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山白兰树皮率、心材率及木材密度研究



全 文 :西北林学院学报 2012,27(1):249~252
Journal of Northwest Forestry University
  doi:10.3969/j.issn.1001-7461.2012.02.51
山白兰树皮率、心材率及木材密度研究
 收稿日期:2010-11-06 修回日期:2011-02-17
 基金项目:“十一五”广西林业科技项目(桂林科字[2009]第22号);广西林业重大招标项目“主要速生人工林树种材性改良与深加工利
用”(桂林科字[2009]第7号)”;广西自然科学基金重点项目(2010GXNSFD013024)。
 作者简介:苏 勇,男,高级工程师,主要从事林业经营管理的工作与研究。
苏 勇1,符韵林2,廖克波1,韦鹏练2,徐同波1,冯永敏2,邓洪金2
(1.良凤江国家森林公园,广西 南宁530031,2.广西大学 林学院,广西 南宁530004)
摘 要:采用排水法、体积法及质量法测定了山白兰树的密度、树皮率、生材体积和树皮率。结果表
明:山白兰生材密度从髓心向外呈先减少,随后略增加的趋势,随着树高的增加,生材密度减小,生
材密度的平均值为0.864g·cm-3;基本密度自髓心向外呈增大趋势,随着树高增加,基本密度减
小,基本密度的平均值为0.462g·cm-3;生材含水率从髓心向外呈减小的趋势,随着树高的增加,
生材含水率先增加后减小,生材含水率的平均值为89.0%;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16.2%、20.4%;心材率随着树高
的增加而减少,心材百分率平均值为16.3%。
关键词:山白兰;密度;树皮率;心材率;生材含水率
中图分类号:S781   文献标志码:A   文章编号:1001-7461(2012)01-0249-04
Bark and Heartwood Percentage and Density of Paramichelia baillonii
SU Yong1,FU Yun-lin2,LIAO Ke-bo1,WEI Peng-lian2,XU Tong-bo1,FENG Yong-min2,DENG Hong-jin2
(1.Liangfengjiang National Forest Park,Nanning,Guangxi 530031,China;
2.Forestry College,Guangxi University,Nanning,Guangxi 530004,China)
Abstract:The bark and heartwood percentages and the density of Paramichelia baillonii were examined.
The green volume was tested by drainage method,and bark percentage included bark volume percentage
and bark quality percentage.The research showed that the green density decreased firstly,and increased
from pith to sapwood.The green density decreased with the increase of height,and green density average
was 0.864g·cm-3.The basic density increased from pith to sapwood,and decreased with the increase of
height,and basic density average was 0.462g·cm-3.The moisture content of green wood decreased from
pith to sapwood,and decreased firstly and increased later with the increase of height,and the average
moisture content of green wood was 89.0%.The bark volume percentage and bark quality percentage in-
creased with the increase of height,and bark volume percentage and bark quality were 16.2%and 20.4%
respectively.The heartwood percentage decreased with the increase of height,and the average heartwood
percentage was 16.3%.
