基于管道模型理论的树形结构分析

依据长白落叶松生物量标准地的调查数据,研究发现,在树冠以下,不同部位树干的断面积生长量基本相同;心材的形成(按颜色的不同区分)在同一年轮内是由上向下的渐变过程。在树冠内,树干边材断面积生长量与其上部的枝条边材断面积生长量大致相等。但这一关系受到树木直立及叶片空间伸展的静力学需求的制约,即树形结构是树木生理需求和力学需求的统一。     

人工兴安落叶松心边材变异及生长特征

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1 m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(P0.05)。心边材存在显著的林分间和株间变异(P0.05),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(P0.000 1)。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。     

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。     

干旱荒漠区银白杨树干液流动态

应用热扩散式树干茎流计(TDP)于2012年7月1日至7月25日,在克拉玛依地区农业开发区对银白杨(Populus alba L.×P.talassica)人工林树干液流速率进行了连续测定,并对气象、土壤水分等指标进行了同步测定。结果表明:7月份的晴天银白杨树干液流速率日变化呈单峰型,阴天呈多峰型,在测量时期液流速率日平均值为0.6059 L/h;银白杨树干单位边材面积的液流速率与太阳总辐射、大气温度、水汽压差呈极显著正相关关系,与相对湿度呈负相关关系。其相关系数绝对值顺序为太阳总辐射>大气温度>水汽压差>相对湿度>风速;银白杨边材面积与胸径之间存在着显著的线性相关关系,相关系数为0.834,单位边材面积的液流速率随树干胸径的增大而减小。     

核桃木边材的染色处理

使用化学方法对核桃木边材进行染色处理能改善核桃木边材色泽,提高核桃木边材的商业价值和利用价值.本研究采用单因素试验方法分析M酸预处理、不同浓度氧化铁溶液及不同金属离子对染色效果的影响.试验结果表明,核桃木边材经M酸预处理和0.03％氯化铁溶液染色处理,其颜色与核桃木心材颜色一致.     

运用热技术检测树干边材液流研究进展

介绍了各种热技术测定树干边材液流的基本原理和方法,并对热技术在树干水分运输格局、影响和调节树干边材液流的内外因素、基于树干液流测定值推算林分冠层导度和尺度放大以及夜间树干液流等方面研究中的具体应用进行了综述.目前,在运用各种热技术对林木树干液流的研究中,树干水分运输格局还需借助其他手段和方法进一步准确测定和佐证;影响树木边材液流内外因素的协同和补偿作用还需系统研究;基于热技术测定的树干液流值进行耗水时空尺度的扩大将成为该领域的研究热点之一.     

油松树干边材液流空间变化规律

利用热扩散探针配合自动气象站,于2005年在北京林业大学妙峰山试验林场对油松树干边材液流指标空间变化规律进行了研究。结果表明:油松树干不同高度边材液流速率随树干高度的升高而增加,而且,高层液流峰值的出现时间比低层早,高层液流曲线窄、斜率大,低层液流曲线变化平缓、斜率小。树干不同高度的平均液流速率峰值为:6.6m处为0.0013cm·s-1,4.6m处为0.0010cm·s-1,2.6m处为0.0006cm·s-1,0.6m处为0.0003cm·s-1。在树木生长正常的情况下,无论是液流速率还是连日耗水量,不同直径的单株树干液流都随直径的增加而增加(树干直径和边材面积与日平均液流速率和平均耗水量相关分析表明,除油松直径与液流速率的相关系数为0.867之外,其它相关性都在0.9以上,差异性极其显著),但其变化并不是线性的,在一定范围内,相差一个径阶,液流速率并无明显的变化。土壤的含水量极大地限制着树木的耗水能力,日平均液流通量与土壤含水量呈现良好的指数关系:y=0.597e25.154x(决定系数R2=0.8999),其中,20~40cm土层的这种关系更为密切。不同气象因子对树干的液流影响方式不同:太阳辐射、大气温度、风速与液流指标呈正相关,并且属于第一主分量,对液流的影响较为直接;空气相对湿度和土壤温度与液流指标呈负相关,属于第二主分量,对液流的影响较为缓慢。多元线性回归分析表明:各气象因子和液流相关性都比较高,通过气象因子可以预测树干液流。     

