全 文 ：第 !" 卷 第 # 期
" $% # 年 # 月 林 业 科 学 &’()*+(, &(-.,) &(*(’,) ./01!"!*/1# 2345!"$ % #
6/7"%$5%%8$89:5%$$%;8<==5"$%#$#%?
收稿日期" "$%! >%" >%8# 修回日期" "$%# >$% >"=$
基金项目"+十二五,国家科技支撑计划课题%"$%?d,I%! 裴东为通讯作者$中国林业科学研究院林业研究所王伟助理研究员协助试验样木的采伐!北京林业大学张冰’刘履阳参与了木材性质 的测试工作!在此一并致谢$
不同品系美国黑核桃木材物理力学性质的差异!
张俊佩%B王B滋"B周贤武"B赵荣军"B徐慧鸽?B贾志明?B裴B东%
%%5中国林业科学研究院林业研究所B林木遗传育种国家重点实验室B国家林业局林木培育重点实验室B北京 % $$$@%# "5中国 林业科学研究院木材工业研究所B国家林业局木材科学与技术重点实验室B北京 %$$ $@%# ?5河南省洛宁县林业局B洛阳 <8%8$$& 摘B要!B(目的) 研究对比不同品系核桃木材之间物理力学性质的差异!为木材的合理利用及优质木材的定向培 育提供参考$ (方法) 以采自河南省洛阳市洛宁县东关村的 "? 年生美国黑核桃比尔’拉兹’皮纳’哈尔’莎切尔’北
加州’奇异’大果’帕米尔 "$号和奥奇 % 号共 %$ 个品系的木材为研究对象!按照国家标准测量其气干密度’全干密
度’气干干缩率’全干干缩率’顺纹抗压强度’抗弯强度’抗弯弹性模量’硬度%径面硬度’端面硬度和弦面硬度&%$个性状!运用 )JQO0!&D&& &UEU7ZU7QZ!SY7H74 81! 等软件进行不同品系间的数据统计’方差分析及绘图比较$ (结果)
%$个品系美国黑核桃木材的气干密度’全干密度’气干差异干缩’全干差异干缩’顺纹抗压强度’抗弯强度’抗弯弹 性模量’硬度%径面硬度’端面硬度和弦面硬度&的测量值范围分别为$1#%? a$18!< H.QN>? !$1!8! a$18$= H.QN>? !
%1< a%1=!%1! a"1< @"$a8 "8$ *#相应最大值分别为哈尔%$18!< H.QN>? &’哈尔%$18$= H.QN>? &’北加州%%1=&’北加州%"1<&’奥奇 % 号%?81% CDE&’奥奇 % 号%%"?18 CDE&’奥奇 % 号%%#1%? KDE&’哈尔%8 %"$ *&’哈尔%= $?$ *&’莎切尔 %8 "8$*&!最小值分别为北加州%$1#%? H.QN>? &’北加州%$1!8! H.QN>? &’皮纳%%1<&’皮纳%%1!&’大果%?$1= CDE&’北加
州%=#1! CDE&’大果%@1#? KDE&’比尔%< ==$*&’拉兹%! 8"$ *&’比尔%< @"$*&$ (结论) 美国黑核桃木材的物理
力学性质中气干密度’全干密度’弦向全干干缩率和差异干缩 < 项指标在不同品系间存在显著差异!而径向干缩率
以及体积干缩率在气干和全干条件下差异均不显著#不同品系间顺纹抗压强度’抗弯强度’抗弯弹性模量和硬度
%径面硬度’端面硬度’弦面硬度&均存在显著差异$引种黑核桃木材物理力学性质与原产地黑核桃木材相比整体 差异不大!且高于同产地的核桃楸和核桃 " 种常用的家具用材!所以 %$ 个品系的美国黑核桃木材物理力学性质较
好!可作为家具用材使用$%$ 个品系美国黑核桃木材中奥奇 % 号和哈尔材性优于其他品系!而皮纳的尺寸稳定性
最好$关键词"B美国黑核桃# 木材# 物理力学性质# 不同品系 中图分类号!&8=%BBB文献标识码!,BBB文章编号!%$$% >8<==""$%##$# >$%$= >$8
I))-S8,6(’&/&"-R$’8&"(’&/S%)G$%#($6)*9J$%(’&"]/&’\I&/".#)*7(**$%$"#3#%&("6
kRE4H234LO7%BGE4Hk7"BkR/3 P7E4\3"BkRE/M/4H:34"BP3 i37HO?B27EkR7N74H?BDO7I/4H%
%%".,3,&E&-F3B$*3,$*-$(9*&&M&1&,0/+31> @*&&>01’BE&-F3B$*3,$*-$(9*&&@*&&>01’ 31> #6%,083,0$1$(.,3,&)$*&+,*- 5>?010+,*3,0$1B:&+&3*/2 ;1+,0,6,&$()$*&+,*-! #5)B@&0A01’ % $$$@%# ""E&-F3B$*3,$*-$(J$$ > ./0&1/&31>
9&/21$%$’-$(.,3,&)$*&+,*-5>?010+,*3,0$1B:&+&3*/2 ;1+,0,6,&$(J $$> ;1>6+,*-! #5)B@&0A01’ %$$ $@%# ?")$*&+,*-@6*&36 $(F6$101’ #$61,-! N&131 !*$801/&BF6$-31’ <8%8$$&
926#%&’#"B (ST:OQU7VO)+ROLRWZ7QE0E46 NOQRE47QE0LY/LOYU7OZ/X,NOY7QE4 T0EQ[ \E043U\OYOQ/NLEYO6 EN/4HUO4
ZUYE74Z" d7%a"10’*3 +0&! lA%a"201>+0na"*&’03 %a"10’*3 SY7H74 85!! EQ/NLEYEU7VOE4E0WZ7Z\EZQEYY7O6 /3U/4 UROZUYEUOHW/XE7Y;6YW6O4Z7UW!ETZ/03UO;6YW6O4Z7UW!E7Y;6YW
ZRY74[EHO! ETZ/03UO;6YWZRY74[EHO! Q/NLYOZZ7/4 ZUYO4HUR LEYE0O0U/HYE74! N/6303Z/XY3LU3YO! N/6303Z/XO0EZU7Q7UWE46
REY64OZZ%YE67E0Z3YXEQO! QY/ZZZOQU7/4 E46 UE4HO4U7E0Z3YXEQO&5(MOZ30U)+ROYOZ30UZZR/\O6 UREUUROE7Y;6YW6O4Z7UW!
