高温热处理对马尾松木材机械加工性能的影响

以马尾松(Pinus massoniana Lamb.)素材(对照)及热处理材(处理温度分别为145、160、175℃)为研究对象,参照LY/T 2054—2012《锯材机械加工性能评价方法》对其机械加工性能进行评价,利用元素分析仪和傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)对其化学组成成分进行了定性分析,探索高温热处理对马尾松人工林木材机械加工性能的影响.结果表明,175℃以下热处理,对马尾松木材综合机械加工性能的影响不大;但对单项机械加工性能的影响各有不同,主要表现为:热处理后,马尾松木材的刨削、铣削性能得到提高,而砂削、钻削、车削、开榫性能则随着处理温度的升高表现出先降低后升高的规律.通过对热处理材化学组成成分的定性分析,发现在145～175℃的热处理过程中,木材组分中的羟基数量减少,半纤维素部分降解,结晶度增加,且木材中C元素质量分数呈增加趋势,而H、O元素质量分数呈降低趋势.高温热处理会在一定程度上改变马尾松木材的机械加工性能,影响到其后续加工利用.     

马尾松木材微波干燥特性的研究

研究了马尾松Pinus massoniana木材微波干燥速度、温度梯度和含水率梯度随时间的变化规律。实验结果表明,微波连续干燥过程明显分为加速段、等速段和减速段3个阶段,等速段在整个干燥过程中占的比例最大。微波干燥过程中,温度的变化大致分为初期升温,等温和后期升温3个阶段,初期升温和等温阶段木材内温度分布比较均匀,后期升温阶段木材内的温差逐渐增大。微波干燥过程中,在整个横断面上,木材初含水率梯度没有被加大,而是被均匀化,甚至还出现木材表面含水率提高的情况。图6参10     

高温水热处理对马尾松木材化学成分的影响

采用NREL法对纤维素、半纤维素、酸不溶木质素含量进行测定,在高温水热处理的条件下对马尾松化学成分进行分析。结果表明：纤维素在160 ℃后开始分解,在200 ℃时其含量降幅最大;半纤维素由于其分支结构和无定型组织使其热稳定差,140 ℃即开始分解;酸不溶木质素含量随水解时间的延长略有增加;高温水热处理工艺中温度和时间均是影响三大素含量的显著因素,温度的影响更显著。     

马尾松燃烧过程温度和含水率的变化规律

通过对马尾松木材燃烧过程中温度和含水率的测定,研究分析了纵向部位、横向部位以及燃烧方向等因子对其的影响.结果表明:纵向部位对温度变化率的影响最大,以靠近梢部最大;而对含水率变化率影响最大的是横向部位,以心材最大.为直观地看出燃烧过程中不同位置点的温度和含水率的变化趋势,描绘了温度场和含水率场的分布图.本研究可为揭示马尾松木材燃烧过程中的热质迁移规律提供依据,也为木材阻燃机理的研究提供新的思路.     

吸湿范围内木材含水率对渗透性影响的研究

本文研究了我国东北四种常见木材在吸湿范围內含水率对渗透性影响的变化规律,得出了变化规律的数学模型,从木材与水分作用关系阐述了含水率对木材渗透性影响的机理。结果表明:①在吸湿范围内,木材渗透性与含水率成二次函数关系;②木材含水率在吸湿范围内,横向渗透性存在极值点;③木材纹孔膜上微孔的数目与半径随含水率的提高而减小。     

活性对电导法测量木材含水率的影响

电导法测量木材含水率是最简便的测定法，但其精度较低。本文采用直流电桥和交流电桥对活性程度不同的木材直流电阻和交流阻抗进行测量。指出了木材细胞的活性程度对其电阻和阻抗有明显的影响，在相同含水率下，活木和死木的电阻和阻抗也有很大差异。并通过植物的电路模型探讨了活性度对木材含水率测量的影响机理，为改进电导式木材含水率测量仪提供了理论依据。     

