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[期刊] 林业科学
[作者]
李安鑫 吕建雄 蒋佳荔
【目的】比较不同生长轮木材早材黏弹性,探讨全干密度、管胞胞壁率、微纤丝角等因子与木材黏弹性之间的关系,从细胞水平理解木材黏弹行为的作用机制。【方法】以人工林杉木为研究对象,采用X射线剖面密度仪、ZEISS Imager A1显微镜、X射线衍射仪、动态力学分析仪(DMA 2980)分别测定第3、6生长轮(心材)以及第14、18生长轮(边材)早材的全干密度、管胞胞壁率、微纤丝角、弹性模量、贮存模量和损耗模量。【结果】1)边材(第14、18生长轮)的全干密度比心材(第3、6生长轮)略高,4个生长轮管胞胞壁率无明显差异,微纤丝角随树龄增加呈减小趋势。2)早材的弹性模量、贮存模量和损耗模量均随树龄增加而增大,微纤丝角与弹性模量、贮存模量、损耗模量呈显著负相关关系。3)在本研究测量温度范围内(-120～120℃),4个生长轮早材均出现2个力学松弛过程:一是在10℃附近的α力学松弛过程,关于其分子运动归属目前尚无统一定论;二是在-40℃附近的β力学松弛过程,是基于木材细胞壁无定型区中伯醇羟基的回转取向运动引起的。不同生长轮之间的力学损耗峰温度几乎无差异。4)随测量频率(1、2、5和10 Hz)增加,β力学松弛过程的损耗峰温度移向高温方向,α力学松弛过程的损耗峰温度并不随测量频率增加而改变,即无频率依存性。5)与位于边材区域(第14、18生长轮)的早材相比,位于心材区域(第3、6生长轮)的早材发生力学松弛过程所需的表观活化能均较大,可能是由于杉木心材相较于边材有更多的抽提物,抽提物的沉积限制细胞壁中分子链段运动所致。【结论】微纤丝角是影响不同生长轮内早材刚度和阻尼的关键因子,心材与边材表观活化能的差异可能是抽提物沉积所致。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张淑琴 余雁 费本华 王汉坤
通过测定杉木木材薄片小试样的顺纹抗拉弹性模量和气干密度,计算管胞的纵向弹性模量,进而研究杉木管胞纵向弹性模量的株内变异规律及其与微纤丝角之间的关系。结果表明:杉木管胞的纵向弹性模量沿径向变异较大,靠近髓心处管胞的弹性模量较小;管胞的纵向弹性模量沿树干高度方向变化不大。杉木管胞的平均纵向弹性模量为44.06GPa;随着微纤角的增大,管胞的纵向弹性模量显著降低;当微纤丝角大于24°后,管胞的纵向弹性模量降低的幅度明显减缓。
关键词：
杉木 管胞 纵向弹性模量 微纤丝角
[期刊] 林业科学
[作者]
蒋佳荔 吕建雄
运用时温等效原理研究含水率为0.6%的木材试样的动态黏弹性质。在25～150℃温度范围内,通过频率扫描(0.1～20Hz)试验获得不同恒定温度水平下木材的贮存模量和损耗因子值。将其他温度下的黏弹性曲线通过水平移动因子平移并叠合连接至参考温度(本研究中为135℃)曲线,分别生成一定频率范围内的贮存模量和损耗因子主曲线。通过最小二乘拟合法,采用Arrhenius方程对水平移动因子与温度的关系曲线进行拟合分析。结果表明:贮存模量主曲线的水平移动因子与温度的关系曲线在25～150℃内满足Arrhenius方程,因此利用时温等效原理描述木材的动态刚度性质是适用的;但时温等效原理无法预测木材的松弛转变行为...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张淑琴 费本华 余雁 邢新婷 王汉坤
为构建稳健、实用的木材纵向弹性模量预测模型,以人工林杉木木材为研究对象,分别测定了同一非标无疵小试样的气干密度、微纤丝角和顺纹抗拉弹性模量,构建了以木材密度或微纤丝角为单一变量及二者的特定组合为自变量的3种纵向弹性模量预测模型。结果表明,3种预测模型的预测精度存在显著差异。以密度与微纤丝角比值为自变量所构建的预测模型的决定系数最高、预测残差标准差最小。该模型证实,密度和微纤丝角共同影响木材的顺纹抗拉弹性模量。对于杉木,影响其顺纹抗拉弹性模量的关键因子是密度。
关键词：
密度 微纤丝角 纵向弹性模量 杉木
[期刊] 林业科学研究
[作者]
胡德活 林绪平 阮梓材 陈忠林 龚益广 黄小平
对 10年生和 7年生的两块杉木无性系试验林历年生长资料进行分析研究 ,得出结果 :从第2年起无性系高、径生长量的 F值、方差分量、重复力明显增大 ,并开始趋于稳定 ,无性系重复力较高 ,介于 0 .6 5～ 0 .90之间居多。从 3～ 4年生起 ,各年龄树高、胸径与近期对应性状的相关系数 ,以及与近期材积的相关系数增大 ,至趋于稳定。3～ 4年生后各年龄树高、胸径相关信息量亦表现出与相关系数同样的趋势。遗传相关系数大于秩次、表型、环境相关系数 ,表明年龄间生长的相关主要受遗传控制 ,无性系早期选择是有效的。早期选择最佳年龄 ,随主伐年龄的不同而有所差异 ,但介于 3～ 4 a之间。选择效率...