ETZ/03UO;6YW6O4Z7UW! E7Y;6YWZRY74[EHOYEU7//XUE4HO4U7E0U/YE67E0! ETZ/03UO;6YWZRY74[EHOYEU7//XUE4HO4U7E0U/YE67E0!
B第 # 期 张俊佩等" 不同品系美国黑核桃木材物理力学性质的差异
Q/NLYOZZ7/4 ZUYO4HUR LEYE0O0U/HYE74! N/6303Z/XY3LU3YO! N/6303Z/XO0EZU7Q7UWE46 REY64OZZ%YE67E0Z3YXEQO! QY/ZZ
ZOQU7/4 E46 UE4HO4U7E0Z3YXEQO& \OYOYE4HO6 $5#%? >$58!< H.QN>? ! $5!8! >$58$= H.QN>? ! %5< >%5=! %5! >"5<br?$5= >?85% CDE! =#5! >%"?58 CDE! @5#? >%#5%? KDE! < ==$>8 %"$ *! ! 8"$>=$?$*E46 < @"$ >8 "8$*! YOZLOQU7VO0W5+RONEJ7N3NVE03O/XOEQR ZUYE7UZ\OYOiM %$58!< H.QN>? &! iM %$58$= H.QN>? &! d2%%5=&! d2
%"5<&! ,l%?85% CDE&! ,l%%"?58 CDE&! ,l%%#5%? KDE&! iM%8 %"$*&! iM%=$?$*& E46 &l%8 "8$ *&5
+RON747N3NVE03O/XOEQR ZUYE7UZ\OYOd2%$5#%? H.QN>? &! d2%$5!8! H.QN>? &! D* %%5<&! D* %%5!&! IK
%?$5= CDE&! d2%=#5! CDE&! IK%@5#? KDE&! d7%< ==$ *&! -k%! 8"$*& E46 d7%< @"$ *&5(’/4Q03Z7/4)+RO
YOZ30UZZR/\O6 UREUUROYO\OYOZ7H47X7QE4U67XOYO4QOEN/4HZUYE74Z74 E7Y;6YW6O4Z7UW! ETZ/03UO;6YW6O4Z7UW! ETZ/03UO;6YW
ZRY74[EHO74 UE4HO4U7E0E46 UROZRY74[EHOYEU7//XUE4HO4U7E0U/YE67E0! Q/NLYOZZ7/4 ZUYO4HUR LEYE0O0U/HYE74! N/6303Z/X
Y3LU3YO! N/6303Z/XO0EZU7Q7UWE46 REY64OZZ5G//6 LRWZ7QE0E46 NOQRE47QE0LY/LOYU7OZ/X,NOY7QE4 T0EQ[ \E043U74 iO4E4
\EZTOUOYURE4 UR/ZO/XCE4QR3Y7E4 \E043UE46 GE043U! E46 \EZZ7N70EY\7UR URO,NOY7QE4 T0EQ[ \E043U74 ,NOY7QE45,0
UROUO4 ZUYE74Z/X,NOY7QE4 T0EQ[ \E043UQ/306 TO3ZO6 EZX3Y47U3YO\//65C/YO/VOY! ,lE46 iM\OYOUROTOZU74 E0
ZUYE74Z5
:$, ;)%-6"B,NOY7QE4 T0EQ[ \E043U# \//6# LRWZ7QE0E46 NOQRE47QE0LY/LOYU7OZ# 67XOYO4UZUYE74Z BB近年来!国内外学者对主要用材树种的物理力 学性质进行了大量评价!为优质木材的定向培育提 供了可靠依据$ 胡国民等 %%@@@&研究了不同种群
白桦%@&,6%3 C%3,-C2-%3&木材的主要力学性质!发现
力学性质在种群间差异显著!并挑选出材质最优种
群#&RE4EVEZ等 %" $$#&研究发现!大叶相思 %5/3/03 36*0/6%0($*?0Z&与马占相思%5/3/03 ?31’06?&物理力 学性质差异显著# 姚胜等%"$$ =&对 ? 种速生杨木材
的物理力学性质进行了分析比较!发现三倍体圆叶
毛 白 杨 % Y/346 0OEXVEY7OUW /XUY7L0/76 !$C6%6+ ,$?&1,$+3&最优’三倍体裂叶毛白杨 % 6OQ/NL/Z7UO 0OEXVEY7OUW/XUY7L0/76 !$C6%6+,$?&1,$+3&次之’中林 >
<#%!$C6%6+n&6*3?&*0/313 梅等%"$%"&对不同种群落叶松% F3*04’?&%010&木材 的物理力学性质进行了对比研究!发现以日本落叶 松 % F3*04I3&?C(&*0& 为母本!长白落叶松 % F3*04$%’&1+0+&’兴安落叶松为父本的杂交种优势明显# 麻
