全 文 ：第 wt卷 第 t期
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林 业 科 学
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人工经济林木材性质研究
费本华t 江泽慧t 虞华强t 徐有明u 刘盛全v
kt q中国林业科学研究院木材工业研究所 北京 tsss|t ~u q华中农业大学林学系 武汉 wvsszs ~
v q安徽农业大学森林利用学院 合肥 uvssvyl
摘 要 } 对重要人工经济林树种核桃 !枣木 !银杏 !板栗 !樟树和橡胶等木材解剖 !物理力学 !化学性质进行研究 ∀
结果表明 }核桃 !银杏 !樟树生长速度较快 !材质好 o是培育经济和用材两用林的优良树种 o枣木和板栗材质好 !生长
慢 o可以选择经济林果用为主 !材用为辅的培育方式 ~核桃 !橡胶 !樟树和银杏的密度和力学强度较大 o板栗和枣树
木材的密度和力学强度很大 ~樟树 !银杏和橡胶木材的纤维素含量与杨木接近 o木质素含量界于杨木和马尾松之
间 o且纤维形态特征符合造纸用材的要求 o树干和加工剩余物可以用于造纸 ~人工经济林枣木基本密度 !核桃木材
纤维长度可以通过生长轮年龄来预测 o且预测效果显著 ∀
关键词 } 人工经济林 ~木材性质 ~纤维形态 ~生长轮宽度 ~物理力学性质
中图分类号 }≥z{t 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kussxlst p stty p sz
收稿日期 }ussv p su p tt ∀
基金项目 }/九五0攀登计划项目/人工经济林木材性质的特点与控制机理的研究0中的部分内容 ∀
Στυδψ ον τηε Προπερτιεσ οφ Πλαντατιον Τιµ βερ
ƒ ¬¨…¨ ±«∏¤t ¬¤±ª «¨∏¬t ≠∏‹∏¤´¬¤±ªt ÷∏≠²∏°¬±ªu ¬∏≥«¨ ±ª´ ∏¤±v
kt qΡεσεαρχη Ινστιτυτε οφ Ωοοδ Ινδυστρψo ΧΑΦ Βειϕινγtsss|t ~u qΦορεστρψ ∆επαρτµεντ οφ Ηυαζηονγ Αγριχυλτυραλ Υνιϖερσιτψ Ωυηανwvsszs ~
v qΦορεστ Υτιλιζατιον Χολλεγε οφ Ανηυι Αγριχυλτυραλ Υνιϖερσιτψ Ηεφειuvssvyl
Αβστραχτ} °¯¤±·¤·¬²±·¬°¥¨µ¶¶∏¦«¤¶∞±ª¯¬¶« • ¤¯±∏·o≤²°°²± ∏­∏¥¨ oŠ¬±ª®²o≤«¬±¨ ¶¨ ≤«¨¶·±∏·o≤¤°³«²µ×µ¨¨ ≤¤°³«²µ
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Κεψ ωορδσ} ³¯¤±·¤·¬²±~º²²§³µ²³¨µ·¬¨¶~©¬¥¨µ°²µ³«²¯²ª¼~ªµ²º·«µ¬±ªº¬§·«~³«¼¶¬¦¤¯ ¤±§ °¨ ¦«¤±¬¦¤¯ ³µ²³¨µ·¬¨¶
第五次全国森林资源清查表明 o我国森林覆盖率只有 ty1xx h o居世界第 ttt位 o人均拥有森林面积居世
界第 tt|位 o能够提供的木材资源非常有限 ~另一方面 o随着生活水平的提高 o人类对木材利用的数量 !质量
要求越来越高 o全国木材年消耗量约 v1wyu w ≅ ts{ °vk李育才 ot||yl o超过木材年生长量 o以致用材供求矛盾
日益突出 o不得不依赖进口k江泽慧等 ousssl ∀从长远来看 o依靠进口不能解决根本问题 o培育和寻找新的木
材资源是根本途径 ∀经济林主要以产果 !叶 !油料 !调料 !工业原料等为主 o据第五次清查资料全国经济林面
