全 文 ：擎天树树皮率·心材率及木材密度研究
符韵林1，黄松殿2，韦鹏练1，袁振双1，刘晓玲1
( 1．广西大学林学院，广西南宁 530004; 2．广西良凤江国家森林公园，广西南宁 530031)
摘要 ［目的］弄清擎天树的木材材性。［方法］从南宁市广西良凤江国家森林公园采集 1978年栽培的擎天树为试材，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，研究擎天树的密度、树皮率、生材含水率及心材率。［结果］擎天树的生材密度随着树高增
加而减小，枝下高以上变化不大，平均值为 1． 079 g /cm3 ;基本密度随着树龄增加而增大，纵向变化随着树高增加而减小，枝下高以上变
化不大，平均值为 0． 578 g /cm3 ;生材含水率从髓心向外呈减小的趋势，并随树高增加，呈小 －大 －小 －大的趋势，平均值为 87． 8% ;树皮
体积百分率和质量百分率均随树高增高而增加，平均值分别为 19． 1%和 20． 1% ;心材率随树高增加而减少，平均值为 13． 9%。［结论］
该研究为保护我国珍稀树种擎天树提供了科学依据。
关键词 擎天树;密度;树皮率;心材率;生材含水率
中图分类号 S781． 31 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611( 2011) 09 －05274 －04
Research on Bark Percentage，Heartwood Percentage and Wood Density of Shorea chinensis
FU Yun-lin et al ( Forestry College，Guangxi University，Nanning，Guangxi 530004)
Abstract ［Objective］The study aimed to make clear the wood property of Shorea chinensis． ［Method］S． chinensis planted in 1978 was se-
lected from Fengjiang National Forest Park of Guangxi in Nanning City，the green wood volume were determined by the drainage method and
the bark percentage was determined by the volume method and the quality method so as to study the density，bark percentage，moisture content
and heartwood percentage of the green wood of S． chinensis． ［Result］The green wood density of S． chinensis was reduced with the rising of
tree height and had a little change after the first living branch，with the average value of 1． 079 g /cm3 ． The basic density was increased with
tree ages，its longitudinal change was reduced with the rising of the tree height，and it had a little change after the first living branch，with the
average value of 0． 578 g /cm3 ． The moisture content of green wood was decreased from the pith to the sapwood and had a trend of small-big-
small-big with the increasing of tree height，and its average value was 87． 8% ． The bark volume percentage and bark quality percentage were
increased with the rising of the tree height and their average values were 19． 1% and 20． 1% resp ． The heartwood percentage was reduced
with the rising of the tree height and its average value was 13． 9% ． ［Conclusion］This study provided the scientific basis for the protection of
rare tree species in China and the development of S． chinensis．
Key words Shorea chinensis; Density; Bark percentage; Heartwood percentage; Moisture content of green wood
基金项目 广西自然科学基金重点项目( 2010GXNSFD013024) ; “十一
五”广西林业科技项目( 桂林科字［2010］第 19 号) 。
作者简介 符韵林( 1977 － ) ，男，广西玉林人，副教授，博士，从事木材
学研究，E-mail: fylin@ 126． com。
收稿日期 2010-12-20
擎天树( Shorea chinensis) 是我国 2 级保护珍稀树种，自
然整枝良好，分枝少而高，主干圆满而通直，干形好，出材量
大［1］，于 20世纪 60 年代在广西龙州、都安、巴马、那坡和大
新、田阳等地被发现［2］，分布于北热带季雨林地带，在广西生
长于海拔 250 ～ 750 m的石灰岩及带钙质的砂页岩山地，是
我国典型的热带常绿高大稀有珍贵的龙脑香科植物［3 －4］。
