全 文 ：第 36卷 第 10期 东　北　林　业　大　学　学　报 Vol.36 No.10
2008年 10月 JOURNALOFNORTHEASTFORESTRYUNIVERSITY Oct.2008
不同种泡桐木纤维的形态学分析 1)
　　　　　　　　　　　　　黎　明　　　　 杨芳绒
(河南农业大学 ,郑州 , 450002)　　　　(北京林业大学)
　　摘　要　以 6种泡桐的 3年生枝条为试验材料 , 对其木纤维长度 、宽度 、壁厚 、腔径 、长宽比及壁腔比的显微镜
观测数据进行方差分析 、多重比较 ,结果表明:不同种泡桐木纤维之间差异显著 , 其中兰考泡桐木纤维最长 , 95— 02
与南方泡桐木纤维最宽 , 95— 02与毛 ×白 33木纤维壁最厚 , 毛泡桐木纤维腔径最小 ,兰考泡桐木纤维长宽比最
大 , 毛泡桐壁腔比最大。这些木纤维特征决定了它们不同的应用价值。
关键词　泡桐;木纤维;材性
分类号　S781.1MorphologicalAnalysisonWoodFiberofSixPaulowniaSpecies/LiMing(CollegeofForestryandHorticulture,HenanAgriculturalUniversity, Zhengzhou450002, P.R.China);YangFangrong(BeijingForestryUniversity)//JournalofNortheastForestryUniversity.-2008, 36(10).-26 ～ 27Thelength, width, walthickness, lumendiameter, theratiooflengthtowidth, andtheratioofwalltolumenofthebranchwoodfiberofsixpaulowniaspecieswereanalysed.Varianceanalysisandmultiplecomparisonshownotablevaria-tionsbetweenthewoodfibersofthesixpaulowniaspecies, namelyP.elongatewiththelongestwoodfiber, P.9502andP.australiswiththewidestwoodfiber, P.9502 andPaulowniatomentosa×P.fortunei33 withthelargestwalthick-ness, P.tomentosawiththelowestlumendiameter, P.elongatehasthehighestratiooflengthtowidth, andP.tomentosawiththehighestratioofwalltolumen.Theirapplicationsdependupontheirdiferentcharacteristicsofwoodfibers.Keywords　Paulownia;Woodfibers;Woodproperties
　　泡桐(Paulownia)为玄参科泡桐属落叶乔木 , 是我国重要
的速生用材及绿化树种。泡桐材保温隔热绝缘性能优良 , 共
振性非常好 , 辐射阻尼高 ,内磨擦小 ,是优良的弦乐器用材 , 可
与著名的乐器用材鱼鳞云杉齐名 [ 1] 。泡桐材的木纤维量高
达 50%以上 , 是刨花板 、纤维板 、造纸等的优良原料用
材 [ 2-5] 。此前虽有人对泡桐木材纤维作过研究 , 但对不同泡
桐木纤维的系统研究还未见报道。本研究从分布于我国的 9
种 4变种 4类型的泡桐品种中选取 6种进行观测 , 主要观测
标志为泡桐木纤维的长度 、宽度 、壁厚 、腔厚 、长宽比及壁腔
比 , 在此基础作上进一步的定量分析 , 为木材加工工艺 、木材
利用技术提供一些解剖学依据。
1　材料与方法
试验材料为 2007年 3— 4月采自于河南农业大学第三家
属区的多年生毛泡桐(P.tomentosa)、白花泡桐(P.fortunei)、
南方泡桐(P.australis)、兰考泡桐(P.elongata)、95— 02(P.
