木材氣候?qū)W導(dǎo)論

前言

森林是綠色的保障，林業(yè)部門是國民經(jīng)濟(jì)的重要部門，發(fā)達(dá)的現(xiàn)代化林業(yè)是國家富強(qiáng)、民族繁榮和社會(huì)文明的標(biāo)志之一。加強(qiáng)林業(yè)建設(shè)，維護(hù)生態(tài)安全，是21世紀(jì)人類面臨的共同問題，是實(shí)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。大力發(fā)展人工林是世界各國面對(duì)天然林和天然次生林日益減少所采取的共同戰(zhàn)略，許多工業(yè)化國家和發(fā)展中國家都把大力發(fā)展人工林作為解決21世紀(jì)木材需求的根本措施，并制定了長期的人工林發(fā)展規(guī)劃，以此來解決環(huán)境和木材供需之間的矛盾。我國自20世紀(jì)60年代以來，營造了大面積的人工林。據(jù)第六次全國森林資源清查（1999～2003年），我國人工林面積已居世界之首。由于當(dāng)初培育人工林時(shí)沒有深入考慮木材材性與林木培育的關(guān)系，未能有針對(duì)性地按照用材部門對(duì)木材品質(zhì)的要求營造人工林，以致影響了蓄量巨大的人工林木材的高效利用。未來優(yōu)質(zhì)人工林怎樣培育？面對(duì)這個(gè)問題，許多研究者認(rèn)為，對(duì)現(xiàn)有人工林木材要進(jìn)行合理和高效利用，對(duì)未來人工林的培育要進(jìn)行定向，走經(jīng)營培育與加工利用一體化之路。

內(nèi)容概要

本書基于人工林樹木生長機(jī)制和木材形成過程，介紹了木材形成、木材的各向異性以及木材氣候?qū)W的研究進(jìn)展；闡述了木材氣候?qū)W的數(shù)量化分析方法；重點(diǎn)論述了木材形成對(duì)氣候變化的響應(yīng)及氣候變化影響木材形成的滯后效應(yīng)和氣候長期變化趨勢(shì)對(duì)木材形成的影響；簡要評(píng)述了木材氣候?qū)W的應(yīng)用。本書系統(tǒng)性強(qiáng)，理論與實(shí)踐相結(jié)合，方法與應(yīng)用相結(jié)合，是我國第一部系統(tǒng)闡述木材形成與氣候變化關(guān)系的專業(yè)圖書。    本書適合木材科學(xué)與技術(shù)、森林經(jīng)營學(xué)、森林培育學(xué)、環(huán)境科學(xué)、自然保護(hù)區(qū)管理等專業(yè)的高等院校師生及科學(xué)研究、森林經(jīng)營和管理人員閱讀參考。