广西田阳县坤平乡坡旺村那要山一片擎天树，面积为 2 hm2，
是广西地区已发现的擎天树中面积最大、株数最多、最有发
展前途的一处［5］。广西地区现有擎天树已得到全面保护［6］，
擎天树可人工播种培育［7］。笔者于 2010 年 7 月调查了广西
地区擎天树的生长与分布情况，全区现在广西那坡县、田阳
县和大化县有天然林，在广西那坡县、大化县及南宁良凤江
国家森林公园有人工林，现有人工林基本种植于 1978 年，树
高平均约30 m，胸径平均约为26 cm。据邓绍林等介绍［8］，擎
天树具有材质坚硬、出材率高、耐腐性强、无特殊气味、纹理
直等特性。
目前有关擎天树的人工林生长规律及木材材性方面的
研究仍少见报道。但是擎天树树干高大通直，生长速度快，
已被广西林业厅列入广西重点发展的珍贵树种。为全面弄
清擎天树的木材材性，笔者拟开展有关木材材性的系列研
究，如生材含水率、树皮率、心材率及木材密度等，为擎天树
的科学发展提供建议。
1 材料与方法
1． 1 试材采集 在南宁市广西良凤江国家森林公园采集
1978年栽培的擎天树试材。根据木材物理力学试材采集方
法进行［9］，采集 6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、21． 3、23． 3、25. 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:
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) : 5274 － 5277
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.09.043
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 16 18． 3 7． 2 0、1． 3、3． 3、5． 3、7． 3、9． 3、 1-1 1． 3 ～3． 3 2 14． 9
11． 3、13． 3、15． 3、17． 3 1-2 5． 3 ～7． 3 2 12． 4
1-3 9． 3 ～11． 3 2 9． 3
2 22 24． 6 17． 4 0、1． 3、3． 3、5． 3、7． 3、9． 3、 1-1 1． 3 ～3． 3 2 20． 1
11． 3、13． 3、15． 3、17． 3、 1-2 5． 3 ～7． 3 2 16． 7
19． 3、21． 3、23． 3 1-3 9． 3 ～11． 3 2 17． 7
3 24 23． 9 8． 8 0、1． 3、3． 3、5． 3、7． 3、9． 3、 1-1 1． 3 ～3． 3 2 21． 7
11． 3、13． 3、15． 3、17． 3、 1-2 5． 3 ～7． 3 2 20． 0
19． 3、21． 3 1-3 9． 3 ～11． 3 2 17． 3
4 26 23． 5 7． 3 0、1． 3、3． 3、5． 3、7． 3、9． 3、 1-1 1． 3 ～3． 3 2 22． 5
11． 3、13． 3、15． 3、17． 3、 1-2 5． 3 ～7． 3 2 20． 3
19． 3、21． 3 1-3 9． 3 ～11． 3 2 17． 1
5 26 23． 2 8． 0 0、1． 3、3． 3、5． 3、7． 3、9． 3、 1-1 1． 3 ～3． 3 2 24． 7
11． 3、13． 3、15． 3、17． 3、 1-2 5． 3 ～7． 3 2 20． 5
19． 3、21． 3 1-3 9． 3 ～11． 3 2 16． 7
6 28 26． 7 14． 4 0、1． 3、3． 3、5． 3、7． 3、9． 3、 1-1 1． 3 ～3． 3 2 27． 4
11． 3、13． 3、15． 3、17． 3、 1-2 5． 3 ～7． 3 2 22． 0
19． 3、21． 3、23． 3、25． 3 1-3 9． 3 ～11． 3 2 19． 8
1-4 13． 3 ～15． 3 2 17． 8
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［10］，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 :
ρ生 =
W生
V生
在圆盘的南、北方向，分别分靠髓心、中间部分、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、中间部分、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%
1． 5 心材率的测定 将生材圆盘上表面刨光，用钢板尺分
别量出圆盘的直径( 去皮) 及圆盘心材部分直径，每个圆盘测
定 4 ～6次，检量方向与树皮率检量方向相同，最后用平均值
代替。用心材面积除以整个圆盘面积得到心材率。从 0 号
圆盘开始，检量 0、1. 3、3. 3、5. 3、7. 3、9. 3、11. 3、13. 3、15. 3、
17. 3、19. 3、21. 3、23. 3、25. 3 m高度的心材率，直至无心材的
圆盘为止。
2 结果与分析
2． 1 擎天树密度变异 擎天树南、北方向生材密度的径向
变化如图 1所示，从髓心向外，南向生材密度减小，北向生材
密度呈先减小再增加的趋势。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 1. 088、1. 890、1. 059 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
1. 112、1. 072、1. 085 g /cm3。
图 1 擎天树生材密度径向变化
Fig． 1 The radial variation of green density for S． chinensis
擎天树生材密度纵向变化如图 2 所示，随着树高增加，
生材密度呈减少的趋势，但是，在枝下高以上，生材密度基本
变化不大。在 0 m高处的生材密度为 1. 162 g /cm3，在 9. 3 m
高处的生材密度为 1. 033 g /cm3，从 9. 3 m树高处往上，变化
