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林业科学
中国林学会
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中国林学会

沈国舫

月刊

1001-7488

linykx@forestry.ac.cn

010-62889820

100091

北京万寿山后中国林学会

林业科学/Journal Scientia Silvae SinicaeCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国林学会主办的、代表中国林业科技最高水平的学术刊物，创刊于1955年。主要刊登林业领域的最新科学研究成果，反映我国林业科技水平及进展，评述学术动向，开展学术讨论。内容包括森林培育、森林生态、林木遗传育种、森林保护、森林经理、野生动物保护与利用、园林植物与观赏园艺、经济林、水土保持与荒漠化治理、林业可持续发展、森林工程、木材科学与技术、林产化学加工工程、林业经济及林业宏观决策研究等方面，以学术论文、研究报告、综合述评为主，还有学术问题讨论、研究简报、科技动态、新书评介等栏目。从1999年起，开始刊登附中文摘要的英文论文。 从2009-01-01起，作者需登录投稿。
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    NaCl和PEG胁迫对不同大小刺槐种子萌发和幼苗生长的影响

    林庆芝朱祥元毛培利朱琳...
    100-112页
    查看更多>>摘要：[目的]研究盐和干旱胁迫下不同大小刺槐种子的萌发规律,提出合适种子大小与胁迫程度的选配建议,为刺槐优良苗木的培育提供参考.[方法]利用土壤筛,将种子分为大粒、中粒和小粒3个等级,明确每个等级种子大小特征、千粒质量和吸胀率.用NaCl和PEG 6000模拟盐和干旱胁迫,配制不同渗透势(0、-0.05、-0.15、-0.30、-0.49 MPa)的NaCl、PEG溶液.将不同大小的种子放置在光照培养箱内进行萌发试验,分析种子的萌发特征、幼苗生物量和根系发育,并比较不同大小种子在萌发中的可塑性.[结果]1)大粒和中粒种子的吸胀率显著大于小粒种子,中粒与小粒种子的千粒质量对比大粒种子分别降低22.01％、61.72％.2)随胁迫程度的增加,发芽率、发芽指数、活力指数显著降低,平均发芽时间显著增加;幼苗含水量、生物量、根长、根表面积、比根长、比根表面积显著降低.盐胁迫处理比干旱胁迫有着高的发芽率、发芽指数、活力指数、幼苗含水量,但在根干重、根冠比、根长、根表面积、比根长、比根表面积上低于干旱胁迫的.在各个指标的胁迫指数上,盐胁迫高于干旱胁迫的.3)在整个萌发过程中,大粒和中粒种子与小粒种子相比,发芽率、发芽指数、活力指数和幼苗生物量均较高,但在幼苗含水量、根系发育较小粒种子低.种子大小与盐和干旱胁迫有着显著的交互作用,逆境下大粒和中粒种子比小粒种子萌发能力强和幼苗生物量高,但随胁迫程度的增加大粒种子的优势逐渐降低.4)大粒与中粒种子的累计可塑性指数在盐和干旱胁迫下均大于小粒种子,盐胁迫处理的可塑性低于干旱胁迫的.[结论]盐和干旱胁迫显著抑制了刺槐种子萌发、幼苗生长和根系发育,其中干旱胁迫的抑制作用更明显.大粒与中粒种子在萌发和幼苗生长上有着明显优势,但受到胁迫方式和胁迫程度的影响.因此,种子大小与逆境共同影响种子萌发和幼苗生长过程,干旱、盐碱地区播种育苗时建议选择大粒与中粒的刺槐种子为宜.

