尾巨桉木材主要材性及其变异规律研究

论文摘要

对采自贵港平天山林场5年生、6年生、7年生尾巨桉的树皮、木材纤维分子、组织比量及木材物理力学性质进行了研究。其结果如下：(1)5年生、6年生、7年生尾巨桉的重量树皮率分别为：13.76%、10.92%、10.1%；体积树皮率分别为：11.69%、10.52%、8.97%。不同树龄体积、重量树皮率均随树干高度的增加而逐渐减小。(2)5年生、6年生、7年生尾巨桉的韧皮纤维长度、宽度、双壁厚度、长宽比、壁腔比分别为：1168.22μm、1139.65μm、1287.28μm、18.09μm、18.86μm、17.89μm;10.45μm、10.99μm、10.10μm;64.58、60.44、72.47;1.37、1.41、1.30。韧皮纤维宽度、双壁厚、壁腔比纵向上逐渐减小。韧皮纤维长度、长宽比纵向上变异规律性不明显。方差分析表明：韧皮纤维长度、长宽比在不同树龄间存在极显著差异；韧皮纤维壁腔比在不同树龄间差异不显著。(3)5年生、6年生、7年生尾巨桉木材导管分子比量、木纤维比量、木射线比量分别为：2.75%、14.28%、13.19%；69.31%、68.55%、70.09%；18.12%、17.18%、16.88%。纵向及径向上,导管分子比量、木纤维比量变异规律均不明显；而木射线比量均逐渐减少。方差分析表明：纵向上,导管分子比量、纤维比量在树龄间和高度间差异均不显著,木射线比量在高度间差异显著。径向上,导管分子比量差异极显著；纤维比量、木射线比量在树龄间差异显著。(4)5年生、6年生、7年生尾巨桉的木纤维长度、宽度、双壁厚、长宽比、壁腔比分别为：953.63μm、976.01μm、1006.40μm; 19.58μm、20.14μm、20.22μm; 6.90μm、7.38μm、7.03μm; 48.58、48.28、49.65; 0.55、0.58、0.53。木纤维长度、宽度、双壁厚、长宽比、壁腔比纵向上变异规律不明显,而自髓心向外均逐渐增加。方差分析表明：纵向上,纤维长度差异极显著；纤维宽度、长宽比在树龄间差异显著；纤维长宽比在高度间差异极显著；纤维壁腔比差异不显著。径向上,纤维长度、长宽比在树龄间差异显著,年轮间差异极显著；纤维宽度在年轮间差异极显著；纤维壁腔比差异显著。(5)5年生、6年生、7年生巨尾桉木纤维S2层微纤丝角分别为：11.87°、12.17°、13.23°。S2层微纤丝角纵向上变异规律不明显；径向上逐渐变小。方差分析表明：S2层微纤丝角纵向上差异不显著；径向上在年轮间差异显著。(6)5年生、6年生、7年生尾巨桉生材密度、基本密度、气干密度分别为：1.027 g/cm3、1.037 g/cm3、1.031 g/cm3; 0.436g/cm3、0.475 g/cm3、0.461 g/cm3; 0.53 g/cm3、0.58 g/cm3、0.583g/cm3。生材密度、基本密度、气干密度,纵向上变异规律不明显；径向上逐渐增加。方差分析表明：生材密度在径向上差异显著。基本密度在纵向上差异均极显著,径向上不同的树龄间差异显著。(7)5年生、6年生、7年生尾巨桉木材顺纹抗压强度分别为46.8MPa、50.1 MPa、51.4 MPa。木材顺纹抗压强度随着树干高度的增加而增加。方差分析表明：木材顺纹抗压强度在树龄及高度间差异均不显著。(8)5年生、6年生、7年生尾巨桉木材抗弯强度、抗弯弹性模量分别为89.6 MPa、101.6 MPa、102.76 MPa; 8762 MPa、9935 MPa、9869MPa。抗弯强度、抗弯弹性模量纵向上变异规律不明显。方差分析表明：木材抗弯强度及抗弯弹性模量在树龄及高度间差异均不显著。(9)5年生、6年生、7年生尾巨桉木材顺纹抗剪强度分别为9.6MPa、9.7 MPa、9.5 MPa。木材顺纹抗剪强度,随着树段高度及树龄的增加,径向上均是先降低后增加,弦向上均是先增加后降低。方差分析表明：木材径向顺纹抗剪强度在高度及树龄间差异不显著,弦向顺纹抗压强度树龄间差异显著。(10)5年生、6年生、7年生尾巨桉木材横纹局部抗压强度、横纹全部抗压强度分别为11.3MPa、10.7 MPa、10.5MPa; 9.4 MPa、10.0 MPa、9.5MPa。横纹局部抗压强度,纵向上先增加后降低；随树龄的增加,径向降低,弦向先增加后降低。径向、弦向横纹全部抗压强度纵向上均增高,随树龄的增加均降低。方差分析表明：木材横纹局部抗压强度差异不显著。