呂瑤,劉智,郭夢杰

(河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院,河北 保定 071000)

木材解剖特性與影響樹木生長的內(nèi)、外因素密切相關(guān),如遺傳、形成層年齡和造林措施等[1-3]。導(dǎo)管是樹木次生木質(zhì)部的重要組成部分,對樹木水分傳導(dǎo)起著關(guān)鍵作用,在樹木生長過程中,導(dǎo)管細(xì)胞的生長發(fā)育與其生理活動關(guān)系緊密,其解剖特征對木材性質(zhì)及其加工性能有重要影響,如會影響木材染色效果、染液滲透等[4-9]。而且,探究導(dǎo)管及其相關(guān)解剖特征的徑向變化規(guī)律,有助于理解樹木解剖結(jié)構(gòu)特征與其水分輸導(dǎo)能力、木材改性劑與滲透之間的關(guān)系[10]。

曾有學(xué)者通過研究不同樹種次生木質(zhì)部中導(dǎo)管細(xì)胞的解剖結(jié)構(gòu),來揭示其隨生長輪齡增長的徑向變化特征。研究結(jié)果表明,導(dǎo)管分子徑向變化規(guī)律在不同木本植物間有一定相似之處,導(dǎo)管在整個樹木中,導(dǎo)管細(xì)胞直徑沿髓心向外隨生長輪齡的增加逐漸增加后趨于穩(wěn)定[11-12]。也有研究表明,不僅在不同樹種的種源、家系和無性系間,在相同種源、家系和無性系內(nèi),不同株間和株內(nèi)的徑向上的不同部位,木材導(dǎo)管細(xì)胞均存在顯著的變異性,導(dǎo)管細(xì)胞直徑、壁厚、導(dǎo)管比量等均隨輪齡的增長而變化[13-16]。

關(guān)于闊葉樹種的導(dǎo)管細(xì)胞直徑在徑向上的分布變化,與其立地條件、氣候變化培育措施等因素響應(yīng)關(guān)系是近期研究熱點方向之一[17-22]。以往關(guān)于針葉樹、常綠闊葉樹、人工林觀光樹等樹木木質(zhì)部解剖結(jié)構(gòu)特征徑向變化的研究有一定的局限性,如取樣部位僅為胸徑部位、沒有考慮樹齡對其徑向變異的影響等方面[23-25];同時,對我國北方種植面積最廣的主要用材樹種107楊,關(guān)于不同輪齡木材解剖構(gòu)造與森林培育之間的關(guān)系研究未見報道。本研究利用木材解剖顯微測量系統(tǒng)分析了107楊樹種4個不同樹齡生長輪齡次生木質(zhì)部中導(dǎo)管細(xì)胞解剖結(jié)構(gòu):早材和晚材的年輪寬度和晚材率、導(dǎo)管細(xì)胞徑向直徑和弦向直徑、導(dǎo)管細(xì)胞雙壁厚和壁腔比、導(dǎo)管比量以及管孔鏈徑向直徑和弦向直徑,旨在揭示不同樹齡107楊次生木質(zhì)部導(dǎo)管細(xì)胞解剖結(jié)構(gòu)徑向變異規(guī)律,為107楊樹的人工林培育技術(shù)及木材改性的研究提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗地位于河北省保定市滿城區(qū)苗圃基地,地理坐標(biāo)在E 114°43′20″～115°32′00″,N 38°43′20″～39°07′00″之間,屬大陸性季風(fēng)氣候。滿城區(qū)地處河北省中部,太行山東麓。年平均氣溫12.9 ℃,日照2 412.7 h,無霜期190 d,平均降水量546.5 mm。

1.2 試驗材料

107楊(Populus×euramericanacv. “74/76”)試驗樣木于2021年11月進(jìn)行采集,采集方法依據(jù)GB1927—2021《木材物理力學(xué)實驗方法》中相關(guān)要求進(jìn)行,分別選取3年齡(3 a)、5年齡(5 a)、7年齡(7 a)、10年齡(10 a)的107楊,每個相同林齡采伐2株,共8株,每2株試樣都盡量控制在同一生長水平,以便各項參數(shù)指標(biāo)測定時,減少誤差。樣木基本情況見表1。

