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刨花润楠树皮率·生材含水率及木材密度研究



全 文 :刨花润楠树皮率·生材含水率及木材密度研究
樊吉尤1,韦鹏练2,卓 宇1,符韵林2* ( 1.广西国营六万林场,广西兴业 537800; 2.广西大学林学院,广西南宁 530004)
摘要 [目的]摸清刨花润楠的木材材性。[方法]从广西贺州市大桂山林场采集刨花润楠为试材,采用排水法测定生材体积,采用体积
法及质量法测定树皮率,研究刨花润楠的生材密度、树皮率及含水率。[结果]刨花润楠的生材密度随树高增加而减小,平均值为 0. 789
g /cm3 ;基本密度的径向变化随树龄增加而增大,纵向变化随树高增加,基本密度在枝下高以下缓慢减小,在枝下高以上缓慢增大,平均
值为 0. 454 g /cm3 ;生材含水率,从髓心向外,北向减少,南向呈先增加后减少的趋势,并随树高增加,在枝下高以下逐渐增大,在枝下高
以上变化不大,平均值为 73. 8% ;树皮体积百分率及质量百分率均随树高增高而增加,平均值分别为 12. 2%和 13. 2%。[结论]该研究
为保护、发展广西重点珍贵树种刨花润楠提供了科学依据。
关键词 刨花润楠;密度;树皮率;生材含水率
中图分类号 S781. 35 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611( 2011) 09 -05278 -03
Research on Bark Percentage,Green Wood Moisture Content and Wood density of Machilus Paunoi Kanenira
FAN Ji-you et al ( National Liuwan Forestry Center of Guangxi,Xingye,Guangxi 537800)
Abstract [Objective]The study aimed to make sure the wood property of Machilus Paunoi Kanenira. [Method]M. Paunoi was selected
from Daguishan Forestry Farm in Guazhou City of Guangxi,the green wood volume were determined by the drainage method and the bark per-
centage was determined by the volume method and the quality method so as to study the density,bark percentage and heartwood percentage of
the green wood of M. Paunoi. [Result]The green wood density of M. Paunoi was reduced with the rising of tree height,with the average val-
ue of 0. 789 g /cm3 . The radial change of the basic density was increased with the increasing tree age. As for the longitudinal change,with the
rising of the tree height,the basic density was reduced gradually before the first living branch and was increased gradually,with the average
value of 0. 454 g /cm3 . The moisture content of green wood showed a decreasing trend in the north orientation from the pith to the sapwood and
had a trend of first increasing and then decreasing in the south orientation; with the rising of the tree height,the moisture content was increased
gradually before the first living branch and had little change after that,with the average value of 73. 8% . The bark volume percentage and
bark quality percentage were increased with the rising of the tree height,with the average value of 12. 2% and 13. 2% resp.[Conclusion]
This study provided the scientific basis for the protection of main precious tree species in Guangxi and the development of M. Paunoi.