書籍目錄

序前言第1章 緒論  1.1 木材氣候?qū)W的相關(guān)概念    1.1.1 氣候?qū)W    1.1.2 物候?qū)W    1.1.3 森林氣象學(xué)    1.1.4 年輪氣候?qū)W    1.1.5 木材氣候?qū)W  1.2 木材氣候?qū)W的研究進(jìn)展    1.2.1 國外研究進(jìn)展    1.2.2 國內(nèi)研究進(jìn)展  1.3 木材氣候?qū)W的內(nèi)容、任務(wù)和研究熱點(diǎn)    1.3.1 木材氣候?qū)W的研究內(nèi)容    1.3.2 木材氣候?qū)W的研究任務(wù)    1.3.3 木材氣候?qū)W的研究熱點(diǎn)  參考文獻(xiàn)第2章 木材各向異性的起因  2.1 樹木的生長與木材的形成    2.1.1 樹木的組成部分    2.1.2 樹木的生長    2.1.3 木材的形成  2.2 木材的各向異性    2.2.1 木材材性株間變異    2.2.2 木材材性株內(nèi)變異    2.2.3 木材物理力學(xué)性質(zhì)的株間與株內(nèi)變異  2.3 木材各向異性的內(nèi)在原因    2.3.1 木材的心材、邊材    2.3.2 年輪，早材和晚材學(xué)    2.3.3 幼齡材與成熟材  2.4 木材各向異性的外部環(huán)境    2.4.1 木材材質(zhì)與氣候因子的關(guān)系    2.4.2 木材材質(zhì)與立地條件的關(guān)系    2.4.3 木材材質(zhì)與培育措施的關(guān)系  參考文獻(xiàn)第3章 氣候變化  3.1 全球氣候變化    3.1.1 全球氣候變化狀況    3.1.2 全球氣候變化研究的最新進(jìn)展    3.1.3 全球未來氣候變化預(yù)估  3.2 中國氣候變化    3.2.1 氣溫的變化    3.2.2 降水量的變化    3.2.3 其他氣候因素的變化    3.2.4 極端氣候事件的變化    3.2.5 中國未來氣候變化的預(yù)估  3.3 黑龍江省帽兒山地區(qū)近30年氣候變化    3.3.1 氣溫的變化    3.3.2 降水量的變化    3.3.3 相對(duì)濕度的變化    3.3.4 日照時(shí)間的變化    3.3.5 地溫的變化  參考文獻(xiàn)第4章 木材氣候?qū)W的數(shù)量化方法  4.1 氣候數(shù)據(jù)的量化采集    4.1.1 氣溫測(cè)定    4.1.2 降水量測(cè)定    4.1.3 相對(duì)濕度測(cè)定    4.1.4 日照時(shí)間測(cè)定    4.1.5 地溫測(cè)定    4.1.6 氣壓測(cè)定    4.1.7 風(fēng)的測(cè)定  4.2 木材材性指標(biāo)的測(cè)定    4.2.1 野外取樣    4.2.2 試材的預(yù)處理    4.2.3 試樣的制備與測(cè)定方法  4.3 木材氣候?qū)W研究的分析方法    4.3.1 簡單的統(tǒng)計(jì)分析    4.3.2 響應(yīng)面分析    4.3.3 響應(yīng)函數(shù)分析    4.3.4 時(shí)間序列分析  參考文獻(xiàn)第5章 氣候變化影響木材形成的量化值  5.1 年表的建立過程    5.1.1 剔除遺傳因素的影響    5.1.2 剔除培育措施的影響    5.1.3 剔除立地條件的影響  5.2 年表的合理性驗(yàn)證  5.3 氣候變化影響木材形成的量化值    5.3.1 基本理論    5.3.2 具體方法和步驟  參考文獻(xiàn)第6章 木材形成對(duì)氣候變化的響應(yīng)  6.1 落葉松木材形成對(duì)氣候變化的響應(yīng)    6.1.1 落葉松木材材性指標(biāo)年表的建立    6.1.2 落葉松木材物理特征指標(biāo)對(duì)氣候變化的響應(yīng)    6.1.3 落葉松木材解剖特征指標(biāo)對(duì)氣候變化的響應(yīng)  6.2 紅松木材形成對(duì)氣候變化的響應(yīng)    6.2.1 紅松木材材性指標(biāo)年表的建立    6.2.2 紅松木材物理特征指標(biāo)對(duì)氣候變化的響應(yīng)    6.2.3 紅松木材解剖特征指標(biāo)對(duì)氣候變化的響應(yīng)  6.3 樟子松木材形成對(duì)氣候變化的響應(yīng)    6.3.1 樟子松木材材性指標(biāo)年表的建立    6.3.2 樟子松木材物理特征指標(biāo)對(duì)氣候變化的響應(yīng)    6.3.3 樟子松木材解剖特征指標(biāo)對(duì)氣候變化的響應(yīng)  6.4 本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第7章 氣候變化影響木材形成的滯后效應(yīng)  7.1 氣候變化影響落葉松木材形成的滯后效應(yīng)    7.1.1 氣候變化影響落葉松木材物理特征的滯后效應(yīng)    7.1.2 氣候變化影響落葉松木材解剖特征的滯后效應(yīng)  7.2 氣候變化影響紅松木材形成的滯后效應(yīng)    7.2.1 氣候變化影響紅松木材物理特征的滯后效應(yīng)    7.2.2 氣候變化影響紅松木材解剖特征的滯后效應(yīng)  7.3 氣候變化影響樟子松木材形成的滯后效應(yīng)    7.3.1 氣候變化影響樟子松木材物理特征的滯后效應(yīng)    7.3.2 氣候變化影響樟子松木材解剖特征的滯后效應(yīng)  7.4 本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第8章 氣候長期變化趨勢(shì)對(duì)木材形成的影響  8.1 氣候長期變化趨勢(shì)對(duì)落葉松木材形成的影響    8.1.1 氣候長期變化趨勢(shì)對(duì)落葉松木材物理特征的影響    8.1.2 氣候長期變化趨勢(shì)對(duì)落葉松木材解剖特征的影響  8.2 氣候長期變化趨勢(shì)對(duì)紅松木材形成的影響    8.2.1 氣候長期變化趨勢(shì)對(duì)紅松木材物理特征的影響    8.2.2 氣候長期變化趨勢(shì)對(duì)紅松木材解剖特征的影響  8.3 氣候長期變化趨勢(shì)對(duì)樟子松木材形成的影響    8.3.1 氣候長期變化趨勢(shì)對(duì)樟子松木材物理特征的影響    8.3.2 氣候長期變化趨勢(shì)對(duì)樟子松木材解剖特征的影響  8.4 本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第9章 木材氣候?qū)W應(yīng)用  9.1 木材定向培育    9.1.1 木材定向培育的基本理論    9.1.2 木材品質(zhì)培育與氣候因子  9.2 植物生理生態(tài)學(xué)    9.2.1 植物生理生態(tài)學(xué)的發(fā)展歷程    9.2.2 木材氣候?qū)W的理論拓寬了植物生理生態(tài)學(xué)的研究領(lǐng)域    9.2.3 木材氣候?qū)W的研究方法為植物生理生態(tài)學(xué)研究提供了新思路    9.2.4 木材氣候?qū)W研究中的高新技術(shù)促進(jìn)了植物生理生態(tài)學(xué)科的發(fā)展  9.3 樹輪年代學(xué)  參考文獻(xiàn)后記

