樹洞周邊愈傷木與正常木的材性比較及樹杈形態(tài)結(jié)構(gòu)與力學(xué)強(qiáng)度的研究.pdf

1、樹木樹洞和樹枝杈是存在于樹木上最常見的形態(tài),也是樹木比較脆弱的部位。了解樹洞周邊愈傷木的材質(zhì)性質(zhì),比較其與樹洞周邊正常木的材性,這也有利于樹木的危險(xiǎn)性評(píng)估以及改進(jìn)現(xiàn)有的樹洞處理方式,減少樹木保護(hù)中的二次傷害;建立樹木樹枝杈的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與斷裂之間的關(guān)系,這將有助于識(shí)別樹木因結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的薄弱而存在的斷裂傾向,同時(shí)結(jié)合日常發(fā)生的惡劣天氣的影響,在樹木每年的生長過程中需反復(fù)的進(jìn)行危險(xiǎn)性評(píng)估。為園林樹木保護(hù)提供比較可靠的理論依據(jù),加強(qiáng)園林樹木的管理以

2、及為園林樹木的選擇提供有力的幫助。本文以此為研究目的,通過對(duì)樹洞周邊愈傷木其附近正常木的比較研究和樹木樹枝杈的相關(guān)方面的研究,得到相關(guān)方面的理論知識(shí),這些理論知識(shí)可以作為園林等相關(guān)部門對(duì)樹木的育種、擇種和樹木樹洞的處理問題上提供相對(duì)可靠的依據(jù)。
　　本文主要內(nèi)容分為兩部分,第一部分是以黃山松、雪松、懸鈴木和楊樹樹洞周邊的愈傷木及其附近的正常木為研究對(duì)象,采用X射線法測(cè)定了結(jié)晶度,同時(shí)測(cè)定分析其主要化學(xué)成分(纖維素和木質(zhì)素含量)、物

3、理力學(xué)性質(zhì)(基本密度、順紋抗壓強(qiáng)度)及部分解剖性質(zhì)的差異,分析其主要化學(xué)成分(纖維素和木質(zhì)素含量)、物理力學(xué)性質(zhì)(基本密度、順紋抗壓強(qiáng)度)及部分解剖性質(zhì)的差異,研究了順紋抗壓強(qiáng)度與主要化學(xué)成分、基本密度和結(jié)晶度之間的相關(guān)性;另一部分是用自己設(shè)計(jì)拉載方式測(cè)定樹枝枝杈的抗劈裂的力學(xué)強(qiáng)度,來探測(cè)樹枝枝杈的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度強(qiáng)度與著枝角度、內(nèi)夾皮長度和枝條與樹干直徑比(后面稱枝干直徑比)之間的關(guān)系。主要研究結(jié)果如下:
　　1、樹洞周邊愈傷木與其附近

4、的正常木的組織比量之間存在差異,黃山松、雪松、懸鈴木和楊樹的管胞/纖維比量愈傷木比正常木分別高2.3％、1.7%、2.1%和1.6%,其他組織比量的變化規(guī)律不十分明顯;在0.05水平上經(jīng)T-檢驗(yàn)差異時(shí),除雪松的軸向薄壁組織比量和懸鈴木的木射線比量外,其余均顯著。
　　2、樹洞周邊愈傷木與其附近的正常木的管胞/纖維長度變化規(guī)律均是愈傷木的管胞/纖維長度小于正常木的管胞/纖維長度,黃山松、雪松、懸鈴木和楊樹分別下降269.24μm、1

5、440.45μm、220.80μm和136.06μm;在0.05水平上經(jīng)T-檢驗(yàn)差異均顯著。
　　3、樹洞周邊愈傷木與其附近的正常木的管胞/纖維直徑之間存在差異,黃山松、雪松、懸鈴木和楊樹的管胞/纖維直徑愈傷木比正常木分別高2.15μm、2.26μm、3.13μm和2.95μm;在0.05水平上經(jīng)T-檢驗(yàn)差異均顯著。
　　4、樹洞周邊愈傷木與其附近的正常木的雙壁厚的變化規(guī)律都是:不論是早材還是晚材,愈傷木的雙壁厚大于正常木的

6、雙壁厚,其增大幅度至少1μm;在0.05水平上經(jīng)T-檢驗(yàn)差異均顯著。
　　5、樹洞周邊愈傷木與其附近的正常木的腔徑的變化規(guī)律都是:不論是早材還是晚材,愈傷木的腔徑大于正常木的腔徑;在0.05水平上經(jīng)T-檢驗(yàn)差異均顯著。
　　6、各樹種在相同含水率下,樹洞周邊愈傷木的基本密度均比正常木的基本密度大,變化規(guī)律一致;在0.05水平上經(jīng)T-檢驗(yàn)差異均顯著。
　　7、樹洞周邊愈傷木的纖維結(jié)晶度與其附近正常木的纖維結(jié)晶度相比較可知

7、,黃山松、雪松、懸鈴木和楊樹的愈傷木纖維結(jié)晶度均比正常木的大,分別大2.69%、6.15%、1.09%和1.53%;在0.05水平上經(jīng)T-檢驗(yàn)差異均顯著。
　　8、樹洞周邊愈傷木與其附近的正常木主要化學(xué)成分的變化規(guī)律是:愈傷木的木質(zhì)素含量大于正常木木質(zhì)素含量、愈傷木的纖維素含量大于正常木的纖維素含量、愈傷木的半纖維素含量小于正常木的半纖維素含量;在0.05水平上經(jīng)T-檢驗(yàn)差異均顯著。
　　9、樹洞周邊愈傷木與其附近的正常木順

8、紋抗壓強(qiáng)度的變化規(guī)律均是:愈傷木的順紋抗壓強(qiáng)度大于正常木的順紋抗壓強(qiáng)度;在0.05水平上經(jīng)T-檢驗(yàn)差異均顯著。
　　10、通過分析黃山松、雪松、懸鈴木和楊樹樹洞周邊愈傷木及其附近正常木的順紋抗壓強(qiáng)度與其主要化學(xué)成分(木質(zhì)素和纖維素)、纖維結(jié)晶度和基本密度的相關(guān)性關(guān)系可知,其之間的關(guān)系均為線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)R2均在0.9以上。由此可見,其樹洞周邊愈傷木的順紋抗壓強(qiáng)度大于正常木的順紋抗壓強(qiáng)度。說明愈傷木的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的增強(qiáng)機(jī)制是由愈傷木的

9、構(gòu)造貢獻(xiàn)的。
　　11、構(gòu)樹樹枝杈的破壞模式均為“平面”型破壞模式,其破壞面的軸線與樹干紋理方向基本平行,樹枝破壞后能完全剝離樹干,破壞面相對(duì)比較光滑平整。
　　12、根據(jù)構(gòu)樹樹枝杈斷裂實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析可知,樹枝杈的強(qiáng)度與以下六種樹杈形態(tài)因子關(guān)系明顯,分別是內(nèi)夾皮直徑與樹杈寬的比值、樹枝直徑與樹杈寬的比值、樹干直徑與樹杈寬的比值、枝干直徑比值、內(nèi)夾皮直徑和著枝角度。
　　13、根據(jù)樹枝杈強(qiáng)度與以上六種形態(tài)因子之間的相關(guān)性