林 凡，劉曉玲，范瑋琳，黃騰華，符韻林，韋錦云

(1.廣西梧州市蒼梧縣國(guó)營(yíng)白南林場(chǎng)，廣西梧州 543116;2.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院，南寧 530002;3.廣西大學(xué)林學(xué)院，南寧 530005)

33年生格木人工林生材性質(zhì)研究

林 凡1，劉曉玲2，范瑋琳1，黃騰華2，符韻林3，韋錦云1

(1.廣西梧州市蒼梧縣國(guó)營(yíng)白南林場(chǎng)，廣西梧州 543116;2.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院，南寧 530002;3.廣西大學(xué)林學(xué)院，南寧 530005)

采用體積法和質(zhì)量法測(cè)定樹(shù)皮率、排水法測(cè)定木材體積的方法，研究了33 a生格木人工林生材性質(zhì)，結(jié)果表明：樹(shù)皮體積百分率和樹(shù)皮質(zhì)量百分率隨著樹(shù)高的增加而增加，其平均值分別為14.22 %和13.29%。心材率隨著樹(shù)高的增加逐漸減小，平均值為16.15 %。生材密度從髓心向外，南向和北向生材密度變化規(guī)律基本一致，均呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢(shì)，隨著樹(shù)高增加呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)，平均值為0.893 g·cm-3?；久芏葟乃栊南蛲?，南向無(wú)變化，北向則緩慢增加，隨著樹(shù)高增加呈先減小后增大的趨勢(shì)，平均值為0.559 g·cm-3。生材含水率從髓心向外，南向跟北向均呈減少的趨勢(shì)且南北向數(shù)值基本相等，隨著樹(shù)高的增加呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢(shì)，平均值為62.15 %。

格木；樹(shù)皮率；心材率；密度；生材含水率

格木(Erythrophleum fordii)，俗稱(chēng)鐵木，蘇木科格木屬，常綠喬木[1]。生長(zhǎng)速度較慢，木材硬而亮，紋理致密，是我國(guó)南亞熱帶珍貴用材樹(shù)種。主要分布在我國(guó)廣東、廣西、浙江和福建等地，與蜆木、金絲李并稱(chēng)為“廣西三大硬木”，我國(guó)著名的真武閣木料均為格木。近年來(lái)，由于格木質(zhì)地優(yōu)良，再加上國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)其木材及其加工制品需求量劇增，其人工林得到了迅猛發(fā)展，成為主要造林樹(shù)種。因此探究格木人工林高效培育對(duì)推動(dòng)其發(fā)展顯得尤為重要。目前，因?yàn)楦衲镜恼滟F性，學(xué)者對(duì)于格木進(jìn)行了大量的研究[2-3]，有關(guān)人工林木材材性方面的研究也很多[4-7]，但其人工林木材生材性質(zhì)方面的研究仍未見(jiàn)報(bào)道。加強(qiáng)對(duì)格木這一資源的綜合研究，有利于加快這一樹(shù)種的產(chǎn)業(yè)化改造，同時(shí)對(duì)緩解能源危機(jī)，促進(jìn)景觀、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的全面協(xié)調(diào)發(fā)展，具有十分重要的意義。本文對(duì)格木的生材性質(zhì)進(jìn)行研究，可為認(rèn)識(shí)格木木材材性提供參考，也為大力發(fā)展人工林栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試材采集

根據(jù)木材物理力學(xué)試材采集辦法[8]，5株格木試材于2014年9月采集于廣西梧州市蒼梧縣國(guó)營(yíng)白南林場(chǎng)。選定樣木后定出北向，樣木伐倒后量全樹(shù)高與枝下高，分別在離樣木根部0、1.3、3.3、5.3 m等處鋸取圓盤(pán)。圓盤(pán)鋸制后，立即用保鮮膜包裝好，供測(cè)定生材含水率、心材率、生材密度、基本密度及樹(shù)皮率用。樣木及試材采集情況見(jiàn)表1。

表1 試材采集情況記錄表

1.2 樹(shù)皮率測(cè)定

樹(shù)皮率分為樹(shù)皮體積百分率和樹(shù)皮質(zhì)量百分率。樹(shù)皮體積百分率是用樹(shù)皮體積除以所在樹(shù)干部位樹(shù)皮與木質(zhì)部體積之和。樹(shù)皮質(zhì)量百分率是用樹(shù)皮重量除以所在樹(shù)干部位樹(shù)皮與木質(zhì)部重量之和[9]。

