全 文 ：第 18卷　第 3期 中　南　林　学　院　学　报 Vo1. 18　 No. 3
　 1998年 9月 JOURNAL OF CEN TRAL SOU TH FORESTRY UNIVERSITY Sep. 1998　

尾叶桉纸浆材化学成分等
在树干高度上的变异*
罗建举 1　杨建林 2　韦善华2　曹　琳 3
( 1林业部桉树研究开发中心 ,湛江 , 524022)　　
( 2广西国营东门林场 ,扶绥 , 532108)　　　　　
( 3北京林业大学森工学院木工系 ,北京 , 100083)
摘　要　分析了 5个试验地尾叶桉纸浆材的主要化学成分含量和 pH值在树干高度上的差异和变化趋势 .
结果表明 ,在 5个试验地中 ,尾叶桉材的化学成分含量及 pH值在树干高度上的变异情况大致相同 .在不同
的树干高度上 ,木材热水抽提物含量、纤维素含量和木素含量的差异达 1%显著性水平 ;质量分数为 1%
NaO H抽提物含量和戊聚糖含量的差异达 5%显著性水平 ;冷水抽提物含量和 pH值无统计上的显著性差
异 .由树基向上 ,冷水抽提物、热水抽提物和木素的含量呈渐低趋势 ;戊聚糖含量和木材 pH值呈渐高趋势 ;
1% NaO H抽提物含量树干中部较低 ,两端较高 ;纤维素含量树干中部稍高 ,两端稍低 .
关键词　尾叶桉 ; 树干高度 ;化学成分 ; 含量变异
中图法分类号　 S792. 39; S781. 41
木材的化学成分含量 ,是纸浆材的重要材性指标 .对制浆工艺、药品耗量和纸浆质量等
均有重要的影响 .在国外 , 50年代中期就开始了重要纸浆材种化学成分含量的变异研究 .其
中 Pashin et al. [1 ]对这方面的研究作了较全面的总结 ;在国内 ,陈茜文 [2 ]对湖南 40种木材的
化学成分进行了全面的对比分析 .其中包括 15种针叶材和 25种阔叶材 ;纪文兰 [3 ]分析了我
国主要纸浆材种不同品系、不同年龄化学成分的差异 .其中包括杨木、桦木、桉木、松木、杉木
和落叶松 ;徐有明等 [ 4]分析了火炬松不同种源木材中化学成分含量的变异 .在对湿地松木材
化学成分变异的研究中 ,徐有明等 [5 ]比较全面地分析了湿地松木材化学成分在树干轴向和
径向的变异 .认为湿地松木材化学成分含量在树干轴向和径向都存在显著的差异 .
桉树乃当今世界公认的重要纸浆工业用材 .有人认为 , 80年代造纸技术最重要的成就
之一 ,就是用桉树制造出了高精化学纸浆 .目前 ,全世界的桉木化学浆占化学浆总量的 1 /5.
随着林木定向培育程度的提高 ,桉树必将发展成为纸浆工业的主要专用林 .尾叶桉 Euca-
lyptus urophylla于本世纪 60～ 70年代引入我国 .因其生长速度快、干形好、木材密度适中
和纤维形态好等特性 ,现在已成为我国桉树纸浆林的首选优良树种 [6～ 9 ] .关于尾叶桉纸浆材
的化学成分 ,国内研究较少 .其在树干高度上的变异 ,更是未见报道 .本文将重点讨论尾叶桉
纸浆材主要化学成分含量及 pH值在树干高度上的变异 ,旨在为桉树纸浆材的合理利用提
国家“九五”科技攻关课题“桉树纸浆材树种良种选育与培育技术研究”的部分内容
收稿日期　 1998-04-20
第一作者　罗建举 ,男 , 41岁 ,博士生 ,副教授
DOI : 10. 14067 /j . cnki . 1673 -923x . 1998. 03. 012
表 1　各试验林地的施肥处理及林分生长情况†
试验林地 施肥处理 树龄/a 平均胸径/cm 优势树高/m
D1 Nil 9 14. 1 23. 3
D2 N100 9 14. 8 23. 8
D3 P50 9 15. 8 24. 5
D4 N100+ P50 9 15. 0 24. 3
D5 N100+ P50+ K50+ T 9 15. 7 26. 2
　† 　 Nil= 未施肥 ; N100= 100 k g /hm2氮肥 ; P50= 50 kg /hm2磷肥 ; K50= 500 kg /hm2钾肥 ; T= ( 30 kg镁+ 5 kg锰+ 5
kg铜+ 5 kg锌+ 1 k g硼+ 0. 2 kg钼 ) / /hm2.
