树木生长应力与测试分析（Ⅱ）—非均质各向异性体

假定树干为非均质各向异性体，利用各向异性厚壁圆筒理论，并考虑了实际树干髓心的不对称性，推导出以树干髓心为原点的极坐标，在三个坐标轴方向的生长应力分布方程，讨论了不对称性对生长应力的影响。通过对小兴安岭林区兴安落叶松和白桦树的实验，实测了生长应力的分布状态，并与理论结果进行了比较。     

非均质正交各向异性树干中的生长应力分析

在假定树干为非均质正交各向异性体前提下，推出确定树干中生长应力的议程。通过实验及大理的数据处理。给出了实际测量的树木生长应力的分布图，并进行了讨论和分析。     

人工林尾巨案树木表面轴向生长应变

为评估人工林尾巨案生长应力水平并揭示其变异情况，采用应变片法对其表面轴向生长应变进行了测试.研究表明，表面轴向生长应变为拉应变，活立木胸高处表面轴向生长应变平均值基本分布在650×10-6～1 100×10-6之间；生长应变的测试一般需要3 min左右，这时应力释放完毕，应变值达到稳定.尾巨案两个家系间及树干两个方位（南、北向）间的表面轴向生长应变差异不显著，沿树高变化不明显.      

应力波在落叶松活立木中传播二维模拟研究

近年来应力波技术用于活立木材质无损检测与评价的研究,受到了广泛的关注。主要研究集中在应力波在活立木中传播速度的测量,即通过应力波波速预测活立木木材质量。目前对应力波在活立木中的传播形式,还缺乏了解。通过二维数值模拟研究应力波在活立木中的传播形式,并将模拟结果与野外测量实验结果对比。树干被看作是正交各向异性圆柱体,应力波沿与树干成45°方向导入,利用COMSOL Multiphysics软件对应力波在树干中传播波阵面进行了模拟计算。模拟计算结果与野外实验结果有很好的一致性,应力波传播波阵面在开始阶段为倾斜曲线,都弯向脉冲力输入点;随着距离的增大,波阵面倾斜度逐渐减小,直至最后与原木长度方向近似垂直。     

页岩力学参数各向异性对井壁应力的影响

页岩具有较明显的强度和弹性各向异性,在横观各向同性和连续均匀线弹性地层介质的基础上,建立了各向异性页岩地层的井壁应力计算模型,采用Matlab软件编制了数值解的求解程序,分析了在3种不同断层应力状态下页岩力学参数对井壁应力的影响规律。结果表明:在各向异性页岩地层中,断层的地应力状态会明显地影响井壁应力场的分布形态,尤其是在地应力极值附近;在3种断层应力状态中,正断层地应力状态下井壁应力分布的非均匀性最大;岩石的弹性模量各向异性度会造成水平井井壁应力的二次分布,而泊松比各向异性度对水平井井壁应力分布没有影响;弹性模量各向异性度对井壁应力的影响在其最大值和最小值附近呈现出相反的规律。     

人工林杨树木材密度变异规律的研究

以生长在3种滩地类型下3个无性系杨树为研究对象,用微密度的测定方法对人工林杨树木材密度径向和纵向变异规律进行了研究。结果表明,3个滩地类型间的杨树木材密度差异不显著,而不同无性系间和不同高度间木材密度差异显著。3个杨树无性系株内木材密度的径向变异有3种模式,即由髓心向外木材密度逐渐增加,由髓心向外木材密度逐渐递减和由髓心向外木材密度先降低,到一定年龄后再增加,但以由髓心向外木材密度逐渐递减为主要模式。3个杨树无性系株内木材微密度的纵向变异规律为自基部沿树干向上逐渐增大,到了最大值之后,再向上又略有减小。     

长江滩地69杨生材含水率株内变异规律的研究

以长江滩地尿和未淹水两种情况下生长的两株６９杨为材料,研究其生材含水率在树干内的变异规律。结果表明,淹水和未淹水两种情况下的６９杨生材含水率的径向变异都为自髓心向外开始以直线或曲线下降,到５－６年生长轮处达最小以后又 增大;其纵向变异规律在未淹水情况下为自树干基部向上逐渐降低。在淹水情况下为自树干基部向上逐渐下降,但以３．３ｍ 高度又有回升,与未淹水的相比,６９杨淹水以后,生材含水率在树干的基部和     

