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木材科学(第三版)

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商品详情

书名:木材科学(第三版)
定价:135.0
ISBN:9787030411075
作者:李坚
版次:1
出版时间:2014-06

内容提要:
本书重点阐述了木材的解剖、化学、生物、物理、力学和环境学特性及其与加工利用和人类生活的关系;介绍了木材改性、木材与林产品检测、木材科学保存、制造新型木材、现代波谱分析和计算机视觉在木材科学中的应用技术及*新进展;评说了我国的林木资源及当今世界木材科学研究等内容。

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目录:
目录 第三版前言 第1章我国的林木资源1 1.1我国林木资源形势1 1.2资源保护与合理利用7 参考文献18 第2章木材的解剖性质20 2.1木材的宏观构造与识别20 2.2细胞壁的结构34 2.3木材的微观构造44 2.4针叶树材和阔叶树材在解剖特征上的差异68 2.5树木进化过程中的构造变化69 2.6木材解剖特征对木材加工的影响70 参考文献72 第3章木材的化学性质73 3.1木材的化学组成73 3.2木质素78 3.3纤维素90 3.4半纤维素109 3.5木材抽提物114 3.6木材的酸碱性质119 3.7木材的表面性质126 3.8木材波谱分析133 3.9树皮化学147 参考文献151 第4章木材的物理性质153 4.1木材的重量153 4.2木材和水分157 4.3木材的湿胀与干缩164 4.4木材中水分的移动171 4.5木材的热学性质174 4.6木材的电学性质191 4.7木材的声学性质209 4.8木材的光学性质220 参考文献230 第5章木材的环境学特性233 5.1木材的视觉特性233 5.2木材的触觉特性237 5.3木材的调湿特性242 5.4木材的生物调节245 参考文献251 第6章木材力学性质253 6.1木材力学性质基本概念253 6.2木材的流变学特性257 6.3木材的各种力学强度及测试方法265 6.4影响木材力学性质的因素276 6.5木材的容许应力279 参考文献280 第7章木材改性281 7.1木材强化281 7.2木材尺寸稳定处理285 7.3木材软化301 7.4木材塑料化308 7.5木材无机纳米表面修饰312 参考文献316 第8章木材检验319 8.1木材树种的识别与检索319 8.2木材标准和木材缺陷标准概述327 8.3原木检验332 8.4锯材检验344 参考文献357 第9章木材科学保存359 9.1木材菌害359 9.2木材菌害的防治363 9.3木材的虫害373 9.4木材虫害的防治377 9.5木材的变色与防治381 9.6竹藤材的变色与防治392 参考文献400 第10章功能木质材料402 10.1木塑复合材料402 10.2重组木409 10.3压缩木材412 10.4木材金属复合材料427 10.5层积木435 参考文献439 第11章计算机视觉技术的应用441 11.1计算机视觉理论441 11.2计算机视觉在木材科学中的应用445 11.3木材表面质量的计算机视觉检测448 11.4计算机视觉在制材加工过程中的应用452 11.5计算机视觉在人造板中的应用452 11.6制浆造纸中的计算机视觉检测457 11.7木材表面缺陷的计算机视觉检测457 11.8计算机视觉技术应用之展望461 参考文献461 第12章木材的美学特性464 12.1木材的美学属性464 12.2木材美学的定义471 12.3木材美学的内涵472 参考文献475