章節(jié)摘錄

插圖：第2章 木材各向異性的起因2.2 木材的各向異性木材具有各向異性和變異性。狹義的木材“各向異性”是指木材因含水量減少而引起體積收縮的現(xiàn)象。嚴(yán)格來講，各向異性就是指組織構(gòu)造、材性各方面的不同性。變異性就是指同一樹種因不同產(chǎn)地、土壤環(huán)境的影響，不同樹齡、不同位置都會(huì)產(chǎn)生很大差異。木材的各向異性很大程度上是由木材的變異性引起的。木材變異性是木材的一大特征。大量研究表明，不僅在不同樹種的不同種源、家系和無性系間，在相同種源、家系至無性系內(nèi)不同株間和株內(nèi)半徑、圓周和高度方向的不同部位間，木材性質(zhì)均存在差異；不僅遺傳結(jié)構(gòu)不同的樹木材性存在差異，而且具有相同遺傳結(jié)構(gòu)的樹木在不同生長環(huán)境和栽培措施下，材性也有差異；各種影響因素間還存在復(fù)雜的交互作用。木材變異性是木材的重要優(yōu)點(diǎn)。不同樹種木材性質(zhì)的差異使木材具有廣泛的用途，同一樹種木材材質(zhì)對(duì)于某種特定用途的實(shí)用性常取決于木材的一種或多種特性；木材在遺傳結(jié)構(gòu)的不同層次上和不同環(huán)境、不同栽培條件下的顯著變異，使樹木的材質(zhì)改良具有巨大潛力。同時(shí)，變異性又是木材的重要缺點(diǎn)。它使木材性質(zhì)具有很大的不確定性和不均勻性，給木材的加工和利用帶來不利影響。所以，木材變異性歷來是木材學(xué)的一個(gè)受到廣泛關(guān)注的重要領(lǐng)域。世界木材資源正在經(jīng)歷從主要來自天然林向主要來自人工林的重大轉(zhuǎn)變。人工林，特別是短輪伐期的速生人工林木材與天然林木材的材性間存在差異，一般來說，材質(zhì)有下降趨勢(shì)；然而，在人工林培育中，進(jìn)行樹木材性改良比在天然林中更具有能動(dòng)性。在這樣的背景下，木材變異性研究的重要性更加突出。

后記

本書是基于國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“氣候因子影響人工林紅、樟、落木材物理特征和解剖特征的機(jī)制研究”的研究成果完成的。在出版社的嚴(yán)格要求和規(guī)范下，對(duì)原稿做了必要的改動(dòng)和內(nèi)容上的刪減，包括對(duì)一些過時(shí)的材料和不合時(shí)宜的內(nèi)容予以刪除或修正，同時(shí)本書還采用了國內(nèi)、外近年發(fā)表的相關(guān)研究資料。氣候?qū)淠旧L及人工林木材性質(zhì)特點(diǎn)及形成機(jī)制的研究有重要意義。因此，研究人工林生長過程中木材性質(zhì)的特點(diǎn)時(shí)，氣候因子應(yīng)當(dāng)是一個(gè)重要方面，與遺傳特性和立地條件的研究有同等重要的地位。樹木生長過程中每一年年輪的形成都取決于當(dāng)年及生長前期的許多氣候因子的綜合影響，這種影響在樹木生長和材質(zhì)的形成過程中是很重要的。我們?cè)趪易匀豢茖W(xué)基金的資助下，以人工林長白落葉松、紅松和樟子松為研究對(duì)象，以揭示氣候因子影響其木材形成的機(jī)制為總目標(biāo)，全面、系統(tǒng)地研究木材的物理特征和解剖特征的敏感程度，分析了氣候因子變化對(duì)人工林木材材性的短期影響和長期影響，建立了氣候因子變化影響木材形成的向量自回歸模型和誤差修正模型，為優(yōu)化人工林的培育模式和經(jīng)營措施提供了科學(xué)依據(jù)。

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