表 2　各试验地样木基本情况
试验林地 样木号 胸径 /cm 树高 /m 枝下高 /m
D1
D1-1
D1-2
D1-3
15. 8
15. 2
15. 1
21. 8
20. 0
25. 6
10. 7
11. 8
12. 2
D2
D2-1
D2-2
D2-3
14. 9
14. 5
15. 0
23. 6
22. 0
22. 8
6. 9
12. 2
16. 5
D3
D3-1
D3-2
D3-3
15. 7
15. 6
14. 1
23. 1
21. 3
23. 8
16. 2
9. 4
12. 8
D4
D4-1
D4-2
D4-3
16. 6
15. 2
16. 5
23. 2
23. 0
23. 2
16. 7
16. 1
16. 8
D5
D5-1
D5-2
D5-3
13. 9
14. 3
14. 8
22. 2
21. 4
22. 6
15. 6
10. 4
12. 5
供参考 .
1　材料和方法
1. 1　试验林地与样木
研究用 15株尾叶桉样木于 1994年
6月采自广西国营东门林场渠多分场第
34林班的 5块试验林地 (分别记为 D1 ,
D2 , D3 , D4和 D5 ) .在每试验林地内 ,随
机取平均木 3株 .这 5块试验林地 ,均属
于中 -澳东门林场桉树示范林项目的第
19号试验区 .于 1985春机耕全垦整地 ,
实生苗造林 .株行距为 2. 5 m× 3. 0 m.
每块试验林地为 18株 , 14行 .造林后约
一个月 ,在每株幼树两侧约 25 cm处挖
坑 ,进行一次性施肥 .试验林地的施肥配
方及采伐样木时林分的生长状况如表 1
所示 .各试验林地样木的基本情况如表
2所示 .
1. 2　取样及试样处理
样木伐倒以后 ,在每株样木离地 0 m, 1. 3 m , 3. 3 m , 5. 3 m, 7. 3 m和 9. 3 m处 ,各取一
个厚度为 5 cm的圆盘 ,按顺序编为 1, 2, 3, 4, 5和 6号 .每个圆盘除抽取少量材料用于解剖
分析外 ,其余全部粉碎成木粉 .过筛 ,取通过 40目而留于 60目标准筛之上的部分 ,用作化学
分析 .
1. 3　测试方法
各项木材化学成分含量的测试 ,均严格按照国家标准 ( GB2677— 81)造纸工业产品试验
方法 [11 ]的规定进行 .其中纤维素含量的测定采用硝酸 -乙醇法 ,戊聚糖的测定采用二溴化
法 .木材 pH值的测定按照国家标准 ( GB6043— 85)木材 pH值测定方法 [ 12]的规定进行 .
2　测试结果
对 5块试验林地的尾叶桉纸浆材试样 ,分别进行了冷水抽提物含量、热水抽提物含量、
1% NaOH抽提物含量、纤维素含量、戊聚糖含量、木素含量和木材 pH值的测定 .经统计分
析 ,各项测试结果如表 3所示 .从表 3可以看出 ,在不同的树干高度上 ,尾叶桉纸浆材的各种
化学成分含量和 pH值都有一定的变化 .