文俊等%"$%?&对比研究了宛楸 =<$%%#3,3%C3 B61’&0
=<$"*&和金丝楸%#"B61’&0<274Z7j73*&? 个新无性 系木材的物理力学性质!发现 ? 个无性系在多项物 理力学性质中表现出显著差异!其中宛楸 =<$% 与金
丝楸相近且优于宛楸 =<$"$ 以上研究表明!种群和
品系对木材物理力学性质有显著影响!因此研究不
同品系木材的物理力学性质对木材的合理利用和优
质木材的定向培育有重大意义$核桃%a6’%31+&木是世界名贵木材之一!在我国 北方’南方均有生长!其中以我国东北产的材质最佳 %张贝!"$%?&$核桃木材质软硬适中’尺寸稳定性 好’冲击韧性好’加工性优良!在高档家具’乐器和室 内装饰等方面与柚木 %9&/,$13 ’*31>0+&’桃花心木
% .=0&,&103 ?323’$10&’ 黑 檀 木 % U3%B&*’03 ?&%313$4-%$1&齐名!为世界装饰名材!在国内外市场 中均 占 有 重 要 席 位 %曲 艳 杰! "$$! &$ 黑 核 桃
%a6’%31+10’*3&为美国东部速生用材树种!其材质
优良!果仁营养丰富!适应性强!病虫害少!具有较强
抗旱性!被认为是最佳阔叶树种之一和经济价值较
高的材果兼优树种!在优质木材生产中占有重要地
位%吕保聚等! " $$#&$ 我国于 "$ 世纪 =$ 年代开始 引种黑核桃!初步试验结果良好%段新芳等! "$$ %&$本文选取从美国引种的黑核桃及亚里桑那黑核桃 %a"?3A$*&’北加州黑核桃 %a"201>+0&共 %$个品 系!通过对各品系木材的物理力学性质的分析!为木 材的合理利用及优质木材的定向培育提供科学 参考$
%B材料与方法
<=<>试验地概况
试验用核桃木材采自河南省洛阳市洛宁县东关
村%?带大陆性季风气候!冬季寒冷干燥!夏季炎热多雨!
四季分明$土壤属褐土带土壤!有棕壤’褐土’潮土 等土类!Li#1= a81!$
<=?>试验材料
%$ 个品系美国黑核桃样木分别为 d7%a"10’*3
拉兹&’D*%a"10’*3 d2%a"201>+0! 北加州&’lA%a"201>+0na"*&’03
@$%
林 业 科 学 !" 卷B
10’*3 10’*3 株样木!d2!lA!IK各取 % 株样木!其他品系各取 ?
株样木$样木基本情况见表 %$ %$个品系美国黑核桃样 木的胸径%!g$1 $$$ $"&和树高%!g$1$$ "&差异极
显著!枝下高%!g$1$?$&差异显著$ 胸径从大到小
排列依次为奇异 e大果 e帕米尔 "$号 e北加州 e 奥奇 % 号 e莎切尔 e哈尔 e拉兹 e比尔 e皮纳# 树高从大到小排列依次为奥奇 % 号 e莎切尔’帕 米尔 "$ 号 e北加州 e哈尔’大果 e奇异 e比尔 e
拉兹 e皮纳# 枝下高从大到小排列依次为奥奇 %
号 e莎切尔 e帕米尔 "$号 e拉兹 e比尔’哈尔 e 皮纳 e大果 e奇异’北加州$ 综合胸径’树高和枝
下高数值看!奥奇 % 号’帕米尔 "$号和莎切尔生长 情况较好$
表 <>样木基本情况!
F&2M<>3&JG/$;))-2&6(’6(#.&#()" 品系 &UYE74Z 样木编号 */5 胸径 Idi9QN 树高 iO7HRU9N 枝下高 ’0OEYT/0ORO7HRU9N d7;% %@5$ @5# ?5<
d7 d7;" %@5< %"5# "5=
d7;? %@5? %"58 <5<
均值 COE4 %@5" %%5# ?5!
-k;% %85" %$5$ <5"
-k -k;" "%58 %%5< <5$-k;? "?5!%%5= N& %?5% <5$
均值 COE4 "$5= %%5! <5% D*;% "$5< %$5" "5@ D* D*;" %=5< %$5= ?58
D*;? %#58 %$5" "58 均值 COE4 %=5! %$5< ?5%
iM;% "?5$%"58 ?5! iM iM;" ""5< %"5$ "5<
iM;? ""5@ %<5! <5!
均值 COE4 ""5= %?5% ?5!
&l;% ""5$%%58 N& %?5< !5% &l;" "85@%%58 N& %!5$ <5!
&l &l;? "?5!%%5= N& %<58 <5$&l;< "#5$ %!5! #5%
均值 COE4 "<5@ %<58 <5@
d2 d2 "85= %<5! "5!
lA lA <"5< %"5< "5!
IK IK ?#58 %?5% "5#
DC;% ?%5" %!5! <5=
DC DC;" "@5" %<5" ?5?
DC;? "<5! %<5! #5$均值 COE4 "85@ %<58 <58 ,l;% ?%5# %#5$ !5$,l ,l;" "#5# %<5$ !5?
