曾 輝,陳衛(wèi)國(guó),李秀榮,劉曉玲,蒙 艷,馬楚明
(1.廣西壯族自治區(qū)國(guó)有維都林場(chǎng),廣西 來(lái)賓 546100;2.廣西大學(xué)林學(xué)院,南寧 530004)
陰香(Cinnamomumburmannii)別名桂樹(shù)、山肉桂、香膠葉、山玉桂、山桂、八角、小桂皮等,是是樟科樟屬的一種常綠闊葉喬木。陰香樹(shù)高達(dá)20 m,胸徑達(dá)80 cm;樹(shù)皮光滑,灰褐色至黑褐色,有肉桂香味。陰香適應(yīng)性廣,生長(zhǎng)迅速,樹(shù)形美觀,主干通直,既是優(yōu)良的用材樹(shù)種,又是城市綠化的良好樹(shù)種[1]。陰香木材的紋理順直,結(jié)構(gòu)均勻細(xì)致,易于加工,切面光滑,干燥后不開(kāi)裂,含油或粘液豐富,防蟲(chóng)耐腐,材色鮮艷麗有光澤,適用于建筑、枕木、礦柱、車(chē)輛等用材,供上等家具及其他細(xì)木工用材尤佳,是良好家具用材之一[2]。國(guó)內(nèi)分布于廣東、海南、廣西、福建、江西、浙江、湖南、云南等地。國(guó)外印度,經(jīng)緬甸和越南,印度尼西亞和菲律賓等也有分布。陰香生于疏林、密林或灌叢中,或溪邊、路旁等處,海拔 100~1 400 m,在云南境內(nèi)海拔可高達(dá) 2 100 m[3]。
目前國(guó)內(nèi)關(guān)于陰香的研究還比較少,主要集中在對(duì)其葉油的化學(xué)研究、群落物種多樣性、生態(tài)學(xué)研究、果實(shí)的開(kāi)發(fā)利用研究、其種子油脂的提取及應(yīng)用、其葉解剖結(jié)構(gòu)研究及扦插繁殖等[3-9]。廣西是陰香木速生林重要的種植地區(qū)。為了提高陰香木得利用價(jià)值,必須對(duì)其材性方面進(jìn)行深入的研究。本文主要研究廣西地區(qū)的陰香人工林木材的生材含水率、樹(shù)皮率、心材率及木材密度等基本材性特征,對(duì)提高我國(guó)南方陰香木的使用價(jià)值、緩解木材市場(chǎng)供求緊張局面、防止濫砍濫伐、促進(jìn)速生豐產(chǎn)林發(fā)展和生態(tài)建設(shè)都具有廣闊的市場(chǎng)意義。
根據(jù)GB 1927-1991 木材物理力學(xué)試材采集方法采集制作試材[10],試材采集于廣西來(lái)賓市維都陰香速生木林場(chǎng)。選取3株樣木,首先在樣木上定出北向,在樣木伐倒后測(cè)量記錄所選樣木的全樹(shù)高和枝下高;先在樹(shù)木0和1.3 m處定點(diǎn),再在此基礎(chǔ)上每增加2 m定點(diǎn),到全樹(shù)高位置按照實(shí)際情況定點(diǎn),在所定點(diǎn)處鋸取厚度為5 cm的圓盤(pán)2個(gè)。所鋸制的圓盤(pán),其中一個(gè)裝入事先準(zhǔn)備好的試件帶,必須用保鮮膜覆蓋,用于測(cè)定試材的基本數(shù)據(jù),另外一個(gè)采用氣干法進(jìn)行干燥,保存?zhèn)溆?。?為樣木及試材的采集情況記錄表。
表1 樣木及試材的采集情況記錄表
樹(shù)皮率分為樹(shù)皮體積百分率和樹(shù)皮質(zhì)量百分率,其中:
樹(shù)皮體積百分率=樹(shù)皮體積/(所在樹(shù)干部位樹(shù)皮+木質(zhì)部體積)。
(1)
樹(shù)皮質(zhì)量百分率=用樹(shù)皮重量/(所在樹(shù)干部位樹(shù)皮+木質(zhì)部重量)[11]。
(2)
1.2.1 陰香木樹(shù)皮體積百分率的測(cè)定
測(cè)試所采集圓盤(pán)的帶皮半徑R皮和去皮半徑R木,根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求分別檢量4~6次。如所測(cè)試圓盤(pán)形狀規(guī)則,需要在圓盤(pán)南西北的中間位置分別取點(diǎn)測(cè)量其帶皮直徑、去皮直徑,將這兩個(gè)值取平均值求出其帶皮半徑R皮和去皮半徑R木;如是形狀不規(guī)則的圓盤(pán),需要在規(guī)則圓盤(pán)的測(cè)量基礎(chǔ)上增加一個(gè)長(zhǎng)徑和一個(gè)短徑值得測(cè)量,計(jì)算其平均值。
1.2.2 陰香木的樹(shù)皮質(zhì)量百分率測(cè)定
根據(jù)樹(shù)皮質(zhì)量百分率:V質(zhì)(%)=(G皮-G木)/G皮×100,G皮表示圓盤(pán)的帶皮重量,G木表示圓盤(pán)的去皮重量。
1.3.1 生材的密度測(cè)定
