不同落羽杉种源木材化学性质的变异

对16个落羽杉种源的14年生人工林木材化学性质进行了测定,结果表明：(1)16个落羽杉种源木材纤维素相对结晶度、综纤维素含量、木素含量、NaOH抽出物含量和pH等均存在显著差异;(2)16个落羽杉种源木材纤维素相对结晶度在74.43%~61.52%,总平均值为65.87%,总变异系数为5.27%,树干不同高度处木材纤维素相对结晶度含量存在极显著差异。16个种源木材综纤维素含量、木素含量、NaOH抽出物含量和pH等的变异范围分别为62.64%~71.53%、23.98%~29.53%、3.9%~17.9%和5.32%~5.07%,总变异系数分别为3.9%、6.7%、44.8%、1.53%,NaOH抽出物含量变异系数较高。落羽杉树干不同高度处木材综纤维素含量、木素含量、NaOH抽出物含量和pH差异未达显著水平;(3)16个落羽杉种源整体上综纤维素含量高,NaOH抽出物含量和木素含量低,经过进一步筛选后,部分种源可作为优良的纸浆林造林材料进行推广。     

白桦木材抗腐和易腐植株主要化学成分的比较

采用5种木材腐朽菌分别对300株天然林白桦木样进行木材腐朽处理,选择质量损失率最大和最小的10株白桦组成易腐和抗腐群体,检测其木材中的木质素、纤维素等主要化学成分.结果表明:水分、纤维素、木质素含量低的白桦木材抗白囊耙齿菌腐朽;木质素含量低、苯醇抽出物含量高的白桦木材抗黄伞腐朽;木质素、总酚、总黄酮含量高的白桦木材抗木蹄层孔菌;木质素和总酚含量高的白桦木材抗桦剥管菌腐朽.未发现彩绒革盖菌降解木材成分的偏好性.白桦木材中的1%NaOH抽出物和水分与纤维素含量成显著负相关,易腐群体白桦木材中的水分和纤维素含量、苯醇抽出物和总酚含量,木质素、总酚和总黄酮含量均成显著正相关.该研究为进一步探讨木材腐朽菌腐朽木材的过程和机理,易腐、抗腐白桦木材的理化特性等提供有用的信息.     

杂交鹅掌楸应力木解剖特征及光谱分析

通过显微观察及傅里叶红外光谱和X-射线衍射光谱分析,对杂交鹅掌楸弯曲树干和倾斜树干的应力木特征进行了研究。结果表明:在弯曲树干中,应拉区的胶质木纤维含量极少,导管数、导管平均直径及组织比量与对应区和过渡区有明显差异;应拉区木材红外光谱特征与对应区和过渡区相似;应拉区中吸收强度比值(I1 505/I1 739)大于对应区和过渡区,说明其木质素含量较高;应拉区和过渡区纤维素结晶度显著低于对应区。倾斜树干中表现出相反规律,应拉区富含胶质木纤维(26.1%),应拉区导管数、导管平均直径均小于过渡区木材;应拉区木材在波数1 739 cm-1和1 505 cm-1的吸收峰强度均低于对应区和过渡区木材;应拉区和过渡区纤维素结晶度明显高于对应区。据此认为杂交鹅掌楸应力木特征产生于倾斜生长的树干。     

甘肃定西地区竹柳长势及材质研究

本文对定西市引种试验的一年半生竹柳材的长势及竹柳材微观构造,材性做了研究。结果表明:试验竹柳在长势方面低于其他地区栽种的竹柳;试验竹柳材的微观构造符合杨柳科柳属木材(Salix spp.)的特征;竹柳材的基本密度为0.291 g/cm~3,接近1年生三倍体毛白杨的基本密度;竹柳材的灰分为0.42%,综纤维素、纤维素和木质素含量分别为73.18%、43.87%、19.16%,接近于三倍体毛白杨的含量。     