,l;? "?58 %!58 <5=
均值 COE4 "85? %!5" !5$!$5 $$$ $"!! $5$$ "!! $5$?$! BB"d7;% 即伐的比尔第 % 株树!d7;" 即伐的比尔第 " 株树!以此类推$ +ROX7YZUd70L0E4U\EZ4ENO6 EZd7;%! E46 UROZOQ/46 d70L0E4U\EZd7;"5
SUROYUYOOZ\OYO4ENO6 74 UROZENO\EW5
<=@>材性指标及测定方法
本文所测物理力学性质包括气干密度’全干
密度’气干干缩率’全干干缩率’顺纹抗压强度’抗
弯强度’抗弯弹性模量’硬度%径面硬度’端面硬度
和弦面硬度 &共 %$个性状!性能测试分别按照 Kd9+%@??-"$$@ 5木材 密度测定方法 6 ’Kd9+ %@?"-"$$@5木材干缩性测定方法6 ’Kd9+%@?!- "$$@ 5木 材 顺 纹 抗 压 强 度 试 验 方 法 6 ’ Kd9+ %@?#1%-"$$@5木材抗弯强度试验方法 6 ’Kd9+ %@?#1"-"$ $@ 5 木 材 抗 弯 弹 性 模 量 测 定 方 法 6 ’Kd9+%@<%-"$ $@ 5木材硬度试验方法 6 进行$
$%% B第 # 期 张俊佩等" 不同品系美国黑核桃木材物理力学性质的差异 <=A>数据统计分析方法 运用 )JQO0!&D&& &UEU7ZU7QZ!SY7H74 81! 等软件进 行不同品系间的数据统计’方差分析及绘图比较$
依据模糊数学中的隶属函数法!通过计算不同品系
木材的各指标隶属值及总体平均值!综合比较 %$个 品系美国黑核桃木材的材性优劣$ 计算公式%乔志
霞等!" $$## 孙晓梅等!"$%"&为" 隶属值 g%S>SN74&9%SNEJ>SN74& n%$$ F$式中"S为某品系某个指标的测定值#SNEJ为所有品 系该指标测试值的最大值#SN74为所有品系该指标 测试值的最小值$
若某指标与材性性质呈反向关系!则通过反隶
属函数计算"
隶属值 g/% >%S>SN74&9%SNEJ>SN74&0 n% $$F$ "B结果与分析 ?=<>密度 由表 " 可知!美国黑核桃木材的气干密度在 $1#%? a$18!< H.QN>?之间!最大值为哈尔 %$18!< H.QN>?&!最小值为北加州%$1#%? H.QN>? &#全干密 度在 $1!8! a$18$= H.QN>? 之间!最大值为哈尔 %$18$= H.QN>?&!最小值为北加州%$1!8! H.QN>?&$ 综合看来!在相同含水率下!%$ 个品系美国黑核桃 木材的气干密度和全干密度均差异显著!哈尔的密 度大于其他 @ 个品系!其中北加州是 %$ 个品系木材 中密度最小的$ %$ 个品系的气干密度在 $1#%? a $18!< H.QN>?之间!按我国木材材性分级标准为中 等级别!按照物理力学指标分级标准为&级$ 表 ?>不同品系美国黑核桃木材密度的统计分析 F&2M?>F8$6#&#(6#(’&/*(5.%$6)*;&/".#6( -$"6(#, 品系 &UYE74Z 试样数 *3NTOY/XZENL0OZ 气干密度 ,7Y;6YW6O4Z7UW9%H.QN>? & 全干密度 ,TZ/03UO;6YW6O4Z7UW9%H.QN>? & d7 "8 $1#<< b$1$?? d $1#$! b$1$?? d -k %! $1#=8 b$1$#8 ’ $1#<# b$1$#" ’I D* %? $1##$ b$1$!$ d $1#"% b$1$!$ d’ iM "@ $18!< b$1$?# ) $18$= b$1$?< h &l ?$ $18"@ b$1$?% I) $1#=< b$1$"@ )h d2 "8 $1#%? b$1$?$ , $1!8! b$1$"@ , lA @ $1# b$1$?# d $1#$# b$1$?8 d<brIK "= $1#@% b$1$<" ’ $1#<% b$1$<% ’I DC "@ $18%< b$1$?" ’I $1##@ b$1$?" I) ,l ?% $18?" b$1$?% I) $1#=8 b$1$"@ )h BB"表中+ b,后数值表示数据的标准差#同一列字母是用9;检验方法在 $1$! 水平下进行多重分析得到的结果!其中任意 " 项含有相同字母 为差异不显著!否则为差异显著$ 下同$ I7H7UE0ZEXUOY+ b,EYOUROZUE46EY6 6OV7EU7/4Z5I7XOYO4U0OUOYZEXUOYVE03OZ74 UROZENOQ/03N4 7467QEUOZUREU UROYO7ZEZ7H47X7QE4U67XOYO4QOTOU\OO4 ZUYE74ZEU!f$1$! % &U36O4U*O\NE4 O^30ZUOZU&5+ROZENOTO0/\5 ?=?>干缩性 由表 ?!< 可知!不同品系美国黑核桃木材弦向 全干干缩率差异显著!弦向气干干缩率差异不显著! 径向干缩率和体积干缩率在气干和全干情况下都差 异不显著!气干差异干缩与全干差异干缩均差异显 著$ 不同品系美国黑核桃木材气干干缩率的范围分 别为"径向 "1?F a?1?F’弦向 <1?F a!1!F’体积 81"F a=1"F’差异干缩 %1< a%1=#全干干缩率的 范围分别为"径向 !1%F a!1@F’弦向 818F a @1!F’体积 %?1$F a%!1"F’差异干缩 %1! a"1<$ 按照木材物理力学指标分级标准可知!