杉木无性系木材尺寸稳定性研究

许忠坤， 徐清乾， 张 勰， 林章建

(1.湖南省林业科学院， 湖南 长沙 410004； 2.会同县林业局， 湖南 会同 418300)

杉木无性系木材尺寸稳定性研究

许忠坤1， 徐清乾1， 张 勰1， 林章建2

(1.湖南省林业科学院， 湖南 长沙 410004； 2.会同县林业局， 湖南 会同 418300)

以29个12年生杉木无性系为试材，采用随机区组法取样，3株小区，3次重复，对其进行生长锥无损取样分析。结果表明：杉木无性系间木材径向全干干缩率差异显著或极显著；性状遗传力为0.20，变异系数为23.4%，遗传变异系数为14.9%，无性系间木材径向全干干缩率差值变动幅度为0%～2.3%。

杉木；无性系；木材尺寸稳定性；木材径向全干干缩率；遗传力；变异系数

杉木(Cunninghamialanceolata)是我国南方最重要的用材树种。木材中的水分可分为自由水和吸着水。自由水存在于木材的大毛细管系统中，它的增减对木材尺寸稳定性无影响；吸着水存在于组成细胞壁的微纤丝、大纤丝所构成的微毛细管系统内。木材主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。纤维素和半纤维素分子内含有大量的羟基( — OH)，而羟基呈亲水性。由于羟基的作用，木材随着外界温度和湿度的变化，蒸发或吸收水分，产生干缩或湿胀，导致木材的尺寸不稳定，使木材产生内应力，发生翘曲、变形和开裂[1]。我们对杉木无性系木材尺寸稳定性进行了研究，以筛选出木材尺寸稳定性好的无性系，提高木材的价值。

1 材料与方法

1.1野外取样方法

以12年生杉木试验林中的29个无性系为试材。该试验林为随机区组设计，5株单行小区。5次重复,选取其中3个重复完整取样，每小区各取3株，每株在胸高处顺山坡自上至下方向用生长锥取1根木芯。木芯直径5mm，要求垂直树干并通过髓心，长度超过1/2胸径。

1.2室内测定方法

木材干缩的程度通常用干缩率表示。本文中的干缩率是指饱和湿材与全干木材尺寸之差与湿材尺寸的百分比。

先将木芯于髓心处截段,将长度为1/2胸径的1段浸入水中至饱和，用直尺测定水饱和后木芯的长度Lmax(mm)，再用干燥箱在105℃条件下将其烘至绝干，测定绝干状态下木芯的长度L0(mm)。

木材径向全干干缩率

1.3采用DPSv7.55软件统计

1.4遗传力、遗传变异系数，按植物的数量遗传学基础[2]中方法进行计算

2 结果与分析

2.1杉木无性系间木材径向全干干缩率的差异

表1结果表明，无性系间木材径向全干干缩率差异显著，重复间差异不显著。进一步多重比较，将无显著差异的17个无性系剔除，余下的12个无性系多重比较结果见表2。表2结果表明：无性系C315与Z10、CK、Z48、Z47、F25、C106木材径向全干干缩率差异显著，与C286、B31、F40差异极显著；无性系C474与Z10、CK、Z48差异显著，与C286、B31差异极显著。无性系C213与B31、F40、Z10、CK差异显著，与C286差异极显著。

表1 杉木无性系木材径向全干干缩率方差分析表Tab.1 VarianceanalysisofradialshrinkageofwoodfromCunninghamialanceolataclones变异来源平方和自由度均方F值p值重复间2.163321.08172.21000.1192无性系间23.9729280.85621.74900.0378误差27.4132560.4895总变异53.549486