    刺槐种子大小盐胁迫干旱胁迫种子萌发幼苗特征

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    '华仲6号'杜仲嫩枝扦插生根的解剖及生理变化

    吕庚鑫孟益德庆军何凤...
    113-124页
    查看更多>>摘要：[目的]研究杜仲良种嫩枝扦插不定根发育的解剖结构特征,探讨内源激素、氧化酶、营养物质的动态变化规律及作用,为进一步研究杜仲扦插不定根发育机制及调控技术提供参考.[方法]以'华仲6号'杜仲当年生半木质化嫩枝为研究对象,通过石蜡切片技术对插穗生根部位进行解剖观察;利用高效液相色谱-质谱法(HPLC-MS/MS)测定生根部位IAA、GA3、ABA及ZR的含量;利用比色法测定IAAO、POD、PPO的活性;采用蒽酮法、考马斯亮蓝法和凯氏定氮法主要测定营养物质中可溶性糖、可溶性蛋白和全氮含量.[结果]1)杜仲不定根是由形成层外的薄壁细胞诱导分化形成,属于皮部诱导生根型.其生根过程可划分为诱导期(扦插0～12天)、启动期(扦插12～22天)、表达期(扦插22～32天)和伸长期(扦插32～53天).在表达期可观察到插穗基部有幼小白色不定根突破皮层.2)经杜仲专用生根剂处理的插穗每根平均生根数量可达25.6根,比对照多约20根;平均根长为8.41 cm,约为对照组2倍;生根率为85.3％,提高60％.3)在杜仲扦插生根过程中IAA起到关键作用.POD和PPO活性先升后降,IAAO活性先降后升,营养物质在生根前积累,生根后含量降低.[结论]杜仲不定根发生属于皮部诱导生根类型.在不定根形成关键时期,IAA含量升高是诱导根原基的关键,同时,IAAO活性降低,POD、PPO活性升高,营养物质快速积累,均与生根关系密切.

    杜仲嫩枝扦插解剖结构内源激素氧化酶营养物质

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    S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因对银腺杨84K抗旱性的影响

    姚俊广耿娅刘依静安轶...
    125-132页
    查看更多>>摘要：[目的]多胺广泛存在于植物体内,参与调节植物发育过程以及胁迫响应,S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶(SAMDC)是多胺合成途径的关键限速酶.本研究以SAMDC转基因银腺杨84K为材料,分析在干旱胁迫下SAMDC对杨树生长的影响,探讨SAMDC在林木响应干旱中的作用,为揭示多胺在杨树抗逆性方面的作用提供参考.[方法]以生长3个月的银腺杨84K及其PagSAMDC4a过表达转基因株系的土培苗为试验材料进行干旱处理,观察植株表型,并对多胺含量、H2 O2含量、叶片相对含水量、叶片失水率、电解质渗透率等生理指标进行分析.[结果]PagSAMDC4a过表达银腺杨84K株系PagSAMDC4a-OE#3、PagSAMDC4a-OE#15、PagSAMDC4a-OE#17的内源亚精胺、精胺含量都显著高于未转基因植株,且PagSAMDC4a-OE#17株系内源腐胺、亚精胺、精胺含量分别是未转基因植株的1.95、3.43、1.32倍.正常条件下,过表达PagSAMDC4a植株的叶片表型、叶片相对含水量和电解质渗透率与未转基因植株无显著差异,而过表达株系PagSAMDC4a-OE#15和PagSAMDC4a-OE#17的叶片失水率显著低于未转基因植株.在干旱胁迫下,未转基因银腺杨84K叶片萎蔫,相对含水量比正常情况下降低26.44％,电解质渗透率升高27.68％,而PagSAMDC4a-OE#3、PagSAMDC4a-OE#15、PagSAMDC4a-OE#17植株叶片生长正常,相对含水量比正常条件下分别降低了10.9％、3.66％、1.33％,电解质渗透率较低、变化幅度较小.与未转基因植株相比,过表达PagSAMDC4a的转基因植株正常条件下H2O2含量显著降低;在干旱胁迫后,H2O2含量虽有增加但幅度显著低于未转基因植株,H2 O2含量由高到低为未转基因植株>PagSAMDC4a-OE#3>PagSAMDC4a-OE#15>PagSAMDC4a-OE#17.[结论]PagSAMDC4a可以调控银腺杨84K内源多胺含量,过表达PagSAMDC4a基因使植株内源多胺含量升高、H2 O2含量降低,减轻干旱胁迫引起的氧化损伤,进而有效缓解植株叶片所受水分胁迫,从而降低植株对干旱的敏感性.因此,可以通过调控SAMDC4a过表达影响内源多胺水平的变化从而调控干旱胁迫适应过程.

