全 文 ：第 33卷 第 6期 东　北　林　业　大　学　学　报 Vo .l 33 No. 6
2005年 11月 JOURNAL OF NORTHEAST FORESTRY UN IVERSITY Nov. 2005
贡嘎山地区黄背栎光合作用日变化及光合响应 1)
朱 万 泽
(中国科学院成都山地灾害与环境研究所 ,成都 , 610041)
　　摘　要　使用 L i - 6400便携式光合作用测定系统 , 研究了自然条件下黄背栎光合作用日进程及光合响应。
结果表明:(1)晴天叶片净光合速率日变化为比较平缓的单峰曲线 ,无光合 “午休”现象 , 峰值出现在 14∶00左右 ,
为 7. 15μmo l m - 2 s- 1 ,净光合速率日变化趋势与光合有效辐射和叶片气孔导度的变化一致 , 与大气 CO2体积分数和叶片的胞间 CO2体积分数的日进程相反;(2)随着 CO 2体积分数的增加 ,叶片对光合有效辐射的利用效率增加 , 光饱和点 、弱光下光量子利用效率和最大净光合速率均增加 ,而光补偿点和暗呼吸速率降低 ,较高的 CO2体积分数可增强植物对强光的适应性 ,抑制暗呼吸作用。 3种 CO2体积分数下测得的黄背栎光饱和点为 1 486 ～ 1
725μm ol m - 2 s-1 ,光补偿点为 46 ～ 76μm ol m - 2 s-1 ,表观量子效率为 0. 025 41 ～ 0. 029 69;(3)随着光合有
效辐射的增加 , 光合速率在一定范围内随 CO 2体积分数的增加而增加 , 气孔导度随 CO2体积分数的增加而降低。
CO 2饱和点为 1 000 ～ 1 200μmo l mo l- 1 ,羧化效率为 0. 014 9 ～ 0. 042 0。关键词　光合日进程;光响应;CO2响应;黄背栎分类号　S792. 189. 02
Photosyn thetic D iurnal Var ia tion s and Photosyn the tic R esponse s of Quercus pannosa in GonggaM ounta in s /Zhu
W anze( Institute of M ountain H arza rd and Environmen t, CAS, Chengdu 610041, P. R. China) / /Journa l o f No rtheast
Fo restry Unive rsity. -2005, 33(6). - 14 ～ 16, 46
D iu rna l varia tion o f photosynthe sis and photosynthe tic re sponse ofQuercus pannosa w ere studied using the L i - 6400
portab le pho to syn thesis system. Resu lts show ed that the diurnal variation o f ne t pho to syn thetic ra te (Pn) in the sunshine is
a sm oo th one - peak curve and has no m idday depression. The peak va lue appears a t 14∶00 w ith 7. 15μm o l m -2 s- 1.
The diurnal varia tion of ne t pho to syn thetic ra te (Pn) is in ag reem en tw ith tha t o f pho to syn thetic ac tive radia tion (R PA) and
stoma tal conduc tance, but opposite w ith the airCO 2 concentra tion and the interce llular CO2 concentration(C i). W ith in-
c reasing CO2 concentration, the use e fficiency ie s o f leaves to pho tosynthe tic active radia tion increase g radua lly, and the
light sa tu ra te point(PLS), apparen t quantum utiliza tion efficiency (α) and m ax imum net pho to syn thetic ra te(Pm ax) a lso
inc rease, but the ligh t compensate po in t(PLC) and the dark re sp ira tion ra te (R d) dec rease. The inc reasing o f CO2 con-
centration can ex tend the adaptability of plan ts to strong rad ia tion and restra in the dark respiration. The PLS o fQ. pannosa
unde r differen t CO2 concentrations change s be tw een 1 486 and 1 725 μm o l mo l- 1 , and PLS between 46 and 76 μm o l
mo l- 1 , αbe tw een 0. 025 41 and 0. 029 69. When pho tosynthe tic active rad ia tions increase, theP
n
o f leaves inc reases w ith
inc reasing CO
2
concentrations to a certa in extent, bu t the stom ata l conductance decrea ses. The CO
2
sa turate point range s
from 1 000μm o l m o l- 1 to 1 200 μm o l m ol-1 , and the carboxy la tion e fficiency from 0. 014 9 to 0. 042.
