全 文 ：第 33卷　第 4期
2009年 7月
南京林业大学学报 (自然科学版)
JournalofNanjingForestryUniversity(NaturalScienceEdition)
Vol.33, No.4
July, 2009
　收稿日期:2008-12-28　　　　修回日期:2009-04-26
　基金项目:国家 “十一五 ”科技支撑计划(2006BAD18B06)
　作者简介:刘艳萍(1983—),博士生。 ＊陈志林(通讯作者),副研究员 ,研究方向为木材科学与技术。 E-mail:chenzl@caf.ac.cn。
　引文格式:刘艳萍 ,陈志林 ,张　洋 ,等.白蜡条木材解剖性质及其变异的研究 [ J] .南京林业大学学报:自然科学版 , 2009, 33(4):
125-128.
白蜡条木材解剖性质及其变异的研究
刘艳萍1 ,陈志林 2＊ ,张　洋1 ,曾　辉 3 ,刘书渊 2
(1.南京林业大学木材工业学院 ,江苏　南京　210037;2.中国林业科学研究院木材工业研究所 ,北京　100091;
3.河南投资集团有限公司 ,河南　郑州　 450008)
摘要:通过建立标准地 , 选择标准木进行树干解析 , 以及白蜡条木材离析试验 ,借助电子显微镜和计算机显微图
像分析系统 ,应用定量解剖学方法 ,从微观角度对白蜡条木材解剖性质及其径向和纵向的变异规律进行了测定
和分析。结果表明:白蜡条木材属于环孔材 ,早材管孔为圆形 、椭圆形 , 轴向薄壁组织量较多 , 木射线纺锤形 、多
为同型木射线;白蜡条纤维长度 、宽度 、胞腔直径 、壁厚 、壁腔比分别为 500 ～ 1 428 μm、10 ～ 24 μm、 7 ～ 20 μm、
1.4 ～ 4.6 μm、 0.25 ～ 0.58。不同年轮间和树高间 , 纤维长度 、宽度 、壁厚 、长宽比和壁腔比具有变异性。
关键词:白蜡条;环孔材;解剖性质;变异
中图分类号:TS653　　　　文献标志码:A　　　　文章编号:1000-2006(2009)04-0125-04
WoodanatomicalpropertiesandtheirvariationsofFraxinuschinensis
LIUYan-ping1 , CHENZhi-lin2＊ , ZHANGYang1 , ZENGHui3 , LIUShu-yuan2
(1.ColegeofWoodScienceandTechnology, NanjingForestryUniversity, Nanjing210037, China;
2.ResearchInstituteofWoodIndustry, ChineseAcademyofForestry, Beijing100091, China;
3.HenanInvestmentGroupLimitedCompany, Zhengzhou450008, China)
Abstract:Chineseashwoodwassystematicalystudiedontheanatomicalpropertiesandtheirvariationpaternsbyconsti-
tutingsampleplot, selectingstandardsampletrees, stem-analysis, timbersegregationobservation, usingelectronicmicro-
scopicandmicrographanalysissystemofcomputer, andapproachesofquantitativeanatomywereusedfromamicroscopic
aspect.TheresultsshowedthatChineseashwoodwasring-porouswoodandhadmanylongitudinalparenchyma, theearly
woodvesselwasroundoroval, woodraywashomeotyperay.Thefiberlength, width, cavity, double-thickness, ratioof
woodcelwalthicknesstolumenoftheradialgroundupwere500— 1 428μm, 10— 24μm, 7— 20 μm, 1.4— 4.6μm,
0.25— 0.58.Betweengrowthringsandtreeheight, thevariationsofthefiberlength, fiberwidth, fiberdouble-thickness,
ratiooffiberlengthtowidth, ratioofwoodcellwallthicknessweresignificant.