%$ 个品系美 国黑核桃木材的气干干缩率为&级!全干干缩率为 (级!说明其在干燥过程中变形较大$ ?=@>力学性质 由表 ! 可得!美国黑核桃木材的顺纹抗压强度 在 ?$1= a?81% CDE之间!抗弯强度在 =#1! a%"?18 CDE之间!抗弯弹性模量在 @1#? a%#1%? KDE之间! 径面硬度在 < ==$ a8 %"$ *之间!端面硬度在 ! 8"$ a= $?$ *之间!弦面硬度在 < @"$ a8 "8$ * 之间$ 各个品系木材顺纹抗压强度’抗弯强度’抗弯 弹性模量’径面硬度’端面硬度和弦面硬度的最大值 分别为奥奇 % 号 % ?81% CDE&’奥奇 % 号 % %"?18 CDE&’奥奇 % 号%%#1%? KDE&’哈尔%8 %"$ *&’哈尔 %= $?$ *&和莎切尔%8 "8$ *&!各个品系木材顺纹 抗压强度’抗弯强度’抗弯弹性模量’径面硬度’端面 硬度和弦面硬度的最小值分别为大果%?$1= CDE&’ 北加州%=#1! CDE&’大果 %@1#? KDE&’比尔 %< ==$ *&’拉兹%! 8"$ *&和比尔%< @"$ *&$ ?=A>物理力学性质评价 通过 %$ 个品系美国黑核桃木材物理力学性质 的方差分析可知!不同品系木材物理力学性质存在 显著差异$ 为综合评价 %$ 个品系美国黑核桃木材 %%% 林 业 科 学 !" 卷B BBBB 表 @>不同品系美国黑核桃木材气干干缩率的统计分析 F&2M@>F8$6#&#(6#(’&/*(5.%$6)*;&/".#6( &(%L-%, 68%("\&5$ 品系 &UYE74Z 径向干缩率 ,7Y;6YWZRY74[EHO /XYE67E0%F& 弦向干缩率 ,7Y;6YWZRY74[EHO /XUE4HO4U7E0%F& 体积干缩率 ,7Y;6YWZRY74[EHO /XV/03NO%F& 差异干缩 ,7Y;6YWZRY74[EHO /XUE4HO4U7E0U/YE67E0 d7 "1= b$1<$@ ,d’ <1? b$1??8 , 81" b$18@@ , %1! b$1""! ,d -k "1< b$1!<# ,d <1= b%1%=! ,d 81? b%1$<8 , %1# b$1"?# d’I D* ?1? b$1"8# ’ <18 b$1?8! ,d =1% b$1<<< , %1< b$1%$# , iM ?1$ b$1<"" d’ !1$ b$18"% ,d =1% b$1=@$ , %1# b$1%#% d’ &l "1@ b$1<"# d’ !1" b$1#8= ,d =1" b$1=!8 , %18 b$1"!@ d’I d2 "1! b$1!88 ,d !1! b%1$"! d =1$ b%1?@! , %1= b$1"8" I lA "1? b$1"=# , !1" b%1??" ,d 81! b%1"88 , %18 b$1%"8 ’I IK "18 b$1<$$ ,d <1# b%1?#? ,d 81# b%1!8" , %1! b$1%!! ,d’ DC "18 b$1?8< ,d !1$b%1$8% ,d 81= b%1%<% , %1# b$1%@$ d’
,l "1= b$18?< ,d !1? b$18$# d =1" b%1? , %1# b$1%## d’I<br表 A>不同品系美国黑核桃木材全干干缩率的统计分析 F&2MA>F8$6#&#(6#(’&/*(5.%$6)*;&/".#6(&26)/.#$L-%, 68%("\&5$品系 &UYE74Z 径向干缩率 ,TZ/03UO;6YWZRY74[EHO /XYE67E0%F& 弦向干缩率 ,TZ/03UO;6YWZRY74[EHO /XUE4HO4U7E0%F& 体积干缩率 ,TZ/03UO;6YWZRY74[EHO /XV/03NO%F& 差异干缩 ,TZ/03UO;6YWZRY74[EHO/X UE4HO4U7E0U/YE67E0 d7 !1# b$1!!% ,d =1% b$1#$< ,d %?1# b$1#<" ,d %1# b$1"=@ ,
-k !1< b$1@%8 ,d =1# b$1@"$d’I %<1$ b%1!#$,d’ "1? b%18<" d’ D* !1@ b$1"iM !18 b$1##8 ,d @1$ b$1=!! d’I %<1= b%1%$% d’ %18 b$1"?8 ,d &l !1# b$18?8 ,d @1" b$18"= I %<1@ b%1$#" d’ %1= b$1"!% ,d’ d2 !1" b$1#=< ,d @1% b%1%"% ’I %<1" b%1<lA !1? b$1?%$ ,d =1@ b$1#"? d’I %<1" b$1#<< ,d’ "1? b$18%< d’ IK !1% b$1<#? , 818 b%1%%8 , %?1$b%1<$@ , %18 b$1<<$ ,d
DC !1# b$1<=# ,d =18 b%1"?? d’I %<1" b%1<$< ,d’ %1@ b$1<"% ,d’ ,l !1@ b$1#表 B>不同品系美国核桃木材力学性质的统计分析