9502)及毛 ×白 33(P.tomentosa×P.fortunei)泡桐的 3年生
枝条。
纤维离析参见 jxkj.imau.edu.cn/jpkc/zwx/xj1/sy21.thm
的试验方法。把木材切成长约 1cm,火柴棒粗细的小条 , 放入
小玻璃管中 , 加离析液(10%硝酸和 10%铬酸等量混合液)至
浸没材料为宜。在恒温箱中 50 ～ 60℃下离析一周后, 用 30% ～
50%酒精脱水 12h, 1%番红酒精溶液染色 6h。在光学显微
镜下用显微测量法(10×10)测量木纤维的长度 、宽度 、壁厚 、
腔径 , 以 30个样本为单位计算平均数 , 记录泡桐的长宽比 、壁
腔比(壁腔比等于 2壁厚除以腔径)。
1)河南省杰出人才创新基金(321001700),河南省高校杰出科研
人才工程基金项目(2002KYC-003)。
第一作者简介:黎明 ,女 , 1951年 1月生 ,河南农业大学林学园艺
学院 ,副教授。
责任作者:杨芳绒。
收稿日期:2008年 7月 9日。
责任编辑:张　玉。
　　数据处理用 SPSS11.0软件 , 方法为单因素分组方差分
析 ,计算的数学公式为:
　　SST=∑ai=1∑
m
j=1X2ij-(∑
a
i=1∑
m
j=1Xij)2/am=
m(∑ai=1S2i+∑
a
i=1 X2i)-(∑
a
i=1∑
m
j=1Xij)2/am, (1)
　　SSA= 1m∑
a
i=1T2i-(∑
a
i=1∑
m
j=1Xij)2/am=
1m∑
a
i=1(∑
m
j=1Xij)2 -(∑
a
i=1∑
m
j=1Xij)2 /am, (2)
　　　　　　　SSe=SST-SSA, (3)
　　　　　　　MST=SST/dfT, (4)　　　　　　　MSA=SSA/dfA, (5)
　　　　　　　MSe=SSe/dfe, (6)
　　　　　　　FA=MSA/MSe。 (7)
所采用的多重比较最小显著差数 , 计算公式为:
　　　　　LSDa=ta(dfe) 2MSe/m。 (8)
2　结果与分析
2.1　不同种泡桐木纤维长度比较
每种泡桐木纤维长度显微观测与计算值列入表 1。由表
1看出:6种泡桐木纤维长度介于 400 ～ 900μm, 兰考泡桐的
木纤维最长 , 平均 883.49μm。不同种泡桐纤维长度差异较
大。
表 1　不同种泡桐木纤维长度
泡桐种 观测数 总长 /μm 平均 /μm 方差
兰考泡桐 30 26 504.80 883.49 223 258.20
白花泡桐 30 18 678.80 622.63 10 860.55
南方泡桐 30 18 704.00 623.47 9 485.50
毛泡桐 30 14 904.40 496.81 11 895.54
95— 02 30 19 082.00 636.07 7 551.86
毛 ×白 33 30 21 070.00 702.33 3 758.92
　　采用 SPSS11.0软件 , 对表 1数据进行计算机处理 , 计算
公式为(1)～(7)式 。由方差分析 F=11.02>3.13可知 , 不
同种泡桐纤维长度差异极显著 ,对 6种泡桐木纤维长度进行
多重比较 , 由(8)式计算出最小显著差数 , LSD(0.01)=140.26
μm,兰考泡桐平均木纤维长度与其它 5种泡桐平均纤维长度
之差均大于 140.26μm,故以 99%的可靠性认为兰考泡桐纤
维长度这一标志均大于其它 5个种。
2.2　不同种泡桐木纤维宽度及长宽比的比较
每种泡桐木纤维宽度显微观测宽度与长宽比见表 2, 可
直观看出:6种泡桐木纤维宽度介于 24 ～ 28μm, 以泡桐 95—
02宽度最大 , 平均为 27.91μm。而 6种泡桐木纤维长宽比介
于 20 ～ 35, 以兰考泡桐的长宽比最大 ,毛泡桐的长宽比最小。
表 2　不同种泡桐木纤维宽度及长宽比
泡桐种 观测数 木纤维宽总宽 /μm 平均 /μm 方差 长宽比
兰考泡桐 30 775.60 25.85 22.54 34.17
白花泡桐 30 771.40 25.71 21.69 24.21
南方泡桐 30 816.20 27.21 16.58 22.92
毛泡桐 30 723.80 24.13 15.50 20.59
95— 02 30 837.20 27.91 3.37 22.79
毛×白 33 30 806.40 26.88 1.95 26.13
　　采用 SPSS11.0软件 ,对表 2数据进行计算机处理 ,计算
公式为(1)～(7)式。由方差分析 F=3.97 >2.27可知 , 不同
种泡桐纤维宽度差异显著 , 对 6种泡桐木纤宽度进行多重比
较 , 由(8)式计算出最小显著差数, LSD(0.05)=1.87μm, 95— 02
与南方泡桐木纤维宽度平均值小于 1.87 μm, 其它两种比较
均大于此值。由此可知 95— 02、南方泡桐木纤维最宽。 另由
表 2可看出 , 长宽比最大的是兰考泡桐 , 为 34.17;毛泡桐最
小 , 为 20.59。
2.3　不同种泡桐木纤维腔径比较
每种泡桐木纤维腔径显微观测列入表 3, 由表 3可直观
看出 , 6种泡桐木纤维腔径介于 18.71 ～ 22.31 μm之间 , 以
95— 02的木纤维腔径最大 ,平均为 22.31 μm, 毛泡桐的木纤
维腔径最小 , 平均 18.71μm,可见不同种泡桐腔径差异较大。
