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淹水程度对滩地枫杨木材含水率和年轮宽度的影响



全 文 :安徽农业大学学报 , 2005, 32(4):505~ 508
Jou rna l of Anhui Agricultura l Un ive rsity
淹水程度对滩地枫杨木材含水率和年轮宽度的影响①
汪佑宏 1 ,李克禹2 , 余应兵 3 ,刘杏娥1
(1.安徽农业大学林学与园林学院 ,合肥 230036;2.六安市独山镇林业站 ,六安 237131;
3.合肥市苗圃 , 合肥 230032)
摘 要:就淹水程度对 2组枫杨材(湿林 、气干材)年轮宽度 、含水率的影响进行研究。结果发现 , 2组间湿
材含水率均达到 210.0%以上 , 气干材含水率约为 13. 0%;第 1组和第 2组生材含水率分别为 89. 9%和
105.3%。在 0. 05水平上 ,经 T -检验 2组间只有生材含水率差异显著。年轮宽度由髓心向外逐渐变窄 , 但年
轮宽度与树木年龄回归显著性不高 ,相关系数均小于 0. 5。
关键词:淹水;滩地;枫杨;含水率;年轮宽度
  中图分类号:S781. 3 文献标识码:A 文章编号:1672-352X(2005)04-0505-04
木材的含水率 、年轮宽度等物理性质对于木材的加工和利用都很重要 ,许多木材加工处理工艺的制定
及用材部门对于用材的选择 ,都依据木材的这些性质;可以说 ,木材的物理性质是木材加工和合理利用的
基础和前提 [ 1, 2] 。同时 ,木材的含水率 、年轮宽度等物理性质又受树木生长环境等因子的影响 。所以研究
长江滩地 “抑螺防病林 ”重要树种之一 ,即枫杨木材的含水率 、年轮宽度等物理性质 ,对于合理 、高效利用
现在有限的木材资源 、开发滩地 、扩大森林资源及环境因子对木材材质的影响 ,有着十分重要的意义 [ 3] 。
1 材料与方法
1.1 材料
研究样木滩地枫杨 (P terocarya stenoptera C. DC. )按照国家标准《木材物理力学试材采集方法》规定
采自安徽省贵池市涓桥林业站 。该区位于东经 117°25′、北纬 30°15′附近 ,属北亚热带季风气候。气候温
和湿润 ,无霜期长 , 年均气温 16.1℃,年均降水量 1 400 mm ,最高气温可达 40℃以上 ,最低气温为 -
15.6℃,无霜期 230 d左右 。土壤微酸性。
根据每年水淹时间长短的不同分为 2组 ,每组各取 3株:第 1组年均水淹 1月左右 ,第 2组年均水淹 2
月左右 (淹水高度比第 1组的高)。枫杨伐到后 ,分别在 0.3、1.3、3.3、5.3和 7.3m处截取圆盘 ,沿南北向
分别切取 2 cm ×2 cm的通心试条 2根 ,分别用于木材含水率和年轮宽度的测定 (为便于比较 ,取前 8个生
长轮)。
1.2 生材含水率的测定
样木伐倒后 ,立即在 1.3 m处以下截取厚 30mm的圆盘 ,沿圆盘南北 2个半径方向 ,分别切取 30 mm
×20mm木块若干块 ,消除木屑和易脱落部分 ,立即称重 (精确至 1 g);后妥善包装带回烘至绝干并称重 ,
再测得生材含水率。
1.3 湿材含水率和气干含水率的测定
将 1根小试条按上述规定处理后 ,分别称出在水中浸泡直至下沉(去除表面水分)、气干和绝干状态
下的重量 ,分别求得湿材含水率和气干含水率 。
① 收稿日期:2004-05-10
基金项目:国家 “九五”林业科技攻关专题(96-01-02-06)的一部分。
作者简介:汪佑宏(1970 -), 男 ,博士 , 副教授。
DOI牶牨牥牣牨牫牰牨牥牤j牣cnki牣牨牰牱牪牠牫牭牪x牣牪牥牥牭牣牥牬牣牥牪牪
1.4 年轮宽度的测定
将另一根小试条的表面刨光 ,沿南北向测出逐年的年轮宽度(精确至 0.1 mm),求出平均值 。
2 结果与分析
2.1 水淹对滩地枫杨木材含水率的影响及其变异
水分对树木生长发挥着极为重要的作用 ,但在作为原材料使用时 ,所含水分对于木材加工工艺和利用
都是一种潜在的不利因素 。若处理不当 ,不仅会影响到木材的其它物理 、力学性质 ,还大大降低木材 、木制
品的使用价值。
图 1 湿材含水率在轴向的变异
F igu re 1 Ax ial va ria tion o f mo isture con tent o fw e tw ood
2.1.1 湿材含水率 湿材含水率是指长期浸泡在
水中木材的含水率 (本文所指含水率除特别说明
外 ,均指绝对含水率)。湿材含水率的轴向变化见
图 1 ,从图中可以看出 ,第 1组木材的湿材含水率大
体上是由树干基部向上减少 ,且变化幅度较大;而第
2组木材的湿材含水率基本上是在 210.0%上下波
动 ,总体上也呈平缓下降的趋势 。在 0.05水平上 ,
对 2组胸高处木材湿材含水率进行差异分析 ,但差
异不显著 ,见表 1。这是因为水淹时间长短的不同 ,
对枫杨木材纤维比量 、导管比量以及纤维 、导管直径等综合影响在高度上的变异较大 ,而在径向上的变化
较小[ 4, 5] 。另外 ,湿材含水率中的水分主要包括自由水和吸着水 ,其最大值亦取决于木材孔隙度 (或密