K ey words　Diurnal varia tion o f photosynthe sis;L ight response curve;CO2 response curve;Quercus pannosa
　　由栎属 (Quercus)硬叶的高山栎类植物组成的硬叶常绿
阔叶林是中国植被一个很特殊的类型 [ 1 , 2] , 广泛分布于横断
山区 , 是横断山区森林生态系统的主要组成成分之一。从现
代地理分布上看 , 横断山区既是高山栎类植物的分布中心 , 也
是高山栎的分化中心之一 [ 3] 。贡嘎山位于横断山系的东北
缘 , 地处青藏高原和四川盆地的过渡地带。贡嘎山地区的硬
叶栎林分布广 , 种类丰富 , 有 8种高山栎类植物 ,其中以黄背
栎林(Q. pannosa)最为丰富 ,主要分布于山地西侧峡谷 3 000
～ 3 900 m的半阳坡与半阴坡 [ 4] 。高山栎适应性广 ,尤其适应
干旱 、寒冷和紫外辐射 ,能适应高海拔地区的高寒或低海拔河
谷季节性干热气候 , 在横断山地区脆弱生态系统稳定性的维
持和受损生态系统的恢复重建中起着重要的作用。
　　世界植被中的硬叶常绿阔叶林是夏干冬雨地中海气候类
型的地带性植被 [ 5] 。近年来 , 国外许多学者对地中海气候类
型高山栎的光合作用特征及影响因素 [ 6] 、叶绿素荧光散发 [ 7] 、
光合能力与碳摄取 [ 8]等进行了广泛而深入的研究。我国横
断山硬叶高山栎林的研究 , 大多是从化石 、形态结构以及生态
调查等方面研究栎属植物的分类 、起源 、进化以及与环境的关
系 [ 9～ 13] , 在高山栎生理生态研究方面还十分薄弱。文中采用
1)中国科学院成都山地灾害与环境研究所种子基金项目。
作者简介:朱万泽 ,男 , 1965年 6月生 ,中国科学院成都山地灾害
与环境研究所 ,副研究员。
收稿日期:2004年 11月 9日。
责任编辑:李金荣。
短时间响应的方法 [ 14] , 测定了自然条件下黄背栎光合作用和
相关生理生态因子的日变化 , 探讨了黄背栎对 CO 2体积分数
和光合有效辐射变化的响应 , 旨在认识和了解黄背栎的光合
生理适应性及对 CO2体积分数升高的生理生态响应。
1　材料与方法
1. 1　供试材料
试验于 2004年 8月在贡嘎山地区雅家埂林区进行。 试
验地位于康定县雅家埂西北坡(N29°56′6″, E101°58′23″), 海
拔 3 300 m ,气候属温带和暖温带季风气候 , 年均温 (康定 , 海
拔 2 616 m ,下同)7. 1 ℃, ≥10℃积温 1 545 ℃,年日照 1 712
h,年降水量 803. 8 mm。土壤为沙板岩、页岩等的坡积物形成的
棕色森林土。试验地黄背栎平均树高 2. 93m ,郁闭度 0. 66, 树龄
15 a,密度 640丛 /hm2 ,主要伴生树种有川西云杉(Picea balfouri-
ana)、高山柳(Sa lix spp. )、杜鹃(Rhododendron cosm etum)等。
1. 2　研究方法
光合作用测定采用美国产 Li - 6400便携式光合测定系
统。光合作用的日变化测定选择晴朗无云天气 , 从 08∶00至
18∶00,每隔 2 h测定光合速率 , 每处理重复 3 ～ 5次。试验选
定 3株与林分平均木大小相近 、生长良好且无病虫害的林木
作为样本 , 测定时采用树冠中上部外围不同方位的叶片。 使