积 u suu1ut万 «°u o占林地面积的 tv1ty h o预计到 usts年全国经济林面积可达 u yss ∗ v sss万 «°u ∀经济
林类有相当一部分树种具有优良的用材价值 o作为用材林培育有很大潜力 o如银杏k Γινκγο βιλοβαl木材质优
良 o素有/银香木0之称 o是工艺雕刻 !精美家具 !豪华建筑以及室内装修的优良材料 o但是我国目前大面积发
展的只是果用林和叶用林 o以及作为少量的风景绿化树种 o很少作为人工用材林进行定向培育 ∀因此 o如果
在经济林培育中考虑/果木两用0 o既能生产特用原料满足人们社会生产和生活的需要 o又能产生数量可观的
木材资源 o这对天然林保护之后减轻资源压力 !调整我国森林资源结构 !满足人民生活需求具有重要意义 ∀
本文选取核桃kϑυγλανσρεγιαl !枣木k Ζιζιπηυσϕυϕυβαl !银杏 !板栗k Χαστανεα µολλισσιµαl !樟树k Χινναµοµυµ
χαµπηοραl和橡胶k Ηεϖεα βρασιλιενσισl等重要树种 o研究每个树种木材解剖 !物理 !力学和化学性质 o旨在探索人
工经济林木材性质 o为人工经济林用材树种的定向培育和木材综合利用提供科学依据 ∀
t 材料与方法
人工经济林试材采集按照国家标准5木材物理力学试材采集方法6kŠ… t|uz p t|wv p |tl的规定进行 ∀
野外记录情况见表 t ∀
纤维k管胞l形态特征指标测定 }将测试样品置于 ts h铬酸 p ts h硝酸等量混合液中离析 o洗净后制成
临时和永久切片 o在放大 tss倍的投影仪上观测纤维长度 ~纤维宽度 !腔径和壁厚的测定 o首先将测试样品的
木材横切面制成永久切片 o再置于光学显微镜下观察k放大倍数 ts ≅ wsl ∀所测定的物理力学指标主要有 }
基本密度 !干缩性 !抗弯弹性模量 !抗弯强度 !顺纹抗压强度和硬度等 o其中樟树木材基本密度采用最大含水
量法测定 o物理力学性质的其余各项指标的测定都按照 Š… t|uz p t|wv p |t中的试验方法进行 ∀银杏 !核桃
和枣木的化学成分以及樟树和橡胶热水浸提物含量测定按照 Š… uyzz1w p {t方法进行 ∀采用 ∞¬¦¨¯软件统
计处理数据 o模型建立采用 ≥³¶¶中有关程序进行计算 ∀
表 1 试材采集野外记录 ≠
Ταβ . 1 Φιελδ νοτεσ οφ τεστινγ ωοοδ
种名
≥³¨¦¬¨¶
树龄
„ª¨Π¤
产地
°µ²§∏¦¬±ª¤µ¨¤
株数
‘∏°¥¨µ
t1v °处胸径
⁄¬¤° ·¨¨µ¤·t1v °Π¦°
树高
‹ ¬¨ª«·Π°
枝下高
‹ ¬¨ª«·¥¨ ²¯º ¥µ¤±¦«¨¶Π°
核桃 ϑυγλανσρεγια ty ∗ ut „ y tw ∗ uw x1v ∗ y1{ u1t ∗ u1y
枣木 Ζιζιπηυσϕυϕυβα vu ∗ y{ … v tw ∗ tx1v w1y ∗ ts u1t ∗ w1s
银杏 Γινκγο βιλοβα wx ∗ w| ≤ tx uv1z ∗ uz1v |1x ∗ tt1{ u1v ∗ u1z
板栗 Χαστανεα µολλισσιµα w{ ∗ yv ⁄ x tz ∗ ux1x | ∗ tu v1z ∗ y1x
樟树 Χινναµοµυµ χαµπηορα ws ∗ wx ∞ tu vu1x ∗ wv1u tx ∗ tz p
橡胶 Ηεϖεα βρασιλιενσισ t{ ∗ ux ƒ tx u|1| ∗ vt1{ u1u ∗ u1x p
≠ „ }山西汾阳核桃种子园 ׫¨ • ¤¯±∏·¶¨ §¨²µ¦«¤µ§¬± ƒ ±¨¼¤±ªo≥«¤±¬¬°µ²√¬±¦¨ ~…}太原市万柏林区 ׫¨ • ¤±¥¤¬©²µ¨¶·¦²°°∏±¬·¼¬± פ¬¼∏¤±~≤ }中