I-69杨应拉木生长应力及纤维形态特征的研究

以生长在安庆洲滩的具有不同倾斜角度的6棵I-69杨为研究对象,对应拉木生长应力和纤维形态进行了研究.结果表明:6株倾斜树干的I-69杨应拉木区生长应力指示值(growth stress indicator,GSI)均值为280×10-3 μm,对应木区的GSI均值为30×10-3 μm,两侧木区的GSI均值为100×10-3 μm;应拉木比非应拉木的纤维长度长,长宽比大,但纤维宽度、腔径、双壁厚、壁腔比的值应拉木均比非应拉木的小,单因素方差分析结果表明,不同单株、不同方向(应拉木区、对应木区和两侧木区)对纤维形态特征值均有显著性的影响;纤维形态特征的径向变异规律总体上是由髓心向外增大,并在达到一定的年龄后保持稳定波动或略有增大;树干最外围纤维长度与GSI值径向变化趋势一致且相关性显著,纤维长度与GSI值得到多项式方程为y=0.0023x2-0.0309x+1 315.9(R2=0.9843).     

猕猴桃徒长枝的利用

徒长枝生长直立性强，节间长，叶片小，髓心粗，芽眼瘦小，枝杆上着硬毛多，生长点红色。徒长枝大多从树干中下部的隐芽上发出，出生晚而生长快。徒长枝在整个生长季节都能生长而不太停止，因而又称无限生长枝。徒长枝属营养枝。一般来说，营养枝是下年的结果母枝，好的结果母枝必须具备下列条件：①呈水平方向生长，长度适中并能自封顶；②节间短；③芽眼饱满显著；     

落叶松人工林有效冠动态研究（I）：有效冠的确定

为进一步研究有效冠结构及其动态，以长白落叶松人工林团状枝解析及生物量的调查数据，探讨了有效冠的概念及单木和林分有效冠的确定方法。有效冠是指在树冠中处于枝、叶垂直分布密度最大的林冠层之下限高度以上，并对树木生长尤其是对树干的生长起主要作用的冠。有效冠由有效冠高（ＨＥＣ）来确定，而林木的ＨＥＣ可通过分析树干不同高度处断面积生长量与叶量的垂直分布并结合不同着枝深度的枝条生长量予以确定。结果表明：有效冠处     

欧美杨107杨木材解剖特性的径向变异

测定3株(Z1,Z2,Z3)7年生欧美杨107杨(Populus×euramericana cv.‘Neva’)的组织比量、纤维形态,并分析其径向变异模式。结果显示,所测定材料中木射线比量变化幅度为10.21%~13.60%,导管比量为17.30%~24.40%,纤维比量为64.37%~71.24%;纤维长度为635~1261μm,纤维宽度为17.96~22.33μm,胞腔径为14.34~17.83μm,双壁厚为3.55~5.35μm,壁腔比为0.22~0.34,长宽比为37.81~60.89,微纤丝角度为15.39°~25.63°。径向变异模式研究得出:Z2从髓心向外纤维比量持续下降,Z1和Z3在髓心与第4生长轮之间为纤维比量先下降后上升,从第4生长轮开始纤维比量缓慢下降。导管比量径向变异与纤维比量恰好相反,相互之间此消彼长。纤维长度和纤维宽度从髓心向外迅速增加,到第6年后缓慢增长或开始下降。微纤丝角在髓心到第3生长轮之间表现为波动,从第4生长轮开始先上升随后下降到树皮。长宽比从髓心到树皮Z2一直保持迅速增长趋势,Z1上升到第5生长轮后,开始下降;而Z3上升到第6生长轮后,开始下降。双壁厚在髓心与第4年轮之间先上升后下降,随后向外逐渐增长。Z1和Z3壁腔比从髓心到第5生长轮先上升后下降,随后上升到树皮;而Z2壁腔比从髓心向外下降到第4生长轮,然后开始逐渐上升到树皮。认为幼龄期胶质纤维的存在对杨树木材解剖特性径向变异产生了一定的影响,导致了各单株在髓心附近的径向变异模式差别较大,并建议在今后的类似研究中关注这种影响。     

