纤维素木质素含量分析

纤维素木质素含量分析第一页，共十七页，2022年，8月28日目录一综述二材料与方法三结果与分析四讨论第二页，共十七页，2022年，8月28日一综述

纤维素（cellulose）是由葡萄糖组成的大分子多糖，是植物细胞壁的主要成分。木质素是由聚合的芳香醇构成的一类物质，存在于木质组织中，主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁。云杉属于针叶树的一类，有线条分明的年轮，与季节性山地气候保持一致，为中国特有树种。藏柏为柏科柏木属常绿乔木，为优良用材、绿化观赏树种。铁杉是一种常绿乔木，树皮片状剥落，褐灰色，大枝平展，枝梢下垂。横断山脉是中国四川、云南两省西部和西藏自治区东部一系列南北向平行山脉的总称,介于北纬２２°～３２°５′，东经９７°～１０３°。本文以云杉，藏柏，铁杉为研究对象，运用莫尔氏盐滴定法测定云杉等树种叶片中的纤维素，木质素的含量，对叶片纤维素，木质素含量以及不同海拔、经度、纬度等环境因素对这些生理指标的影响进行分析，从而揭示出不同海拔、经度、纬度等环境因素与叶片纤维素，木质素含量之间的可能存在的内在联系，在治理环境和研究学术问题中可以提供一个详细的参考说明。第三页，共十七页，2022年，8月28日表1云杉采集点环境信息

样品自编号地点经度E纬度N海拔(m)1木里28˚05΄22.5˝101˚10΄13.3˝29782康定州府30˚01΄05.8˝101˚57΄14″27233雅江兵站29˚59΄19.5˝100˚54΄49.1˝34404稻城亚丁28˚26΄27.6˝100˚20΄59.2˝38765乡城热打乡29˚04΄34.7˝99˚40΄23.8˝33746云南德钦县28˚17΄28˝99˚09΄37˝32007八宿邦达镇30˚09΄19.6˝97˚21΄7.7˝41028云南德钦县明永冰川28˚27΄20.2˝98˚45΄27.1˝30509云南德钦县明永冰川28˚27΄20.2˝98˚45΄27.1˝260010云南中甸碧塔海27˚43΄27˝99˚59΄7.9˝355711八宿然乌镇29˚31΄46.3˝96˚46΄9.7˝4116二材料与方法2.1样品采集与处理

在每个采样点采取样圆法，选定5株具有平均长势的样树，采集3-5片无破损的叶片，做三次重复。将采集的样品材料在105℃迅速杀死，于80℃烘干至恒重，然后粉碎过筛，最后包装编号并储存，以待测定。第四页，共十七页，2022年，8月28日表2藏柏采集点环境信息表3铁杉采集点环境信息样品自编号地点经度E纬度N海拔(m)12稻城亚丁28˚26΄27.6˝100˚20΄59.2˝3876样品自编号地点经度E纬度N海拔(m)13云南德钦县明永冰川

28˚27΄20″

98˚45΄27.1˝305014大理苍山东坡25˚41΄21.2″

100˚06΄12.7″3300第五页，共十七页，2022年，8月28日2.2试验主要设备及型号仪器设备名称规格型号高速台式离心机TGL-16B上海安亭科学仪器厂分析天平BEL梅特勒仪器(上海)有限公司数显电热干燥箱HPX-9162MBE上海博讯实业有限公司数显恒温水浴锅HH-4型国华电器有限公司滴定管50mL容量瓶100mL、50mL、25mL量筒100mL试管20mL烧杯250mL、50mL移液管0.5mL、5mL、10mL离心管10mL2.3试剂与药品（1）硝酸醋酸混合液（2）0.2%邻苯氨基苯甲酸溶液（3）0.1N

