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研究生:謝仁壽
研究生(外文):Jen Shou Hsieh
論文名稱:柳杉、台灣杉微纖維角及壁孔超微結構之探討
論文名稱(外文):On the Microfibril Angle and Pit Ultrastructure in Japanese Cedar (Cryptomeria japonica) and Taiwania (Taiwania cryptomerioides).
指導教授:王秀華王秀華引用關係
指導教授(外文):Cathy H. H. Wang
學位類別:碩士
校院名稱:國立屏東科技大學
系所名稱:森林系
學門:農業科學學門
學類:林業學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:138
中文關鍵詞:柳杉台灣杉微纖維微纖維角壁孔壁孔膜壁孔超微結構電子顯微鏡
外文關鍵詞:Japanese cedarTaiwaniamicrofibrilmicrofibril anglepitpit membranepit ultrastructureelectron microscopy
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本研究以台大溪頭實驗林33年生之柳杉、台灣杉中勢木各一株,探討樹體中不同位置之細胞次生壁S2微纖維角及縱向管胞間重緣壁孔膜之超微結構。
經超音波震盪及氯化亞鈷溶液併用處理後之試材徑切面切片,可直接於光顯下量測S2層微纖維角。為了解此處理方法之正確性,再採用壁孔法及管胞長度相互應證,結果顯示壁孔角及管胞長度與微纖維角之間具顯著之相關性,證實了超音波與氯化亞鈷併用處理技術之可靠性。
柳杉及台灣杉兩樣木之微纖維角測值顯示,同一樹高位置時,近髓心者具最大之測值,並向近皮處降低,明顯降低處在柳杉為第5至15生長輪,台灣杉者則為第5至第10生長輪。比較不同樹高之差異時顯示,近基部者有最大之微纖維角,並向樹梢側降低。
比較兩樣木之微纖維角顯示,前10年柳杉者較台灣杉者大,之後柳杉較台灣杉者小;微纖維角與管胞長之呈高度正相關,吾人可推論該株柳杉之幼齡木生長較台灣杉者迅速,而後生長則較台灣杉者緩慢。
以SEM及TEM探討柳杉、台灣杉壁孔超微結構之差異,顯示柳杉縱向管胞重緣壁孔之孔托呈透鏡形、紡錘形或扁盤形;台灣杉者呈紡錘形、扁盤形及長條形。柳杉之孔托上可見膿包狀突起物,此為其特徵之一,台灣杉則無。除壁孔本身之形態外,壁孔膜上之包覆物值得深入探討。兩樹種均顯示心材壁孔膜上之包覆物多於邊材者,而晚材者又多於早材者。柳杉及台灣杉之壁孔膜經影像分析後可知邊材處之壁孔膜網膜間隙平均面積及網膜間隙/壁孔膜之值皆較心材者大,而早材者較晚材者大。

The microfibril angle of the S2 layer and the ultrastructure of the intertracheid bordered pit membrane in Japanese cedar (Cryptomeria japonica D. Don) and Taiwania (Taiwania cryptomerioides Hay.) were investigated via an improved microfibril angle measuring method and electron microscopy.
The microfibril angle can easily be measured under light microscope, when wood sections are treated with ultrasound wave and cobalt chloride solution. Pit aperture angle and tracheid length were used to reconfirm the correctness of the improved microfibril angle measuring method.
The correlations between fiber length and microfibril angle , microfibril angle and pit aperture angle were significant. The largest microfibril angle of both Japanese cedar and Taiwania occurs at near the pith and tends to decrease in the radial direction. Microfibril angle is the largest at the base of the tree and decreases with increasing height. Japanese cedar has a larger microfibril angle than Taiwania during the first ten years of growth, but a smaller fiber angle after that. It can be suggested that the Japanese cedar was growing faster than the Taiwania for the first ten years.
The pit membrane of Japanese cedar and Taiwania can be classified by the shape of the torus. In Japanese cedar, the torus is usually convex lens-shaped, fusiform shaped, or flat disk-shaped. In Taiwania the torus is usually fusiform shaped, flat disk-shaped, or linear. The pustules at the central part of the torus are a special characteristics of latewood pit membrane in Japanese cedar.
Besides the natural structure of bordered pitting, the external incrustations on the pit membrane are a noticeable point in this research. The incrustations exist on the pit membrane in both sapwood and heartwood of both trees. Image analysis software shows that heartwood has more deposition than sapwood and latewood has more deposition than earlywood.