用 L i -6400 - 01液化 CO2钢瓶提供不同的 CO2体积分数 , L i
- 6400 - 02B红蓝光光源提供不同的光合有效辐射强度 , 测
定不同 CO 2体积分数条件下净光合速率 (Pn)随光合有效辐
DOI牶牨牥牣牨牫牱牭牴牤j牣cnki牣dlxb牣牪牥牥牭牣牥牰牣牥牥牭
射(RPA)的变化曲线 , 以及不同光合有效辐射条件下的 Pn随
CO2体积分数的变化曲线 , 每一条件组合的测定均在树冠不同方位进行 , 每处理重复 3 ～ 5次。
1. 3　数据统计分析
对光响应曲线进行数学模拟。 叶片 P
n
与 R
PA
之间的关
系用最小二乘法 , 采用下述经验方程进行拟合 [ 15]:P
n
=P
m ax(1 -C0 e( -αRPA /Pm ax))。式中:Pm ax为最大净光合速率;α为弱光下光量子利用效率(即表观量子效率);C
0
为一度量弱光条件
下净光合速率趋近于零的指标。通过适合性检验 , 若方程拟
合效果良好 , 则可用下式计算光补偿点 (P
LC
):P
LC
=P
m ax
ln
(C0) /α。假定 Pn 达到 Pm ax的 99%时的 RPA为光饱和点(PLS), 则:PLS =Pm ax ln(100C 0) /α。
CO2响应曲线亦采用相似模型进行模拟 , Pn =Pm ax(1 -
C0 e
(-αC i /Pm ax)),式中:α为较低 CO2体积分数下叶片的羧化效
率。采用与光补偿点和光饱和点相似的计算方法 , 估算叶片
CO2补偿点和 CO2饱和点。
2　结果与分析
2. 1　自然条件下黄背栎光合作用日变化
在叶片发育成熟并处于生长旺季的 8月上旬 , 选择晴天
测定不同海拔试验点黄背栎光合作用的日变化(见图 1和图
2)。由图 1和图 2可以看出 , 黄背栎 Pn的日变化呈单峰曲
线 , 光合日进程较为平稳 ,无光合 “午睡”现象发生 , 叶片净光
合速率日变化趋势与光合有效辐射和叶片气孔导度的变化一
致 , 与大气 CO 2体积分数和叶片的胞间 CO 2体积分数的日进
程相反。一天中 08∶00 ～ 12∶00, 随着气温 、光合有效辐射的
增加 , 气孔开放 ,净光合速率增高 , 从 08∶00的 3. 31 μm o l
m - 2 s- 1上升到 14∶00左右全天的峰值 7. 15μm ol m - 2
s- 1;此后随着光合有效辐射 、气温和气孔导度的下降 ,净光合
速率也持续下降。从图 2还可以看出 , 黄背栎的气孔导度在
14∶00左右达到全天的最高值 ,为 0. 093 9 mo l m - 2 s- 1 , 几
乎与净光合速率峰值同步 , 胞间 CO2体积分数在此时最低 ,
约为 0. 024 5%。
图 1　黄背栎净光合速率和光合有效辐射日变化
许多研究表明 , 高海拔植物光合作用日变化无明显的光
合 “午睡”现象 [ 16] 。云南高原的水稻光合作用日进程为单峰
曲线 [ 17];青海高原海北高寒草甸地区的垂穗披碱草 (E lym us
nutans)和麻花艽(Gentiana stram inea)的光合速率日变化均平
稳 , 无明显的中午降低 [ 18] 。分析其可能原因是 , 在高海拔地
区 , 植物生长期正处于雨 、热协调适中的时期 ,在自然条件下 ,
高原植物的光合作用日变化不容易出现中午降低现象。无光
合 “午休”现象被认为是高原植物增加光合作用及提高生物
学产量的重要途径 [ 16] 。
2. 2　不同 CO2体积分数下光合作用的光响应
