巨桉紙漿原料林主要化學成分變異研究

巨桉紙漿原料林主要化學成分變異研究

11.1試驗區(qū)的立地條件試驗材料來自四川省成都市納溪區(qū)和泉州市高縣的6年制大型桉樹紙。試驗林于1997年6月建立,大穴整地,規(guī)格為60cm×60cm×60cm,造林采用營養(yǎng)袋育出的百日苗,苗木質(zhì)量Ⅰ級,分別設立5種密度,即111株/667m該試驗區(qū)域位于四川盆地南緣或西南部,東經(jīng)103°30′~105°10′,北緯28°26′~30°10′之間,氣候溫和、雨量充沛,平均降雨量在1000mm以上,土壤類型以山地黃壤為主,屬中亞熱帶濕潤性氣候,地帶性植被類型為亞熱帶常綠闊葉林。1.2測定指標和方法在納溪和高縣試驗地林分內(nèi),分別按密度進行胸徑和樹高全林實測,計算其平均胸徑和樹高,根據(jù)計算結(jié)果在每種密度林分內(nèi)選取3株標準木(共30株)進行化學成分測試。每株標準木分基部、干部和頂部取樣,每段各取3個5cm厚圓盤,并按心、邊材取樣。試樣風干后,用植物樣品粉碎機粉碎,所得木粉用樣品篩選取40~60目之間的粉末供各化學組分分析用。試樣各化學組分測定依據(jù)的標準為:GB/T2677.2-1993,GB/T2677.3-1993,GB/T2677.4-1993,GB/T2677.5-1993,GB/T2677.6-1994,GB/T2677.10-1995和《制漿造紙試驗》2巨桉樹高、材料密度對木材材質(zhì)的響應面的響應面試驗樹木在生長過程中,由于立地、密度的不同,樹體不同部位心、邊材的主要化學成分會有所差異,這種縱向上的差異將會影響到木材制漿造紙的工藝的變化,反映在木材材質(zhì)的不均一性本試驗5種密度巨桉試驗林在宜賓、瀘州兩地的平均樹高分別為8.82~10.75m和19.38~19.89m。查閱黃從德2.1差立地上木材質(zhì)素含量的測定由于不同立地的長期生長條件,甚至在較小區(qū)域內(nèi)長期存在不同生長條件,木材的性質(zhì)可能改變。從表1測定數(shù)據(jù)可以看出:差立地上的灰分、水抽出物、1%NaOH抽出物、木質(zhì)素含量均大于好立地上木材的相應含量。計算其變異系數(shù)分別為12.35%、10.13%、7.87%和3.67%;苯-醇抽出物含量除密度為166株/667mSS2.2密度對木材化學成分的影響表2(括號中數(shù)字為合并A×B項后進行方差分析的結(jié)果)對兩種立地條件下5種密度林分的化學成分進行了雙因素方差分析,圖1對5種密度下木材的化學成分含量進行比較。可以看出,密度與立地之間不存在交互效應,密度對木材化學成分的組成的影響在0.05水平上不顯著,立地對木材化學成分(除苯-醇抽提物含量和纖維素含量外)表現(xiàn)出顯著或極顯著的差異。5種密度林分內(nèi)木材化學成分隨密度的不同表現(xiàn)出一定的差異,但方差分析差異不顯著,并且其變異無明顯規(guī)律。從木材造紙利用情況分析,在差立地上木材綜纖維素含量(表1)最高的為密度138株/667m2.32.3.1各指標含量的規(guī)律在差立地(SY)和好立地(SL)上木材化學成分在樹體的不同部位表現(xiàn)出較大的差異(圖2)。在差立地條件下,木材的灰分差別不大,變幅為0.60%~0.52%,其余化學成分均表現(xiàn)出較大的差異。其中,冷水抽出物、1%NaOH抽出物和纖維素含量的變幅最大,分別為1.55%~3.57%、11.88%~18.02%和45.13%~50.75%。各種抽出物的含量均以樹體的干部最小;木質(zhì)素含量以基部最小,頂部稍大于干部;纖維素含量以干部最大,頂部稍大于基部。在好立地條件下,抽出物含量、木質(zhì)素含量和纖維素含量與差立地上的變化規(guī)律有較大差異。其抽出物含量除苯-醇抽出物含量為頂部最大(1.60%)外,水抽出物和1%NaOH抽出物均為干部最大,木素含量和纖維素含量也為干部最大,但纖維素含量干部、基部差別不大,分別為54.63%和53.32%?？梢钥闯鲈趦煞N立地上木材化學成分的縱向變異規(guī)律為:纖維素含量在樹體干部最大,在頂部和基S為立地,D為密度;**表示在0.01水平上差異顯著,*表示在0.05水平上差異顯著。