全 文 ：1 6 一 《林业科技开发 》 1 9 9 3年第 3期
长序榆木材构造 、 性质和利用的研究
邹高顺
(福建来舟林业试验场 )
龚耀乾 龚 蒙 龚士 干 张耀 丽
(南京林业大学 )
长序榆 ( u l二。 以 , g o t。 )是我国新发现的一
种新种 。 隶 属 榆 科 ( 1 二 a , 。 )榆 属 长 序榆组
(口 ha et即似 ae )。 目前世界上只有 刁种 , 3 种产自北
美 ,我国产 1种 ,且仅在浙江 、 福建及江西部分地区
发现残存少数大树 . 该树高达 25 一 3 5m ,最大胸径
可达 l m ,干形圆满通直 ,枝下高达 s m , 生长快 ,无
病虫害 。 散生于海拔 40 0~ 7 0 m 山坡毛竹林中 ,是
一个有前途的优 良速生用材树种 。 长序榆木材构
造 、 性质的研究 ,对今后推广造林和利用木材有着
十分重要的意义 。
一 、 材料与方法
1
. 材 料
样木采 自福建南平来舟林业试验场 ,气干一
年 。 按《木材物理力学试验方法 》 (G B1 927 一们一
8 0) 制成标准试样 。
2
. 方 法
( l) 木材解剖分子的测定
①通过木材切片 ,在横切面上随机测定早晚材
导管的弦向直径 , 木纤维宽度 (外径 )和胞腔直径
(内径 )各 6 0 次 。
②将已置备完毕的木材解离分子 , 随机测定
早、 晚材导管和木纤维长度各 60 次 。
③计算木纤维的长宽比、 壁腔比和单壁厚 。
(2 )木材物理力学性质的测定
按 G B 19 2 7一 刁3一 8 0 规定进行 。
3
. 主要浏试设备
木材切片机 、 生物显微镜 、 A m s lc : 妇 木材试验
机 、 口本岛津 1 0t 力学试验机等 。
二 、 构造特征
1
` 原木特征
落叶大乔木 ,高达 25 ~ 3 5m ,胸径可达 l m 。 树
皮厚 ,质略软 ,易条状剥离 。 外皮土黄褚褐色 ,条状
深纵裂 ,裂片较宽 ; 内皮黄褐色 ,厚 5~ 6m m ,石细
胞镜见 ,层状排列 ,韧皮纤维发达 ,柔韧 ,易薄片层
状分离 。 材表细纱纹可见 。 树干断面近圆形 。 髓实
心 ,卵圆形 。
2
. 宏观构造
心边材区别略明显 ,边材浅黄至黄褐色 ; 心材
黄褐至浅砖红色 。 木材具光泽 ,无特殊气味和滋味 。
生长轮明显一般宽 2 . 50 ~ 月. 65 m m . 边材每厘米
约 5~ 7 轮 ,心材每厘米约 1~ 4 轮 ,宽窄略均匀 ,平
均宽约 3 . 50 m m ,晚材率约 96 . 4% 。 环孔材 ,早材管
孔小 ,在肉眼下可 见 ,连续排列成早材带 , 多数宽 l
列 ,偶见 2 列 ,心材管孔内具侵填体 。 早材至晚材急
变 ,晚材管孔略小 ,放大镜 一「可见 ,簇集排列成连续
的弦向带或波浪形 。 木射线密度稀至中 ,放大镜下
在横切面上明显 , 比管孔小 ,在材身上呈细纱纹 ,径
切面上射线斑纹明显 。 波痕及胞间道缺如 。
3
. 显徽构造
导管在早材带横切面上为圆至椭圆形 ,具侵填
体 ; 导管在晚材带横切面上为不规则多角形 , 多为
管孔团 ,排列成弦向或波浪形 , 少数单独及短径列
复管孔 ;导管分子局部迭生 。 螺纹加厚存在于导管
管壁 ;管间纹孔互列 ,单穿孔 ;导管与射线及轴向薄
壁组织间的纹孔式似管间纹孔式 。 维管管胞可见 ,
形似小导管 ,具螺纹加厚 。 轴向薄壁组织在早材带
呈环管状 ,与维管管胞相混杂存在于早材管孔之
间 ,在晚材带位于导管与维管管胞所形成的波浪形
弦向带的边缘 , 间有带状 ,少数星散或聚合分布于
纤维组织之间 ;部分细胞含有树胶 ,具菱形晶体 。 木
纤维壁厚 ,纹孔数少 ,常为单纹孔 ;胶质木纤维可
见 。 木射线非迭生 ,单列射线高 1~ l月个细胞以上 ,
多列射线宽 3~ 5 个细胞 , 多数高达 27 ~ 3 个细
胞 ;射线组织同型 ,单列及多列 ,射线细胞内含树
胶 。 胞间道缺如 。
三 、 结果与分析
1
. 木材解剖分子
世界木材解剖学家协会依管孔弦向直径 (环孔
材以早材管孔为准 )的大小将木材结构分为六级 ,
一级最细 ,六级最粗 。 长序榆属四级 ,为结 构细 。 据
有关资料记载 ,与长序榆同属的白榆 ( lj , 。 。 ” 1 卜
z a )
、 春榆印 . 尹 , o尹. q。 。 ) 、 裂叶榆印 . z a e认二`。 )属五
DOI : 10. 13360 /j . i ssn. 1000 -8101. 1993. 03. 010
《林业科技开发》1 3 9 9年第 3期 1 7一
级 ,为结构粗 。
木纤维长度是左右木材强度的重要因子 ,纤维
越长 ,其强度越大 。 长序榆纤维长度为 158匆 m ,远
比 榆 科 中的糙叶树属 ( A尹h。 。 t h。 ) 、 朴树 属
(C olt 动 、 青檀属 (P i , o喇彻 )的树种为长 , 与样属
( z 以k , 。 )相接近 。 因此 ,长序榆具有较高的力学强
度 。
.2 主要物 理力学性质
表 l 木材解剖分子主要指标 *
导管分子 (“ m ) 木纤维
早材 晚材
长度 弦向直径
8 6~ 2 0 0
14 2
长度 弦向直径
3 8~ 1 10
7 5
长度 (卜m ) 长宽比 壁腔比 单壁厚 (“ m )
1 14 ~ 2 9 0
2 1 9
2 48 ~ 3 9 0
3 13
9 05 ~ 2 3 3 3
15 8 9
16 ~ 4 9 0
.