国林科院内 ׫¨ ≤«¬±¨ ¶¨ „¦¤§¨ °¼ ²©ƒ²µ¨¶·µ¼~⁄}安徽舒城小涧冲林场 ׫¨ ÷¬¤²­¬¤±¦«²±ªƒ²µ¨¶·≤ ±¨·¨µ¬± ≥«∏¦«¨ ±ªo„±«∏¬°µ²√¬±¦¨ ~∞}武汉狮子山林
场 ׫¨ ≥«¬½¬²∏±·¤¬± ƒ²µ¨¶·≤ ±¨·¨µ¬± • ∏«¤±~ƒ }海南岛大丰林场 ׫¨ ⁄¤©¨ ±ªƒ²µ¨¶·≤ ±¨·¨µ¬± ‹¤¬±¤± Œ¶¯¤±§q
图 t 人工经济林木材生长轮宽度的径向变异
ƒ¬ªqt •¤§¬¤¯ √¤µ¬¤·¬²± ²©ªµ²º·«µ¬±ªº¬§·«²©³¯¤±·¤·¬²±·¬°¥¨µ
u 结果与分析
211 解剖性质
u1t1t 生长轮宽度径向变异 生长轮的宽窄 o是
树木生长快慢的主要标志 o直接影响木材材积和年
生长量 ∀对 y种人工经济林木材 t1v °高度处的
年轮宽度进行了径向变异分析k图 tl o其中核桃 !橡
胶 !樟树和银杏的生长轮较宽 o生长速度较快 o而板
栗和枣木的年轮最窄 !生长慢 o尤以枣木最慢 ∀
核桃木材生长轮宽度径向变异较大 o从髓心大
约 u °°向外先变化很小 o到第 y年左右进入速生
期 o第 |年左右达到最大值约 ts °°后 o又开始下
降 o到 tz年左右趋于稳定约 v °°∀
枣木的生长轮宽度近髓心处稍大 o向树皮方向有减小的趋势 o总的变化不大 ∀平均年轮宽度为 t1sy °°
左右 o生长速度甚慢 ∀
tz年生银杏木材生长轮宽在 w ∗ tt °°之间 o反映其生长速度较大 ∀从髓心向外前 tv年生长轮宽度增
加较快 o此后又开始下降 ∀
板栗木材生长轮宽度在 u ∗ y °°之间 o生长速度较慢 ∀前 v年生长轮宽度有所下降 o接着上升 o到第 |
ztt 第 t期 费本华等 }人工经济林木材性质研究
年达到生长量的最高峰 o约 tv年以后变化缓慢 o趋于稳定 ∀
表 2 人工经济林木材纤维形态特征的均值与杨木 !马尾松纤维形态的比较 ≠
Ταβ . 2 Τηε χοντραστ οφ τηε ωοοδ φιβερ φεατυρεσ οφ πλαντατιον τιµ βερ ωιτη Ποπλαρ ανδ Μασσον Πινε
树 种
≥³¨¦¬¨¶
纤维长度
ƒ¬¥¨µ¯ ±¨ª·«ΠΛ°
纤维宽度
ƒ¬¥¨µº¬§·«ΠΛ°
纤维腔径
ƒ¬¥¨µ¯ ∏° ±¨ΠΛ°
纤维双壁厚
⁄²∏¥¯¨ º¤¯ Π¯Λ°
壁腔比
• ¤¯ Π¯¯∏°¨ ±
腔径比
∏°¨ ±Πº¬§·«
长宽比
¨±ª·«Πº¬§·«
核桃 ϑυγλανσρεγια t vzt1z ut1zv tw1{t y1|u s1wz s1y{ yv1tu
枣木 Ζιζιπηυσϕυϕυβα yvx tx1|t |1zt y1us s1yw s1yt v|1|t
银杏 Γινκγο βιλοβα v xu| vt1yu us1zw ts1{{ s1xu s1yy tuw1uy
板栗 Χαστανεα µολλισσιµα t sww t|1yu tt1xs {1tu s1zt s1x| xv1ut
樟树 Χινναµοµυµ χαµπηορα t tx{1{ uv1wzw tw1|uw {1xuw s1xz s1yw w|1vz
橡胶 Ηεϖεα βρασιλιενσισ t v|s uv tw1z{ x1{x s1ws s1yw ys1wv
杨木 Ποπυλυσ δελτοιδεσ |{s t{1{ p p s1wx p xu1t
马尾松 Πινυσ µασσονιανα v vws ww1x p p s1wy p zx
≠ }马尾松和杨木k鲍甫成等 ot||{l ∀ ¤¶¶²± °¬±¨ ¤±§°²³¯¤µk…¤² ƒ∏¦«¨ ±ª ετ αλqot||{l q
樟树木材生长轮宽度由髓心 v °°增至 y年生时的 y1y °° o之后生长放慢 otw年时生长轮宽度降至 w1z
