摘 要

杨树是我国平原地区种植面积最大、木材产量最高的速生用材树种之一，如何做到适地适无性系、提高杨树人工林的产量和质量是生产中需要解决的关键技术问题，本研究旨在为长江中下游地区筛选杨树优良无性系提供依据。本文在对美国引进的104个美洲黑杨无性系和3个对照无性系进行初步评价的基础上，选择6个生长较优良的25年生无性系深入研究了其生长性状、木材基本密度、抗弯强度、抗弯弹性模量和顺纹抗压强度。结果表明，所研究的6个无性系间在木材抗弯强度、抗弯弹性模量和顺纹抗压强度存在极显著差异；木材基本密度与抗弯弹性模量和顺纹抗压强度之间存在显著正相关关系，力学性质各指标间也存在极显著线性相关；综合评价表明，无性系S371属于低强度、中低品质材，其它5个无性系都属于低强度、高品质材。本试验认为，从美国引进的无性系S3109无性系的综合表现最好，适合在长江中下游地区作为用材林推广应用。

关键词：美洲黑杨；无性系；生长性状；力学性质

Correlation between wood mechanical properties for Populus deltoides clones

ABSTRACT

Poplar is one of the tree species that have the highest wood yield and the largest planting area in China. However, how to match the clones to the site as well as how to further improve its wood production and quality are the key issues that need to be solved in the practices. The purpose of this study is to provide some technical supports for selecting fast-growing and high-quality poplar clones in middle and lower reaches of the Yangtze River. Based on preliminary assessment of 104 Populus deltoides clones introduced from United States and 3 control clones, 6 superior poplar clones at age 25 were selected to compare the differences in growth traits, wood basic density, bending strength, MOE and compressive strength parallel to grain. There were significant differences in growth traits, wood basic density and mechanical properties (bending strength, MOE and compressive strength parallel to grain) among the 6 poplar clones investigated. Both MOE and compressive strength parallel to grain were significantly and positively correlated with wood basic density, while a significantly and positively correlation was also observe among the mechanical properties measured. A comprehensive assessment indicated that Clone S371 belonged to low-intensity and middle-low quality woods, but the other 5 clones belonged to low-strength and high-quality wood. A positive correlation between density and mechanical properties was determined. Clone S3109 introduced from United States showed the better growth volume and mechanical properties than other clones, which are most suitable for planting in middle and lower reaches of the Yangtze River .

Key words：populus deltoides；clones；growth traits；mechanical properties

目 录

1 引言…………………………………………………………………………………1

1.1 研究背景…………………………………………………………………………1

1.2 研究的目的和意义………………………………………………………………1

2 文献综述 ……………………………………………………………………………3

2.1 杨树人工林培育研究进展………………………………………………………………3

2.2 木材性质研究进展………………………………………………………………………3

2.2.1 木材物理力学性质…………………………………………………………………4

2.2.1.1 木材密度………………………………………………………………………4

2.2.1.2 木材力学性质………………………………………………………………5

3 研究材料与方法………………………………………………………………………7

3.1 试验地概况.………………………………………………………………………7

3.2 研究材料…………………………………………………………………………7

3.3 生长指标测定……………………………………………………………………………7

3.4 主要力学性质的测定………………………………………………………………………8

3.4.1 木材基本密度测定……………………………………………………………8

3.4.2 木材力学性质测定………………………………………………………………8

3.4.3 顺纹抗压轻度…………………………………………………………8

3.4.4 抗弯强度………………………………………………………………9

3.4.5 抗弯弹性模量…………………………………………………………10

4 结果与分析………………………………………………………………………11

4.1 无性系生长性状.………………………………………………………………………11

4.2 杨树无性系木材力学性质………………………………………………………………………11

4.3 无性系力学性质、生长性状和基本密度之间的关系……………………………12

4.4 木材综合强度值和木材强度品质系数………………………………………………………13

结论 ……………………………………………………………………………14

致谢 ……………………………………………………………………………15

参考文献 ………………………………………………………………………16

1 引言

• 1. 研究背景

杨树（Populus）是一种重要速生用材树种，是中纬度平原地区人工栽培面积最大的树种，也是最适宜营造短轮伐期用材林的树种，在世界很多国家的工业用木材生产中占重要地位 。据统计，现阶段中国共有杨树人工林面积 700 多万 hm2，约占中国人工林面积的1/5，居世界首位。中国现有杨树人工林主要有欧美杨（P.×euramericana ）和美洲黑杨（Populus deltoides Bartr），两者约占70%，它们早期速生、干形通直、材质优良，它们的引入与推广极大的促进了中国杨树人工林产业的发展。

木材是林业经济中最主要的产品之一，需求量巨大，用途多样，也是一种真正意义上环保的、可再生的材料。随着生态建设越来越受到重视，而国民经济对木材需求的大幅增加，在天然林资源枯竭和我国天然林保护工程实施的背景下，人工林产业蓬勃发展，而人工林造林、抚育及其木材质量等相关研究尤为重要。木材力学性质是木材用于生产实践最重要的指标之一，是目前人工林定向培育研究的重要组成部分。

• 1. 研究的目的与意义

杨树（Populus）具有生长快、成材早、产量高、易于更新的特点，是世界中纬度平原地区栽培面积最大、木材产量最高的速生用材树种之一，是我国重要的速生丰产林和短周期工业用材林首选树种，也是世界人工林发展的重要三大速生树种之一^[1]。杨树材色浅、密度低、无气味、加工性能较好，大径级杨木用作胶合板原料，小径级杨木可生产纸浆和重组木^[2]，也是重要的纤维用材树种。美洲黑杨（P. deltoides）早在二十世纪七十年代引入我国。八九十年代，我国研究人员以南方型美洲黑杨无性系和北方型美洲黑杨中的山海关杨为主体亲本，培育了一批基本适应江淮流域生态条件的新品种^[3]。它们具有速生、优质、高产以及适应性强、木材用途广等特点，是速生用材及绿化造林的主要树种，具有良好的经济和生态效益，在我国杨树产业中占有重要的地位^[4]。美洲黑杨的优良无性系在全世界诸如亚欧美等国家的杨树生产过程中占有极其重要的位置，是优良的纤维板、纸浆生产原料^[5]。