云南杉木G木素分布的研究

用先进的ＵＶ显微分光光度计研究了云南省西畴和彝良两产区杉木Ｇ木素分布。结果表明：１．两产区杉木纵生管胞次生壁吸收峰值为５６０ｎｍ。２．杉木早晚材纵向管胞次生壁层Ｇ木素浓度西畴低于彝良产区；轴向管胞胞间层Ｇ木素浓度彝良低于西畴产区。３．两产区杉木一年轮内，纵向管胞次生壁Ｇ木素浓度峰值，从早材至晚材的变化，西畴产杉木是逐渐降低的，符合正常材变化规律；彝良产杉木有波动，呈波形变化，说明构造不正常。４．两     

化学成分对木材细胞壁纵向弹性模量和硬度的影响

以杉木成熟材晚材为研究对象,采用化学成分选择性脱除方法依次脱除木质素和半纤维素。利用纳米压痕技术,在纳米尺度上,探讨半纤维素和木质素对木材细胞壁压入力学性能的影响。结果表明:木质素对细胞壁的弹性模量影响显著,脱除木质素后细胞壁弹性模量损失了6.53%。半纤维素是一种界面高分子,在细胞壁中作为连接纤维素和木质素的界面偶联剂,对细胞壁的纵向弹性模量影响极显著,脱除半纤维素后细胞壁弹性模量损失约为9.16%。木质素和半纤维素对细胞壁的硬度影响均显著。木质素脱除后,细胞壁硬度降低了16.98%。半纤维素脱除处理与脱木质素处理相比,硬度仅下降了0.87%。      

人工林红松纤丝倾角变异与管胞长度和拉伸强度的关系

本文阐述了辽宁省草河口人工林红松木材纤丝倾角和管胞长度的变异规律及其与小试件拉伸强度的关系,并对应压材和正常材进行了比较。结果得出:晚材倾角与管胞长度与小试件拉伸强度成负相关,管胞长度与拉伸强度成正相关。同令期的纤丝倾角在应压材内平均较正常材者约大36.8％,长度约短21.7％,小试件拉伸强度约低18.7％。 在针叶树木材结构上,管胞是组成整个木材体积的绝对主要成分——约占90—95％。管胞长度、直径、壁厚等的变异,直接影响着木材的物理、力学性质。管胞次生壁是胞壁的主要部分,而次生壁中层(S_2)又占整个胞壁的70—90％,故此层对木材性质有着很大影响。40年代迄今,世界各国学者研究木材细胞壁多集中在次生壁中层的探讨上,原因即在于此。 次生壁中层纤丝倾角是决定木材性质指标之一,它影响着许多木材力学性质——如顺纹压力、拉伸、弯曲及顺纹剪力等,又是木材干缩的主要原因。国外对此早在1941年有Phillips、Kollmann等(1943)就美国西加云杉Sitka spruce和松树进行过研究,继之Killer(1954)、Echolls(1955)就沼泽松Slash pine;Jurbergs。(1963)、Hatris(1965)、Cave(1966)及Meylen(1967)均进行过详尽的研究。Meylen等(1969)用x—线衍射法测量,并与直接测定比较,得出两种方法间有一良好的线     

杉木木材管胞纵向弹性模量的研究

通过测定杉木木材薄片小试样的顺纹抗拉弹性模量和气干密度,计算管胞的纵向弹性模量,进而研究杉木管胞纵向弹性模量的株内变异规律及其与微纤丝角之间的关系。结果表明:杉木管胞的纵向弹性模量沿径向变异较大,靠近髓心处管胞的弹性模量较小;管胞的纵向弹性模量沿树干高度方向变化不大。杉木管胞的平均纵向弹性模量为44.06 GPa;随着微纤角的增大,管胞的纵向弹性模量显著降低;当微纤丝角大于24°后,管胞的纵向弹性模量降低的幅度明显减缓。      