Key words Machilus Paunoi Kanenira; Density; Bark percentage; Moisture content of green wood
基金项目 广西自然科学基金重点项目( 2010GXNSFD013024) 。
作者简介 樊吉尤( 1973 - ) ,男,广西马山人,工程师,从事林业管理研
究。* 通讯作者,副教授,博士,从事木材材性及其功能改
良研究,E-mail: fylin@ 126. com。
收稿日期 2010-12-20
刨花润楠( Machilus Paunoi Kanenira) 又名刨花楠,商品
材名称润楠[1],为樟科润楠属常绿乔木,生长快,树干通直,
材质好,用途广[2],自然分布于我国的安徽、浙江、福建、江
西、湖南、广东、广西等省区[3],在广西主要产于宜州、大苗
山、大瑶山、贺州、扶绥等地[4]。该树种耐阴,多生于海拔 800
m以下土壤湿润、肥沃的山坡灌丛或山谷疏林中[5]。刨花润
楠木材具有纹理通直,心边材区分不明显,结构细密,质地轻
软,硬度适中,干燥后不易变形等特性,是我国亚热带具有重
要生态价值和多种经济用途的优良乡土阔叶树种,以其速
生、多用途、高经济价值已被广西林业厅列入广西重点发展
的珍贵树种[1,6]。
尽管我国很早就对刨花润楠进行加工利用,但有关其研
究主要在生长规律和栽培技术上[2 -5],对其人工林生长规律
及木材材性等方面的研究仍少见报道。为全面掌握刨花润
楠的木材材性,笔者拟开展有关木材材性的系列研究,如刨
花润楠的生材含水率、树皮率及木材密度等,为刨花润楠的
科学发展提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 试材采集 在广西贺州市大桂山林场采集刨花润楠试
材,根据木材物理力学试材采集方法进行[7],采集 4株样木。
选定样木后,定出北向,样木伐倒后,量全树高与枝下高,在
0、1. 3、3. 3、5. 3、7. 3、9. 3、11. 3、13. 3、15. 3、17. 3、19. 3 m等处
锯取厚度为 5 cm的圆盘 2 个。圆盘锯制后,一个立即装入
塑料袋中,供测定生材含水率、生材密度、基本密度及树皮率
用,另一个带回实验室气干,供作他用。样木及试材的采集
情况见表 1。
1. 2 树皮率测定 树皮率分为树皮体积百分率及树皮质量
百分率。树皮体积百分率是通过测量体积计算,是用树皮体
积除以所在树干部位树皮与木质部体积之和; 而树皮质量百
分率是通过称量重量计算,是用树皮重量除以所在树干部位
树皮与木质部重量之和。
1. 2. 1 树皮体积百分率。先检量圆盘的带皮半径 R皮,再检
量圆盘的高度 H,最后检量圆盘的去皮半径 R木。每个圆盘
检量 4 ~6次,对于形状规整的圆盘,在南北、东西、北东、南
西中间位置,北西、南东中间位置分别检量带皮直径、去皮直
径,取其平均值求出其带皮半径 R皮和去皮半径 R木 ;对于不
规整的圆盘,在检量上述 4 个方向的基础上,再增加检量 1
个长径和 1个短径,最后求出其平均值。根据下式计算树皮
体积百分率:
V体 =
πR2皮 H -πR
2
木 H
πR2皮 H
×100%
1. 2. 2 树皮质量百分率: 先称圆盘的带皮重量 G皮,再称圆
盘的去皮重量 G木,根据下式计算树皮质量百分率:
V质 =
G皮 - G木
G皮
×100%
1. 3 密度测定
1. 3. 1 生材密度。生材密度是用生材质量除以生材的体
积[8],生材即刚采伐的新鲜木材,将试样制成约 15 mm × 15
mm × 15 mm的试样,称重得到生材重量 W生,采用排水法测
定出生材体积 V生。根据下式计算生材密度 ρ生 :
责任编辑 李菲菲 责任校对 卢瑶安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2011,39( 9) : 5278 - 5280,5296
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.09.044
表 1 试样采集
Table 1 Test sample collection
样木编号
Sample No.
径阶∥cm
Diameter class
树高 Tree height ∥m
全高
Full height
枝下高
Height under branch
圆盘截取高度∥m
Disk intercepting height
试材 Test sample
编号
No.
