光皮树木材构造和材性变异研究

论文摘要

通过对湖南省邵阳县次生散生林的3株光皮树木材解剖特征、化学性质和物理力学性质进行系统的测定并分析其变异规律,以期找到光皮树材性特征和变异规律,结果如下：（1）纤维长度、宽度、长宽比、双壁厚、壁腔比、腔径比分别为1634.015μm、14.479μm、114.701、7.467μm、1.099、0.479；36年内株间纤维长度、双壁厚在a=0.05水平上具有显著差异,纤维宽度、长宽比、壁腔比和腔径比均在a=0.01水平上具有极显著差异,36年后株间纤维长度差异不显著,其余纤维形态指标均在a=0.01水平上呈极显著差异。导管长度、宽度、长宽比分别为：1062.042μm、135.119μm、7.979,36年内株间导管长度、长宽比在a=0.01水平上具有极显著差异,株间导管宽度在a=0.1水平上差异不显著,36年后株间各导管形态指标均差异不显著。（2）微纤丝角和相对结晶度分别为25.683°和58.362°,36年内株间微纤丝角在a=0.1水平上呈显著差异,36年后株间微纤丝角差异不显著,36年内与36年后光皮树株间结晶度均差异不显著。（3）光皮树平均生长轮宽度为1.671mm,基本密度为0.755 g/cm3,36年内株间生长轮宽度差异不显著,36年后在a=0.05水平上具有显著差异,36年内株间基本密度在a=0.01水平上具有极显著差异,36年后在a=0.1水平上差异显著。（4）光皮树木材冷水抽提物、热水抽提物、苯醇抽提物、酸不溶木素、综纤维素含量、纤维素含量、pH值平均值分别为2.76%、5.53%、3.80%、31.30%、72.27%、42.44%和5.89。株间酸不溶木素含量在a=0.01水平上具有极显著差异；热水抽提物含量、综纤维素含量、纤维素含量、pH值在a=0.05水平上具有显著差异,冷水抽提物含量及苯醇抽提物含量在a=0.1水平上差异不显著。（5）木材气干密度为0.896g/cm3,木材全干弦向、径向、体积干缩率分别为9.412%、6.231%、15.330%,气干弦向、径向、体积干缩率分别为5.709%、3.370%、9.007%,体积干缩系数为0.643%,全干干缩差异和气干差异干缩分别为1.522、1.707,木材全干至气干弦向、径向、体积湿涨率分别为3.571%、2.730%、6.580%,木材吸水至尺寸稳定的弦向、径向、体积湿涨率分别为10.346%、6.697%、18.299%,木材最大吸水率变异范围为52.86%-75.19%,木材顺纹抗压强度、顺纹抗弯强度、弹性模量、冲击韧性分别为69.166MPa、141.646MPa、11.227GPa、116.663KJ/m2。株间各物理力学指标均在a=0.01水平上呈显著差异。（6）光皮树木材幼龄期与成熟期的界限为37-41a左右。光皮树木材物理力学性能高,且结构细、纹理直、易加工、变形小,适合作为家具用材、装饰用材以及结构用材,通过对光皮树木材材性及其变异规律的综合研究,为光皮树合理高效使用和人工林的定向培育、集约栽培提高科学依据。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1. 绪论
• 1.1 我国木材资源现状
• 1.2 研究木材材性的意义
• 1.3 木材材性研究现状
• 1.4 光皮树研究现状
• 1.5 课题研究的主要内容
• 2. 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 试验林地
• 2.1.2 试验材料基本情况
• 2.2 试验材料取样方法
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 木材微观构造研究方法
• 2.3.2 木材纤维形态、导管形态的测定方法
• 2.3.3 木材微纤丝角和结晶度的测定方法
• 2.3.4 木材生长轮宽度的测定方法
• 2.3.5 木材基本密度径向变异测定方法
• 2.3.6 木材化学组成的测定方法
• 2.3.7 木材物理力学性质的测定方法
• 3. 结果与分析
• 3.1 木材解剖构造结果与分析
• 3.1.1 木材宏观构造
• 3.1.2 木材微观构造
• 3.1.3 木材纤维形态及其变异
• 3.1.4 木材导管形态的径向变异
• 2层微纤丝角的径向变异'>3.1.5 木材S₂层微纤丝角的径向变异
• 3.1.6 木材结晶度的径向变异
• 3.2 木材生长轮宽度的径向变异
• 3.3 木材基本密度的径向变异
• 3.4 木材化学性质的径向变异
• 3.4.1 木材抽提物的径向变异
• 3.4.2 木材酸不溶木素的径向变异
• 3.4.3 木材综纤维素径向变异
• 3.4.4 木材纤维素径向变异
• 3.4.5 木材pH值径向变异
• 3.5 光皮树木材物理力学性质
• 3.5.1 木材密度
• 3.5.2 木材干缩性质
• 3.5.3 木材湿涨性
• 3.5.4 木材吸水性
• 3.5.5 木材顺纹抗压强度
• 3.5.6 木材抗弯强度和抗弯弹性模量
• 3.5.7 木材冲击韧性
• 4. 讨论与分析
• 4.1 幼龄材和成熟材的划分
• 4.2 幼龄材与成熟材之间解剖构造及物理性质的差异
• 4.3 木材纤维长度与树龄之间的关系
• 4.4 木材导管形态与树龄的关系
• 4.5 木材微纤丝角与树龄、纤维形态的关系
• 4.6 木材结晶度与树龄、纤维形态的关系
• 4.7 木材密度与力学性质之间的关系
• 4.8 木材抗弯强度与抗弯弹性模量之间的关系
• 4.9 木材强度值和品质系数
• 4.10 光皮树与毛株木材化学组成及物理力学性质的比较
• 5 结论
• 参考文献
• 详细摘要
• Abstract