°° o随后生长轮宽度又持续增大 oux年时生长轮宽度为 x1x °°左右 o此后生长轮宽度逐渐减小 ∀橡胶树生
长很快 o速生期在 w ∗ |年 o速生期内生长轮宽在 y1{ ∗ |1t °°之间 ∀由髓心向外生长轮宽度迅速增到最大
值后 o向外逐渐减小 o而后生长轮宽度稍稍增大后又变小 o树皮附近生长轮宽度呈快速下降趋势 ∀
图 u 人工经济林木材纤维长度的径向变异
ƒ¬ªqu •¤§¬¤¯ √¤µ¬¤·¬²± ²©©¬¥¨µ¯ ±¨ª·«²©³¯¤±·¤·¬²±·¬°¥¨µ
u1t1u 纤维形态特征 在针叶材中 o木材
|s h以上由垂直延长的管胞构成 ~阔叶材往
往有 xs h或更多的纤维 ∀纤维的比量及其
形状 !排列 !纹孔的分布都大不相同 o直接
影响木材的性质 o从而影响木材的用途 ∀
在制浆造纸中纤维形态特征与纸张的
性能有很大的关系 o纤维长 !长宽比大 !壁
腔比小 o木材制浆造纸时纤维就易压溃 o有
利于纤维交织 o纸浆性能好 ~反之 o纸浆性
能差 ∀通常认为纤维的壁腔比大于 t的属
于造纸的劣质原料 !小于 t的属于造纸的优
质原料k鲍甫成等 ot||{l ∀通过对核桃 !枣
木 !银杏 !板栗 !樟树和橡胶等 y种人工经济
林木材胸高处kt1v °高度处l纤维形态特
征的测定 o得到包括纤维长度 !纤维宽度 !
纤维腔径 !纤维壁厚 !壁腔比和长宽比等纤
维形态特征的平均值 o并将其与传统的纸
浆材杨木 !马尾松的纤维形态进行对比 ∀从表 u可见 o除了枣木以外 o其他 x种经济林木材的纤维长度 !长宽
比都比杨木的高 ~就壁腔比而言 o橡胶木比杨木和马尾松的低 o核桃 !银杏和樟树的比杨木和马尾松的略高 o
但差别较小且均小于 t ∀因此 o仅从纤维形态特征方面看 o除了枣木k纤维短 !壁腔比略大l和板栗k壁腔比略
大l稍逊以外 o银杏 !核桃 !橡胶和樟树木材均适合造纸 ∀
另外 o对枣木 !核桃 !板栗和樟树这 w种人工经济林木材纤维长度的径向变异进行分析 o见图 u ∀在图中
所示的 w种木材中 o核桃纤维长度变异最大 o从髓心向外先逐渐增加 o前 y ∗ {年增速最快 o后增速稍缓 o在距
髓心 ty年左右增大到约 t zss Λ°∀由于样木树龄较小 o因此不能完全确定核桃纤维成熟细胞的长度的径向
变异趋势 o这需要进一步研究 ∀枣木纤维长度最小值为 xxt Λ° o最大值 zuu Λ° o从髓心向树皮方向变异幅度
很小 ∀樟树和板栗木材纤维长度变异模式相近 o髓心处纤维长度最小均为 zss Λ°左右 o向外迅速增长 otv轮
以后纤维长度保持相对稳定 ∀
{tt 林 业 科 学 wt卷
银杏木材管胞长度的径向变异是近髓心处管胞长度值最小k约 t {ss Λ°l o随着树龄的增大 o长度亦随着
增大 o在近树皮的几个年轮内管胞长度值达到最大k约 v |ss Λ°lk张顺泰等 ot||sl ∀
212 物理力学性质
u1u1t 基本密度的径向变异 木材密度是表示木材性质的重要指标之一 o用它可以估计木材的品质 !工艺
性质和物理力学性质k如硬度 !强度 !干缩 !湿胀等l o对林木最终产品的产量和质量有很大的影响 o又具有较
强的遗传性k成俊卿 ot|{xl ∀对 y种人工经济林木材 t1v °高度处基本密度的径向变异进行了分析 o见图 v ∀
图 v 人工经济林木材基本密度的径向变异
ƒ¬ªqv •¤§¬¤¯ √¤µ¬¤·¬²± ²©¥¤¶¬¦§¨±¶¬·¼ ²©³¯¤±·¤·¬²±·¬°¥¨µ
tl刘盛全 q刺楸木材解剖特征 !物理力学性质的变异及其相互关系的研究 q安徽农业大学硕士学位论文 ot||u
核桃木材基本密度从髓心向外先增
大 o到第 x ∗ z年左右达到最大值 o后略有
下降且上下波动 ∀枣树木材基本密度自
髓心向树皮有降低的趋势 o变化范围很
大 o在 s1w{ ∗ s1{u ª#¦°pv之间 o这与刺楸tl
