活立木生理干燥机理和调控机制的研究

针对传统干燥方法能耗较大、热损失严重、干燥效率低等不足，本课题将植物水分生理的原理和特点应用于木材干燥实践中，提出对已成熟将砍伐的活立木进行生理干燥的研究思路和技术方法。主要研究树干中水分的长距离运输机理、维管系统的微观解剖结构与水分运输的关系。通过解读树木的水分胁迫和蒸腾作用机理和相关试验，研究树干在生理干燥过程中，水势梯度、气孔运动和叶片结构对水分胁迫和蒸腾作用的变化规律，提高树木的耐胁迫性和蒸腾强度的技术方法，使木质部中的自由水在植物细胞死亡之前，通过蒸腾作用散失到大气中。利用流变学原理，建立水势梯度和蒸腾强度之间的数学模型，以叶片变化作为参照指标来确定干燥的评定基准，建立活立木水分生理干燥的基本理论和生理干燥的调控技术方法，从而实现木材的节能干燥。

项目按照计划任务书做了相关研究，培养研究生5名，毕业硕士研究生1名；发表论文2篇。项目组根据任务书要求利用树木水分生理的原理和特点，以树木水分生理机理为基础，针对传统干燥方法存在能耗大、热损失严重、干燥效率低等缺点，提出在气孔蒸腾作用下对已成熟将砍伐的活立木进行生理干燥的研究思路和技术方法。.项目选取呼和浩特地区阔叶成熟活立木-新疆杨作为研究对象，通过对其树干边材不同实施手段处理达到截断树木水分来源的目的，在植物细胞死亡之前利用树木叶片的蒸腾作用，将木质部中的水分散失到大气中以达到立木干燥，实现木材节能干燥的目的。项目主要研究了不同的实施处理手段、不同的季节对树木生理干燥的影响规律；同一棵树木在不同位置树木体内水分分布和散失规律。试验表明：两种处理方法均可实现立木生理干燥效果；夏秋季待树木叶片成熟后适宜进行生理干燥，叶片的变化情况可作为生理干燥的评定指标；树干同一部位的含水率随着干燥过程的进行呈现先增大后减小的趋势，干燥结束后最终形成沿树干方向从根部到顶部含水率由高变低的规律；干燥后的平均终含水率可达到20%左右。