人工長白落葉松原木出材量設(shè)計(jì)精度

長白落葉松紙漿林木材材性及紙漿特性的研究

利用長白落葉松人工林２００塊臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)地、３１塊間伐試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)地、２塊皆伐標(biāo)準(zhǔn)地、４００株解析木的數(shù)據(jù)，綜合運(yùn)用先進(jìn)的林學(xué)理論、數(shù)學(xué)方法、市場經(jīng)濟(jì)理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)，系統(tǒng)分析并擬合、組裝基礎(chǔ)理論研究成果，如全林分生長模型、動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型等模型群，建立林分經(jīng)營模型微機(jī)系統(tǒng)，并以凈現(xiàn)值和內(nèi)部收益率為經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法確定出５種優(yōu)化栽培模式。研究結(jié)果表明：栽培模式的經(jīng)濟(jì)效益與地位指數(shù)成正比，造林密度３３００～４４００株／ｈｍ２能取得較高的經(jīng)濟(jì)效益，輪伐期１８～３４ａ，凈現(xiàn)值２５００～５０００元／ｈｍ２，內(nèi)部收益率１５％～２０％。

以24年生長白落葉松子代測定林為研究材料,對(duì)其木材物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行測定與分析.結(jié)果表明:木材氣干密度和基本密度分別為0.57g/cm3和0.54g/cm3,屬中等級(jí)別.氣干差異干縮和全干差異干縮分別為2.01和1.97,木材干縮率較大.徑面和弦面抗劈力分別為13.42和10.18n/mm,抗彎強(qiáng)度為89.12mpa,弦面和徑面順紋抗剪強(qiáng)度分別為11.85mpa和12.35mpa,抗壓強(qiáng)度為54.27mpa,端面、弦面和徑面的硬度分別為3973n、1703n和1783n.長白落葉松子代木材的綜合強(qiáng)度為143.39mpa,屬中等級(jí)材.

日本落葉松,長白落葉松,紅松根徑立木材...

研究了長白落葉松木材管胞長度的變異，以及管胞長度與木材材性指標(biāo)裼關(guān)系，分析和總結(jié)了長白落葉松木材生產(chǎn)過程中管胞長度的變異規(guī)律。管胞長度與木材密度的相關(guān)關(guān)系為正相關(guān)。研究結(jié)論為長白落葉松木地的開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

在全林分生長模型析基礎(chǔ)上，用ｖｉｓｕａｌｂａｓｉｃ（ｖｂ）語言建立了長白落葉松建筑材料分經(jīng)營模型微機(jī)系統(tǒng)。由參數(shù)設(shè)置、生長模擬，圖形顯示，打印數(shù)表和模式報(bào)告５部分構(gòu)成。根據(jù)功能設(shè)計(jì)。每一部分被劃分若干模塊。系統(tǒng)優(yōu)化采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法。經(jīng)濟(jì)分析隨生長模擬同時(shí)完成。

以長白落葉松心材、邊材及樹皮為原料,分別用乙醚、氯仿、丙酮、甲醇和水5種溶劑對(duì)其進(jìn)行提取,采用濾紙片法研究了不同溶劑提取物分別對(duì)白腐菌和褐腐菌的抑菌性能,發(fā)現(xiàn)心材的甲醇提取物和丙酮提取物對(duì)白腐菌有較好的抑制效果,樹皮的水提取物對(duì)2種菌都有較好的抑制效果。并研究了這兩種提取物在室內(nèi)對(duì)木材的防腐性能,借助掃描電子顯微鏡(sem)照片觀察了木材腐朽后菌絲生長的情況,與常用木材防腐劑酸性鉻酸銅(acc)進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果顯示:心材的甲醇提取物對(duì)白腐菌的抑制效果較好;而樹皮的水提取物對(duì)褐腐菌抑制效果較好。

通過對(duì)加格達(dá)奇地區(qū)10個(gè)種源的34年生長白落葉松木材基本密度和氣干密度的分析,結(jié)果表明：基本密度最大的為天橋嶺種源（0.462g？cm-3）,最小的為小北湖種源（0.422g？cm-3）;基本密度變異系數(shù)最大為雞西種源（12.04%）,最小的為露水河種源（6.43%）。氣干密度最大的是天橋嶺種源（0.562g？cm-3）,最小的為小北湖種源（0.506g？cm-3）,氣干密度變異系數(shù)最大的為小北湖種源（15.41%）,最小的為露水河種源（7.59%）。10個(gè)種源的長白落葉松基本密度和氣干密度均存在著豐富的變異。天橋嶺種源基本密度和氣干密度均大于其他各種源。

