Pilodyn在林木材性指標(biāo)預(yù)測(cè)中的應(yīng)用.pdf

1、Pilodyn是一種間接測(cè)定木材密度的無損檢測(cè)儀器。用于活立木木材材性指標(biāo)的間接快速測(cè)定。本文研究了pilodyn在我國栽植面積較廣的樹種上的應(yīng)用效果，通過野外利用Pilodyn對(duì)活立木進(jìn)行探測(cè)，室內(nèi)測(cè)定木芯的木材基本密度和纖維長度和纖維寬度，通過對(duì)活立木Pilodyn測(cè)試結(jié)果與生長錐木芯的木材基本密度、木材纖維長度和寬度的分析，得到以下的結(jié)論：95株日本落葉松人工林Pilodyn測(cè)定結(jié)果南向平均值為15.50mm，比北向平均值高5.5

2、％(14.69mm)。Pilodyn測(cè)定值Pn、Ps和Pa與外側(cè)木材的平均基本密度(Dao)呈極顯著的負(fù)相關(guān)(-0.5275～-O.5827)，大于Pn、Ps和Pa與整株木材的平均基本密度(Da)的相關(guān)系數(shù)(-0.4756～-O.5134)。Pn、Ps和Pa和胸徑(DBH)呈極顯著的負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.3523～-0.4100。胸徑(DBH)與北向探測(cè)值(Pn)的相關(guān)系數(shù)較胸徑與南向探測(cè)值(Ps)高。木材基本密度對(duì)Pilodyn測(cè)定

3、值的貢獻(xiàn)率最大(40.4％)。Pa與Da、Dao均存在極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，顯著性概率P<0.00l。日本落葉松Pilodyn測(cè)定值(Pa)與木材纖維特性(晚材管胞長、晚材管胞寬)存在極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。采用Pilodyn測(cè)定值(Pa)不僅能夠很好的預(yù)測(cè)日本落葉松活立木徑向方向外側(cè)部分的木材基本密度(Dao)和晚材的纖維長度和纖維寬度，而且也能夠預(yù)測(cè)整個(gè)徑向方向上木材的基本密度(Da)。從中選取79株進(jìn)行了深入研究，根據(jù)生物學(xué)原理建立起各個(gè)

4、指標(biāo)和Pilodyn的通徑圖，并對(duì)該模型進(jìn)行縮減，得到了能得到原模型85％信息的新模型，在新模型中，木材密度的貢獻(xiàn)率為46.71％，生長量的貢獻(xiàn)率為24.47％，晚材管胞長的貢獻(xiàn)率為28.82％。y=-0.0055x+0.4374(R2=0.3931)=北：y=-0.0041x+O.4125(R2=0.209)南：y=-0.0061x+0.4475(R2=0.4253)，南方的R2(0.4253)高于北方的R2(0.209)，得到的預(yù)估

5、精度為南98.05％，北97.80％，平均98.31％。南方Pilodyn與木材密度的相關(guān)關(guān)系，及南方Pilodyn與纖維特性的關(guān)系均高于北方，所以在南方進(jìn)行Pilodyn檢測(cè)能取得更好的效果。通過本研究揭示了Pilodyn與木材密度，纖維特性間的關(guān)系。為下一步進(jìn)行Pilodyn深入研究奠定了基礎(chǔ)。研究127株華山松活立木得到的結(jié)果為：華山松Pilodyn探測(cè)值(P)在南北方向上沒有顯著差異；與木材外側(cè)基本密度(Do)，木材基本密度(D

6、)得到的檢驗(yàn)結(jié)果一致。Pn，Ps和Pa與木材外側(cè)基本密度(Dno，Dso和Dao)間存在極顯著的相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為-0.687，-O.772和-0.77l；Pn，Ps和Pa與木材基本密度間(Dn，Ds和Da)存在極顯著的相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為-0.546，-0.626和-0.649；多元線性回歸方程中，木材密度的貢獻(xiàn)率最大(52.86％～63.74％)。通過一元線性回歸方法建立使用Pilodyn平均值Pa預(yù)測(cè)木材密度的模型為yD