的莫尔氏盐（4）0.5N

的硫酸—重铬酸钾溶液（5）0.5N的重铬酸钾（6）1%的醋酸（7）73%的硫酸第六页，共十七页，2022年，8月28日2.4实验方法纤维素的提取与测定

将材料烘干，磨碎，通过孔径1平方毫米的筛子，取一定量的粉末。将样品装入离心管中，并注入醋酸和硝酸混合液，在离心管上盖好带有玻棒的球形玻盖，置沸水中煮沸25min，定期进行搅拌。离心，弃去上清液，而向沉淀中加15ml蒸馏水，混匀，离心，倒掉溶液，用10ml蒸馏水冲洗（共洗两次）。向冲洗过的纤维素沉淀中加10ml0.5N的硫酸-重铬酸钾溶液，搅匀。将离心管浸入开水中10分钟，并定期搅拌。然后冷却，将溶液倒入250ml烧杯中，同时用15ml蒸馏水冲洗沉淀。待溶液冷却后，加入5滴0.2%的邻苯胺苯酸液，用0.1N

的莫尔氏盐滴定使颜色有桃紫色变为绿色。根据得到结果，按下试求纤维素含量：式中：X——纤维素含量(%)；K——莫尔氏盐（或硫代硫酸钠）滴定度；a——滴定10毫升重铬酸钾对照液所用去0.1N莫尔氏盐的体积（ml）；b——滴定纤维素所用去0.1N莫尔氏盐的体积（ml）；n——分析材料样品重（g）；0.6745——纤维素的滴定度乘100。第七页，共十七页，2022年，8月28日2.4.2木质素的提取与测定称取研碎的干材料，装入离心管中，加10ml1%的醋酸。离心管摇动5min混匀，离心。将溶液倒出来，将沉淀用5ml1%的醋酸洗一次，然后加丙酮5ml，在摇荡的情况下浸泡5min，共2次，将离心管浸泡于开水中5-10min以便充分干燥。向离心管中的干燥沉淀加入73%硫酸3ml，搅匀，室温下静置16小时。第二天向离心管中加入10ml蒸馏水，搅匀，置沸水中5min。溶液冷后加5ml蒸馏水，0.5ml10%的氯化钡，搅匀。离心，沿玻棒倒出上清液，沉淀每次用10ml蒸馏水冲洗，共洗2次。向被冲洗的木质素沉淀加10ml0.5N的硫酸重铬酸钾溶液，将试管中的全部内容物转入烧杯中做滴定用，同时用15ml蒸馏水冲洗沉淀。待溶液冷却后，加入5滴0.2%的邻苯胺苯酸液，用0.1N

的莫尔氏盐滴定使颜色有桃紫色变为绿色。由得到的数据，按下式计算出木质素含量：式中：X——纤维素含量(%)；K——莫尔氏盐（或硫代硫酸钠）滴定度；a——滴定10毫升重铬酸钾对照液所用去0.1N莫尔氏盐的体积（ml）；b——滴定木质素所用去0.1N莫尔氏盐的体积（ml）；n——分析材料样品重（g）；0.433——木质素的滴定度乘100第八页，共十七页，2022年，8月28日

三结果与分析3.1实验的测定结果云杉的测定结果表1.云杉纤维素含量表2.云杉木质素含量采集点纤维素平均值（%）木里6.9497康定州府8.1930雅江兵站10.3441稻城亚丁11.0422乡城热打乡11.2735云南德钦县10.5210八宿邦达镇10.5017云南德钦县明永冰川9.3384云南德钦县明永冰川10.5145云南中甸碧塔海7.1601八宿然乌镇10.3387采集点木质素平均值（%）木里6.9646康定州府8.6767雅江兵站8.2277稻城亚丁8.2612乡城热打乡8.8941云南德钦县9.1007八宿邦达镇9.0472云南德钦县明永冰川7.2655云南德钦县明永冰川10.0252云南中甸碧塔海6.2400八宿然乌镇7.9580第九页，共十七页，2022年，8月28日3.1.2其他树种含量的测定结果表3.其他树种纤维素含量稻城亚丁（藏柏）7.3400云南德钦县明永冰川（铁杉）4.6599大理苍山东坡（铁杉）7.3708表4.其他树种木质素含量稻城亚丁（藏柏）5.0884云南德钦县明永冰川（铁杉）8.9988大理苍山东坡（铁杉）8.0037第十页，共十七页，2022年，8月28日

