杨木是一种具有应拉木的典型树种,在其应拉木区域内具有丰富的胶质纤维,因胶质纤维的存在而为杨树的高生长应力提供依据,也因胶质纤维的存在而使得杨木在加工利用过程中给生产带来不便。因此,从木材基础材性视角迫切需要系统地、深入地研究胶质纤维及其壁层特性,以期丰富木材科学基础理论体系。本研究选取了一段具有胶质纤维出现而后又消失的杨木应拉木,通过石蜡/树脂包埋技术、树脂铸型技术、胶质壁层多级定向分离技术、超薄切片技术、显微红外技术、微表面多维成像技术、纳米深度敏感压痕技术,借助光学显微镜、原子力显微镜、纳米压痕仪等观测仪器,研究了应拉木细胞特征和分布、胶质层特征和分布、细胞微纤丝排列特性、木质素微区分布、细胞横截面特性、细胞各层间形貌特征、细胞各壁层微力学等杨木应拉木显微特征。本论文主要研究内容和结论如下:(1)杨木应拉区胶质纤维组织比量在9.18%～41.38%之间,平均值为28.54%,从更多第一生长轮开始出现,第四生长轮内最丰富,第六生长轮内最少,在生长轮内胶质纤维呈现带状型和星散型分布。正常纤维、胶质纤维和脱胶质层后纤维的树脂铸型表明,正常纤维和胶质纤维均可观察到结构较完整的纹孔对。通过显微切片法和树脂铸型技术精准界定胶质纤维中胶质层与相邻壁层界面,纤维细胞间的胞间层和细胞角隅是弱界面结合。(2)杨木应拉区的胶质纤维、胶质层(Gelatinous layer,G层)和脱胶质层后木纤维的微纤丝角(Microfibril angle,MFA)从髓心向外,均呈现出减小的趋势,各MFA的平均值分别为12.89°、6.26°和19.05°Etoposide分子量。正常纤维的MFA从髓心向外,也表现出减小的趋势,其MFA的平均值为24.68°。脱去胶质层后木纤维的MFA值比正常纤维的MFA值会略微小。(3)通过AFM观察胶质纤维壁层厚度及各壁层微纤丝聚集体密度分布表明,胶质纤维各壁层厚度差异较大,次生壁S1、次生壁S2和G层的平均值厚度分别为0.58 μm、2.26 μm和2.33μm,其中胶质层最厚。胶质纤维S2层微纤丝聚集体的密度大且排列紧密,说明该壁层结构紧密,而G层和复合胞间层(Cornermiddle lamella,CML层)的微纤丝聚集体排列松散,特别是胶质层与相邻壁层相接的界面,其微纤丝聚集体密度分布变化范围大。(4)采用荧光显微镜分析胶质纤维木质素分布可知,细胞角隅(Cell corner middle lamella,CCML)浓度最高,CML层浓度次之,在G层几乎没有荧光现象,即G层木质素含量很低。显微红外分析表明,胶质纤维在1739cm-1和1504cm-1附近的特征峰强度低于正porcine microbiota常纤维,特征峰高比值也表明,胶质纤维中木质素和半纤维素含量相对较低。(5)通过纳米压痕测量可知,在杨木胶质纤维和正常纤维中,CCML的残余变形量均为50%左右、CML层的残余变形量均为70%左右;而正常纤维次生壁S2层和胶质纤维次生壁G-S2界面层的残余变形均为70%左右,结果表明纤维细胞壁以塑性变形为主,而CCML的弹性变形和塑性变形是同等的。胶质纤维细胞各壁层界面的弹性模量差异明显,而硬度值却不明显,正常纤维细胞壁和细胞间界面的力学性能差异呈现出与胶质纤维类似的结论。与正常纤维细胞间的CCML(13.07 GPa,0.52 GPa)和 CML 层界面(15.90 GPa,0.52 GP)的弹性模量和硬度相比,胶质纤维的 CCML(7.28GPa,0.19GPa)和 CML(10.52GPa,0.17GPa)弱界面层的弹性模量和硬度值要小,胶质纤维中的G-S2弱界面的弹性模量和硬度分别为 13.61 GPa 和 0.27 GPa。(6)基于上述对胶质纤维细胞结构和细胞间界面力学性能结可知,胶质纤维细胞弱界面区域,G-S2界面层的结构排列松散不紧密,力学强度低。复合胞间层和细胞角隅的结构排列和力学性能也表现出了较弱的界面相。