1.2.1 樹(shù)皮體積百分率 檢量圓盤(pán)的帶皮半徑R皮和去皮半徑R木。每個(gè)圓盤(pán)檢量5次，對(duì)于形狀規(guī)整的圓盤(pán)，在東南西北的中間位置方向分別檢量帶皮直徑、去皮直徑，取其平均值求出其帶皮半徑R皮和去皮半徑R木；對(duì)于不規(guī)整的圓盤(pán)，在檢量東南西北的中間位置方向的基礎(chǔ)上，再增加檢量一個(gè)長(zhǎng)徑和一個(gè)短徑，經(jīng)計(jì)算，最后求出其平均值。根據(jù)下式計(jì)算樹(shù)皮體積百分率：V體(%)=(πR2皮H-πR2木H)/πR2皮H×100%。

1.2.2 樹(shù)皮質(zhì)量百分率 稱(chēng)圓盤(pán)的帶皮重量G皮和去皮重量G木，根據(jù)下式計(jì)算樹(shù)皮質(zhì)量百分率：V質(zhì)(%)=(G皮-G木)/ G皮×100%。

1.3 心材率的測(cè)定

心材率由心材面積除以整個(gè)圓盤(pán)面積得到。將生材圓盤(pán)進(jìn)行表面刨光，使得心材部分清晰可見(jiàn)，用鋼板尺分別量出圓盤(pán)的帶皮直徑及圓盤(pán)心材部分直徑，每個(gè)圓盤(pán)測(cè)定5次，檢量方向與樹(shù)皮率檢量方向相同，最后計(jì)算出平均值。從0號(hào)圓盤(pán)開(kāi)始，測(cè)量0、1.3、3.3、5.3 m高度的心材率，直至無(wú)心材的圓盤(pán)為止。

1.4 密度測(cè)定

1.4.1 生材密度測(cè)定 生材即剛采伐的新鮮木材，采樣時(shí)用保鮮膜包好試樣，保持生材原有的含水率，樹(shù)皮率測(cè)定完成后將試樣制成約15 mm×15 mm×15 mm的試樣，稱(chēng)重得到生材重量W生，采用排水法測(cè)定出生材體積V生。根據(jù)下式計(jì)算生材密度：ρ生=W生/V生。

在圓盤(pán)的南、北方向，分別以南向和北向的髓心部分、中間部分、邊材部分3個(gè)不同區(qū)域進(jìn)行測(cè)定，然后分髓心部分、中間部分、邊材部分及全部計(jì)算出平均值再進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1.4.2 基本密度測(cè)定 測(cè)定基本密度的試樣與測(cè)定生材密度試樣相同，用排水法測(cè)定生材體積后將試樣置于(103±2)℃烘箱中干燥，恒重后稱(chēng)重得到W干，利用生材體積V生，根據(jù)下式計(jì)算基本密度：ρ基=W干/V生。

1.5 生材含水率測(cè)定

測(cè)定生材含水率的試樣與測(cè)定生材密度試樣相同，利用W生及W干，根據(jù)下式計(jì)算生材含水率：生材含水率(%)=(W生-W干)/W干×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 樹(shù)皮率變異規(guī)律分析

33 a生格木樹(shù)皮體積百分率和樹(shù)皮質(zhì)量百分率與樹(shù)高的關(guān)系見(jiàn)圖1。樹(shù)皮體積百分率和樹(shù)皮質(zhì)量百分率變化規(guī)律一致，均隨著樹(shù)高的增加而增加，在0～19.3 m高處的樹(shù)皮體積百分率分別為8.50%、9.65%、9.90%、10.18%、10.88%、13.06%、14.73%、15.81%、18.29%、21.48%、23.90%，樹(shù)皮質(zhì)量百分率分別為6.92%、7.81%、 9.02%、 10.57%、 9.96%、 11.66%、 12.49%、16.13%、17.63%、20.20%、23.78%。從0～19.3 m樹(shù)高處，樹(shù)皮體積百分率和樹(shù)皮質(zhì)量百分率平均值分別為14.22%、13.29%。

圖1 格木樹(shù)皮體積百分率和樹(shù)皮質(zhì)量百分率縱向變化規(guī)律

2.2 心材率變異

33 a生格木心材率與樹(shù)高的關(guān)系見(jiàn)圖2，心材率隨著樹(shù)高的增加逐漸減小，總體來(lái)看，在7.3 m以下，格木心材率基本保持不變。在胸高位置心材率最大，為31.79 %，在7.3 m以上，心材率出現(xiàn)明顯降低。從0～19.3 m高處，心材率平均值為16.15 %。

