全 文 : 第 36卷 第 3期
2007年 9月
西 部 林 业 科 学
JournalofWestChinaForestryScience
Vol.36 No.3
Sept.2007
川滇桤木的生境适应性 、木材纸浆性能
与林分生态效益分析*
陈 强 1 , 朱全福 2 , 李品荣1 , 常恩福1 , 毕 波 1 , 尹艾萍 1
(1.云南省林业科学院 , 云南 昆明 650204; 2.广南县莲城镇林业站 , 云南 广南 663300)
摘要:川滇桤木是一个生态经济型的纸浆原料林树种 , 适于在亚热带地区重点发展 , 或与桉树混交及作桉树林
退化后的替代种植树种 , 以实现纸浆原料林的可持续发展。 川滇桤木的生境适应性强 、 生长速度快 , 除干旱的
阳坡不宜种植外 , 对各种立地环境都较适应 , 其人工林林木高和径的年均生长量都在 1以上。川滇桤木木材的
造纸性能良好 , 其木材密度为 0.48 g/cm3 , 纤维长度 1.19mm, 纤维长宽比 91.47, 综纤维素 87.17 %, 苯醇抽
出物 2.56 %, 细浆得率 43.6%, 黑液残碱 7.0g/mL, 撕裂指数 8.2 mN· m2 /g, 抗张指数 48.79N· m/g, 耐破
指数 3.31 kPa· m2 /g。川滇桤木具有良好的生态功能 , 营造人工林后 , 林分生物多样性增加 , 林地的水湿条件
得到改善 , 其人工林群落特征与亚热带常绿阔叶林一致 , 改良林地土壤的效果良好 , 能提高林地土壤的肥力。
关键词:川滇桤木;生境适应性;木材纸浆性能;林分生态效益
中图分类号:S792.14 文献标识码:A 文章编号:1672-8246 (2007) 03-0016-06
EnvironmentalAdaptability, TimberPulpQualityand
StandEcologicalBenefitsofAlnuscremastogynecv.yanshan
CHENQiang1 , ZHUQuan-fu2 , LIPin-rong1 , CHANGEn-fu1 , BIBo1 , YINAi-ping1
(1.YunnanAcademyofForestry, KunmingYunnan650204, P.R.China;
2.ForestryStationofLianchengTown, GuangnanYunnan663300, P.R.China)
Abstract:Alnuscremastogynecv.yanshanisaeco-economicalpulpspeciessuitablefordevelopingatsubtropical
areas, ormixedplantingwitheucalyptus, andtobethereplaceablespeciesfordegradedeucalyptusplantations.
Alnuscremastogynecv.yanshanhasgoodenvironmentaladaptability, growsfast, andcanadapttomanykindsof
siteconditions, theaverageannualgrowthincrementofbothheightanddiametersurpass1.ThetimberofAlnus
cremastogynecv.yanshanhasgoodpulpquality, thetimberdensity, fiberlength, ratiooffiberlengthtowidth, ho-
locelulosecontent, benzene-alcoholextract, screenedyield, residualalkaliinpaperpulpblackliquor, tearin-
dex, tensileindex, burstindexwere0.48 g/cm2 , 1.19 mm, 91.47 , 87.17%, 2.56 %, 43.6 %, 7.0 g/mL,
8.2mN·m2 /g, 48.79 N· m/g, 3.31 kPa· m2 /grespectively.TheecologicalfunctionofAlnuscremastogyne
cv.yanshanispromising, afterplantationconstruction, thebiodiversityincreases, thewaterconditionofsoilisim-
proved, thecommunitycharacteristicsissimilarwithsubtropicalever-greenbroadleavedforest.Moreover, theAl-
nuscremastogynecv.yanshanplantationhasgoodefectonsoilfertilizerimprovement.
