水分对木材细胞壁孔隙结构影响研究进展

木材是一种具有多级孔隙结构的天然可再生资源,其孔隙构造尤其是细胞壁孔隙结构至关重要。细胞壁孔隙结构的研究是木材加工的理论基础,对于提高木材综合利用率具有重要的现实意义。本文简要介绍了木材孔隙的种类及其表征技术,在此基础上梳理了水分对木材细胞壁孔隙结构影响的相关研究成果,总结了目前由水分引发的木材细胞壁孔隙结构变化领域仍存在的一些问题与挑战,对未来的发展方向及其前景进行展望,以期为深入揭示木材与水分的相互作用提供参考。     

细胞壁微纤丝角和结晶区对木材物理力学性能影响研究进展

木材是由不同种类的细胞组成的天然材料,其实体物质是组成其结构的各类型细胞的细胞壁。细胞壁的超微构造主要包括微纤丝和结晶区,微纤丝角能表征纤维素微纤丝的取向,纤维素大分子链排列的有序程度及排列形态决定其结晶程度和微晶形态等结晶区特征。基于前人的研究,系统概述了细胞壁微纤丝和结晶区对木材物理力学性能影响的研究进展,重点围绕微纤丝角和结晶度2个方面,分别归纳了二者对木材密度、尺寸稳定性、木材声学等物理性质以及弹性模量、强度等力学性质的影响作用,同时阐述了微纤丝角与木材硬度和刚度以及结晶度与冲击韧性等的相互关系,并概述了细胞壁微晶形态对木材润湿性和纤维强度影响方面的研究进展,最后对今后的研究方向进行了展望。     

温度对人工林落叶松木材水分移动及微观结构的影响

通过在不同恒定的温度场中的试验，研究分析了人工林落叶松（Larix olgensis.A)木材中，水分在非稳定状态下的扩散及其影响因素。探讨了木材水分在非稳定状态下的扩散及其微观结构变化规律，为合理地制定木材干燥工艺提供科学依据。     

结晶纤维素降解酶的研究进展

纤维素的结晶区是纤维素酶降解纤维素效率不高的制约因素.在纤维素生物降解的基础上,从产结晶纤维素酶的微生物,酶的作用机理,酶的基因工程与蛋白工程,以及结晶纤维素酶的研究前景等方面对结晶纤维素的降解作了综合评述.     

不同处理方法对木材结晶性能的影响

利用不同的方法对杉木(Cunn ingham ia lanceolata)进行处理,然后用X射线衍射仪进行检测发现,木材的变异性较大,不同的处理方法对木材结晶区域宽度和相对结晶度影响不同。经Scherer公式和Segal公式计算,并用平均法来比较。结果说明,N aOH、N aOH/微波、N aOH/超声波处理使木材结晶区域宽度增加约0.6 nm,相对结晶度提高约21%左右;微波处理对结晶区域的大小和相对结晶度的影响不明显;而超声波处理却使木材的结晶区域减小约0.4 nm,相对结晶度降低约16.1%。     

水分胁迫对红小豆抗氧化物质的影响

实验运用不同浓度的PEG-6000模拟水分胁迫,分别取5％、10％、15％、20％、25％的PEG浓度,对红小豆进行胁迫实验。目的是研究水分胁迫下红小豆中的抗氧化物质的变化情况。结果表明在5％时SOD、POD、CAT活性均呈现上升趋势,10％时MDA含量显著上升;而当浓度达到20％时。SOD、POD二者活性均呈现下降趋势。说明这些抗氧化物质在红小豆受到水分胁迫时各自发挥着清除体内活性氧的作用,并且它们之间是相互影响的。它们作为一个统一的整体在红小豆受到水分胁迫时发挥着重要的保护作用。     

用XRD法研究ULDM纤维素结晶区的热稳定性

纤维素结晶区的热稳定性对超轻质木纤维发泡材料(ULDM)的阻燃性能有关键影响作用。提高纤维素结晶区的有序程度和结晶度,材料的阻燃性能相应获得提高。在氮气保护下,对未阻燃处理、无机复合阻燃剂各组分分别单独阻燃处理和复合阻燃剂阻燃处理的ULDM试样分别热处理到指定温度,通过X-射线衍射(XRD)法分析纤维素结晶区随温度变化的趋势和阻燃剂各组分对结晶区的影响。结果表明:复合阻燃剂的酸脱水成炭作用和硅化合物与碳链形成的化学键结合提高了纤维素结晶区的有序性和结晶度,纤维素结晶区的完全热解破坏温度由400℃提高到500℃以上。经阻燃处理后纤维素结晶区热解过程是逐步降解,防止了由于结晶区的瞬间热解崩溃而发生爆燃的现象。     