76 中　南　林　学　院　学　报 第 18卷
表 3　各试验林地尾叶桉纸浆材化学成分含量 (质量分数 )及 p H值测试结果
化　学
成　分
圆盘
序号
试　　验　　林　　地
D1 D2 D3 D4 D5
平　均
冷水抽提物
/%
1
2
3
4
5
6
5. 24
3. 74
2. 72
2. 02
1. 35
0. 25
9. 27
8. 80
5. 49
4. 32
5. 75
3. 02
8. 18
4. 38
4. 35
7. 16
6. 93
4. 66
5. 96
6. 98
3. 54
5. 02
5. 56
5. 46
5. 89
4. 34
3. 38
5. 78
3. 83
5. 18
6. 91
5. 65
3. 90
4. 86
4. 68
3. 71
平均 /% 2. 55 6. 11 5. 94 5. 42 4. 73 4. 95
热水抽提物
/%
1
2
3
4
5
6
7. 82
3. 81
2. 72
2. 10
2. 35
0. 76
7. 34
7. 80
4. 71
6. 23
7. 27
3. 68
8. 00
4. 68
4. 26
5. 33
7. 65
5. 37
5. 36
6. 24
3. 65
7. 53
7. 14
3. 95
8. 74
7. 18
5. 02
7. 13
8. 75
4. 90
7. 45
6. 58
3. 98
5. 66
6. 63
3. 73
平均 /% 3. 19 6. 17 6. 38 5. 68 6. 95 5. 67
1%
NaO H抽提物
/%
1
2
3
4
5
6
19. 05
17. 08
14. 62
12. 39
14. 20
18. 27
17. 32
18. 86
19. 63
16. 43
17. 07
19. 33
19. 44
16. 07
16. 01
16. 63
18. 21
18. 63
19. 85
19. 42
19. 10
14. 69
15. 95
18. 65
20. 75
19. 52
16. 49
20. 60
15. 21
17. 53
19. 28
18. 17
17. 17
16. 15
16. 13
18. 48
平均 /% 15. 94 18. 11 17. 50 17. 94 18. 35 17. 57
纤维系
/%
1
2
3
4
5
6
44. 36
45. 00
45. 90
48. 80
47. 38
43. 84
40. 51
43. 70
46. 20
45. 56
48. 22
45. 69
39. 28
38. 92
44. 11
46. 51
43. 77
42. 22
41. 26
48. 24
50. 39
44. 37
47. 53
46. 55
40. 08
42. 77
47. 82
46. 33
45. 67
44. 45
41. 10
43. 73
46. 88
46. 31
46. 51
44. 55
平均 /% 45. 88 44. 98 42. 47 46. 39 44. 52 44. 86
戊聚糖
/%
1
2
3
4
5
6
11. 74
12. 72
11. 67
12. 13
18. 82
18. 22
14. 28
24. 15
17. 77
23. 50
15. 89
23. 92
13. 35
20. 59
19. 93
18. 29
12. 36
17. 91
12. 37
22. 33
23. 90
25. 51
23. 44
22. 82
21. 58
24. 05
25. 40
25. 11
20. 87
27. 99
14. 66
20. 77
19. 73
20. 91
18. 28
22. 17
平均 /% 14. 22 19. 92 17. 07 21. 73 24. 17 19. 42
木
素
/%
1
2
3
4
5
6
30. 63
26. 88
23. 44
24. 32
25. 16
24. 38
34. 81
26. 98
27. 74
28. 12
25. 58
26. 35
30. 98
26. 94
24. 35
25. 92
23. 62
25. 82
28. 21
30. 15
24. 78
29. 32
26. 06
23. 32
30. 43
28. 20
20. 10
25. 40
25. 31
26. 45
21. 01
27. 83
24. 08
26. 62
25. 15
25. 26
平均 /% 25. 80 28. 26 26. 34 26. 98 25. 35 26. 66
木材
pH值
1
2
3
4
5
6
3. 52
3. 45
3. 58
3. 66
3. 86
4. 23
3. 73
3. 83
3. 89
3. 69
3. 90
4. 05
3. 62
3. 82
3. 96
3. 89
4. 15
4. 28
3. 50
3. 86
3. 86
4. 14
4. 08
4. 62
3. 51
3. 90
4. 18
4. 08
4. 14
4. 14
3. 58
3. 77
3. 89
3. 89
4. 03
4. 26
平均 3. 72 3. 85 3. 95 4. 01 3. 99 3. 90
3　分析与讨论
3. 1　抽提物含量在树干高度上的变异
对尾叶桉纸浆材的冷水抽提物、热水抽提物和质量分数为 1% NaOH抽提物含量进行
77第 3期 罗建举等:尾叶桉纸浆材化学成分等在树干高度上的变异
测试 ,结果表明 (表 3) , 3种抽提物含量在树干的不同高度 ,都存在一定的差异 .经方差分析
检验 ,在树干的不同高度上 ,冷水抽提物含量的差异未达统计上的显著性水平 ;热水抽提物
含量的差异达 1%显著性水平 ; 1% NaOH抽提物含量的差异达 5%显著性水平 . 3种抽提物
含量随树干高度的变化趋势分别如图 1,图 2和图 3所示 .
