Pilodyn在林木材性指標預測中的應用.pdf

1、Pilodyn是一種間接測定木材密度的無損檢測儀器。用于活立木木材材性指標的間接快速測定。本文研究了pilodyn在我國栽植面積較廣的樹種上的應用效果，通過野外利用Pilodyn對活立木進行探測，室內測定木芯的木材基本密度和纖維長度和纖維寬度，通過對活立木Pilodyn測試結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，得到以下的結論：95株日本落葉松人工林Pilodyn測定結果南向平均值為15.50mm，比北向平均值高5.5

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

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

4、指標和Pilodyn的通徑圖，并對該模型進行縮減，得到了能得到原模型85％信息的新模型，在新模型中，木材密度的貢獻率為46.71％，生長量的貢獻率為24.47％，晚材管胞長的貢獻率為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與木材密度的相關關系，及南方Pilodyn與纖維特性的關系均高于北方，所以在南方進行Pilodyn檢測能取得更好的效果。通過本研究揭示了Pilodyn與木材密度，纖維特性間的關系。為下一步進行Pilodyn深入研究奠定了基礎。研究127株華山松活立木得到的結果為：華山松Pilodyn探測值(P)在南北方向上沒有顯著差異；與木材外側基本密度(Do)，木材基本密度(D

6、)得到的檢驗結果一致。Pn，Ps和Pa與木材外側基本密度(Dno，Dso和Dao)間存在極顯著的相關關系，相關系數(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)存在極顯著的相關關系，相關系數(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預測木材密度的模型為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測定值不僅能預測華山松木材木材外側基本密度，也能夠預測華山松整個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，室內測定木芯的木材基本密度，通過對活立木Pilodyn測定結果與生長錐木芯木材基本密度的相關分析，得到了較理想的結果。研究結果表

8、明：日本落葉松9個家系Pilodyn測定值(Pn)、外側木材基本密度(Do)和整株木材基本密度(Db)都是34號家系最大和32號家系最小。9個日本落葉松家系Pn按照升序，Do和Db按照降序的方法進行排序，其排列次序基本一致。日本落葉松Pilodyn測定值(Pn)、外側木材基本密度(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個材質性狀表型和遺傳相關分析中，Pilodyn測定值(Pn)與外側木材基本密度(Do)呈顯著的負相關(-0.692～-0.8142)。Pilodyn測定值(Pn)與整株木材基本密度也呈極顯著的負相關關系(-0.671～-0.9093)。Pilodyn測定值(Pn)家系和單株遺傳力分別為0.45和0.28，外側木材基本密度(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個性狀的家系遺傳力均大于單株遺傳力，而且3個性狀的遺傳參數(shù)非常接近。因此，用日本落葉松Pilodyn測定值(Pn)代替外側木材基本密度(Do)和整株木材基本密度(Db)進行木材密度遺傳參數(shù)的估算計算是可靠的。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分別將各個無性系的平均值進行排序，三個序列間存在極顯著的相關性(-0.749～-O.651)，證明了Pilodyn對毛白楊無性系按照密度進行排序的可靠性。毛白楊個

11、體間Ps和Dso和Ds間的存在極顯著的相關性(-0.506～0.706)，毛白楊各個無性系Ps和Dso和Ds平均值間也存在極顯著的相關性(-0.840～0.808)，說明可以用Pilodyn預測毛白楊的木材密度，各無性系平均值間的相關系數(shù)均高于相對應的個體間相關系數(shù)，也說明了使用Pilodyn多次測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三個材質性狀對28個無性系進行方差分析，均得到無性系間存在顯著

12、差異的結果。分別使用Ps，Ds和Dso將28個無性系分為快速(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果證明分別使用Ds，Dso和Ps的分類效果顯著，且結果相似。同時通過表型性狀選擇出11，12，346，191，337，24，384等6個生長快且木材密度高的無性系。本文驗證了Pilodyn的作用效果，證明Pilodyn在毛白楊木材密度檢測中的應用的可行性與可靠性，為