苎麻韧皮纤维超微结构的观察

[目的]研究苎麻(Boehmeria nivea L.Guad)韧皮纤维的超微结构。[方法]对苎麻茎韧皮纤维进行光学显微镜和透射电子显微镜观察;并对苎麻单纤维进行组织离解,用光学显微镜进行观察。茎韧皮纤维显微观察结果表明:苎麻韧皮纤维细胞壁横切面分为胞间层、初生壁和次生壁3个层次和细胞腔;次生壁大多为1层,即次生壁外层(S1),并且具有许多同心层次;少数纤维具有2～3层,即次生壁外层、中层(S2)和内层(S3);茎基部纤维次生壁多为2～3层,中部纤维次生壁多为1层,苎麻纤维次生壁层次存在位置差异;苎麻纤维是由若干个纤维细胞相互连接而成,纤维细胞之间部分纤维细胞端壁溶解,部分具细胞膜和初生壁,部分具次生壁。苎麻单纤维光学显微镜结果表明:苎麻单纤维细丝状,纤维细胞壁(次生壁)由Z型微纤丝和S型微纤丝组成,具节和节间,少数纤维具有明显的节状加厚现象;中央略大,两端尖削,或钝圆形、二叉状、火炬状等各种形状。[结论]该研究可为生产高品质的苎麻产品奠定基础。     

不同干形云南松的木材解剖特征及其化学成分分析

【目的】探究直干和扭曲干云南松的木材解剖特征及其化学成分差异,为后续从分子水平解析云南松干形变异机制奠定基础。【方法】以直干和扭曲干云南松树干木质部为材料,利用生物显微镜和荧光显微镜对其解剖结构进行观察和研究,利用比色法结合傅里叶红外光谱对其主要化学成分进行分析。【结果】扭曲干云南松木材属于应压木,其应压木(twisted compression wood,TCW)细胞在横切面上具有缺口、内卷、变圆、细胞间隙增多且变大的特征,在径切面上具有螺纹裂隙管腔,在弦切面上创伤树脂道明显增多;扭曲干云南松对应木(twisted opposite wood,TOW)和直干云南松木质部(S)的解剖特征无明显差别。与TOW和S相比,TCW的管胞长度变短,宽度变窄,腔径变小,早材细胞壁增厚,木质素含量显著增加,纤维素含量显著降低,且木质素在次生壁S2层外层和细胞角隅积累,而TOW和S的木质素均匀分布在细胞角隅和胞间层。【结论】直干和扭曲干云南松的木材解剖特征有明显差异,且两者的纤维素、半纤维素和木质素的含量与分布也有显著差异。     

间伐强度对湿地松人工林木材质量的影响效应

湿地松10年生人工林间伐显著地促进了林木胸径、单株材积的生长，有利于培育大径材，间伐后单位面积上畜积量和单位面积材积总生长量（包括间伐材）均显著高于未间伐的林分。间伐措施对湿地松人工林木材管胞壁腔比、腔径比、S2层微纤丝角，对径向和弦向干缩、体积和纵向干缩率、差异干缩、主要化学成分没有显著的影响，对木材管胞长度、长宽比值有显著负面影响。结合间伐后湿地松林分单位面积蓄积量及材积总生长量，培育纸浆材宜选用33．3％－50．0％的间伐强度。50．0％间伐强度的林分适宜培育建筑结构用材，其大径阶的木材比例高，单位面积上生长量、蓄积量也较大，木材晚材率、基本密度、顺纹抗压强度最大，抗弯性能最好。     

长白落叶松木材单根管胞力学性能分析

为了评价长白落叶松木材作为纸浆材的管胞力学强度,采用单纤维拉伸技术开展了长白落叶松早晚材单根管胞拉伸力学性能研究。结果表明,长白落叶松早材单根管胞拉伸弹性模量、拉伸强度、断裂伸长率的均值分别为9.64 GPa、714.05 MPa及6.01%,晚材的均值分别为12.74 GPa、963.85 MPa、和8.60%。方差分析表明长白落叶松早晚材间单根管胞拉伸弹性模量、拉伸强度和断裂伸长率存在极显著差异（0.01水平）,晚材单根管胞力学性能显著高于早材;单根管胞弹性模量和拉伸强度在径向年轮间的变异极显著（0.01水平）,断裂伸长率在年轮间的差异性不显著。在株内径向上,长白落叶松单根管胞力学性质均随着年轮的增加而增加;在株内纵向上,单根管胞拉伸的弹性模量和拉伸强度变异性极显著（0.01水平）,而断裂伸长率在纵向上的变异性不显著。该结论为长白落叶松木材的适材适用和定向培育提供了理论依据。     

