前言

部分 概論

1 引言

摘要

1.1 次生木質部發育的自然背景

1.2 次生木質部發育研究理念的源頭、形成和內容

1.3 確定次生木質部發育研究實驗措施的理論依據

1.4 次生木質部發育研究的原創性

2 實驗措施、材料和數據處理

摘要

2.1 測定

2.2 實驗材料的選擇因子

2.3 實驗材料

2.4 確定次生木質部取樣位置的生成時間

2.5 數據處理

3 用圖示證明次生木質部生命中存在發育現像

摘要

3.1 次生木質部發育圖示的條件和必要性

3.2 次生木質部兩向生長樹齡發育圖示的特點

3.3 有關次生木質部內年輪位置序數的詞語

3.4 對四類主要圖示的說明

3.5 對本書附表的說明

3.6 附表數據在圖示繪制中的應用

第二部分 相關學科的作用和在應用中取得的進展

4 生物學有關發育概念的論述和在應用中發展

摘要

4.1 生物學有關發育概念的綜述(I)——與發育有關的特征

4.2 生物學有關發育概念的綜述(II)——發育的動態哲學概念

4.3 生物學有關發育概念的綜述(III)——與發育有關的一些生物學疑點

4.4 對發育概念的商榷

4.5 生物發育的共性

4.6 次生木質部適合作為確定生物發育共性研究實驗材料的條件

引用文獻

5 植物學的作用和在應用中取得的進展

摘要

5.1 樹木發育

5.2 對樹木發育方面領悟的拓展

5.3 本項目對樹木生長取得的理論進展

5.4 植物學對樹木生長和本項目對次生木質部發育在研究方法上的差別

6 木材科學和林學的作用和在應用中取得的進展

摘要

6.1 次生木質部是變化過程受固化的實跡

6.2 生長鞘

6.3 兩向生長樹齡

6.4 次生木質部生命中發育變化的性狀、時間和空間

6.5 本章專業詞語辨析

6.6 次生木質部發育研究在木材科學和林學方面取得的進展

7 遺傳學的作用和在應用中取得的進展

摘要

7.1 次生木質部發育研究中有重要作用的細胞學和遺傳學成果(I)——遺傳物質

7.2 次生木質部發育研究中有重要作用的細胞學和遺傳學成果(II)——遺傳物質的復制和重組

7.3 次生木質部發育研究中有重要作用的遺傳學成果(III)——遺傳性狀、獲得性和對發育性狀的調控

7.4 遺傳學觀點下的樹木

7.5 遺傳學觀點下的次生木質部

7.6 專業詞語辨析

8 進化生物學的作用和在應用中取得的進展

摘要

8.1 發育研究中具有重要作用的生物演化概念

8.2 樹種間次生木質部的突變現像和親緣關繫

8.3 適應的動態性

8.4 樹木在演化中形成的適應性

8.5 次生木質部及其構成細胞的演化和功能適應性

8.6 結論

第三部分 實驗證明

9 次生木質部管胞形態的發育變化(I)——管胞長度

摘要

9.1 相關學科對管胞長度研究的成果

9.2 本項目對管胞長度研究的認識

9.3 實驗方法

9.4 次生木質部不同高度徑向逐齡管胞長度的發育變化

9.5 次生木質部逐齡生長鞘管胞長度沿樹高的發育變化

9.6 次生木質部各年生長鞘全高平均管胞長度隨樹齡的發育變化

9.7 不同高度、相同離髓心年輪數、異鞘年輪間管胞長度的有序發育差異

9.8 各齡段管胞平均長度

9.9 管胞長度發育變化的三維圖示

9.10 結論

引用文獻

10 次生木質部管胞形態的發育變化(II)管胞寬度

摘要

10.1 管胞寬度研究上的新視野

10.2 管胞的徑、弦向寬度

10.3 實驗方法

10.4 不同高度徑向逐齡管胞寬度的發育變化

10.5 逐齡生長鞘管胞寬度沿樹高的發育變化

