福建中亚热带人工阔叶林材质与林学因子关系的研究
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摘要
自然条件和培育措施是影响木材性质的重要因素,为实现林木材质定向培育,有必要首先研究林学因子(自然条件和培育措施)对各个树种和各种性质的影响规律。本课题以福建中亚热带阔叶树种荷木、山枣、拟赤杨人工林木材为对象,研究了其材质与主要林学因子的关系。
(1)分析研究了林龄对福建中亚热带人工阔叶林木材密度、尺寸稳定性、力学强度、化学组成和导热性及材质离散性的影响规律,结果表明适当延长轮伐期是改善林木质量的有效措施。
(2)应用类比推理法推导出福建中亚热带人工阔叶林木材横纹热导率的理论表达式,并与实验值进行比较验证,理论值与实验值的吻合程度令人满意。
(3)系统分析研究了立地条件对福建中亚热带人工阔叶林木材密度、尺寸稳定性、力学强度、化学组成、纤维形态、组织比量和微纤丝角及材质离散性的影响规律。结果表明立地级提高对山枣人工林材质有积极的影响而对荷木、拟赤杨有不利的影响。
(4)系统分析研究了伴生树种对福建中亚热带人工阔叶林木材密度、尺寸稳定性、力学强度、化学组成、纤维形态、组织比量和微纤丝角及材质离散性的影响规律,结果表明马尾松对荷木、拟赤杨以及杉木对山枣人工林木材材质均有积极的影响。
(5)分析研究了福建中亚热带人工阔叶林木材纤维形态、基本密度、微纤丝角的径向变异模式及其受立地级和伴生树种的影响规律,结果表明不同立地级不同伴生树种荷木、山枣和拟赤杨人工林木材纤维长度径向变化均属于PanshinⅠ型;荷木和拟赤杨木材密度株内径向变异属于Panshin①型,而山枣木材密度株内径向变异属于Panshin②型。微纤丝角随生长轮年龄增加逐渐变小,到一定年龄后趋于平缓.
(6)分析了三类不同构造特征阔叶树种人工林木材材质随林龄、立地级、伴生树种变异的差异,结果表明荷木与拟赤杨变异规律较为接近,且与山枣有较大的不同。
(7)应用现代统计分析手段分析研究了福建中亚热带人工阔叶林材性与生长性状的相关关系以及诸多材性指标之间的相关关系。
(8)根据福建中亚热带人工阔叶林木材基本密度、纤维长度、长宽比和微纤丝角的径向变异规律,应用快速有序聚类分析进行幼龄材和成熟材的界定,发现以不同的指标为依据,界定荷木、山枣、拟赤杨人工林幼龄期的结果并不相同;以生长轮年龄为自变量,用统计回归方法对福建中亚热带人工阔叶林木材的基本密度、纤维长度、宽度、长宽比和微纤丝角进行预测,三次项曲线方程拟合程度最好。
(9)应用环境扫描电子显微镜(ESEM)观察并分析了荷木、山枣、拟赤杨人工林幼龄材与成熟材的显微和超微构造差异。
Natural environment and culture measure are important factors which affect wood properties. It is necessary to study the law that forestry factors (including natural environment and culture measure) affect wood properties of each tree species. This paper attempts to do some research on relationships between wood properties and main forestry factors for hard wood tree species such as Schima superba, Choerospondias axillaris and Alniphyllum fortunei in middle subtropic in Fujian province.
(1) Effects laws of forest stand ages on density, size stability ,mechanical strength ,chemical composition, thermal conductivity and their dispersion of hardwood from plantation in middle subtropic in Fujian province were analyzed and studied. The results showed that prolonging rotation appropriate could improve wood quality.
(2) By analogism , the formula of wood thermal conductivity across the grain was derived for hardwood from plantation in middle subtropic in Fujian province. With the formula derived, the theoretical values of thermal conductivity for hardwood from plantation in middle subtropic in Fujian province were calculated and comparison was also made to the experimental values under the same conditions. The results showed that it was satisfactory for the theoretical values of thermal conductivity to be identical to their experimental values.
(3) Effects laws of sites on density, size stability ,mechanical strength ,chemical composition, fiber morphology, tissue proportion , microfibrillar angle and their dispersion of hardwood from plantation in middle subtropic in Fujian province were analyzed and studied. The results showed that fertile site had active effect on wood quality for Choerospondias axillaries but positive effect on Schima superba and Alniphyllum fortunei.
