不同杨树无性系木材纤维形态研究
摘要：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。木材纤维形态是影响木材是否适宜作为纸浆造纸和纤维加工原料的重要因素。通过探讨杨树无性系间纤维形态差异及其时间变异规律，为杨树人工林的定向培育提供理论先导和科学依据，使杨树人工林真正达到速生、丰产、优质和多用途指标的统一，以满足国民经济各部门对木材质量越来越高的要求。
关键字：美洲黑杨；无性系；纤维形态
1杨树人工林研究进展
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。
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]。
截至2007年，我国杨树人工林总面积已达700万hm2，其中杨树用材林面积为309万hm2，占全国杨树人工林面积的40%左右。对于杨树人工林培育的研究，国内外主要集中在如何通过适地适无性系、密度控制、施肥技术、种植技术、整地技术、杂草控制及萌芽产等技术来提高杨树各类人工林的生物生产力，从而优化出基于不同经营目的的栽培模式[1]。
大量研究表明，不仅在不同树种间，而且在相同树种的不同种源、家系和无性系间，在相同种源、家系以至无性系内不同株间和株内半径、四周和高度方向的不同部位间，木材性质也有差异，不仅遗传结构不同的树木有生长和材性差异，而且具有相同遗传结构的树木在不同生长环境和栽培措施下，生长和材性也有差异。家系和无性系间变异一般是受遗传控制的，是林木育种学家最感兴趣的一个变异层次，为选择材质优异、材料均匀的品系提供了机会。在单位时间内培育出优质、高产、高效的特用林分是黑杨派新性无系引种、选择与定向培育的目标[6]。对于广泛推广的无性系，不仅要具备良好的集约栽培品质，其木材还要达到一定的力学性能和化学性能，满足木材工业化生产的质量要求，适用于大规模的加工利用[7]。
2木材纤维形态研究进展
木材纤维形态是木材重要的解剖构造特征，也是评价该种木材是否适宜作为纤维原料的重要依据之一，也是纸浆材遗传改良研究的主要内容。木材纤维形态主要包括纤维长度，宽度及长宽比。
国外对木材纤维形态的研究很多。1964年，Zobel[10]研究了火炬松管胞长度的种源变异情况，结果显示，随着纬度从北到南,管胞长度呈逐渐增长趋势。Barnes等[11]对展叶松（Pinus patula）全同胞家系子代的测定表明，管胞长度受遗传控制；基因与环境的互作效应对管胞长度影响很显著；管胞长度的幼年材和成年材高度相关。Muneri和Balodis[12]研究了展叶松管胞的树内变异。结果表明， 25年生树木比14年生的具有更长管胞，且管胞长度差异较大，管胞长度随年轮增长而增长；管胞长度从基部向上呈增长趋势。