中文摘要-----------------------------------------------------I
英文摘要-----------------------------------------------------III
誌謝---------------------------------------------------------V
目錄---------------------------------------------------------VII
圖表索引
表目錄-------------------------------------------------------X
圖目錄-------------------------------------------------------XI
壹、前言-----------------------------------------------------1
貳、前人研究-------------------------------------------------4
一、微纖維角之定義及形成-------------------------------------4
二、影響微纖維角之因子---------------------------------------4
三、微纖維角量測法及其比較-----------------------------------5
四、針葉材管胞重緣壁孔之超微結構特徵-------------------------9
(一)壁孔膜概述及其形態--------------------------------------9
(二)針葉材重緣壁孔之發生與形成------------------------------11
(三)包覆物之化學成分-----------------------------------------13
(四)壁孔膜網膜間隙(margo gap)之探討--------------------------14
參、材料與方法-----------------------------------------------16
一、試驗材料-------------------------------------------------16
(一)試驗樹種------------------------------------------------16
(二)樣木生育地概況------------------------------------------20
二、試驗方法-------------------------------------------------20
(一) 細胞壁S2層微纖維角之測定-------------------------------20
1.取樣部位------------------------------------------------20
2.超音波與氯化亞鈷溶液併用處理法--------------------------21
3.壁孔法--------------------------------------------------21
(二)管胞長度測定--------------------------------------------22
(三)壁孔超微結構之觀測--------------------------------------22
1.取樣位置------------------------------------------------22
2.SEM樣本製作及觀察---------------------------------------22
3.TEM樣本製作及觀察---------------------------------------23
4.壁孔形態探討--------------------------------------------24
肆、結果與討論-----------------------------------------------27
一、試材之外觀及基本性質-------------------------------------27
(一)柳杉----------------------------------------------------27
(二)台灣杉--------------------------------------------------27
二、兩試材之微纖維角-----------------------------------------31
(一) 超音波與氯化亞鈷水溶液併用處理對微纖維角呈現之影響-----31
(二) 超音波-氯化亞鈷水溶液併用處理之可靠性------------------33
(三) 柳杉細胞壁S2層之微纖維角-------------------------------43
1.微纖維角在徑向之變化-------------------------------------43
2.微纖維角在縱向之變化-------------------------------------45
(四)台灣杉細胞壁S2層之微纖維角-------------------------------46
1.微纖維角在徑向之變化-------------------------------------46
2.微纖維角在縱向之變化-------------------------------------48
(五) 柳杉與台灣杉微纖維角及其影響因子之綜合探討--------------49
三、壁孔超微結構---------------------------------------------56
(一) 壁孔之外觀與形態----------------------------------------56
1.橫切面之壁孔形態-----------------------------------------60
2.徑切面之壁孔形態-----------------------------------------64
(二)壁孔膜上之包覆物-----------------------------------------66
(三)壁孔膜網膜間隙-------------------------------------------70
1.柳杉壁孔膜網膜間隙之形狀因子及間隙率---------------------70
2.台灣杉壁孔膜網膜間隙之形狀因子及間隙率-------------------74
伍、結果與討論-----------------------------------------------76
陸、研究限制與建議-------------------------------------------78
柒、電顯照片及說明-------------------------------------------80
捌、參考文獻-------------------------------------------------122

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