在线试读:
第1章我国的林木资源 森林与人类息息相关,没有森林就没有人类。森林被认为是保障地球前途、维持人类生存的重要因素。它有助于保持水土,对农业起着重要的支持作用,成为绿色的屏障;有助于改善局部和全球的气候,降低碳含量,缓解气候的急剧变化;有助于美化城市和乡村,满足人类娱乐和游憩的需要;有助于满足人类对粮食、能源、木材、纤维材料及林特产品的需要,为经济贸易提供重要产品;有助于维持对保持生物多样性有重要意义的森林生态系统。森林是陆地生态系统的主体,是陆地上*大的可再生资源库、生物质能源库、生物基因库,也是陆地上*大的“储碳库”和*经济的“吸碳器”。 森林中一切对人类产生效益的物质都属于森林资源的范畴。其中,人类*先注意到,也是*先开始利用的物质之一便是木材资源。人类的生存依靠着森林所提供的各种 财富,而木材便是其中*重要的财富之一。木材是大自然的杰作。与人类生活相伴,展现了朴实幽雅的品质,价值无与伦比。祖先学会了钻木取火,秦始皇用木材修造阿房宫,现代建筑的精雕细刻,都表明中国文化与木材有着紧密的联系。随着生活质量的提高,人们越来越希望在他们生活的空间中更多地使用木材和木制品。木材具有天然的生态学属性和独特的环境学品质,是绿色环境和人体健康的贡献者。 1.1我国林木资源形势 我国政府高度重视林业工作,始终把林业发展和生态建设放在重要战略位置。其制定了一系列关于全面推进现代林业建设的政策或规定,并得到了认真贯彻执行,实现了科学发展。随着国家林业重点工程的稳步推进,林业体制、机制的不断创新,森林资源管理的有力加强,中国森林资源呈现出快速增长的良好态势,林业的生态产品、林产品和生态文化产品的供给能力逐步增强,林业应对气候变化的能力明显提高,为发展现代林业、建设生态文明、推动科学发展奠定了坚实的基础。 新中国成立以来,自1973年开始曾先后完成了7次全国森林资源清查。为准确掌握近几年来我国森林资源变化情况,国家林业局根据《森林法》、《森林法实施条例》的有关规定,于2004~2008年组织开展了第七次全国森林资源清查工作。 清查结果显示,全国森林面积1.95亿hm2,居世界第5位;森林覆盖率20.36%,活立木总蓄积149.13亿m3,森林蓄积137.21亿m3,居世界第6位;人工林保存面积0.62亿hm2,蓄积19.61亿m3,人工林面积继续居世界首位;森林植被总碳储量78.11亿t,年生态服务功能价值10.01万亿元。与第六次清查结果相比,我国森林面积净增2054.30万hm2,森林覆盖率上升了2.15%,森林蓄积净增11.23亿m3。其中,天然林面积净增393.05万hm2,天然林蓄积净增6.76亿m3;人工林面积净增843.11万hm2,人工林蓄积净增4.47亿m3;乔木林每公顷蓄积量增加1.15m3,每公顷株数增加57株,混交林比例上升了9.17%,森林资源质量稳步提高。 中国森林资源发展变化经历了过量消耗、治理恢复、快速增长的过程。新中国成立之初到20世纪70年代末,从国家建设需要出发,其首要任务是生产木材,森林资源曾一度出现消耗量大于生长量的状况。20世纪80年代以后,坚持“以营林为基础,普遍护林,大力造林,采育结合,永续利用”的方针,森林资源保护和造林绿化工作得到了加强,到20世纪90年代初,实现了森林面积、蓄积双增长,但生态环境恶化趋势没有得到根本扭转。 进入新世纪,林业建设步入以生态建设为主的新时期,扎实推进了林业的各项改革,全面实现了林业重点工程建设,持续加强森林资源保护和管理,中国森林资源快速增长。 我国地域辽阔,自然地理和气候条件复杂,孕育了物种丰富、类型多样的森林资源。拥有从热带雨林到温带针阔叶混交林和寒温带针叶林多种森林生态系统,具有高生物多样性,这些为使我国林业实现高产、优质、高效和可持续发展提供了优越的条件。与其他国家或地区相比,我国的森林资源具有森林分布广、树木种类繁多和木材品质良好等特点,但也存在一些不足之处。 1.1.1稀有和名贵树种多 我国是世界上森林树种*多的国家,特别是珍贵稀有树种。据我国植物学家统计,我国有种子植物2万余种,其中属于森林树种的有8000余种。在这些树种中,仅乔木就有2000多种,而材质优良、树干高大通直、经济价值高、用途广泛的乔木树种有千余种。针叶类的松、杉树种,是北半球的主要树种。全球约有30属,而我国就有20属,近200种,其中有8个属为我国特有。这8个特有属是水杉属、银杉属、金钱松属、水松属、台湾杉属、油杉属、福建柏属和杉木属。阔叶树种更为丰富,有200属之多,其中许多是我国特有树种,如珙桐属、杜仲属、喜树属、香果树属和瘿椒树属等。 在种类繁多的树种中,有很多珍贵稀有树种,如水杉、铁杉、油杉、红豆杉、白豆杉、台湾杉、金钱松、陆均松、水松、雪松、竹柏、福建柏、珙桐、山荔枝、香果树、瘿椒树、紫檀、黄檀、格木、蚬木、樟树、楠木、红松、梓树、水青冈、榉树、柚木、轻木、铁力木、黄杨、天目木姜子、苦梓、桃花心木、花榈木、青皮、坡垒、红椿、海南木莲、青钩栲、木荷、核桃楸、水曲柳、黄菠萝、杉木、树蕨等。