土壤含水量对降香黄檀树干呼吸速率、生长和氮含量的影响

【目的】为降香黄檀Dalbergia odorifera心材形成的后续研究提供基础数据。【方法】人工设置4个土壤含水量梯度,即重度干旱(HD)、轻度干旱(LD)、旱季灌溉(DI)和对照(CK),研究土壤含水量对树体水势(Ψ_(pd))、树干呼吸速率(R_s)、树木生长和边材氮含量及其旱季变化特征的影响。【结果】土壤含水量和枝条水势旱季表现为下降趋势,各处理从11月底开始表现出显著差异。各处理的树干呼吸速率与树干温度(θ)均具有良好的指数函数关系,决定系数(R~2)均在0.65以上,各处理的温度敏感系数(Q10)为DICKLDHD。树干温度和树干呼吸速率均呈现旱季下降趋势,且在1月份达到最低。各处理的树干温度只在气温较低的冬季表现差异显著,树干呼吸速率总体表现为DI增加树干呼吸速率,而干旱(HD和LD)降低树干呼吸速率。树干生长量在12月中旬之前基本保持不变,12月下半月开始显著下降,DI和CK显著高于HD和LD处理。12月之前,边材氮含量保持不变,12月开始降低,且各处理只在冬季表现出显著差异。树干呼吸速率解释了56%的树干生长量,边材氮含量解释树干呼吸速率68%的旱季变化。枝条水势解释了49%树干呼吸速率、48%树干生长量和63%边材氮含量的旱季变化。【结论】土壤含水量很可能通过改变树体组织含水量(水势),进而使得树干呼吸速率、树干生长和边材氮含量相互影响。旱季灌溉增强树干呼吸速率,干旱降低树干呼吸速率,而树干温度和边材氮含量只在冬季受土壤含水量影响。树干呼吸速率可能也会对树木心材形成有一定指示作用。     

山西太岳山油松林木边材心材导水功能研究

实测太岳山36株油松边材和心材面积,建立计算林木边材和心材直径回归方程,使用TDP80探针采用热平衡技术测定山西太岳山地区油松林木夏季边材和心材中液流速度,对比分析夏季不同天气条件下树干边材和心材的导水效率.结果显示油松林木树干液流夜间流速约为白天流速的5%(60年生林木)~15%(30年生林木);30年生林木白天平均流量(11.7 dm3/d)占全天平均流量(13.9 dm3/d)的84.33%,60年生林木白天平均流量(67.5 dm3/d)占全天流量(69.9 dm3/d)的96.56%.油松林木日间蒸腾耗水占全天耗水量的85%~95%.研究表明30~60年生油松林木液流日总量中边材液流量只占61%~72%,心材液流量可占到28%~39%.油松林木心材的导水功能不宜忽略.     

迎春5号杨树心边材及树皮的生长变异特征

根据2020年调查的尚志市林业局18块迎春5号杨树(Populus nigra×P.simonii)人工林样地的90株解析木数据,采用协方差分析、配对t检验、方差分析、多重比较等统计方法,对迎春5号杨树心材、边材、树皮的方位变异、横向变异、纵向变异、林分间变异、株间变异进行研究,并采用回归分析建立心材年轮数、心材半径、边材宽度与形成层年龄的回归模型。结果表明：迎春5号杨树心材、边材、树皮的方位变异不显著。心材半径、树皮厚度随着树干高度增加而减小,而边材宽度在树干基部较大,在树干中间大部分区域随高度变化浮动较小,在接近树梢位置的附近区域随高度增加明显减小。心材、边材、树皮的生长与去皮半径、胸径之间皆存在极显著的关系(P<0.01)。不同林分间的心边材比存在显著差异,各个林分内的心边材比也存在不同程度的株间差异。心边材年轮数随形成层年龄的增加而增加,迎春5号杨树心材形成年龄最早为2 a,且心材与边材的生长速率在12～14 a达到最高,在17 a之后趋于平缓。杨树在生长初期的生长速度过快从而提前达到成熟年龄。     

油松边材液流时空变化及其影响因子研究

2000～2001年,利用热扩散式边材液流探针及微型自动气象站对北京林业大学西山实习林场低山阴坡45年生人工油松林单木边材液流速率进行了连续观测.持续的春季干旱导致油松边材液流速率时空变化特征发生很大变化.油松边材液流速率日变化呈现"早晨启动并迅速上升-中午前后出现峰值-峰值后缓慢下降-夜间进入低谷"典型的液流波形特征.树干上位液流波峰值明显大于下位,且峰值和低谷出现时间较早,但二者周期相同.随着时间推移和春季干旱胁迫的加剧,边材液流启动和峰值出现时间提前至17:50和6:00, 峰值进一步减小.灌水后树干液流启动时间和峰值出现时间明显提前,树干边材液流速率显著提高,连续两日树干上位液流峰平均值较灌水前提高40.1%,树干下位液流速率提高95.1%.油松边材液流速率与林内太阳辐射、空气温湿度、土壤温度、风速等环境因子密切相关,其多元线性回归模型达到极显著水平.     