马尾松木材横向液体渗透性的研究

分析了讨论了影响马尾松木材横向液体渗透性及各向异性的机理，对马尾松木材的径向液体渗透性和弦向液体渗透性进行了测量。结果表明，马尾松木材的径向液体渗透性大于弦向液体渗透性，并且，马尾松木材的径向液体渗透性和弦向液体渗透性都是比边材向心材逐渐减小，并随着含水率的下降而升高，其原因是径向液体流动的主要通道是木射线和水平树脂道，弦向主要是管胞管和交叉场的纹孔。     

杉木和马尾松木材渗透性与微细结构的关系研究

对杉木和马尾松心材与边材、溶剂置换干燥木材与普通气干木材的纵向气体渗透性与微细结构进行测定 ,来研究它们的渗透性与微细结构的关系 .结果表明 ,杉木和马尾松边材渗透性比心材高 ,与前者的纹孔膜有效流体渗透微孔数比后者多、管胞长度比后者长、管胞搭接率比后者低、管胞流体有效渗透长度比后者长有关 .溶剂置换干燥木材渗透性高于普通气干木材 ,是因为前者纹孔闭塞率低 ,每个管胞开放纹孔数、单位面积开放纹孔数、纹孔膜有效流体渗透微孔数比后者多 .     

马尾松木材化学组分的遗传变异研究

以30个22年生马尾松初级种子园自由授粉家系为材料,研究其生长与材性遗传。结果表明,树高、纤维素含量、苯醇抽提物和1%NaOH抽提物家系间差异达显著水平;纤维素和苯醇抽提物受中等强度控制,树高和1%NaOH抽提物受低遗传控制;纤维素与木材密度,冷水抽提物与热水抽提物呈极显著正相关性,1%NaoH抽提物与综纤维含量呈显著负相关,胸径、材积和水分分别与灰分成显著正相关;马尾松家系材性改良方案是幼林期进行生长和干型等表型选择,中龄期进行纤维素的正向选择(可用木材密度作为间接选择指标),苯醇抽提物为负向选择的参考指标。     

马尾松家系木材基本密度遗传变异的研究

对福建三明市中村采育场9 a生马尾松家系测定林中73个家系、656个单株木材基本密度测定分析结果表明,木材基本密度在家系水平上变异较小,而在个体水平上变异很大;木材基本密度与胸径、材积、圆满度呈极显著的负遗传相关,与轮盘数呈显著的负遗传相关,与通直度呈极显著的正遗传相关;选择木材基本密度较大且生长迅速的马尾松家系和个体是有可能的.     

外源激素IAA和GA3对马尾松应压木形成的影响

为丰富马尾松培育及材质改良的思路和方法,探索外源激素对马尾松应压木形成的影响。以人工倾斜45°的3年生马尾松作为试验材料,通过连续施加不同浓度的IAA、GA3、IAA+GA3对枝条的生长进行调控,分别观测马尾松当年生枝条的长度,韧皮部、木质部的径向宽度,管胞长度、管胞壁厚,管胞数量,应压木的等级并比较相应差异,分析这两种激素对应压木形成的影响。结果表明:所有激素处理组枝条的增长率明显提高(89.6%～179.1%);施加GA3、IAA+GA3能促进枝条木质部和韧皮部的径向生长,但施加IAA对木质部、韧皮部的生长影响不显著;与空白对照组相比,GA3、IAA+GA3处理组倾斜枝条下侧的管胞数量降低(14～17层),上侧管胞数量上升(5～11层);施加GA3、IAA+GA3使倾斜枝条下侧形成中等应压木,对照组和IAA处理组倾斜枝条下侧均形成重度应压木。说明外源激素能促进马尾松倾斜枝条的顶端生长,在倾斜枝条上侧施加外源激素能抑制倾斜枝条应压木的形成。      

电场对杨木胶合效应之再探

在电场作用下, 通过聚醋酸乙烯乳液胶合杨木单板的正交试验, 探索了板坯垫板间电势差及单板含水率对胶合强度的影响。结果表明： 单板含水率和垫板间电势差及其交互作用对胶合强度都有极显著影响。在试验范围内达到理想胶合强度的垫板间电势差为３０ Ｖ, 单板含水率为７０ ％ ～９０ ％ 。图１ 表４ 参２     

