大花序桉幼龄材纤维与力学特性种源变异的研究

论文摘要

本文以广西钦廉林场6年生大花序桉（Eucalyptus cloeziana）的9个种源为研究对象,分析了大花序桉木材生长指标（树高、胸径）、解剖特性（纤维长度、纤维宽度、纤维长宽比、纤维腔径比、组织比量）、物理性质（树皮率、密度、干缩率）、力学性质（顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、抗剪强度）等各性状在种源间的变异规律,以及纤维长度、纤维比量、密度在不同树干高度和径向上的变异规律,并对所有性状间的相关性和各性状与种源原产地地理因子的相关性做了分析。同时对各性状的遗传参数进行了估算,根据纤维长度和基本密度在径向上的变异规律,对大花序桉的材性进行了早期预测,并分析比较了大花序桉与尾巨杂交桉（E. urophylla×E. grandis） DH32-29号无性系材性的优劣。在此基础上,通过主成分分析对大花序桉9个种源进行综合评价,进一步选择优良种源。主要结论如下：（1）大花序桉不同种源间的各项指标中,树高、胸径、生材密度、基本密度、Pilodayn值、纤维长宽比、纤维腔径比、纤维比量的差异均不显著；而木材干缩率、纤维长度、顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、抗剪强度等指标在种源间的差异均达到极显著水平,在种源水平上进行木材纤维长度和力学性质的选择,可获得预期的改良效果。（2）生材密度、基本密度、纤维长度在树干高度上变化无明显规律,各高度值相差不大,其中在伐根处的纤维长度明显小于其余高度的纤维长度：生材密度、基本密度、纤维长度、纤维长宽比自髓心向外随生长轮呈增大趋势,而纤维腔径比、纤维比量随生长轮向外大致逐步减小。（3）性状间的相关关系表明：纤维长度与纤维长宽比呈显著的正相关,差异干缩与抗弯弹性模量、纤维长度与抗剪强度、纤维宽度与抗弯强度、纤维比量与抗弯强度的相关程度呈显著负相关；差异干缩与抗弯强度呈极显著的负相关,而抗弯强度与抗弯弹性模量、树高与纤维宽度之间呈极显著正相关,其余各性状之间呈中等强度的相关或弱相关。因此可根据各性状之间的相关性制定有效的改良方案。（4）大花序桉的生长指标与材性性状受种源原产地纬度和经度的影响,与海拔无密切相关。其中树高与纬度、经度的相关系数分别为0.899、0.878,达到极显著水平,其余各指标均未达到显著水平。（5）对大花序桉种源各性状的遗传参数估算表明：大花序桉种源间纤维特性和物理力学指标存在较大的遗传变异,树高、生材密度、体积全干缩率、纤维长度、纤维比量、顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、抗剪强度的遗传力在0.337-0.78,受中等及中等强度以上的遗传控制,因此在种源间进行林木改良,开展种源选择可望获得良好效果。（6）根据大花序桉的纤维长度和基本密度的径向变异规律,6年生大花序桉尚属幼龄材,其纤维长度随生长轮年龄的变化以乘幂回归曲线最佳,回归方程为：Y=776.68X0.162,决定系数为0.9882。（7）与同年生尾巨桉DH32-29无性系相比,大花序桉生长指标明显小,纤维比量小,纤维宽度大。大花序桉的干缩率较小,抗剪强度大,木材的稳定性优于DH32-29无性系。（8）经主成分分析,筛选出优良种源3个,即：19488、20730、20725。生长量大,纤维性能好,力学强度高,但木材干缩性差。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 材性改良在林木生产上的作用和意义
• 1.2 桉树种源实验及木材材性研究进展
• 1.2.1 桉树引种与种源实验研究
• 1.2.2 桉树解剖特性研究
• 1.2.3 桉树物理力学性质研究
• 1.2.4 桉树加工利用及其它性能研究
• 1.3 大花序桉研究现状
• 1.3.1 大花序桉概况
• 1.3.2 引种与种源试验研究
• 1.3.3 苗木繁育及营林技术研究
• 1.3.4 木材材性和加工利用研究
• 1.4 研究内容和意义
• 第二章 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 试验地基本情况
• 2.1.2 试验林基本情况
• 2.1.3 试验材料取样方法
• 2.2 测定方法
• 2.2.1 解剖特性的测定
• 2.2.2 物理性质的测定
• 2.2.3 力学性质的测定
• 2.3 统计与分析方法
• 2.3.1 各性状平均值、标准差、变异系数的统计
• 2.3.2 方差分析数学模型
• 2.3.3 遗传参数估算
• 2.3.4 相关系数估算
• 第三章 结果与分析
• 3.1 大花序桉生长性状变异
• 3.2 大花序桉木材物理性质变异
• 3.2.1 树皮率的变异
• 3.2.2 生材密度的变异
• 3.2.3 基本密度的变异
• 3.2.4 木材干缩性的变异
• 3.3 大花序桉木材解剖特性变异
• 3.3.1 木纤维特性的变异
• 3.3.2 组织比量的变异
• 3.4 大花序桉木材力学性质变异
• 3.4.1 顺纹抗压强度在种源间的变异
• 3.4.2 抗弯强度在种源间的变异
• 3.4.3 抗弯弹性模量在种源间的变异
• 3.4.4 抗剪强度在种源间的变异
• 第四章 综合分析
• 4.1 大花序桉种源性状间的相关分析
• 4.1.1 大花序桉种源生长指标及物理力学性状的相关分析
• 4.1.2 大花序桉种源生长性状与纤维特性的相关分析
• 4.1.3 大花序桉种源纤维特性与物理力学性质间的相关分析
• 4.2 大花序桉种源性状与原产地地理因子的相关分析
• 4.3 大花序桉种源各性状的遗传参数估算
• 4.4 种源的主成分分析
• 4.5 大花序桉材性的早期预测
• 4.6 大花序桉与尾巨桉DH32-29无性系人工林材性比较
• 第五章 结论与讨论
• 5.1 结论
• 5.1.1 大花序桉种源间木材材性变异丰富
• 5.1.2 密度和纤维特性在沿树干高度及径向上的变异
• 5.1.3 大花序桉种源木材各性状之间呈低度或显著相关
• 5.1.4 大花序桉各性状与种源原产地的相关性
• 5.1.5 大花序桉种源的遗传参数估算
• 5.1.6 利用主成分分析进行优良种源选择
• 5.2 讨论
• 5.2.1 树龄影响测定的因素
• 5.2.2 大花序桉幼材的树皮率较高
• 5.2.3 大花序桉幼龄材和成熟材的界定
• 5.2.4 对大花序桉木材的进一步测定研究
• 5.2.5 PILODYN值和基本密度的影响
• 5.2.6 优良种源培育
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表论文情况