木材径向横纹全部抗压强度纵向上差异不显著,树龄间差异显著。弦向横纹全部抗压强度纵向上差异显著,树龄间差异极显著。(11)5年生、6年生、7年生尾巨桉木材硬度分别为3.81 KN、3.90 KN、3.66 KN。随树干高度的增加及树龄的增加木材硬度均是先增加后降低。方差分析表明：木材端面硬度差异显著。木材径面硬度在纵向上差异极显著,在树龄间差异不显著。木材弦面硬度差异极显著。(12)5年生、6年生、7年生尾巨桉木材抗劈力分别为235N/mm、238N/mm、240 N/mm。纵向上,木材抗劈力先降低后增加。随树龄的增加,径面抗劈力是先增加后降低,弦面抗劈力先降低后增加。方差分析表明：木材径面抗劈力,纵向上差异显著,树龄间差异不显著；弦面抗劈力纵向上及树龄间差异不显著。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 桉树概况
• 1.2 桉树木材纤维分子变异性研究进展
• 1.3 桉树木材物理力学性质变异性研究进展
• 1.4 研究的意义与目的
• 第二章 试材采集与数据处理方法
• 2.1 采集地自然环境概况
• 2.2 试验材料采集方法
• 2.3 试验数据处理方法
• 2.4 试验数据方差分析方法
• 第三章 尾巨桉树皮率特性研究
• 3.1 树皮试样制取
• 3.2 树皮特性测定方法
• 3.2.1 树皮率的测定方法
• 3.2.2 韧皮纤维测定方法
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 树皮率变异
• 3.3.2 韧皮纤维形态尺寸变异
• 3.3.2.1 韧皮纤维长度的纵向变异
• 3.3.2.2 韧皮纤维宽度、双壁厚、腔径的纵向变异
• 3.3.2.3 韧皮纤维长宽比和壁腔比的纵向变异
• 3.4 本章小结
• 第四章 尾巨桉木材解剖特性研究
• 4.1 木材解剖试样制取
• 4.2 木材解剖测定方法
• 4.2.1 木材组织比量测定方法
• 4.2.2 木材纤维特性测定方法
• 4.2.3 S2层微纤丝角度测定方法
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 木材宏观微观构造
• 4.3.1.1 宏观构造
• 4.3.1.2 微观构造
• 4.3.2 木材组织比量及其变异
• 4.3.2.1 导管分子比量
• 4.3.2.2 纤维比量
• 4.3.2.3 木射线比量
• 4.3.2.4 本节小结
• 4.3.3 木材纤维尺寸及其变异
• 4.3.3.1 木材纤维长度
• 4.3.3.2 木材纤维宽度
• 4.3.3.3 木材纤维双壁厚、腔径
• 4.3.3.4 木材纤维长宽比
• 4.3.3.5 木材纤维壁腔比
• 4.3.3.6 本节小结
• 4.3.4 S2层微纤丝角
• 4.3.4.1 本节小结
• 第五章 尾巨桉木材物理性质研究
• 5.1 木材物理性质测定试样制取
• 5.1.1 木材物理试验试样的采集
• 5.1.2 试样制作
• 5.1.2.1 生材密度与基本密度试样的制作
• 5.1.2.2 气干密度试样的制作
• 5.2 木材物理性质测定方法
• 5.2.1 生材密度与基本密度的测定
• 5.2.2 气干密度
• 5.3 结果与分析
• 5.3.1 木材生材密度
• 5.3.2 木材基本密度
• 5.3.3 木材气干密度
• 5.4 本章小结
• 第六章 尾巨桉木材力学性质研究
• 6.1 木材力学性质测定试样制取
• 6.2 木材力学性质测定方法
• 6.3 结果与分析
• 6.3.1 木材顺纹抗压强度
• 6.3.2 木材抗弯强度及抗弯弹性模量
• 6.3.3 木材顺纹抗剪强度
• 6.3.4 木材横纹抗压
• 6.3.4.1 木材横纹局部抗压强度
• 6.3.4.2 木材横纹全部抗压强度
• 6.3.5 木材硬度
• 6.3.6 木材抗劈力
• 6.4 本章小结
• 第七章 尾巨桉与其他桉树木材材性比较
• 7.1 解剖性质比较
• 7.2 物理力学性质比较
• 第八章 结论与讨论
• 8.1 树皮率及韧皮纤维
• 8.2 组织比量
• 8.3 木纤维分子
• 8.4 木纤维S2层微纤丝角
• 8.5 木材物理性质
• 8.6 木材力学性质
• 8.7 尾巨桉木材利用建议
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文情况