它们都是建筑、桥梁、车船、家具和工艺雕刻上不可缺少的良材美木。 国外早已绝迹而在我国独存的珍贵树种有银杉、银杏、水杉等。银杉是世界上极其珍贵稀有的孑遗植物,经第四纪冰川的浩劫,仅在我国西南部的冰川空隙地带幸存下来,被誉为“植物中的大熊猫”,是世界上独*无二的罕见珍宝。 1.1.2竹林资源广阔分布 我国是世界上竹类分布*广、资源*多、利用*早的国家之一,有竹子99类40属400余种。 竹林四季常青、鞭根发达、生长速度快、繁殖能力强,具有很高的生态、经济和文化价值。竹林具有涵养水源、保持水土、调节气候、净化空气、减少噪音等方面的功能;竹材作为木材的替代和补充材料,广泛用于建筑、交通、造纸、家具和工艺品制造等诸多领域;竹笋还是人们烹饪佳肴的膳食材料;竹子在中华文字、绘画艺术、工艺美术、园林艺术、民俗文化的传承和发展中起着重要的作用。中国竹文化历史悠久,素有“竹子王国”之美誉。我国的竹子资源大致可分为三大竹区:一为黄河、长江之间的散生竹区,主要竹种有刚竹、淡竹、桂竹、黄条金刚竹等;二为长江、南岭一带散生型和丛生型混合竹区,竹种以毛竹类为主,也有散生型刚竹、水竹、桂竹和混合型苦竹、箬竹及丛生型慈竹、硬头黄竹、凤凰竹等;三为华南一带丛生型竹区,主要竹种有撑篙竹、青皮竹、麻竹、粉单竹、硬头黄竹和茶秆竹等。我国的竹材加工工业已研制出多种竹制产品,包括竹丝板、竹纤维板、竹碎料板、竹编胶合板、竹材胶合板、竹材层积板、竹木复合板、竹(拼花)地板、竹材模板等人造板产品,还有竹筷、竹席、竹牙签、竹梭等竹制品。我国竹林资源的开发利用对实现以竹代木、以竹养木具有重要意义。全国竹林面积538.10万hm2,其中毛竹林386.83万hm2,杂竹林151.27万hm2;竹林分布在19个省(自治区、直辖市),其中竹林面积30万hm2以上的有福建、江西、浙江、湖南、四川、广东、安徽、广西8省(自治区),合计占全国的88.64%。 1.1.3经济林木非常丰富 经济林是我国森林资源的重要组成部分,为工农业生产和人们日常生活提供了丰富的粮油食品、干鲜果品、香料调料、木本药材及原料产品,对改善生态环境、调整农业结构、保障粮食安全、增加农民收入、促进区域经济发展发挥着重要作用。 根据用途不同,将经济林分为果树林、食用原料林、林化工业原料林、药用林和其他经济林等类型。经济林面积2041.00万hm2,其中果树林1111.67万hm2,食用原料林545.71万hm2,林化工业原料林184.97万hm2,药用林37.67万hm2,其他经济林160.98万hm2。果树林和食用原料林面积较大,分别占54.47%和26.74%。广西、云南、湖南、广东、辽宁、江西、陕西、浙江等省(自治区)经济林面积较大,8省(自治区)合计1123.34万hm2,占全国的55.04%。果树林较多的省(自治区)有广东、广西、河北、山东、陕西、福建、辽宁、云南、浙江,9省(自治区)合计占全国的61.13%。 我国特用经济林,不仅种类多,而且很多属于我国特有。在众多的特用经济林中,主要树种有:漆、白蜡树、油桐、乌桕、橡胶树、栓皮栎、杜仲、茶、桑、花椒、八角、肉桂、黑荆、枸杞、黄连木等。 1.1.4红树林资源独特 红树林资源结构复杂,树种多样,具有独特的生态功能,被人们称为“海上卫士”。 20世纪90年代,国家林业局制定了《中国21世纪议程林业行动计划》,发布了《中国林业可持续发展国家报告》,把红树林的可持续经营列入了重要议事日程,建立了25处红树林自然保护区,加强了红树林资源保护。 根据2001年全国红树林资源调查结果,红树林资源各地累计总面积8.28万hm2。其中,红树林面积2.20万hm2,占总面积的26.6%;红树林未成林地面积0.19万hm2,占2.3%;宜林地面积5.89万hm2,占71.1%,红树林具有较大的发展空间。红树林主要集中在广东、广西、海南、福建、浙江5省(自治区)。 此外,中国的灌木林分布广、面积大。全国灌木林面积5365.34万hm2,占全国林地面积的17.66%。灌木林主要分布在西南和西北各省(自治区),其中西藏、四川、内蒙古、新疆、云南、甘肃、青海和广西等省(自治区)面积较大,8省(自治区)合计占全国的75.28%。 灌木耗水量小、耐干旱、耐风蚀、耐盐碱、耐高寒,具有很强的复壮更新和自然修复能力,是干旱、半干旱地区的重要造林树种。在乔木树种难以生长的高山、湿地、干旱、荒漠地区形成的稳定灌木群落,其生态防护效益非常显著。在我国生态脆弱的西部地区,保护和发展灌木林资源对改善生态环境、促进区域经济发展、增加当地农民收入具有重要的意义。 1.1.5森林资源尚有不足 与世界其他各国和地区森林资源相比较,我国森林资源主要有以下不足。 (1) 森林资源少,覆盖率低。我国森林资源的绝对量是可观的,在世界上占有一定地位,人均森林资源却显得十分贫乏(表11)。 表1-1世界部分国家森林资源主要指标
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