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.

【目的】应压木细胞壁S2层中的大微纤丝螺旋角(MFA)是树木管胞对力学环境适应性生长的结果，故它有其特别的力学功能。但目前人们还不了解S2层中大MFA对其抗压性能的增韧机理。基于应压木细胞壁S2层的超微结构所建立的复合材料力学模型，采用数值模拟方法研究应压木细胞壁S2层中MFA对其抗压韧性的影响并探究其中的力学机理，以及探索基于数值模型研究木细胞壁压缩韧性的建模与分析方法，为仿生材料设计奠定力学基础。【方法】首先将云杉木细胞壁S2层简化为连续微纤丝和基体组成的复合材料，并利用夹杂理论的自洽模型计算木细胞壁S2层基体的等效弹性常数。然后利用HyperWorks建立木细胞壁的纤维增强复合材料有限元分析模型，用Abaqus模拟不同MFA的应压木和正常木细胞壁S2层在压缩载荷下的力学行为，并用所得结果分析其MFA与抗压韧性的关系。在此基础上，对比是否考虑木细胞壁的S1、S2L和MP层对其受压力学行为的影响，并分析在应压木细胞壁数值模型中考虑各组分材料塑性行为的重要性。【结果】在压力作用下，当木细胞壁S2层的MFA增大时，其临界屈曲位移增大，临界屈曲压力先减小再增大。45°MFA应压木细胞壁S2层的临界压力与0°MFA正常木细胞壁S2层相当，但前者的临界屈曲位移是后者的3.57倍，屈曲失稳前的应变能是后者的2.95倍。在相同压力下，45°应压木细胞壁S2层微纤丝的von Mises应力低于0°正常木。由于单个应压木细胞壁S2层中螺旋状微纤丝所具有的压-扭耦合变形受到周边管胞对扭转变形的约束，其抗压刚度和抗压韧性得到增强。应压木细胞壁中的S1、S2L和MP层对其受压屈曲有显著的约束作用，完整应压木细胞壁的临界压力比只考虑S2层的临界压力增大37.6%。压力作用下木细胞壁的破坏模式为塑性屈曲，所以考虑木细胞壁各组分材料的塑性行为对准确地计算其抗压韧性十分重要，忽略其塑性行为会使其临界压力的计算结果增大2.97倍。【结论】在受压状态下，应压木细胞壁S2层中微纤丝的螺旋形貌改变了微纤丝与基体间的应力传递，使得S2层的基体承受更多的压应力，木细胞壁的破坏模式变为局部塑性屈曲。所以在压力作用下，尽管应压木细胞壁的抗压刚度随S2层MFA的增大而减小，但应压木细胞壁的临界屈曲位移随MFA的增大而显著地增大，从而增强了它的抗压韧性。当MFA为45°左右时，应压木细胞壁的抗压韧性最佳，此时不仅它的临界屈曲位移比正常木细胞壁S2层高两倍多，且它的临界屈曲压力也略高于后者。

为掌握毛白杨微纤丝角株内的变异情况,该文测定了毛白杨微纤丝角在纵向及径向上的变异,分析和归纳了毛白杨微纤丝角的变异规律。结果表明:①毛白杨微纤丝角的纵向变异规律为微纤丝角在树干基部最大,由基部向上随着高度增加而减小,在树高7.3 m处突然增加,而后又减小的趋势;径向变异表现为从髓心向外呈减小的趋势,但在第12年轮处突然增大,而后又减小。②毛白杨微纤丝角一般在7°~17°之间,平均值14.14°;毛白杨早材微纤丝角在10°~17°范围内,平均值14.25°;毛白杨晚材微纤丝角在7°~17°范围内,平均值14.03°。③同一年轮,早材的微纤丝角大于晚材。

采用"中心板锯割法"结合"应变片法"对人工林尾巨桉原木内部轴向残余应变径向分布进行测试和研究。结果表明:原木内部轴向残余应变径向上分布沿髓心的对称性较好,在靠近树皮处为拉应变,向髓心方向拉应变逐渐减小,到某个树干半径后减为0,随即转变为压应变,向髓心方向压应变逐渐增大,径向分布的回归方程为:y=-21.075x2+4.5297x+890.75(r=0.87),在0.01水平相关性极显著,拉应变向压应变转变的树干半径为0.681R;在不同原木高度上内部轴向残余应变的径向分布模式相似,回归曲线相关性均在0.01水平极显著,但随着原木高度的增加相关性下降;原木直径影响内部轴向残余应变径向分布曲线的变...