圖2 格木心材率與樹(shù)高的關(guān)系

2.3 密度變異

33 a生格木生材密度的徑向和縱向變化規(guī)律見(jiàn)圖3，從髓心向外，南向和北向生材密度變化規(guī)律基本一致，都呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢(shì)，北向較南向生材密度大，但南北向數(shù)值變化差異不大，可能是由于立地條件造成的。北向和南向靠髓心、中間及邊材位置3個(gè)部分的生材密度分別為0.963、0.938、0.892 g·cm-3和0.923、0.905、0.860 g·cm-3。隨著樹(shù)高增加，格木生材密度呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)，在3.3 m處的生材密度最小，為0.704 g·cm-3，平均值為0.893 g·cm-3。

圖3 格木生材密度徑向、縱向變化

33 a生格木基本密度的徑向和縱向變化規(guī)律見(jiàn)圖4，從髓心向外，南向無(wú)變化，北向則緩慢增加，且北向基本密度比南向較大。北向和南向靠髓心、中間及邊材位置3個(gè)部分的基本密度分別為0.573、0.579、0.583 g·cm-3和0.561、0.561、0.561 g·cm-3。隨著樹(shù)高增加，基本密度呈先減小后增大的趨勢(shì)，跟生材密度最小值部位一樣，在3.3 m處基本密度最小，為0.427 g·cm-3，平均值為0.559 g·cm-3。

圖4 格木基本密度徑向和縱向變化

2.4 生材含水率變異

33 a生格木生材含水率的徑向和縱向變化規(guī)律見(jiàn)圖5，從髓心向外，南向跟北向的生材含水率變化規(guī)律基本一致，南向跟北向均呈減少的趨勢(shì)且南北向數(shù)值基本相等。北向和南向靠髓心、中間及邊材位置3個(gè)部分的生材含水率分別為71.06%、63.81%、53.88 %和69.20%、61.82%、54.17%。隨著樹(shù)高的增加，生材含水率總體上呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢(shì)，平均值為62.15%。

圖5 格木生材含水率徑向和縱向變化

3 小結(jié)

33 a生格木樹(shù)皮體積百分率和樹(shù)皮質(zhì)量百分率均隨著樹(shù)高的增加而增加，平均值分別為14.22%、13.29%。心材率隨著樹(shù)高的增加逐漸減小，在胸高位置心材率最大，為31.79%，在7.3 m以上，出現(xiàn)明顯降低，心材率平均值為16.15%。

33 a生格木生材密度從髓心向外，南向和北向都呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢(shì)，隨著樹(shù)高增加呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)，平均值為0.893 g·cm-3?；久芏葟乃栊南蛲?，南向無(wú)變化，北向則緩慢增加，且北向基本密度比南向較大，隨著樹(shù)高增加呈先減小后增大的趨勢(shì)，平均值為0.559 g·cm-3。

33 a生格木生材含水率從髓心向外，南向跟北向均呈減少的趨勢(shì)且南北向數(shù)值基本相等，隨著樹(shù)高的增加呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢(shì)，平均值為62.15 %。

[1] 徐峰.紅木與名貴硬木家具用材鑒賞[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010.

[2] 明安剛,賈宏炎,田祖為,等.不同林齡格木人工林碳儲(chǔ)量及其分配特征[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2014,25(4):940-946.

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[9] 徐有朋.木材學(xué)[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,2006.

Green Wood Properties of Erythrophleum fordii Oliv.of 33 Years' Old

LIN Fan1,LIU Xiaoling2,FAN Weilin1,HUANG Teng-hua2,FU Yun-lin3,WEI Jin-yun1

(1.BaiNanForestfarmofGuangxi,Wuzhou,543116;2.ForestryAcademyofGuangxiZhuangAutonomousRegion,Nanning530002;3.Forestrycollege,GuangxiUniversity,Nanning,530005)

Green wood properties of Erythrophleum fordii Oliv.of 33 years' old were studied in terms of bark rate achieved by the volume and the quality methods and the volume determined by the drainage method.The results showed that the bark volume percentage and bark quality percentage increased with the rise of tree height,the average figures of them to be 14.22% and 13.29%,respectively.The heartwood percentage decreased with the rise of height,the average to be 16.15%.From pith to sapwood northward and southward,the green density variations was similar declining gradually but declining then increasing when the height is rising,the average of which is 0.89g.cm-3.From pith to sapwood northward and south ward,the moisture content was gradually declining with similar figures but with the rise of height,it increased first and then declined,the average of which is 62.15%.

Erythrophleum fordii Oliv.;bark percentage;heartwood percentage;density;moisture content

2015-04-13 作者簡(jiǎn)介：林 凡(1971-),廣西梧州人,工程師,主要從事森林培育,木材加工生產(chǎn)與科研管理工作。

S781

A

1001-2117(2015)05-0005-05