马尾松速生材防腐工艺的优化

为了获得较优的木材真空加压防腐工艺,采用正交试验设计,对马尾松速生材防腐处理工艺的影响因素进行了分析和研究。结果表明:防腐剂浓度和加压压力是影响木材防腐剂载药量的主要因素,防腐剂浓度的影响达到极显著水平,加压压力,压力持续时间的影响达到显著水平。马尾松木材最优化防腐处理工艺为:防腐剂浓度1.2%,加压压力1.2 MPa,压力持续时间1 h,前真空持续时间30 min。     

马尾松间伐材材性的研究

本文主要研究了马尾松间伐材的纤维形态、化学成分及主要物理力学性质,并与成熟材进行了比较．结果表明,间伐材管胞显著较短、宽度窄、胞壁较薄,长宽比明显较大,纤维素含量略高而木素和浸提物含量较低．年轮较窄、晚材率大．生材含水率低,干缩性小．气干密度、顺纹抗压强度、抗弯强度和抗弯弹性模量与成熟材差异不显著,冲击韧性明显较大．同时对间伐材中应力木的超微构造和材性,也进行了观测和讨论     

戴云山黄山松、马尾松针叶抗氧化酶活性的海拔梯度分布格局

以戴云山常见的2种亲缘关系较近的松属植物黄山松(Pinus taiwanensis)与马尾松(Pinus massoniana)为研究对象,探讨这2种植物针叶的抗氧化酶活性沿海拔梯度的差异及其分布规律.结果表明:黄山松、马尾松针叶的丙二醛(MDA)含量差异显著,马尾松MDA含量高于同海拔黄山松.MDA含量沿海拔梯度变化呈现出一定的规律性,在海拔1 400~1 700m,北坡黄山松MDA含量均高于南坡,随着海拔的升高MDA含量呈先上升后下降的趋势.马尾松、黄山松抗氧化酶活性随海拔的变化情况基本一致,过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性随海拔的升高均呈先上升后下降再增强的趋势;但超氧化物歧化酶(SOD)活性随海拔的升高呈先升高后降低的趋势,而在高海拔处未有明显变化.     

热处理对马尾松蓝变材颜色的影响

热处理选取了5个温度(170、185、200、215、230℃)和4个时间(2、4、6、8 h)。在热处理前后分别测量蓝变点与未蓝变点的颜色,分析了蓝变材颜色的均匀性,对比了蓝变点与未蓝变点的颜色差异和变化规律。实验结果表明:热处理后,蓝变材颜色参数的标准差逐渐降低,蓝变点与未蓝变点明度差、黄蓝色品指数差减小,其色差可以从17.57降低到小于1。均值比较结果显示,经过200℃以下的热处理,蓝变点与未蓝变点间的颜色参数仍然具有显著性差异。为了使蓝变色斑达到肉眼不容易识别的程度,最低的热处理条件为200℃下处理6 h。     

施用磷肥对马尾松种源生长和木材基本密度的影响

利用设置在福建武平的12年生马尾松Pinus massoniana种源与磷肥互作试验林,研究磷肥对5个优良种源生长、形质和木材基本密度的影响及其间的互作效应.结果表明:马尾松不同种源对磷肥的反应差异较大,且因性状而异.福建武平马尾松种源属于生长对磷肥不敏感的耐低磷型优良种源;广东高州种源的磷肥生长效果好、持续期长,属磷肥敏感型优良种源;广东信宜、广西岑溪和江西崇义种源对磷肥的生长反应因性状和林龄而有较大的波动,12年生时胸径或树高生长的磷肥效应显著(P＜0.05).相对于生长性状,马尾松种源树干通直度和木材基本密度受磷肥的影响较小.研究发现:未施磷肥的低磷条件下,福建武平种源较其他种源表现出明显的生长优势,其胸径、树高生长量最大,江西崇义种源的生长表现相对较差;当施用磷肥后,两广种源及江西崇义种源与福建武平种源的生长差异缩小,广西岑溪和广东高州种源生长量则超过了福建武平种源.木材基本密度和树干通直度在3种磷肥处理下的种源间差异较小,仅见在低磷条件下江西崇义种源的木材基本密度显著低于其他4个种源(P＜0.05).统计分析还表明,马尾松树高和木材基本密度存在一定的种源与磷肥互作,并依据各处理因素的主效应及其间的交互效应,为纸浆材和锯材选出最佳组合.图1表4参21     