表1 采樣基本信息Table 1 Sample wood information

1.3 試驗方法

1.3.1 顯微切片的制作 根據(jù)木材圓盤南北方向,截取通過髓心的2 cm木條(如圖1所示),水煮軟化處理后,按年輪分成若干個連續(xù)木塊。用木材切片機(YD-1508R)將軟化好的試材切成厚度16～20 μm的切片,經(jīng)過0.5%濃度番紅染色(99.7,上海浦予工業(yè)科技有限公司)、蒸餾水脫色,制成臨時切片。將切片放在生物顯微鏡(型號B204LED,重慶奧特光學(xué)儀器有限公司)下進(jìn)行顯微攝影和測量。

(a) 試樣截取

(b) 切片制作圖1 解剖試樣選取Figure 1 Sketch map of wood anatomical properties

1.3.2 年輪寬度的測量 利用游標(biāo)卡尺測量,沿髓心到韌皮部方向測量年輪總寬度和每年的年輪寬度,測量精度為 0.01 mm。

1.3.3 晚材率計算方法 根據(jù)GB/T1930—2009在試件年輪總寬度的范圍內(nèi),測出每個年輪的晚材寬度,精確到0.01 mm。

(1)

式中:Lw為試件的晚材率,單位為%;∑Lb為測定范圍內(nèi)晚材總寬度,單位為毫米(mm);b為試件測定范圍內(nèi)整年輪總寬度,單位為毫米(mm)。

1.3.4 解剖性質(zhì) (1)導(dǎo)管細(xì)胞徑向直徑、弦向直徑、雙壁厚、壁腔比、管孔鏈徑向直徑和弦向直徑測量:分別測量3年齡(3 a)、5年齡(5 a)、7年齡(7 a)、10年齡(10 a)4個不同樹齡的107楊,各測量部位選在每個年輪中早材和晚材位置,測量導(dǎo)管細(xì)胞的大小尺寸。在生物光學(xué)顯微鏡(型號B204LED,重慶奧特光學(xué)儀器有限公司)下對其切片樣品進(jìn)行顯微拍照,并在被測區(qū)域內(nèi)隨機觀測導(dǎo)管細(xì)胞的相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)(重復(fù)次數(shù)為10次),利用彩色圖像計算機分析系統(tǒng)進(jìn)行測量。壁腔比是導(dǎo)管細(xì)胞雙壁厚和導(dǎo)管細(xì)胞腔徑的比值。(2)導(dǎo)管比量測量:對圖像進(jìn)行“二值化”,通過“反向”“顆粒篩選”“粗化”“顆粒計算”,得到黑色顆粒總面積(導(dǎo)管總面積)占圖像總面積的百分比,即導(dǎo)管比量[26]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用 Excel 2019軟件對木材導(dǎo)管細(xì)胞的解剖構(gòu)造數(shù)量特征值進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計,用Origin 2018繪圖軟件對圖形進(jìn)行繪制,對4個不同樹齡107楊次生木質(zhì)部導(dǎo)管細(xì)胞解剖結(jié)構(gòu)隨著生長輪齡的變化用多項式進(jìn)行擬合,R2代表模型擬合的相關(guān)系數(shù),用SPSS 27.0進(jìn)行差異性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 年輪寬度與晚材率徑向變化

年輪的寬窄是樹木徑向生長速度的標(biāo)志,年輪中的晚材率與木材細(xì)胞形態(tài)、氣候因子等密切相關(guān)[27]。107楊年輪寬度和晚材率的徑向變化,見圖2。

(a) 年輪寬度

(b) 晚材率圖2 107楊年輪寬度和晚材率的徑向變異Figure 2 Variation of growth ring width and latewood percentage in the radial direction of Populus ×euramericana cv. “74/76”