水分胁迫下氮磷营养对小麦幼苗渗透物质累积影响

通过对3个水分水平下施肥对春小麦幼苗渗透物质含量的研究,结果表明：水分胁迫使小麦幼苗体内游离脯氨酸和可溶性糖含量增加。在不同水分条件下施肥处理的小麦幼苗脯氨酸含量均高于对照处理的,尤其以氮磷混施处理的为最高,达到4.6mg/g。小麦幼苗体内可溶性糖含量与水分胁迫程度呈明显正相关。水分胁迫时,氮素可明显增加小麦幼苗体内可溶性糖含量; 增幅为39.3%～497%;而磷则明显降低小麦幼苗体内可溶性糖含量,降幅为6.8%～17.9%。这些表明施肥可以增加作物体内的渗透物质,加强作物在遭受水分胁迫时的渗透调节能力。     

木材细胞壁的空隙构造及物质的输运过程

该文较详细地归纳了迄今为止有关绝干和湿润状态木材细胞壁的空隙构造 ,木材细胞壁中物质的输运过程、物质在细胞壁中的平衡态分布、影响物质输运过程的主要因素等 .为进一步深入开展这方面的研究 ,作者提出了值得商榷的几点问题及今后开展这方面研究的一些设想     

水分胁迫对小麦幼苗抗氧化物质含量的影响及其与抗旱性的关系

水分胁迫下,抗旱性强的小麦品种陕合6号在一定干旱限度内能维持其叶片抗氧化物质GSH和Vc含量水平稳定,从而保护了细胞,其膜脂过氧化水平较低,膜受伤害较轻;而对干旱敏感的品种郑引1号在轻度干旱条件下叶片GSH和Vc含量就显著降低,其膜脂过氧化水平较高,质膜透性增加较大,膜损伤严重。在正常生长条件下,陕合6号Vc和GSH含量高于郑引1号。因此,GSH和Vc在作物抗旱性方面有积极作用。     

木材细胞壁的空隙构造及物质的输运过程

该文较详细地归纳了迄今为止有关绝干和湿润状态木材细胞壁的空隙构造，木材细胞壁中物质的输运过程、物质在细胞壁中的平衡态分布、影响物质输运过程的主要因素等.为进一步深入开展这方面的研究，作者提出了值得商榷的几点问题及今后开展这方面研究的一些设想.     

木质素基因调控对木材细胞壁化学组分与微观结构影响的研究进展

木质素是木材细胞壁的第2大化学组分,对树木新陈代谢和生长发育具有重要作用,但木质素的存在阻碍了木材资源作为木质纤维材料的利用。文章分别详细阐述了木质素基因调控对木材细胞壁组分和组织细胞微观结构两方面影响的研究进展,以期为优质速生人工林的选育和培育提供科学理论依据,并在前人研究成果的基础上进行了展望。     

行距对晚播冬小麦群体物质积累和水分利用的影响

为研究行距对晚播冬小麦群体物质积累、水分利用的影响,设置行距为12、20、30cm 3个处理,分析不同行距处理的群体物质积累、叶面积指数、水分消耗参数、产量和水分利用效率。结果表明,在晚播限水灌溉条件下,适当缩小行距(12cm)可以增加冬小麦群体叶面积指数,提高群体物质积累和花后物质积累比例;与30cm行距相比,12cm行距能充分利用40~120cm土体内的土壤水分,显著提高产量和水分利用效率(19.8~20.4kg/(hm2·mm))。适当缩小行距至12cm可能是提高晚播冬小麦产量和水分利用效率的有效措施。     

微波真空干燥过程中木材内的水分迁移机理

该文以马尾松木材为研究对象，对微波真空干燥过程中木材内部的含水率分布进行了研究，首次阐述了微波真空干燥过程中木材内部的水分迁移机理.研究结果表明:在微波真空干燥过程中，木材内部的含水率分布比较均匀，在厚度方向没有明显的整体性含水率梯度，特别是在干燥的后期，木材内部的含水率分布更加均匀；当含水率在纤维饱和点(FSP)以上时，木材中的自由水和水蒸气在压力梯度的作用下以渗透流的形式在木材内部迁移；当含水率在FSP以下时，木材中的水分在压力梯度的作用下以水蒸气的形式向木材表面迁移；因热扩散、含水率梯度引起的水分迁移可以忽略不计.      

