竹环中维管束分布密度和纤维鞘组织比量纵向变异研究

以毛竹为研究对象,研究了毛竹竹环中维管束分布密度和纤维鞘组织比量纵向变异。通过微细砂纸抛光结合高清扫描的方式获得竹环横切面,采用Image-Pro Plus等图像处理软件采集竹环横切面尺寸及维管束数量、纤维鞘面积等数据,计算竹环中维管束的分布密度、纤维鞘组织比量。结果表明：以微细砂纸抛光结合高清扫描的方式获得的竹环横切面用于维管束数量、面积计算,准确、可行;同一株毛竹,上部竹节间维管束的分布密度和纤维鞘的组织比量大于下部;在同一节间内,维管束的分布密度、纤维鞘的组织比量也随竹环的位置升高而略有增加。毛竹竹环中维管束分布密度和纤维鞘组织比量随高度的增加而增加。     

刺楸木材基本密度的变异研究

本文以安徽琅琊山天然林内的三株刺楸木材为材料，详尽研究其基本密度的径向变异、轴向变异以及影响基本密度变化的主要因子，结果发现：刺楸木材基本密度的径向变化趋势为自髓心向外以曲线形式降低，到一定年限后保持平缓或略有下降，用幂函数模拟，相关系数在０．８以上；轴向变化趋势为自树干基部向上渐增大，到５．３ｍ处达最大值，再向上到树冠基部又变小；方差分析表明株间变异大于株内变异；从解剖分子组织比量来看，基本密度变异的６３．７％主要是由导管比量，木射线比量和纤维比量引起的。     

毛竹维管束的截面形态及变异规律

竹材由维管束和基本组织组成,维管束是其主要承重单元,也是连接微观到宏观性能的重要环节。利用激光共聚焦显微(LCSM)技术准确地测定毛竹不同部位维管束面积,并研究内、外层维管束的面积变异规律。结果表明:毛竹维管束的面积为0.0383～0.2462mm2;毛竹维管束从竹青到竹黄按截面形态可分成内层和外层,两部分差异明显;外层维管束面积随维管束形态的增大大体呈增加趋势,而内层维管束面积变化趋势不明显。     

维管束分布及结构对竹材宏观压缩性能的影响

深入研究竹材宏观压缩性能的影响因素。以散生竹毛竹,丛生竹慈竹、花竹、绿竹为研究对象,分别测试基本密度、维管束分布密度、纤维鞘组织比量、纤维形态及比例等关键特征数据,建立特征数据与竹材宏观压缩性能的关系并分析其对宏观压缩性能的影响。结果表明:1)散生竹毛竹,丛生竹慈竹、花竹、绿竹四种竹材维管束的分布密度、形态及组成差异较大,毛竹维管束的尺寸明显小于丛生竹,丛生竹均含游离纤维股且多为薄壁纤维;2)4种竹材宏观压缩应力—应变曲线相近,但力学性能存在明显差异;3)基本密度、维管束分布密度、厚壁纤维组织比量与竹材顺纹压缩性能正相关,且基本密度的相关性最高。基本密度是评价竹材顺纹抗压强度和压缩模量最可靠的物理因素。不同竹种维管束的分布密度主要影响竹材抗压强度,对压缩模量影响较小。维管束内厚壁纤维的组织比量也是影响竹材抗压强度和压缩模量的重要结构因素,厚壁纤维组织比量越大,压缩性能越好。     

白桦树干导管特征的轴向和径向变化

为探明白桦树干导管特征的分布情况,由髓心向树皮逐年轮测定10株解析木树干不同高度的导管直径、管孔密度和导管组织比量。结果表明:随树干高度增加,导管直径减小,管孔密度和导管组织比量增加。由髓心向树皮,导管直径先迅速增加,在达到某一年龄后(伐根处20 a,胸径处15 a,枝下高处10 a)趋于平稳;管孔密度在伐根处基本以线性递减,在胸径处和枝下高处是先迅速减少,然后分别在15 a和10 a后趋于平稳;导管组织比量略有降低。这些结果表明白桦导管特征在树干内的分布具有空间差异。     