有研究表明 [ 19] , 为减少外部环境因子的影响 , 光合作用
的光响应曲线和 CO 2响应曲线测定宜选择在 06∶30 ～ 8∶30进
行。本实验在 8月上旬每天中的 08∶00 ～ 10∶00进行测定。
不同 CO 2体积分数下叶片净光合速率随光合有效辐射的变
化情况见图 3。
图 2　黄背栎叶片气孔导度和胞间 CO2 体积分数的日变化
图 3　不同 CO 2体积分数下光合作用的光响应曲线
由图 3可知:黄背栎叶片对光合有效辐射的利用效率随
CO2体积分数的增加而增加。图中显示 , 在当前 CO2体积分
数(350μm o l m ol-1)下 , 光响应曲线的变化趋势相对较为平
缓 , 这可能是对目前 CO2体积分数长期适应的结果。随着
CO
2
体积分数的升高 , 在弱光条件(0 ～ 300μm o l m - 2 s- 1)
下 ,光响应曲线的斜率随光合有效辐射增加而增加 ,即表观量
子效率增大 , 这与一些学者提出的目前 CO 2体积分数无法饱
和植物体内 Rub isco的假设相一致 [ 20] 。但由于植物本身的酶
数量有限 , 光合速率不会随着 CO 2体积分数的无限增加而增加。
根据不同 CO 2体积分数下光合作用的光响应曲线进行数学模拟 , 可获得光补偿点(PLC )、光饱和点 (PLS)和表观量
子效率(α),结果见表 1。 PLC、PLS和 α是指示植物光响应的重要指标 , 光饱和最大净光合速率 (Pmax)则反映了叶片的光
合能力。从表 1可知 , 随着 CO2体积分数的增加 , PLS、α和
P
m ax
均增加 , 而 P
LC
和暗呼吸速率 (R
d
)降低 , 黄背栎在当前
CO2体积分数(0. 035%)下 , 其光饱和点较高 , 达 1 486 μm o l m - 2 s- 1 ,表明黄背栎由于长期生长在高海拔地区的强紫
外辐射条件下 , 因而对强光有较好的适应能力;当 CO2体积分数升高后 ,叶片光饱和光合速率有不同程度的提高 ,同时光
饱和点升高 , 说明较高的 CO2体积分数可增强植物对强光的
适应性;随着 CO2体积分数的增加 ,叶片暗呼吸速率下降 , 表明 CO 2体积分数的升高抑制了暗呼吸。
2. 3　不同光合有效辐射下光合作用的 CO2响应由图 4可以看出 , 光合有效辐射在 500 ～ 1 500 μmo l
m - 2 s- 1范围内 , 随着光合有效辐射的增加 , 光合速率在一
定范围内随 CO2 体积分数的增加而增加 , 达到 CO 2饱和点
后 , 又随 CO2体积分数的加大而下降 , 当光合有效辐射为
2 000μm o l m -2 s- 1时 , 光合速率有较大幅度的下降 , 产生
光抑制现象。比较不同光合有效辐射强度下对应的 CO2 响
15第 6期　　　　　　　　　　　　　朱万泽:贡嘎山地区黄背栎光合作用日变化及光合响应　　　　　　　　
应曲线可知 , 在较低光合有效辐射强度 (500 μmo l m - 2
s- 1)下 , CO2响应曲线的上升段斜率较小 ,这与该光强下二磷酸羧化氧化酶的激活不充分以及被活化酶的数量不足等有
关。根据光响应曲线测定结果 , 黄背栎叶片的饱和光合有效
辐射在 1 500μm o l m - 2 s- 1左右。图 4也表明 , 光合有较
辐射值超过 1 500μmo l m - 2 s- 1后光合速率下降 , 当光合
有效辐射达 2 000μmo l m - 2 s- 1时 , 其光合速率下降到介