    银腺杨84K转基因SAMDC多胺干旱胁迫H2O2电解质渗透率

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    闽楠中WRKY家族成员鉴定及缺磷胁迫下表达分析

    张苗周生财吴梦洁童再康...
    133-147页
    查看更多>>摘要：[目的]在闽楠全基因组范围内鉴定WRKY家族成员,分析基因和蛋白序列结构特点及在闽楠幼苗缺磷胁迫下的表达特征,筛选响应缺磷逆境的WRKY基因,为进一步研究它们在楠木磷饥饿响应分子途径中的功能以及耐低磷胁迫分子辅助育种提供参考.[方法]利用WRKY蛋白序列的隐马尔科夫模型(pfam03106),经hmmsearch在闽楠蛋白数据库中检索,筛选WRKY基因.对获得的PbWRKYs利用Protaram、GSDS2.0、MEGA、Batch CD-Search、TBtools和ClustalX等软件进行基因结构、定位分析,蛋白理化性质、序列特征分析以及进化树构建.提取3年生闽楠植株的根、韧皮部和形成层、木质部和叶的RNA,进行转录组测序,分析PbWRKYs在不同组织中的表达特点.对半年生闽楠植株进行缺磷水培处理,60天后,分别取缺磷处理和对照的叶和根进行磷含量测定和转录组测序,分析磷缺乏条件下PbWRKYs表达特征,并对差异表达基因进行qPCR验证.[结果]鉴定到68个WRKY基因,命名为PbWRKY1-68,在各染色体上均有分布,第3号染色体上数量最多,内含子数目在1～28个之间,蛋白分子质量在19.09～115.56 kDa之间.所有PbWRKY均含有WRKY结构域及其特有的锌指结构.根据WRKY结构域数量及其所含锌指结构类型,分为3个亚类:亚类Ⅰ含2个WRKY结构域,锌指结构类型为C2H2型,共14个成员;亚类Ⅱ含1个WRKY结构域和1个C2H2型锌指结构,共47个成员,进化分析表明该亚类又分为5个经典子组Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc、Ⅱd、Ⅱe,但其中PbWRKY37与上述子组进化上距离较远,独立成组;亚类Ⅲ含1个WRKY结构域和1个C2HC型锌指结构,共7个成员.PbWRKYs蛋白所含WRKY结构域氨基酸序列特征大部分为"WRKYGQK"型,但PbWRKY62的WRKY结构域变异为"WRKYGKK".与其他植物相比,PbWRKYs蛋白中WRKY结构域的变异率较低.PbWRKYs的组织特异性表达模式可分为5类:韧皮部和形成层中相对表达量较低;木质部中表达量高而叶片中表达量较低;韧皮部和形成层表达量较高同时叶片中表达量较低;根中表达量相对较高;叶片中表达量高而根中表达量低.闽楠幼苗缺磷处理60天后,叶和根中表达差异达到2倍以上的PbWRKY基因共21个.它们在叶片中被强烈诱导,可能参与低磷条件下叶片中磷元素的运输及再分配过程;其中,PbWRKY52、PbWRKY55、PbWRKY56、PbWRKY65和PbWRKY665个基因的表达还在根中被抑制,表明它们除了参与低磷条件下叶片中磷元素再分配,还可能参与了根部磷的吸收和转运.[结论]闽楠中WRKY基因家族成员共有68个,其蛋白序列中WRKY结构域较保守.缺磷处理60天时,有21个PbWRKY基因参与磷胁迫响应,大部分基因可能主要在叶片中参与低磷条件下磷的运输和分配.PbWRKY52、PbWRKY55、PbWRKY56、PbWRKY65和PbWRKY66除了在叶片中发挥功能外,还可能参与低磷条件下根部对磷的吸收和转运.