不同落羽杉种源木材密度的变异

对16个不同落羽杉种源的木材密度进行了研究，结果表明：（1）不同种源间木材基本密度、气干密度和全干密度均存在显著差异，其中5号、4号和3号种源木材的3种密度均较高，而10号种源的最小；（2）16个种源落羽杉的木材气干密度、全干密度、基本密度总变异系数分别为7．96％、8．92％、8．92％，变异幅度分别为0．3232～0．5104g／cm^3、0．2933～0．4629g／cm^3、0．2685～0．4004g／cm^3；（3）落羽杉由基干到顶部不同树高处的木材基本密度存在显著差异，12号种源的木材基本密度随树木高度的增加而逐渐增大，13和30号种源则在2．5m处较高；（4）落羽杉不同部位木材密度径向变异模式并不一致，从髓心向北，均呈现出中间高两边低的趋势，而从髓心往南，变化趋势不一致。     

马尾松优质纸材选择及其生态遗传学研究

通过马尾松不同种源和不同家系未漂硫酸盐法制浆 (ＵＢＭＫＰ)试验 ,系统研究木材产量、木材密度、木材化学组分和浆纸性能的遗传变异规律。发现上述多数性状在种源间和家系间存在巨大差异 ,受较强的遗传控制。综纤维素和木质素含量在家系间的绝对差异较小 (2 %～ 3% ) ,且与制浆得率和成浆主要性能无关 ,对选育的实际意义不大。相关分析表明 ,木材密度和热水抽出物含量似是两个预测成浆性能较可靠的间接选择指标。基于单株纸浆产量、吨干浆材耗量和成浆物理性能的综合考虑 ,筛选了 6个马尾松纸浆材最佳产地。在构建不同经营模式ＵＢＭＫＰ…     

基于根系化学组成的抗拉力学特性分析

【目的】分析根系力学特性与化学组成的关系,揭示根系固土的机理,为边坡的生态修复预测及树种优化提供理论基础。【方法】以贵州省石漠化土层浅薄地区乡土树种火棘(Pyracantha fortuneana)和刺鼠李(Rhamnus dumetorum Schneid)为研究对象,通过对根系木质素、纤维素和半纤维素含量及根系抗拉特性的测定,结合根系横截面的表观形态分析,从更为微观的角度分析根系固土护坡机制。【结果】根系力学性质与根径间存在明显的尺寸效应,根径越大,极限抗拉力越大,极限抗拉强度和极限延伸率越小。随着根径的增加,纤维素和半纤维素含量呈增加趋势,木质素含量呈减小趋势。其中火棘木质素含量高于刺鼠李,纤维素含量低于刺鼠李。木质素含量越高,根系极限抗拉力和极限抗拉强度越大,纤维素和半纤维素含量越高,极限延伸率越小。纤维素、半纤维素和木质素在微观的化学结构上韧性和强度可能对根系宏观的力学特性有较大影响。根系在微观结构方面具有与木材一样的微观“多孔结构”,从而对根系产生一定的增韧作用。【结论】根系的木质素、纤维素和半纤维素均对根系的抗拉力学性能有一定影响,在一定程度上揭示了影响根系力学性质内在因素。     

生物质组分在催化快速热解中的相互影响

对纤维素、半纤维素、木质素及3者不同配比的自配生物质样品进行了热重分析与热解-气象色谱-质谱试验。分析了这3种生物质组分与ZSM-5分子筛进行催化热解反应时的相互影响。结果表明尽管纤维素、半纤维素、木质素初级热解产物不同,但在与ZSM-5分子筛催化热解时最终产物基本一致,主要是芳烃类化合物。然而,木质素组分在催化剂表面形成大量积炭并导致催化剂失活。因此木质素组分会影响纤维素与半纤维素组分在催化热解中的转化,导致生物质的整体转化效率下降,并且抑制作用随木质素含量的提高和反应时间的延长而增强。研究结果表明需要对木质素含量较高的生物质进行预处理,选择性去除木质素,提高生物质整体转化效率,降低催化剂失活。     