Key words:Paramichelia baillonii;density;bark percentage;heartwood percentage;moisture content of
green wood
  山白兰(Paramichelia baillonii)又名山桂花、
合果含笑、合果木,是热带干性季雨林和南亚热带常
绿阔叶林中的常绿树种,自然分布于印度、缅甸、泰
国、越南和我国的云南省南部等地[1-2]。山白兰对土
壤要求不高,生长快,干形通直圆满,是优良的造林
树种[3-4]。关于山白兰的研究,主要集中在引种栽
培[5]、育苗技术[6]、造林技术[7-8]、生长规律[2]、林分
水分涵养[9]等方面,有关山白兰木材材性方面的研
究,报道尚少。研究了山白兰的生材含水率、树皮
率、心材率及木材密度等,为了解山白兰木材基础材
性及山白兰木材利用提供依据。
1 材料与方法
1.1 试材采集
在南宁良凤江国家森林公园后山采集于1983年
栽植的6株山白兰样木,选定样木后,定出北向,样木
伐倒后,量全树高与枝下高,在0.0、1.3、3.3、5.3、
7.3、9.3、11.3、13.3、15.3、17.3、19.3、21.3m等处锯
取厚度为5cm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,备用。采集
方法根据木材物理力学试材采集方法[10]。样木及试
材的采集情况见表1。
表1 试样采集表
Table 1 Colection of testing samples
样木
编号
径阶
/cm
树高/m
全高 枝下高
试验材料
编号
高度
/m
长度
/m
小头直径
/cm
1  14  15.4  11.2  1-1  1.3~3.3  2  9.2
2  18  21.4  7.2  2-1  1.3~3.3  2  15.0
2-2  5.3~7.3  2  13.5
2-3  9.3~11.3  2  10.2
3  20  20.8  9.9  3-1  1.3~3.3  2  15.2
3-2  5.3~7.3  2  13.9
3-3  9.3~11.3  2  11.2
4  22  21.5  10.6  4-1  1.3~3.3  2  18.4
4-2  5.3~7.3  2  15.9
4-3  9.3~11.3  2  12.6
5  24  22.7  12.5  5-1  1.3~3.3  2  19.7
5-2  5.3~7.3  2  17.5
5-3  9.3~11.3  2  14.7
6  28  22.0  8.0  6-1  1.3~3.3  2  22.3
6-2  5.3~7.3  2  19.2
6-3  9.3~11.3  2  14.1
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。树皮体积百分率是树皮体积与树皮加木质部体
积和之比。树皮质量百分率是树皮重量与树皮加木
质部重量和之比。
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、南西及北西、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
上述前4个方向的基础上,再增加检量一个长径和
一个短径,最后求出其平均值。根据下式计算树皮
体积百分率:
V体/%=V皮-V木V皮 ×100
=R

皮-R2木
R2皮 ×100
(1)
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
(2)
1.3 密度测定
1.3.1 生材密度测定 生材即刚采伐的新鲜木材,
将试样制成约15mm×15mm×15mm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。计算生材密度公式为[11]:
ρ生=
W 生
V生
(3)
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。每个不同区域分别测
定3~5个试样,然后对3部分数据进行统计分析。
1.3.2 基本密度测定方法 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,称重得到W 干,利用生材体积V生,计算基本密度
ρ基:
ρ基=
W 基
V生
(4)
1.4 生材含水率测定
与测定生材密度试样相同,计算生材含水率公
式为:
生材含水率/%=W 生-W 干W 干 ×100
(5)
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
取平均值。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0.0、1.3、3.3、5.3、7.3、
9.3、11.3、13.3、15.3、17.3、19.3m高度的心材率。
2 结果与分析
2.1 密度变异
山白兰南、北方向生材密度的径向变化从髓心
向外,南向及北向的生材密度先减小,随后增大,南
向与北向的生材密度基本相同。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0.939、
052 西北林学院学报 27卷 
0.839、0.846g·cm-3;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0.922、0.839、
0.848g·cm-3(图1)。
图1 山白兰生材密度径向变化
Fig.1 Radial variation of green density of P.baillonii
山白兰生材密度纵向变化随着树高增加,生材
密度呈减少的趋势,在0.0m 高处的生材密度为
0.994g·cm-3,在17.3m 高处的生材密度为