尾巨桉S2层微纤丝角及组织比量的径向变异

对8个尾巨桉家系木材的S2层微纤丝角和组织比量进行了系统研究.结果表明：（1）S2层微纤丝角自髓心向外呈缓慢的减小趋势.（2）导管组织比量径向上呈递增趋势,随后在第5至第11生长轮间略有降低或基本保持平稳;纤维组织比量从髓心向外的数个生长轮内变异规律不明显,近树皮处有上升或下降的现象;木射线组织比量随树龄的增加而减小,以后又呈波动性的增加或基本保持稳定;轴向薄壁组织比量径向上变动幅度较大,无一定规律.（3）家系间及家系内个体间的组织比量在个体水平上分布范围较广,呈正态分布,开展个体选择的潜力大.（4）S2层微纤丝角和纤维长度间存在一定负相关,但关系密切程度比针叶材低.     

青皮竹和慈竹不同发育期竹材解剖特征研究

实验观测了青皮竹(Bambusa textilis McClure)和慈竹(B.emeiensis)不同发育期(竹笋、幼竹和成年竹)的解剖特征,包括组织比量、基本组织、维管束及纤维形态的变化。结果表明,随着发育成熟,2个竹种的基本组织比量都呈现下降趋势,而输导组织和纤维组织则呈现不同程度的增长趋势。基本组织的减小量基本上等于纤维组织和输导组织的增加量。在同一发育期慈竹的维管束密度大于青皮竹。纤维长度随着竹龄的增加而变长和增宽,在同一发育期,纤维细胞的直径中部大于基部和顶部。竹子发育期间,纤维直径、双壁厚、长宽比及腔径比都随竹龄增加而增大,壁腔比则呈现下降趋势。2种竹材维管束的径向宽度均大于其弦向宽度。     

北京地区I-214杨树木材解剖特性与基本密度的株内变异及其预测模型

对北京地区Ⅰ—214杨的纤维和导管分子长及宽度、纤维壁厚、组织比量、胞壁率与基本密度和生长轮宽度在株内不同高度上的变异模式及其之间的相关关系进行了全面的测定与分析。结果表明：纤维长、宽及壁厚，导管分子长、弦径和导管比量径向变异由髓心向外迅速递增，而后趋于平缓；而导管个数、纤维与射线比量、胞壁率的径向变异由髓心向外逐渐递减，再趋于稳定。不同高度间的解剖参数(胞壁率除外)差异不显著。基本密度的径向变化是髓心处较大，往外先略减而后快速递增，然后趋于平缓。木材幼龄期为10～12a，幼龄材比成熟材的基本密度低，纤维和导管分子均短与窄、壁薄，纤维和射线比量大、导管个数多、导管比量小，生长轮宽度窄，且两者间的基本密度、纤维和导管分子长度、导管弦径、导管和射线比量差异均达显著水平。生长速度对解剖性质影响不显著，但与木材基本密度呈显著负相关，解剖参数与基本密度关系密切。基本密度和各项解剖参数均与生长轮年龄为极显著相关，可建立模型预测。     

树脂铸型法研究毛竹材细胞壁的纹孔特征

【目的】研究毛竹材细胞壁纹孔的形态、结构和分布排列等特征,揭示维管束组织细胞间的纹孔通道,为竹子生长发育机制的深入研究和竹材高效利用提供理论依据。【方法】毛竹竹条经树脂渗透、树脂固化、组织消化和清洗干燥等处理后,获得单个细胞铸型和空间范围内多个细胞连接的立体铸型网络。结合毛竹切片扫描电镜图像,研究导管、薄壁细胞和纤维细胞的纹孔特征以及细胞间纹孔对的连接和分布特点。【结果】毛竹后生木质导管纹孔具明显的纹孔缘结构,并呈较高的选择性分布,即靠近维管束几何中心位置一侧的导管壁上往往密集分布大量纹孔,而另一侧纹孔则十分稀少或基本没有。导管铸型上,纹孔口和纹孔膜分别为0. 9～2. 7μm和1. 1～3. 8μm;维管束内存在小导管且相互间以具缘纹孔对连接;维管束内薄壁细胞纹孔比基本组织中的数量多、孔径大,紧邻木质部导管的薄壁细胞,其纹孔分布尤为密集;纤维细胞上纹孔稀疏分布,纹孔小、纹孔道狭长,纤维状管胞上分布有具缘纹孔;维管束内细胞间由纹孔对进行横向和纵向连接,并进一步形成流体移动的空间网络。【结论】树脂铸型法可直接展现纹孔立体结构,客观反映特定流体在竹材内部的扩散或渗透路径,适用于毛竹材细胞壁纹孔特征的研究。     