青钱柳胸径生长和木材密度的地理变异规律

【目的】青钱柳是我国特有的单种属植物和具有开发利用前景的珍贵树种,通过探讨青钱柳胸径生长和木材基本密度的地理变异及径向变异规律,为青钱柳材用优良地理种源筛选提供依据。【方法】以天然分布的不同地理种源青钱柳为研究对象,选择群落中的优势木和亚优势木,用生长锥在树高1.3 m(胸径位置)处同一方位钻取单株木芯,共计钻取木芯197条,测定22个地理种源各单株木芯的胸径部年轮生长量和木材基本密度。【结果】22个青钱柳地理种源的胸径生长存在极显著差异(P<0.01)。林龄为20年生时,22个青钱柳地理种源胸径平均生长量为18.6 cm,变幅在16.7～20.9 cm,总体呈现出从西北到东南生长量递增的趋势; 青钱柳的胸径连年生长量在0.69～1.24 cm,随林木年龄递增,其连年生长量在波动中逐渐下降。不同地理种源青钱柳的平均木材基本密度存在极显著差异(P<0.001),22个地理种源青钱柳木材基本密度的平均值为0.470 g/cm³,变幅在0.400～0.510 g/cm³; 不同生长年轮间平均基本密度存在显著差异,其木材的平均基本密度随生长年轮的递增呈现径向递增的趋势,但前18 a其木材基本密度不存在显著差异。相关分析表明,青钱柳胸径生长与木材基本密度间存在显著线性负相关(P<0.05)。【结论】不同地理种源青钱柳的胸径生长和木材基本密度存在显著差异,为青钱柳材用优良地理种源筛选提供了良好空间和可能性。     

基于马尾松测交系子代的生长、干形和木材密度的配合力分析

利用设置在浙江省淳安县姥山林场的14年生测交系交配设计(测交系未经过一般配合力测定)的遗传测定林,研究马尾松生长、干形和木材基本密度的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)及所受的遗传控制。结果表明:马尾松胸径、树高、木材基本密度和干物质积累量皆存在显著的GCA和SCA效应,其全同胞家系遗传力在0.746～0.908间,受较强的遗传控制,其中胸径、木材基本密度和干物质积累量受加性基因效应控制为主、显性基因效应次之,树高受基因的显性效应控制略高于加性效应,而树干通直度完全由加性基因效应影响。统计分析表明,来自中南部的1134、1127和5906测交系其胸径、树高和木材干物质积累量的GCA为正值且较高,而来自北部安徽的3203测交系木材基本密度的GCA最高。在9个待测系中,5476、5158、3205的胸径、树高、木材干物质积累量和树干通直度的GCA均较高,但5476和5158的木材基本密度的GCA则较低,与木材基本密度GCA较高的5910和3205差异显著。马尾松SCA的大小则独立于GCA,因性状和组合而异。依据单株干物质积累量大于总体平均值的20%及树干通直度得分不小于4的选择标准,筛选出7个优良杂交组合,其单株干物质积累量的现实增益和遗传增益分别为22.68%～67.34%和20.25%～60.13%。     

苎麻纤维理化性能研究

苎麻以其纤维细长,强力高,吸湿、散湿、吸热,散热快而被公认为是一种品质优良的纺织原料．本文精选了几种目前我国种植的主要品种,借助于德国罗伊特林根应用研究所的先进技术对选定的品种作了全面测试．不同地区苎麻的油脂及半纤维素含量差异与木质素及总胶含量差异呈相同趋势．湖南省所产苎麻具有较高的油脂、半纤维素、木质素及总胶质含量．四川麻的油脂、半纤维素、木质素及胶质总含量则相应较低．山地麻含较高的果胶,半纤维素和总胶量．湖区麻的油脂,木质素及水溶物则含量较高．三季麻的果胶含量较高,其余化学成分及总含胶量则最低．     

