唐仲秋，鄭秀云，劉學(xué)爽，3，胡明華，劉會(huì)鋒

(1.大興安嶺地區(qū)農(nóng)業(yè)林業(yè)科學(xué)研究院，黑龍江 大興安嶺 165000；2.黑龍江多布庫爾國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，黑龍江 大興安嶺 165000；3.黑龍江嫩江源森林生態(tài)系統(tǒng)國家級(jí)定位觀測(cè)研究站，黑龍江 大興安嶺 165000)

長(zhǎng)白落葉松(Larixolgensis)松科落葉喬木，高可達(dá)40多m，胸徑可達(dá)1 m多。廣泛分布于黑龍江東南部山地及吉林、遼寧省。習(xí)性喜光、喜濕潤、耐寒，屬于淺根性樹種，適應(yīng)的土壤pH值區(qū)間為6～8，在肥沃的土地上生長(zhǎng)速度最快。木材結(jié)構(gòu)有重、硬和粗糙的特點(diǎn)，木材密度大，抗壓抗彎能力強(qiáng)，在各個(gè)領(lǐng)域都有良好的應(yīng)用前景。長(zhǎng)白落葉松因其生長(zhǎng)迅速、干形通直、適應(yīng)性強(qiáng)、材質(zhì)優(yōu)良和耐腐蝕等特性而成為培育紙漿材和建筑用材的重要樹種。

木材材性一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)，它是評(píng)價(jià)木材品質(zhì)最重要的因子，它影響著木材的產(chǎn)量與品質(zhì)。木材密度是評(píng)價(jià)木材品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，分為基本密度與氣干密度，為此，眾多學(xué)者也對(duì)木材材性開展了很多的研究，姜笑梅[1]等對(duì)18個(gè)種源的濕地松木材材性研究發(fā)現(xiàn)，種源間木材氣干密度差異極顯著，種源內(nèi)木材氣干密度差異不顯著。劉青華[2]等研究了49個(gè)馬尾松種源，認(rèn)為不同種源地的馬尾松形質(zhì)和木材基本密度皆存在顯著的種源差異。羅浩[3]等研究了藍(lán)桉幼齡材物理力學(xué)性質(zhì)較小，密度變異規(guī)律顯著。尤龍杰[4]等對(duì)不同竹齡麻竹氣干密度研究表明麻竹氣干密度與其力學(xué)性質(zhì)顯著正相關(guān)。徐金梅[5]等對(duì)祁連山青海云杉研究發(fā)現(xiàn)木材密度與溫度正相關(guān)，與降水量負(fù)相關(guān)。周賢武[6]等對(duì)不同樹齡日本落葉松木材研究認(rèn)為其氣干密度與抗彎彈性模量、抗彎強(qiáng)度、順紋抗壓強(qiáng)度呈線性正相關(guān)。而針對(duì)長(zhǎng)白落葉松木材材性也開展了很多的研究，徐成立[7]等研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)白落葉松的氣干密度和全干密度均小于華北落葉松。邵亞麗[8]等人的研究認(rèn)為長(zhǎng)白落葉松木材的氣干密度與抗彎彈性模量、抗彎強(qiáng)度、順紋抗壓強(qiáng)度呈線性正相關(guān)。李艷霞[9]等對(duì)長(zhǎng)白落葉松的研究表明生長(zhǎng)性狀與基本密度不相關(guān)，史永純[10]等研究認(rèn)為坡向坡位對(duì)長(zhǎng)白落葉松基本密度影響不顯著，本文以生長(zhǎng)于加格達(dá)奇地區(qū)的10個(gè)種源長(zhǎng)白落葉松為材料，對(duì)其木材基本密度和氣干密度進(jìn)行方差分析及多重比較，以期為大興安嶺培育用材林提供科學(xué)的種源選擇依據(jù)和理論指導(dǎo)。

1 研究區(qū)概況

研究地區(qū)位于大興安嶺南坡，123°45′—124°26′ E，50°09′—50°35′ N，境內(nèi)有白河自西向東通過。山丘地貌，地勢(shì)比較平緩，平均海拔472 m，寒溫帶大陸性氣候，四季分明，冬季漫長(zhǎng)，全年平均氣溫-1.2 ℃，最高溫度32 ℃，最低溫度-41.5 ℃，年降水494.8 mm。加格達(dá)奇物質(zhì)豐富，土地肥沃，但因長(zhǎng)期的破壞使得該地區(qū)森林質(zhì)量不高，樹種單一，生產(chǎn)力低下[11]。

試驗(yàn)材料取自于大興安嶺加格達(dá)奇區(qū)長(zhǎng)白落葉松種源試驗(yàn)林，包括天橋嶺、白河、阿爾山、露水河、大海林、和龍、白刀山、小北湖、雞西、穆棱共10個(gè)種源，各種源種子于1980年采集,1981年進(jìn)行育苗，1982年定植，造林設(shè)計(jì)株行距為3 m×3 m，每21株為1小區(qū)。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，10個(gè)種源，3次重復(fù)。

2 材料和方法

2.1 取樣方法

2016年對(duì)加格達(dá)奇長(zhǎng)白落葉松種源試驗(yàn)林進(jìn)行疏伐取樣。每個(gè)種源每個(gè)重復(fù)伐取解析木2株，10個(gè)種源共伐取解析木40株。每個(gè)單株伐取兩段，2～3 m一段，3～4 m一段。共80個(gè)樣本。