于光合有效辐射为 1 000和 1 500 μm o l m - 2 s- 1时测定的
光合速率之间 , 但随着光合有效辐射的增加 , 叶片对 CO2 体
积分数的利用范围增大 , 能在较高的 CO2体积分数下保持较高的光合速率 ,表现为随光合有效辐射的加强 ,曲线的上升段
加长 ,对应 CO2饱和点增大。根据 CO 2响应曲线进行模拟 ,计算了不同光合有效辐射下叶片 CO
2
补偿点 、CO
2
饱和点和
羧化效率(α)(见表 2)。由表 2可知 , 在饱和光合有效辐射
范围内 , 随着光合有效辐射的增加 , 叶片 CO 2补偿点呈下降趋势 , CO2饱和点和羧化效率呈上升趋势。
表 1　不同 CO2 体积分数下叶片光响应曲线模拟参数
CO 2体
积分数% C 0 α
Pmax
/μm ol m -2 s -1 样本个数
光补偿点
/μm ol m - 2 s - 1
光饱和点
/μmo l m -2 s- 1 相关系数
暗呼吸速率
/μm ol m - 2 s - 1
0. 050 1. 134 5 0. 029 69 10. 83 36 46 1 725 0. 989 4 -1. 46
0. 040 1. 189 6 0. 026 69 8. 61 36 56 1 542 0. 977 4 -1. 63
0. 035 1. 280 4 0. 025 41 7. 78 36 76 1 486 0. 984 3 -2. 18
表 2　不同光合有效辐射下叶片 CO 2响应曲线模拟参数
光合有效辐射 RPA
/μmo l m - 2 s - 1 C0 α
Pm ax
/μmo l m - 2 s- 1 样本个数
CO 2补偿点
/μmo l m -2 s- 1
CO2饱和点
/μmo l m - 2 s - 1 相关系数
暗呼吸速率
/μmo l m - 2 s- 1
2 000 1. 377 3 0. 038 7 8. 45 36 70 1 075 0. 989 4 - 3. 2
1 500 1. 384 3 0. 042 0 10. 67 36 83 1 253 0. 977 4 - 4. 1
1 000 1. 367 5 0. 032 2 8. 20 36 80 1 254 0. 984 3 - 3. 0
500 1. 651 1 0. 014 9 3. 10 36 105 1 066 0. 978 7 - 2. 0
　　不同光合有效辐射下 ,气孔导度随 CO
2
体积分数变化的
趋势见图 5。
图 4　不同光合有效辐射下光合作用的 CO 2响应曲线
　　—■— RPA 2000μmol m -2 s- 1;—▲— RPA 1000μmol m -2 s- 1;
　　 — ×— RPA 1500μmol m -2 s- 1;—※— RPA 500μmol m -2 s- 1
图 5　不同光合有效辐射下叶片的气孔导度与 CO 2的关系
　　—■— RPA 2000μmol m -2 s- 1;—▲— RPA 1000μmol m -2 s- 1;
　　— ×— RPA 1500μmol m -2 s- 1;—※— RPA 500μmol m -2 s -1
从图 5可看出 , 总体来说 ,叶片气孔导度随光合有效辐射
的增加而增加。 CO2体积分数在 0 ～ 0. 030%范围内 ,气孔导度随 CO2 体积分数的增加而增加;CO2 体积分数超过 0.