由圖2可知,3年齡、5年齡、7年齡、10年齡107楊的年輪寬度隨生長輪齡增加呈先增大后減小的生長趨勢。其中,10年齡107楊年輪寬度最大,3年齡107楊年輪寬度最小。107楊的年輪寬度在7年齡后處于相對穩(wěn)定狀態(tài),表明107楊速生期約3-7年,3年齡、5年齡、7年齡、10年齡107楊的晚材率從髓心向韌皮部逐漸增大,變化規(guī)律表現(xiàn)為:10 年齡>7年齡> 5年齡> 3年齡。不同樹齡107楊解剖形態(tài)特征,見表2。

表2 不同樹齡107楊解剖形態(tài)特征Table 2 Anatomical and morphological characteristics of Populus ×euramericana cv. “74/76” at different tree ages

由表2可知,10年齡107楊年輪寬度最大為12.91 mm,3年齡107楊年輪寬度最小為6.40 mm,標(biāo)準(zhǔn)差范圍為0.31～1.07。不同樹齡的生長輪齡之間年輪寬度有顯著性差異,但7年齡和10年齡的差異不顯著。107楊年輪內(nèi)早材向晚材過渡形式為漸變,晚材率的大小可以作為衡量闊葉樹材強度大小的指標(biāo),3年齡、5年齡、7年齡、10年齡107楊晚材率變化范圍為4.59%～10.65%,材質(zhì)較輕[28]。方差分析表明,晚材率與不同樹齡的生長輪齡之間有顯著性差異(P<0.05)。

2.2 導(dǎo)管細(xì)胞徑向直徑和弦向直徑徑向變化

從髓心向韌皮部,早材導(dǎo)管細(xì)胞徑向直徑、弦向直徑和晚材導(dǎo)管徑向直徑、弦向直徑變化趨勢相似,見圖3。

(a) 早材

(b) 晚材

(c) 早材

(d) 晚材圖3 107楊早材、晚材導(dǎo)管徑、弦向直徑隨生長輪齡的變化Figure 3 Variation of the radial diameter and tangential diameter of the vessel of early and late wood of Populus ×euramericana cv. “74/76” with the annual ring ages

不同樹齡107楊早材和晚材導(dǎo)管細(xì)胞解剖形態(tài)特征,見表3、圖4。

表3 不同樹齡107楊早材和晚材導(dǎo)管細(xì)胞解剖形態(tài)特征Table 3 Anatomical and morphological characteristics of the vessel cell of Populus ×euramericana cv. “74/76” at different tree ages

(a) 3年齡早材 (b) 5年齡早材 (c) 7年齡早材 (d) 10年齡早材

(e) 3年齡晚材 (f) 5年齡晚材 (g) 7年齡晚材 (h) 10年齡晚材圖4 107楊不同樹齡早、晚材微觀構(gòu)造圖片F(xiàn)igure 4 Microstructural pictures of early and late wood of Populus ×euramericana cv. “74/76” at different tree ages

由表3可知,7年齡107楊早材、晚材中導(dǎo)管細(xì)胞徑向直徑平均值分別為111.37、69.10 μm;3年齡、5年齡、10年齡107楊早材、晚材中導(dǎo)管細(xì)胞徑向直徑平均值分別為85.00、46.70 μm;98.09、59.55 μm;123.41、81.56 μm。7年齡107楊早材、晚材中導(dǎo)管細(xì)胞弦向直徑平均值分別為61.57、50.39 μm;3年齡、5年齡、10年齡107楊早材、晚材中導(dǎo)管細(xì)胞弦向直徑平均值分別為50.16、38.95 μm;55.67、45.22 μm;63.95、53.66 μm。方差分析表明,3年齡、5年齡、7年齡、10年齡107楊早材、晚材中導(dǎo)管細(xì)胞徑向直徑和弦向直徑與生長輪齡均有顯著性差異(P<0.05)。結(jié)合表3可以更直觀地從圖4看出,相同生長輪齡時,107楊早材和晚材中導(dǎo)管細(xì)胞徑向直徑和弦向直徑變化規(guī)律表現(xiàn)為:10年齡>7年齡> 5年齡>3年齡。

