全 文 ：不同产地河北杨木材纤维形态的研究
姜在民　蔡　靖 (西北林学院 ,陕西杨陵　 712100)
摘　要: 对 6个不同产地河北杨木材纤维形态、组织比量、木材密度等材性指标进行了比较研究 ,结
果表明: 6个不同产地河北杨均适宜用做纤维原料 ,其中陕西吴旗、甘肃皋兰、陕西横山三产地河北
杨材性综合评估较优 ,可做最佳产地优树。
关键词: 河北杨 ;产地 ;木材材性
中图分类号: S781. 8　　文献标识码: A　　文章编号: 1001-2117( 1999) 02-0061-03
Studies on wood fiber morphology of Populus hopeiensis in different
provenances
JIANG Zaimin(North west Forestry College, Yangling , Shaanx i , 712100)
Abstract: The paper compared such wood properties index as w ood fiber mo rpholo-
gy, w ood tissue rates, wood density of Populus hopeiensis in six dif ferent prove-
nances. The resul ts indica ted that Populus hopeiensis in all prov enances can be used
as fiber raw material, in which the tree in Wu-qi , Shaanxi , Gao-lan, Ganso and
Heng-shan, shaanxi can be cho sen as the ruling t ree o f optimum producing area.
Key words: Populus hopeiensis ; prov enances; w ood properties
　　河北杨 ( Populus hopeiensis Hu et chow )
是我国西北、华北干旱、半干旱地区绿化造
林、水土保持的主要树种之一。它具有速生、
干形通直、抗病虫害能力较强的优点 ,是一种
较好的速生用材树种。不同产地河北杨由于
立地条件的不同 ,在生长性状、抗逆性、木材
性质等方面均有差异。在河北杨良种选育时 ,
除速生、形质指标、抗性等特性外 ,还要考虑
木材性质、木材利用率等指标。现就 6个不同
产地河北杨木材纤维形态、组织比量、木材密
度等材性指标进行了比较研究 ,试图探索使
用木材形质因子 ,选育河北杨良种的可能性。
1　材料与方法
1. 1　试材采集
供试材料均采自西北林学院校园内 4年
生河北杨 ,每个产地采平均木各 3株 ,伐倒后
在 1. 3 m处上下各取 0. 3 m厚的圆盘 ,作为
全部研究的材料。
1. 2　测定方法
木材切片、纤维离析及染色、测定均按常
规方法进行 ;木材组织比量 ,采用规则点测
法 ,用方格测微尺在切片的第三年轮内测得 ;
木材密度采用基本密度法。
Shaanxi Fo rest Science and Techno log y
陕西林业科技　 No. 2, 1999, pp. 61～ 63
收稿日期: 1999-04-24
　作者简介:姜在民 ( 1963- ) ,男 ,山东昌邑人 ,讲师
　本文得到翁俊华、赵砺、邵崇斌教授的悉心指导 ,在此表示感谢!