S-site,D-density;**-differenceat1%level,*-differenceat5%level;部變化無規(guī)律;苯-醇抽出物含量為頂部>基部>干部;灰分、水抽出物含量、1%NaOH抽出物含量和木質(zhì)素含量變化均無規(guī)律。2.3.2材化學成分含量從圖3可以看出在差立地上的各種密度的林分中,灰分含量差異不大;除密度152株/667m從圖4可以看出木材化學成分含量在好立地上與差立地上又有差異:灰分和冷水抽出物在5種密度內(nèi)變化不大;熱水抽出物和1%NOH抽出物含量表現(xiàn)為干部較大,兩端較小;苯-醇抽出物為頂部最大;木素含量為干部最大,且5種密度均表現(xiàn)為頂部<基部<干部的規(guī)律;纖維素含量也以干部較大,兩端較小;綜纖維素以干部較小,且表現(xiàn)為干部<基部<頂部的規(guī)律。2.42.4.1不同立地類型木材的化學成分將好(瀘州)、差(宜賓)兩種立地上巨桉試驗林邊、心材化學成分相比較,并進行方差分析(表3)。結(jié)果為好立地上邊、心材灰分、1%NaOH抽提物、木素和綜纖維素含量差異顯著;差立地上冷水抽提物、熱水抽提物、1%NaOH抽提物、苯-醇抽提物含量差異顯著。好立地上木材1%NaOH抽提物、苯-醇抽提物、木素含量為心材大于邊材,灰分、冷水抽提物、熱水抽提物、纖維素含量、綜纖維素含量為邊材大于心材;差立地上木材纖維素、綜纖維素含量為邊材大于心材,其他化學成分均為心材大于邊材。圖5表明在好立地上邊材(S)灰分、水抽出物、1%NaOH抽出物和木質(zhì)素含量(分別為0.47%、5.49%、9.96%、23.97)均小于差立地上邊材的相應含量(分別為0.53%、6.12%、13.60%、28.16%);苯-醇抽出物、纖維素及綜纖維素含量均為好立地(分別為1.08%、52.56%、75.56%)大于差立地(分別為0.44%、47.85%、71.71%)。說明在好立地上(瀘州)培育巨桉紙漿林比在差立地(宜賓)上培育更有利于制漿造紙。心材(H)中灰分、水抽出物、1%NaOH抽出物、和纖維素及綜纖維素含量的變異在兩種立地上的變異規(guī)律與邊材變異規(guī)律相同,但苯-醇抽出物含量(1.22%和1.21%)在兩種立地上差異不明顯。2.4.2林分邊材化學成分含量規(guī)律在兩種立地條件上不同密度林分邊(S)、心材(H)化學成分含量變異規(guī)律比較明顯(圖6)。在差立地條件上,不同密度林分邊材化學成分含量均表現(xiàn)出相同的規(guī)律,即灰分、水抽出物、1%NaON抽出物、苯-醇抽出物、木質(zhì)素和綜纖維素含量為差立地大于好立地,纖維素含量為好立地大于差立地,但密度為166株/667m(49.48%)要稍大于好立地(47.95%),但變幅不大,其余化學成分含量在兩種立地上相同密度內(nèi)的變化規(guī)律相同。3不同密度立地上木材化學成分縱向變異規(guī)律3.1差立地上的灰分、水抽出物、1%NaOH抽出物、木質(zhì)素含量均大于好立地上木材的相應含量,苯-醇抽出物含量除密度為166株/667m3.2林分密度對木材化學成分組成的影響在0.05水平上不顯著,密度與立地之間也不存在交互效應,僅立地對木材化學成分(除纖維素含量外)表現(xiàn)出顯著或極顯著的差異。在差立地上木材綜纖維素含量最高(73.74%)的為密度138株/667m3.3兩種立地上木材化學成分總的縱向變異規(guī)律為:纖維素含量在樹體干部最大,在頂部和基部變化無規(guī)律;苯-醇抽出物含量為頂部>基部>干部;灰分、水抽出物含量、1%NaOH抽出物含量和木質(zhì)素含量變化均無規(guī)律。差立地上的各種密度的林分中,灰分含量差異不大;除密度152株/667m3.4方差分析表明:好立地上邊、心材灰分、1%NaOH抽提物、木素和綜纖維素含量差異顯著;差立地上冷水抽提物、熱水抽提物、1%NaOH抽提物、苯-醇抽提物含量差異顯著。好立地上木材1%NaOH抽提物、苯-醇抽提物、木素含量為心材大于邊材,灰分、冷水抽提物、熱水抽提物、纖維素含量、綜纖維素含量為邊材大