不大，在 21. 3 m树高处，生材密度为 1. 043 g /cm3，平均值为
1. 079 g /cm3。
擎天树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. 552、0. 581、0. 588 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
572539 卷 9 期 符韵林等 擎天树树皮率·心材率及木材密度研究
图 2 擎天树生材密度纵向变化
Fig． 2 The longitudinal variation of green density for S． chinensis
0. 562、0. 581、0. 610 g /cm3。
图 3 擎天树基本密度径向变化
Fig． 3 The radial variation of basic density of S． chinensis
擎天树基本密度纵向变化如图 4 所示，随着树高增加，
基本密度减少，但是在枝下高以上，基本密度变化不大。树
高 0、1. 3、3. 3、5. 3、7. 3、9. 3、11. 3、13. 3、15. 3、17. 3、19. 3、21. 3
m处，其基本密度分别为 0. 652、0. 615、0. 596、0. 590、0. 571、
0. 547、0. 559、0. 559、0. 555、0. 556、0. 547、0. 584 g /cm3，基本
密度平均值为 0. 578 g /cm3。
图 4 擎天树基本密度纵向变化
Fig． 4 The longitudinal variation of basic density of S． chinensis
2． 2 擎天树生材含水率变化 擎天树生材含水率的径向变
化如图 5所示，从髓心向外，南向及北向的生材含水率均减
少，南向及北向的生材含水率基本相等。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 98. 0%、
87. 9%、81. 4% ;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 98. 9%、85. 1%、79. 0%。
擎天树生材含水率的纵向变化如图 6所示，随着树高的
增加，生材含水率呈小 －大 －小 －大的趋势，在 0 m高处的
图 5 擎天树生材含水率径向变化
Fig． 5 The radial variation of moisture content of green wood
for S． chinensis
生材含水率 79. 0%，在 3. 3 m高处的生材含水率为 90. 8%，
在 13. 3 m高处的生材含水率为 85. 1%，在 19. 3 m高处的生
材含水率为 91. 3%，在 21. 3 m高处的生材含水率为 78. 4% ;
生材含水率平均值为 87. 8%。
图 6 擎天树生材含水率的纵向变化
Fig． 6 The longitudinal variation of moisture content of green
wood for S． chinensis
2． 3 擎天树树皮率变化 擎天树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、21. 3、
23. 3 m 高处的树皮体积百分率分别为 11. 3%、12. 9%、
15. 3%、14. 8%、16. 3%、16. 7%、17. 8%、19. 4%、21. 9%、
20. 6%、23. 7%、25. 7%、32. 7%。从 0 ～ 23. 3 m树高处，擎天
树树皮体积百分率平均值为 19. 1%。
图 7 擎天树树皮体积百分率的纵向变化
Fig． 7 The longitudinal variation of bark volume percentage
擎天树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、
6725 安徽农业科学 2011年
11. 3、13. 3、15. 3、17. 3、19. 3、21. 3、23. 3 m高处的树皮质量百
分率分别为 12. 4%、13. 9%、15. 8%、15. 5%、16. 7%、17. 6%、
18. 2%、19. 6%、23. 6%、21. 7%、24. 7%、27. 6%、34. 2%。从
0 ～23. 3 m树高处，擎天树树皮质量百分率平均值为20. 1%。
图 8 擎天树树皮质量百分率的纵向变化
Fig． 8 The longitudinal variation of bark weight percentage
2． 4 擎天树心材率变化 从图 9 可见，擎天树的心材率随
着树高的增加而减少，且随着树高的增加，减少的幅度越来
越大，在 0 m 高处，即树干根部，心材率最大，为 36. 1% ; 在
5. 3 m高处，心材百分率为 24. 4% ;在 15. 3 m树高，心材百分
率仅为 3. 9% ; 到了 19. 3 m 树高，心材百分率仅为 0. 07%。
从 0 ～19. 3 m高处，心材百分率平均值为 13. 90%。
3 结论
擎天树生材密度随着树高增加而减小，在枝下高以上变
化不大，平均值为 1. 079 g /cm3。擎天树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，基本密
度减小，在枝下高以上变化不大，平均值为 0. 578 g /cm3。
擎天树生材含水率从髓心向外呈减小的趋势，随着树高
的增加，呈小 －大 －小 －大的趋势，生材含水率的平均值
为 87. 8%。
图 9 擎天树树高与心材率的关系
Fig． 9 The relationship between heartwood percentage and
height for S． chinensis
擎天树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
19. 1%、20. 1%。
擎天树的心材率随着树高的增加而减少，心材百分率平
均值为 13. 90%。
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