2　结果与分析
2. 1　纤维形态
2. 1. 1　纤维长度在纤维形态中最为重要 ,它
不但能提高纸张的撕裂度 ,又能提高纸张的
抗拉强度、耐破度和耐折度。另外纤维长度分
布均匀与否 ,对造纸工业中制浆配料有重要
的意义。在 6个不同产地的河北杨中 ,以西宁
产地木纤维最长 ,神木产地最短 (表 1)。方差
分析表明 , 6个产地间纤维长度差异达显著水
平 (表 2)。一般认为只有当纤维长度在 0. 3
mm以上 ,随纤维长度的增加 ,对纸张的耐撕
强度、抗拉强度等才具有明显的作用。6个产
地的河北杨其纤维长度均在 0. 3 mm以上 ,
适宜用于造纸原料 ,且其纤维长度分布较集
中均匀 ,除西宁产地外 ,其余各产地河北杨木
纤维 长度 70%以上分布在 0. 6～ 0. 9 mm之
间 ,较长纤维的分布频率越高 ,对提高造纸质
量越有益。
表 1　不同产地河北杨纤维形态、组织比量和木材密度
产　地
纤　维　形　态
平均长度
/mm
平均宽度
/μm 长宽比
壁厚腔
径　比
木材密度
/( g cm-3 )
组织比量 /%
导　管 纤　维 木射线及轴向薄壁细胞
陕西横山 0. 8200 19. 52 42. 01 0. 60 0. 346 36. 11 57. 46 6. 43
陕西神木 0. 7331 17. 93 40. 87 0. 59 0. 301 32. 06 60. 00 7. 94
青海西宁 0. 8654 20. 46 42. 29 0. 41 0. 312 35. 19 58. 33 6. 48
陕西吴旗 0. 7691 18. 72 41. 08 0. 59 0. 347 28. 65 66. 07 5. 28
甘肃皋兰 0. 7824 17. 64 44. 35 0. 57 0. 332 30. 56 63. 00 6. 04
宁夏西吉 0. 8209 19. 87 41. 31 0. 43 0. 339 32. 90 59. 48 7. 63
表 2　不同产地河北杨木纤维长度方差分析结果
变异来源 自由度 离差平方和 均 方 F F0. 05 F0. 01
产地间 5 0. 0354 0. 0071 4. 44* 3. 11 5. 06
产地内 12 0. 0195 0. 0016
2. 1. 2　木材纤维的长宽比也是衡量造纸纤
维质量的一项重要指标 ,长宽比愈大 ,其撕裂
强度、交织性、弹性、柔韧性愈高。一般认为长
宽比大于 35～ 45方能很好的交织。6个不同产
地河北杨纤维长宽比均在 40以上 ,以西吉
46. 49为最大 ,以吴旗 40. 60为最小。
表 3　不同产地河北杨木纤维长度分布频度 %
产　地 长　　　　　级
0. 3～ 0. 4 0. 4～ 0. 5 0. 5～ 0. 6 0. 6～ 0. 7 0. 7～ 0. 8 0. 8～ 0. 9 0. 9～ 1. 0 1. 0～ 1. 1 1. 1～ 1. 2 1. 2～ 1. 3
陕西横山 　 3. 67 　 16. 67 　 26. 67 　 26. 67 　 16. 33 　 7. 67 　 2. 00 0. 33
陕西神木 　 0. 33 　 3. 00 13. 00 27. 00 25. 00 19. 33 9. 67 2. 33 0. 33
青海西宁 4. 33 12. 67 19. 00 26. 00 17. 33 13. 33 6. 67 0. 67
陕西吴旗 1. 33 10. 67 20. 67 32. 00 20. 00 7. 00 4. 67 2. 67 1. 00
甘肃皋兰 0. 33 0. 33 5. 00 20. 00 33. 33 22. 33 12. 67 5. 67 0. 33
宁夏西吉 0. 33 5. 33 15. 33 21. 67 29. 00 19. 67 7. 33 1. 00 0. 33
2. 1. 3　纤维壁厚腔径比是衡量纸张质量的
另一个必不可少的指标。据马尔斯特夫 ( W.