10.6 各年生長鞘全高平均管胞徑向寬度隨樹齡的發育變化

10.7 不同高度、相同離髓心年輪數、異鞘年輪間管胞徑向寬度的有序發育差異

10.8 短、長不同齡段管胞平均徑向寬度的變化

10.9 管胞寬度發育變化的三維圖示

10.10 結論

11 次生木質部管胞形態的發育變化(III)管胞長寬比

摘要

11.1 管胞長寬比實驗數據

11.2 不同高度徑向逐齡管胞長寬比的發育變化

11.3 逐齡生長鞘管胞長度沿樹高的發育變化

11.4 各年生長鞘全高平均管胞長寬比隨樹齡的發育變化

11.5 不同高度、相同離髓心年輪數、異鞘年輪間管胞長寬比的有序發育差異

11.6 短、長不同齡段管胞平均長寬比

11.7 次生木質部發育變化中管胞長度和寬度的相關性

11.8 次生木質部管胞形態發育變化的總結

12 次生木質部構建中逐齡徑向增生管胞個數的發育變化

摘要

12.1 各學科對木材細胞的研究

12.2 本項目對年徑向增生管胞個數研究的認識

12.3 實驗方法

12.4 落葉松徑向逐齡增生管胞個數的發育變化

12.5 冷杉徑向逐齡增生管胞個數的發育變化

12.6 馬尾松徑向逐齡增生管胞個數的發育變化

12.7 杉木徑向逐齡增生管胞個數的發育變化

12.8 樹種間徑向逐齡增生管胞個數的比較

12.9 針葉樹逐齡增生管胞個數發育變化研究中取得的理論認識

13 次生木質部構建中基本密度的發育變化

摘要

13.1 木材密度在林業和木材科學研究中的學術範圍

13.2 基本密度在次生木質部發育研究中的新應用

13.3 實驗

13.4 不同高度徑向逐齡基本密度的發育變化

13.5 各齡生長鞘基本密度沿樹高的發育變化

13.6 逐齡生長鞘全高平均基本密度的發育變化

13.7 樹莖中心部位相同離髓心年輪數、不同高度、異鞘年輪間發育差異的變化

13.8 各齡段平均基本密度的變化

13.9 次生木質部基本密度發育變化在20mm邊長立方體試樣測定結果上的表現

13.10 結論

14 次生木質部構建中木材力學性能的發育變化

摘要

14.1 木材力學性能在林業和木材科學研究中的學術範圍

14.2 木材力學性能在次生木質部發育研究中的新應用

14.3 實驗

14.4 抗彎強度在次生木質部構建中的發育變化

14.5 抗彎彈性模量在次生木質部構建中的發育變化

14.6 順紋抗壓強度在次生木質部構建中的發育變化

14.7 五種針葉樹主要力學性能隨兩向生長樹齡發育變化的樹種趨勢

14.8 次生木質部發育變化中力學性能與基本密度的相關關繫

14.9 結論

15 次生木質部構建中木材干縮性的發育變化

摘要

15.1 木材干縮性在林業和木材科學研究中的學術範圍

15.2 木材干縮性在次生木質部發育研究中的新應用

15.3 弦向全干縮率在次生木質部構建中的發育變化

15.4 徑向全干縮率在次生木質部構建中的發育變化

15.5 縱向全干縮率在次生木質部構建中的發育變化

15.6 五種針葉樹木材干縮性隨兩向生長樹齡發育變化的樹種趨勢

15.7 次生木質部發育變化中木材干縮性與基本密度的相關關繫

15.8 結論

16 次生木質部構建中生長鞘厚度的發育變化

摘要

16.1 年輪寬度在多學科中的應用

16.2 生長鞘厚度在次生木質部發育研究中應用的理論依據

16.3 生長鞘厚度在次生木質部發育研究中的應用

16.4 不同高度徑向逐齡年輪寬度的發育變化

16.5 逐齡生長鞘鞘層厚度沿樹高的發育變化

16.6 各年生長鞘全高鞘層平均厚度隨樹齡的發育變化