研究了長白落葉松木材管胞微纖絲角的變異以及微纖絲角與木材解剖特性之間的關(guān)系，分析和總結(jié)了長白落葉松木材生長過程中管胞微纖絲角的變化規(guī)律。結(jié)果表明，微纖絲角與管胞長度和木材密度之間的均為負(fù)相關(guān)。研究結(jié)論為長白落葉松木材的適材適用和定向培育提供了理論依據(jù)。

本文應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺方法測量了人工林長白落葉松木材的管胞長度，管胞直徑和管胞腔比，評(píng)價(jià)了人工長白落葉松林木材的造紙性能，研究結(jié)果表明，通過人工培育的長白落葉松，材質(zhì)較均一，適合定向培育工業(yè)材的應(yīng)用目的，如果通過營林技術(shù)，控制其幼齡材與成熟材的比例，可以使長白落葉松達(dá)到優(yōu)質(zhì)的造紙用材。

對(duì)長白落葉松苗木2年的培育試驗(yàn),長白落葉松優(yōu)質(zhì)苗木培育的關(guān)鍵技術(shù):第一,土壤播種前做好基肥和消毒等措施處理;第二,種子處理方法與播種時(shí)間控制準(zhǔn)確;第三,出苗期水分合理管理;第四,幼苗期對(duì)病蟲害進(jìn)行預(yù)測預(yù)防;第五,苗木速生期前進(jìn)行適當(dāng)追肥;第六,冬前截根起苗選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)間和方法;最后,冬季正確的苗木儲(chǔ)藏方法。試驗(yàn)對(duì)長白落葉松優(yōu)質(zhì)苗木的成本進(jìn)行估算:播種苗成本在0.08元/株左右;2年生移植苗成本在0.20元/株左右。

參照國家木材物理力學(xué)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)對(duì)采自東北林業(yè)大學(xué)帽兒山實(shí)驗(yàn)林場的15年生人工林長白落葉松不同地理種源的試材,測定了氣干密度、年輪寬度、晚材率、硬度、管胞長度、管胞長寬比等參數(shù);并通過綜合評(píng)估分析處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)。鑒于落葉松主要作工程用材和制漿用材,從木材材性角度評(píng)價(jià)地理種源的優(yōu)劣,旨在為速生人工林木的定向培育提供科學(xué)依據(jù)。

以人工林長白落葉松木材生長輪材性變異規(guī)律和其幼期與成熟期的劃發(fā)煤要用現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)預(yù)測理論,提出了木材材質(zhì)早期預(yù)測研究的理論方法。采用多種形式的回歸分析。優(yōu)選出反映材性指標(biāo)生長過程變異規(guī)律的模式。

以三江平原丘陵區(qū)佳木斯市孟家崗林場的長白落葉松人工林為研究對(duì)象,進(jìn)行根徑(d0.0)、去皮胸徑(d去)、樹高(h)同胸徑(d)關(guān)系的研究,結(jié)合解析木結(jié)果,建立一元和二元立木材積模型、根徑立木材積模型和樹皮材積模型。結(jié)果表明,長白落葉松胸徑是根徑的0.7307倍,去皮胸徑是帶皮胸徑的0.9427倍,樹高模型為h=121.0-13754.9/(d+116.6);一元和二元立木材積(v)模型分別為v=0.000084738d2.7516和v=0.00003d1.88737h1.19248,根徑立木材積(v)模型為v=0.0002d0.022652;一元和二元樹皮材積(v皮)模型分別為v皮=0.000051724d2.1911和v皮=0.000059d2.311560h-0.163587。

采用時(shí)間序列分析法,分析了人工林落葉松木材生長輪密度的變異規(guī)律,并選擇建模方法和模型參數(shù)估計(jì),建立了變異規(guī)律模型和預(yù)測模型,經(jīng)過殘差分析表明:短期預(yù)測值與實(shí)測值非常吻合;長期預(yù)測值與實(shí)測值存在差異,但實(shí)測值仍在可信區(qū)間內(nèi)。

以4個(gè)不同林分密度下的9株長白落葉松木材為實(shí)驗(yàn)材料,依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)(gb1927～1943—2009)對(duì)其抗彎彈性模量、抗彎強(qiáng)度、順紋抗壓強(qiáng)度和氣干密度等主要物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了比較研究。結(jié)果表明:林分密度為580株/hm2的長白落葉松木材的抗彎彈性模量、抗彎強(qiáng)度、順紋抗壓強(qiáng)度、氣干密度的均值均高于其他3個(gè)林分,而且氣干密度在四個(gè)不同林分間的差異水平均在0.01水平顯著。相反,林分密度為200株/hm2的長白落葉松木材的各種物理力學(xué)均值最小。4個(gè)林分密度下的長白落葉松木材主要力學(xué)性質(zhì)在縱向均呈現(xiàn)下降趨勢,方差分析表明抗彎彈性模量和抗彎強(qiáng)度縱向上的變異在0.05水平顯著,順紋抗壓強(qiáng)度、氣干密度均在0.01水平顯著。長白落葉松木材的氣干密度與抗彎彈性模量、抗彎強(qiáng)度、順紋抗壓強(qiáng)度呈線性正相關(guān),決定系數(shù)分別為0.652、0.562和0.736。