表 3　不同种泡桐木纤维腔径
泡桐种 观测数 总和 /μm 平均 /μm 方差
兰考泡桐 30 644.00 21.47 21.83
白花泡桐 30 631.40 21.05 22.84
南方泡桐 30 656.60 21.89 17.40
毛泡桐 30 561.40 18.71 16.10
95— 02 30 669.20 22.31 3.37
毛×白 33 30 638.40 21.28 1.95
　　采用 SPSS11.0软件 ,对表 3数据进行计算机处理 ,计算
公式为(1)～(7)式 。由方差分析 F=3.54>2.27可知 , 6种
泡桐纤维腔径差异显著 , 对 6种泡桐木纤维宽度进行多重比
较 , 由(8)式计算出 LSD(0.05)=1.89μm, 毛泡桐与其余 5种
泡桐之差均大于 1.89μm,其它比较均小于此值。可以 95%
可靠性认为除毛泡桐木纤维腔径较小外 ,其余 5种均较大。
2.4　不同种泡桐的木纤维壁厚与壁腔比的比较
每种泡桐木纤维壁厚显微观测值与壁腔比的计算列入表
4,由表 4可看出 , 毛 ×白 33和 95— 02的壁最厚为 2.80μm;
毛泡桐的壁腔最大 , 为 0.29;兰考泡桐的壁腔最大 , 为 0.20。
6种木纤维细胞壁的厚度介于 2.30 ～ 2.70 μm, 壁腔比介于
0.20 ～ 0.29, 都远远小于 1.0。
表 4　不同种泡桐木纤维壁厚及壁腔比
泡桐种 观测数 纤维壁厚总厚 /μm 平均 /μm 方差 壁腔比
兰考泡桐 30 65.80 2.19 0.12 0.20
白花泡桐 30 70.00 2.33 0.11 0.22
南方泡桐 30 79.80 2.66 0.04 0.24
毛泡桐 30 81.20 2.71 0.03 0.29
95— 02 30 84.00 2.80 4.59E-31 0.25
毛 ×白 33 30 84.00 2.80 4.59E-31 0.26
　　采用 SPSS11.0软件 , 对表 4数据进行计算机处理 , 计算
公式为(1)～ (7)式。由方差分析 F=9.44>2.27可知 , 6种
泡桐纤维壁厚差异显著 ,对 6种泡桐木纤维壁厚进行多重比
较 ,由(8)式计算出 LSD(0.05)=0.12μm, 95— 02和毛 ×白
33与其它 4种之差均大于 0.12μm, 其它对比均小于此值。
故以 95%可靠性认为 95— 02与毛 ×白 33木纤维壁厚值在 6
种中最大。
3　结果与讨论
泡桐种间木纤维的长度与宽度有差异。以 99%可靠性
认为 6种泡桐中兰考泡桐木纤维最长以及木纤维长宽比最
大;以 95%可靠性认为 6种泡桐中 95— 02泡桐与南方泡桐木
纤维最宽。木纤维长 、长宽比大适宜作造纸和器乐板材原
料 [ 4] 。因此 ,兰考泡桐表现较优。
泡桐种间木纤维的壁厚与腔径比有差异 。 6种泡桐木纤
维细胞壁厚度在 2.0 ～ 2.7μm之间 , 腔径比在 0.20 ～ 0.26
间 ,具有薄壁 、腔大的特性 , 而具有良好的染色效果 ,适宜作造
纸和纤维原料 [ 4 , 6] 。
泡桐不同部位木纤维结构有差异。本实验取材于多年生
植株的幼枝 ,测得的木纤维长度 、宽度 、壁厚 、腔径 、长宽比 、壁
腔比均小于成熟材 、近熟材的指标值。这可能是由于本实验
所用幼枝的木纤维发育尚不十分成熟所致 [ 8] 。
不同立地条件下泡桐木纤维结构有差异。实验中所测得
的木纤维中最长的是兰考泡桐 , 其平均纤维长度大于毛泡桐 ,
这与蒋建平的研究相同 , 而各种泡桐纤维长度测试结果却有
差异 [ 9] 。这可能与取材泡桐的立地条件有关 , 其内在机理有
待于进一步研究。
参　考　文　献
[ 1] 　王桂岩 ,王彦 ,李善文 ,等.13种木材物理力学性质的研究 [ J] .
山东林业科技 , 2001(2):1-11.
[ 2] 　王秋玉 ,曲丽娜 ,贾洪柏.白桦天然种群木材纤维形状、微纤丝角和
基本密度的变异 [ J].东北林业大学学报, 2007, 35(2):1-3.
[ 3] 　柴修武 ,熊耀国.泡桐木材性质与利用的研究 [ J] .木材工业 ,
1993, 7(3):22-27.
[ 4] 　成俊卿.泡桐属木材的性质和用途的研究 [ J].林业科学 , 1983,
19(1):57-63.
[ 5] 　东北林学院.胶合板制造学 [ M] .北京:中国林业出版社 , 1982:
86-105.
[ 6] 　覃先锋.木材加工制造工艺技术标准实用手册 [ M] .银川:宁夏
大地音像出版社 , 2003:45-67.
[ 7] 　谢国恩 ,柴修武 ,曹葆卓 ,等.数种无性系泡桐幼龄材材性的比
较研究 [ M] .北京:中国林业出版社, 1987:46-49.
[ 8] 　KoubaaA, HernandezRE, MBeaudoin, etal.Interclonalintra-
clonal, andwithin-treevariationinfiberlengthofpoplarhybrid
clonss[ J] .WoodFiberSci, 1998, 30(1):40-47.
[ 9] 　蒋建平.泡桐栽培学 [ M] .北京:中国林业出版社 , 1990:134-
149.
27第 10期　　　　　　　　　　　　　黎　明等:不同种泡桐木纤维的形态学分析