    闽楠WRKY转录因子基因表达缺磷

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    短日照诱导白花泡桐顶芽死亡过程相关基因的表达

    李顺福王慧敏房丽莎刘震...
    148-158页
    查看更多>>摘要：[目的]对短日照诱导的白花泡桐顶芽进行转录组测序分析,探究其顶芽死亡的分子机制,为解决泡桐"冠大干低"提供理论依据.[方法]在25℃恒温条件下,对白花泡桐1年生苗进行短日照(SD)处理,在高生长期(SDa)、高生长停止期(SDb)、顶芽死亡发生期(SDc)3个时期进行转录组测序,并利用荧光定量PCR(qRT-PCR)测定11个差异基因的表达量,同时结合转录组信息进行验证.[结果]白花泡桐顶芽3个时期转录组测序共得到57.47 Gb数据,使用DESeq2软件进行3个时期样品间比较,共筛选出差异基因44397条,其中注释到7大数据库(NR、NT、GO、EggNOG、KEGG、UniProt、Pfam)的基因为37076条(83.51％).3个时期的差异基因在KEGG上主要富集在植物激素信号通路,对顶芽死亡发生的SDc时期植物激素信号通路上差异基因的分析得出:脱落酸(ABA)激素信号的响应因子ABF下调表达,乙烯(ETH)激素信号的响应因子ERF1上调表达,油菜素内酯(BR)激素信号上编码木葡聚糖内糖基转移酶的TCH4和细胞周期特异蛋白基因CYCD3上调表达,这些基因与大多数植物芽休眠过程中表达情况不同.qRT-PCR与转录组测序结果在基因表达量差异倍数上存在偏差,但整体趋势一致,可以证明转录组结果的可靠准确.[结论]白花泡桐顶芽死亡发生期的植物激素信号转导通路中ABF、ERF1、TCH4和CYCD3基因的表达情况,使其在高生长停止后顶端分生组织细胞分裂活动仍在继续进行,此时顶端分生组织分化的叶原基展开的幼叶脱落而无法形成芽鳞包裹,导致顶芽未向休眠芽方向发展而死亡.

    白花泡桐顶芽死亡短日照激素信号转导通路转录组

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    千年桐根部黄酮类化合物生物合成对枯萎病菌侵染的响应

    王嘉梁晓洁高暝吴立文...
    159-170页
    查看更多>>摘要：[目的]油桐枯萎病是一种土传的根部真菌病害,严重危害油桐主栽品种三年桐,极大地限制了其规模化栽培.而同属的千年桐具有抗枯萎病能力,其根部防御作用机制的研究可以为抗枯萎病防治和抗性育种提供思路.[方法]利用乙酸乙酯萃取法获得三年桐和千年桐根部提取物;基于高效液相色谱和串联质谱检测病原菌侵染后三年桐和千年桐根部代谢物成分;利用Illumina HiSeqTM2000、检测病原菌侵染过程中三年桐和千年桐根部基因表达变化规律和通路变化,并利用实时定量PCR试验验证基因表达规律;利用R软件包等生物信息学方法进行数据分析.[结果]1)与三年桐相比,千年桐根部提取物对油桐枯萎病菌的生长有明显的抑制作用;2)病原菌侵染后千年桐根部产生的芒柄花苷、橙皮苷等异黄酮和黄烷酮化合物是三年桐的1000倍以上;3)病原菌侵染后千年桐根部负责黄酮类化合物生物合成的上游关键通路"苯丙烷类生物合成途径"显著富集;4)苯丙烷类生物合成途径中有4个中心基因,包括4-香豆酸CoA连接酶、β-D-木糖苷酶、β-葡萄糖苷酶和过氧化物酶N1,通过实时定量PCR试验验证在病原菌侵染早期上调表达,且与其他1625基因具有极高的相关关系,激活苯丙烷类生物合成途径从而产生黄酮类化合物抵御病原菌入侵.[结论]通过代谢组和转录组联合分析,揭示了千年桐根部苯丙烷类生物合成途径在枯萎病病原菌入侵后发生响应,产生芒柄花苷、橙皮苷等黄酮类化合物,从而抵御病原菌入侵.

