全 文 ：第 22卷　第 3期　　　　　　　　　　　　　　　　西　南　林　学　院　学　报　　　　　　 Vo1.22　No.3
　2002年 9月　　　　　　　　　　　　　　JOURNAL OF SOUTHWEST FORESTRY COLLEGE　　　　 Sep.2002　
凹叶厚朴人工林材性的研究
林照授1 ,涂育合2 ,叶功富3 ,黄金桃1 ,田有圳1 ,詹翊宇3
(1.福建省大田桃源国有林场 ,福建 大田 366101;2.福建省泰宁国有林场 ,福建泰宁 354400;3.福建省林业科学研究院 ,福建福州 350012)
摘要:对不同林分密度管理的凹叶厚朴人工林木材物理力学性质的测定结果表明:不同密度管
理方式对凹叶厚朴木材纤维特性 、化学组成 、基本密度和干缩性等物理化学性质的影响不显
著 ,但对木材力学性质有显著影响 ,以密组的木材品质指数较高.根据凹叶厚朴的生长特征 、木
材材性的工艺性能 ,凹叶厚朴适合以建筑材 、家具用材和装饰用材林为培育目标 ,因此 ,经营密
度均不宜过高 ,在本试验条件下以中组(保留 1 505株/hm2)为宜.
关键词:凹叶厚朴;人工林;木材;物理性质;力学性质
中图分类号:S781.2　　文献标识码:A　　文章编号:1003-7179(2002)03-0060-03
　　凹叶厚朴是中国特有的木兰科药 、材两用经
济树种 ,也是国家二级重点保护的野生药材 ,主要
有凹叶厚朴(Magnolia officinalis Rehd.et wils)和厚
朴(Magnolia biloba Rehd.et wils)两个种.福建省天
然分布和栽培的主要为凹叶厚朴 ,厚朴也有少量
引种栽培 ,两者统称为凹叶厚朴.凹叶厚朴树皮及
根皮含凹叶厚朴酚 ,味辛性温 ,适用于治腹胀 、呕
吐 、胃病 、泻痢和咳嗽气喘等症 ,被列为国家指令
性管理的 4种中药材之一.凹叶厚朴木材通直 ,材
质轻韧 ,纹理细密且少开裂 ,可用于家具 、图版 、雕
刻及装饰材[ 1] .福建 、四川 、湖北 、湖南和广东等省
是凹叶厚朴主产区 ,由于大批量采收凹叶厚朴 ,引
起天然凹叶厚朴林面积锐减 ,为了保持凹叶厚朴
产业可持续发展 ,从 20世纪 70 年代初开始 ,受国
家扶持福建大面积营造了人工凹叶厚朴林.福建
大田桃源国有林场在国家有关政策的扶持下 ,从
1971年开始营造了近 60 hm2凹叶厚朴人工林.
木材的利用与其材性密切相关 ,要合理利用
凹叶厚朴人工林木材 ,就必须搞清它包括物理力
学性质在内的材性 ,以往凹叶厚朴人工林栽培时
往往强调其树皮的药用价值.但对用材林的定向
培育尚未引起足够的重视 ,对木材性质和加工利
用方面的研究甚少 ,对在不同密度控制下的人工
林木材理化性质未见报道[ 2～ 5] .因此 ,为了探讨凹
叶厚朴作为工业用材的可行性及其工艺技术 ,试
图通过试验测定 ,系统分析不同密度控制下凹叶
厚朴人工林木材理化性质 ,为凹叶厚朴人工林的
定向培育与合理利用提供科学的理论依据.
1　试验点概况与研究方法
1.1 　试验点概况
栽培试验地主要设置于福建省大田桃源国有林
场 ,地处戴云山西侧的闽中低山带 ,地理位置为东经
117°29′15″～ 117°40′04″,北纬 25°49′41″～ 25°52′01″,为
中亚热带季风气候 ,有海洋性和大陆性气候兼并的
特色.气候温暖适中 ,日照充足 ,雨量充沛 ,年均气温
15.3～ 19.6 ℃,无霜期 255 ～ 275 d ,年降水量 1 491.2
～ 1 809.6 mm.土壤主要为红壤 、黄壤 ,红壤土类是
中亚热带地带性土壤 ,黄壤是高海拔地区的主要
土类.土壤发育良好 ,土层较深厚 、肥沃 、湿润.森
林植被植物种类多 ,以壳斗科(Fagaceae)为主 ,其次
为樟科(Lauraceae)、山茶科(Theaceae)、蔷薇科
(Rosaceae)、木犀科(Oleaceae)、竹亚科(Bambu-
soideae)等.