16.7 樹莖中心部位相同離髓心年輪數、不同高度、異鞘年輪間年輪寬度發育差異的變化

16.8 各齡段生長鞘鞘層平均厚度的變化

16.9 結論

17 次生木質部構建中晚材率的發育變化

摘要

17.1 晚材率是一個重要的材性指標

17.2 本項目對晚材率研究的認識

17.3 測定方法

17.4 不同高度徑向逐齡晚材率的發育變化

17.5 逐齡生長鞘晚材率沿樹高的發育變化

17.6 各年生長鞘全高平均晚材率隨樹齡的發育變化和齡階平均值

17.7 樹莖中心部位相同離髓心年輪數、不同高度、異鞘年輪間晚材率發育的有序差異

17.8 結論

18 次生木質部構建中樹莖材高、生材材積和全干重的發育變化

摘要

18.1 材高的發育變化

18.2 生材材積和全干重的發育變化

18.3 結論

19 根、枝和主莖次生木質部發育變化的比較

摘要

19.1 根、枝和主莖的發育過程

19.2 取樣、測定和比較

19.3 根、枝和主莖次生木質部管胞長度發育變化的比較

19.4 根、枝和主莖次生木質部管胞寬度發育變化的比較

19.5 根、枝和主莖管胞長、寬度發育變化的圖示

19.6 根、枝和主莖次生木質部管胞長寬比發育變化的比較

19.7 根、枝和主莖次生木質部基本密度發育變化的比較

19.8 根、枝和主莖次生木質部鞘層厚度發育變化的比較

19.9 根、枝和主莖次生木質部晚材率發育變化的比較

19.10 五樹種根、枝和主莖次生木質部發育變化的概要

20 次生木質部生成中與發育有關的一些其他性狀

摘要

20.1 自然著枝和木節

20.2 天然斜紋

參考文獻

第四部分 總括

21 繼承和新認識

21.1 植物學

21.2 測樹學

21.3 林業科學

21.4 木材科學

21.5 遺傳學

21.6 進化生物學

21.7 數學和計算機運用

22 理論創新

22.1 次生木質部的生命

22.2 次生木質部發育變化發生在空間“體”中

22.3 兩向生長樹齡

22.4 次生木質部中不變的靜態木材差異在動態變化的構建中生成

22.5 次生木質部中性狀的固著狀態、位置與生成時間的關繫

22.6 次生木質部構建中的自身變化受遺傳控制

22.7 次生木質部構建中變化過程的生物屬性是發育

22.8 生長是發育現像中的一種變化

23 證明次生木質部構建中存在發育變化過程須采取的必要實驗措施

23.1 實驗樹種和采伐地的選擇

23.2 樣木株數

23.3 樣樹內的取樣

23.4 發育性狀的選定

23.5 發育性狀的測定

23.6 發育性狀隨兩向生長樹齡規律性變化的表達

24 洞察、展望和結論

24.1 洞察

24.2 展望

24.3 結論

增篇

1 胸高年輪寬度和晚材率發育變化的四向對稱性——樹莖圓柱對稱性的實證

1.1 問題的提出

1.2 樹莖圓柱對稱性在年輪寬度上的表現

1.3 樹莖圓柱對稱性在晚材率上的表現

1.4 結論

2 計算機數據處理的步驟

2.1 數據的組織

2.2 數據的處理方法

2.3 繪圖

部分 概論

次生木質部發育看似是熟悉的詞語，實為學術空白點。它的存在要用遺傳特征來證明。本項目實驗結果表明，它的發生具有受遺傳控制的程序性。這是一個有待深究的自然現像。


1 引言

 

1.1 次生木質部發育的自然背景

1.1.1 次生木質部在生命中的構建過程

1.1.2 活樹次生木質部的主體是非生命木材

1.1.3 單株樹木內的木材差異不是遺傳中的變異

1.1.4 次生木質部在生命中的變化

1.1.5 次生木質部中木材差異表現出具有趨勢性

1.1.6 新詞“生長鞘”