剛采樣的新鮮木材(生材)用保鮮膜保持其原有的含水率標(biāo)準(zhǔn),樹(shù)皮率測(cè)定完成后將試件制成規(guī)格為15×15×15(mm),首先測(cè)試生材重量W生,采用排水法測(cè)定出生材體積V生。
生材密度:ρ生=W生/V生。
1.3.2 陰香木的基本密度測(cè)定
選取已經(jīng)測(cè)試完生材密度的試樣,測(cè)定基本密度。生材體積(V生)的測(cè)量采用排水法,測(cè)試之后將試件放入溫度為(103±2)℃左右的烘箱中進(jìn)行干燥處理,達(dá)到恒重要求后進(jìn)行稱(chēng)重(W干)。
基本密度:ρ基=W干/V生。
利用生材含水率(%)=(W生-W干)/W干×100公式計(jì)算生材含水率。
采用刨削機(jī)將采集的生材圓盤(pán)進(jìn)行表面刨光處理,要求刨削處理之后的圓盤(pán)表面心材清晰可見(jiàn),用工具分別測(cè)量其圓盤(pán)的帶皮直徑及圓盤(pán)心材部分直徑,按照標(biāo)準(zhǔn)每個(gè)圓盤(pán)測(cè)定4~6次,檢測(cè)方法與與樹(shù)皮率檢測(cè)方法相同,最后計(jì)算出平均值。心材率=心材面積/整個(gè)圓盤(pán)面積。
如圖1所示,從髓心向外,北向呈現(xiàn)先降低后增大的變化趨勢(shì),而南向則呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)。總體來(lái)說(shuō),北向的生材密度值比南向基本略低。圖2為陰香生材密度縱向變化規(guī)律,隨著陰香樹(shù)的高度增加,生材的密度變化較為明顯,除了5.3 m處的情況外,基本上呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。在0m高處的生材密度為1.214 g/cm3,在1.3 m高處為1.231 g/cm3,在3.3 m樹(shù)高處達(dá)到最大值,生材密度為1.234 g/cm3,在5.3 m處生材密度下降,可能由于當(dāng)年的氣候原因造成,生材密度為1.206 g/cm3,≥7.3 m樹(shù)高處,生材密度逐漸降低,平均值為1.210 g/cm3。
圖1 陰香生材密度徑向變化規(guī)律圖
圖3為陰香木基本密度在徑向位置的測(cè)量數(shù)據(jù),基本密度檢測(cè)結(jié)果顯示從髓心向南向跟從髓心向北向變化趨勢(shì)基本一致,都呈現(xiàn)先降低后增大的變化趨勢(shì),但北向的變化趨勢(shì)較為明顯。陰香基本密度在縱向位置的變化規(guī)律如圖4所示,樹(shù)木高度增加,基本密度測(cè)量值呈現(xiàn)出減小→增大→減小的趨勢(shì)。
圖2 陰香生材密度縱向變化規(guī)律
圖3 陰香基本密度徑向變化規(guī)律
圖4 陰香基本密度縱向變化規(guī)律
如圖5所示,從髓心向外,南向的生材含水率跟北向的生材含水率均逐漸減少,相比較而言南向的生材含水率減少趨勢(shì)更大。圖6為陰香生材含水率的縱向變化規(guī)律,隨著樹(shù)高的增加,生材含水率的測(cè)試數(shù)值在高度方向,測(cè)試結(jié)果為先增大后減小,在0 m、1.3 m處的生材含水率分別為122.3%,138.8%,生材含水率平均值為122.5%。
樹(shù)皮體積百分率隨樹(shù)高度增加而逐漸增加[11-16],所選取9點(diǎn)處的樹(shù)皮體積百分率分別為8.6%、9.1%、10.0%、11.5%、12.9%、13.9%、16.0%、20.1%和22.8%,其樹(shù)皮體積百分率平均值為13.86%,如圖7所示。
樹(shù)皮質(zhì)量百分率隨著樹(shù)高的增加逐漸增加[14-16],在0、1.3、3.3、5.3、7.3、9.3、11.3、13.3和15.3 m高處的樹(shù)皮質(zhì)量百分率分別為10.3%、15.0%、12.3%、11.6%、13.9%、17.6%、15.2%、19.5%和21.0%。樹(shù)皮質(zhì)量百分率平均值為15.2%,如圖8所示。
圖5 陰香生材含水率徑向變化規(guī)律
圖6 陰香生材含水率縱向變化規(guī)律
圖7 陰香樹(shù)皮體積百分率縱向變化規(guī)律
圖8 陰香樹(shù)皮質(zhì)量百分率縱向變化規(guī)律
圖9為陰香心材率與樹(shù)高關(guān)系,心材率隨著樹(shù)高度的增加而逐漸減小,高度越大,減小的幅度越大。在第一圓盤(pán)點(diǎn),心材率測(cè)量數(shù)值最大,測(cè)試數(shù)值為60.2%;在7.3 m高度位置,測(cè)試數(shù)值為53.1%;高度到15.3 m,心材率僅為12.8%;從0~15.3 m的陰香樹(shù)心材率平均值為42.0%。
