本文選題：格木　切入點：人工修枝　出處：《中國林業(yè)科學(xué)研究院》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展,人們對于珍貴木材的需求急劇增加,培育大徑級無節(jié)良材正是當(dāng)下人工林發(fā)展的重要目標(biāo)。人工修枝是大徑材培育過程中一項關(guān)鍵技術(shù)措施,而針對我國南方珍貴用材樹種的人工修枝技術(shù)研究涉及甚少。格木(Erythrophleum fordii)為蘇木科格木屬常綠喬木,木材堅硬,是我國南方珍貴優(yōu)良用材樹種。生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn),格木存在自然整枝后易形成較多的死節(jié),而且較大分枝枯死脫落后會導(dǎo)致木材心腐的現(xiàn)象,嚴重影響其木材質(zhì)量。因此,本研究以格木幼齡林、中幼林及近熟林為研究對象,從修枝林分選擇、節(jié)子形成與分布、不同冠層的光合生理、修枝傷口愈合內(nèi)源激素調(diào)控等方面開展研究,揭示不同生長階段格木節(jié)子形成及分布規(guī)律,探明不同冠層間葉片光合特性差異和格木人工修枝的光合生理基礎(chǔ),以及修枝傷口愈合內(nèi)源激素的動態(tài)變化及其調(diào)控機制,探討格木節(jié)子形成及調(diào)控的理論基礎(chǔ),并進一步通過修枝試驗揭示修枝強度對格木生長、干形及傷口愈合的影響,為科學(xué)制定格木修枝方案提供技術(shù)支持。本研究的主要研究結(jié)果如下:(1)通過對10年生格木與馬尾松(Pinus massoniana)混交林及相應(yīng)的純林的林分空間結(jié)構(gòu)、徑階分布及單株形質(zhì)指標(biāo)等的對比分析與綜合評價,結(jié)果表明:3種林分的徑級分布均相對集中,平均角尺度分別為:馬尾松×格木混交林0.4948、格木純林0.4779,馬尾松純林0.4534,表現(xiàn)為由均勻分布向輕度隨機分布過渡的趨勢。格木×馬尾松混交林的混交度較低(平均混交度為0.3750)。與格木純林相比,格木與馬尾松混交造林并未體現(xiàn)生長優(yōu)勢,但可以促進格木的自然整枝,優(yōu)化格木的干形生長,格木與馬尾松混交林中格木單株形質(zhì)綜合評分值高于格木純林,優(yōu)勢木比例顯著高于格木純林。因此,格木與馬尾松混交造林有利于格木干形生長,可以為格木目標(biāo)樹經(jīng)營提供良好的基礎(chǔ)。(2)以30年生格木人工林作為研究對象,利用樹干解析方法對其節(jié)子的形成及分布特征進行研究。結(jié)果表明:坡向是影響格木分枝分布的重要因素,其作用遠高于地理方位的影響;其中,2.0-8.0 m的格木樹干分布的節(jié)子最多占總數(shù)的76.76%,此段是木材利用率最高部分,嚴重影響格木的利用價值;分枝角度小于60o的分枝形成節(jié)子的直徑均大于2.5 cm,直徑越大死節(jié)長度越大,節(jié)子在木質(zhì)部的跨度越大;第1-15年是格木形成分枝的高峰期,分枝脫落及傷口愈合集中在第16-25年;在第11-20年間格木形成死節(jié)最多,是控制死節(jié)形成的關(guān)鍵時期。通過逐步回歸分析,篩選出分枝直徑(BD)、分枝角度(IA)和分枝年齡(YB)3個關(guān)鍵因子建立了多元回歸模型:y=1.6344x1+0.06776x2+0.1648x3-1.61139(F值=106.8697,p值=0.0001)�？梢岳迷撃Ｐ蛠眍A(yù)測分枝形成節(jié)子后對木材的影響狀況。(3)通過對9年生格木×馬尾松混交人工林中格木不同冠層葉片的光響應(yīng)曲線、二氧化碳響應(yīng)曲線及光合因子的日變化進行觀測。結(jié)果表明:格木人工林不同冠層葉片的光合的初始斜率(α)和最大凈光合速率(Pmax)的大小順序相同,依次為:高冠層(冠層C)(中冠層)冠層B(低冠層)冠層A,而暗呼吸速率(Rd)大小順序則相反,高冠層葉片的飽和光強(Isat)較大,而光補償點(Ic)卻較低,且3個冠層各參數(shù)差異均達到顯著或極顯著水平;3個冠層葉片的初始羥化效率(α)、光合能力(Amax)的順序相同,均為冠層C冠層B冠層A,而二氧化碳補償點(Γ)順序相反,光呼吸(Rp)變化與光合作用保持著平行關(guān)系;3個冠層的光合有效輻射(PAR),蒸騰速率(Tr)與葉片溫度(T)的日變化為單峰型,凈光合速率(Pn)與氣孔導(dǎo)度(Gs)日變化曲線呈雙峰型,但峰值出現(xiàn)的時間均不同,3個冠層胞間二氧化碳濃度(Ci)的日變化一致,為“U”型曲線,均在13:00出現(xiàn)最低值;通徑分析結(jié)果表明,光合有效輻射與氣孔導(dǎo)度對3個冠層凈光合速率的直接通徑系數(shù)絕對值均較大,表明光合有效輻射及氣孔導(dǎo)度是影響格木人工林3個冠層葉片的凈光合速率的主要因子。