高度∥m
Height
长度∥m
Length
小头直径∥cm
Diameter
1 22 17. 9 8. 05 0、1. 3、3. 3、5. 3、7. 3、9. 3、 1-1 1. 3 ~3. 3 2 21. 0
11. 3、13. 3、15. 3 1-2 5. 3 ~7. 3 2 20. 2
1-3 9. 3 ~11. 3 2 13. 5
2 18 16. 3 5. 00 0、1. 3、3. 3、5. 3、7. 3、9. 3、 1-1 1. 3 ~3. 3 2 14. 8
11. 3、13. 3 1-2 5. 3 ~7. 3 2 11. 6
1-3 9. 3 ~11. 3 2
3 24 18. 9 7. 80 0、1. 3、3. 3、5. 3、7. 3、9. 3、 1-1 1. 3 ~3. 3 2 19. 7
11. 3、13. 3、15. 3 1-2 5. 3 ~7. 3 2 16. 9
1-3 9. 3 ~11. 3 2 12. 9
4 26 21. 0 13. 40 0、1. 3、3. 3、5. 3、7. 3、9. 3、 1-1 1. 3 ~3. 3 2 22. 3
11. 3、13. 3、15. 3、17. 3、19. 3 1-2 5. 3 ~7. 3 2 20. 0
1-3 9. 3 ~11. 3 2 17. 6
ρ生 =
W生
V生
在圆盘的南、北方向,分别分靠髓心、中间、靠树皮部分 3
个不同区域进行测定,靠髓心是指距离髓心位置的第 2 ~ 3
个年轮,中间位置是髓心到形成层位置的中间位置的 2 ~ 3
个年轮,靠树皮是指靠形成层的 2 ~ 3 个年轮位置。每个区
域分别测定 3 ~ 5 个试样,然后靠髓心、中间、靠树皮部分及
全部平均进行统计分析。
1. 3. 2 基本密度。与测定生材密度试样相同,用排水法测
定生材体积后在( 103 ± 2) ℃中干燥,绝干后称重得到 W干,
利用生材体积 V生,根据下式计算基本密度 ρ基 :
ρ基 =
W干
V生
1. 4 生材含水率测定 与测定生材密度试样相同,利用 W生
及 W干,根据下式计算生材含水率:
生材含水率 =
W生 -W干
W干
×100%
2 结果与分析
2. 1 刨花润楠密度变异 刨花润楠南、北方向生材密度的
径向变化如图 1 所示,从髓心向外,南向和北向生材密度均
呈递增的趋势,南向变化比北向显著。南向靠髓心、中间及
靠树皮位置 3个部分的生材密度分别为 0. 740、0. 800、0. 847
g /cm3 ;北向靠髓心、中间及靠树皮位置 3 个部分的生材密度
分别为 0. 744、0. 789、0. 808 g /cm3。
图 1 刨花润楠生材密度的径向变化
Fig. 1 The radial variation of green density for M. paunoi
刨花润楠生材密度纵向变化如图 2 所示,随着树高增
加,生材密度呈一减两增的趋势,变化幅度不是很大,但端处
变化显著。树高 0、1. 3、3. 3、5. 3、7. 3、9. 3、11. 3、13. 3、15. 3、
17. 3、19. 3 m 处,其生材密度分别为 0. 818、0. 746、0. 771、
0. 804、0. 755、0. 809、0. 818、0. 777、0. 831、0. 860、0. 687 g /cm3,
基本密度平均值为 0. 789 g /cm3。
图 2 刨花润楠生材密度的纵向变化
Fig. 2 The longitudinal variation of green density for M. paunoi
刨花润楠基本密度的径向变化如图 3 所示,从髓心向
外,南向及北向的基本密度均增加。南向靠髓心、中间及靠
树皮位置 3 个部分的基本密度分别为 0. 424、0. 458、0. 487
g /cm3 ;北向靠髓心、中间及靠树皮位置 3个部分的基本密度
分别为 0. 433、0. 461、0. 472 g /cm3。
图 3 刨花润楠基本密度的径向变化
Fig. 3 The radial variation of basic density of M. paunoi
刨花润楠基本密度的纵向变化如图 4所示,随着树高增
加,在枝下高以下,基本密度缓慢减小;在枝下高以上,基本
密度缓慢增大,整体基本密度变化不大,但端处突然减小。