0.773g·cm-3,平均值为0.864g·cm-3(图2)。
图2 山白兰生材密度纵向变化
Fig.2 Longitudina variation of green density of P.baillonii
山白兰基本密度的径向变化从髓心向外,南向
及北向的基本密度均增加。南向靠髓心、中间、靠树
皮位置3个部分的基本密度分别为0.439、0.463、
0.488g·cm-3;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、0.464、0.194g·
cm-3(图3)。
图3 山白兰基本密度径向变化
Fig.3 Radial variation of basic density of P.baillonii
山白兰基本密度纵向变化随着树高的增加,基
本密度由大减小后增大再减小的波动变化。在树干
根部最大,为0.532g·cm-3。在高度增加至9.3m
时最小,然后缓慢增加后又再缓慢减小,波动变化。
但仍明显小于树干根部的基本密度。因此,山白兰
基本密度总趋势是随高度的增加呈现减小的趋势
(图4),基本密度平均值为0.462g·cm-3。
2.2 生材含水率变化
山白兰生材含水率的径向变化从髓心向外,南
向及北向的生材含水率均在减小。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
114.6%、82.5%、74.6%;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113.7%、
82.2%、74.0%(图5)。
山白兰生材含水率的纵向变化。随着树高的
增加,生材含水率呈缓慢减小的趋势。最大值出现
在7.3m处,为97%,平均值与89.0%(图6)。
图6 山白兰生材含水率的纵向变化
Fig.6 Longitudina variation of moisture content of
green wood of P.baillonii
2.3 树皮率变化
由图7看出,树皮体积率平均值为16.2%,在
9.3m以下,树皮体积百分率略微呈现下降趋势,但
不明显;9.3m往上至树梢,树皮体积百分率则呈现
出明显的上升趋势。树皮体积百分率平均值为
16.2%,因此,整体上看,随着树高的增加,树皮体积
152第1期 苏 勇 等:山白兰树皮率、心材率及木材密度研究
百分率基本上是增加的,最大值出现在19.3m处,
为21.1%。
树皮质量百分率随着树高的增加而增加,最大
值出现在19.3m处,即树梢部分,为28.1%(图8)。
2.4 心材率变化
由图9可见,山白兰的心材率随着树高的增加
而减少,且幅度越来越大,在0.0m高处,心材率最
大,为33.8%,在13.3m时最小,仅为2.1%,平均
值为16.3%。
图9 山白兰树高与心材率的关系
Fig.9 Relationship bewteen heartwood percentage and
height of P.baillonii
3 结论
山白兰生材密度从髓心向外呈先减少,随后略
增加的趋势,从树干的纵向来看,随着树高的增加,
呈减少的趋势,生材密度的平均值为0.864g·
cm-3。山白兰的基本密度自髓心向外呈增大趋势,
从纵向来看,随着树高增加,基本密度呈减小的趋
势,基本密度的平均值为0.462g·cm-3。
山白兰生材含水率从髓心向外呈减小的趋势,
随着树高的增加,呈先增加后减小的趋势,生材含水
率的平均值为89.0%。
山白兰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16.2%、20.4%。
山白兰的心材率随着树高的增加而减少,心材
百分率平均值为16.3%。
参考文献:
[1] 黎明.山白兰苗木移植密度试验[J].广西林业科学,1995,24
(3):155-157.
[2] 郭文福.热带树种山白兰人工幼林的生长规律[J].林业科学研
究,1997,10(1):60-63.
GUO W F.The seasonal rhythm and growth of the yong plan-
tation of a tropical tree species Paramichelia baillonii[J].For-
est Research,1997,10(1):60-63.(in Chinese)
[3] 李干善.云南树种在广西安家[J].云南林业,1989(1):23.
[4] 潘占东,龙素珍,刘国栋,等.优良树种山桂花造林试验初报
[J].西部林业科学,1984(2):24-30.
[5] 苏俊武,王达明,杨绍增,等.山桂花引种栽培试验研究[J].林
业科技开发,2001,15(5):20-22.
[6] 龙素珍.山桂花种子育苗技术[J].云南林业,1986(5):19.
[7] 刘斯通,梅杰娜,谢金链,等.21种木兰科植物的造林效果比较
[J].林业科技开发,2006,20(5):83-84.
[8] 杨绍增,王达明,赵文书,等.山桂花的造林技术[J].西部林业
科学,1988(4):22-28.
[9] 孟梦,陈宏伟,刘永刚,等.西双版纳西南桦、山桂花人工林水源
涵养效能研究[J].西部林业科学,2002(3):46-49.
MENG M,CHEN H W,LIU Y G,et al.Water conservation
function of Betula alnoides and Paramichelia baillonii planta-
tions of Xishuangbanna[J].Journal of West China Forestry,
2002(3):46-49.(in Chinese)
[10] GB/T 1927-2009.木材物理力学试材采集方法[S].北京:标
准出版社,2009.
[11] 徐有明.木材学[M].北京:中国林业出版社,2006:146.
252 西北林学院学报 27卷