F&2MB>F8$6#&#(6#(’&/*(5.%$6)*;&/".#6(J$’8&"(’&/G%)G$%#,
品系
&UYE74Z
顺纹抗压强度
’/NLYOZZ7/4 ZUYO4HUR
LEYE0O0U/HYE749CDE
抗弯强度
dO4674H
ZUYO4HUR9CDE
抗弯弹性模量
C/6303Z/X
O0EZU7Q7UW9KDE
径面硬度
iEY64OZZ/X
YE67E0ZOQU7/49*
端面硬度
iEY64OZZ/X
O46 Z3YXEQO9*
弦面硬度
iEY64OZZ/X
UE4HO4U7E09*
d7 ??5# b"5$%% ,d’ %$?5" b=5$=" d’I %!5%8 b%5<"$ I) < ==$b"!$5<%< ,B # "=$b#!?5=8! ,d < @"$ b?<$5!"@ , -k ?%58 b!5=@" ,d %$!5! b"$58 ’I %?5%# b?5!<! d’ ! #@$ b#%$5?8< d ! 8"$ b?=<5#"? , ! #=$ b@%$5=!? d’<brD* ?%5$ b"5%#! , @"5@ b%=5#?! ,d %"5?! b%5<"" d ! 8=$b!?!5@?$ d # 8?$b?==5%#8 d’ ! ==$ b8"@5%@8 d’
iM ?#5! b?5"!" ’I %%#5= b%$5<=$ )h %<5## b%5=%= ’I 8 %"$b<@@5"@! I =$?$b8?<5#"" h 8$#$b8$?5=!! I
&l ?!5# b?58%? ’I %%?5< b@5==8 I) %?5#% b%5<<< d’ # =#$b@"=5!%$ ’I 8 =8$b#""588% )h 8 "8$ b8<#5@88 I
d2 ?%5@ b!5?"% ,d =#5! b"<5$@" , %$5$8 b"5?=" , ! ?$ b#$?5%<? ,d # $$$ b8"=5##@ , ! <!$ b8!$58#? ,d<brlA ??58 b?5%88 ,d’ @=5< b%!5%<@ d’ %$5=? b%5#<< , # ? $$b!?5$%= d’ 8 "#$ b<<85#8= ’I) ! @8$ b@$85$$< d’<brIK ?$5= b"5@@$ , @!5$ b=5#<< ,d @5#? b%5==< , ! @"$ b#!85@!# d # 8"$ b#8!5#$? d’ # $8$ b#?5@=$ d’<brDC ?<5# b"5#?$ d’I %$@58 b%%5<"# I) %?5?= b%5"@8 d’ # %8$ b!?5%## d’ 8 8<$ b8%@5!!= I)h # %?$ b==!5<?" d’<br,l ?85% b?5%?@ I %"?58 b#5<8# h %#5%? b%5"@! ) # =!$ b%58#< ’I 8 @?$ b<%#5=@8 )h # !"$ b<"=5=!! ’I<br的材性状况!采取数学方法进行不同品系木材的 综合比较$ 利用模糊数学中隶属函数法对木材物 理力学性质的 = 个指标进行隶属值计算%表 #& !其 中差异干缩试验值与木材性质呈反向关系!需通 过反隶属函数计算$ 隶属值均值排名前 " 位的是 哈尔和奥奇 % 号!其中哈尔的物理力学试验值中 径面硬度’端面硬度’气干密度均为最高!顺纹抗 压强度’抗弯强度’弦面硬度及抗弯弹性模量试验 值均较高!且差异干缩试验值较小#奥奇 % 号的物 理力学试验值中顺纹抗压强度’抗弯强度’抗弯弹 性模量均为最高!其他物理力学试验值除差异干 缩外也均较高$ 由此可得!隶属函数排名与试验 值相符!哈尔和奥奇 % 号 " 个品系的美国黑核桃木 材材性较优$ "%% B第 # 期 张俊佩等" 不同品系美国黑核桃木材物理力学性质的差异 表 C>不同品系美国黑核桃木材性状隶属值 F&2MC>X&/.$6)*6.2T$’#*."’#()")*9J$%(’&"2/&’\;&/".#("6#%&("6 品系 &UYE74Z 顺纹抗压强度 ’/NLYOZZ7/4 ZUYO4HUR LEYE0O0 U/HYE74 抗弯强度 dO4674H ZUYO4HUR 抗弯弹性模量 C/6303Z/X O0EZU7Q7UW 径面硬度 iEY64OZZ/X YE67E0ZOQU7/4 端面硬度 iEY64OZZ/X O46 Z3YXEQO 弦面硬度 iEY64OZZ/X UE4HO4U7E0 气干密度 ,7Y;6YW 6O4Z7UW 差异干缩 ,7Y;6YW ZRY74[EHO /XUE4HO4U7E0 U/YE67E0 均值 COE4 排名 ME4[74H d7 $1<<< $1<<@ $1=!" $1$$ 1"<" $1$ $$$1""$ $1==@ $1?=8 # -k $1%? $1!%% $1!<? $1?#" $1$$$ $1?"? $1!"! $1%%% $1?%! @<brD* $1$?" $1%8" $1<%= $1<$" $1?8 $1<$@ $1??? %1$$$ $1<$$ !<briM $1@$! $1=%! $188< %1$$ $%1$ $$$1@%% %1$$ 188= $1=@= % &l$18#" $18"?$1#%" $1==<$1@?% %1 $$$ $1="? $1##8 $1=$$ ?