欧美杨107杨木材化学组成径向变异

3株7年生欧美杨107杨(Populus×euramericanacv.‘Neva’)化学组成径向变异研究得出,所测定材料中综纤维素质量分数的变化范围为75.38%~85.46%;纤维素质量分数为44.85%~50.91%;α-纤维素质量分数为39.92%~45.99%;木质素质量分数为18.28%~24.35%;1%氢氧化钠抽提物质量分数为16.19%~24.72%;苯醇抽提物质量分数浮动为1.52%~3.66%。综纤维素质量分数由髓心向外逐渐增大,随后在第4或第5生长轮处开始出现下降趋势;木质素质量分数从髓心向外的整体趋势如开口向上的抛物线,其顶点在各单株之间有所不同;纤维素质量分数从第1-2生长轮到第3生长轮基本变化较缓,随后迅速上升到第5轮或第6生长轮附近,然后开始下降至树干最外部;α-纤维素质量分数从髓心到树皮逐渐上升到第6生长轮处,随后在第7生长轮时略有下降;1%氢氧化钠抽提物质量分数的径向变化如开口向下的抛物线,第5轮是抛物线的顶点;苯醇抽提物质量分数径向变异趋势从髓心向外保持下降趋势。从各化学组成径向变异来看,如果以制浆造纸为目的,107杨轮伐期可以选在5~6 a。     

沿海热带常绿季雨矮林树干附生地衣分布规律

：为了了解沿海热带常绿季雨矮林中树干附生地衣的分布规律，在海南文昌铜鼓岭自然保护区沿海 热带常绿季雨矮林固定样地基础上，选取20 个20 m×20 m 样方，采集并记录季雨矮林中群落重要值前20 的 树种及树干附生地衣的相关数据，对地衣与宿主胸径、种类间的关系，地衣在宿主上的分布高度、方位朝向及 相关环境因子间的关系进行分析。结果表明，该地区树干附生地衣在宿主上的分布盖度与宿主本身的相对密 度、相对频度呈正相关，但与宿主的重要值并无明显相关性；地衣主要分布在宿主胸径为1.5～13.5 cm、高度为 0.6～1.4 m 的区间，其中1.2～1.4 m 为最佳高度范围；进一步证明了地衣喜好生长于与样地坡向方位一致的树干 朝向，在调查区东南方向上地衣分布较多；在湿度、光照强度、海拔3 种影响因子中，光照强度对地衣分布的影 响显著性较大。     

用于树干内部缺陷筛查的应力波临界波速确定研究

古树和部分城市大树的树干内部，经常有空洞、腐朽等影响树木健康和安全性的缺陷存在。以筛查古树和城市大树树干内部缺陷为目标，测定了北京地区几种常见树种的古树和城市大树健康树干的多个径向应力波波速，对每个树种的应力波波速测量值进行了正态统计分析，基于95%置信水平原则确定了用于判别树干内部是否存在缺陷的应力波临界波速值，进而形成了用于树干内部缺陷筛查的应力波临界波速的确定方法。结果表明，北京地区8种常见古树及城市大树油松、白皮松、侧柏、桧柏、刺槐、英桐、美桐和银杏的树干径向应力波临界波速值分别为1 225、1 394、1 620、1 864、2 055、1 639、1 485、1 728 m·s^-1。树干内部缺陷筛查验证性试验表明，形成的应力波临界波速确定方法是可行的。     

火炬松短周期工业材不同高度上干缩性能的研究

对湖南同一立地指数（１８）下，５株１７．５年生的火炬松短周期工业材１．３，３．６，５．６，７．６，９．６ｍ５个高度的木材干缩系数、基本密度、生长轮宽度、晚材率和微纤丝角度，按生长轮取样，进行了测量和统计分析。结果表明，弦向、径向、体积干缩系数和干缩比，在树干５个高度之间的差异，均达到了显水平；各高度干缩系数与生长轮的年龄（离髓心的距离）以及与上述各主要构造因子之间呈显的线性相关，且相关程度随树     