圖9 陰香心材率與樹(shù)高的關(guān)系
陰香的生材密度從髓心向外北向呈現(xiàn)先降低后增大的變化趨勢(shì),而南向則呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì),從樹(shù)干的縱向來(lái)看,隨著樹(shù)高的增加,生材密度變化較為波動(dòng),但基本上呈現(xiàn)基本上呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì),其平均值為1.210 g/cm3。陰香的基本密度從髓心向外呈先降低后增大的變化規(guī)律;隨著陰香樹(shù)高度的增加,基本密度出現(xiàn)減小→增大→減小的趨勢(shì),測(cè)試的基本密度平均值為0.548 g/cm3。
陰香木生材的含水率呈現(xiàn)從邊材向髓心逐漸增加的變化規(guī)律,隨著樹(shù)高逐漸增加,表現(xiàn)為先增大后減小的趨勢(shì),其平均值為122.5%。陰香樹(shù)皮體積百分率及質(zhì)量百分率均隨著樹(shù)高的增加而增加,其平均值分別為13.86%、15.2%。陰香的心材率隨著樹(shù)高的增加而減少,其平均值為42.0%。
【參 考 文 獻(xiàn)】
[1] 李 峰.桂林巖溶石山陰香幼苗種群生態(tài)學(xué)研究[D].桂林:廣西師范大學(xué),2007.
[2] 邱國(guó)俊.觀賞與經(jīng)濟(jì)兼優(yōu)樹(shù)種—陰香.廣東園林,1989(1):40.
[3] 張忠華,胡 剛,梁士楚.桂林巖溶石山陰香群落的數(shù)量分類(lèi)及其物種多樣性研究[J],廣西植物,2008,28(2):191-196.
[4] 鄧超澄,霍麗妮.廣西陰香葉揮發(fā)油化學(xué)成分及其抗氧化性研究[J],中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志,2010,16(17):105-109.
[5] 張忠華.桂林巖溶石山陰香種群生態(tài)學(xué)研究[D].桂林:廣西師范大學(xué),2007.
[6] 甘典華.陰香和桂花果實(shí)的開(kāi)發(fā)利用研究[D].桂林:廣西師范大學(xué),2008.
[7] 甘典華,王朝陽(yáng).陰香種子油脂的提取及應(yīng)用[J],廣西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2009,27(1):50-53.
[8] 唐為萍,陳樹(shù)思,翁金輝,等.陰香葉解剖結(jié)構(gòu)研究[J],廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2012(4):43-45.
[9] 莊 姍,胡松竹,王光云,等.陰香扦插繁殖試驗(yàn)[J],安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(18):8639-8640.
[10] 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所,東北林業(yè)大學(xué).GB/T1927-2009.木材物理力學(xué)試材采集方法[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2009.
[11] 徐有朋.木材學(xué)[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,2006.
[12] 邱炳發(fā),石敏任,蒙好生,等.觀光木的生材性質(zhì)研究[J],福建林業(yè)科技,2011(2):95-98.
[13] 韋善華,唐 天,符韻林,等.灰木蓮樹(shù)皮率、心材率及木材密度研究[J],西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2011,26(3):152-155.
[14] 蘇 勇,符韻林.山白蘭樹(shù)皮率、心材率及木材密度研究[J],西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2012,27(1):249-252.
[15] 孫警良,張厚江,朱 磊.木材密度檢測(cè)方法研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J].森林工程,2011,27(1):23-25.
[16] 葉庭旺,馮建國(guó),樊子才,等.浙江龍泉闊葉林的碳匯功能差異淺析[J].江西林業(yè)科技,2013(2):47-48.