水分胁迫对幼龄仁用杏叶片渗透调节物质及保护酶的影响

为探明风沙半干旱地区仁用杏叶片对水分胁迫的生理响应机制,以二年生仁用杏为试材,采用盆栽方法,设置了正常供水(土壤含水量为田间最大持水量的75%)、轻度水分胁迫(55%)、中度水分胁迫(45%)和重度水分胁迫(30%)4个处理,开展了水分胁迫对幼龄仁用杏叶片渗透调节物质含量及保护酶活性影响的研究。结果表明,水分胁迫不同程度地增加了幼龄仁用杏叶片的可溶性糖、脯氨酸、MDA含量及SOD、POD活性,且增加幅度随着胁迫程度的加重而增大;轻度水分胁迫增加幅度较小,中度和重度水分胁迫增加幅度较大,该结果可为仁用杏栽培管理提供理论依据。     

渍涝对芝麻幼苗叶片中有机物质含量及水分状态的影响

对渍涝条件下不同基因型芝麻叶片中有机物质及水分状态变化进行了研究,结果表明,在人工模拟淹水条件下,不同基因型芝麻叶片中脯氨酸、可溶性糖及游离氨基酸含量淹水初期均上升后下降,芝麻幼苗叶片中组织含水量、自由水含量及自由水与束缚水比值随淹水时间延长明显下降,而束缚水含量升高到8 d时开始下降.抗涝品种河南1号叶片中3种有机物质及束缚水含量都明显高于不抗涝品种冀芝1号,而组织含水量及自由水含量较冀芝1号下降缓慢.     

水分胁迫对3种苗木叶片渗透调节物质与保护酶活性的影响

以1 a生刺槐 （Robinia pseudoacacia）、元宝枫（Acer truncatum）和侧柏 （Platycladus oriˉ entalis）苗木为材料,通过盆栽控水试验研究了水分胁迫对3种苗木叶片丙二醛含量、 渗透调节物 质和保护酶活性的影响,并探讨了这些生理指标与其抗旱性的关系。结果表明,随胁迫 强度增大,3 种苗木的渗透调节物质游离脯氨酸和可溶性糖含量增加,而可溶性蛋白含量降低;丙二醛 （MDA） 含量随水分胁迫程度的加剧呈递增趋势;超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和 过氧化氢 酶（CAT）活性随干旱强度增大,开始增加,而在重度胁迫时,酶活性下降,但水分胁迫 时的酶活性 始终高于正常水分时。     

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。     

植物生长调节物质对烤烟光合特性和水分利用效率的影响

[目的]探讨植物生长调节物质对烤烟的生理调控,为提高烟叶生产水平和完善植物生长调节物质使用技术提供科学依据。[方法]采用田间试验研究了打顶当天喷施不同制剂对烤烟光合特性和水分利用效率的影响。[结果]结果表明,所用制剂均能增加顶部和顶部以下烟叶面积,提高全株叶面积;除制剂3号和制剂5号外,各处理上部叶的光合速率增加,蒸腾速率降低,水分利用效率得到提高。[结论]初步认为,制剂1号、制剂4号和制剂7号对烤烟的生理调控效果较优。     

热处理木材的水分吸着热力学特性

为了弄清楚热处理木材细胞壁中的水分吸着环境，即由半纤维素和木素组成的无定形区构造的变化，本研究通过对未处理及１５０，１８０，２３０℃处理云杉材在温度为２０℃和５０℃时的水分吸着等温线的测定，得到了吸着水的微分吸着热ＱＬ、微分吸着自由能ΔＧ及微分吸着熵ＴΔＳ与水分吸着量Ｗ、热处理温度之间的关系．结果表明：①与未处理木材相比，热处理木材的水分吸着机构发生变化，即第一层吸着和第二层吸着不具有时间上的重叠性；②随着热处理温度的升高，水分吸着量减少，这是由于吸湿性的半纤维素发生变化而致；③在相对湿度为６０％时，微分吸着热ＱＬ和微分吸着熵ＴΔＳ随着热处理温度的升高而减少，这一现象意味着水分子与木材分子之间形成的氢键结合数量上的减少．