油松、刺槐单木与林分水平耗水量的尺度转换

该文在单木液流测定的基础上 ,采用边材面积作为纯量 ,对京北山区水源保护林的主要树种油松、刺槐林进行由单木到林分耗水的推算 .结果发现 ,两树种边材面积与胸径之间均存在较高的相关性 ,两者之间的关系可以用幂模型得到很好的拟合 .通过实测标准地的胸径分布 ,可以推算出林地边材面积的分布 .利用热脉冲技术测定单木液流通量 ,实时推算林分的实际耗水量     

2种杨树湿心材化学成分分析

探究2种常见杨树三脉青杨(Populus trinervis)、康定杨(Populus kangdingensis)的心材、边材的化学成分,观察心边材主要化学成分差异,分析杨树湿心材形成的原因及其对不同化学成分之间的影响,并为杨树湿心材的利用提供基础数据。结果表明,2种杨树心材与边材主要化学成分有明显差异,湿心材现象明显,心材颜色较深,边材颜色浅;综纤维素含量心材低于边材;木质素含量心材高于边材;苯醇抽出物含量心材低于边材;1%NaOH抽出物的含量心材小于边材;冷水抽出物和热水抽出物含量心材均小于边材;灰分含量心材高于边材。     

热处理条件对杉木颜色变化的影响

以杉木Cunninghamia lanceolata板材为试件,在170,190和210℃分别处理2,3,和4 h,对杉木板材颜色的变化规律进行研究,比较了杉木心边材颜色差异,探讨了杉木热变色的原因。结果表明：杉木心材经热处理后明度L＊和黄蓝色品值b＊均变小,随着温度的升高和时间的延长,L＊和b＊下降幅度逐渐增大,色差ΔE增大;心材明度变化率α和ΔE随热处理条件变化规律与边材分别相似,且两者有很强的相关性,但边材b＊随温度升高是先增后减。温度对杉木颜色变化影响大于时间,在210℃时,时间的影响显著。在相同处理工艺下,热处理条件对边材影响大于心材;杉木心边材存在差异性可能与心边材中木质素含量和抽提物含量有关。表4参18     

樟子松树干茎流日变化规律研究

[目的]了解樟子松树干中不同深度不同侧面水分流量的日变化规律。[方法]选取5株成年樟子松作为试验材料,利用PT4.2茎流仪测定树干东侧和北侧2.6、3.6和4.6 cm处的水分流量。[结果]边材区水分流量从早晨6:30快速上升,9:30左右达到峰值,随后开始下降,白天呈现单峰曲线;边材区深处水分运输启动早于浅处,关闭晚于浅处;4.6 cm处流量比2.6 cm处流量高30%左右,而且峰值明显。[结论]樟子松树干东侧和北侧的流量,在不同深度和时间段存在一定差异,但其总流量差异不大;边材区深处流量明显高于浅处。     

应用热脉冲方法对红富士苹果树干茎流速率的研究

采用热脉冲探针和数据采集器,测定了黄土高原地区苹果园红富士树干的液流速率.结果表明,单棵树的边材径向液流速度的总趋势是从形成层向内逐渐减少,边材12 mm处的液流速率占5 mm处液流速率的0.6～0.7,而32 mm处的速率仅为5 mm处的0.2左右.苹果园红富士树干的液流速率变化在晴天表现为单峰曲线,在生长季4～8月期间晴天,树干茎流在早晨6:30～7:00 时开始启动,形成层下5 mm处树干液流速率在4～5 cm/h以上,在12:30～14:30 时达到最大值,期间树干液流速率基本保持在45～57 cm/h以上,最大值可达到64.6 cm/h.在22:00时树干液流速率降低到最低水平,并维持到第二天液流启动时,这段时间树干内几乎没有树液流动.在阴天表现为较低水平的多峰曲线.     

