新疆杨(Populus alba var.pyramidalis Bunge)是我国主要人工林树种之一,但由于密度小、材质软、易变形开裂等缺点严重影响其品质和使用。通过改性可以提高人工林木材的力学强度和尺寸稳定性,从而提升人工林木材的品质,扩大人工林木材的使用范围。活立木改性是一种新型的木材改性方式,其充分利用植物的生理作用(蒸腾作用),简化改性工艺,降低木材改性能耗,特别地,这将便于边远林区改性木材大规模推广应用。本文以甲醛、尿素为单体混合改性剂,采用穿孔法将改性剂注入新疆杨活立木中,利用树叶的蒸腾作用对新疆杨进行改性,研究新疆杨改性材的力学性质和尺寸稳定性。本研究利用热平衡茎流仪探索新疆杨茎流规律并确定改性剂注入时间,通过观察改性剂注入后新疆杨树叶的形貌变化确定了改性剂注入周期,通过测试力学性能与尺寸稳定性确定最佳甲醛尿素摩尔比,并对该摩尔比下的新疆杨改性材进行官能团、结晶度、微观形貌及元素含量的表征分析。论文主要结论如下:1.同一棵新疆杨在晴天、阴天茎流规律体现为晴天茎流总体呈现先增大后减小的趋势,只是在中午光照最强的时候出现了一个拐点;阴天茎流较晴天弱,两者总体上体现出在20点至次日7点茎流量弱,此时间段内新疆杨的蒸腾作用降到了一天中的最低值,所以在尽量不影响新疆杨的蒸腾作用并综合考虑改性剂本身原因,选择在下午的7点左右进行活立木穿孔法改性剂注入试验。2.利用穿孔法将甲醛、尿素混合单体改性剂注入新疆杨,确定了改性剂的pH值范围为7.1-7.3;新疆杨活立木改性剂注入周期为6天。3.通过测试新疆杨改性前后心边材、南北向的抗弯强度、抗弯弹性模量及其尺寸稳定性(径向、弦向、体积抗吸湿膨胀率)发现,新疆杨改性后边材的以上性能均有一定提高,当摩尔比为1.2时三项指标最好,此时树干下部、中部、上部的抗弯强度及抗弯弹性模量分别为99.52 MPa、91.97 MPa、81.55 MPa,7461 MPa、7821MPa、7062 MPa,相对素材分别提高了26.61%、21.27%、14.32%,11.12%、17.57%、12.24%;试材取样下部与中部的弦向、径向、体积抗吸湿膨胀率、抗吸湿率分别为9.54%、11.78%,17.08%、16.41%,26.06%、28.19%,32.93%、30.25%,且越靠近改性剂注入口改性效果越明显。而新疆杨改性材心材的力学性能与尺寸稳定性和素材相比没有得到本质上的提高,此外,新疆杨改性材在树干的南北向上力学性能差异不明显。4.通过对甲醛尿素摩尔比为1.2条件下所得新疆杨改性材与素材进行扫描电镜、能谱分析、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪表征发现,改性剂进入了细胞腔、细胞壁、纹孔,且改性材表面氮元素相对含量为28.95%,相对素材增加了26.69%;新疆杨纤维素晶型与结晶结构未被改变,但是由于改性剂进入了纤维素的非结晶区致使结晶度升高,试样下部、中部、上部的增加量分别为3.00%、2.30%、1.00%;改性材与素材相比羟基伸缩振动特征峰减弱,C-H键的伸缩振动峰也减弱,酰胺Ⅰ带与酰胺Ⅱ带吸收峰也减弱,C-O-C不对称伸缩振动与C-O伸缩振动稍有增强,证明改性剂与木材基团发生交联反应。