grown timber becomes more and more important, detailed information on its properties is needed, because increasing amounts of this material are coming to the market. The majority of planted Douglas fir (Pseudotsuga menziesii [Mirb.] Franco) in Germany is around 40 years old. In the present study, representative material of totally ten trees from two different sites in the south of Germany was investigated with regard to natural durability. In laboratory tests based on European standard DIN EN 350-1, inner and outer heartwood zones were exposed to basidiomycetes. Density measurements were additionally used for further characterisation of this material. Results showed a lower durability of the plantation-grown Douglas fir wood as compared with wood from natural sites. Significant differences for both durability and density were found between inner and outer heartwood, even though no correlation between the parameters was recognised. Data illustrate that for a better understanding of durability variations, chemical, topochemical and electron microscopic studies are needed.     

Wood properties of juvenile and mature heartwood in Robinia pseudoacacia L.

The aim of this study is to characterise the properties of juvenile and mature heartwood of black locust (Robinia pseudoacacia L.). Content, composition and the subcellular distribution of heartwood extractives were studied in 14 old-growth trees from forest sites in Germany and Hungary as well as in 16 younger trees of four clone types. Heartwood extractives (methanol and acetone extraction) were analysed by HPLC-chromatography. UV microspectrophotometry was used to topochemically localise the extractives in the cell walls. The natural durability of the juvenile and mature heartwood was analysed according to the European standard EN 350-1. Growth as well as chemical analyses showed that, based on extractives content, the formation of juvenile wood in black locust is restricted to the first 10–20 years of cambial growth. In mature heartwood, high contents of phenolic compounds and flavonoids were present, localised in high concentrations in the cell walls and cell lumen of axial parenchyma and vessels. In juvenile wood, the content of these extractives is significantly lower. Juvenile wood had a correspondingly lower resistance to decay by Coniophora puteana (brown rot fungus) and Coriolus versicolor (white rot fungus) than mature heartwood.     

杉木管胞具缘纹孔膜超微构造

轴向管胞是针叶材中的主要细胞,它的体积约占木材体积的90%以上,其主要功能是输导水分及强固树体(申宗圻,1984).     

寄主树木、寄主和环境因子对松褐天牛深沟茧蜂寄生率的影响研究

[目的]松材线虫病是我国对森林危害和威胁最严重的病害,控制其传播媒介昆虫松褐天牛是防治松材线虫病的主要手段。作者发现的松褐天牛深沟茧蜂(Iphiaulax monochamusi Yang)是寄生松褐天牛中老龄幼虫的重要天敌。为明确松褐天牛深沟茧蜂的寄生率与寄主树木、寄主和环境因子的关系,开展了本研究。[方法]通过解剖46株松褐天牛危害致死的马尾松,调查了松褐天牛深沟茧蜂寄生率与马尾松、松褐天牛和环境因子之间的关系。[结果]调查研究表明:寄主树木的高度、胸径和树龄对松褐天牛深沟茧蜂寄生率没有显著影响,松褐天牛的数量对松褐天牛深沟茧蜂寄生率亦没有显著影响,而松褐天牛幼虫龄期和松褐天牛幼虫在树干上的位置显著影响松褐天牛深沟茧蜂寄生率。松褐天牛深沟茧蜂寄生率与松褐天牛龄期呈显著正相关,其偏好寄生3~5龄幼虫;就天牛在其危害寄主树木上的位置而言,松褐天牛深沟茧蜂偏好寄生马尾松主干上部和在韧皮部危害的松褐天牛幼虫,其对位于马尾松树干上部的寄主幼虫寄生率最高,达27.38%,对在韧皮部生活、危害的寄主幼虫寄生率为20.18%,显著高于位于木质部生活的寄主幼虫寄生率(5.46%)。逐步回归分析表明:影响松褐天牛深沟茧蜂寄生率的关键环境因子是寄主树木的坡位和其它天敌寄生率,其中,坡位与松褐天牛深沟茧蜂呈显著正相关,其它天敌寄生率与松褐天牛深沟茧蜂寄生率呈显著负相关。[结论]以上研究初步明确了松褐天牛深沟茧蜂的寄生率与寄主树木、寄主害虫和天敌之间的关系,为今后利用该重要天敌控制松褐天牛打下了基础。