[目的 ]挖掘和鉴定桉树中响应种植密度的木质部生成关键基因,阐释种植密度影响林木径向生长的分子机制。[方法 ]通过PacBio Iso-Seq和RNA-Seq联合分析,鉴定了在高、低2个种植密度水平下尾巨桉DH32-29主茎的差异表达转录本并利用qRT-PCR进行组织表达分析。[结果 ]分别获得45 490条在主茎中表达的非冗余全长转录本和443条在木质部中差异表达的转录本,并鉴定出60条差异表达的调控因子编码基因。在低种植密度条件下,植株直径生长量显著增加;参与细胞分裂调控的PXL2及其互作基因CUL1和T15D22.7、参与次生壁调控的MYB46、C3H14同源基因和其下游基因CesAs、LACs均上调表达,这些基因很可能是种植密度影响主茎径向生长过程中负责调控细胞分裂和次生壁合成的重要成员;参与筛管发育的NAC86同源基因及参与形成层发育和木质部分化的抑制子PTL同源基因也上调表达,它们可能促进木质部生成,这与草本植物中的功能不同。组织表达分析结果显示:PXL2、CUL1、T15D22.7、NAC86和PTL在韧皮部和木质部中优势表达;MYB46、C3H14、CesA和LAC17在木质部中优势表达。[结论 ]本研究鉴定了一批参与种植密度响应的木质部生成候选基因,构建了种植密度影响尾巨桉径向生长的分子调控网络模型,研究结果为深入解析种植密度影响林木径向生长的分子机制奠定基础。

【目的】量化认识旱季尾巨桉的径向生长动态及其影响因素,为提高桉树林的木材产量及其科学经营提供数据支持及理论指导。【方法】应用DC_3型径向变化记录仪对5.5年生尾巨桉旱季径向生长进行连续监测,同步观测林内外各环境因子,分析旱季径向变化与各个因子之间的相关关系。【结果】受树干水分平衡因素的影响,旱季晴天尾巨桉的树干径向日变化呈现出规律的周期性波动,其日最大值出现在9:00—10:00,而最小值出现在16:00—18:00;雨天树干呈持续膨胀后保持不变,最大值较晴天晚约2 h。旱季尾巨桉树干径向累积增长为波动性上升过程,可分为相对稳定期、快速增长期及失水收缩期3个阶段。在整个旱季内,各个时期径向生长的主导影响因子不同,其中土壤含水量、土壤温度和大气温度是影响尾巨桉旱季径向生长的主要因素。【结论】土壤水分和温度是影响尾巨桉旱季径向生长的主要因素,若旱季能够通过采取提高土壤温度和土壤含水量(灌溉等)等有效的经营措施,将对尾巨桉树干的径向生长起到促进作用。

对16个落羽杉种源的14年生人工林木材微纤丝角和木材纤维形态进行测定。结果表明:1)16个种源落羽杉木材微纤丝角存在显著差异,微纤丝角变化在29.9~35.8°之间。从径向变化看,落羽杉胸径处木材微纤丝角在髓心处最大,由髓心向外逐渐减小;从纵向变化看,微纤丝角在基干处最大,随树木高度的增加而逐渐减小。2)16个落羽杉种源木材的纤维长度和宽度均存在显著差异,纤维长度的变化在1764.84~2900.08μm之间,纤维宽度的变化在28.48~51.21μm之间,纤维长宽比的变化在42.79~82.12之间。落羽杉胸径处木材纤维形态的径向变化为纤维长度和纤维宽度从髓心到树皮逐渐增加,纵向变化规律为纤...

对10个10年生日本落叶松无性系的早材和晚材微纤丝角进行了测定,结果表明:早、晚材微纤丝角无性系间差异极显著,同一年轮内早材微纤丝角大于晚材。日本落叶松微纤丝角的径向变异规律为:在髓心处最大,以后逐渐减小。早、晚材微纤丝角与树木年轮间的变异模式(径向变异)以对数和乘幂式方程拟合效果较好,R2(R为相关系数)均在0.8以上。早、晚材微纤丝角同树高、形率、树皮厚度、主枝粗、枝干比、主枝夹角、主枝长的相关关系不显著,早、晚材微纤丝角同胸径、冠幅的相关关系达到显著水平;早材与晚材的微纤丝角也相关显著。早材和晚材的微纤丝角受中到强度遗传控制,广义遗传力分别为0.767 4、0.804 3。按照20%的选...

对落叶松属4个种及其以日本落叶松为母本的种间杂交组合的早晚材管胞形态和微纤丝角进行了测定分析,研究结果表明:落叶松各管胞特征值及微纤丝角基本符合甚至远超过较优纸浆材筛选要求;落叶松种间及其杂种早晚材管胞形态特征值差异显著或极显著,早、晚材管胞长变幅分别为3 164.45 3 865.26、3 318.51 4 200.87μm,早、晚材管胞长宽比变幅分别为57.10 72.93、117.95 146.50,早晚材管胞径向腔径变幅分别为38.9646.68、10.76 12.92μm,日本落叶松早晚材纤维长、纤维长宽比均显著高于华北、长白及兴安落叶松,从管胞特征值分析,日本落叶松较其它3种落叶松...