Keywords:Alnuscremastogynecv.yanshan;environmentaladaptability;timberpulpquality;standecological
benefit
* 收稿日期:2007-01-19
云南省 “十五 ” 科技攻关项目 “滇东南岩溶地区石漠化综合治理试验示范 ” 的研究内容之一。
第一作者简介:陈 强 (1963-), 男 , 云南昭通人 , 研究员 , 主要从事森林资源培育方面的研究。
DOI :10.16473/j.cnki.xblykx1972.2007.03.006
现代林业要求纸浆原料林的经营应将可持续发
展理论作为其未来经营活动的核心和指导思想 。在
目前我国以桉树林为主要纸浆原料林的生产经营过
程中 , 出现了诸如林地退化 、 生物多样性减少等一
系列问题[ 1] 。需要按照具备 3个性能 , 即:适宜于
制浆造纸的性能 , 适宜于当地生长的性能 , 适宜于
速生的性能[ 2] , 来选择新的能改善生态环境且又
速生丰产的生态经济型纸浆林树种 , 作为与桉树混
交或其地力退化后的替代种植树种加以发展 , 才能
实现纸浆原料林的可持续经营。而本文所论述的川
滇桤木 (Alnuscremastogynecv.yanshan)则具备了
作为纸浆原料林新树种的性能。
表 1 不同造林地的川滇桤木生长状况
Tab.1 GrowthperformanceofAlnuscremastogynecv.yanshanatdiferentplantingsites
造林
地
海拔
高度
/m
年平
均温
度 /℃
极端
最高
温 /℃
极端
最低温
/℃
≥10℃
活动
积温 /℃
年降
雨量
/mm
相对
湿度
/%
基岩 土壤类型
树龄
/a
树高
/m
地径
/cm
树高年
平均生
长量 /m
地径年
平均生
长量 /cm
砚山 1 620 16.1 33.2 -7.8 4 805.3 996.4 79 页岩 山地红壤 7 9.5 7.2 1.36 1.03
西畴 1 430 15.8 32.8 -6.7 4 830.7 1 260 82 石灰岩 黄色石灰土 4 6.8 8.6 1.70 2.15
沾益 2 200 14.5 33.1 -9.2 4 390.2 1 008.9 71 石灰岩 山地红壤 4 6.2 6.4 1.55 1.60
呈贡 1 960 15.6 31.5 -8.0 4 494.0 1 032.8 73 砂页岩 山地红壤 3 4.6 4.7 1.53 1.57
腾冲 1 400 14.8 30.5 -4.2 4 639.7 1 463.8 79 花岗岩 山地黄壤 4 12.6 10.2 3.15 2.55
注:砚山和腾冲的川滇桤木为胸径年均生长量。
1 川滇桤木的生境适应性
川滇桤木作为一个新发掘的优良生态经济多用
途树种 , 已在云南省的滇中 、 滇东南 、滇东北 、滇
西等地推广造林 。由表 1可见 , 川滇桤木在各造林
地都表现出较强的生境适应性 , 在海拔高度 1 400
~ 2 200 m, 年均温 14.5℃ ~ 16.1℃, ≥10℃活动
积温 4 390.2 ~ 4 830.7℃的气候条件下 , 川滇桤木
均表现出良好的适应性;其对砂页岩 、页岩 、 石灰
岩和花岗岩发育的红壤 、 石灰土和黄壤均有较强的
适应性 。在海拔高度达 2 350 m的沾益造林地上 ,
所营造的川滇桤木没有发生寒害。其推广造林的结
果表明 , 川滇桤木除在干旱的阳坡生长不佳外 , 该
树种适宜在亚热带广泛种植。
川滇桤木具有生长速度快的特点 , 仅在造林时
每株施 200g的复合肥或 200 g的普钙 , 以后不再
施肥 , 其树高年平均生长量达 1.36 ~ 3.15 m, 胸
(地)径年平均生长量为 1.03 ~ 25.5 cm, 其年平
均高生长和径生长均达 1以上。在水热条件较好的
腾冲 , 其生长量更大 , 4年生的川滇桤木树高达
12.6m、 胸径达 10.2 cm, 年平均高生长量和径生
长量分别达 3.15 m和 2.55 cm, 如作为纸浆原料
林的树种发展 , 通过优良家系选择和集约经营 , 其
所造林分生长量还可以较大幅度地提高。