k Καλοπαναξ σεπτεµλοβυσl !中 条 山 山 杨
kΠοπυλυσ δαϖιδιαναlk徐从建 ot|{yl的密度
径向变化趋势一致 ∀板栗木材基本密度
的径向变异波动幅度不大 o在 s1xx ∗ s1yx
ª#¦°pv左右 o从髓心向外略有增加 o到第 |
年左右达到最大值后保持稳定 o靠近树皮
处有所下降 ∀银杏木材平均密度在 s1xwz
ª#¦°pv左右 o径向变异与枣木类似 o近髓
心部分密度稍大 o后稍有下降 o约在第 {
年之后趋于平缓 ∀樟树木材基本密度在
s1wt ∗ s1xs ª#¦°pv范围内上下波动 o径向变异不大 ∀橡胶木基本密度自髓心向外逐渐增大至第 x年后达到
最大值后 o保持相对稳定 o树皮附近又呈一定的下降趋势 o但树皮附近木材密度值仍高于髓心附近值 ∀
u1u1u 基本密度与生长速度之间的相关性 林木生长速度对木材性状影响的研究一直是林业研究中的热
点k°¤¶«¬± ετ αλqot|{sl ∀过去研究表明 }处于幼龄期生长的树木 o年轮宽度与年轮密度之间关系不明显 ~进
入成熟期生长的针叶树材中一些硬木松类 o随着年轮宽度增加 o早材部分增加 o而晚材部分相对不变 o因此强
度降低 ~进入成熟期生长的阔叶树材环孔材 o随着年轮宽度增加 o早材生长量接近不变 o晚材随年轮宽度而增
加 o木材强度增加 ~散孔材管孔大小较为一致 !材质较为均匀 o生长速度对其材质影响不大 ∀这一规律已被
许多试验证实k费本华等 ousss¤l ∀
研究总结板栗 !银杏 !樟树 !核桃和枣木这 x种经济林木材的基本密度和生长轮宽度之间的相关性 o结果
见表 v ∀从表 v中可见 o散孔材樟树 !半环孔材核桃和枣木生长轮宽度与基本密度间的相关性弱 o反映出木
材年轮宽度增大 o其木材密度变化不明显 ∀环孔材板栗木材生长轮宽度和密度之间的正相关性较为显著 o即
板栗木材密度随着年轮宽度的增加而增加 o因此如果将板栗作为珍贵用材树种进行定向培育加快其生长速
度而会改善其材质 ∀针叶材银杏生长轮宽度与基本密度间具显著的负相关性 o因此加快其生长速度会降低
其材质 ∀这些结果与前述观点一致 o人工经济林的培育对此应给予关注 ∀
表 3 人工经济林木材生长轮宽度与基本密度间的相关系数 ≠
Ταβ . 3 Χορρελατιον χοεφφιχιεντ οφ γροωτη ρινγ ωιδτη ανδ βασιχ δενσιτψ οφ πλαντατιον τιµ βερ
树种
≥³¨¦¬¨¶
银杏
Γινκγο βιλοβα
核桃
ϑυγλανσρεγια
枣木
Ζιζιπηυσϕυϕυβα
樟树
Χινναµοµυµ χαµπηορα
板栗
Χαστανεα µολλισσιµα
相关系数 ≤²µµ¨ ¤¯·¬²± ¦²¨©©¬¦¬¨±· p s1{ss s1sv s1t|v p s1st| ∗ p s1wzz s1y{u t
管孔类型 ×¼³¨¶²©√ ¶¨¶¨¯ ³²µ¨¶ p 半环孔 ≥ °¨¬2µ¬±ª³²µ¨¶ 半环孔 ≥ °¨¬2µ¬±ª³²µ¨¶ 散孔 ⁄¬©©∏¶¨ ³²µ¨¶ 环孔 •¬±ª³²µ¨¶
≠ }银杏k费本华等 ousss¤lŠ¬±ª®²kƒ ¬¨…¨ ±«∏¤ ετ αλqousst¤l ~樟树k徐有明等 ousstl≤¤°³«²µ×µ¨ k¨÷∏ ≠²∏°¬±ª ετ αλqousstl ~板栗k费本华 o
usss¥l≤«¬±¨ ¶¨ ≤«¨¶·±∏·kƒ ¬¨…¨ ±«∏¤ousss¥l q
|tt 第 t期 费本华等 }人工经济林木材性质研究
u1u1v 物理力学学性质分级 按照木材物理力学分级标准k 江泽慧等 ousstl o对 y种人工经济林木材的气
干密度和基本密度 !气干干缩率 !抗弯弹性模量 !抗弯强度 !顺纹抗压强度 !顺纹抗剪强度和硬度等主要物理