2.2 木材密度測(cè)定方法

木材的基本密度和氣干密度依照國家標(biāo)準(zhǔn)GB1933-1991“木材密度測(cè)定方法”測(cè)定。

2.2.1 基本密度的測(cè)量 將試驗(yàn)樣本截取成2 cm3的小木塊，在清水中浸泡為飽和水的濕材，在試驗(yàn)樣本各面的中心位置分別測(cè)出弦向、徑向和順紋方向尺寸，精確至0.01 mm，稱出試驗(yàn)樣本質(zhì)量，精度為0.001 g。用方程ρ=m/v計(jì)算，式中，ρ為試樣的基本密度(g·cm-3)；m、v為試樣水分飽和時(shí)的質(zhì)量(g)和體積(cm3)。

2.2.2 氣干密度的測(cè)量 切尺寸為2 cm3的小木塊，在試樣各面的中心位置，分別測(cè)出弦向、徑向和順紋方向尺寸(精度0.001 mm)，稱質(zhì)量(精度0.001 g)，然后將試樣放入60 ℃烘箱內(nèi)烘干4 h后稱質(zhì)量記錄。待稱完試驗(yàn)樣本全干質(zhì)量后，立即于試驗(yàn)樣本各面的中心位置，分別測(cè)出弦向、徑向和順紋方向尺寸(精度0.001 mm)。氣干密度用公式ρ=m/v方程計(jì)算，式中ρ為氣干密度(g·cm-3)，m為試樣質(zhì)量(g)，v為試樣體積(cm3)

2.3 統(tǒng)計(jì)分析方法

用Excel2007進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，用PASW Statistics18統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行密度差異顯著性分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 基本密度、氣干密度分析

表1 10個(gè)種源長(zhǎng)白落葉松基本密度、氣干密度變異分析

對(duì)10個(gè)種源長(zhǎng)白落葉松的基本密度和氣干密度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)：天橋嶺種源無論基本密度還是氣干密度均顯示最大值，小北湖種源基本密度和氣干密度均為最小值，10個(gè)種源長(zhǎng)白落葉松基本密度平均值為0.435 g·cm-3，氣干密度平均值為0.529 g·cm-3。10個(gè)種源基本密度大小順序?yàn)樘鞓驇X(0.462 )>穆棱(0.454)>和龍(0.436)>白河(0.433)>露水河(0.431)>大海林(0.429)>白刀山(0.428)>阿爾山(0.427)>雞西(0.426)>小北湖(0.422)。天橋嶺種源的基本密度比小北湖高出9.5%，高于種源平均值3.2%。

10個(gè)種源氣干密度大小排序?yàn)樘鞓驇X(0.562)>穆棱(0.557)>和龍(0.532)>大海林(0.531)>白刀山(0.525)>露水河(0.522)>阿爾山(0.521)>雞西(0.520)>白河(0.518)>小北湖(0.506)。天橋嶺的氣干密度比白河高出8.5%，高于小北湖11.1%，高于種源平均值6.2%。

3.2 基本密度、氣干密度變異分析

10個(gè)種源長(zhǎng)白落葉松的基本密度存在著較為豐富的變異(表1)，平均變異系數(shù)為9.89%。其中，雞西、小北湖兩個(gè)種源的變異系數(shù)最大分別為12.04%、11.45%。露水河和白河兩個(gè)種源的變異系數(shù)最小分別為6.43%、8.02%。變異系數(shù)最高的種源雞西比變異系數(shù)最低的種源露水河高87.2%。

氣干密度是指木材在一定大氣狀態(tài)下，達(dá)到平衡含水率時(shí)的質(zhì)量與體積之比的密度指標(biāo)。對(duì)每一個(gè)長(zhǎng)白落葉松種源的氣干密度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：長(zhǎng)白落葉松存在豐富的遺傳變異，平均變異系數(shù)為11.11%，略高于基本密度的平均變異系數(shù)。其中，小北湖、雞西兩個(gè)種源的變異系數(shù)最大。小北湖的變異系數(shù)是15.41%，雞西的變異系數(shù)是13.02%。露水河和白河兩個(gè)種源的變異系數(shù)最小。露水河的變異系數(shù)7.59%，白河的變異系數(shù)8.92%。變異系數(shù)最高的種源雞西比變異系數(shù)最低的種源露水河高103.03%。

4 結(jié)論與討論

天橋嶺種源基本密度和氣干密度在10個(gè)種源中均為最大值，分別為0.462 g·cm-3和0.562 g·cm-3，這和于宏影[12]等研究結(jié)果相近。

長(zhǎng)白落葉松不同種源的基本密度的平均變異系數(shù)為9.89%，雞西的變異系數(shù)最大為12.04%，露水河的變異系數(shù)最低為6.43%。變異分析顯示基本密度在不同種源間差異顯著，天橋嶺種源的基本密度最大為0.462 g·cm-3，小北湖的最小為0.422 g·cm-3，由此可見天橋嶺和穆棱種源木材基本密度優(yōu)于其他種源。

長(zhǎng)白落葉松不同種源氣干密度在種源間差異顯著，不同種源的氣干密度的平均變異系數(shù)為11.11%，小北湖的變異系數(shù)最大為15.41%，露水河的變異系數(shù)最小為7.59%。天橋嶺種源的氣干密度最大為0.562 g·cm-3，白河種源最小0.518 g·cm-3，天橋嶺和穆棱種源木材氣干密度明顯優(yōu)于其他種源。

不同長(zhǎng)白落葉松種源的基本密度和氣干密度存在著豐富的變異。通過分析對(duì)比發(fā)現(xiàn)天橋嶺種源基本密度和氣干密度均大于其他各個(gè)種源，且天橋嶺種源材積變異系數(shù)低于平均值，結(jié)合劉會(huì)鋒[13]等研究認(rèn)為天橋嶺種源材積變異低，種源性狀穩(wěn)定，可以認(rèn)定天橋嶺為加格達(dá)奇優(yōu)良的建筑用材林種源。