d2 $1%8!$1 $$$ $1$#= $1"<# $1%"% $1""# $1$$ 1 $$$ $1%$< %$ lA $1<#$ $1?"$ $1%=! $1#?< $1##8 $1<<8 $1""8 $1%%% $1?=% 8 IK $1$$ 1""= $1$ $$$1<#< $1?? $1<=@ $1!!? $188= $1?#= =<brDC $1#$? $1#"< $1!88 $1!8# $1=8< $1!%! $18%# $1!!# $1#?$ < ,l %1$$ $%1$ $$%1$$ 1=8@ $1@!8$1#=% $1=<<$1<<< $1=!% " ?=B>与其他常用树种木材物理力学性质比较 将引种美国黑核桃木材与核桃楸 %a6’%31+ ?31>+26*0/3&’核桃 %a"*&’03&及美国产黑核桃的木 材物理力学性质 %成俊卿等! %@=!# 徐永吉等! %@@## 段新芳等! "$$%&进行比较!结果见表 8$
与核桃属的核桃楸和核桃相比!引种的美国黑
核桃 %$个品系木材的气干密度’抗弯强度及抗弯弹 性模量均高于核桃楸和核桃!而顺纹抗压强度均低 于核桃楸及核桃$ 干缩性结果显示!引种的美国黑
核桃 %$个品系木材的气干干缩率均低于核桃楸和 核桃!而全干干缩率除大果外均不低于核桃楸和核 桃$ 由此可见!%$个品系美国黑核桃木材的物理力 学性质较核桃楸及核桃好!但含水率较低时尺寸变 形较大!在加工中要注意干燥条件的控制$
表 Q>美国黑核桃木与其他核桃属树种物理力学性质差异
F&2MQ>S8,6(’&/&"-J$’8&"(’&/G%)G$%#($6-(**$%$"’$62$#;$$";&/".#&"-)#8$%#% $$6G$’($6 性状 +YE7UZ d7 -k D* iM &l d2 lA IK DC ,l 核桃楸 a"?31>+26*0/3 核桃 a"*&’03 美国产 黑核桃 a"10’*3 气干密度 ,7Y;6YW6O4Z7UW9 %H.QN>? & $1#<< $1#=8 $1##$ $18!< $18"@ $1#%? $1# $1#@% $18%< $18?" $1!"! $1!#8 $1#?$<br气干干缩率%径向& ,7Y;6YWZRY74[EHO /XYE67E0%F& "1= "1< ?1? ?1$ "1@ "1! "1? "18 "18 "1= ?1= <1? ?1$ a?1< 气干干缩率%弦向& ,7Y;6YWZRY74[EHO /XUE4HO4U7E0%F& <1? <1= <18 !1$ !1" !1! !1" <1# !1$ !1? #1@ #1< ?1@ a<1< 全干干缩率%径向& ,TZ/03UO;6YW ZRY74[EHO/XYE67E0%F& !1# !1< !1@ !18 !1# !1" !1? !1% !1# !1@ !1" !1" "1< a"1@ 全干干缩率%弦向& ,TZ/03UO;6YWZRY74[EHO /XUE4HO4U7E0%F& =1% =1# =1" @1$ @1" @1% =1@ 818 =18 @1! 81= 81? ?1# a<1? 顺纹抗压强度 ’/NLYOZZ7/4 ZUYO4HUR LEYE0O0U/HYE749CDE ??1# ?%18 ?%1$ ?#1! ?!1# ?%1@ ??18 ?$1= ?<1# ?81% !%1" !"1! !%1@ 抗弯强度 dO4674HZUYO4HUR9 CDE %$?1" %$!1! @"1@ %%#1= %%?1< =#1! @=1< @!1$ %$@18 %"?18 =?1@ =!1@ %$#1$ 抗弯弹性模量 C/6303Z/X O0EZU7Q7UW9KDE %!1%8 %?1%# %"1?! %<1## %?1#% %$1$8 %$1=? @1#? %?1?= %#1%? 818! 81"@ %%1! BB与美国产黑核桃相比!引种的美国黑核桃 %$ 个 品系木材的气干密度除北加州外较高!气干干缩率与 美国产黑核桃相当或略高!全干干缩率普遍高于美国 产黑核桃#顺纹抗压强度较低!抗弯强度除哈尔’莎切 尔’帕米尔 "$ 号和奥奇 % 号外均低于美国产黑核桃# 而抗弯弹性模量除北加州’奇异和大果外均较高$ ?%% 林 业 科 学 !" 卷B ?B结论 %& %$ 个品系美国黑核桃木材的气干密度在 $1#%? a$18!< H.QN>?之间!按我国木材材性分级标 准为中等级别!按照物理力学指标分级标准为&级$ 其中!气干密度和全干密度最大的均为哈尔!最小的 均为北加州$ "& 不同品系美国黑核桃木材弦向全干干缩率 差异显著!弦向气干干缩率差异不显著!径向干缩率 和体积干缩率在气干和全干情况下都差异不显著$ 按照木材物理力学指标分级标准可知!%$ 个品系美 国黑核桃木材的气干干缩率为&级!全干干缩率为 (级!说明其在干燥过程中变形较大$ 差异干缩中 最小的为皮纳!最大的为北加州$ ?& %$ 个品系美国黑核桃木材的径面硬度’端 面硬度及弦面硬度分别在 < ==$ a8 %"$ *!! 8"$ a = $?$ *!< @"$ a8 "8$ *之间!按照木材材性分级规 定达到中等硬度等级!按照物理力学指标分级标准 为&!(等级$ 各个品系美国黑核桃木材顺纹抗压 强度’抗弯强度’抗弯弹性模量’径面硬度’端面硬度 和弦面硬度最大的分别为奥奇 % 号%?81% CDE&’奥 奇 % 号%%"?18 CDE&’奥奇 % 号%%#1%? KDE&’哈尔 %8 %"$ *&’哈尔%= $?$ *&’莎切尔%8 "8$ *&$ <& 利用隶属函数法!选择气干密度’差异干缩’ 顺纹抗压强度’抗弯强度’抗弯弹性模量’硬度 %端 面硬度’径面硬度’弦面硬度&= 个指标对美国黑核 桃木材各品系进行综合材性评价!隶属值均值排名 前 " 位的为哈尔’奥奇 % 号$ !& 引种的美国黑核桃 %$ 个品系木材与美国产 黑核桃’同产地核桃楸和核桃相比!气干密度较高’ 顺纹抗压强度较低!而气干干缩率低于核桃楸和核 桃!与美国产黑核桃相当或略高!全干干缩率除大果 外均不低于核桃楸和核桃!