广东马尾松木中线虫种类的调查与鉴定

从广东乳源、封开、广州市郊采到276个马尾松松材线虫病死木样本,共分离鉴定出13种线虫:畸刺伞滑刃线虫(Bursaphelenchus teratospicularis),松材线虫(B.xylophilus)、拟松材线虫(B.mucronatus)、变异伞滑刃线虫(B.aberra-ns)、小角伞滑刃线虫(B.corneolus)、利昂伞滑刃线虫(B.leoni)、湖南伞滑刃线虫(B.hunanensis)、红松滑刃线虫(Aphelenchoides resinosi)、滑刃属线虫(Aphelenchoides sp.)、斯坦纳长尾线虫(Seinura steineri)、小茎线虫(Ditylenchus parvusZell)、剑尾齿杆双胃线虫(Odorhabdiplogaster xiphocaudatus)和寄生小杆属线虫(Parasitorhabditis sp.)。其中畸刺伞滑刃线虫为中国新记录种,畸刺伞滑刃线虫、斯坦纳长尾线虫和小茎线虫为马尾松上的新记录种。     

基于近自然改造的马尾松林分竞争强度研究

为了揭示马尾松人工近自然改造作业下树种间的关系,本文主要分析了近自然改造林分内马尾松的种内种间竞争强度,以期为营造近自然混交林和人工林近自然作业法提供参考和理论基础。基于广西热带林业实验中心人工马尾松近自然5种改造实验林20个固定样地的2014年复测数据(A1~A4:不同采伐强度补植树种的改造混交林,A5:未改造马尾松对照纯林,每种改造模式各4个固定样地),利用Voronoi图确定了林木的生长空间和竞争邻木,运用Hegyi单木竞争模型对改造混交林总体竞争强度、改造混交林和对照纯林中马尾松种内种间竞争强度进行了数量分析。结果表明:1)改造混交林中马尾松和主要补植树种竞争排序为:红锥灰木莲大叶栎马尾松香梓楠格木,不同改造模式平均竞争指数排序为:A1A3A4A2。2)改造混交林对象木马尾松共计212株,其他竞争木336株;对照纯林马尾松共计190株。对照马尾松纯林竞争指数为359.51,远大于改造混交林中马尾松竞争指数(166.98),适当强度的采伐有效地降低了林分内马尾松的竞争压力,马尾松纯林中只存在种内竞争,改造混交林中马尾松种内竞争指数大于种间,各占54.65%和45.35%。3)混交林与纯林中马尾松种内竞争差异显著,竞争指数随胸径增大而逐渐减小;各径级内平均竞争指数,改造混交林均小于对照纯林。4)速生树种对马尾松最先产生种间竞争压力,马尾松与主要竞争木竞争关系(CI1)排序为:大叶栎灰木莲红锥香梓楠鸭脚木山油麻安息香格木黄毛榕,改造混交林各模式间马尾松种间竞争差异不显著。5)马尾松竞争指数随胸径的增大不断变小,改造混交林总竞争指数、种内竞争指数以及对照纯林总竞争指数与马尾松胸径分别符合幂函数、双曲线函数和对数函数的关系;当马尾松胸径大于25 cm时,混交林与纯林内马尾松受到的竞争压力均逐渐减小趋于平缓;小于25 cm时,马尾松受到的竞争压力较大。通过分析马尾松近自然改造林分内树种竞争关系可知,基于近自然经营理论的人工纯林改造利用有效的干扰木采伐和合理的树种补植,能够有效降低马尾松的竞争压力,同时促进补植树种的生长和天然更新,引导林分的正向演替,形成复层异龄混交林,证明了近自然改造的合理性与可行性。