1.2　材料与方法
2001年 ,在大田桃源国有林场的试验林 ,分别
不同密度管理方式(保留密度分别为密组 1 800
株/hm2 ,中组 1 505株/hm2 和稀组 1 200株/hm2),
收稿日期:2002-06-10
　基金项目:福建省三明市科委项目(2001L40)
　作者简介:林照授(1970-),男 ,福建大田人 ,工程师 ,主要从事经济林研究.
按照GB 1927-91的规定[ 6]选取和采集样木 ,每种
密度试验林各选取 3 组样木 ,每组各采集 3 株.采
集的样木运回实验室锯解成试样毛坯 ,在室内通
风条件下堆积成垛进行气干 ,试样制作及试验方
法根据 GB 1929-91标准[ 7] .由福建省林科院产业
研究所对 30 年生凹叶厚朴人工林的主要木材物
理 、化学 、力学性质进行测定.
2 　结果与分析
2.1　木材纤维特性及化学组成
木材纤维特性是制浆造纸和纤维板生产的重
要质量因素之一 ,而木材化学组成上的差异则直
接影响到造纸原料的制浆性能 ,分析凹叶厚朴人
工林纤维形态和化学组成的变异及其与栽培措施
的关系 ,有利于纤维原料的合理利用[ 8] .从木材纤
维质量看 ,衡量的重要物理指标是纤维长度 、纤维
本身强度和纤维之间的结合力.造纸用纤维细而
长 ,其长宽比应>30 ,且愈大愈好 ,因为细而长的纤
维能增进造纸时的交织作用 ,从而增进纸张的强
度.凹叶厚朴木材纤维长度>1 mm ,长宽比 >45 ,
属阔叶树长纤维材 ,有利于生产出优质的纸张和
纤维板(表 1).且随着保留密度的增加 ,凹叶厚朴
木材纤维长度和宽度也增大 ,木材纤维长宽比值
随之提高 ,纤维素含量增加 ,而苯醇等抽取物则随
密度的增大而减少 ,但这种影响并不显著(表 1).
这表明适当提高凹叶厚朴的造林密度 ,可在一定
程度上改善木材的纤维质量及制浆性能.
表 1　不同密度管理下凹叶厚朴木材纤维特性及化学组成
密度管理方式 纤维长度/mm 纤维宽度/μm 长宽比 微纤丝角/° 纤维素/ % NaOH 抽出物/ % 苯醇抽出物/%
稀组 1.31 28.11 46.60 21.7 47.56 14.90 1.68
中组 1.37 28.38 48.27 20.3 47.56 14.70 1.60
密组 1.45 28.56 50.77 18.5 48.43 13.46 1.56
2.2　木材密度和干缩性
木材密度是反映木材强度的一项重要指标 ,
根据基本密度可估计出凹叶厚朴木材物理力学特
征.其密度也是影响阔叶树制浆造纸和胶合板的
主要因素 ,基本密度大小和纤维间的结合及木材
旋切有直接的关系.凹叶厚朴木材密度为 0.513 ～
0.587g/cm3 ,属于中等密度级的阔叶树材 ,适于建
筑材料使用 ,也可用于生产民用家具(表 2).从制
浆造纸和胶合板材生产角度考虑 ,密度较低的木
材比密度较高的木材更好.木材密度和干缩性测
定结果表明:密度管理方式对凹叶厚朴的木材密
度和干缩性能具有一定的影响 ,凹叶厚朴的木材
干缩和湿涨率均随保留密度增大而减小 ,但差异
不显著 ,见表 2.
2.3　木材力学性质
木材力学性质是凹叶厚朴木材加工性能和工
艺质量的主要指标.不同密度管理方式试验林的
木材力学性质每个力学指标重复测试 3次 ,测定结
果表明(表 3):不同密度管理方式对凹叶厚朴木材
力学性质有较大影响 ,随着保留密度增大 ,凹叶厚
朴顺纹抗压强度 、抗弯强度 、抗弯弹性模量等指标
均有提高的趋势.方差分析结果表明:不同密度管
理方式的木材力学性质中 ,仅顺纹抗拉强度差异
表 2　不同密度管理下木材基本密度和干缩性
木材性质 稀组 中组 密组
干缩率/ %
弦向全干 7.8 6.6 6.5
径向全干 5.5 5.0 5.3
体积全干 13.8 12.6 12.5
弦向全干 4.6 3.8 3.7
径向全干 3.1 2.9 2.1
体积全干 8.45 7.4 7.3
气干密度/(g·cm-3) 0.542 0.558 0.587
全干密度/(g·cm-3) 0.513 0.530 0.557
湿涨率/ %
弦向全干 3.4 3.0 3.1
径向全干 2.5 2.5 2.5
体积全干 6.3 5.9 6.1
弦向全干 8.4 7.1 5.9
径向全干 5.8 5.5 5.4
体积全干 16.0 14.5 14.1
表 3　不同密度管理下凹叶厚朴木材的力学性质
力学性质(12%)Mpa 稀组 中组 密组 方差分析(F 值)
顺纹抗压强度 39.9 44.1 48.4 5.28＊
抗弯强度 146.6 153.3 162.5 6.93＊
抗弯弹性模量 9 702 9 985 11 472 7.68＊
顺纹抗强度 138.8 140.3 146.9 3.15
端面硬度 5 189 5 242 5 636 9.67＊
　　注:F 0.05(2 , 6)=5.14 , F 0.01(2 , 6)=10.92.