2.3 導(dǎo)管細(xì)胞雙壁厚和壁腔比徑向變化

從髓心向韌皮部,導(dǎo)管細(xì)胞雙壁厚和壁腔比徑向變化規(guī)律,見圖5。

(a) 早材

(b) 晚材

(c) 早材

(d) 晚材圖5 107楊早材、晚材導(dǎo)管雙壁厚、壁腔比隨生長輪齡的變化Figure 5 Variation of the double wall thickness and runkel ratio of the vessel of early and late wood of Populus ×euramericana cv. “74/76” with the annual ring ages

不同樹齡107楊早材和晚材導(dǎo)管細(xì)胞解剖形態(tài)特征,見表4。

表4 不同樹齡107楊早材和晚材導(dǎo)管細(xì)胞解剖形態(tài)特征Table 4 Anatomical and morphological characteristics of the vessel cell of Populus ×euramericana cv. “74/76” at different tree ages

由表4可知,3年齡107楊早材、晚材中導(dǎo)管細(xì)胞雙壁厚平均值分別為6.08、7.71 μm;5年齡、7年齡、10年齡早材、晚材中導(dǎo)管細(xì)胞雙壁厚平均值分別為7.40、8.93 μm ;8.89、10.32 μm;10.29、11.95 μm。相同輪齡時,107楊早材和晚材中導(dǎo)管細(xì)胞雙壁厚變化規(guī)律表現(xiàn)為:10年齡>7年齡> 5年齡> 3年齡。方差分析表明,3年齡、5年齡、7年齡、10 年齡107楊早材、晚材中導(dǎo)管細(xì)胞雙壁厚與生長輪齡之間差異顯著(P<0.05)。

5年齡107楊早材、晚材導(dǎo)管細(xì)胞壁腔比平均值分別為0.16、0.22;3年齡、7年齡、10年齡107楊早材、晚材導(dǎo)管細(xì)胞壁腔比平均值分別為0.18、0.25;0.14、0.20;0.12、0.16。相同輪齡時,107楊早材和晚材導(dǎo)管細(xì)胞壁腔比變化規(guī)律表現(xiàn)為:3年齡>5年齡> 7年齡> 10年齡,晚材壁腔比大于早材壁腔比。方差分析表明,3年齡、7年齡、5年齡、10 年齡107楊早材、晚材導(dǎo)管細(xì)胞壁腔比與生長輪齡之間有顯著性差異(P<0.05)。

2.4 導(dǎo)管比量徑向變化

從髓心向韌皮部,107楊早材和晚材導(dǎo)管比量的徑向變化規(guī)律,見圖6。

(a) 早材

(b) 晚材圖6 107楊早材、晚材導(dǎo)管比量比隨生長輪齡的變化Figure 6 Variation of the proportion of the vessel of early and late wood of Populus ×

不同樹齡107楊早材和晚材導(dǎo)管細(xì)胞解剖形態(tài)特征,見表5。

表5 不同樹齡107楊早材和晚材導(dǎo)管細(xì)胞解剖形態(tài)特征Table 5 Anatomical and morphological characteristics of the vessel cell of Populus ×euramericana cv. “74/76” at different tree ages

由表5可知,107楊3年齡、5年齡早材、晚材中導(dǎo)管比量平均值分別為15.21%、13.96%;17.17%、15.26%。7年齡、10年齡早材、晚材中導(dǎo)管比量平均值分別為18.60%、16.18%;19.87%、17.17%。相同輪齡時,107楊早材、晚材中導(dǎo)管比量變化規(guī)律表現(xiàn)為:10年齡>7年齡>5年齡>3年齡,早材中導(dǎo)管比量大于晚材導(dǎo)管比量。方差分析表明,3年齡、5年齡、7年齡、10年齡107楊早材、晚材導(dǎo)管比量與生長輪齡之間差異顯著(P<0.05)。