表2 无性系间木材径向全干干缩率LSD法多重比较Tab.2 LSDmultiplecomparisonsofradialshrinkageofwoodamongcloes无性系号均值(%)5%显著水平1%极显著水平C2863.68a〛AB313.17ab〛ABF403.01abc〛ABCZ102.81abcd〛ABCDCK2.80abcd〛ABCDZ482.71abcde〛ABCDZ472.68abcdef〛ABCDF252.63abcdef〛ABCDC1062.58abcdef〛ABCDC2131.63efg〛CDC4741.55fg〛CDC3151.35〛g〛D 注:在显著水平栏中,没有相同“字母”的无性系间差异显著或极显著。

2.2无性系间木材径向全干干缩率变异幅度

变异系数为23.4%，遗传变异系数为14.9%，无性系间木材径向全干干缩率差值变动幅度为0～2.3%，说明杉木无性系木材径向全干干缩率有变异，但幅度不大。

2.3无性系木材径向全干干缩率性状遗传力

无性系木材径向全干干缩率性状遗传力为0.20，说明该性状受其它因素影响较大。

3 结论与讨论

影响杉木木材尺寸稳定性的因素很多。据方文彬等[3]研究，杉木木材弦向与径向、顺纹和体积全缩率以立地条件中等的最小，差的和好的均较大；方差分析表明，3种立地条件之间，杉木木材的4种全干缩率均未达到差异显著水平[3]。本研究结果也证明了这一点，重复间木材径向全干干缩率差异不显著。据张应团[4]研究，对32年生杉木人工林幼龄材与成熟材木材干缩性能指标进行比较，并分析了各指标在立地与木材径向上的差异。结果表明，木材干缩性能指标均无明显差异；木材在径向上按16a为界划分的成熟材与幼龄材相比较，全干状态和气干状态下的径向干缩率均具有极显著差异(α=0.01)，全干和气干体积干缩率、全干和气干差异干缩、全干弦向干缩率等指标的差异达显著水平(α=0.05)，气干弦向干缩率在径向部位上差异不显著[4]，说明杉木木材尺寸稳定性受林龄的影响，作为家具材使用，一定要用成熟材。本研究表明杉木木材尺寸稳定性受无性系的影响，无性系间差异显著或极显著。本研究的无性系木材径向全干干缩率性状遗传力为0.20, 遗传变异系数为14.9%，可能是林龄较小，有待进一步研究。

[1] 伊思慈. 木材学[M].北京：中国林业出版社，1985.

[2] 马育华. 植物的数量遗传学基础[M].南京：江苏科学出版社，1980.

[3] 方文彬，周燕芬.立地条件对杉木木材干缩性能的影响[J].北京木材工业,1996(3):15-18.

[4] 张应团.杉木人工林幼龄材与成熟林木材干缩性能指标的比较[J]. 森林工程， 2004,20(1):5-6.

(责任编辑：唐效蓉)

ResearchonwooddimensionalstabilityofCunninghamialanceolataclones

XU Zhongkun1, XU Qingqian1, ZHANG Xie1, LIN Zhangjian2

(1.Hunan Forestry Academy, Changsha 410004, China; 2.Forestry Bureau of Huitong County, Huitong 418300, China)

Taking 29 clones of 12-year-oldCunninghamialanceolataas materials, the growth analysis was carried out with samples gotten from growth apex by means of random block design with 3 clones per plot and 3 repeats. The results showed that, the radial shrinkage of wood had significant difference among clones at 0.05 level or 0.01 level. The heritability of characters, coefficient of variation and coefficient of genetic variance were 0.20, 23.4% and 14.9% respectively. The difference value of radial shrinkage among clones fell into a range of 0%～2.3%.

Cunninghamialanceolata; clones; wood dimensional stability; radial shrinkage of wood; heritability; coefficient of variation

2010 — 06 — 29

2010 — 07 — 30

国家科技支撑计划项目(2006BAD24B03)。

许忠坤(1955 — )，男，湖南省慈利县人，研究员，主要从事杉木育种与培育。

S 781.62

A

1003 — 5710(2010)05 — 0020 — 02

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2010. 05. 005