    油桐枯萎病黄酮类化合物苯丙烷类生物合成途径中心基因

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    抽提处理对泡桐木材声学振动性能的影响

    李瑞苗媛媛钱晓东林斌...
    171-181页
    查看更多>>摘要：[目的]探究抽提处理对乐器用泡桐木材声学振动性能的影响,为木材声学品质改良提供理论依据,促进我国乐器产品声学品质提高,缓解乐器共鸣板用优质木材资源日益匮乏的局面.[方法]采用苯甲醇、去离子水、二氯甲烷和无水乙醇4种溶剂对泡桐木材进行15天的抽提处理,基于两端自由的弯曲振动方法,测定并分析抽提处理对木材弹性模量E、剪切模量G、比动弹性模量E/ρ、对数衰减系数 σ、声阻抗 ω、声辐射品质常数R、E/G、传声速度 υ、传输参数 υ/σ、声转换效率 υ/(σ·ρ)等声学振动性能参数的影响规律,并通过微观结构观察、红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)的变化,分析抽提处理对木材声学振动性能的影响机理.[结果]经去离子水、二氯甲烷、苯甲醇和无水乙醇抽提处理后,泡桐木材声学振动性能参数均发生变化.比动弹性模量E/ρ、声辐射品质常数R和传声速度 υ平均增加7.67％、11.36％和3.75％,其中经二氯甲烷抽提处理的改善效果最佳,增幅分别为13.99％和17.28％和6.77％;声阻抗ω和对数衰减系数σ平均降低3.23％和19.42％,经去离子水抽提处理后其下降程度最大,降幅分别为-5.03％和-23.45％.从能量利用率来看,声转换效率 υ/(σ·ρ)和传输参数 υ/σ 平均提高38.89％和29.21％,其中经二氯甲烷抽提处理的改善效果最佳,增幅分别为47.66％和35.10％.抽提处理后泡桐木材红外光谱曲线未发生明显变化,仅羟基和半纤维素的吸收峰强度细微减弱.从木材微观结构看出,抽提处理后导管和纹孔更加清晰,并保留木材多孔性能.XRD分析表明,抽提处理未改变衍射峰位置,仅影响衍射峰强度,苯甲醇、去离子水、二氯甲烷和无水乙醇抽提处理后泡桐木材相对结晶度分别增加4.73％、10.25％、3.56％和7.66％,其中经二氯甲烷抽提处理的变化率最大,增大比率为17.42％.[结论]抽提处理可改善泡桐木材声学振动性能,但不同溶剂抽提处理的改善效果不同,总体来说,二氯甲烷、苯甲醇抽提处理的改善效果更优;不同溶剂对木材不同声学振动性能的改善效果也不尽相同,今后可考虑采取多种溶剂抽提结合的方式全面提升木材声学振动性能.

    抽提处理泡桐声学振动性能

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    古船封护防腐处理技术进展及纳米纤维素应用前景探讨

    卢芸王慧庆骆立陈粤...
    182-195页
    查看更多>>摘要：随着现代考古技术迅速发展,被打捞和发掘出的古船日渐增多,对这些脆弱且具有珍贵历史价值的古船进行及时有效保护是重要且必要的.目前,古船保护主要包括清洗、脱盐、脱水定型、修复复原等步骤,同时为进一步增强古船适应现代环境的能力,往往还需进行封护防腐处理.本研究在对古船封护防腐处理技术进行文献梳理的基础上,对比多种封护方法的加固保存效果,总结各封护方法的优缺点.纳米纤维素是性质优良的新型生物纳米材料,在修复糟朽木质文物方面已有所应用,在古船封护加固方面也有探索性研究,纳米纤维素良好的生物相容性和理化性质使其作为古船封护加固材料极具潜力;特别地,纳米纤维素对古船表面形貌具有更好的保护效果.利用纳米纤维素加固古船,既能提高古船的稳定性,又能最大限度地保证古船原貌不受影响,是一种全新的古船加固思路.随着当前文保科技化的快速发展,在古船封护防护领域,今后应该:1)深入探究桐油、生漆等天然传统封护原料的改性规律和工艺创新,聚焦纳米纤维素对其性能的提升作用;2)开发研究古船的抗菌防霉防护处理,提升生物抗性的同时维持古船原貌,且对环境无负面影响;3)重视古船中Fe3+对木材的危害,系统研究纳米纤维素对不同加固处理基材的封护表现并进行全面评估.