长白落叶松木材单根管胞力学性能分析

为了评价长白落叶松木材作为纸浆材的管胞力学强度,采用单纤维拉伸技术开展了长白落叶松早晚材单根管胞拉伸力学性能研究。结果表明,长白落叶松早材单根管胞拉伸弹性模量、拉伸强度、断裂伸长率的均值分别为9.64 GPa、714.05 MPa及6.01%,晚材的均值分别为12.74 GPa、963.85 MPa、和8.60%。方差分析表明长白落叶松早晚材间单根管胞拉伸弹性模量、拉伸强度和断裂伸长率存在极显著差异(0.01水平),晚材单根管胞力学性能显著高于早材;单根管胞弹性模量和拉伸强度在径向年轮间的变异极显著(0.01水平),断裂伸长率在年轮间的差异性不显著。在株内径向上,长白落叶松单根管胞力学性质均随着年轮的增加而增加;在株内纵向上,单根管胞拉伸的弹性模量和拉伸强度变异性极显著(0.01水平),而断裂伸长率在纵向上的变异性不显著。该结论为长白落叶松木材的适材适用和定向培育提供了理论依据。     

两种材色的兴安落叶松木材的超微结构与木材分子的比较研究

为了比较兴安落叶松红、白材在应用上的优劣。本文对与力学品质因数有关的内容进行了木材超微结构与木材分子的研究，其结果：（１）红、白材的生长轮明显，早材管胞至晚材管胞急变。早材管胞腔大而壁薄、晚材管胞腔小而壁厚。红材晚材部分的几排管胞壁层最厚。管泡长度由早材向晚村逐渐增加，白材管胞平均长度大于红材管胞长度；（２）白材年轮较宽，年轮结构均匀，晚材率较低。红材年轮较窄，晚材率较高；（３）轴向管胞之间、轴向管胞与射线薄壁细胞之间、轴向管胞与射线管胞之间，均有不同类型的纹孔对。上述特征，在红、白材之间无明显区别；（４）交叉场纹孔属于云杉型，每一交叉区内有２～６个纹孔，多数呈２列排列，少数为单列；（５）红、白材的木质部均具有裂生树脂道，由泌脂细胞、死细胞、伴生薄壁细胞组成。但红材泌脂细胞数目多，白材少；（６）两种材的木射线均由射线薄壁细胞和射线管胞组成，但红材的射线簿壁细胞腔内树脂与无定形沉积物比白材多；（７）按两种材色，分别测量了早、晚材的管胞长度、径向宽度、胞腔径向直径、长宽比、壁腔比等６项指标，表明，主要差异是白材的管胞长度比红材管胞长。     

人工林与天然林红松木材力学性质的差异

研究了人工林与天然林红松木材力学性质在幼龄材与成熟材中的差异。所有力学性质在红讼幼龄材与成熟材中反映的基本趋势是：天然林红松力学性质高于人工林红松。其中，红松幼龄材的抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度和冲击韧性4项指标，天然林红松与人工林红松的差异达0．01水平显著，其次弦切面硬度和弦向横纹抗压强度差异达0．05水平显著。红松成熟材的绝大多数力学性能指标天然林红松与人工林红松的差异也达到0．01水平显著，并且天然林红松力学性质高于人工林红松的基本趋势在红松成熟材中表现得更为明显。     

预热温度对层状压缩木材力学性能的影响

不同预热温度下形成的层状压缩木材,因压缩层位置差异形成的不同结构及预热温度本身的变化均会引起力学性能变化。以毛白杨Populus tomentosa弦向板为材料,采用水热控制方法,通过改变预热温度获得了压缩层位于表层至中心层的不同结构的层状压缩木材。对其表面硬度、木材硬度、抗弯弹性模量与抗弯强度进行对比研究。结果表明:①随着预热温度的升高,木材表面硬度显著升高（P < 0.01）,较对照的增加率为3.9%~57.2%,而木材硬度则极显著降低（P < 0.001）,较对照的增加率为8.6%~38.5%。这个结果与压缩层随着预热温度升高,逐渐由表层向中心层移动形成的表层下0.32和2.82 mm厚度范围内木材的平均密度变化以及高温的作用密切相关。②随着预热温度的升高,弦向弯曲弹性模量逐渐增大,径向弯曲弹性模量逐渐减小;抗弯强度先增大,150℃后逐渐减小;但抗弯性能无显著差异（P>0.05）。不同预热温度下形成的层状压缩木材的力学性主要受其结构的影响,其次是温度的影响。控制压缩层的位置出现于木材表层,同时提高压缩层的密度,可获得力学性能更好的层状压缩木材。     

人工林红松幼龄材与成熟材力学性质的差异

采用最优分割法划分出人工林红松幼龄材与成熟材的界限,分析了人工林红松幼龄材与成熟材力学性质差异的表现。结果表明：所有力学性质反映的基本趋势是成熟材性质高于幼龄材,其中,人工林红松木材抗弯弹性模量幼龄材与成熟材的差异达0．01水平显著,抗弯强度和弦向横纹抗压强度差异这0、05水平显著。     

