木材热处理改性作为一种可以提高改性材尺寸稳定性和耐腐性,且不需要使用化学试剂的绿色环保木材改性技术,近些年来受到极大关注。因为经过热处理改性后的木材颜色具有明显的变化,木材的力学性质也会发生变化,且木材化学成分的变化会引起木材颜色及力学性能的变化,因此尝试通过热处理材颜色参数来预测其力学性能,以减少破坏性较强的力学强度检测对试件的不可逆损害。本论文以人工林常用速生树种毛白杨（Populus tomentosa Carr.）和云杉（Picea asperata Mast.）为试验材料,对木材进行不同加热介质（空气、氮气、水蒸汽）、不同温度（180℃、200℃、220℃）和不同时间（2 h、4 h、6 h、8 h、10 h）的热处理改性,测定热处理材的颜色参数（明度值L*、红绿色品指数a*、黄蓝色品指数b*）和力学性能（抗弯弹性模量、抗弯强度、抗剪强度）,比较分析了经过不同条件的热处理杨木和云杉颜色参数和力学强度的变化,采用支持向量回归机对部分已测的颜色参数和力学强度建立预测模型,代入剩余数据得出训练和预测过程中的均方误差MSE和拟合优度R~2,对比选取适合不同预测模型的最佳核函数。对空气介质组部分热处理条件的杨木和云杉进行热重分析、动态热机械分析、纳米压痕试验、单根管胞拉伸、吸湿试验、饱水试验和动态水蒸汽吸附试验,分别建立热处理材颜色参数与热性能、微观力学性能和吸湿性能等物理力学性能的联系并分析其响应机理,为热处理木材力学强度快速预测和评价提供一种新的无损检测方法和思路,所得主要研究结果如下:（1）随着不同介质热处理温度的升高和时间的延长,杨木和云杉的明度值L*、黄蓝色品指数值b*和抗弯强度逐渐下降,红绿色品指数值a*和抗弯弹性模量呈现先上升后下降的趋势,抗剪强度在小范围波动且水蒸汽介质热处理和空气介质热处理分别对杨木和云杉的抗剪强度提升最大。（2）以RBF函数为核函数建立热处理木材颜色对力学性能的表征模型,对空气介质、氮气介质和水蒸汽介质热处理杨木和云杉抗弯强度预测的拟合优度R~2分别达到0.84-0.93和0.64-0.75之间。（3）随着热处理杨木和云杉明度值L*的下降,热重分析中空气介质热处理杨木和云杉的进入快速热解阶段对应的起始温度和残余质量逐渐升高,而热解峰值分解速率及其对应测试温度总体则逐渐下降,β力学松弛峰值温度也逐渐增加,α力学松弛峰值温度在空气介质热处理杨木的明暗度L*值大于37.55时与L*同向变化,α力学松弛峰值温度则随L*值的减小而呈现上升的趋势。（4）随着空气介质热处理云杉明度值L*的下降,折合弹性模量、细胞壁硬度和单根管胞拉伸最大断裂拉力均呈现出先上升后下降的趋势,在L*为42.42和58.59时分别达到折合弹性模量、细胞壁硬度和最大断裂拉力的峰值,早晚材细胞壁折合弹性模量、硬度和最大断裂拉力分别为22.359 GPa、22.790 GPa、80319μN和0.684 GPa、0.715GPa、126984μN。（5）空气介质热处理杨木和云杉在吸湿试验中的平衡含水率随其明度值L*下降而降低,吸湿抗胀率呈现先小幅下降后总体上升的趋势,且在80%相对湿度出现转折点,热处理杨木和云杉的明度值L*分别为55.78和52.82。热处理木材饱水含水率、体积增加率和Hailwood-Horrobin模型拟合得出的单层水分子吸附含水率、多层水分子吸附含水率均随L*值的下降而降低,且多层水分子吸附的下降幅度更高于单层水分子吸附,吸附滞后差呈现先上升后下降的变化趋势,转折点处热处理杨木和云杉的明度值L*分别为44.65和42.42。