030%后 , 随 CO 2体积分数的增加而降低。分析表明 , 当光合
有效辐射在 500 ～ 1 500μmo l m - 2 s- 1范围时 ,气孔导度随
光合有效辐射的增加而增加 , 超出这一范围继续增加时 , 则表
现出随光合有效辐射的增加而降低的趋势。不同光合有效辐
射下 ,气孔导度随 CO2体积分数变化的灵敏度不同。
3　结论
自然条件下 , 晴天黄背栎叶片净光合速率日变化呈比较
平稳的单峰曲线 , 无光合午休现象。 叶片净光合速率日变化
趋势与光合有效辐射和叶片气孔导度的变化一致 , 与大气
CO2体积分数和叶片胞间 CO 2体积分数的日进程相反。无光
合 “午休”现象有利于增加高原植物的光合作用 ,提高生物学
产量。
随着 CO2体积分数的增加 ,黄背栎叶片对光合有效辐射的利用效率呈增加趋势 , 光饱和点 、弱光下光量子利用效率和
最大净光合速率均增加 , 而光补偿点和暗呼吸速率降低 ,叶片
光饱和光合速率有不同程度的提高 , 较高的 CO2体积分数可增强植物对强光的适应性 , 表明未来 CO 2体积分数增加 , 可
能有利于植物的光合作用和对环境的适应性。
随着光合有效辐射的增加 , 光合速率在一定范围内随
CO2体积分数的增加而增加 , 叶片对 CO2体积分数的利用范围增大 , 能在较高的 CO2 体积分数下保持较高的光合速率 ,
CO2饱和点为 1 000 ～ 1 200μm ol mo l- 1 ,羧化效率为 0. 014 9～ 0. 042 0。不同光合有效辐射下 ,气孔导度随 CO2体积分数
的增加而降低。
参　考　文　献
1　中国植被编委会.中国植被.北京:科学出版社 , 1980. 356～ 363
2　杨钦周.中国 喜马拉雅地区硬叶栎林的特点与分类.植物生态学
与地植物学学报 , 1990, 14(3):197 ～ 211
3　周浙昆.中国栎属的地理分布.中国科学院研究生院学报 , 1993, 10
(1):95～ 108
4　刘照光主编.贡嘎山植被.成都:四川科学技术出版社 , 1985
5　H W alter.世界植被.李世英译.北京:科学出版社 , 1984. 149～ 172
6　M atth ew H. Photosyn thesis ch aracteristics in canopies of Quercu s
rubra, Quercus prinus and Acer rubrum d iffer in respon se to soilw ater
availabi lity. O eco logia, 2002, 130:515～ 524
7　CW erner, O tilia C orreia. Ph otoinh ib ition in Cork - oak leaves under
stress in fluence of the bark - st ripp ing on th e ch lorophy ll flu orescen ce
em ission inQuercu s suber. Trees, 1996, 10(5):288～ 292
(下转 46页)
16 　　　　　　　　　　　东　北　林　业　大　学　学　报　　　　　　　　　　　　　　　第 33卷
合树脂液中含量高则聚合反应完全。
表 1　不同配比树脂液浸渍试件的单体转化率
配比组别 A B C D E F G
1 0. 473 7 0. 375 0 0. 565 2 0. 416 7 0. 381 0 0. 473 7 0. 285 7
2 0. 500 0 0. 352 9 0. 500 0 0. 384 6 0. 391 3 0. 523 8 0. 304 3
3 0. 523 8 0. 350 0 0. 550 0 0. 437 5 0. 272 7 0. 500 0 0. 363 6
4 0. 500 0 0. 381 0 0. 500 0 0. 333 3 0. 227 3 0. 500 0 0. 300 0
5 0. 444 0 0. 450 0 0. 526 3 0. 555 6 0. 352 9 0. 523 8 0. 363 6