黄藤材生长发育过程中导管的变化

以我国特有的黄藤为研究对象,采用生物解剖学方法,系统分析了导管形态特征、密度与生长发育规律关系。研究结果表明:导管分子长度在轴向上先降后升高至1630μm时呈波动状变化,平均长度为1621.796μm。导管分子直径轴向上逐渐下降,径向由内到外逐渐变小,平均直径为187.172μm。导管分子长宽比在轴向上呈增加的变化趋势,径向上最大值均在藤茎外部,藤芯及中层值相对较小且差异不大,平均值为9.207。导管分子形状因子轴向上在0.839～0.918范围内逐渐减小,径向由内到外逐渐减小,平均值为0.877。轴向上导管分子密度大体上呈增加趋势,径向由内到外逐渐增大,平均密度为5.65个/mm2。     

不同竹龄毛竹材物理性质的差异分析

以我国传统竹种——毛竹(Phyllostachy pubescens)为研究对象,在5个竹龄(0.5、1、2、4、6年生)和3个纵向高度水平对其壁厚、基本密度及干缩性(径向干缩率、弦向干缩率和体积干缩率)等主要物理指标进行对比研究。结果表明,毛竹材壁厚6.698-7.875mm,基本密度0.494-0.728g·cm-3,全干、气干体积干缩率分别为10.204%-17.412%、7.881%-14.914%,全干时弦、径向干缩率分别为5.131%-6.119%、4.919%-5.826%,气干时弦、径向干缩率分别为3.953%-5.264%、3.663%-4.612%。壁厚和基本密度随竹龄增加呈增加趋势,干缩率呈减小趋势,2a后干缩率保持在稳定水平。沿纵向高度从基部到梢部,壁厚逐渐减小,基本密度、全干和气干径向干缩率呈增加趋势。双因素方差分析表明:毛竹壁厚、基本密度、体积干缩率和径向线干缩率随竹龄变化在0.001水平显著;竹壁厚度和基本密度随竹秆纵向高度变化在0.001水平显著。     

马尾松材树脂含量与其解剖特征的关系

通过对马尾松不同高度树脂道比量、大小等解剖特征及对应高度、径向的树脂含量进行测定、分析,并对马尾松树脂含量与马尾松树脂道比量、大小及二者积之间关系进行研究。结果表明:树脂含量随高度的增加先减小后增大,组织比量分别是3%、2.667%和2.701%;树脂道的直径分别为136μm、141μm和144μm。树脂含量在径向由内向外大体上呈逐渐下降的趋势。树脂含量与树脂道比量和直径的乘积相关性最高:y=-7.346x2+64.199x-126.67(R=1);与树脂道组织比量1%相关性较高,y=5.659 ln(x)-1.530(R=0.84)。     

人工林马尾松晚材率、年轮宽度和组织比量变异研究

对22年生人工林马尾松木材年轮宽度、晚材率和组织比量进行系统的测量、统计和分析，结果表明，年轮宽度随树龄增加先增加后减小，而随树干高度的增加先减小后增加。晚材率随着树龄增加呈波动增大，而随树干高度的增加呈逐渐减小趋势。木射线比量和树脂道比量随树龄增加呈波动增大，但总体变幅不大，而前者随树干高度的增加呈波动减小，后者先减小再增大。管胞比量随树龄增加呈波动减小，而随树干高度的增加先增加，达到一定值后减小，然后再增加。方差分析表明，年轮宽度、晚材率、组织比量在各年轮间、各高度间差异显著或极显著。     