度 ),因而致使湿材含水率在高度上的变化较大的缘故。
2.1.2 生材含水率 生材含水率是指生长着的或刚伐到的树木的含水率。生材含水率中的水分主要也
是指吸着水和自由水 。在 0.05水平上 ,对 2组间的生材含水率作差异分析 ,结果表明它们间差异显著 ,见
表 1。产生这种结果的原因是水淹时间长 ,使树木适应了这种高湿的生长环境 ,木材细胞结构发生了相应
的变异 ,致使水淹时间长的枫杨木材生材含水率较高。
表 1 木材湿材 、生材和气干含水率的变异统计及差异分析
Table 1 The T-te st and te st re su lts o f them o isture content of w e twood, mo istu re conten t o f green wood, a ir-d ry mo isture con tent
项目
Item s
样本数
Sam ple
num ber
X /% S V /% P /% T T0.05
差异显著性
Difference
sign ificance
湿材含水率 /%W etMC 28 210.6 16.545 7. 86 2.100
  28 215.5 19.944 9. 26 2.470 0. 988 2.010 不显著
Not significan t
生材含水率 /% G reenMC 10 89.9 13.107 14. 58 6.520
  8 105.3 12.541 11. 91 5.950 2. 384 2.120 显著 Significan t
气干含水率 /% A ir-dryMC 28 13.2 0.379 2. 88 0.769
  28 13.0 0.319 2. 45 0.679 1. 561 2.010 不显著
Not significan t
  注:每项中的第 1、2行分别为第 1、2组 , 以下同。
No te:The first and second row o f every item represents the first and second group. The sam e as fo llow s.
图 2 气干材含水率在轴向的变异
F igu re 2 Ax ial varia tion o f air-dry m oisture content
2.1.3 气干材含水率 气干含水率是指生材或
湿材放置于大气中 ,水分逐渐蒸发最后与大气湿
度平衡时的含水率 ,因而随着大气的温度和湿度
的变化而变化[ 1] ,文中所指的含水率是在 12月份
测得的 。
气干含水率的轴向变化见图 2,第 1组的气干
含水率大体上是由树干基部向上逐渐减少;而第 2
组木材的气干含水率基本上是在 13.3%上下波
506 安 徽 农 业 大 学 学 报 2005年
动 ,波幅较大 。但 2组间气干含水率差别不大 ,见表 1。滩地枫杨气干含水率的这种变化形式 ,同木材含
水率随着高度的增加而增大的观点不一致;产生这种结果的原因是枫杨长时间地生长在水淹条件下 ,逐渐
适应了这种潮湿生长环境 ,致使含水率在树干基部增大而改变了含水率在树干轴向分布的一般规律 。
2.2 水淹对滩地枫杨年轮宽度的影响及变异
年轮宽度的径向和轴向变异分别参见图 3和图 4。从年轮宽度的径向变化曲线上可以发现 ,第 1组
木材年轮宽度从髓心向外基本上是逐渐减小;而第 2组木材的年轮宽度在前 4年是逐年变大 ,后又渐渐变
窄 ,呈现出较大的波动性 ,但大体上也符合上述规律 ,这与木麻黄的年轮宽度变化规律是一致的 [ 6] 。 2组
木材年轮宽度的平均值分别是 9.39mm和 9.21 mm ,其值降低了 2.00%,这说明了在水淹的生长环境下 ,
枫杨的生长受到抑制 。但对这 2组间木材年轮宽度进行差异分析 ,却发觉差异不显著 ,见表 2。产生第 2
组年轮宽度起伏性的原因是 ,枫杨因长时间生长在水淹条件下而抑制了树木的生长 ,年轮相对较窄;又因
历年树木生长环境随着水分情况的变化而变化 ,因而导致年轮宽度起伏性较第 1组大。对年轮宽度与年
轮数间进行回归及显著性检验发现 ,年轮宽度与生长轮数间相关性不高 , R值均小于 0.5(即使是七次多
项式回归 , R值也大约等于 0.5),但回归较显著 ,见表 3。主要原因是生长轮宽度因生长情况 (如形成层
细胞分生能力 、生长环境和营养条件等)的变化而起伏不定。
  年轮宽度的垂直分布见图 4,第 1组大约愈近树干基部 ,年轮愈窄 ,愈近梢部年轮愈宽[ 7] ;而第 2组随
着树高的增加 ,在经过一段时间的起伏变化后 ,总体上是略有下降的趋势 ,这是因为枫杨长时间地生长在
水淹的不利环境下 ,生长受抑制 ,光合作用减弱 ,致使树叶重量减少 ,从而年轮宽度变窄[ 1] 。
表 2 年轮宽度的变异统计及差异分析
Table 2 TheT-test and test results of the ring w id th
项目
I tem
样本数
Sam ple num be r
X /cm S V /% P /% T T0.05
差异显著性
D iffe rence
significance
年轮宽度 Ring w idth 24 0. 939 0.303 32.26 9. 31