[期刊] 林业科学
[作者]
王润辉 胡德活 郑会全 韦茹萍 黄越茂 蔡维就
对19年生和17年生2块杉木无性系测定林开展生长和材性变异及多性状指数选择研究,其中,19年生测定林包括38个参试无性系,17年生测定林包括102个参试无性系。2块测定林数据分析结果均显示:无性系树高、胸径、单株材积、心材率和木材基本密度存在极显著的遗传差异,无性系重复力达中等偏上至较高水平,遗传变异系数各性状间差异较大;树高、胸径、材积生长性状间存在极显著的表型和遗传相关,与基本密度存在弱负相关。不同选择方法的结果表明,指数选择能整体提高单株材积、心材率和木材基本密度综合的遗传增益,达到比单性状选择更好的选择效果,是多性状改良较理想的选择方法。
关键词：
杉木 无性系 材性 多性状指数选择
[期刊] 林业科学研究
[作者]
胡德活 伍伯良 阮梓材 李建林 姚邦杰 朱报著
对 1块 7年生杉木无性系试验林在不同无性系株数、小区株数抽样下 ,进行树高、胸径、材积及木材密度的无性系排序、遗传参数估算 ,并作效果比较 ,结果如下 :对于生长量测定 ,适宜无性系株数应在 2 0株以上 ,以 30株测定效果较佳 ;适宜小区株数在不同无性系株数下 ,结果不太一致 ,普遍表现为参试无性系株数少 ,宜采用少株小区 ;参试无性系株数多 ,则宜采用多株小区。试验株数为 6、12、2 4株时 ,分别采用 2、4、3或 4株小区的效果较好。对于测定木材密度的适宜无性系采样株数宜在 6株以上 ,而适宜小区采样株数为 1株 ,且为所在小区最优株
[期刊] 林业科学
[作者]
詹天翼 蒋佳荔 彭辉 常建民 吕建雄
【目的】研究木材黏弹行为在水分吸着过程中的经时变化，明确水分对木材黏弹行为频率依存性的影响，补充和完善＂水分－机械力＂耦合作用下木材黏弹行为的变化规律，并为模拟和预测木材在切削、热压、磨浆等实际复杂过程中黏弹行为的变化提供科学依据。【方法】以含水率０．６％的杉木木材为研究对象，采用动态机械分析仪（ＤＭＡ Ｑ８００）在３０℃、不同相对湿度条件（３０％，６０％和９０％）下测定木材贮存模量Ｅ＇和损耗因子ｔＡｎδ的变化情况，比较不同频率（１～５０ Ｈｚ）之间木材黏弹行为的异同。水分吸着过程分为升湿和恒湿２个阶段：在升湿阶段，相对湿度由０以２％·Ｍｉｎ－１的速率分别升高至３０％，６０％或９０％；在之后的．．．
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
何福基 马灵飞 许元科
通过对浙江省临安县和龙泉市各１５株杉木子代优树材性测试和综合评定，认为临７５，临５，龙７，龙２５和龙２６号是优良的工程用材优树；龙２３，龙２５，龙２８和临７８号是优良的制浆造纸用材优树。其中龙２５号是两者兼优的优树，临７８和龙２６号是两者较好的优树。
关键词：
优树 木材性质 杉木 评价
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
董晨 夏凯
森林立地条件影响着林木的生长。为了充分挖掘立地因子与林分生长之间的内在联系,以杭州市临安区森林资源动态监测数据为基础,以杉木Cunninghamia lanceolata林为研究对象,运用差分方程法构建了基于Richard理论方程的地位指数模型;利用Apriori算法进行立地因子和林分生长因子的关联规则挖掘,得到175条置信度在80%以上、支持度在10%以上的因子关联规则,并从中提取了20条"林分因子-立地因子"规则。结果表明:影响临安区杉木用材林立地质量的主要因子是海拔、坡位、坡向、坡度级、土壤类型、土壤质地、土层厚度、腐殖质层厚度、林下植被种类和林下植被覆盖度,各类规则揭示了杉木林分立地因子和立地质量、立地因子和林分生长因子,林分因子和林龄之间存在的变化规律以及隐含的关联关系。
[期刊] 林业科学
[作者]
张英凯 刘鹏举 刘长春 任怡
