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杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook)是我国南方主要的速生用材树种,广泛用于家具制造和建筑装饰。红心杉是材性优良的杉木地理种源之一,产自江西省陈山林场,其材性和市场价值均远高于其他杉木地理种源,但红心杉的红心材自然形成速度慢,目前资源紧缺,已不能满足人们的需求。为定向培育出生长速度快,木材颜色符合消费者需求的高值化杉木装饰材,本研究以江西省安福县陈山林场7年生杉木人工林为研究对象,采用活立木穿孔染色法,以活性染料质量分数、渗透剂质量分数、磷酸二氢钾质量分数及染液的pH值为影响因子,通过设计L9(3)4正交试验,进行活立木染色试验,研究染液注入对木材染色效果、材性、杉木的生长和生物量等的影响,探讨人工促进红心材形成的最佳活立木染色技术,得到的主要研究结果如下:(1)染色杉木与对照杉木的总色差(ΔE1*)变化范围为13.74~26.86NBS,给人的视觉感受属于色差“非常显著”。染色材的各色度指数与天然红心杉心材相比,明度值(L*)差异不大,红绿轴色品指数值(a*)大于天然红心杉心材,黄蓝轴色品指数值(b*)略低。总体上,随树干高度的增加,染色杉木的明度(L*)呈上升趋势,红绿轴色品指数(a*)降低,黄蓝轴色品指数(b*)保持相对恒定,染色后的总色差(ΔE1*)也随高度逐渐减小。染色杉木浸水处理前后总色差(ΔE2*)范围为2.30~5.12NBS,属于人眼“可察觉和可识别,”的范围。(2)染液注入对大部分染色杉木的基本密度无显著影响,9组染色处理中仅有1号(活性染料0.2%、渗透剂0.01%、磷酸二氢钾0.1%、pH值3.5)与4号(活性染料0.5%、渗透剂0.01%、磷酸二氢钾0.2%、pH值5.5)染色处理的杉木基本密度显著高于对照杉木,分别比对照杉木高19.3%和15.3%。其余组杉木基本密度与对照杉木均无显著差异。(3)正交试验的9组染色处理中,除3号(活性染料0.2%、渗透剂0.1%、磷酸二氢钾0.3%、pH值5.5)染色处理的杉木树高年增长量显著高于对照杉木外;其余各组杉木树高年增长量、胸径年增长量、树叶水分利用效率和树干水分利用效率与对照杉木均无显著差异。染液注入并未影响杉木的基本径向生长规律。活性染料质量分数、渗透剂质量分数、磷酸二氢钾质量分数及染液的pH值四个影响因子的浓度对树叶水分利用效率的影响均不显著。(4)所有经染色处理的杉木树皮、树根与总生物量的增量与对照杉木均无显著差异,仅6号(活性染料0.5%、渗透剂0.1%、磷酸二氢钾0.1%、pH值4.5)和8号(活性染料0.8%、渗透剂0.05%、磷酸二氢钾0.1%、pH值5.5)染色处理杉木的树叶生物量增量,6号染色处理的杉木树枝生物量增量,以及6号,7号(活性染料0.8%、渗透剂0.01%、磷酸二氢钾0.3%、pH值4.5)和8号染色处理的树干生物量增量显著低于对照杉木。且树干生物量相对增量随各个影响因子浓度变化较其他器官显著,同一因素的同一水平下,染色杉木树干生物量增量与对照杉木树干生物量增量差值的绝对值均高于其他器官。(5)仅考虑染色材的染色效果时,幼龄杉木活立木染色的最佳工艺为:活性染料质量分数0.8%,渗透剂质量分数0.05%,磷酸二氢钾质量分数0.3%,染液pH值3.5。综合染色后木材的色差、浸水前后木材色差、染色杉木的基本密度、树高年增长量、胸径年增长量、树干水分利用效率、树叶水分利用效率和染色杉木总生物量增量等8个评价指标进行评价,幼龄杉木活立木染色的最佳工艺为:活性染料质量分数0.2%,渗透剂质量分数0.1%,磷酸二氢钾质量分数为0.2%,染液pH值为3.5。本研究结果为提高杉木自身的附加值,培育高值化杉木装饰材,促进杉木木材的利用,缓解优质木材资源供需矛盾提供借鉴,对人工促进杉木红心材的形成及杉木人工林的高效经营与管理,拓宽杉木的应用领域,推动杉木装饰材的开发和利用等具有重要的意义。