1.1.7 對“發育”涵義的商榷

1.2 次生木質部發育研究理念的源頭、形成和內容

1.2.1 “次生木質部發育”概念的新見

1.2.2 次生木質部發育研究必須充分利用其構建中的內在因素

1.2.3 次生木質部體內位置的新作用

1.2.4 用新觀點來考慮次生木質部發育研究的時間因子

1.2.5 次生木質部發育研究的實驗求證主題

1.2.6 次生木質部發育研究實驗取得成功的關鍵

1.2.7 數學和計算機的工具作用

1.2.8 次生木質部發育變化在樹木動態適應中的作用

1.2.9 次生木質部發育研究的理論意義和實際價值

1.3 確定次生木質部發育研究實驗措施的理論依據

1.3.1 發育是有機體在遺傳控制下的自身變化過程

1.3.2 次生木質部構建中的動態發育變化和靜態木材差異間的關繫

1.3.3 采用兩向生長樹齡研究次生木質部發育變化

1.3.4 次生木質部構建中位置與時間的確定關繫及在樣樹中取樣位置分布上的重要性

1.3.5 圖示在表達次生木質部發育變化中的作用

1.4 次生木質部發育研究的原創性

1.4.1 新理念

1.4.2 對次生木質部發育研究實驗具有重要作用的一些因素

1.4.3 用實驗證明次生木質部構建中的變化符合遺傳特征

1.4.4 設定次生木質部發育變化的圖示式樣

1.4.5 多學科的融合和充分利用數學手段

1.4.5.1 相關學科的基本理論在應用中充分發揮了作用，並取得了新認識

1.4.5.2 生物發育的共性

1.4.5.3 數學手段的作用

 

摘  要

次生木質部構建中的變化存在於它各層次結構的生命過程中。次生木質部發育研究需了解與這一過程有聯繫的相關學科成果，同時需明確次生木質部發育理念的新穎所在，以及實驗設計的理論依據和原創性。


1.1 次生木質部發育的自然背景

自然背景是客觀的事實，但觀察到這些事實就具有意識的作用。例如，在認識事實中，由於它們的彙集而能覺察出一個尚待發現的新事實，就有另一層意義。


本節所論及的內容都是植物學和木材科學公認的成果。本項目由它們纔衍生出有關次生木質部發育的新思維，並構築了次生木質部發育研究需認識的自然背景。這些內容在第二部分將有詳述。


1.1.1 次生木質部在生命中的構建過程

次生木質部(木材)是樹木主莖、根和枝相通的一個結構部分。它的構建是在樹木的生命活動過程中進行的。

樹莖生長由高、徑兩向生長構成。高生長起源於莖端原分生組織，直徑生長是形成層分生的結果。原分生組織位於莖端，是顯微鏡纔能分辨的細胞群，樹木生命期中的高生長一直依賴於它發生；形成層是位於樹皮和次生木質部(木材)間的分生組織細胞鞘，它貫通樹莖全高。形成層原始細胞由原分生組織分生，並經分化後產生。形成層分生前的莖端高向區間是樹莖高生長範圍。這一範圍的全部組織都歸屬初生分生組織，而後都成為初生永久組織。其中僅形成層恢復分生機能並一直保持，被稱為次生分生組織。


樹木主莖在梢端質嫩的一年生高度部分就出現次生木質部。木射線是識別次生木質部的解剖特征。樹莖各高度橫截面鄰近髓心個年輪就包含木射線，它標志著次生木質部已開始存在。樹莖次生木質部在任一高度開始形成時，這一高度的高生長就停止。即樹高生長隻發生在一年生的範圍內，並在這一範圍的下端開始直徑生長，此處高生長開始停止。高生長區間(莖端)的位置是逐時在向上移動的，移動中的高生長範圍的發育變化是細胞分生和分化，這一部位的全體細胞處於生命狀態。其高度範圍都是當年長成。直徑生長的高度範圍隨高生長而不斷向上擴張，此後各高度的直徑生長逐年一直在全樹莖原位上持續進行著。產生樹莖直徑生長的形成層鞘層，是由下向上逐時隨樹莖高生長延伸的，並伴同樹莖增長而自行擴大周長。