2 川滇桤木木材的造纸性能
采集 7年生川滇桤木的主干 , 按国标 GB1933
-91、 GB/T2677.2 ~ 2677.5-1993、 GB/T2677.6
~ 2677.9-1994、 GB/T2677.10-1995、 GB/T1546
-2004、 GB/T747 -2003、 GB/T745 -2003、 GB/
T744-2004、 GB/T453 ~ 455-2002进行有关纤维
形态 、化学成分及成浆性能的测定。
2.1 木材密度和纤维形态
木材基本密度是一个复合性状 , 与木材的力学
性质和制浆造纸性能有很强的相关性 , 决定着单位
材积的干物质重量 , 其不仅是工业用材材性的重要
指标 , 且得浆率和纸品的质量在很大程度上也受木
材基本密度的控制 [ 3] 。故此 , 林木育种学者常将纤
维长度和密度作为纸浆材选育的重要指标[ 4] 。人们
通常认为采用基本密度为 0.45 ~ 0.65 g/cm3的浆材
可获得最佳产值[ 5] , 由表 2可见[ 6 ~ 7] , 川滇桤木的干
材密度较高 , 达 0.48g/cm3 , 是较好的纸浆材原料。
木材的纤维形态是影响以木纤维为基础的产品
质量 、产量和工艺特性的重要因素。一般来说 , 纤
维含量直接与纤维产量有关 , 含量越高 , 相同干物
质所得到的纤维产量也就多;纤维形态如长度 、 长
宽比越大 , 越有利于纸浆的打浆 , 越有利于提高纸
或纤维板的质量 。一般认为 , 平均纤维长度约 0.7
17 第 3期 陈 强等:川滇桤木的生境适应性 、 木材纸浆性能与林分生态效益分析
~ 1.7 mm、长宽比大于 30 ~ 45的木材是良好的造
纸原料 [ 8] , 川滇桤木干材的纤维长度一般为 1.00
~ 1.40 mm, 平均为 1.19 mm, 纤维宽度一般为
10.00 ~ 15.00μm, 平均为 13.01μm, 纤维长宽比
为 91.47, 从其纤维形态看是非常好的造纸原料 。
表 2 川滇桤木与其他一些纸浆材原料树种木材密度及纤维形态的比较
Tab.2 ComparisonoftimberdensityandfibermorphologybetweenAlnuscremastogynecv.yanshanandsomeotherpulpspecies
树种 木材密度/g· cm-3
纤维长度 /mm
最大值 最小值 平均值 一般
纤维宽度 /μm
最大值 最小值 平均值 一般
纤维长
宽比
川滇桤木
Alnuscremastogynecv.yanshan 0.48 1.80 0.68 1.19
1.00 ~
1.40 18.40 7.80 13.01
10.00 ~
15.00 91.47
四川桤木 A.cremastogyne 0.35 1.68 0.72 1.14 50 16.7 29 39
杨树 Populusspp. 0.35 1.80 0.40 0.99 - - - - - -
桦木 Betulaspp. 0.49 2.04 0.16 0.98 - - - - - -
柠檬桉 Eucalyptuscitriodora 0.64 - - 0.74 - - - - - -
赤桉 E.camaldulensis 0.57 - - 0.66 - - - - - -
巨桉 E.grandis 0.47 - - 0.63 - - - - - -
巨尾桉 E.grandis×E.urophyla 0.49 - - 0.67 - - - - - -
尾叶桉 E.urophgla 0.47 - - 0.62 - - - - - -
川滇桤木与其他一些造纸原料树种的木材密度
及纤维形态相比较 , 其木材密度高于四川桤木
(Alnuscremastogyne)、 杨树 (Populusspp.)、巨桉
(Eucalyptusgrandis)和尾叶桉 (E.urophgla), 低
于桦木 (Betulaspp.)、柠檬桉 (E.citriodora)、赤
桉 (E.camaldulensis)和巨尾桉 (E.grandis×E-
.urophyla), 属中等水平 。而纤维长度平均值高于