1　冷水抽提物含量在树干高度上的变化　　　　　图 2　热水抽提物含量在树干高度上的变化　
3　 1% NaO H抽提物含量在树干高度上的变化
由图 1, 2, 3可知 ,由树基向上 , 5块试验地的 3
种抽提物的含量 ,都呈现减少的趋势 .但 1%
NaOH抽提物的含量 ,在树干高度达 5 m以后
又表现出增大的趋势 .
3. 2　细胞壁物质在树干高度上的变异
纤维素、半纤维素和木素 ,是构成木材细胞
壁的三要素 .但三者具有不同的化学结构和性
质 .在它们之间 ,以多种化学方式结合而构成木
材细胞壁 .纤维素是 β -D-葡萄糖基键合而成的
线型高聚物 ,是纸浆中的主要物质 .纤维素含量
的大小 ,对制浆得率和纸浆质量都具有决定性作用 .纤维素含量愈高 ,制浆得率愈高 ,纸浆质
量愈好 ;半纤维素是由多种糖基构成的支链型低聚物 .由于聚合度低 ,半纤维素在制浆过程
中很容易被水解而排除掉 ,故对制浆得率有很大的负影响 .在阔叶材中 ,半纤维素主要是聚 -
O-乙酰基 -4-O-甲基葡萄糖醛酸基木聚糖 ,此乃主链为 5碳环的低聚糖 .本研究中测试的戊
聚糖含量 ,包括了尾叶桉材中半纤维素的绝大部分 ;木素是由苯基丙烷单元键合而成 ,具有
复杂空间结构的高聚物 .在化学制浆和纸浆漂白过程中 ,都要尽量去除木素成分 .所以 ,木素
含量大小对制浆药剂耗量和纸浆得率都有直接的影响 .木材中木素含量愈高 ,药剂耗量愈
大 ,纸浆得率愈低 .
从表 3中可见 ,上述三种细胞壁物质的含量在树干高度上存在明显差异 .经方差分析检
验 ,在不同的树干高度上 ,纤维素含量的差异达 1%显著性水平 ;戊聚糖含量的差异达 5%显
著性水平 ;木素含量的差异达 1%显著性水平 .在 5块试验地中 ,尾叶桉纸浆木材纤维素、戊
聚糖和木素的含量 ,在树干高度上的变化趋势分别如图 4,图 5和图 6所示 .
从图 4, 5, 6可以看出 ,由树基向上 ,戊聚糖含量有渐增趋势 ;木素含量有渐减趋势 ;纤维
78 中　南　林　学　院　学　报 第 18卷
素含量在树干中部稍高 ,两端稍低 .
　　图 4　纤维素含量在树干高度上的变化　　　　　 图 5　戊聚糖含量在树干高度上的变化
图 7　木材 p H值在树干高度的上变化
图 6　木素含量在树干高度上的变化
3. 3　木材 pH值在树干高度上的变化
木材 pH值对化学制浆过程中的药剂耗量
及工艺参数有直接影响 .从本研究结果看 ,尾叶
桉材的 pH值在树干的不同高度上略有差异 .
其变化规律如图 7所示 .
从图 7可见 ,在 5块试验地中 ,尾叶桉材
pH值呈现由树基向上升高的趋势 .但经方差分
析检验 , p H值在树干高度上的差异未达到统计
上的显著性水平 .
