魯東南火炬松生長材性變化規(guī)律研究

魯東南火炬松生長材性變化規(guī)律研究

在中國，火炬樹被引入和培育。1樣地設(shè)置與調(diào)查方法火炬松試驗(yàn)林位于日照市嵐山區(qū)巨峰鎮(zhèn),其地理位置是N35°05′～36°02′,E118°35′～119°39′,年均降水量901mm,年平均氣溫12.6℃,極端低溫-14.5℃,無霜期226d,四季分明;夏季降雨集中,屬暖溫濕潤季風(fēng)氣候區(qū),與火炬松原產(chǎn)地的氣候條件比較接近。試驗(yàn)選擇火炬松2個(gè)林分為對象。1號樣地為丘陵山崗,海拔200m,1992年造林;2號樣地為崗地,海拔50m,1990年造林。每個(gè)樣地設(shè)置20m×30m標(biāo)準(zhǔn)地從樹皮方向向著髓心切取每輪木材,測定管胞形態(tài)特征值、浸提物質(zhì)量分?jǐn)?shù)和木材密度。木材密度采用最大含水量法測定;利用沸水浴處理樣本前后干質(zhì)量之差,計(jì)算熱水浸提物質(zhì)量分?jǐn)?shù);每個(gè)樣地選取優(yōu)勢木、平均木和劣勢木各2株,共計(jì)12個(gè)樣本,進(jìn)行管胞形態(tài)的測定。管胞形態(tài):將木芯材料切片,并用鉻酸和硝酸混合液離析后,利用光電立體投影儀測定,放大倍數(shù)為50、100倍。數(shù)據(jù)處理利用軟件Excel、SPSS進(jìn)行分析。22.12.1.1年生樹高生長緩慢,2火炬松是典型的速生樹種,圖1為火炬松樹高的平均生長量和連年生長量,樹高的速生期為2～5a,其峰值為第4年,連年生長量達(dá)1.04m;第5年后平均生長量和連年生長量相交。此后,高生長每年約在0.50m,可持續(xù)至第10年,總樹高達(dá)到6.18m;11a后樹高生長較慢,18年生林分樹高約為8.2m,此階段樹高生長緩慢,生長量在0.2m左右。樹木的生長過程理論上應(yīng)成指數(shù)增長,但因?yàn)閱蝹€(gè)細(xì)胞或器官之間相互作用會限制細(xì)胞生長潛力的無限性,樹高總生長曲線近似S型2.1.2不同密度間伐對林分生長的影響從圖2可看出,火炬松胸徑在前9a生長較快,年生長量為0.79～1.21cm,第4年達(dá)到最高值1.21cm,10～13a處于相對穩(wěn)定期,維持在0.59～0.66cm,14a后開始降低。18a后胸徑生長較慢,其生長量僅0.33cm。胸徑的平均生長量與連年生長量相交于第6年,反映出該林齡段林分郁閉,可考慮間伐。胸徑總生長量和樹高總生長量變化趨勢基本相同。日照火炬松帶皮胸徑的總生長量在8～22cm,平均值為15.38cm,多數(shù)樹干胸徑為12.1～18.0cm,其胸徑的頻率分布遵從正態(tài)分布,符合同齡純林直徑結(jié)構(gòu)分布規(guī)律2.1.3不同年齡期材積增長情況圖3為日照地區(qū)18年生火炬松材積變化曲線,平均生長量和總生長量隨年齡增大逐年增加,材積的連年生長量在1～13a處于增加階段,第9年開始進(jìn)入速生期,達(dá)到最大值的樹齡比樹高和胸徑生長量達(dá)到最高值的樹齡晚得多。18年生單株材積均值為0.05577m2.2生長輪寬度和晚材率徑向變異曲線生長輪寬度是重要的林木生長量指標(biāo),能夠反映樹木生長的快慢,晚材率是同一生長輪內(nèi)晚材寬度與生長輪寬度的比值,與木材密度、力學(xué)性質(zhì)關(guān)系密切,對林木良種改良選育的重要指標(biāo)之一表1為生長輪寬度和晚材率的徑向變異曲線,火炬松的生長輪寬度在由髓心向外第3年達(dá)到最大值0.77mm后,有逐年降低的趨勢,在10～13a趨于穩(wěn)定,之后繼續(xù)遞減;18a后生長輪寬度只有0.12～0.15mm,直徑生長量也只有0.24～0.30mm,反映該生長階段火炬松生長很慢。晚材率由髓心向外1～8a有逐漸增加的趨勢,9a后趨于穩(wěn)定,晚材率在27%～38%,均值約為30%。生長輪寬度(=-9=0.00042.3火炬松管胞形態(tài)特征管胞是針葉材主要組成部分,體積比可達(dá)89%～98%;纖維在闊葉材中約占體積50%。二者形態(tài)特征中的細(xì)胞長度、寬度、長寬比、腔徑、雙壁厚、壁腔比和腔徑比等7個(gè)性狀的變化,直接影響木材密度、木材強(qiáng)度、制漿造紙性能及木材資源的加工利用,是材性評價(jià)的重要指標(biāo)表2為火炬松由髓心向外各生長輪管胞形態(tài)特征數(shù)值?？煽闯龉馨L度、長寬比呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢,長度在1582～3127μm。其中,管胞長度1～5a增加較快,6～11a增加速度下降,14a以后趨于穩(wěn)定,此種變異模式屬于Panshin總結(jié)管胞長度徑向變異的第一種,與紅松管胞形態(tài)7個(gè)性狀與和生長輪進(jìn)行回歸分析,其多項(xiàng)式方程見表3,管胞腔徑在2.4火炬松木材基本密度徑向變化對火炬松木材基本密度的影響木材密度是決定木材物理性質(zhì)的重要指標(biāo)。浸提物不是細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)物質(zhì),但其質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化影響到木材密度大小,對木材耐磨性、木材防腐改性處理、紙漿蒸煮、板材干燥膠合和木材強(qiáng)度等方面均具有一定的影響表4中火炬松木材基本密度徑向變化規(guī)律與Panshin密度變異第一種情況相符合,由髓心(0.35～0.37g/cm樹木生長受遺傳因子和環(huán)境條件的綜合影響,栽培環(huán)境的變化影響到樹木生長,從而導(dǎo)致木材細(xì)胞結(jié)構(gòu)尺寸的改變,引起木材密度的變化3基本密度與生長輪晚材率關(guān)系火炬松在山東日照地區(qū)引種栽培表現(xiàn)出速生特性樹種,18年生林分樹高為8.2m,帶皮胸徑為15.38cm,單株材積均值約為0.05577m火炬松晚材率由髓心向外1～8a有逐漸增加的趨勢,9a后趨于穩(wěn)定,晚材率在27%～38%,均值約為30%?；久芏鹊膹较蜃兓伤栊奶?0.35～0.37g/cm基本密度與前5a生長輪寬度呈顯著負(fù)相關(guān),6a后與生長輪寬呈相關(guān)性不大;基本密度與各生長輪晚材率呈正相關(guān);基本密度與前4a浸提物質(zhì)量分?jǐn)?shù)正相關(guān)?；久芏扰c管胞寬度、腔徑、腔徑比多呈負(fù)相關(guān),與雙壁厚、壁腔比呈正相關(guān),反映出隨著管胞寬度、腔徑的增大,木材密度有變小的趨勢;隨雙壁厚和壁腔比的增大,木材密度有增大的趨勢。管胞形態(tài)特征值、晚材率、基本