通過間伐強(qiáng)度對(duì)人工林長白落葉松(larixolgensis)建筑材材質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)測定、統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果表明:間伐強(qiáng)度對(duì)建筑材材質(zhì)有很大的影響,落葉松的晚材率、生長輪密度、差異干縮、抗彎強(qiáng)度、順紋抗壓強(qiáng)度、抗彎彈性模量、沖擊韌性差異顯著;生長輪寬度差異不顯著。采用綜合坐標(biāo)法,對(duì)不同初植密度的林分建筑材材質(zhì)進(jìn)行評(píng)定,其優(yōu)劣順序?yàn)?.0m×2.0m,2.5m×2.5m,3.0m×3.0m,1.5m×2.0m。

以黑龍江省七臺(tái)河市林業(yè)局金沙林場落葉松和樟子松人工成熟林為研究對(duì)象,在樹干基部、樹干1.3m處以及樹高的20%、40%、60%和80%處截取5cm厚的圓盤各1個(gè)。在每個(gè)圓盤南向通過髓心鋸下一個(gè)楔形木塊,將每個(gè)楔形木塊沿徑向切割成相等的8段,測量其寬度和年輪數(shù),并用排水法測定各樣品的基本密度。采用方差分析、多重比較、相關(guān)分析和回歸分析等方法,研究了落葉松和樟子松木材基本密度的株內(nèi)變異、株間變異、徑向變異、沿樹干方向的變異以及年輪組間的相關(guān)性。結(jié)果表明:落葉松和樟子松單株樹木內(nèi)木材基本密度存在變異,在樹干不同高度處存在顯著的株間變異和徑向變異。落葉松樹干基本密度在縱向呈現(xiàn)逐漸遞減趨勢,而樟子松呈現(xiàn)的密度變化趨勢是先減小,約在樹干高度的20%處之后又開始增加。年輪組間基本密度相關(guān)性分析表明:落葉松可在早期時(shí)淘汰生長較差的林木,約在5～10年時(shí)可基于木材基本密度對(duì)林木進(jìn)行選擇;而樟子松木材基本密度早期選擇是可行的。

落葉松集成板材加工工藝的研究

以東北落葉松立木材積和地上生物量數(shù)據(jù)為例,通過改進(jìn)模型的結(jié)構(gòu)形式,采用誤差變量聯(lián)立方程組的方法,研究建立了相容的立木材積方程、地上生物量方程及生物量轉(zhuǎn)換函數(shù)。結(jié)果表明:與常用的非線性模型相比,在材積方程和生物量方程中增加截距常數(shù),能顯著改進(jìn)模型的擬合效果;建立的一元相容性方程,地上生物量和立木材積的預(yù)估誤差均不超過5%;二元相容性方程,地上生物量的預(yù)估誤差約為4%,立木材積的預(yù)估誤差則小于3%。

以落葉松木材為研究對(duì)象,實(shí)驗(yàn)在東北林業(yè)大學(xué)干燥實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,采用matlab中l(wèi)og-sigmoid型函數(shù)(logsig)和線性函數(shù)(purelin)為神經(jīng)元的作用函數(shù),用落葉松木材的干燥溫度、濕度、循環(huán)風(fēng)速及平衡含水率作為輸入變量,以木材含水率作為輸出變量,構(gòu)建了4∶s∶1的木材干燥的bp人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。用120組數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練及檢驗(yàn),得最適宜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為4∶10∶1,均方誤差函數(shù)mse=0.0017,總體擬合精度為96.86%。該模型能夠運(yùn)用到相同條件下的其他樹種的木材干燥。

自20世紀(jì)90年代開始,為保護(hù)熱帶雨林生態(tài),促進(jìn)世界集裝箱制造業(yè)的發(fā)展,研發(fā)集裝箱地板的替代材料成為了世界集裝箱制造業(yè)與環(huán)保組織共同關(guān)注的話題。隨著研究的不斷深入,人們逐漸發(fā)現(xiàn)以樺木和落葉松為原料制造出的集裝箱底板用膠合板能夠符合要求。文章介紹了集裝箱地板用樺木和落葉松混合材制造技術(shù)。