基于TG-FTIR和Py-GC/MS的生物质三组分快速热解机理研究

利用热重红外联用仪(TG-FTIR)和快速热解-气相色谱/质谱联用仪(Py-GC/MS),对生物质三组分(纤维素、半纤维素和木质素)的热解失重规律、动力学和挥发分组分及其含量进行了对比研究。TG/DTG曲线表明,纤维素热解失重区间最窄,峰值处热解失重率最大;半纤维的最易发生降解,存在两个失重区间;而木质素热解过程最缓慢,热解温度范围最广。三维FTIR表明,纤维素热解主要产物为CO_2、醛类、酮类和酸类;半纤维素热解主要产物与纤维素一致,但是CO_2含量比其他几类组分高很多;木质素热解主要产物为CO_2和芳香烃类。Py-GC/MS分析表明,纤维素热解有机组分主要为呋喃类和脱水糖类,呋喃类产物在600℃时达到最大值43.34%,脱水糖类产物在500℃时达到最大值27.78%;半纤维素热解主要产物为酮类和呋喃类,两者含量随着热解温度增加呈逐渐下降趋势;木质素热解主要产物为酚类,总酚含量在热解温度500℃时达到最大值78%,其中愈创木酚型(G-型)酚的含量最高63.43%。     

基于CRISPR/Cas9的毛果杨PtrHBI1基因功能解析

目的 利用CRISPR/Cas9系统创制毛果杨PtrHBI1功能缺失突变体,初步解析该转录因子在木材形成过程中的功能,为利用基因工程手段培育制浆造纸优良性状的林木新品种提供新思路。方法 以毛果杨(Populus trichocarpa)为研究材料,根据激光显微切割技术捕获的野生型毛果杨不同细胞类型(形成层、木质部和韧皮部)RNA-seq数据,筛选得到1个bHLH家族转录因子PtrHBI1,利用毛果杨木质部原生质体系统对该基因进行亚细胞定位分析,采用原位杂交技术分析PtrHBI1组织特异性表达,采用CRISPR/Cas9技术创制毛果杨ptrhbi1突变体。对ptrhbi1突变体进行生长表型分析,利用石蜡切片对茎段横切面的各细胞类型进行形态分析,利用Klason酸水解法检测突变体木质素含量,使用高效液相色谱测定突变体纤维素和半纤维素含量。结果 亚细胞定位显示PtrHBI1基因定位于细胞核,原位杂交结果表明PtrHBI1主要在形成层和木质部表达。通过CRISPR/Cas9创制的毛果杨ptrhbi1突变体株高显著增加,茎节数和地径在一定时期显著大于野生型。此外,突变体的导管孔径显著增大,纤维细胞数量显著减少。导管细胞的数量和形成层细胞层数与野生型无差异。木材组分分析表明,与野生型植株相比,ptrhbi1植株的纤维素含量增加,木质素总量无显著变化,紫丁香基木质素与愈创木基木质素之质量比(S/G)显著降低。结论 PtrHBI1参与调控毛果杨的生长及次生木质部发育,可能在木材形成过程起着较为重要的调控作用。     

NREL法测定大米草原料组分的含量

采用美国国家可再生能源实验室(NREL)方法定量大米草原料中纤维素、半纤维素及木质素。72%浓硫酸水解1 h、4%稀硫酸水解1 h可将大米草的纤维素、半纤维素降解为可用HPLC定量的单糖,适宜的样品添加量为0.3 g。同时,NREL法测定大米草纤维素、半纤维素及木质素的含量分别为32.92%、27.65%和24.2%。这三个组分的含量是评价大米草预处理、酶解及发酵工艺条件的重要依据。     

伴生树种对人工林木荷材性的影响

对不同伴生树种人工林木荷木材物理力学性质和化学组分进行了测定和分析,结果表明:伴生树种马尾松、杉木可提高人工林木荷木材密度、干缩系数和力学强度及其波动性,且马尾松的影响大于杉木;马尾松使木荷的差异干缩降低,而杉木使其差异干缩提高;伴生树种马尾松和杉木对人工林木荷木材绝大部分物理性质指标影响不显著,马尾松对人工林木荷木材绝大部分力学强度指标的影响极显著或显著,而杉木对人工林木荷木材的力学强度除弦面抗劈力外,其余指标影响不显著;马尾松使人工林木荷木材抽出物含量、纤维素含量和木素含量降低,使人工林木荷木材戊聚糖含量提高,而杉木对木荷的影响正好相反.     