4　结　论
a.尾叶桉纸浆材抽提物含量在树干高度上
存在一定的差异 .其中 ,热水抽提物含量达 1%
显著性水平 ; 1% NaOH抽提物含量达 5%显著
性水平 ;冷水抽提物含量未达统计上的显著性
水平 .
b.尾叶桉纸浆材抽提物含量在树干高度上
呈一定变化趋势 .由树基向上 ,冷水抽提物含量
和热水抽提物含量逐渐降低 ; 1% NaOH抽提物
含量在树干中部较低 ,两端较高 .
c.尾叶桉纸浆材中细胞壁物质含量在树干
高度上差异显著 .其中纤维素含量和木素含量达 1%显著性水平 ;戊聚糖含量达 5%显著性
水平 .
d.尾叶桉材中三种细胞壁物质含量在树干高度上呈一定变化趋势 .由树基向上木素含
量逐渐减少 ;戊聚糖含量逐渐增加 ;纤维素含量在树干中部稍高 ,两端稍低 .
79第 3期 罗建举等:尾叶桉纸浆材化学成分等在树干高度上的变异
e.尾叶桉材 pH值在树干高度上略有差异 .但未达统计上的显著性水平 .由树基向上 ,
呈现逐渐增高的趋势 .
参　考　文　献
1　 Pashin A J, et al. Tex tbook of Wood Technolog y. McGraw-Hi ll Book Com pan y, Fou rth edi tion, 1980
2　陈茜文 .湖南主要树种木材的化学成分分析 .中南林学院学报 , 1995, 15( 2): 190～ 194
3　纪文兰 .短周期工业材化学组成的研究 .林产工业 , 1997, 24( 1): 16～ 19
4　徐有明等 .火炬松种源木材化学成分的变异 .林产化学与工业 , 1997, 17( 1): 73～ 78
5　徐有明 ,丁玎 .湿地松纸浆材化学成分的变异 .林产化学与工业 . 1993, 13( 3) : 193～ 200
6　陈少雄 .尾叶桉造林密度研究 .桉树科技 , 1995( 2): 20～ 29
7　周　维 .试论尾叶桉的合理轮伐期 .桉树科技 , 1995( 2): 30～ 41
8　王国祥 ,莫启平 ,李琼初等 .尾叶桉引种及其改良的研究 .广西桉树论文集 , 1990: 66～ 78
9　杨春光 ,王乃锡 ,张富明等 .短轮伐期尾叶桉林分生长及其结构分析 .桉树科技 , 1995( 2): 42～ 46
10　轻工业部造纸研究所 . GB2677— 81.造纸工业产品试验方法 .北京:技术标准出版社 , 1982
11　吉林省林业科学研究所 . GB6043— 85.木材 pH值测定方法 .北京:技术标准出版社 , 1985
Variation of Chemical Component Contents and pH Value in
Eucalyptus urophylla Pulpwood along Tree Stem
Luo Jianju
1　 Yang Jianlin2　Wei Shanhua2　 Cao Lin3
( 1 China Eucalypt Research Center , Zhanjiang Guangdong , 524022)
( 2 Stationa l Dongmeng Fo rest Farm , Nanning Guangxi, 532108)
( 3 Beijing Fo restr y Univ ersity, Beijing , 10083)
ABSTRACT　 Varia tion of chemical component contents and pH value along t ree stem
w ere analy zed for Eucalyptus urophylla pulpw ood from 5 plo ts. Resul ts indicate that the
sampled trees f rom the 5 plots show ed a simi lar va riation tendency. At dif ferent heights a-
long t ree stem , the di fferences fo r ho t-w ater ex t ractiv es, cellulose and lignin contents ar-
rived at 1% signi ficance lev el; that for the content of 1% NaOH ex tractiv es arriv ed a t 5%
signi ficance lev el; content of cold-w ater ex t ractiv es and pH value show ed no significant di f-
ference in statistic sense. Going upw ards from bo ttom of t ree stem , contents of cold-wa ter
ex t ractiv es, ho t-w ater ex t ractiv es and lignin tended to decrease; pentosan and pH value
tended to increase; content of 1% NaOH ex tractives w as higher a round the middle o f t ree
stem , low er a t the tw o ends; and cellulose content , slight ly higher around the middle and
low er at the ends.
KEY WORDS　 Eucalyptus urophylla; s tem heigh t; chemical component; content va ria-
tion
(本文编辑:李均如 )
80 中　南　林　学　院　学　报 第 18卷