青檀韧皮纤维生长过程中细胞壁化学组分与力学性能变化

陈佳慧; 韩自婵; 陈冰炜; 翟胜丞

doi:10.13360/j.issn.2096-1359.202501004

林业工程学报 ›› 2026, Vol. 11 ›› Issue (03) : 86 -93. DOI: 10.13360/j.issn.2096-1359.202501004

青檀韧皮纤维生长过程中细胞壁化学组分与力学性能变化

陈佳慧, 韩自婵, 陈冰炜, 翟胜丞

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摘要

以我国特有树种青檀(Pteroceltis tatarinowii)为研究对象，研究生长过程中树皮中韧皮纤维细胞壁的理化性能变化。通过光学显微镜观察、显微拉曼分析和纳米压痕试验研究青檀形成层活动周期，比较生长发育过程中青檀韧皮纤维细胞壁化学成分与力学性能变化规律。结果表明，3月初，青檀形成层已经恢复细胞分裂活动，韧皮部母细胞开始分生活动早于木质部母细胞；4—7月，形成层处于分生活跃期；8月，形成层进入过渡期。青檀韧皮纤维具有胶质层。显微拉曼成像结果显示，韧皮纤维生长发育过程中，碳水化合物在胶质层不断积累以使细胞壁增厚，木质素首先在细胞角隅处沉积，胶质层中几乎没有木质素的拉曼信号。纳米压痕微区力学性能研究结果显示，青檀韧皮纤维细胞壁弹性模量呈现先增大后趋于平稳的变化趋势，细胞壁弹性模量和硬度值分别为(15.36±3.05)和(0.56±0.08)GPa。研究结果有助于深入理解青檀树皮发育过程中韧皮纤维性能的演化，为纤维原料采集及高值化利用提供理论依据。