力学性质进行分级 o结果见表 w ∀
板栗和枣树木材的密度和力学强度较大 o其中板栗木材的抗弯弹性模量 !抗弯强度 o枣木的气干密度 !基
本密度 !抗弯强度 !顺纹抗压强度均为 ·级 ∀枣树木材的气干径向干缩率为 µ级 !弦向干缩率为 ·级 o差异干
缩较大 o为 u1w o大的差异干缩易引起开裂 o因此对枣木生材要注意干燥处理 ∀
核桃 !橡胶 !樟树和银杏木材物理力学性质较为接近 o多为 µ级或 ¶级 ∀核桃木材气干密度 !基本密度的
均值皆为 ¶级 o弦向 !径向气干干缩率分别为 ¶级和 µ级 o抗弯弹性模量 !抗弯强度 !顺纹抗压强度均为 µ级 o
硬度为 ¶级 ∀樟树与核桃木材的密度接近 o樟树弦向 !径向气干干缩率分别为 µ级和 ´级 o各力学性质均为
µ级 ∀除橡胶木干缩小为 ´级 o气干密度 !基本密度为 ¶级 o抗弯弹性模量 !抗弯强度 !顺纹抗压强度均为 µ
级 ∀银杏木材的气干和基本密度 !抗弯弹性模量 !抗弯强度 !顺纹抗压强度均为 µ级 o端面硬度为 ¶级 o气干
干缩率为 µ级 ∀
表 4 人工经济林木材物理力学学性质(试验时含水率 :15 %) ≠
Ταβ . 4 Πηψσιχαλ ανδ µεχηανιχαλ προπερτιεσ οφ πλαντατιον τιµ βερ(Μοιστυρε χοντεντ :15 %)
树种
≥³¨¦¬¨¶
气干密度
„¬µ2§µ¼ §¨±¶¬·¼Π
kª#¦°vl
基本密度
…¤¶¬¦§¨±¶¬·¼Π
kª#¦°vl
气干干缩率
≥«µ¬±®¤ª¨ µ¤·¨Πh
径向
•¤§¬¤¯
弦向
פ±ª¨ ±·¬¤¯
抗弯性模量
 ’∞Њ°¤
抗弯强度
 ’•Π°¤
顺纹抗压强度
≤²°³µ¨¶¶¬√¨¶·µ¨±ª·«
³¤µ¤¯¯¨¯·²ªµ¤¬±Π°¤
硬度
‹¤µ§±¨ ¶¶Π‘
侧面
≥¬§¨
端面
∞±§
核桃 s1x|{ s1 wzt u1|| w1yu z1z{z {v1uy| vz1vyw x yss y tss
ϑυγλανσρεγια ¶ ¶ µ ¶ µ µ µ p ¶
枣木 s1{wx s1 y{x u1uu x1vt |1tu{ tuv1zvw x|1tyz p p
Ζιζιπηυσϕυϕυβα · · µ · µ · · p p
银杏 s1xvt s1wxz u1|t v1{z |1tss zy1sss ws1sss v sv{ w uuw
Γινκγο βιλοβα µ µ µ µ µ µ µ p ¶
板栗 s1ztx s1x{u u1tv w1ux ty1vzs tuz1sss xx1tss x yus y tvs
Χαστανεα µολλισσιµα ¶ ¶ µ µ · · ¶ p ¶
樟树 s1xz{ s1wxt u1yx v1ys |1tss zv1yts ws1zss v uyz v |zv
Χινναµοµυµ χαµπηορα ¶ µ µ ´ µ µ µ p µ
橡胶 s1ys| s1w|x s1{ t1yu |1vty {u v{ p p
Ηεϖεα βρασιλιενσισ ¶ ¶ ´ ´ µ µ µ p
≠ }橡胶木k方文彬 ot||wl•∏¥¥¨µº²²§kƒ¤±ª • ±¨¥¬±ot||wl q
213 化学性质
对樟树试验林不同部位精油含量的研究主要结论有 }樟树根中精油的含量最高 o枝条中油的含量最低 ~
脑樟型和油樟型主茎木材中含油量也较高 o叶中精油的含量异樟最少 o仅为 s1vz h o其余 w个品系叶中的含
量均较高 o尤其是龙脑 !脑樟型樟树叶中含油量分别达 t1|v h和 t1yx h k徐有明等 ousstl ∀因此生产上应尽
可能采用叶片为原料生产樟脑和龙脑化工产品 o从而避免砍伐樟树资源 o这对保护和培育樟树珍贵木材资源
具有积极的指导意义 ∀
由于我国木材资源少 o如果将难以利用的经济林木材或其加工剩余物等用来生产木片制浆造纸 o将有利