6 0. 500 0 0. 411 8 0. 476 2 0. 526 3 0. 315 8 0. 500 0 0. 391 3
小计 2. 941 5 2. 320 7 3. 117 7 2. 654 0 1. 941 0 3. 021 3 2. 008 5
平均 0. 490 3 0. 386 8 0. 519 6 0. 442 3 0. 323 5 0. 503 6 0. 334 8
　　烯类聚合物多数是烯类单体通过加聚反应合成的 , 绝大
多数属于自由基聚合反应。 根据共聚聚合物的支链结构特
征 , 3种单体通过下列途径来达到合成的目的。即在聚合物
主链上 , 引入活性基 , 通过另一种单体的被引发和聚合 , “生
长”出另一种聚合物的支链 [ 4] 。本实验的方法就是这种链引
发 、链增长 、链转移和链终止实现共聚聚合的。用 AIBN引发
剂反应时 , 链引发包含两个反应:引发剂均裂成一对初级自由
基;初级自由基与单体加成 ,生成单体自由基。引发剂的分解
反应式吸热 , 其活化能较高 ,反应速率小。加成反应是放热反
应 , 活化能低 ,反应速率高。所以引发剂的分解速率决定着引
发反应的速率。链引发产生的单体自由基不断地和单体分子
结合生成链自由基实现链增长 ,此阶段是放热反应 , 活化能较
低 , 链增长的活化能较低 , 增长速率很高 , 单体自由基在瞬间
可结合上千甚至上万个单体 ,生成聚合物链自由基。反应体
系中几乎只有单体和聚合物 ,而链自由基浓度极小。链终止
反应是链自由基失去活性形成稳定聚合物分子的反应 [ 5] 。 St
聚合所需能量较大 、聚合不完全 ,在 60℃以下聚合时 ,主要是
双基结合 , 苯乙烯有未成对电子的链自由基非常活泼 , 当两个
链自由基相遇时 , 极易反应而失去活性 , 以共价键相结合 , 形
成饱和苯乙烯高分子。MMA在 60 ℃以上聚合时 , 双基歧化
终止占优势 , 对于 1, 2 -二取代的单体 , 链终止多数以歧化为
主 , 原因是所生成的 MMA高分子两端都有引发剂碎片。链
自由基夺取另一链自由基相邻碳原子上的氢原子而互相终
止 , 双基歧化终止位阻较小 , 终止活化能很低。 MMA与其他
单体混合使用时的共聚性能也十分理想 ,聚合所需能量少 , 聚
合完全。混合树脂液中的 VA c, 化学性质活泼 ,单体本身或与
其他单体易聚合 , 与 St、MMA发生聚合反应 ,生成较稳定的共
聚物。
本试验采用的聚合引发剂是 A IBN, 分解速度快 , 如材料
后续加工使用着色剂时 ,不像过氧化物那样会给着色剂带来
不良影响。并且与聚合促进剂(环烷酸钴 )并用 ,使之在低温
下聚合。添加氯化锌对提高转化率有一定的作用。起因是氯
化锌在木材中对纤维素起润胀作用。正如活性炭生产中氯化
锌起到活化作用一样 , 在木材强化中 ,氯化锌对素材也起到活
化作用 , 激发木材细胞壁上的自由基 ,使之与单体共聚 , 形成
不可分离的木材 -聚合物复合体系。
各配比树脂液浸渍试件单体转化率的单因素方差分析见
表 2。由方差分析可知 ,在试验中所选择的不同比例的树脂
液单体对强化杨木单板单体转化率有高度显著影响。另外考
虑到 3种单体成本及用量 ,结合其转化率大小 ,最终确定最优
配比为:S t:MMA:VAc=C。
表 2　单体转化率单因素方差分析
方差来源 平方和 自由度 均方和 F
因子 0. 237 0 6 0. 039 5 16. 387 7**
误差 0. 084 4 35 0. 002 4
总和 0. 321 4 41
　　注:F 0. 05(6, 35)=2. 38;F 0. 01(6, 35)=3. 38。
3　结论
本研究首次采用 S t、MMA、VAc 3种不饱和乙烯类单体配
制 7组不同摩尔比的混合树脂液(A、B、C、D、E、F、G), 在引发
剂 A IBN、促进剂环烷酸钴和氯化锌 , 在加压条件下浸渍杨木
单板 ,在低温加热条件下 ,使不饱和混合树脂单体聚合成高分
子固体。通过单因子试验和方差分析各配比树脂液浸渍试件
的单体转化率 , 确定了混合树脂液最优配比为:S t:MMA:VAc
=C。此种配比的混合树脂液浸渍杨木单板能够得到较理想
的单体转化率 , 达到强化杨木单板的效果。后续试验证明 , 此