这些树种 , 从纤维长度 、 纤维宽度和纤维长宽比来
看 , 属于非常好的造纸原料树种。
2.2 木材的化学成分
综纤维素和木材抽提物含量是衡量造纸材材质
的另一个重要指标。综纤维素高 , 作为造纸的有用
成分多 , 其制浆得率和浆中 α-纤维素相应就高 ,
而其他成分低 , 造纸过程中产生的污染就少 。木材
抽提物含量对木材制浆和漂白的化学剂消耗及得浆
率影响很大 , 还影响硫酸盐法浆的化学剂回收 , 有
的木材抽提物还会腐蚀管道和设备[ 9] 。
由表 3可见[ 6, 10] , 川滇桤木干材的综纤维素含
量为 87.17 %, 灰分含量为 0.42 %, 木素含量为
22.67 %, 聚戊糖的含量为 23.83%, 冷水抽出物 、
热水抽出物 、 1%NaOH抽出物和苯醇抽出物含量分
别为 3.79 %、 4.55 %、 20.41 %和 2.56 %, 其化
学成分适合作纸浆材。与其他纸浆材原料树种比
较 , 川滇桤木干材的综纤维素含量较高 , 水分 、 灰
分较少 , 热水和 1%NaOH抽出物较多 , 苯 -乙醇
抽出物 、 木素和聚戊糖中等 , 适宜作纸浆材 。
表 3 川滇桤木与其他一些纸浆材原料树种木材化学成分的比较
Tab.3 ComparisonoftimberchemicalcomponentsbetweenAlnuscremastogynecv.yanshanandsomeotherpulpspecies %
树种 水分 灰分 冷水抽出物
热水
抽出物
1%NaOH
抽出物
苯 -乙醇
抽出物
综纤
维素 木素 聚戊糖川滇桤木Alnuscremastogynecv.yanshan 3.08 0.42 3.79 4.55 20.41 2.56 87.17 22.67 23.83
四川桤木 A.cremastogyne 0.70 1.82 1.47 47.99 24.05 25.10
杨木 Populusspp. 0.70 2.74 3.88 48.42 18.57 24.07
桦木 Betulaspp. 0.44 1.87 2.51 46.86 20.30 30.41
马尾松 Pinusmassoniana 7.75 0.40 1.18 11.96 2.24 54.42 27.81 10.34
巨尾桉 E.grandis×E.urophyla 4.15 0.22 6.06 17.14 1.69 44.90 25.86 20.37
2.3 木材的成浆性能
川滇桤木木材的成浆性能见表 4, 由表 4可
见[ 10 ~ 11] , 川滇桤木干材的细浆得率为 43.6 %, 纸浆
硬度为 21.12Kapper值 , 含黑液残碱 7.0g/mL, 浆中
木素 、聚戊糖和 α-纤维素的含量分别为 3.33 %、
17.74%和 79.84%, 撕裂指数为 8.2mN· m2 /g, 抗
张指数为 48.79N·m/g, 耐破指数为 3.31kPa·m2 /g,
其纸浆得率和浆中 α-纤维素较高 , 黑液残碱较
低 , 纸张的撕裂指数较高 , 但抗张指数和耐破指数
较低 , 综合各项指标 , 其木材的成浆性能较好。
18 西 部 林 业 科 学 2007年
表 4 川滇桤木与其他一些纸浆材原料树种的木材成浆性能比较
Tab.4 ComparisonoftimberpulpfunctionbetweenAlnuscremastogynecv.yanshanandsomeotherpulpspecies
树种 细浆得率 /%
纸浆硬度
/Kapper值
黑液残碱
/g· mL-1
浆中
木素 /%
浆中聚
戊糖 /%
浆中 α-
纤维素 /%
撕裂指数
/mN· m2·g-1
抗张指数
/Nm· g-1
耐破指数
/kPa· m2· g-1
川滇桤木 43.60 21.12 7.0 3.33 17.74 79.84 8.20 48.79 3.31
兴安落叶松 43.60 31.60 16.94 2.16
马尾松 48.10 46.60 13.64 20.82 76.72 4.98
巨尾桉 45.03 23.20 9.13 10.78 81.18 4.61