应用X-射线衍射法对实生苗和埋鞭2种造林方式的毛竹Phyllostachys pubescens各3个竹龄的竹材微纤丝角进行了测定分析,所选竹材各个竹龄细胞次生壁微纤丝角的径向变异规律都呈现下降或波动趋势,从竹青到竹黄存在显著差异。埋鞭和实生苗造林的竹材微纤丝角最大值分别为12.05°和10.97°,最小值分别为7.67°和8.24°,变化幅度均小于5°;其微纤丝角平均值分别为9.41°和9.71°,相差不大。2种方式的竹材微纤丝角随竹龄增加未呈现一致的规律性变化,竹龄对微纤丝角的影响显著。纵向微纤丝角从下到上没有明显规律,埋鞭的竹材下、中和上部的平均微纤丝角分别为9.64°,9.25°和9....

重点研究和详细介绍了利用纳米压痕技术测试管胞次生壁S2 层纵向弹性模量以及硬度的实验技术 ,并测试了人工林杉木早晚材管胞S2 层的纵向弹性模量和硬度。结果表明 :杉木晚材管胞S2 层的平均纵向硬度为0 390GPa ,弹性模量的平均值为 1 4 84 4GPa ;早材管胞S2 层的硬度和模量则小于晚材 ,平均值分别为 0 30 6GPa和9 82 3GPa。

研究了３个不同立地条件上１５株１７年生湿地松木材管胞长度、微纤丝角的变异及二性状间的相关性。结果表明立地指数对管胞长度、微纤丝角有着较大的影响。株内径向管胞长度由髓心向外递增，纤丝角递减，二性状间呈显著的线性负相关。３个立地条件林分内株间二性状不存在这种显著的线性负相关，林分间二性状相关分析也不显著。这意味着材质改良中管胞长度不能预测纤丝角大小，即选择管胞长度这一性状难以控制纤丝角的变异。因此林木改良中优良种源或无性系鉴定和评价营林措施对木材性质影响时只能实测木材纤丝角。

为培育巨尾桉大径材,对造林密度为1 650株.hm-2的10年生巨尾桉,开展二次间伐试验,首次间伐在造林后3 a进行,第二次间伐在第1次间伐后3 a进行,分别设置间伐株数2/3、1/2、1/3及不间伐(对照)4种间伐强度处理,采用随机区组试验设计。分析不同间伐强度对巨尾桉林分胸径、树高、单株材积、林分蓄积和经济效益的影响。结果表明:第2次间伐保留密度为645株.hm-2的林分,其平均胸径23.6 cm、立木单株材积0.552 5 m3、林分蓄积356.379 m3.hm-2、经济效益为293 385元.hm-2,分别比对照增加21.2%、54.2%、5.2%、28.4%,均优于其他不同处理。表...

【目的】为引种栎木的科学利用提供理论依据。【方法】以14年生美国红橡纳塔栎Quercus nuttallii、水栎Quercus nigra、舒玛栎Quercus shumardii为对象,采用富兰克林解离法及X-射线衍射法(XRD)研究其纤维形态、微纤丝角及结晶度,并对数据进行方差分析及回归分析。【结果】3种美国红橡纤维长度分别为1 172.14、 1 178.68和1 162.45μm,纤维宽度分别为15.86、 16.56和16.91μm,种间差异均不显著(P>0.05);双壁厚度分别为10.23、11.19和10.96μm,壁腔比分别为1.85、 2.10和1.91,种间差异均显著(P<0.01)。3种美国红橡纤维长度、宽度、双壁厚、壁腔比以及结晶度均随生长轮的增加呈增长趋势,微纤丝角随生长轮的增加呈下降趋势,并且年轮间存在着一定的波动。【结论】14年生纳塔栎、水栎和舒玛栎纤维尺寸、微纤丝角、结晶度径向变化尚未稳定,仍处于幼龄期。纤维长度、宽度、双壁厚及微纤丝角与生长轮有较好的拟合关系。图3表2参21

实心瓜多竹(Guadua amplexifolia)隶属于瓜多竹属(Guadua),丛生,是南美洲主要栽培竹种之一,广泛分布于哥伦比亚、厄瓜多尔、巴西、阿根廷等国,竹材基部实心,高25m,径15cm左右,是较好的建筑用原料,耐短期零度低温,适应我国热带、南亚热带或中亚热带与南亚热带过渡区的气候条件(邹跃