6 3~ 2
.
7 ! 9
.
5 ~ 3 1
2 5
.
5 1
.
4 0 18
.
5
* 表中数据 , 分子为该指标的变异范围 ,分母为其平均值 。
表 2 长序榆主要物理指标
年轮宽度 ( m m ) 晚材率 (% )
3
.
5 0 9 6 4
密度 ( g /。 m , )
基本 气干
0
.
6 4 2 0
.
7 6 8
干缩率 (% ) 干缩系数 (% )
鱼也
3
。
8 8 塑7 65 体积12 . 2 1 径向 弦向 体积 差异干缩0 2 0 8 0 . 4 3 4 0 . 6 92 2 . 0 8 7
表 3 长序楠主要力学指标
项 目 数 值
顺纹抗压强度 (M aP )
抗弯强度 ( M pa )
抗弯弹性模量 ( M aP )
j顷纹抗剪强度 ( M P a)
硬度 ( M aP )
横纹抗压 ( M aP ) 局部
J崎.. J兮怪7
. L兮`月了嗽 .立,`2
强度 全部
顺纹抗拉强度 (M P a )
冲击韧性 ( J / e m Z )
抗劈力 ( N / e m )
47
10 2
12 2 62
径面 14
弦面 14
端面 71
径面 60
弦面 6 1
径向 12
弦向 10
径向 8
弦向 7
径面
弦面
木材密度是决定木材材性的重要指标 ,密度较
大的木材其力学性质较高 。 长序榆是环孔材 ,其密
度的大小取夹于晚材率的高低 ,晚材率高者密度
大 ,反之密度小 。长序榆晚材率高达 96 . J % ,为同属
树种中较高者 (如白榆为 86 , 0% ,春榆为 68 . 0% ,裂
叶榆为 60 . 0% ) 。 所以 ,长序榆的密度较大 ,按分级
标准 (共分五级 ) ,属于四级 ,为重 。 密度大 ,硬度必
然大 · 长序榆端面硬度属四邻(共分五级 ) ,为硬 。木
材密度是判断木材干缩大小的粗略指标。 在相同含
水率条件下 ,密度大 ,横纹干缩大 ;密度小 ,横纹干
缩小 。 衡量木材尺寸稳定性高低的指标有二 ,一是
差异干缩 ,二是体积干缩系数 。 差异干缩小 ,体积干
缩系数小 ,木材尺寸较稳定 。 按分级标准 ,长序榆差
异干缩属大 (共分五级 ) ,体积干缩系数甚大 (共分
四级 ), 在同属树种中 ,其尺寸稳定性较差 。 因此 ,在
利用长序榆木材时 ,必须严格控制干燥基准 , 延长
干燥时间 , 以防止开裂和变形 ,从而提高长序榆木
材的尺寸稳定性 ,使之获得广泛利用 。
木材力学性质的高低 ,一般用顺纹抗压强度与
抗弯强度之和的数值来衡量 ,传统上分三类 , 长序
榆属中偏高 ,为同属用材树种中较大者 ,几乎与同
科律属树种 (如大叶样 )的材性指标相接近 。 所以 ,
长序榆是具有优良材性的树种之一 。
四 、应用前景
1
. 长序榆木材的主要物理力学指标均高于榆
属中其它主要用材树种 ,且与禅属树种相接近 ,为
优良的用材树种之一 ,在利用上可与禅属木材并用
或代用 。
2
. 长序榆木材的纹理直 ,结构细 ,密度较高 ,硬
度较大 ,强度中偏高 ,冲击韧性高 ;锯刨加工容易 ,
刨面光滑 ,旋切性能 良好 ;钉钉略难 ,握钉力强 ,耐
腐性较强 ;干缩量大 ,差异干缩大 ,应采用软干燥基
准 ;工艺弯曲性能优良 ;打光 、胶合 、 油漆性能良好 。
3
. 长序榆木材运用于车辆 、 船舶 、 各种弯曲构
件 、 旋制品 、 高级家具 、 胶合板 、 室内装修 、 仪器箱
盒 、农具等用途 。
(联 来地址 : 35 3 000 , 福建省南平市 )