基于热消散技术的毛竹林蒸腾耗水估算

【目的】试验不同长度热消散探针(TDP)测量毛竹液流的可行性,分析年龄对立竹液流的影响,并据此对立竹液流进行尺度扩展,估算桂北毛竹林的蒸腾耗水,为区域毛竹林的生态水文效应研究和指导关键生态功能区植被结构调整提供依据。【方法】显微镜观察毛竹输水结构在竹壁上的径向分布。基于热消散方法,用5 mm和10 mm长度的TDP探针对1～2年生立竹和3龄以上立竹的基部液流进行连续测量,并同步测定环境因子。【结果】维管束在毛竹竹壁上不均匀分布,竹壁外侧维管束小而密,导管分化不完全,竹壁内侧维管束大而疏,导管分化完全,直径较大。10 mm TDP探针测得的液流密度显著高于5 mm探针,其平均液流密度是5 mm探针的4.03倍。在生长旺季的7月,基于10 mm TDP探针测量的1～2年生立竹正午液流密度显著高于3龄以上立竹,而在早上和傍晚二者基本相同。1～2年生立竹液流的平均日通量在测量生长季内均高于3龄以上立竹,二者的平均日液流通量分别为51.15和33.80 g·cm^-2 d^-1。以立竹年龄和基径作为液流尺度扩展依据估测的桂北毛竹林日蒸腾耗水量在观测生长季内为0.01～0.72 mm·d^-1,平均日蒸腾耗水量为0.31 mm·d^-1。【结论】10 mm长度的TDP探针较5 mm探针更适宜用于毛竹液流的测量。1～2年生立竹比3龄以上立竹具有更高的液流密度和日液流通量,因此年龄是毛竹液流由立竹到林分尺度扩展时除立竹直径外另一个必须要考虑的因素。     

毛竹的含水率

研究毛竹的立竹含水率和平衡含水率与取件高度和竹龄的关系,结果表明,离地高度和竹龄对毛竹立竹含水率影响很大,从基部到梢部含水率逐渐减小,随着竹龄增大,含水率减小。未干燥毛竹的平衡含水率与100℃±2℃至绝干的毛竹平衡含水率之差约3％。     

红树植物白骨壤木材解剖特性及其变异性研究

对采自广西北海禾沟红树林培育基地的白骨壤(Avicennia marina)木材进行解剖特性和变异研究.结果表明:白骨壤木纤维长度属"甚短级",宽度属于"一级",纤维分子长度、宽度、长宽比、双壁厚、壁腔比、腔径比平均值分别为674.20 μm、15.30 μm、44.16、6.87 μm、0.85、0.55;导管分子长度和宽度分别属于"很短"和 "甚小"级别,导管分子长度、宽度、长宽比、双壁厚、壁腔比平均值分别为174.02 μm、39.89 μm、4.63、4.05 μm、0.12;白骨壤木材的木纤维比量、木射线比量、导管比量、薄壁组织比量平均值分别为71%、7%、22%、1%.不同年轮间纤维和导管的分子长度、宽度、长宽比、双壁厚、壁腔比具有不同程度的变异.     

竹基纤维复合材料纤维化单板的形态研究

对梁山慈竹纤维化单板形态进行了研究。结果表明:节间竹青面和竹黄面、节部竹青面和竹黄面的平均裂隙角度为60°～70°;节间52%的竹青、节部75%的竹青发生脱落;节间竹束平均断面面积1.97mm2,包含4.61个维管束。节部竹束平均断面积1.83mm2,包含4.07个维管束。通过碾压疏解,对原竹进行可控分离,使复合材料制备达到广谱可设计性。     