形成層是側生分生組織。由它產生的木質部(向內)和樹皮韌皮部(向外)都是次生組織。樹莖真髓心的外層是初生木質部。初生木質部在樹莖中的厚度極薄、體積甚微。在低倍放大下，它與髓心間的區界難以分辨。一般，就把初生木質部納入髓心。樹莖高生長停止後的部位逐年向外擴大增添的木質部分全都為次生木質部。樹莖中除樹皮、髓和難以分辨的形成層外，都是次生木質部。在根、枝的構成中亦如此。次生木質部是一個解剖部位，木材是它作為材料的通用詞。


由上述事實，本項目進而明確：①樹莖兩向生長逐時在頂梢高向移動中呈連續轉換，在樹莖上同時進行，但不發生在同一高度；②莖端原分生組織的存在時限隨著樹高生長在增長，不同高度的形成層原始細胞由存在時限不同的原分生組織生成，樹莖不同高度的形成層分生組織的生成時間尚存在隨位置而有早遲的連續差別。


1.1.2 活樹次生木質部的主體是非生命木材

管胞占針葉樹材體積的90%~94%，它的細胞生命期僅數月。纖維和導管約占闊葉樹材材積的2/3，其生命期的時限與針葉樹次生木質部中的管胞類似。邊材中的薄壁細胞尚具生命；在心材開始形成後，隨著樹莖擴大新邊材連續形成，前邊材部位在不斷地轉變成心材。在這一過程中，邊材具生命的薄壁細胞生理死亡。


本項目從上述事實中意識到，次生木質部是樹木中的生命部位，但它的大部分體積是非生命的。這部分非生命體積是逐年在生命中生成的，各年每一層次在短暫生命後都得到完整保存。


1.1.3 單株樹木內的木材差異不是遺傳中的變異

 

漢語中變異(variation)不是日常用語，其在生命科學中的用意需符合遺傳學的概念。在當今生命科學文獻中，這是variation正確應用的規範。


英語中variation既是日常用語，又是科學術語。但在生命科學中應用則必須遵循遺傳學的概念。

 

迄今，林業和木材科學的中、外著作中，用詞“單株內木材的變異”(wood variation within a
tree)，同時用詞“單株樹木內木材構造的可變性”(variability of wood structure within a
tree)。這些實際都是把variation當做普通詞“差異”來應用，而由此產生的認識卻使木材形成理論長期在禁錮中無法產生新突破。


從遺傳學觀點，變異一般是發生在種內個體間。單株植物內的木材差異是在個體生命過程中生成，並且表現出差異的規律性，這類差異的性質不應該歸屬於遺傳學的變異範疇。次生木質部是樹木營養器官主莖、根和枝的一部分，即使在這些部位發生突變，也不可能在有性繁殖中具有遺傳性。從發育變化的理論高度來看待長時間在個體立木內生成的木材差異，是本項目研究次生木質部構建的新視角。


1.1.4 次生木質部在生命中的變化

植物學有形成層細胞分生木質細胞過程的研究成果。植物學報道的這一過程是逐年形成層分生和細胞分化中的共性變化。

本項目由上述事實意識到，次生木質部構建中的變化不會僅發生在細胞層次，必定還會在長時間生成的組織層次間存在。

1.1.5 次生木質部中木材差異表現出具有趨勢性

木材科學已取得數量豐富的有關樹株內木材差異的測定結果。這些報道中，樹莖水平徑向木材差異的位置用離髓心年輪數標注，縱向用所在高度標注，它們都顯示出樹株內木材差異具有趨勢性。


本項目由上述事實意識到，靜態的木材差異是在動態的生命過程中生成，靜態差異的趨勢性反映出動態生命中存在的變化受遺傳控制的程序性。


1.1.6 新詞“生長鞘”

次生木質部是樹莖的主要部分，呈薄層重疊狀，每一薄層的形態是鞘狀。本書把它命名為生長鞘，簡稱鞘。生長鞘橫截面呈環繞髓心的圓形環狀，仍稱年輪。


1.1.7 對“發育”涵義的商榷

本書中用何詞來恰當表達次生木質部構建中存在的規律性變化，是值得考慮的問題。

 

漢語中發育(development)多用於表達生物的成長，並特別把它與繁殖能力的發展聯繫起來。這就大大限制了它應用的覆蓋範圍。


英語中development既是科學術語，又是普通詞，都含有發展和變化的涵義。

 