Keywords:Fraxinuschinensis;ring-porouswood;anatomicalproperties;variation
白蜡条(Fraxinuschinensis)为木犀科白蜡属(Fraxinus)[ 1] ,主要分布在我国黄河以南的温带和亚热带
地区 。白蜡树萌蘖性强 ,适于作灌木丛林培育 ,其枝条被砍伐后 ,很快萌发新枝 ,一般每丛 3 ～ 5根 ,每 3年
砍伐 1次 ,一丛白蜡树可以割条 、砍伐白蜡条数十年。
木材的结构影响木材的性质 ,也决定了木材的利用方向 [ 2-4] 。有关白蜡树木材的结构和性质已经有
相关研究 [ 5-7] ,但是作为灌木培育的白蜡条木材结构 、纤维变异性尚未见报道 。笔者分析白蜡条木材的微
观结构和显微变异性 ,以期为白蜡材的弯曲木家具 、纤维造纸利用提供理论基础。
1　材料与方法
1.1　试材采集
试材采集地位于河南宁陵县(115°20′E, 34°28′N)。白蜡条为 5 ～ 6年生灌木 ,与花生间作 ,林带带距
南 京 林 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 第 33卷
12 m,平均树高 4.5 m,平均地径 4.1 cm,选择有代表性的条带设置 50m×4 m的标准地 ,在标准地内选有
代表性的白蜡条灌木进行每木检尺 ,测量树高和地径 ,选出 10株标准木。
1.2　试验方法
取Ⅱ号圆盘(1.05 m)处的 1/4作为试材 ,将其切成小木块 ,径向与弦向均为 1 cm左右 ,顺纹方向为
2cm,放入 10%乙二胺溶液中 , 置于 60℃温箱中软化 2 ～ 3 d, 用自来水洗去乙二胺 , 在滑走切片机上切
成横 、径 、弦三向切片 , 厚度为 16 ～ 20μm。用 1%的番红染色 ,按常规法制片 ,利用光学显微镜观察记载
构造特征 ,在 Olympus-CH显微镜下拍照;并配合目镜测微尺测定管孔的直径 ,木射线的宽度 、长度和高
度 ,每一试样测量不少于 30次 。
在每株样木的 0、0.35、1.05、1.75、2.45m圆盘上的第 6年轮取样 ,再在 1.05 m处圆盘上自髓心起 1、
2、3、4、5、6年生的年轮内取样 。用单面刀切成火柴梗粗细 ,长约 10 mm的木条 ,置于试管中;用 10%铬酸
+10%硝酸等量混合液倒入盛有材料的试管中 ,放在 30 ～ 40℃温箱中 ,离析 48 h;将已离析好的材料用水
冲洗 5 ～ 6次 ,再分别用体积分数 30%和 50%酒精脱水 6 h,然后用体积分数 1%番红酒精液染色 10 h,保
存于体积分数 70%酒精中待用;取适量染色材料置于载玻片上 ,滴少许蒸馏水 ,盖上盖玻片 ,并用滤纸吸
去边缘多余的水分 。
在 XSP-16A型投影显微镜下观察导管 、木纤维形态 、细胞壁特征 ,同时测定纤维和导管的长度 、宽度。
测长度时放大倍率一般为 100倍 ,随机选取 50根;测宽度时放大倍率应在 400倍左右 ,宽度每个试样选 30
根。计算其平均值作为试样测定值 ,然后计算出长宽比 、纤维的壁厚和壁腔比 。
2　结果与分析
2.1　白蜡条木材的微观构造
白蜡条木材属于环孔材 ,横切面上早材管孔为圆形 、椭圆形(图 1A), 早材管孔径向直径为 77 ～
154 μm;管孔弦向直径为 62 ～ 148 μm,早材管孔直径为 110 μm,属于中等级别 ,孔壁厚 3.4 ～ 8.6 μm,早
材管孔分布密度为 12个 /mm2 ,单管孔 ,偶见短径列复管孔;晚材管孔径向直径为 14 ～ 72μm;晚材管孔弦
向直径为 14 ～ 67 μm,晚材管孔分布密度为 29个 /mm2。轴向薄壁组织量较多 ,为傍管型的弦向排列成连
续细线(图 1A),导管具有单穿孔 。导管细胞壁纹孔式互列 ,近长方形(图 1B)。
弦切面木射线纺锤形 ,宽 1 ～ 3列 ,其上下端部细胞常分化为较大型细胞(图 1C)。单列木射线有 5 ～ 10个
细胞 ,高度为 98 ～ 308μm,宽度为 14 ～ 22 μm, ;多列射线有 7 ～ 27个细胞 ,高度为 168 ～ 504μm,宽度为 22 ～
50μm。
径切面上木射线多为同型木射线(图 1D),同型木射线横卧细胞的宽度是高度的 2 ～ 5倍 ,木射线高度
为 84 ～ 336 μm,宽度为 114 ～ 1 400 μm。偶见异形木射线 ,直立细胞 1 ～ 2列 ,位于木射线上下边缘 ,比横
卧细胞稍高 ,直立细胞高度为宽度的 1 ～ 2倍 。
图 1　白蜡条木材的微观构造
Fig.1　MicroscopiccharacteroftheFraxinuschinensiswood
A.早材管孔;B.导管细胞壁;C.弦切面;D.径切面
2.2　白蜡条木纤维的变异性
白蜡条木纤维长度 、宽度 、长宽比 ,细胞壁厚度 、壁腔比有显著变异。
2.2.1　纤维长度 、宽度的变异性
白蜡条 1.05m处纤维长度的径向变异规律如图 2a所示。由图 2a可知 ,纤维长度是从髓心向外纤维长