【目的】基于空间聚类对杉木分布区进行分组,在不同组内分别建立杉木生长模型,为适用于全国范围的杉木生长高精度预测提供方法。【方法】以杉木分布的16个省区为研究区,基于第七次、第八次全国森林资源连续清查杉木固定样地复测数据和研究区的地形、土壤、气象等环境数据,采用随机森林-递归特征消除(RF-RFE)算法对影响杉木生长的环境因子进行分析。选择对杉木生长影响较大的前8个环境因子,利用ArcGIS 102的分组分析功能,根据环境相似性对杉木分布区进行分组,分别建立林分分组和未分组蓄积生长率模型。以全国未分组模型作为参考,采用决定系数(R~2)、均方根误差(RMSE)、平均相对误差(MRE)、系统误差(SE)和剩余标准差(S)对建模结果进行分析。【结果】对杉木生长影响较大的前8个环境因子分别为bio4(温度季节变化标准差)、elevation(海拔)、bio3(等温性)、bio8(最湿季度平均温)、bio1(年均温)、bio14(最干月降水量)、bio12(年均降水量)和bio2(昼夜温差月均值)。将研究区划分为7组时可使组内环境相似性最大、组间环境相似性最小。7组中只有4组有杉木样地数据,在4组中采用2种模型分别建立杉木林分生长率模型,与全国未分组模型相比,分组模型的决定系数提高01左右,拟合度更好;分组建模精度也明显提高,RMSE降低05左右,MRE降低6%左右,SE降低3%左右,S降低1左右。【结论】根据环境相似性对研究区分组并在此基础上建立生长模型是一种适用于全国范围杉木生长的高精度预测方法,可用于全国区域范围杉木林分生长量的整体预估和森林资源小班数据的模型更新,为实现主要人工林树种的大区域生长预测提供新的方法。
关键词：
空间聚类 随机森林模型 杉木 生长模型
[期刊] 林业科学研究
[作者]
王娇 关欣 黄苛 植可翔 陈波翰 段萱 杨佳敏 张伟东 陈龙池 杨庆朋
[目的]针对杉木人工林生产力和木材质量降低的问题，开展修枝试验，分析修枝强度对林分生长和无节材形成的影响，以期为杉木无节材培育提供理论依据。[方法]以8年生杉木人工林为研究对象，进行轻度修枝（保留冠长的75%,LP）、重度修枝（保留冠长的50%,HP）和对照（未修枝，CK）3种强度修枝处理，10年后比较不同强度修枝下杉木胸径、树高、材积、木材物理性质的差异，利用旋切法测量节子数量与大小，探讨修枝对林分生长和无节材形成的影响。[结果]不同强度修枝对杉木胸径、树高、材积和饱满度均没有显著影响，也未影响杉木活枝的枝下高和活枝数量。修枝节的直径、长度和体积均显著低于自疏节，修枝处理也显著降低自疏节的数量。轻度修枝和重度修枝分别使单株节子总直径显著降低27.6%和40.8%，使单株节子总长度显著降低26.4%和32.6%，使单株节子总体积显著降低27.8%和45.0%。与有节部分相比，无节木材的密度显著降低，抗压强度和抗弯强度显著增加。[结论]对杉木人工林宜采用修枝措施，在保持林分生长和材积不降低的前提下，减少节子的数量和体积，以提升杉木外观等级并促进杉木无节材的形成。
关键词：
杉木 修枝 生长 节子 物理力学性质
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
韦如萍 胡德活 郑会全 王润辉 晏姝 朱火生 朱光汉
采用5株优势木法进行杉木优树选择,并从生长和材质性状进行分析。97株候选优树生长和材质性状表现优良,其中94株树高、胸径和单株材积分别高于优势木5%、20%及50%以上,58株心材比大于50%,92株管胞长宽比大于50,木材基本密度变幅为0.251 1～0.393 1 g/cm3。心材比和木材基本密度均值随年龄增大而增加,而管胞长宽比均值在6个年龄间差异不明显。以优良锯材为培育目标时,有47株候选优树入选,与优势木相比,胸径生长量提高47.7%～83.9%,单株材积生长量提高144.3%～336.7%,木材基本密度较平均木提高0.91%～9.33%,心材比达到44.38%～56.65%。以优良...
[期刊] 林业科学
[作者]
蒋佳荔 吕建雄
采用动态热机械分析仪(DMA Q800),在一系列恒定温湿度场(温度:25~90℃,湿度:0~93%)中测定不同含水率(0~19.39%)人工林杉木木材试样的贮存模量和损耗因子在550 min湿热耦合作用过程中的经时变化,研究湿热耦合作用对木材动态黏弹性的影响。结果表明:湿热耦合作用可以降低木材半纤维素和木质素的玻璃化转变温度。对于全干材试样,没有出现木材软化现象;对于含水率为5.88%~13.36%的木材试样,可在40~60℃温度域内观察到半纤维素的湿热软化现象;对于含水率为9.08%~19.39%的木材试样,当温度高于50℃时可观察到木质素的湿热软化现象。研究表明,升高温度或增加木材含水率...
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