树高 0、1. 3、3. 3、5. 3、7. 3、9. 3、11. 3、13. 3、15. 3、17. 3、19. 3 m
处的基本密度分别为 0. 492、0. 454、0. 450、0. 464、0. 435、
0. 453、0. 455、0. 447、0. 472、0. 489、0. 384 g /cm3,基本密度平
均值为 0. 454 g /cm3。
972539 卷 9 期 樊吉尤等 刨花润楠树皮率·生材含水率及木材密度研究
图 4 刨花润楠基本密度的纵向变化
Fig. 4 The longitudinal variation of basic density of M. paunoi
2. 2 刨花润楠生材含水率变化 刨花润楠生材含水率的径
向变化如图 5所示,从髓心向外,南向的生材含水率呈先增
加后减少的趋势,北向的生材含水率呈缓慢减少,南、北两向
生材含水率相差 3个百分点。南向靠髓心、中间及靠树皮位
置 3个部分的生材含水率分别为 74. 1%、74. 7%、74. 3%,北
向靠髓心、中间及靠树皮位置 3个部分的生材含水率分别为
71. 4%、71. 4%、71. 0%。
图 5 刨花润楠生材含水率的径向变化
Fig. 5 The radial variation of moisture content of green wood
for M. paunoi
刨花润楠生材含水率的纵向变化如图 6所示,随着树高
的增加,在枝下高以下,生材含水率缓慢增大; 在枝下高以
上,生材含水率变化不大。树高 0、1. 3、3. 3、5. 3、7. 3、9. 3、
11. 3、13. 3、15. 3、17. 3、19. 3 m 处的生材含水率分别为
66. 0%、64. 0%、71. 1%、73. 2%、73. 6%、78. 8%、80. 2%、73. 6%、
76. 1%、75. 9%、78. 8%,生材含水率平均值为 73. 8%。
图 6 刨花润楠生材含水率的纵向变化
Fig. 6 The longitudinal variation of moisture content of green
wood for M. paunoi
2. 3 树皮率变化 刨花润楠树皮体积百分率与树高的关系
如图 7所示,随着树高的增加,树皮体积百分率增加,在 0、
1. 3、3. 3、5. 3、7. 3、9. 3、11. 3、13. 3、15. 3、17. 3、19. 3 m 高处的
树皮体积百分率分别为 7. 8%、7. 4%、8. 8%、9. 0%、10. 0%、
10. 7%、10. 7%、11. 8%、14. 5%、19. 0%、24. 5%。从 0 ~ 19. 3
m树高处,刨花润楠树皮体积百分率平均值为 12. 2%。
图 7 刨花润楠树皮体积百分率的纵向变化
Fig. 7 The longitudinal variation of bark volume percentage
刨花润楠树皮质量百分率与树高的关系如图 8 所示,随
着树高的增加,树皮质量百分率增加,0、1. 3、3. 3、5. 3、7. 3、
9. 3、11. 3、13. 3、15. 3、17. 3、19. 3 m高处的树皮质量百分率分
别为 8. 2%、9. 3%、9. 9%、10. 6%、11. 1%、11. 8%、12. 3%、
14. 9%、15. 9%、18. 1%、23. 1%。从 0 ~ 19. 3 m树高处,刨花
润楠树皮质量百分率平均值为 13. 2%。
图 8 刨花润楠树皮质量百分率的纵向变化
Fig. 8 The longitudinal variation of bark weight percentage
3 结论
刨花润楠生材密度随着树高增加而减小,随着树高增
加,生材密度呈一减两增的趋势,但是变化幅度不是很大,平
均值为 0. 789 g /cm3。刨花润楠基本密度的径向变化为随着
树龄的增加而增大,纵向变化为随着树高增加,在枝下高以
下,基本密度缓慢减小;在枝下高以上,基本密度缓慢增大,
整体基本密度变化不大,平均值为 0. 454 g /cm3。
刨花润楠生材含水率随着树高的增加,在枝下高以下,
生材含水率缓慢增大;在枝下高以上,生材含水率变化不大,
平均值为 73. 8%。