注:川滇桤木 Alnuscremastogynecv.yanshan, 兴安落叶松 Larixgmelini, 马尾松 Pinusmassoniana, 巨尾桉 Eucalyptusgrandis×E.urophyla。
与其他一些纸浆材原料树种相比较 , 川滇桤木
干材的细浆得率和松树 (Pinusspp.)、 桉树 (Eu-
calyptusspp.)接近 , 纸浆硬度和撕裂指数与巨尾
桉相似 , 黑液残碱较少 , 抗张指数相对较低 , 耐破
指数低于马尾松 (Pinusmasoniana)、巨尾桉而高
于兴安落叶松 (Larixgmelini), 造纸性能相对良
好 。
3 川滇桤木林分的生态效益
1998年在砚山种植的川滇桤木林 , 种植株行
距为 1.5m×1.5m, 种植时每株施 200g的复合肥
作底肥 , 前 2年每年进行 1次抚育 , 于 1998年和
2005年对其川滇桤木林的生长 、 植被状况及林地
表层土壤养分进行了测定 。
据 2005年调查 , 川滇桤木林分中的植物种类
由 1998年的 68种变为 84种 , 生物多样性增加 ,
盖度由 0.5变为 0.95。林内灌木层较发达 , 其种
类以白牛筋 (Dichotomanthustristaniaecarpa)、 小铁
仔(Myrsineafricana)、 短序越桔(Vaciniumbrachyb-
trys)、 小叶荚蒾 (Viburnumerosum)、 滇榛 (Cory-
lusyunnanensis)、 红毛悬钩子 (Rubuspinfaensis)
和黄藨 (Rubuselipticus)为主 , 有 33种 , 其地上
部分生物量由 923kg/hm2增加为 1 752kg/hm2。林
下草本植物以紫茎泽兰 (Eupatoriumadenopho-
rum)、 白茅 (Imperatackylindrica)、 细皱 香薷
(Elsholtzianugulosa)、 爵床 (Rostelulariaprocum-
bens)和牡蒿 (Artemisiajaponica)为主 , 种类达
50种 , 其地上部分生物量由 2 130 kg/hm2下降为
742 kg/hm2。林内出现了不少反映林地阴湿环境的
草本植物种类 , 如珍珠菜 (Lysimachiaclethroides)、
过路黄 (Lysimachiachristinae)、 糯米藤 (Gonoste-
giahirta)、 爵床 、红果莎 (Carexbaccans)等 , 这
些种类是造林前所没有的 , 是植被恢复 、立地条件
改善的结果。在森林恢复过程中 , 旱生和耐旱的草
类伴随森林的恢复而逐步消退 , 如白茅 、 紫茎泽
兰 、 旱茅 (Eremopogondelavayi)等。
表 5 川滇桤木林的群落特征
Tab.5 CommunitycharacteristicsofAlnuscremastogynecv.yanshanplantation
生活型谱
Ph./%
Ma. Me. Mi. Na. 合计
1.3 7.5 21.3 15.0 45.1
Ch.
/%
H.
/%
G.
/%
T.
/%
7.5 23.8 10 13.8
叶型谱 Meg./% Ma./% Me./% Mi./% Sc./% Lep./%
6.1 57.3 30.5 0 6.1
光照生态类型 阳生 耐阴 (中生) 荫生
29.3 54.9 15.9
水分生态类型 旱生 耐旱 中生 湿生
8.5 47.6 43.9 0
从川滇桤木林的群落特征可见(表 5), 其生活
型谱以高位芽植物为主 , 占总数的 45.1 %, 而其
中又以小高位芽和地面芽植物为主 , 与中亚热带常
绿阔叶林的生活型谱一致;叶型谱以中叶型占绝对
优势 , 占 57.3 %, 其次是小叶型 , 占 30.5 %, 其
与亚热带常绿阔叶林叶型谱一致;光照生态类型以
耐荫(中生)种类占优势 , 占 54.9%, 其次是阳生种
类 , 占 29.3%, 出现了荫生种类 , 占 15.9 %, 说
19 第 3期 陈 强等:川滇桤木的生境适应性 、 木材纸浆性能与林分生态效益分析
明水湿条件得到了改善;植物的水分生态类型以耐
旱种类和中生种类占优 , 分别为 47.6%和 43.9 %,