7、o=-O.0071x+0.5172(P：0.000，R2=0.4218)，yDao=-0.0089x+0.5638(P=0.000，R2=0.5943)。Pilodyn測(cè)定值不僅能預(yù)測(cè)華山松木材木材外側(cè)基本密度，也能夠預(yù)測(cè)華山松整個(gè)徑向方向上木材基本密度(Da)。研究144株日本落葉松家系活立木的材性遺傳差異，室內(nèi)測(cè)定木芯的木材基本密度，通過對(duì)活立木Pilodyn測(cè)定結(jié)果與生長錐木芯木材基本密度的相關(guān)分析，得到了較理想的結(jié)果。研究結(jié)果表

8、明：日本落葉松9個(gè)家系Pilodyn測(cè)定值(Pn)、外側(cè)木材基本密度(Do)和整株木材基本密度(Db)都是34號(hào)家系最大和32號(hào)家系最小。9個(gè)日本落葉松家系Pn按照升序，Do和Db按照降序的方法進(jìn)行排序，其排列次序基本一致。日本落葉松Pilodyn測(cè)定值(Pn)、外側(cè)木材基本密度(Do)和整株木材基本密度(Db)家系間都存在極顯著遺傳變異(P

9、松3個(gè)材質(zhì)性狀表型和遺傳相關(guān)分析中，Pilodyn測(cè)定值(Pn)與外側(cè)木材基本密度(Do)呈顯著的負(fù)相關(guān)(-0.692～-0.8142)。Pilodyn測(cè)定值(Pn)與整株木材基本密度也呈極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系(-0.671～-0.9093)。Pilodyn測(cè)定值(Pn)家系和單株遺傳力分別為0.45和0.28，外側(cè)木材基本密度(Do)家系和單株遺傳力分別為0.46和0.33，整株木材基本密度(Db)家系和單株遺傳力分別為0.44和0.26

10、。3個(gè)性狀的家系遺傳力均大于單株遺傳力，而且3個(gè)性狀的遺傳參數(shù)非常接近。因此，用日本落葉松Pilodyn測(cè)定值(Pn)代替外側(cè)木材基本密度(Do)和整株木材基本密度(Db)進(jìn)行木材密度遺傳參數(shù)的估算計(jì)算是可靠的。在毛白楊無性系的166株活立木中的研究表明：按照Ps、Dso及Ds分別將各個(gè)無性系的平均值進(jìn)行排序，三個(gè)序列間存在極顯著的相關(guān)性(-0.749～-O.651)，證明了Pilodyn對(duì)毛白楊無性系按照密度進(jìn)行排序的可靠性。毛白楊個(gè)

11、體間Ps和Dso和Ds間的存在極顯著的相關(guān)性(-0.506～0.706)，毛白楊各個(gè)無性系Ps和Dso和Ds平均值間也存在極顯著的相關(guān)性(-0.840～0.808)，說明可以用Pilodyn預(yù)測(cè)毛白楊的木材密度，各無性系平均值間的相關(guān)系數(shù)均高于相對(duì)應(yīng)的個(gè)體間相關(guān)系數(shù)，也說明了使用Pilodyn多次測(cè)量的平均值能更精確的反映該無性系木材密度的變化情況。分別使用Ps，Ds和Dso三個(gè)材質(zhì)性狀對(duì)28個(gè)無性系進(jìn)行方差分析，均得到無性系間存在顯著

12、差異的結(jié)果。分別使用Ps，Ds和Dso將28個(gè)無性系分為快速(A)高密度快生長， (B)低密度快生長， (C)高密度慢生長， (D)低密度慢生長四類，經(jīng)方差分析和多重比較的結(jié)果證明分別使用Ds，Dso和Ps的分類效果顯著，且結(jié)果相似。同時(shí)通過表型性狀選擇出11，12，346，191，337，24，384等6個(gè)生長快且木材密度高的無性系。本文驗(yàn)證了Pilodyn的作用效果，證明Pilodyn在毛白楊木材密度檢測(cè)中的應(yīng)用的可行性與可靠性，為