格木高冠層上部的葉片具有更高的光合速率和更強的潛在光合能力,對光合物質(zhì)的積累能力較強,消耗光合產(chǎn)物較少,下部則相應(yīng)下降,研究結(jié)果有助于指導(dǎo)修枝高度的確定。(4)在8 a年生格木人工林中開展4種強度的修枝試驗,對其后2年中格木的生長、修枝傷口愈合及干形進行對比分析,結(jié)果表明,在修枝后第一年不同修枝強度及對照處理格木的胸徑生長及單株材積增量具有顯著差異(p0.05),而對樹高增量影響不顯著(p0.05),修枝后第二年所有指標(biāo)處理間的差異均不顯著(p0.05)。修枝后第一、二年,修除1/3樹冠處理的格木胸徑、樹高與單株材積增量影響與對照處理的差異最小,均高于修除樹冠1/4、1/3的修枝強度處理,不同修枝強度及對照處理間的尖削度指數(shù)與胸高形率沒有顯著差異(p0.05),說明修除1/3樹冠的修枝強度可以有效促進格木的生長發(fā)育。(5)傷口愈合與修枝強度關(guān)系分析表明:傷口直徑對格木修枝傷口完全愈合率及愈合比例具有顯著、極顯著的影響,隨著傷口直徑的增大而減小;按3個修枝強度處理的傷口總數(shù)統(tǒng)計,不同修枝強度間傷口完全愈合率與愈合比例的差異不顯著,但當(dāng)傷口直徑大于2.0 cm時,修枝強度對傷口完全愈合率具有顯著或極顯著影響作用,修除樹冠1/3的傷口完全愈合率及愈合比例均略高于其他兩個修枝強度處理;不同高度間傷口完全愈合率的差異不顯著,相同修枝強度處理的不同高度間傷口完全愈合率差異均較小;不同樹冠直徑間傷口的完全愈合率與愈合比例的差異不顯著,當(dāng)傷口直徑大于2.0 cm時,樹冠直徑為7.6~8.5m的傷口平均完全愈合率極顯著高于其他樹冠直徑的(p0.01),當(dāng)傷口直徑大于3.0cm,6.6~8.5m樹冠直徑的傷口愈合比例極顯著高于較小樹冠直徑的(p0.01)。通過逐步回歸分析,修枝傷口直徑的偏相關(guān)系數(shù)最大,其次是樹冠直徑。檢驗結(jié)果顯示修枝傷口直徑與修枝傷口愈合比例關(guān)系達到極顯著水平(p0.01),而樹冠直徑與修枝傷口愈合比例關(guān)系達到顯著水平(p0.05)。因此選擇這2個因子與格木修枝傷口愈合比例的建立回歸模型:y=1.00644+0.01905x1-0.1050x2,經(jīng)F檢驗的結(jié)果顯示相關(guān)性達到了極顯著水平。(6)對修枝前后格木體內(nèi)幾種內(nèi)源激素含量的變化及傷口愈合過程的表觀特征分析。結(jié)果表明,在修枝后2周,芽與葉的玉米素核苷(ZR)含量稍有增加,而莖的ZR含量降低了2.76%;芽、莖與葉片的赤霉素(GA)、吲哚乙酸(IAA)含量均有增加,葉片的GA、IAA含量增幅最大,分別增加21.76%、30.04%;芽、莖與葉片的脫落酸(ABA)含量均有增加,莖的增幅最大,為10.37%;此時傷口只出現(xiàn)表面顏色的變化。修枝后8個周格木莖部ZR含量增幅達30倍,GA、IAA含量增加2倍左右,而ABA含量降低1-2倍,此時傷口兩側(cè)已出現(xiàn)愈傷組織形成的凸起,說明ZR含量的增加與ABA含量的降低對修枝傷口愈傷組織的形成具有關(guān)鍵作用。(7)綜合以上研究結(jié)果及多年對格木人工林經(jīng)營經(jīng)驗,從修枝林分選擇、目標(biāo)樹的選擇、干擾樹的選擇及處理、目標(biāo)樹修枝作業(yè),形成以培育大徑級無節(jié)或少節(jié)干材為目標(biāo)的格木人工林修枝技術(shù)體系,以實現(xiàn)格木人工林優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的培育目標(biāo)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國林業(yè)科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S792.99

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本文編號：1608673