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　第 4期 刘艳萍 ,等:白蜡条木材解剖性质及其变异的研究
度逐年递增 , 1 ～ 4a增长缓慢 , 4 ～ 6 a增加迅速 。图 2b为白蜡条木材纤维长度的纵向变异情况。从图 2b可
以看出 ,白蜡条的纤维长度随着树干高度的增加先增加 ,到一定高度又减小。在树干基部 ,纤维长度值
905.8 μm,随着高度的增加 ,纤维长度逐渐增加 ,在树干高度为 1.75m处时达到最长 ,为 1 142.4μm;以后随
着树干高度的增加 ,白蜡条纤维长度有所下降。
白蜡条木材纤维的宽度为 10 ～ 24μm,细胞腔直径为 7 ～ 20μm,属于中等宽度级别 ,图 2a表明白蜡
木材纤维宽度径向上由髓心向树皮方向 ,白蜡木材纤维宽度总体表现下降趋势 ,且变化较为稳定 ,从数值
上看 ,变幅不很大 ,多相差 1μm左右 ,最大的相差 2.3 μm。
从图 2b可知 ,纤维宽度由树干基部向树冠方向呈下降趋势 。随着树干高度的增加 ,纤维宽度逐渐减
小。这与许多树种的纤维宽度轴向变化规律基本一致 [ 8-9] 。
2.2.2　纤维长宽比的变异性
白蜡木材纤维长宽比的径向变异情况见图 3a。由图 3a可知 ,白蜡条纤维长宽比在径向上有增加的
趋势 , 1 ～ 3a增加较为迅速 , 3a后下降 , 4 ～ 6 a又快速增加 ,这与纤维长度的径向变异有相似的规律。
白蜡木材纤维长宽比的纵向变异规律不明显 。随着树干高度的增加 ,白蜡木材的纤维长宽比由树干
基部向上略有增加 ,到树高 2.45 m达最大值(图 3b)。方差分析表明:白蜡木材的长宽比差异显著 ,株内
不同高度间长宽比差异也显著。
2.2.3　纤维细胞壁厚度的变异性
白蜡条纤维壁厚的径向变异模式如图 3a所示 。由图 3a可知 ,纤维壁厚自髓心向外先增后减然后又
增加的模式。壁厚为 1.4 ～ 4.6 μm,属于第 4级 ,按胞壁与壁厚的比例分类则为 “薄 ”的一级 。
白蜡木材纤维壁厚的纵向变异模式不太明显(图 3b)。随着树干高度的增加 ,纤维壁厚先是缓慢增
加 ,后又快速下降 ,在 1.75 m处出现纤维壁厚的最大值。
2.2.4　木纤维细胞壁腔比的变异性
白蜡木材纤维壁腔比为 0.25 ～ 0.58,白蜡条纤维壁腔比随着年轮数增加而变化的情况见图 4a。由
图 4a可见 ,白蜡木材纤维壁腔比由髓心向树皮方向呈上升趋势 , 1 ～ 4a之间增加的幅度较小 , 4 ～ 5 a急剧
增加 , 5 ～ 6a又趋于稳定 ,其值在 0.28左右 。这说明白蜡条的纤维腔直径小 、纤维壁厚 ,对木材的加工利
用是有利的。
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南 京 林 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 第 33卷
白蜡木材纤维壁腔比的纵向变异趋势如图 4b。从图 4b可以看到 ,纤维壁腔比随着树高增长而增长
的趋势 ,纤维壁腔比在树干基部至 1.75m之间变化趋势较少 ,而后其变幅较大 ,由 1.75m处的 0.42降至
2.45 m处的 0.24。白蜡木材纤维的壁腔比差异不显著 ,株内不同高度间壁腔比差异也不显著 。
图 4　纤维壁腔比的径向纵向变异
Fig.4　Radialandlongitudinalvariationinfiberwalthicknesstodiameterratio
3　结　论
(1)白蜡条木材属于环孔材 ,横切面上早材管孔为圆形 、椭圆形 ,早材管孔平均直径为 110μm,晚材管
孔径向直径平均为 42 μm;弦切面上木射线纺锤形 ,单列木射线有 5 ～ 10个细胞 ,多列射线有 7 ～ 27个细
胞;径切面上木射线多为同型木射线。
(2)纤维形态特征径向变异规律是:纤维长度由髓心向树皮方向 1 ～ 4 a增长缓慢 , 4 ～ 6 a增加迅速;
纤维宽度由髓心向树皮方向先增后降再增再降 ,然后又增加的波浪式起伏;纤维长宽比由髓心向树皮方向
1 ～ 3a增加较为迅速 , 3 a后下降 , 4 ～ 6 a又快速增加;纤维壁厚由髓心向树皮方向先增后减然后又增加的
模式;纤维壁腔比径向变异由髓心向树皮方向 1 ～ 4 a之间增加的幅度较小 , 4 ～ 5a急剧增加 , 5 ～ 6 a又趋
于稳定。
(3)纤维形态特征纵向变异中 ,纤维长度随着树干高度的增加先增加 ,到一定高度又减小;纤维宽度
由树干基部向树冠方向呈下降趋势 。而纤维长宽比纵向变异是随着树干高度的增加略有增加;纤维壁厚
的纵向变异为随着树干高度的增加纤维壁厚先缓慢增加 ,后又快速下降;纤维壁腔比纵向变异随着树高增
长而增长的趋势。
[ 　参　考　文　献　]
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(责任编辑　黄润州)
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