2.5 管孔鏈徑向直徑和弦向直徑的變化

從髓心向韌皮部,107楊早材、晚材中管孔鏈徑向直徑和弦向直徑的變化趨勢,見圖7。

(a) 早材

(b) 晚材

(c) 早材

(d) 晚材圖7 107楊早材、晚材管孔鏈徑、弦向直徑隨生長輪齡的變化Figure 7 Variation of the radial diameter and tangential diameter of pipe hole chain of early and late wood of Populus ×euramericana cv. “74/76” with the annual ring ages

不同樹齡107楊早材和晚材導(dǎo)管細(xì)胞解剖形態(tài)特征,見表6、圖8。

表6 不同樹齡107楊早材、晚材導(dǎo)管細(xì)胞解剖形態(tài)特征Table 6 Anatomical and morphological characteristics of the vessel cell of Populus ×euramericana cv. “74/76” at different tree ages

(a) 3年齡早材 (b) 5年齡早材 (c) 7年齡早材 (d) 10年齡早材

(e) 3年齡晚材 (f) 5年齡晚材 (g) 7年齡晚材 (h) 10年齡晚材圖8 107楊不同樹齡早、晚材的管孔鏈顯微構(gòu)造圖片F(xiàn)igure 8 Microstructural pictures of pore chain of earlywood and latewood of Populus ×euramericana cv. “74/76” at different ages

由表6可知,3年齡107楊早材、晚材管孔鏈徑向直徑平均值分別為151.51、119.28 μm;5年齡、7年齡、10年齡107楊早材、晚材管孔鏈徑向直徑平均值分別為172.70、137.17 μm;195.50、149.90 μm ;220.44、162.78 μm。方差分析表明,3年齡、5年齡、7年齡、10年齡 107楊早材、晚材管孔鏈徑向直徑與生長輪齡之間差異顯著(P<0.05)。

3年齡107楊早材、晚材管孔鏈弦向直徑平均值分別為54.89、43.92 μm;5年齡、7年齡、10年齡107楊早材、晚材管孔鏈弦向直徑平均值分別為57.49、48.40 μm;60.55、52.31 μm;64.03、57.60 μm。方差分析表明,3年齡、5年齡、7年齡、10年齡107楊早材、晚材管孔鏈弦向直徑與生長輪齡之間差異顯著(P<0.05)。根據(jù)表6和圖8可以看出,相同輪齡時107楊中早材和晚材管孔鏈徑向直徑和弦向直徑變化規(guī)律表現(xiàn)為:10年齡>7年齡> 5年齡> 3年齡,早材管孔鏈徑向直徑和弦向直徑要大于晚材部分的管孔鏈徑向直徑和弦向直徑。

3 討論

隨著森林培育和加工利用一體化、產(chǎn)業(yè)化的需要,林業(yè)及林產(chǎn)工業(yè)工作者從重視木材數(shù)量轉(zhuǎn)向重視木材質(zhì)量。107楊是我國北方地區(qū)重要的速生材和短周期人工林用材樹種,其幼齡材與成熟材材質(zhì)差異顯著,對其木材質(zhì)量相關(guān)解剖特征包括年輪寬度和晚材率、導(dǎo)管細(xì)胞直徑、導(dǎo)管細(xì)胞雙壁厚、木質(zhì)部導(dǎo)管比量等的研究具有重要意義[29]。