未达显著水平 ,端面硬度等其余 4个指标均有
61第 3期　　　　　　　　　　　　　　　　林照授等:凹叶厚朴人工林材性的研究
显著差异.3种密度管理方式的试验林以密组的木
材力学性质最好 ,木材品质系数最大.根据木材硬
度的品质等级划分法 ,凹叶厚朴属于中等强度阔
叶材 ,可用于生产胶合板等人造板.
3 　结论与讨论
从凹叶厚朴材性比测定结果来看 ,凹叶厚朴
既适于作为制浆造纸 、纤维板及胶合板等工业用
材 ,又能用于建筑结构材料和生产民用家具 ,是一
种用途广泛的树种.不同密度管理方式对凹叶厚
朴木材纤维特性 、化学组成 、基本密度和干缩性等
物理化学性质的影响不显著 ,但对木材力学性质
(除顺纹抗拉强度外)有显著影响.根据凹叶厚朴
试验林的材性测定比较 ,以密组的木材品质指数
较高.考虑到凹叶厚朴不是短轮伐期的速生树种 ,
从木材工艺性能和材性利用的角度出发 ,建议以
建筑材 、家具用材和装饰用材为主要培育目标 ,同
时可通过选择适宜的品种培育胶合板材[ 9] ,因此 ,
造林密度和保留密度均不宜过高 ,在本试验条件
下以中组(保留 1 505株/hm2)为宜.
[参　考　文　献]
[1] 　北京林学院.森林利用学[M] .北京:中国林业出版社 ,
1993.
[2] 　中国林科院木材工业研究所.中国主要树种的木材物
理力学性质[M] .北京:中国林业出版社 , 1982.
[3] 　李　坚.生物木材学[M ] .哈尔滨:东北林业大学出版
社 ,1993.
[4] 　斯金平.厚朴研究综述[ J] .浙江林业科技 , 1994 , (1):
50 ～ 54.
[5] 　陈　辉 ,刘玉宝 ,廖正花.厚朴人工纯林种内竞争及单
木生长模型的研究[ J] .经济林研究 ,1997 ,15(2):11 ～
13.
[6] 　国家技术监督局.木材物理力学性质试验方法
(GB1927 ～ 1943-91)[ M] .北京:中国标准出版社 ,
1991.
[7] 　建筑施工手册编写组.建筑施工手册(中)[M ] .第二
版.北京:中国建筑工业出版社 ,1998.
[8] 　覃茂华 ,段干国.发展栽培木本中药材的调查思考
[ J] .江西林业科技 , 1997 ,(1):46 ～ 48.
[9] 　斯金平 ,潘心平.厚朴资源现状及其发展和保护意见
[ J] .中药材 ,1994 , 17(8):11 ～ 14.
A Study on the Timber Property of the
Magnolia officinalis Plantation
LIN Zhao-shou1 ,TU Yu-he2 ,YE Gong-fu3 ,HUANG Jin-tao1 ,TIAN You-zhen1 ,ZHAN Yu-yu3
(1.Taoyuan Forest Farm of Datian County , Datian Fujian 366101;2.Forest Farm of Taining County , Taining Fujian 354400;
3.Fujian Academy of Forestry , Fuzhou Fujian 350012)
Abstract:By studying the timber physical and strength properties of the Magnolia officinalis of different planting
density control , the results showed that the influences of different planting density control on the physical and chemical
properties such as fibre properties , chemical composition ,basic density and shrinkage properties were not remarkable ,
but those on the timber strength properties were remarkable and the wood indices of high density group were the high-
est.According to the timber technology performance and the biological properties of Magnolia officinalis , it was culti-
vater suitably for timber forest of building , furniture and decoration woods.The forest density of Magnolia officinalis
was suitable for middle density group(1 505 bodies of/hm2)under its experimental conditions and not too high.
Key words:Magnolia officinalis;Plantation;timber;physical property;strenght property
62 西　南　林　学　院　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第 22卷