层次线性混合模型的落叶松木材密度模拟

以落叶松木材为研究对象,实验在东北林业大学干燥实验室进行,采用matlab中log-sigmoid型函数(logsig)和线性函数(purelin)为神经元的作用函数,用落叶松木材的干燥温度、湿度、循环风速及平衡含水率作为输入变量,以木材含水率作为输出变量,构建了4∶s∶1的木材干燥的bp人工神经网络模型。用120组数据对网络模型进行训练及检验,得最适宜的网络结构为4∶10∶1,均方误差函数mse=0.0017,总体拟合精度为96.86%。该模型能够运用到相同条件下的其他树种的木材干燥。

选取落叶松为干燥对象,选取干球温度、干球湿度、介质循环风速、干燥时间作为自变量,选取含水率、应力作为因变量,建立多重多元回归模型,预测含水率和应力的变化.并采用预测方差验证了所建回归模型具有较高的预测能力.

采用时间序列分析法,分析了人工林落叶松木材生长轮密度的变异规律,并选择建模方法和模型参数估计,建立了变异规律模型和预测模型,经过残差分析表明:短期预测值与实测值非常吻合;长期预测值与实测值存在差异,但实测值仍在可信区间内。

通过对加格达奇地区10个种源的34年生长白落叶松木材基本密度和气干密度的分析,结果表明：基本密度最大的为天桥岭种源（0.462g？cm-3）,最小的为小北湖种源（0.422g？cm-3）;基本密度变异系数最大为鸡西种源（12.04%）,最小的为露水河种源（6.43%）。气干密度最大的是天桥岭种源（0.562g？cm-3）,最小的为小北湖种源（0.506g？cm-3）,气干密度变异系数最大的为小北湖种源（15.41%）,最小的为露水河种源（7.59%）。10个种源的长白落叶松基本密度和气干密度均存在着丰富的变异。天桥岭种源基本密度和气干密度均大于其他各种源。

落叶松是东北分布最广泛的树种之一。其木材由于构造、树脂等原因,给其利用造成了一些麻烦,因此对其改性很必要。文章对近几年来落叶松改性方面的研究做了一些总结,并对其发展前景提出了一些看法。

以30年和54年生长白落叶松人工林为样本,对木材材质性状的株内变异进行了分析。试验结果表明:(1)由树干基部至树梢,基本密度逐渐减少。管胞长度先逐渐增加。达最大值后逐渐缩短;(2)由髓心至形成层。基本密度,管胞长度迅速增大,至第20轮后增幅变小;(3)用胸高处任一半方向的基本和管胞长度可以估算树干平均值;(4)胸高木芯法为合理的,实用的取样方法。

以现代统计预测理论为基础,结合人工林长白落叶松木材生长轮材性变异规律,提出了木材幼龄期与成熟期划分研究的与方法。根据幼龄材与成熟材材性的特点,建立了坳龄期与成熟期界定的有序聚类最优分割模型(ocdb模型)。测试了人工林长白落叶松木材的晚材率、生长轮宽度、管胞长度和宽度、微纤丝角及生长轮等材性指标,并且对其统计分析,得到木材材性变异规律。有杉有序聚类最优分割模型蚜分出人工林长白落叶松的幼龄期为15

研究了长白落叶松木材管胞长度的变异，以及管胞长度与木材材性指标裼关系，分析和总结了长白落叶松木材生产过程中管胞长度的变异规律。管胞长度与木材密度的相关关系为正相关。研究结论为长白落叶松木地的开发利用提供科学依据。

介绍了识别木材变色和腐朽的方式方法。

研究了长白落叶松木材管胞微纤丝角的变异以及微纤丝角与木材解剖特性之间的关系，分析和总结了长白落叶松木材生长过程中管胞微纤丝角的变化规律。结果表明，微纤丝角与管胞长度和木材密度之间的均为负相关。研究结论为长白落叶松木材的适材适用和定向培育提供了理论依据。

落叶松木材树脂含量的测定,一直采用传统的苯醇抽提法。为适应生产实践的需要,作者探索出了两种简易的测定方法:红外灯法和双氧水法。与传统的苯醇抽提测定结果相比,后两种方法的测定结果与之相近,均能反映出木材中树脂含量的变化情况。

华北落叶松是冀北山地的主要用材树种,但在长期的林业生产中,落叶松人工纯林逐渐出现生长缓慢、结构简单、地力衰退等现象,导致木材质量不高。以冀北山区华北落叶松为研究对象,从人工修枝对林木生长影响角度展开研究,重点就修枝对材质的影响进行了分析。

以黑龙江省七台河市林业局金沙林场落叶松和樟子松人工成熟林为研究对象,在树干基部、树干1.3m处以及树高的20%、40%、60%和80%处截取5cm厚的圆盘各1个。在每个圆盘南向通过髓心锯下一个楔形木块,将每个楔形木块沿径向切割成相等的8段,测量其宽度和年轮数,并用排水法测定各样品的基本密度。采用方差分析、多重比较、相关分析和回归分析等方法,研究了落叶松和樟子松木材基本密度的株内变异、株间变异、径向变异、沿树干方向的变异以及年轮组间的相关性。结果表明:落叶松和樟子松单株树木内木材基本密度存在变异,在树干不同高度处存在显著的株间变异和径向变异。落叶松树干基本密度在纵向呈现逐渐递减趋势,而樟子松呈现的密度变化趋势是先减小,约在树干高度的20%处之后又开始增加。年轮组间基本密度相关性分析表明:落叶松可在早期时淘汰生长较差的林木,约在5～10年时可基于木材基本密度对林木进行选择;而樟子松木材基本密度早期选择是可行的。