于经济林木材的综合利用 ∀作为制浆造纸原料的木材 o化学组成中纤维素含量要求高k不少于 ws h l !木质
素和树脂等含量低 o另外材质不过于致密 !色泽较白 ∀我国应用较广泛的材种主要有针叶材的云杉k Πιχεα
ασπεραταl !冷杉kΑβιεσφαβριl !沙松k Πινυσ χλαυσαl !红松k Πινυσ κοραιενσισl !落叶松kΛαριξ γ µελινιιl !马尾松k Πινυσ
µασσονιαναl等 o阔叶材的杨树k Ποπυλυ󶳳ql !桉树k Ευχαλψπτυ󶳳ql等 ∀但是 o必须对经济林木材化学成分进
行研究 o才能确定其是否适合于制浆造纸 ∀
将银杏 !樟树 !核桃 !枣木和橡胶木等人工经济林木材与传统的纸浆材杨木 !马尾松的化学成分进行对
比 o结果见表 x ∀银杏 !樟树 !橡胶木的纤维素含量虽比马尾松的低 o但与杨木相差不大 ~木质素的含量虽较
杨木高 o但比马尾松低 ∀结合银杏 !樟树 !橡胶木材的纤维形态特征以及较快的生长速度考虑 o其木材都适合
造纸 ∀樟树木材加工剩余物或其根 !茎 !枝条切成木片提取精油后 o可将木片收集起来 o用于制浆 ~用银杏 !橡
sut 林 业 科 学 wt卷
胶木的枝 !干制作纸浆 o可以合理利用木材资源 o只是用橡胶木制浆存在着脱胶粒的问题 ∀
表 5 银杏 !橡胶 !核桃 !枣木 !马尾松及杨树木材的化学组成比较 ≠
Ταβ . 5 Τηε χοντραστ οφ τηε χηεµιχαλ χοµ πονεντσ οφ πλαντατιον τιµ βερ ωιτη Ποπλαρ ανδ Μασσον Πινε
树种
≥³¨¦¬¨¶
位置
°²¶¬·¬²±
水分
²¬¶·∏µ¨Πh
灰分
„¶«Πh
抽提物 ∞¬·µ¤¦·¶Πh
冷水
≤²¯§º¤·¨µ
热水
‹²·º¤·¨µ
t h
‘¤’‹
苯醇
„¯ ¦²«²¯2¥¨ ±½¨ ±¨
纤维素
≤¨¯ ∏¯2
²¯¶¨Πh
半纤维素
‹ °¨¬¦¨¯¯∏2
²¯¶¨Πh
木质素
¬ª2
±¬±Πh
银杏 Γινκγο βιλοβα 心材 ‹ ¤¨µ·º²²§ tt1s{ s1yt w1{x {1ty t{1su y1zu ws1yv tu1ss uw1t|
边材 ≥¤³º²²§ {1|v t1su t1ys u1{u tv1yy t1{| wv1ys |1tv u{1{|
橡胶 Ηεϖεα βρασιλιενσισ p t1vs p ut1vs u1u{ wu1{x uw1xs us1{{
核桃 ϑυγλανσρεγια 心材 ‹ ¤¨µ·º²²§ tu1uv s1{t p v1zt us1uv u1xx ww1|u u|1{x ut1ty
边材 ≥¤³º²²§ tu1tz t1ss p w1xs ut1vy v1vv wu1{v uw1{| uu1{t
枣木 Ζιζιπηυσϕυϕυβα 心材 ‹ ¤¨µ·º²²§ tu1{x v1yw p tv1xy uw1uu w1xv vy1yu uu1|y vu1uu
边材 ≥¤³º²²§ tv1uu s1|x p v1us ty1sw t1x| ws1zu u{1yy uy1ts
樟树 Χινναµοµαµ χαµπηορα p s1tu x1tu x1yv t{1yu w1|u wv1ss ux1s{ uu1zt
马尾松 Πινυσ µασσονιανα tt1wz s1vv u1ut y1zz uu1{z w1wv xt1{y {1xw u{1wu
杨木 Ποπυλυσ δελτοιδσ p s1vu t1v{ u1wy tx1yt s1uv wv1uw uu1yt tz1ts
≠ }银杏 !马尾松和杨木k费本华等 ousss¦lŠ¬±ª®²o ¤¶¶²± °¬±¨ ¤±§°²³¯¤µkƒ ¬¨…¨ ±«∏¤ ετ αλqoussu¦l ~橡胶 • ∏¥¥¨µº²²§k≥«¤µ°¤ ετ αλqot|{tl ~樟
