杉木是我国最重要的速生用材树种之一。在精细的时间尺度上分析杉木年内木材细胞发育动态及其年龄效应，对于了解杉木的生长状况以及准确预估其未来生长具有重要意义。研究对5个林龄的杉木人工林进行全年每7-10天微树芯取样，在杉木人工林年内木材细胞发育动态及其年龄效应方面取得了新的进展：
研究使用Smooth 函数和Gompertz 非线性混合模型对不同林龄杉木的年内木材细胞发育阶段（形成层细胞分裂、细胞扩大、细胞壁增厚、细胞成熟、木材细胞）进行拟合，挖掘年内木材细胞发育的起止时间、生长速率、生长周期、生长量等年内径向生长特征，并分析其年龄效应。发现5个林龄的杉木在形成层细胞分裂和细胞扩大阶段的细胞数量变化呈双峰模式、细胞壁增厚阶段呈现倒钟型模式、细胞成熟阶段和木材细胞数量变化呈现S型曲线；相比老龄林，幼龄林年内木材细胞发育的结束时间更晚，因此幼龄林具有更长的年内生长周期；而且，幼龄林具有更快的生长速率，所以幼龄林具有更多的年内生长量；相比幼龄林，老龄林最先达到最大生长速率；此外，研究区内杉木的年内生长量主要（92%）受到生长速率的影响。
研究结果表明，不同林龄的杉木有着相似的年内木材细胞发育动态，但年内木材细胞发育的结束时间、生长周期、生长速率、最大生长速率及其出现的时间存在显著的年龄效应，且杉木年内生长量主要受到生长速率的影响而非生长周期。研究从细胞水平上探究不同林龄杉木年内木材细胞发育动态和特征，为准确预估杉木未来生长提供理论依据。
图1 不同林龄杉木木材细胞发育动态图。A：形成层细胞；B：扩大期细胞；C：细胞壁增厚期细胞；D：总细胞数量；E：成熟期细胞
图2 不同林龄杉木木材细胞发育速率图
相关论文“A bimodal pattern and age-related growth of intra-annual wood cell development of Chinese fir in subtropical China”发表在期刊《Frontiers in Plant Science》上。硕士生姜彦妍为论文第一作者，张雄清研究员为通讯作者，张建国研究员指导并参与了该研究工作。该工作得到了中央公益性专项的资助。（张雄清/林业所）
论文链接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2021.757438/full