农作物秸秆细胞壁成分对其干燥过程的影响

为获得木质素、纤维素和半纤维素含量对农作物秸秆干燥的影响,对玉米秆、小麦秆、棉花秆进行干燥实验,化学成分测定.分别得到玉米秆、小麦秆、棉花秆的木质素、纤维素、半纤维素和总纤维素含量及不同温度下各种物料的干燥曲线,通过对比干燥曲线,总结农作物秸秆的不同化学成分含量对干燥过程的影响,同时分析了产生这种影响的原因.     

伴生树种对人工林木荷材性的影晌

对不同伴生树种人工林木荷木材物理力学性质和化学组分进行了测定和分析,结果表明:伴生树种马尾松、杉木可提高人工林木荷木材密度、干缩系数和力学强度及其波动性,且马尾松的影响大于杉木;马尾松使木荷的差异干缩降低,而杉木使其差异干缩提高;伴生树种马尾松和杉木对人工林木荷木材绝大部分物理性质指标影响不显著马尾松对人工林木荷木材绝大部分力学强度指标的影响极显著或显著而杉木对人工林木荷木材的力学强度除弦面抗劈力外,其余指标影响不显著;马尾松使人工林木荷木材抽出物含量、纤维素含量和木素含量降低,使人工林木荷木材戊聚糖含量提高,而杉木对木荷的影响正好相反。     

采用酸-超声波强化碱预处理稻秆和玉米芯

通过对原料成分和糖化率的测定,分析了不同预处理方法对稻秆和玉米芯的预处理效果,同时探讨了超声波对生物质结构的强化机制.分别采用XRD衍射和DNS比色法测定超声波强化预处理后的稻秆和玉米芯结晶度变化以及预处理液中的还原糖得率,并进一步分析了超声波对不同成分原料的作用效果.结果表明:在酸-碱耦合的基础上进行超声波强化能在较短的作用时间内使稻秆中半纤维素的质量分数降低20.61%,而使玉米芯中木质素的质量分数降低45.98%.此外,超声波强化预处理后的稻秆和玉米芯的糖化率分别提高了20.18%和9.47%,同时其结构中的(002)晶面衍射峰均有不同程度的增强.这表明对不同成分的原料,超声波均能有针对性地降低木质素或半纤维素的质量分数,而木质素含量对原料结晶结构有着直接的影响.     

哀牢山4个海拔梯度树干节肢动物群落比较

作者在2013年4月(干季),运用树干喷雾法调查了哀牢山中山湿性常绿阔叶林2 000,2 200,2 400,2 600 m海拔的树干节肢动物群落.结果显示,所调查树干节肢动物群落隶属于7纲30个类群(目),主要由弹尾目、蜱螨目、蜘蛛目、双翅目、膜翅目、鞘翅目、啮虫目、半翅目同翅亚目、缨翅目等组成.不同海拔间树干节肢动物群落组成显著不同(基于Bray-Curtis相似性),其个体数量(密度)总体呈现出沿海拔升高而上升的趋势,但不同类群的个体密度随海拔梯度表现出不同的分布差异.树种和树皮粗糙度对树干节肢动物群落总体的影响不显著,但对少数节肢动物类群的密度呈现显著影响.表明海拔差异(温度和湿度)对树干节肢动物的影响显著高于微环境差异(树种和树皮粗糙度).     

木棉纤维成分及其微细结构分析

采用美国国家可再生能源实验室(National Renewable Energy Laboratory,NREL)标准测试法和美国纸浆与造纸工业技术协会(Technical Association of the Pulp and Paper Industry,TAPPI)标准测试法,分别测试了海南产木棉纤维的主体成分含量,发现以TAPPI法测试时因脱除木质素不彻底而导致测得的半纤维素含量偏高。采用NREL法测试了印尼木棉纤维的主体成分含量,与海南产木棉纤维主体成分含量相比:印尼木棉的纤维素、半纤维素含量略高,而木质素含量明显较低。木棉纤维在90℃下于质量分数为8%的氢氧化钠溶液中处理3h后,其中绝大多数半纤维素(84.2%)、小部分木质素(29.5%)被去除。当木质素或半纤维素与木质素一起被去除后,木棉纤维表面原纤网络结构显现出来。