3种单体能够充分地在杨木单板的导管 、木射线细胞内聚合 ,
形成稳定的高分子聚合物。
参　考　文　献
1　陆文达 ,李坚. 木材改性工艺学. 哈尔滨:东北林业大学出版社 ,
1999. 32～ 51
2　FeiS tW C, Row ellR M. M oistu re sorption and acceleratedw eathering
of acety lated and methacrylated aspen. Wood and F iber Science, 1991,
23(1):128 ～ 136
3　Law n iczakM. Inf luence of aspen w ood densi ty and posi tion in tree on
selected p roperties of w ood po ly styrene system. H olzals Rsh - und
WerdS toff, 1994, 52(1):19 ～ 27
4　孙载坚 ,周谱.接枝共聚合.北京:化学工业出版社 , 1992
5　夏炎.高分子科学简明教程.北京:科学出版社 , 1998. 29～ 32
(上接 16页)
8　M D Morecrof t, V J S tokes, J I L M orison. Seasonal changes in the
photosyn thetic capacity of canopy oak (Quercus robur) leaves:the im-
pact of s low developm en t on annual carbon uptake. Int J B iom eteorol,
2003, 47:221～ 226
9　李进 ,陈可咏 ,李渤生.不同海拔高度川滇高山栎群体遗传多样性
的变化.植物学报 , 1998, 40(8):761～ 767
10　李进 ,陈可咏 ,李渤生.川滇高山栎群体遗传结构的初步研究.北
京林业大学学报 , 1997, 19(2):93～ 98
11　贺金生 ,陈伟烈.高山栎叶的形态结构及其与生态环境的关系.植
物生态学报 , 1994, 18(3):219～ 227
12　梁红平 ,任宪威 ,刘一樵.中国常绿栎类叶表皮毛形态与分类的研
究.植物分类学报 , 1990, 28(2):112 ～ 121
13　周浙昆.硬叶常绿高山栎类化石的分类学研究.植物学报 , 1992,
34(12):954 ～ 961
14　M yersD A, Thom as R B, Delu cia E H. Photosynthetic responses of
lob lolly p ine (P inus taeda) needles to exp erim en tal redu ction in sink
d emand. Tree Physio l, 1999, 19:235～ 345
15　Bassm an J B. G as exchange characteristics of Popu lus trichocarpa,
Popu lus deltoides andP opu lu s trichocarpa×P. deltorid es clone. T ree
Physiology, 1991, 8:145 ～ 149
16　卢存福,贲桂英.高海拔地区植物的光合特性.植物学通报 , 1995,
12(2):38～ 42
17　李存信 ,林德辉.不同海拔地区种植的水稻叶片光合作用特征的
比较.云南植物研究 , 1986, 8(4):459 ～ 466
18　魏捷 ,贲桂英,余辉 ,等.青海高原不同海拔地带生长的珠芽寥光
合特性的比较.生物物理学报 , 1998, 14(3):530～ 536
19　马志波,马钦彦 ,韩海荣 ,等.比较地区 6种落叶阔叶树光合特性
的研究.北京林业大学学报 , 2004, 26(3):13～ 18
20　沈允钢 ,施教耐 ,许大全 ,等.动态光合作用.北京:科学出版社 ,
1998. 12～ 25, 127～ 133
46 　　　　　　　　　　　东　北　林　业　大　学　学　报　　　　　　　　　　　　　　　第 33卷