本研究中,依據(jù)4個不同樹齡107楊的年輪寬度和晚材率分析可知,107楊年輪寬度能反映出樹木生長的速度,總體來看髓心至第3年年輪寬度增長較快,而后逐漸下降,這與石傳喜等研究結(jié)果基本一致,其原因可能是:導(dǎo)管細(xì)胞弦向直徑和導(dǎo)管細(xì)胞數(shù)量受到降雨、溫度等氣候條件影響所致[11,30]。107楊早材導(dǎo)管細(xì)胞腔大壁薄,晚材導(dǎo)管細(xì)胞腔小壁厚,晚材率較低為4.67%～8.70%,材質(zhì)較輕[31]。生長輪齡對導(dǎo)管細(xì)胞早材、晚材徑向直徑和弦向直徑有顯著影響,其變化規(guī)律與趙西平等對大青楊的研究結(jié)果一致,與范澤鑫等研究中多個樹種導(dǎo)管細(xì)胞直徑從髓心到樹皮逐漸增大的變異規(guī)律基本一致[24,32]。但10年齡生長變化有所起伏,前6年輪生長速度較快,7年輪之后呈下降趨勢,之后波動較小。這是因為靠近髓心生長輪中的細(xì)胞還未成熟,細(xì)胞分裂得很快,生長得也很快[33]。當(dāng)樹木達(dá)到成熟期時或接近成熟時,細(xì)胞相對穩(wěn)定,分裂緩慢,細(xì)胞長度的變化也相對穩(wěn)定,樹木的生長速度下降[34]。微觀特征的觀察過程中還發(fā)現(xiàn),管孔組合當(dāng)中管孔鏈占比較大,早材和晚材管孔鏈徑、弦向直徑和導(dǎo)管細(xì)胞徑向、弦向變化規(guī)律相似,這與GUO、姜笑梅等對楊樹無性系發(fā)現(xiàn)的生長特點相一致[35-37]。3年齡、5年齡、7年齡正處于快速生長期,生長速率快引起導(dǎo)管細(xì)胞橫向生長速率相對較快,10年齡接近成熟,所以后期生長速度緩慢。而且,KEXIA等也認(rèn)為導(dǎo)管細(xì)胞直徑從髓部到樹皮逐漸增大,第7年輪之后趨于穩(wěn)定[38]。

早材和晚材中導(dǎo)管細(xì)胞雙壁厚隨生長輪齡的增加呈緩慢增大的變化規(guī)律,與鄒明宏等對楓楊的研究結(jié)果一致,這種變異特點是形成層原始細(xì)胞的分裂和形成層的后生長作用造成的,但與梁善慶等對人工林米老排的研究結(jié)果相反,原因可能是所選樹種、樹種年齡、立地條件等因素所不同造成[39-42]。根據(jù)文獻(xiàn)報道,不同樹齡107楊早材和晚材中導(dǎo)管細(xì)胞壁腔比變化幅度和壁腔均比較小,有利于提高制漿得率和質(zhì)量[43]。早材導(dǎo)管比量變化規(guī)律與周亮等對107楊導(dǎo)管比量的變異規(guī)律研究結(jié)果一致,而且與王嘉楠等對I-69楊、朱瑩琦等對楸樹、胡進(jìn)波等對尾巨桉、鄒明宏等對楓楊的研究結(jié)果也很相似[44-48]。導(dǎo)管比量的徑向變異模式從生物學(xué)上分析其原因,是次生木質(zhì)部母細(xì)胞分裂所必需的生長因子差異分布造成的結(jié)果;樹木幼年時期細(xì)胞分裂較快,導(dǎo)致導(dǎo)管細(xì)胞生長受到外部因素的影響,導(dǎo)管分子的分化程度較弱,導(dǎo)管比量較小;到成熟期之后,細(xì)胞的分裂逐漸穩(wěn)定,良好的細(xì)胞迅速擴展,并分化為導(dǎo)管細(xì)胞,故導(dǎo)管比量相對較多[44]。

由方差分析可知,不同樹齡生長輪齡之間107楊中導(dǎo)管細(xì)胞解剖結(jié)構(gòu)徑向變化均存在顯著性差異,根據(jù)這些差異特征和數(shù)據(jù),結(jié)合用材林木木材微觀解剖結(jié)構(gòu)指標(biāo)要求,可以作為107楊定向培育周期與采伐時間的判斷依據(jù)[49];本研究結(jié)果表明,人工林楊樹在幼齡林階段如果以培育大徑材林為目標(biāo),最佳輪伐期在10年齡[50];如果培育中、小徑材林為目標(biāo),最佳輪伐期在7年齡[51]。本研究中,3年齡、5年齡的107楊次生木質(zhì)部可作紙漿材及中小徑民用材;而7年齡、10年齡的107楊次生木質(zhì)部可作為干徑材、板材的基材,細(xì)木工板材的芯板等方式加以利用[52-53]。