發育概念在本書中確定的內涵是，有機體生命過程中自身受遺傳控制的程序性變化。

歸屬生物發育的變化需具備的必要條件是：①受遺傳控制；②是程序性生命中的一部分；③使生物個體在體內獲得能維持生存的協調性，並對環境具適應性；④在保持物種的永續中有作用。


科學詞語是人們對自然認識的意識反映，其內涵隨著對自然探索的深化而在不斷得到補充甚至更新。

生命科學中有個體發育(ontogeny)和繫統發育(systematic
development)兩詞。繫統發育是用於生物的進化過程，這裡的發育涵義不言而喻是變化，而且這種變化是長時間由原始生物至復雜的進化生物，並將繼續下去。那有什麼理由把個體發育隻限於個體生命中的一階段或部分方面呢？


1.2 次生木質部發育研究理念的源頭、形成和內容

本項目是利用非生命材料(木材)來研究立木次生木質部生命中的變化。長時間中生命的變化過程，能以實跡形式完整地保存在由生命變化生成的非生命材料中，並能由它在生物體中不變的固定位置清楚地分辨出各位點的生成時間，實為生物界的罕見現像。


植物學和林學有研究樹木生長的成果，木材科學有測定木材結構和性能的方法，迄今尚留下“次生木質部構建的變化過程”的學術空白。這表明次生木質部發育現像必定存在著較深程度的掩蔽。樹木是人類生存環境的主要生物類別，木材是人類慣用的材料，長期形成的習慣認識阻礙著人們進一步地思考。依據變化中受固定的材料研究曾發生過的變化，在自然科學中已有可借鋻的實例，凝固的地殼是地表形成中地質變化的實跡。


本項目研究理念是在一繫列質疑中萌生，研究思想、方法和內容是在解決這些問題的過程中產生並得以完善。本節框文是在本項目研究中產生有啟示作用的質疑。框下是簡要應答，各章將再詳論。


1.2.1 “次生木質部發育”概念的新見

在植物學和林業科學中都甚少提及“次生木質部發育”一詞，但它並非新詞。而本項目研究主題中的“次生木質部發育”概念卻是新識。其特點是立足變化過程來看待次生木質部的生成。新概念標志著次生木質部在樹木生命過程中同樣存在著生物共性發育的自然現像。


研 究 主 題

本項目的研究主題是發現和證實次生木質部構建中存在發育現像。次生木質部發育現像是次生木質部構建中在遺傳控制下的自身變化過程。其特點是：①發生在生命的持續過程中；


發育是現代生命科學三大核心內容之一。本項目對發育的認識是有機體生命中在遺傳控制下隨時間的自身變化過程。這裡把有機體與外界的交換(新陳代謝)排除在發育概念之外，實際這一交換的強度和物質種類等在生命過程中也是有變化的。


有機體是由細胞、組織和器官組成的層次性結構。每種生物各層次結構在有機體生命中都有該層次特點的發育變化過程。

次生木質部是具有次生生長植物的一個主要構成部分，次生木質部發育是一個有較高學術價值的自然現像。

三個有啟示作用的疑問

植物學研究木材形成限於莖頂原始細胞和形成層細胞的分生和分化。這是木質細胞共性的細胞發育過程。但樹木生命期長，在木材形成理論中能不關注次生木質部構建中在逐年生成的細胞間存在連續變化嗎？


 迄今，林業和木材科學上都把單株樹木內的木材差異與種內株間的木材差異一道同歸為木材變異。變異在生命科學中的概念是什麼？變異在什麼條件下生成？把變異一詞用在單株樹木次生木質部中的木材差異上，這裡隱藏著什麼學術問題？

活樹中的次生木質部是生命組織？還是非生命組織？這是一般人難以正確解答的問題。實際情況是它同時具有的生命和非生命的組成部分，但各在哪裡？木材和次生木質部是樹木同一部位的名稱。根據本書內容應采用何詞？