但普遍高于美国产黑核 桃#抗弯强度高于核桃楸和核桃!但除哈尔’莎切尔’ 帕米尔 "$ 号和奥奇 % 号外均小于美国产黑核桃$ 引种美国黑核桃的物理力学性质与美国产黑核桃相 比!整体差异不大!且高于同产地的核桃楸和核桃 " 种常用的家具用材$ 总之!与美国产黑核桃’核桃楸及核桃 " 种常用 的家具用材相比!引种的美国黑核桃 %$ 个品系木材 物理力学性质较好!可作为家具用材开发利用#隶属 值均值排名前 " 位的哈尔’奥奇 % 号 " 个品系材性 较优!而且奥奇 % 号的生长情况更好!可作为材用黑 核桃定向培育#%$ 个品系中皮纳的差异干缩最小’ 尺寸稳定性最优!可作为提高木材尺寸稳定性’减少 木制品变形开裂的树种定向培育$ 参 考 文 献 成俊卿!杨家驹!刘B鹏5%@=!5中国木材志5北京"中国林业出版 社5 %’RO4H2l!AE4H22!-73 D5%@=!5’R74OZO\//65dO7:74H" ’R74E h/YOZUYWD3T07ZR74Hi/3ZO5/74 ’R74OZO0 & 段新芳!裴B东!徐虎智!等5"$$ %5美国黑核桃与核桃’核桃楸木材
材性的比较研究5河北农业大学学报!"<%%& " "= >?"5
%I3E4 Ph! DO7I! P3 ik! &,3%"" $$%5MOZOEYZQR /4 \//6 LY/LOYU7OZ EN/4Ha6’%31+10’*3!a6’%31+*&’03 E46 a6’%31+?31>+26*0/3 HY/\4 74 ’R74E52/3Y4E0/X,HY7Q30U3YE0c47VOYZ7UW/XiOTO7! "<%%& " "= > ?"5/74 ’R74OZO0 & 胡国民!郭明辉!王万进!等5%@@@5种群对白桦木材力学性质的影 响5东北林业大学学报! "8%"& "#! >#85 %i3 KC! K3/Ci! GE4HG2! &,3%"%@@@5+ROOXOQU/XLY/VO4E4QOZ /4 \//6 NOQRE47QE0LY/LOYU7OZ/X@&,6%3 C%3,-C2-%3"2/3Y4E0/X */YUROEZUh/YOZUYWc47VOYZ7UW! "8%"& "#! >#85/74 ’R74OZO0 & 吕保聚!郭红丰!梁润峰!等5"$$ #5美国黑核桃优良无性系的引种5
林业科技开发!"$%#& "8< >885 %-v d2!K3/i h!-7E4HMh!&,3%""$$#5&U36W/4 74UY/63QU7/4 /X ,NOY7QE4 T0EQ[ \E043UQ0/4OZ5’R74Eh/YOZUYW+OQR4/0/HWE46 &Q7O4QO! "$%#& "8< >885/74 ’R74OZO0 &
麻文俊!张守攻!王军辉!等5"$%?5楸树新无性系木材的物理力学 性质5林业科学! <@%@& "%"# >%?<5 %CEG 2! kRE4H& K! GE4H2i! &,3%""$%?5+7NTOYLRWZQ7E0E46
NOQRE47QE0LY/LOYU7OZ/X4O\QEUE0LET34HO7Q0/4OZ5&Q7O4U7E&70VEO
&747QEO!<@%@& "%"# >%?<5/74 ’R74OZO0 &
乔志霞!沈火林!安B岩5" $$#5番茄耐高温胁迫能力鉴定方法的研 究5西北农业学报!%!%#& "%%< >%"$5 %l7E/kP!&RO4 i-!,4 A5"$$ #5+ROYOZOEYQR /4 76O4U7XW74HNOUR/6Z
74 U/0OYE4QOU/ R7HR UONLOYEU3YO/XU/NEU/5,QUE,HY7Q30U3YEO
d/YOE07;SQQ76O4UE07Z&747QE! %!%#& "%%< >%"$5/74 ’R74OZO0 & 曲艳杰5"$$!5核桃木---硬木中的贵族5家具!%%& "?? >?#5 %l3 A25"$$!5GE043U" UROEY7ZU/QEYU/XREY6\//6Z5h3Y47U3YO!%% & " ?? >?#5/74 ’R74OZO0 & 孙晓梅!楚秀丽!张守攻!等5"$%"5落叶松种间及其杂种木材物理
力学性质评价5林业科学!<=%%"& "%!? >%!@5
% &34 PC!’R3 P-!kRE4H& K!&,3%""$%"5+7NTOYOVE03EU7/4 /4 LRWZQ7E0E46 NOQRE47QE0LY/LOYU7OZ/XZLOQ7OZE46 RWTY76 /XF3*04" &Q7O4U7E&70VEO&747QEO! <=%%"& "%!? >%!@5/74 ’R74OZO0 & 徐永吉!何B迅5%@@#5世界名木---核桃木类探究5中国木材! %?& "? 5<br%P3 A2!iOP5%@@#5hEN/3ZUYOZZ74 URO\/Y06;OJL0/YEU7/4 /X\E043UZ5 ’R74E+7NTOY!%?& "? 5/74 ’R74OZO0 &<br姚B胜!蒲俊文5"$$=5三种速生杨木材物理力学性质的比较研究5 福建林业科技!?!%?& "%<= >%!"5 %AE/&! D3 2G5"$$=5, Q/NLEYEU7VOZU36W/4 UROLRWZ7QE0E46 NOQRE47QE0LY/LOYU7OZEN/4HURYOOZLOQ7OZ/XXEZU;HY/\74HL/L0EY5 2/3Y4E0/Xh3:7E4 h/YOZUYW&Q7O4QOE46 +OQR4/0/HW!?! % ? & "%<= > %!"5/74 ’R74OZO0 & 张B贝5"$%?5核桃木5中国木材!%#& ""8 >"=5
%kRE4Hd5"$%?5GE043U5’R74E+7NTOY! %#& ""8 >"=5/74 ’R74OZO0 & &RE4EVEZ,! 3^NEYdC5"$$#5DRWZ7QE0E46 NOQRE47QE0LY/LOYU7OZ/X URYOOEHY/X/YOZUYWUYOOZLOQ7OZXY/N O^YE0E52/3Y4E0/X+Y/L7QE0 ,HY7Q30U3YO!<<%%& ""? >?$5
"责任编辑B石红青#
<%%