材用和油材两用人工林樟树木材构造对比研究

樟树除常规枝叶蒸油外,综合利用樟树木材,可有效减少资源浪费,同时弥补木材资源的不足。以15年生材用和油材两用樟树木材为研究对象,利用年轮年代仪测定其生长轮宽度;木材解离后在光学显微镜下观察测量木纤维长度和宽度,计算木材纤维长宽比;采用Ifju法测定木材组织比量;研究材用和油材两用樟树木材构造的差异。结果显示:材用和油材两用樟树木材年轮平均宽度分别为7.9mm和6.4mm,木纤维长度、宽度、双壁厚材用樟树分别为1 182μm、23μm、7.8μm,油材两用樟树分别为974μm、25μm、6.3μm;木材纤维长宽比、壁腔比、腔径比材用樟树分别为52、0.51、0.66,油材两用樟树分别为39、0.34、0.75;木纤维、油细胞、薄壁细胞、导管、木射线的组织比量材用樟树分别为50.66%、4.37%、8.63%、16.84%、18.81%,油材两用樟树分别为45.45%、5.5%、13.69%、16.21%、18.53%。两种木材年轮宽度径向变异均由髓心向外先增加后减小,且表现为材用樟树径向生长速度大于油材两用樟树;根据木材解剖分子分级规定:材用和油材两用人工林樟树的木纤维均属于"中"级;纤维宽度均属于"中等";木纤维细胞壁厚度均属于"薄"级,但材用樟树比油材两用樟树木纤维更长、宽度更小、细胞壁更厚,更加适用于纤维制品原料;材用樟树木材导管和木射线组织比量相近、木纤维组织比量大于油材两用木材、油细胞和薄壁细胞组织比量小于油材两用樟树,且两类木材的油细胞、薄壁细胞纵向变异波动均较小,可作为识别材用和油材两用樟树或材质评价的参考因子;材用樟树和油材两用樟树具有非常相近的亲缘关系,材用樟树可能为油材两用樟树的一个变种。该结果为区别油用和材用樟树木材和樟树培育提供了科学依据。     

美洲黑杨不同径级木材纤维、导管形态及其基本密度的差异

通过对美洲黑杨林分内不同径阶木材解剖特性和基本密度的差异分析,结果表明:(1)株内径向年轮宽度先增加,第3轮达最大宽度,之后逐渐减小,10轮后年轮宽度仅2.3mm。纤维、导管形态中的长度、宽度及长宽比径向表现为递增模式,前5轮迅速增加,5轮之后缓慢增加,8轮之后趋于稳定;壁厚径向上总的趋势稍微增加,壁腔比因宽度增大而表现出稍微降低,呈起伏状。树木基本密度径向趋势是随着树龄增加而增大,浸提物含量径向为递减模式;(2)林分内不同径阶个体间同一年轮宽度和木材基本密度随着径阶增加而增大,两者径阶间的差异达到显著性水平。不同径级同一轮纤维形态、导管形态特征株间差异均不显著。这反映了杨树林分内生长量与木材基本密度间为正相关,与纤维形态、导管形态特征值之间没有相关性。基本密度随着径阶增加而增大,可能与木材组织比量中的纤维比例增加有关。     

广西融水特色红心杉木优树材质性状变异规律研究

[目的]通过测定和分析广西融水种源红心杉木优树材质性状指标,以了解该地区红心杉木材性状变异规律。[方法]以广西融水种源60株20年生的红心杉木优树为研究材料,测定单株材积、红心率、基本密度、组织比量、管胞性状、微纤丝角等10个材质性状指标,分析各材性性状指标分布和变异规律及性状间的相关关系。[结果]表明:红心率、基本密度、木射线比量、管胞比量、管胞长、管胞宽、管胞长宽比等性状数据分布服从正态分布。融水两个地区红心杉优树轴向薄壁细胞比量的变异系数分别为35.08%和44.97%,变异较大。管胞比量变异系数分别为3.28%和3.56%,变异较小。红心率、木射线比量、管胞长、管胞宽、微纤丝角等性状差异极显著(P0.01),轴向薄壁细胞比量差异显著(P0.05)。10个材质性状间存在12对表型显著相关。[结论]测定的10个性状均是连续性数量性状。早、晚材的管胞长度、管胞宽度和管胞长宽比等性状数据呈从心材至边材逐渐增加的规律。作为重要经济性状的红心率与木射线比量呈极显著正相关(P0.01),单株材积与轴向薄壁细胞比量呈显著正相关(P0.05),而单株材积与基本密度的相关性不显著,这使红心杉木生长量与材性相结合的遗传改良成为可能。