    考古木材古船木材封护饱水木材木材防腐纳米纤维素

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    基于具缘纹孔膜特征的木质部栓塞机制研究进展

    李姗李玉军张亚王杰...
    196-205页
    查看更多>>摘要：木质部栓塞指外界气泡进入木质部充水管道导致的植物水分传导功能受阻.木质部输水管道间具缘纹孔膜是木质部栓塞形成、扩散和疲劳产生的关键部位,近年来,具缘纹孔膜特征在木质部栓塞机制研究中日益受到关注.为更全面和清晰理解木质部栓塞形成、扩散和疲劳过程中具缘纹孔膜的作用,本研究在整理分析国内外木质部栓塞相关研究的基础上,首先探讨被子植物、裸子植物木质部栓塞的形成机制和扩散规律,阐释栓塞形成和扩散的"气种假说",明确具缘纹孔膜的核心作用;然后分别针对具缘纹孔膜的构造、化学、物理和微力学性质与微液流行为等主要特征以及不同特征间的相互关系,归纳具缘纹孔膜在木质部栓塞形成、扩散和疲劳等不同阶段的重要作用,概述三维结构模型构建、化学成分原位检测、力学行为模拟和单个纹孔膜微液流量化分析等具缘纹孔膜特征关键表征方法的发展现状和问题;最后提出木质部栓塞应优先开展的3方面研究:1)不同水分条件下具缘纹孔膜化学成分、物理和力学性质的变化;2)气泡在水分与具缘纹孔膜三维孔隙结构间水-固耦合界面的形成与扩散方式;3)不同水分条件下具缘纹孔膜结构变化及其对微液流效率的影响.同时,亟待突破具缘纹孔膜三维空间结构的原位精准表征与生物模型构建及优化的技术瓶颈.通过进一步研究具缘纹孔膜构造、化学、物理、力学性质和微液流行为,揭示具缘纹孔膜特征对木质部栓塞的影响规律这一关键科学问题,将有助于深入理解木质部栓塞机制,为探究木质部抗旱机制、选育优良耐旱种质资源提供科学依据.

    木质部栓塞具缘纹孔膜构造性质微液流行为

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    木材塑性变形的湿热固定技术及机理研究进展

    黄荣凤
    206-216页
    查看更多>>摘要：塑性变形永久固定是木材压缩密实化、弯曲等塑性改性的关键科学和技术问题之一.本研究针对塑性变形湿热固定技术,从塑性变形形成和回复机理入手,在全面分析木材塑性变形固定研究现状的基础上,重点阐述木材塑性变形的湿热固定技术和机理研究进展以及存在的问题,为突破该项技术的产业化应用瓶颈提供参考.湿热固定技术是以释放木材内应力方式固定塑性变形的方法,因处理方式不同,区分为常压热处理和加压热处理两大类.目前采用的所有处理方法,永久固定塑性变形的必要条件为温度达到180℃以上,加快热传递速度,并使板材厚度方向的中心温度快速达到180℃,能够有效缩短塑性变形永久固定时间.湿热处理永久固定塑性变形机理研究主要从热处理和饱和蒸汽处理2种过程中木材内应力释放与化学性质变化之间的关联性展开,多数研究支持3种基本机制,即基质分子间的交联反应形成稳定的结构;分子链断裂使微纤维和基质中应力松弛;亲水的细胞壁成分,特别是半纤维素形成聚合物阻止其再次发生水软化.但这些研究实际上只局限在2个极端,一端是干燥状态下依靠提高温度和延长时间释放木材内应力的热处理,另一端是接近饱水状态下依靠高温高压释放木材内应力的饱和蒸汽处理,而且这些研究均未涉及影响塑性变形固定和木材性能热、质传递等重要的过程因素,存在永久固定和木材性能变化的相互制约等适用性问题.虽然采用湿热处理方法理论上已经实现塑性变形的永久固定,但这些技术并未实现产业化应用,主要原因在于支撑湿热处理永久固定塑性变形的理论和技术体系不完整.要解决塑性变形的湿热固定技术应用问题,不能只关注最终条件,还有考虑如何有效实现这些条件,因此,需从湿热处理过程中水分的作用、热作用和氧化作用及其相互作用机理,热、质传递规律,湿热作用下木材内应力释放的作用机制等方面开展深入研究.

    塑性变形永久固定残余应力应力释放湿热处理

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