意杨三个无性系木材化学成份的变异

研究了意杨纸浆材三个无性系木材主要化学成份的变异规律。纤维素含量由髓心处47.57％增加到树皮附近51.74％;木素、多缩戊糖含量由髓心向外呈递减的趋势,二者分别由髓心处25.27％、24.42％减小到树皮附近23.78％、19.72％;纤维素、木素、多缩戊糖含量与生长轮年龄相关显著,呈二次抛物线关系。苯醇抽出物含量径向变化不太明显,平均值为1.17％,变动在0.16％～3.52％之间。树干轴向胸高位置向上木素含量先递减而后增加;纤维素含量在靠近髓心部分由下向上稍微递增,而树皮附近则先减小而后稍增;多缩戊糖含量在靠近髓心部位由下向上先稍增而后减小,树皮附近则呈减小的趋势;苯醇抽出物含量轴向变化与纤维素变化相似。意杨纸浆材三个无性系(I-63、69、72)间木材化学成份含量差异显著;无性系内株间化学成份仅72杨差异显著。从意杨不同伐龄全树化学成份含量来看,结合其生长特性,认为意杨纸浆材主伐林龄8～9年较好。     

关山林区红桦生长状况分析研究

根据不同天然群落红桦样地调查资料，选择红桦天然分布较为集中的区域进行标准地调查，在立地相对一致的条件下选取49株生长正常、无病虫害的成年大树，伐倒进行树干解析，测量红桦的胸径、树高，推算不同龄级红桦的胸径、材积总生长量、连年生长量和平均生长量，并由此推导其胸径和材积生长的成熟年龄分别为第65年和95年。本研究为进一步了解关山林区红桦生长规律和生物学特征提供理论参考。     

长白落叶松木材材性株内变异

以３０年和５４年生长白落叶松人工林为样本，对木材材质性状的株内变异进行了分析。试验结果表明：（１）由树干基部至树梢，基本密度逐渐减少。管胞长度先逐渐增加。达最大值后逐渐缩短；（２）由髓心至形成层。基本密度，管胞长度迅速增大，至第２０轮后增幅变小；（３）用胸高处任一半方向的基本和管胞长度可以估算树干平均值；（４）胸高木芯法为合理的，实用的取样方法。     

各向异性强度对冷冻浓缩过程冰晶生长影响的相场法模拟

针对各向异性参数与实际物性参数的关系无法用试验方法准确获得的问题,采用描述相变微观结构的相场模型,探讨各向异性强度对冰晶生长形貌和冰晶的溶质分布的影响,确定模型中各向异性强度系数的合理取值。结果表明:各向异性强度系数取值大小对冰晶的形貌有很大影响,取值越大,冰晶的二次分枝越发达,且尖端速度波动的幅值越大,但对冰晶大小影响不大;各向异性强度系数取值大小对冰晶的溶质分布也有较大影响,取值越大则冰晶前沿溶质越富集,溶质分布波动范围越大。各向异性强度系数取值范围为0.010~0.025时,模拟获得的形貌与低温显微镜下观察到的冰晶生长形貌试验结果较为吻合,能够较真实地反映冷冻浓缩过程冰晶生长形貌。     

马尾松在冰雪荷载下的应力分析

以浙江省富阳市中国林业科学研究院亚热带林业研究所林场的马尾松为研究对象,讨论其在冰雪荷载下的应力应变情况；通过分形理论和VB编程联合建立马尾松三维力学结构模型,然后利用有限元理论对其在冰雪荷载下的应力应变进行分析.由该模型构想出3种分枝结构模型,即单向偏心分枝模型、双向偏心分枝模型、对称的单向偏心分枝模型,从这3种模型的应力应变、位移图得出马尾松在冰雪荷载下的优化结构模型:在树干和分枝直径比较接近的上部,受力最合理的是有对称分枝的单向偏心分枝模型,受力最不合理的是双向偏心分枝模型；在树干和分枝直径尺寸相差较大的下部,破坏一般出现在树干与分枝的节点处.据此建立了马尾松结构受力模型,并对其进行了应力分析,优化了单株马尾松树木结构模型.