旱生和耐旱的种类比例减少 、 中生种类比例增加 ,
符合正向演替的规律 。
川滇桤木为落叶乔木 , 是非豆科的固氮植物 ,
其根具根瘤菌 , 固氮能力强 , 具有改良土壤的作
用 , 每年大量的落叶返回大地 (2年生时测定 , 每
公顷叶鲜重达 2 317.5 kg[ 12] ), 其叶片十分柔软易
腐烂 , 加上地被物的增加和微生物活动 , 使其林地
生态系统产生良性循环。川滇桤木所具有的良好改
良土壤的效果 , 见表 6。在砚山川滇桤木林的林
地 , 1998年种植前林地土壤 pH值为 5.0, 有机质
含量为 22.5g/kg、 全氮含量为 0.11 g/kg、速效氮
含量为 12.1mg/kg、速效磷含量为 0.03 mg/kg、速
效钾含量为 305.9 mg/kg;种植 7年后的 2005年 ,
林地土壤 pH值为 5.0、有机质含量为 49.48 g/kg、
全氮含量为 0.47 g/kg、全磷含量为 4.41 g/kg、全
钾含量为 11.57g/kg、 速效氮含量为 38.51mg/kg、
速效磷含量为 0.09 mg/kg、 速效钾含量为 325.13
mg/kg;除 pH值不变外 , 林地土壤的肥力获得全
面提高 , 有机质含量增加 26.98 g/kg、全氮含量增
加 0.36g/kg、速效氮含量增加 26.41mg/kg、速效
磷含量增加 0.06 mg/kg、 速效钾含量增加 19.23
mg/kg, 林地土壤中的有机质 、全氮 、 速效氮 、 速
效磷和速效钾分别增加了 119.91 %、 327.27 %、
218.26%、 200 %和 6.29 %。
表 6 砚山川滇桤木林造林前后林地土壤养分的变化状况
Tab.6 SoilnutrientchangeofAlnuscremastogynecv.yanshanplantationbeforeandafterplanting
项目 pH值
有机质
/g· kg-1
全氮
/g· kg-1 全磷 /g· kg-1
全钾
/g· kg-1
速效氮
/mg· kg-1
速效磷
/mg· kg-1
速效钾
/mg· kg-1
造林前(1998年) 5 22.50 0.11 12.10 0.03 305.90
造林 7年(2005年) 5 49.48 0.47 4.41 11.57 38.51 0.09 325.13
增值 0 26.98 0.36 26.41 0.06 19.23
增加率 /% 119.91 327.27 218.26 200.00 6.29
在我国亚热带和热带地区 , 桉树因生长快 、木
材纸浆性能良好而成为主要的人工纸浆材原料林树
种 , 取得了极好的经济效益 , 但长期以来其生态问
题备受争议 , 虽然很多生态问题有待深入研究 , 但
在桉树人工林的经营过程中 , 其速生丰产是以大量
消耗林地土壤中的水分和营养成分为代价的 , 对土
地基本上都是索取而没有补充 , 除木材外 , 枝叶通
常都被用作薪材或提桉叶油而被拿走 , 既使是为了
取得较高生长量而施肥 , 也是以施用无机肥为主 ,
长期施用使得林地土壤板结。廖观荣等对种植桉树
40年前 、 后的林地土壤化学性质进行对比研究 ,
结果表明:长期种植桉树导致了林地土壤的酸化和
养分的贫瘠化 , 表层土壤的 pH值下降了 0.49 ~
0.65, 而有机质含量下降 60.7% ~ 95.2%, 全 N含
量降低 1 ~ 2.2倍 , 全 P含量下降 44.4% ~ 72.7%,
全 K含量下降 4.5 ~ 5.2倍[ 13] 。凌昌发的研究发现 ,
随着连栽代数的增加 , 桉树林林地土壤的 pH值降
低了 5% ~ 42.8%, N含量减少 14.54% ~ 37.14%,
K含量降低 9.09 % ~ 21.74 %[ 14] 。广东雷州桉树
连栽林分的林地土壤有机质含量 , 第 2、 3、 4代林
与第 1代林相比 , 分别降低了 27.4 %、 38.7 %和
17.2%[ 15] 。种植桉树 20年后的采伐迹地与非林地
对比 , 林地土壤的有机质含量下降 44.78 %, 全 N
含量下降 79.19 %, 速效 K含量下降 38.15 %[ 16] 。