(4) Effects laws of companion tree species on density, size stability ,mechanical strength ,chemical composition, fiber morphology, tissue proportion , microfibrillar angle and their dispersion of hardwood from plantation in middle subtropic in Fujian province were analyzed and studied. The results showed that Pinus massonianna had active effect on wood quality for Schima superba and Alniphyllum fortunei as Cunninghamia lanceolata for Choerospondias axillaries.
(5) Effects of sites and companion tree species on radial variation modes of fiber morphology, basic density, microfibrillar angle of hardwood from plantation in middle subtropic in Fujian province were analyzed and studied. The results showed that the radial variation modes of fiber length for Schima superba ,Choerospondias axillaries and Alniphyllum fortunei belonged to PanshinⅠneither different sites nor different companion tree species while that of basic density for Schima superba and Alniphyllum fortunei belonged to Panshin①but Panshin②for Choerospondias axillaries. For 3 sorts of hardwood with different
construction from plantation ,MFA decreased with growth ring ages and tended to stabile at certain age. (6)Difference between variances of wood properties for 3 sorts of hardwood with different construction from plantation either with different forest stand ages or growing in different sites or growing with different companion tree species were analyzed. The results showed that variances of wood properties for Schima superba was similar to that for Alniphyllum fortunei but quite different from Choerospondias axillaries . (7)By means of modern statistical analysis, the relationships between wood properties and growth character as well as the relationships between many wood properties indexes each other were analyzed and studied. (8) By means of fast cluster in sequence, bounds between juvenile wood and mature wood were divided based on radial variation laws of basic density, fiber length ,the ratio of fiber length to fiber width, microfibrillar angle of hardwood from plantation in middle subtropic in Fujian province. The result showed that Juvenile periods were divided to be different according to different wood properties indexes for either Schima superba or Choerospondias axillaris or Alniphyllum fortunei wood from plantation. By means of statistical regression, depending on the of growth ring ages, modeling equations of basic density, fiber length , fiber width ,the ratio of fiber length to fiber width, microfibrillar angle for hardwood from plantation in middle subtropic in Fujian province were built. The result showed that the cubic curve equations were fit best among all modeling equations. (9) By means of ESEM , the super-micro-structure of juvenile wood and mature wood were observed and analyzed for Schima superba, Choerospondias axillaris and Alniphyllum fortunei in middle subtropic in Fujian province.
(1)分析研究了林龄对福建中亚热带人工阔叶林木材密度、尺寸稳定性、力学强度、化学组成和导热性及材质离散性的影响规律,结果表明适当延长轮伐期是改善林木质量的有效措施。
(2)应用类比推理法推导出福建中亚热带人工阔叶林木材横纹热导率的理论表达式,并与实验值进行比较验证,理论值与实验值的吻合程度令人满意。
(3)系统分析研究了立地条件对福建中亚热带人工阔叶林木材密度、尺寸稳定性、力学强度、化学组成、纤维形态、组织比量和微纤丝角及材质离散性的影响规律。结果表明立地级提高对山枣人工林材质有积极的影响而对荷木、拟赤杨有不利的影响。
(4)系统分析研究了伴生树种对福建中亚热带人工阔叶林木材密度、尺寸稳定性、力学强度、化学组成、纤维形态、组织比量和微纤丝角及材质离散性的影响规律,结果表明马尾松对荷木、拟赤杨以及杉木对山枣人工林木材材质均有积极的影响。
(5)分析研究了福建中亚热带人工阔叶林木材纤维形态、基本密度、微纤丝角的径向变异模式及其受立地级和伴生树种的影响规律,结果表明不同立地级不同伴生树种荷木、山枣和拟赤杨人工林木材纤维长度径向变化均属于PanshinⅠ型;荷木和拟赤杨木材密度株内径向变异属于Panshin①型,而山枣木材密度株内径向变异属于Panshin②型。微纤丝角随生长轮年龄增加逐渐变小,到一定年龄后趋于平缓.
