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《中国林业科学研究院》 2005年
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人工林尾巨桉生长应变与木材性质关系及高生长应变形成机理的研究

刘晓丽  
【摘要】:本文以我国南方大面积种植的人工林尾巨桉(Eucalyptus urophylla ×E. grandis)为研究对象,对其生长应变和主要木材性质进行了详尽的研究,揭示了生长应变与木材性质的相互关系以及正常木高生长应变的形成机理。研究结果对森林定向培育和木材加工利用具有重要的理论意义和实际应用价值。 本研究采用应变片法测定了活立木的表面轴向生长应变,比较了该方法与法国轴向生长应变仪法之间的差异;研究了伐倒木表面轴向生长应变与木材物理力学性质间的关系;揭示了残余应变的径向分布规律及其与木材性质的关系,提出了根据残余应变径向分布曲线和树木直径划分幼龄材和成熟材的新思路;应用透射电子显微镜、可见光显微分光光度计、扫描电子显微镜结合X 射线能谱分析(SEM-EDXA)等先进设备,特别是结合木质素溴化等细胞和组织化学分析方法,得到了木质化过程中细胞壁各微区上的木质素含量的分布规律,探讨了正常木高生长应变产生与木质化过程的相互关系,提出了高生长应变正常木存在“欠木质化”现象的新观点。 本文的主要研究结果如下: 1. 用应变片法测试尾巨桉活立木胸高处表面轴向生长应变,测试过程一般需要3min左右;表面轴向生长应变一般分布在651×10~(-6)-1100×10~(-6) 之间。单因素方差分析表明,尾巨桉表面轴向生长应变在两家系间、南北向间、株内不同高度间差异不显著,胸高处表面轴向生长应变可以作为评估整株树生长应力水平的一个参考指标。 2.法国轴向生长应变仪的结果要大于应变片法的结果,不共点测试时前者是后者的1.3 倍,共点测试时前者是后者的2.0 倍。 3. 沿树高增加方向,尾巨桉木材径向、轴向、弦向和体积干缩率的变化趋势相似,基本密度变化甚小,抗弯强度没有明显的变化规律,抗弯弹性模量呈现出明显的增大趋势。单因素方差分析表明,轴向、弦向、体积干缩率、基本密度和抗弯强度在不同高度间没有显著差异,而径向干缩率和抗弯弹性模量差异显著。表面轴向生长应变只与轴向干缩率具有显著相关性。 4. 尾巨桉原木内部轴向残余应变径向分布沿髓心的对称性较好,靠近树皮的位置为最大的拉应变,向髓心方向,拉应变在绝对值上呈下降趋势至某个半径处达到零值,随后转变为压应变,向髓心处呈现明显的增加趋势。尾巨桉内部轴向残余应变径向分布的回归方程为:y = -21.075x~2 + 4.5297x + 890.75(相关系数0.87),在0.01 水平下极显著相关;拉应变向压应变转变的树干半径为0.681R。尾巨桉内部轴向残余应变在不同高度上的径向分布模式相似,相关性随着树干高度的增加而降低。 5. 尾巨桉木材的解剖性质(纤维长度、宽度、壁厚、纤维的长宽比、微纤丝角、
【学位授予单位】:中国林业科学研究院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:S792.39

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