木材是材料，次生木質部是樹木的生命結構部分。兩名稱雖同指一物，但涵義有本質的差別。次生木質部發育研究中受測定的材料是木材，但卻是在研究生命中的變化，並要求能證明這一變化是在遺傳控制下具樹種的規律性。本項目是生命科學在樹木研究中的新內容，由此而對樹木生命能有更深刻的認識。


樹木不同部位的木材差異是個體隨生命時間在體內發生的結構變化中生成。把由這種變化形成的差異稱作變異，這忽視了它生成的生物學機理。而這卻是有關木材形成(次生木質部構建)的重要理論問題。


樹木生命期長。次生木質部保存了發育變化全過程實跡。這使得次生木質部發育研究必定自然地會持“生命是流”的觀點，對其進行測定必能取得證實生物生命符合這一真理的結果。


1.2.2 次生木質部發育研究必須充分利用其構建中的內在因素

既然言發育，那次生木質部的生命、隨時間的變化和受遺傳控制等表現在哪裡？

研究發育變化必須連續記錄時間和變化中各時間的生命性狀。伐倒一株數十年、甚至數百年樹齡的大樹，要通過在樹莖木材中的合理取樣和性狀測定，來研究次生木質部自出土後在生命過程中已發生的發育變化，並且要證明這一變化是受遺傳控制的，這樣做的依據是什麼？


要發現次生木質部構建中存在發育現像，就必須先認識支配這一自然現像的內在因素和存在的規律性表現。隻有充分領悟了這些因素和規律性表現，纔能采取必要而可行的手段進行科學實驗來證實，進而取得對這一自然現像的認識。


覺察出與次生木質部發育有關的重要內在因素

次生木質部中的每一位置的細胞經分生生成後是不會再移動的，其主要構成細胞的性狀經數月分化，終死亡即自然固定。次生木質部逐年在外增添的木材組織，均呈鞘狀重疊，能長期保存完整。


 次生木質部構建中同時存在著兩個變化：①次生木質部的構建是在它的生命部位逐年不斷(換新中)進行，置換下的非生命部分結構絲毫不受觸動；②
持續接替生命的新、老部分在各自生命期生成的性狀間呈現有差異。

次生木質部內各位點的性狀和位置在生成後不僅均保持不變，而且其生成時間可由生成時即固著的位置來確定。這給發育研究帶來了極大方便。


 樹木次生木質部內的木材差異是發育過程即時連續自行固定的變化實跡，即靜態的木材差異是動態生命變化的記錄。這是次生木質部構建的重要特點，也是發育研究可靠的依據。

1.2.3 次生木質部體內位置的新作用

生物發育是體內的變化，研究發育必須考慮這一變化在生物體中發生的部位，而在次生木質部發育研究中則必須對位置的作用另具新視角。

在生物發育研究中，提及體內位置，人們往往會意識為發育是生物體內各一定位置的性狀隨生命時間的變化，以及這種變化在不同位置間的差別。而次生木質部的發育情況與此有什麼根本不同? 木材科學一直在測定樹莖縱向不同高度和徑向內、外的木材差異，並早已認識到樹莖內木材位置與性狀間存在著密切關繫。次生木質部發育研究更重視在樹莖中要進行繫統地取樣，但在取樣位置的作用上與前卻存在完全不同的認識。它們的差別在哪裡?


年輪是人們習慣用來稱呼逐年生成的木質層狀組織。實際它在縱剖面上的形像是拋物線(弦切面)或平行線(徑切面)，在本研究中另提出一個新詞“生長鞘”或簡稱“鞘”的合理性在何處?


本項目啟用新詞“生長鞘”來做原詞“年輪”的增補。“生長鞘”能更準確地表達次生木質部發育是體內發生的變化，而不是隻在部分平面位置間或線上。次生木質部體內的位置還另有一層新意，那就是位置與發育時間進程存在直接聯繫。


次生木質部發育研究必須十分注意取樣點繫統位置，實質是在重視全體取樣位置所代表的樣品生成時間的集合。這與測定不同位置上木材差異的目的和要求根本不同。次生木質部發育研究是重視性狀隨生成時間的變化，而這一變化表現在其三維體不同位置上。