参照国家木材物理力学试验方法标准对采自东北林业大学帽儿山实验林场的15年生人工林长白落叶松不同地理种源的试材,测定了气干密度、年轮宽度、晚材率、硬度、管胞长度、管胞长宽比等参数;并通过综合评估分析处理试验数据。鉴于落叶松主要作工程用材和制浆用材,从木材材性角度评价地理种源的优劣,旨在为速生人工林木的定向培育提供科学依据。

以人工林长白落叶松木材生长轮材性变异规律和其幼期与成熟期的划发煤要用现代统计预测理论,提出了木材材质早期预测研究的理论方法。采用多种形式的回归分析。优选出反映材性指标生长过程变异规律的模式。

超声波法提取落叶松木材中的阿拉伯半乳聚糖

本文根据人工林红松木材生长轮密度变异特点，采用时间序列分析法，建立了人工林红松木材生长轮密度的动态模型，对木材生长轮度进行近期预测，预测结果良好，此研究结果实现了木材生长轮内的材质预测，为人工林红松的定向培育提供理论依据。

长白落叶松纸浆林木材材性及纸浆特性的研究

运用协整分析对我国东北地区人工林红松木材密度与气候变化的关系进行了研究。结果表明,红松木材密度与气候因素之间存在长期均衡的协整关系和显著的短期动态调整机制。在1973～1997年,2、3月平均日照时间的延长有利于提高早材密度,而7月份的日照时间延长却不利于提高早材密度;2月气温升高,不利于提高整个生长轮密度平均值;误差修正模型和格兰杰检验证实,2月气温短期内对生长轮密度的影响存在2～3年的滞后期。人工林红松的优质培育需要充分考虑气候变化的影响。

【目的】木材密度是林木重要的经济性状,在广东湿地松第2轮遗传改良中被列为目标性状之一。本研究比较了针刺仪与传统体积法在评价湿地松木材密度上的效果,分析了湿地松材性与生长性状的遗传变异规律,为选育速生优质的湿地松种质提供理论与方法。【方法】以广东省台山市18年生的32个湿地松自由授粉家系为材料,在测定林中对活立木木材阻力与去皮直径进行快速测定；并在同一株树上利用生长锥钻取木芯,以体积法测量木材基本密度。利用asreml统计软件对研究性状间的相关性、性状的遗传力、选择效率等进行估算。【结果】1)单株木材阻力与木材密度在单株水平上呈表型正相关(0.659),为此建立了利用木材阻力原值预测木材密度的线性回归方程(模型r~2=0.393)。2)木材密度与木材阻力的遗传相关性更强(0.738),二者在家系水平受到中等程度的遗传控制；木材阻力的家系平均遗传力(0.618)高于木材密度的家系平均遗传力(0.410)。利用木材阻力值进行家系水平的间接选择,其间接选择效率为91%。表明可以利用针刺仪法进行湿地松木材密度的间接选择。3)为了消除针刺仪刺入木材过程中由于摩擦引起的阻力值上升趋势,在数据分析前,对阻力值做了校正。校正阻力值的遗传力,其与木材密度的表型与遗传相关无明显提高。4)湿地松的去皮直径遗传力在家系水平为0.596,去皮直径与木材密度和木材阻力无显著的遗传相关性,但表型相关达到显著水平,分别为0.272和0.493。这暗示着,改良湿地松生长性状,不会降低木材的密度。【结论】针刺仪法具有快速、无损、相对准确的优点,可用于湿地松活立木木材密度的间接评价与去皮直径的测定,在湿地松材性与生长性状的遗传改良中可发挥重要作用。在根据木材材性或生长性状选择湿地松优良个体中,为获得较可靠的选择效果,宜采用家系选择+家系内单株选择的合并选择方法。

以24年生长白落叶松子代测定林为研究材料,对其木材物理力学性质进行测定与分析.结果表明:木材气干密度和基本密度分别为0.57g/cm3和0.54g/cm3,属中等级别.气干差异干缩和全干差异干缩分别为2.01和1.97,木材干缩率较大.径面和弦面抗劈力分别为13.42和10.18n/mm,抗弯强度为89.12mpa,弦面和径面顺纹抗剪强度分别为11.85mpa和12.35mpa,抗压强度为54.27mpa,端面、弦面和径面的硬度分别为3973n、1703n和1783n.长白落叶松子代木材的综合强度为143.39mpa,属中等级材.

以东北落叶松立木材积和地上生物量数据为例,通过改进模型的结构形式,采用误差变量联立方程组的方法,研究建立了相容的立木材积方程、地上生物量方程及生物量转换函数。结果表明:与常用的非线性模型相比,在材积方程和生物量方程中增加截距常数,能显著改进模型的拟合效果;建立的一元相容性方程,地上生物量和立木材积的预估误差均不超过5%;二元相容性方程,地上生物量的预估误差约为4%,立木材积的预估误差则小于3%。