北京地区几个造林树种耗水性比较研究

利用热扩散式边材液流探针于 2 0 0 0— 2 0 0 1年 ,在北京西山地区北京林业大学教学实习林场对油松、侧柏、刺槐、栾树、臭椿和君迁子等树种的蒸腾耗水性进行了对比研究 .结果发现 ,树种之间在耗水量、耗水节律、耗水生态对策 ,以及耗水的调节机制方面存在很大差异 .其中 ,树木的叶片蒸腾速率、树干木质部边材宽度、边材导管分布与形态特征、根系空间分布特征等因素对单木耗水量均有不同程度影响 .通过比较发现 ,油松液流通量显著大于侧柏 ;刺槐、栾树、臭椿和君迁子 4个树种中栾树单木耗水速率最高 ,其次是臭椿 ,刺槐和君迁子最低 .     

银杏树干边材液流及水容特性研究

为探明银杏(Ginkgo biloba)枝叶水势、水容特征及其对树干边材液流的调节和影响。利用热扩散式边材液流检测技术、压力室技术等对其树干边材液流、枝叶水势、水容等进行测定。结果表明,春、夏、秋三季银杏树干边材平均液流速率分别为（1.11±0.76）×10^-3、（0.82±0.58）×10^-3、（0.94±0.21）×10^-3 cm·s^-1,三者之间无显著差异。银杏枝条与叶片水势、水容具有相似的“V”型日变化。整个生长季,银杏枝条和叶片平均水势分别为（-1.74±0.24）MPa和（-1.80±0.20）MPa;枝条和叶片水容分别为（0.38±0.02）×10^-3 g·cm^-3·MPa^-1和（5.83±1.9）×10^-3 g·cm^-3·MPa^-1。银杏枝叶水势、水容与树干边材液流速率呈负相关,共同作用和调节其蒸腾耗水,但不同时段其主导因子不同。     

楸树木质部水分输导组织构造特征的轴向变化

目的本文拟探究楸树木质部边材解剖结构的轴向变化规律,为深入理解阔叶树种的水分传导机制提供参考,并为楸树人工林的栽培、中国特有温带珍贵优质用材树种的保护及木材利用提供理论依据。方法以3株楸树为研究对象,自基部向上采集树干0、1.3、3.8、6.3、8.8、11.3 m共6个高度处的边材样品,分别测量边材面积、制备横向及弦向显微切片,并利用光学显微镜观察测量导管腔直径、导管密度等木质部解剖结构特征,利用相关性分析、方差分析研究木质部解剖特征间的相互关系,利用线性回归分析研究木质部解剖特征的轴向变化规律。结果（1）早材导管腔直径、早晚材导管密度随高度变化不显著,但早材导管腔直径随取样高度增加有减小趋势,导管密度则有相反趋势。最大早晚材导管腔直径、晚材导管腔直径、纹孔膜直径随树高增加而显著减小。（2）随树高增加,边材面积与导管水力直径均显著减小。（3）边材面积、纹孔膜直径均与导管水力直径呈显著正相关。结论楸树木质部水分疏导组织构造特征的轴向变化主要表现在边材面积、导管特征和纹孔膜特征3个方面。楸树生长轮明显,早晚材导管腔直径差异较大,早材比晚材变异幅度更大。最大导管腔直径的轴向变化显著,导管密度的轴向变化不显著,边材面积和纹孔膜直径的轴向变化显著。综合来看,楸树基部导管相对大而疏,边材面积大,上部导管相对小而多,边材面积小。这是楸树木质部结构适应长距离输水功能的一种优化设计,以降低树木栓塞化风险,提高水分运输的效率和安全性。      

秋季大叶女贞树干液流径向变化特征

于2009年9~11月采用热扩散法对大叶女贞树干液流速率径向变化规律进行系统研究。结果表明,秋季大叶女贞树干不同深度液流速率沿边材从外到内呈＂低-高-低＂变化,不同深度液流速率日变化趋势基本相同,20 mm处液流速率最大,30 mm处次之,10 mm处最小;南侧树干液流速率和变化幅度均大于北侧;3种典型天气条件下,大叶女贞树干液流日变化趋势差异显著;太阳辐射、空气温度和相对湿度是影响树干液流的主要气象因子。