海拔高度与云杉木质素，纤维素含量的关系图1纤维素含量与海拔的关系图2木质素含量与海拔的关系

由以上两图看出云杉纤维素含量在海拔2500m到4000m的范围内含量有向上的趋势，含量浮动比较大范围；云杉木质素含量与海拔的关系则与纤维素刚好相反，在海拔2500m到4000m的范围内含量有向下的趋势。由上图观察得到纤维素，木质素含量与海拔高度没有绝对性的关系，可能在某一个区间内，出现了几次区间性的趋势性变化。但是由于含量变化太小，一些很小的人为或自然因素都会导致这样的变化，可以总结为，在这个海拔区间内云杉中纤维素，木质素含量并没有什么趋势性规律。第十一页，共十七页，2022年，8月28日经度与云杉木质素，纤维素含量的关系

图3纤维素含量与经度的关系图4木质素含量与经度的关系由以上两图可以看出随着经度的增大云杉纤维素的含量有上升的趋势，但是趋势不明显，随着经度的变化青海云杉叶片中的纤维素含量变化比较凌乱，云杉木质素与经度的关系跟纤维素差不多，随着经度的增大含量有上升的趋势，含量基本稳定在8.2%左右范围内。随着经度的变化青海云杉叶片中的木质素含量变化比较凌乱，增加和降低并没有一个明显的规律可循，这可能是由于在这批样品中影响其木质素含量的主导因素并不是经度，而是其它因素。第十二页，共十七页，2022年，8月28日纬度与木质素，纤维素含量的关系图5纤维素含量与纬度的关系图6木质素含量与纬度的关系

由图可以看出随着纬度的增大云杉纤维素的含量有下降的趋势，趋势明显，随着纬度的增大，纤维素含量保持在11%以下；云杉木质素随着经度的增大含量有下降的趋势，但是趋势不太明显，含量基本保持在9%左右，纤维素和木质素含量的变化没有一个可循的规律，虽然出现了一些区间性变化趋势，纤维素，木质素在变化过程中出现几个点的波动，但是总观全局并不能得出实质性的关于纬度与含量的变化规律，所以说以上结果不足以证明是纬度因素导致其发生这样的变化。第十三页，共十七页，2022年，8月28日在同一地理条件下，藏柏与云杉木质素含量的比较地点经度E纬度N海拔(m)藏柏云杉稻城亚丁28˚26΄27.6˝100˚20΄59.2˝38765.08848.2612

从上面表格可以得出，在相同的条件下，藏柏木质素，纤维素的含量远远低于云杉，基本上可以判定环境的影响因素对于两者是一样的效果，但是在含量上出现这么明显的偏差有可能是纤维素木质素含量的积累在受到环境因子的影响同时还要受到自身遗传因子的作用。对于不同的树种，在环境条件基本相同的情况下，自身遗传因子的影响对于木质素，纤维素含量的积累起到了相对重要性的作用，植物中木质素，纤维素含量的积累可能是一个多因子共同影响的过程。在同一地理条件下，藏柏与云杉纤维素含量的比较地点经度E纬度N海拔(m)藏柏云杉稻城亚丁28˚26΄27.6˝100˚20΄59.2˝38767.340011.0422第十四页，共十七页，2022年，8月28日

在同一地理条件下，铁杉与云杉纤维素含量的比较地点经度E纬度N海拔(m)铁杉云杉云南德钦县明永冰川

28˚27΄20″

98˚45΄27.1˝

3050

4.6599

9.3384在同一地理条件下，铁杉与云杉木质素含量的比较地点经度E纬度N海拔(m)铁杉云杉云南德钦县明永冰川

28˚27΄20″

98˚45΄27.1˝

3050

8.9988

7.2655

从上面表格可以得出，在相同的条件下，铁杉纤维素的含