论文摘要
Pilodyn是一种间接测定木材密度的无损检测仪器。用于活立木木材材性指标的间接快速测定。本文研究了pilodyn在我国栽植面积较广的树种上的应用效果,通过野外利用Pilodyn对活立木进行探测,室内测定木芯的木材基本密度和纤维长度和纤维宽度,通过对活立木Pilodyn测试结果与生长锥木芯的木材基本密度、木材纤维长度和宽度的分析,得到以下的结论:95株日本落叶松人工林Pilodyn测定结果南向平均值为15.50mm,比北向平均值高5.5%（14.69mm）。Pilodyn测定值Pn、Ps和Pa与外侧木材的平均基本密度（Dao）呈极显著的负相关（-0.5275～-0.5827）,大于Pn、Ps和Pa与整株木材的平均基本密度（Da）的相关系数（-0.4756～-0.5134）。Pn、Ps和Pa和胸径（DBH）呈极显著的负相关,相关系数为-0.3523～-0.4100。胸径（DBH）与北向探测值（Pn）的相关系数较胸径与南向探测值（Ps）高。木材基本密度对Pilodyn测定值的贡献率最大（40.4%）。Pa与Da、Dao均存在极显著的负相关关系,显著性概率P<0.001。日本落叶松Pilodyn测定值（Pa）与木材纤维特性（晚材管胞长、晚材管胞宽）存在极显著负相关关系。采用Pilodyn测定值（Pa）不仅能够很好的预测日本落叶松活立木径向方向外侧部分的木材基本密度（Dao）和晚材的纤维长度和纤维宽度,而且也能够预测整个径向方向上木材的基本密度（Da）。从中选取79株进行了深入研究,根据生物学原理建立起各个指标和Pilodyn的通径图,并对该模型进行缩减,得到了能得到原模型85%信息的新模型,在新模型中,木材密度的贡献率为46.71%,生长量的贡献率为24.47%,晚材管胞长的贡献率为28.82%。y = -0.0055x + 0.4374 （R2 = 0.3931）北:y = -0.0041x + 0.4125（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）,得到的预估精度为南98.05%,北97.80%,平均98.31%。南方Pilodyn与木材密度的相关关系,及南方Pilodyn与纤维特性的关系均高于北方,所以在南方进行Pilodyn检测能取得更好的效果。通过本研究揭示了Pilodyn与木材密度,纤维特性间的关系。为下一步进行Pilodyn深入研究奠定了基础。研究127株华山松活立木得到的结果为:华山松Pilodyn探测值（P）在南北方向上没有显著差异;与木材外侧基本密度（Do）,木材基本密度（D）得到的检验结果一致。Pn,Ps和Pa与木材外侧基本密度（Dno,Dso和Dao）间存在极显著的相关关系,相关系数分别为-0.687,-0.772和-0.771;Pn,Ps和Pa与木材基本密度间（Dn,Ds和Da）存在极显著的相关关系,相关系数分别为-0.546,-0.626和-0.649;多元线性回归方程中,木材密度的贡献率最大（52.86%～63.74%）。通过一元线性回归方法建立使用Pilodyn平均值Pa预测木材密度的模型为yDa = -0.0071x + 0.5172（P= 0.000,R2 = 0.4218）,yDao = -0.0089x + 0.5638（P= 0.000,R2 = 0.5943）。Pilodyn测定值不仅能预测华山松木材木材外侧基本密度,也能够预测华山松整个径向方向上木材基本密度（Da）。研究144株日本落叶松家系活立木的材性遗传差异,室内测定木芯的木材基本密度,通过对活立木Pilodyn测定结果与生长锥木芯木材基本密度的相关分析,得到了较理想的结果。研究结果表明:日本落叶松9个家系Pilodyn测定值（Pn）、外侧木材基本密度（Do）和整株木材基本密度（Db）都是34号家系最大和32号家系最小。9个日本落叶松家系Pn按照升序,Do和Db按照降序的方法进行排序,其排列次序基本一致。日本落叶松Pilodyn测定值（Pn）、外侧木材基本密度（Do）和整株木材基本密度（Db）家系间都存在极显著遗传变异（P<0.00130.0028）,采用Pn及Db和Do对家系材质性状方差分析结果是一致的。日本落叶松3个材质性状表型和遗传相关分析中,Pilodyn测定值（Pn）与外侧木材基本密度（Do）呈显著的负相关（-0.692～-0.8142）。Pilodyn测定值（Pn）与整株木材基本密度也呈极显著的负相关关系（-0.671～-0.9093）。Pilodyn测定值（Pn）家系和单株遗传力分别为0.45和0.28,外侧木材基本密度（Do）家系和单株遗传力分别为0.46和0.33,整株木材基本密度（Db）家系和单株遗传力分别为0.44和0.26。3个性状的家系遗传力均大于单株遗传力,而且3个性状的遗传参数非常接近。因此,用日本落叶松Pilodyn测定值（Pn）代替外侧木材基本密度（Do）和整株木材基本密度（Db）进行木材密度遗传参数的估算计算是可靠的。在毛白杨无性系的166株活立木中的研究表明:按照Ps、Dso及Ds分别将各个无性系的平均值进行排序,三个序列间存在极显著的相关性（-0.749～-0.651）,证明了Pilodyn对毛白杨无性系按照密度进行排序的可靠性。毛白杨个体间Ps和Dso和Ds间的存在极显著的相关性（-0.506～0.706）,毛白杨各个无性系Ps和Dso和Ds平均值间也存在极显著的相关性（-0.840～0.808）,说明可以用Pilodyn预测毛白杨的木材密度,各无性系平均值间的相关系数均高于相对应的个体间相关系数,也说明了使用Pilodyn多次测量的平均值能更精确的反映该无性系木材密度的变化情况。分别使用Ps,Ds和Dso三个材质性状对28个无性系进行方差分析,均得到无性系间存在显著差异的结果。分别使用Ps,Ds和Dso将28个无性系分为快速（A）高密度快生长,（B）低密度快生长,（C）高密度慢生长,（D）低密度慢生长四类,经方差分析和多重比较的结果证明分别使用Ds,Dso和Ps的分类效果显著,且结果相似。同时通过表型性状选择出11,12,346,191,337,24,384等6个生长快且木材密度高的无性系。本文验证了Pilodyn的作用效果,证明Pilodyn在毛白杨木材密度检测中的应用的可行性与可靠性,为下一步毛白杨的无损检测以及无性系选择改良的研究奠定基础。
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