  16 0. 921 0.310 33.63 11. 89 0.182 2. 021 不显著
No t sign ificant
表 3 年轮宽度与年轮间回归及回归显著性检验
Tab le 3 TheF -te st and test re su lts o f regression re la tionsh ip be tween ring w idth and cam bium age
方程 Equa tion A B C R F F0.05
Y =A +BX +CX 2 1. 0003 0. 0461 - 0.0108 0.43 4.25* 3. 24
Y =A +BX 1. 1625 - 0. 0512   0.39 7.15* 4. 09
  注:*表示在 0. 05水平回归显著。
No te:* repre sen ts sign ificant difference at 0.05 leve.l
3 结论
滩地枫杨木材的含水率因水淹时间长短不同而有差异 ,其中生材含水率差异显著 ,水淹 1个月和 2个
月的 ,其值分别为 89.9%和 105.3%,增加了 17.13%,在 0.05水平上差异显著;湿材含水率分别为
210.6%和 215.5%,气干材含水率分别为 13.2%和 13.0%,在 0.05水平上差异不显著 。
湿材和气干含水率轴向变化是第 1组大体上是由树干基部向上减少。第 2组木材的湿材含水率基本
上是在 210%上下波动;气干含水率基本上是在 13.3%上下波动 ,但波幅不大。
50732卷 4期 汪佑宏等 淹水程度对滩地枫杨木材含水率和年轮宽度的影响
第 1组年轮宽度从髓心向外基本上是逐渐变窄;第 2组年轮宽度在前 4年是逐年变宽 ,后渐渐变窄 ,
呈现出较大的波动性 ,但大体上符合上述规律 。 2组木材年轮宽度的平均值分别是 9.39mm和 9.21mm ,
其值降低了 2.00%;在 0.05水平上差异不显著 。年轮宽度与年轮数间进行回归及显著性检验发现 ,年轮
宽度与生长轮数间相关性不高 , R值均小于 0.5。
年轮宽度的垂直分布是:第 1组的年轮宽度基本上是由树干基部向上逐渐变宽;而第 2组随着树高的
增加 ,在经过一段时间的起伏变化后 ,总体上略有下降的趋势 。
致谢:本文是在江泽慧教授指导下完成的;试验过程中得到卫广扬先生 、柯曙华老师和王传贵副教授
的热情帮助 ,在此表示感谢 
参考文献:
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Effects of F lood ing on theMo isture Con tent and RingW idth
ofP terocarya stenoptera G rown in the Beaches
WANG You-hong1 , LIKe-yu2 , YU Y ing-bing3 , LIU X ing-e1
(1. Schoo l o f Fore sty and Garden, Anhu iAg ricu ltu ra lUniversity, H efe i 230036;
2. Fo rest S tation of Dushan Tow n, Luan City, Luan 237131;
3.H efei Nursery G arden, H efe i 230032)
Abstract:Tw o g roups of wood (we t and air-dry w ood)were te sted to investigate the effects o f flood ing on
themo isture con tent and ring w idth o fP terocarya stenoptera. The resu lts show tha t both of the MC o fw e tw ood
are more than 210.0%, and air-dryMC are bo th abou t 13.0%. The g reenMC of the tw o groups are 89.9% and
105.3% respec tively. Only the d iffe rence of the g reenMC be tw een the tw o g roups is no tab le at 5% levelw ith T
-tes.t F rom pith ou tw ard, ring w idth becom es na rrowe r g radually, and no significant re lationsh ip be tw een ring
w idth and cambium age is found.
Key words:flooding;beach;P terocarya stenoptera C. DC. ;mo isture conten t;ring w idth
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