人工林赤松幼龄材与成熟材力学性质的比较

根据人工林赤松Pinus densiflora木材的管胞长度、微纤丝角、管胞长宽比、基本密度、晚材率及生长轮宽度等材性指标的测试数据,采用最优分割法划分出人工林赤松的幼龄材与成熟材的界限,分析了人工林赤松幼龄材与成熟材力学性质差异的表现.结果表明:赤松的幼龄期为小于12 a,抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗拉强度、顺纹抗压强度和弦向横纹抗压强度等指标成熟材高于幼龄材,径向横纹抗压强度、弦面抗剪强度、径面抗剪强度、弦向抗劈强度和径向抗劈强度等项指标幼龄材高于成熟材.其中,抗弯强度、抗弯弹性模量、径向横纹抗压强度和弦面抗剪强度差异达0.01显著水平,顺纹抗拉强度差异达0.05显著水平.图1表6参6     

间歇性淹水对池杉幼龄材与成熟材管胞形态、纤丝角影响的研究

根据池杉管胞长度和基本密度的径向变异曲线,确定池杉幼龄材与成熟材界线为１３～１５年。池杉成熟材的管胞长度、直径、壁厚比幼龄材大,纤丝角小;经Ｔ 检验,管胞长度、管胞径向直径、纤丝角达极显著水平,其余不显著。间歇性淹水使管胞长度、直径、纤丝角、壁厚下降,经Ｔ 检验,幼龄材中管胞长度、径向直径、径壁厚度、弦壁厚度达显著至极显著;成熟材中管胞径向直径、径壁厚度、弦壁厚度达显著至极显著,其余不显著。     

长白落叶松早材管胞纵向抗拉强度的研究

采用零距拉伸方法,研究了4株长白落叶松早材管胞的纵向拉伸强度株内变异性及主要影响因素。结果表明,长白落叶松早材管胞纵向拉伸强度均值为373.69 MPa,早材管胞纵向拉伸强度年轮内和株内纵向的变异差异不显著,径向的变异在0.01水平上显著。通过对水分、微纤丝角和密度等因素的研究表明,早材管胞的纵向抗拉强度随着微纤丝角的增大而减小,气干态和饱水态的管胞纵向抗拉强度在0.05水平差异显著,早材管胞纵向抗拉强度与气干密度在0.01水平具有显著的相关性,相关系数为0.861。     

不同海拔青海云杉木材细胞结构对气候因子的响应

为探明木材细胞结构对气候因子的响应,以祁连山中部3个海拔高度的青海云杉为研究对象,利用Silviscan-3测定了青海云杉的木材细胞结构参数(管胞径向直径、管胞个数、管胞壁厚);在掌握木材细胞结构随海拔高度和年际变化的基础上,借鉴树木年轮气候学研究方法,建立木材细胞结构差值年表,分析木材细胞结构与月均温度和降雨量的关系。结果表明:管胞径向直径随海拔的增加而增加,管胞个数随海拔的增加而减少,管胞壁厚在3个海拔上无明显的变化规律。管胞径向直径与温度呈负相关,与降雨量呈正相关。管胞个数与温度呈正相关,与降雨量呈负相关;温度和降雨量对管胞个数的影响时间段与管胞径向直径相似,均与6、7月温度显著相关,与5、6月降雨量显著相关。管胞壁厚与温度呈正相关,与降雨量呈负相关,与温度显著相关的月份明显多于与降雨量显著相关的月份,表明温度对管胞壁厚的影响比降雨量强。温度对管胞径向直径、个数和壁厚的影响在3个海拔上没有明显变化;而与降雨量的关系随海拔的增加而减弱,甚至在高海拔处,管胞径向直径、个数、壁厚与降雨量的相关性均不显著。这表明温度不是限制祁连山青海云杉海拔分布的主要因子,而降雨量是限制其分布的主要因子。      

轻木细胞壁超微结构与力学性能关系研究

[目的]研究轻木化学组成、纤维细胞壁分层结构和纤维素聚集态结构,探究其对力学性能的影响,为厘清轻木细胞壁超微结构与力学性能之间关系,提高其利用附加值奠定理论基础.[方法]将轻木与我国常见阔叶木树种杨木进行对比研究,采用水解法分析两者的化学组成;用透射电子显微镜、共聚焦拉曼显微镜等表征纤维细胞壁分层结构、微区化学和纤维素...