4 結(jié)論

通過對4個不同樹齡107楊次生木質(zhì)部中導(dǎo)管細(xì)胞的解剖結(jié)構(gòu)及其徑向變化規(guī)律進(jìn)行了研究,表明隨著生長輪齡的增加,導(dǎo)管細(xì)胞的解剖結(jié)構(gòu)具有比較顯著變化規(guī)律。

(1)107楊年輪寬度髓心至韌皮部的總體變異規(guī)律,是隨生長輪齡增加呈先增大后減小的變化趨勢,不同樹齡年輪寬度的變化幅度為6.40～12.91 mm,生長輪齡對年輪寬度的影響達(dá)顯著水平(P<0.05)。晚材率從髓心向韌皮部逐漸增大,晚材率較低,變化范圍為4.67%～8.70%。3年齡、5年齡、7年齡107楊早材和晚材導(dǎo)管細(xì)胞徑向、弦向直徑隨生長輪齡增加逐漸增大,10年齡隨生長輪齡增加有先增大后減小的變化趨勢(P<0.05)。不同樹齡早材、晚材導(dǎo)管細(xì)胞徑向直徑和弦向直徑的變化范圍分別為85.00～123.41、50.16～63.95 μm;46.70～81.56、38.95～53.66 μm。4個不同樹齡107楊年輪寬度、晚材率、早材和晚材導(dǎo)管細(xì)胞徑向、弦向直徑的變化規(guī)律表現(xiàn)為:10年齡>7年齡> 5年齡> 3年齡。

(2)3年齡、5年齡、7年齡、10年齡107楊早材和晚材導(dǎo)管細(xì)胞的雙壁厚隨生長輪齡增加逐漸增大,而壁腔比隨生長輪齡增加逐漸降低(P<0.05)。不同樹齡早材、晚材導(dǎo)管細(xì)胞雙壁厚和壁腔比的變化范圍分別為6.08～10.29 μm、0.12～0.18;7.71～11.95 μm、0.16～0.25。3年齡、5年齡、7年齡、10年齡107楊導(dǎo)管比量隨生長輪齡增加呈上升變化的趨勢(P<0.05)。不同樹齡早材和晚材導(dǎo)管比量的變化范圍分別為15.21%～19.87%、13.96%～17.17%。3年齡、5年齡、7年齡、10年齡107楊早材和晚材導(dǎo)管管孔鏈徑向和弦向直徑隨生長輪齡增加逐漸增大(P<0.05)。不同樹齡其導(dǎo)管管孔鏈細(xì)胞徑向和弦向直徑變化范圍分別為151.51～220.44、54.89～64.03 μm;晚材分別為119.28～162.78、43.92～57.60 μm。4個不同樹齡107楊早材和晚材中導(dǎo)管細(xì)胞的雙壁厚、導(dǎo)管比量管孔鏈徑向與弦向直徑的變化規(guī)律表現(xiàn)為:10年齡 >7年齡> 5年齡> 3年齡;早材、晚材中導(dǎo)管壁腔比的徑向變化規(guī)律表現(xiàn)為:3年齡>5年齡> 7年齡> 10年齡。

本研究結(jié)果揭示了107楊幼齡材次生木質(zhì)部中導(dǎo)管細(xì)胞結(jié)構(gòu)隨生長輪齡增長的變異規(guī)律,為今后進(jìn)一步研究107楊樹木生長過程中的生理活動規(guī)律、確定最佳輪伐期和楊木木材高效、高值化加工利用提供一定的理論參考依據(jù)。由于區(qū)域限制,只對同一地區(qū)、同一樹種不同樹齡的107楊進(jìn)行了試驗,后續(xù)的研究工作應(yīng)該側(cè)重同一樹種不同樹齡的107楊在不同地區(qū)的解剖特征變異規(guī)律;同時,結(jié)合水分、溫度等氣候因子和人工撫育條件對107楊的影響,進(jìn)一步深入研究其變化規(guī)律。