(6)分析了三类不同构造特征阔叶树种人工林木材材质随林龄、立地级、伴生树种变异的差异,结果表明荷木与拟赤杨变异规律较为接近,且与山枣有较大的不同。
(7)应用现代统计分析手段分析研究了福建中亚热带人工阔叶林材性与生长性状的相关关系以及诸多材性指标之间的相关关系。
(8)根据福建中亚热带人工阔叶林木材基本密度、纤维长度、长宽比和微纤丝角的径向变异规律,应用快速有序聚类分析进行幼龄材和成熟材的界定,发现以不同的指标为依据,界定荷木、山枣、拟赤杨人工林幼龄期的结果并不相同;以生长轮年龄为自变量,用统计回归方法对福建中亚热带人工阔叶林木材的基本密度、纤维长度、宽度、长宽比和微纤丝角进行预测,三次项曲线方程拟合程度最好。
(9)应用环境扫描电子显微镜(ESEM)观察并分析了荷木、山枣、拟赤杨人工林幼龄材与成熟材的显微和超微构造差异。
Natural environment and culture measure are important factors which affect wood properties. It is necessary to study the law that forestry factors (including natural environment and culture measure) affect wood properties of each tree species. This paper attempts to do some research on relationships between wood properties and main forestry factors for hard wood tree species such as Schima superba, Choerospondias axillaris and Alniphyllum fortunei in middle subtropic in Fujian province.
(1) Effects laws of forest stand ages on density, size stability ,mechanical strength ,chemical composition, thermal conductivity and their dispersion of hardwood from plantation in middle subtropic in Fujian province were analyzed and studied. The results showed that prolonging rotation appropriate could improve wood quality.
(2) By analogism , the formula of wood thermal conductivity across the grain was derived for hardwood from plantation in middle subtropic in Fujian province. With the formula derived, the theoretical values of thermal conductivity for hardwood from plantation in middle subtropic in Fujian province were calculated and comparison was also made to the experimental values under the same conditions. The results showed that it was satisfactory for the theoretical values of thermal conductivity to be identical to their experimental values.
(3) Effects laws of sites on density, size stability ,mechanical strength ,chemical composition, fiber morphology, tissue proportion , microfibrillar angle and their dispersion of hardwood from plantation in middle subtropic in Fujian province were analyzed and studied. The results showed that fertile site had active effect on wood quality for Choerospondias axillaries but positive effect on Schima superba and Alniphyllum fortunei.
(4) Effects laws of companion tree species on density, size stability ,mechanical strength ,chemical composition, fiber morphology, tissue proportion , microfibrillar angle and their dispersion of hardwood from plantation in middle subtropic in Fujian province were analyzed and studied. The results showed that Pinus massonianna had active effect on wood quality for Schima superba and Alniphyllum fortunei as Cunninghamia lanceolata for Choerospondias axillaries.
(5) Effects of sites and companion tree species on radial variation modes of fiber morphology, basic density, microfibrillar angle of hardwood from plantation in middle subtropic in Fujian province were analyzed and studied. The results showed that the radial variation modes of fiber length for Schima superba ,Choerospondias axillaries and Alniphyllum fortunei belonged to PanshinⅠneither different sites nor different companion tree species while that of basic density for Schima superba and Alniphyllum fortunei belonged to Panshin①but Panshin②for Choerospondias axillaries. For 3 sorts of hardwood with different
construction from plantation ,MFA decreased with growth ring ages and tended to stabile at certain age. (6)Difference between variances of wood properties for 3 sorts of hardwood with different construction from plantation either with different forest stand ages or growing in different sites or growing with different companion tree species were analyzed. The results showed that variances of wood properties for Schima superba was similar to that for Alniphyllum fortunei but quite different from Choerospondias axillaries . (7)By means of modern statistical analysis, the relationships between wood properties and growth character as well as the relationships between many wood properties indexes each other were analyzed and studied. (8) By means of fast cluster in sequence, bounds between juvenile wood and mature wood were divided based on radial variation laws of basic density, fiber length ,the ratio of fiber length to fiber width, microfibrillar angle of hardwood from plantation in middle subtropic in Fujian province. The result showed that Juvenile periods were divided to be different according to different wood properties indexes for either Schima superba or Choerospondias axillaris or Alniphyllum fortunei wood from plantation. By means of statistical regression, depending on the of growth ring ages, modeling equations of basic density, fiber length , fiber width ,the ratio of fiber length to fiber width, microfibrillar angle for hardwood from plantation in middle subtropic in Fujian province were built. The result showed that the cubic curve equations were fit best among all modeling equations. (9) By means of ESEM , the super-micro-structure of juvenile wood and mature wood were observed and analyzed for Schima superba, Choerospondias axillaris and Alniphyllum fortunei in middle subtropic in Fujian province.
引文
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