刨花润楠树皮体积百分率及质量百分率均随着树高的
增加而增加,树皮体积百分率及质量百分率平均值分别为
12. 2%、13. 2%。
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(下转第 5296页)
0825 安徽农业科学 2011年
表 3 含有不同浓度大蒜根系分泌物的 NA 培养基对枯草芽孢杆菌生
长量的影响
Tab. 3 Influence of garlic root exudates from same concentration of
NA cultivation solution on growth of B. subtilis
浓度∥%
Concen-
tration
20% MS培养液
20% MS nutrition solution
吸光值( OD)
Light abso-
rbance value
增长率∥%
Increment
percentages
蒸馏水
Distilled water
吸光值( OD)
Light abso-
rbance value
增长率∥%
Increment
percentages
10 0. 78 ±0. 024 7. 16 0. 86 ±0. 02 116. 02
20 0. 81 ±0. 013 10. 47 0. 78 ±0. 04 96. 83
30 0. 84 ±0. 04 15. 11 0. 38 ±0. 07 -2. 20
40 0. 85 ±0. 01 16. 52 0. 34 ±0. 10 -12. 53
50 0. 77 ±0. 05 5. 74 0. 16 ±0. 02 -58. 64
CK 0. 73 ±0. 05 0. 40 ±0. 011
3 讨论
利用田间套种增加田间植被多样性,改善生态环境条
件,以达到控制植物农田有害生物的发生发展是一种低碳环
保和可持续的作物保护策略。作为一种重要的生态防治措
施,近年来许多科学家在利用作物多样性防治土传病害方面
做了许多尝试。田间试验表明,番茄间作万寿菊 ( Tagetes
erecta L. ) 能减轻由 Alternaria solani引起的早疫病的发生,离
体试验表明,万寿菊对早疫病菌孢子萌发具有显著的抑制作
用,而用田间杂草藜 ( Chenopodium album) 却没有这种活
性[11]。细洋葱与番茄间作以后,番茄枯萎病( Pseudomonas so-
lanacearum) 的发病率大大下降。进一步试验证明细洋葱对 P.
solanacearum增殖具有抑制作用[12]。
笔者通过室内试验研究,探讨了将大蒜种植于石榴园阻
止石榴枯萎病菌增殖的可行性。结果表明,大蒜根系分泌物
并不能有效抑制石榴枯萎病菌的增殖,但对枯草芽孢杆菌的
增殖具有明显的促进作用。同时,通过比较用 MS0. 2培养液
获得的根系分泌物作用比用蒸馏水获得的效果差。国内许
多试验表明,大蒜粗提物对许多病菌具有抑制作用,如对番
茄灰霉病菌( Botrytis cinerea) [13]、黄瓜霜霉病[14]、白菜黑斑
病[15]。因试验所用的大蒜分泌物量较低,提高大蒜根系分
泌物的浓度,抑菌效果可能高于该试验。
生防菌能否在目标植物或其土壤中增殖是发挥生防作
用的关键。许多在室内发挥良好抑菌效果的生防菌只有少
量才能在田间发挥防效作用,或者在一种作物或环境下发挥
较好作用,却不能在其他作物上或环境中发挥良好作用。寻
找新的生防菌是一种解决途径,但如果通过人为措施增加田
间植物多样性如石榴园套种大蒜可以增加生防菌的定殖能
力,则在一定程度上增加了生防菌的使用范围。该试验中大
蒜根系分泌物在低浓度就较为显著地促进了生防细菌枯草
芽孢杆菌的增殖。
该试验只考虑到大蒜对石榴枯萎病菌和生防菌的影响。
在田间情况下,石榴根系本身的作用及土壤环境条件均对大
蒜影响石榴枯病菌的发生发展起到重要作用。因此,有必要
充分考虑环境、植物和微生物三者之间的关系,对利用大蒜
套种石榴防治枯萎病的可行性进行更为深入的研究。
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(上接第 5280 页)
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