这些研究结果表明桉树林林地土壤的退化是非常严
重的 , 若不采取措施解决 , 必将对区域的生态造成
危害并阻碍经济的发展 。
川滇桤木是一个营建生态防护林 、 水土保持
林 、 水源涵养林的优良树种 , 其生长迅速而木材的
造纸性能优良 , 在纸浆原料林的发展中 , 采用其与
桉树进行混交 、或作桉树林退化后的替代种植树种
以及作为新纸浆原料林营建的重点树种而加以应
用 , 对我国南方纸浆原料林的可持续经营将起到重
要的作用 。
4 结论
(1)川滇桤木的生境适应性强 、 生长速度快。
在海拔高度 1 400 ~ 2 200 m, 年均温 14.5℃ ~
16.1℃, ≥10℃活动积温 4 390.2 ~ 4 830.7℃的生
境条件下 , 均表现出良好的适应性。川滇桤木在砂
页岩 、页岩 、 石灰岩和花岗岩上发育的红壤 、石灰
土和黄壤上均能生长。在海拔高度达 2 350 m的地
带造林 , 没有发生寒害 。川滇桤木除在干旱的阳坡
20 西 部 林 业 科 学 2007年
生长不佳外 , 对各种立地环境都有较强的适应性 ,
适宜在亚热带地区广泛发展。其所营造的人工林高
和径的年均生长量都在 1以上 , 在水热条件较好的
地区 , 林木年均高生长量和径生长量可达 3.15 m
和 2.55cm。
(2)7年生川滇桤木的木材密度为 0.48g/cm3 ,
纤维长度为 1.19mm, 纤维宽度为 13.01 μm, 纤维
长宽比为 91.47, 按密度为 0.450 ~ 0.650g/cm3、 纤
维长度为 0.7 ~ 1.7 mm、 长宽比大于 30 ~ 45的木材
是良好造纸原料的标准 , 属于造纸的优良用材。川
滇桤木干材的综纤维素含量为 87.17 %, 木素含量
为 22.67%, 聚戊糖含量为 23.83 %, 热水抽出物
含量为 4.55 %, 苯醇抽出物含量为 2.56 %, 其化
学成分也较适合作纸浆材 。川滇桤木木材的细浆得
率为 43.6%, 纸浆硬度为 21.12Kapper值 , 黑液残
碱为 7.0g/mL, 浆中木素 、 聚戊糖和 α-纤维素含
量分别为 3.33 %、 17.74%和 79.84 %, 撕裂指数
为 8.2mN·m2 /g, 抗张指数为 48.79 N· m/g, 耐
破指数为 3.31kPa· m2 /g, 与其他一些纸浆材原料
树种相比较 , 其细浆得率和松树 、桉树接近 , 纸浆
硬度和撕裂指数与巨尾桉相似 , 而黑液残碱较少 ,
抗张指数相对较低 , 耐破指数低于马尾松 、巨尾桉
而高于兴安落叶松 , 造纸性能相对良好。
(3)川滇桤木人工林具有良好的生态功能 , 造
林 7年后 , 林分的生物多样性增加 , 人工林群落中
的植物种类由 68种变为 84种 , 盖度由 0.5增加
0.95, 林下旱生和耐旱的草类植物伴随其森林的恢
复而逐步消退 , 逐渐出现反映林地阴湿的草本种类 ,
其群落特征已与亚热带常绿阔叶林一致 , 说明林地
的水湿条件得到了改善。川滇桤木的根具根瘤菌 ,
固氮能力强 , 每年大量的落叶返回大地 , 其叶片十
分柔软易腐烂 , 加上地被物的增加和微生物活动 ,
起到了改良林地土壤的作用 , 使林分生态系统产生
良性循环。造林后 , 林地土壤除 pH值不变外 , 其
肥力得到全面提高 , 林地土壤的有机质 、全氮 、速效
氮 、速效磷和速效钾的含量分别增加了 119.91%、
327.27%、 218.26%、 200%和6.29%。
(4)川滇桤木具备作为速生丰产造纸原料林
树种适宜于制浆造纸 、适宜于当地生长和速生要求
的条件 , 是一个能改善生态环境的生态经济型纸浆
林树种 , 在我国南方以桉树为主要树种营建纸浆原
料林而存在诸多问题的情况下 , 应该大力发展这一
生态经济型纸浆材树种 , 将其列为重点发展的纸浆
原料林树种或在原有的原料林中采取与桉树混交 、
在桉树林退化后作替代树种种植等 , 以实现纸浆原
料林的可持续发展 。
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21 第 3期 陈 强等:川滇桤木的生境适应性 、 木材纸浆性能与林分生态效益分析