Muh rstph )的分级法 ,当细胞壁面积占整个
纤维横断面的 30%以下时为最优第一级。朗
克尔 ( R O H Ruaker)将壁厚腔径比这项指
标按比值不同分为三级:第一级 ,细胞壁厚度
与细胞腔直径之比小于 1,这样的纤维原料最
适宜于造纸 ;第二级 ,其比值等于 1,宜于造
纸 ;第三级 ,其比值大于 1,不适宜造纸。实验
测得 6个不同产地的河北杨 ,其纤维壁厚腔径
62 陕西林业科技 1999年第 2期
比值均小于 1,属朗克尔第一级 ,即为优良的
造纸原料 ,其中西宁产地最小为 0. 41,皋兰次
之为 0. 43,横山最大为 0. 60。
2. 2　组织比量
组织比量系组成木材各种细胞所占木材
比例。任何树种 ,其组织比量中纤维含量高
低 ,标志着该树种是否为一种经济的制浆原
料。在阔叶树材中木纤维含量在 50%以上就
是较好的纤维原料。从 6个产地河北杨木材纤
维含量看 ,吴旗产地最高为 66. 07% ,横山最
小为 57. 46% ;木射线均在 8%以下 ;导管含量
在 28. 65%～ 36. 11%之间 ,可见其杂细胞含
量较少 ,属于较优的纤维原料。
2. 3　木材密度
木材密度是反映木材强度的一项重要指
标 ,是确定木材用途的最有效指标 ,在很大程
度上决定了造纸和化纤制浆的得率。6个不同
产地河北杨木材密度以吴旗产地最高为
0. 347 g /cm
3
,神木产地最低为 0. 301 g /cm3 ,
各产地间木材密度差异不显著。
2. 4　木材纹理
河北杨作为一种速生用材树种 ,其纹理
通直与否直接影响着木材的使用价值。在对
纤维形态等材性指标测定的基础上 ,对 6个不
同产地的河北杨木材纹理进行了观察 ,其纹
理通直程度依次为: 横山 (纹理通直 )> 皋兰
> 神木 (纹理较直 ) > 西宁> 西吉 (有交叉纹
理> 吴旗。
2. 5　对不同产地河北杨木材部分材质指标
的综合评估
影响木材性质的因素很多 ,各因素对材
性的影响程度并不相同 ,本文以木材纤维长
度、木材密度、组织比量为主导因子 ,其余几
项指标为辅助因子 ,采用综合坐标法 ,对下列
5个性状因子进行综合评判。按各因素影响程
度人为设定权重。各权重为:木材密度 0. 3,纤
维长度 0. 25,组织比量 0. 25,壁厚腔径比 0. 1,
纤维长宽比 0. 1。根据 ∑ kj ( 1- aj ) 2〔kj为
权重因子 ; ( 1- aj ) 2为性状因子〕值来比较综
合性能优劣 ,平方根越小 ,则性能越好。综合
性能最优为吴旗产地河北杨 ,次之为皋兰产
地河北杨 ,横山产地第三 (表 4)。
表 4　材质性状因子平方根表
产地 平方根值 名次
陕西横山 1. 1263 3
陕西神木 1. 6856 6
青海西宁 1. 4274 5
陕西吴旗 0. 8406 1
甘肃皋兰 0. 2152 4
宁夏西吉 1. 0643 2
3　结论与讨论
3. 1　对纤维的形态指标、组织比量测定结果
表明 , 6个不同产地河北杨木材均可作为优良
的纤维原料。
3. 2　不同产地河北杨木材由于其各项指标
的优劣不同 ,除用作纤维原料外 ,可考虑不同
的最适用途。吴旗产地河北杨其木材交叉纹
理 ,密度高 ,可作农村建筑用材 ;而皋兰 ,横山
二产地河北杨木材密度适中 ,纹理直 ,可用作
胶合板、火柴等工业用材。
3. 3　研究表明 ,不同产地间河北杨在纤维形
态等材质形状因子方面是存在有差异的 ,通
过这方面早期选育优良河北杨是可能的。②
参 考 文 献
1　柴修武 ,安学惠 . 6个杨树无性系木材性质的研
究 .林业科学研究 , 1993, ( 5): 569～ 571
2　翁俊华 ,张存旭 .河北杨早期生长性状的研究 .西
北林学院学报 , 1996, 11( 1): 62～ 64
3　安培钧 ,邱荣 ,刘丽萍 .尤金杨等九种杨树木材纤
维形态值及对制浆造纸适宜性的研究 .西北农学
院学报 , 1985, ( 2): 14～ 28
4　赵砺 ,岳志宗 ,赵荣军等 .秦岭银鹊树木材构造及
性质研究 .西北林学院学报 , 1994, 9( 3): 5～ 11
631999年第 2期 陕西林业科技