树k李新时 ot|yvl≤¤°³«²µ×µ¨ k¨¬÷¬±¶«¬ot|yvl q
枣木 !核桃木的化学成分相比 o核桃木的纤维素含量较高 o木质素含量较低 o从而可预测核桃木的制浆性
能优于枣木 o但核桃材质密 !颜色深 o因此不宜做造纸用材 ∀从心 !边材的比较而言 o枣木心材的纤维素 !半纤
维素含量低于边材 o而木质素 !抽提物含量高于边材 o这与其他树木的研究结果是相似的 o但核桃木出现了相
反结果 o对这种现象的解释有待于更深入地研究 ∀从生长速度和材质方面看 o枣木和板栗木材生长慢 !密度
大 !强度高 o也不宜做造纸用材 ∀
214 材性径向变异模型的建立与预测
木材性质变异模型的建立 o对材质预测 !营林措施及遗传改良效果评价等具有较为重要的意义 o我国在
这方面对经济林的研究较少 ∀在材性之中 o纤维长度 !基本密度较为重要 o为此利用 ≥³¶¶软件 o通过直线 !对
数 !指数 !乘幂等多种回归方程的比较 o得到了 t1v °高度处枣木 !核桃 !板栗 !樟树 w种经济林木材的纤维长
度k对橡胶和银杏木材纤维长度的径向变异未做研究l和所研究的 y种经济林木材基本密度的回归方程 o比
较 Ρu 值后发现樟树和核桃木材的纤维长度 o橡胶和樟树木材的基本密度可以预测 o并且效果显著 ∀其中樟
树木材的纤维长度与生长轮年龄之间 !橡胶和樟树木材的基本密度与生长轮年龄之间的预测模型已发表k徐
有明等 ousst ~ussul o在此仅对核桃木材的纤维长度和枣木的基本密度的回归方程加以介绍 ∀
表 6 人工经济林枣木基本密度 !核桃木材纤维长度的径向变异预测模型
Ταβ . 6 Τηε ραδιαλ ϖαριανχε πρεδιχτεδ µ οδελ οφ βασιχ δενσιτψ οφ Χοµ µ ον ϑυϕυβε ανδ φιβερ λενγτη οφ Ενγλιση Ωαλνυτ
树种
≥³¨¦¬¨¶
材性
°µ²³¨µ·¬¨¶
预测模型
°µ¨§¬¦·¨§ °²§¨¯
决定系数
⁄¨ ·¨µ°¬±¤·¬²± ¦²¨©©¬¦¬¨±·¶
ξ的范围
•¤±ª¨ ²© ξ
枣木 Ζιζιπηυσϕυϕυβα 基本密度 …¤¶¬¦§¨±¶¬·¼Πkª#¦°pvl ψ€ s1{u{ { ξ p s1s{w x s1|ux ξ [ yy
核桃 ϑυγλανσρεγια 纤维长度 ƒ¬¥¨µ¯ ±¨ª·«ΠΛ° ψ€ ww{1zsv n t|x1zzwξ p tv1xxξu n s1vzz |ξv s1|{w t [ ξ [ ty
分别采用 x株核桃木材 t1v °高度处纤维长度的均值 ou株枣木 t1v °高度处基本密度的均值建立了以
生长轮年龄k ξl来预测核桃纤维长度 !枣木基本密度的数学模型 o并利用另外未参与建模的 t株核桃木材
t1v °高度处纤维长度 !t株枣树木材的 t1v °高度处基本密度的试验数据对模型进行了验证 ∀其相应的预
测模型 !自变量的取值范围及显著性见表 y o模型预测值与实测值比较见表 z ∀从表 y可见所建的模型回归
效果显著 ~从表 z可见预测值与实测值之间差别不大 ∀
tut 第 t期 费本华等 }人工经济林木材性质研究
表 7 人工经济林枣木基本密度 !核桃木材纤维长度的径向变异模型预测值与实际值比较 ≠
Ταβ . 7 Χοµ παρισον οφ τηε µ οδελ ϖαλυε (Μς ) το δετερµινεδ ϖαλυε(∆ς )
οφ βασιχ δενσιτψ οφ Χοµ µ ον ϑυϕυβε ανδ φιβερ λενγτη οφ Ενγλιση Ωαλνυτ
生长轮 Šµ²º·«µ¬±ª t u v w x y z { | ts tt tu
核桃
ϑυγλανσ
ρεγια
模型值  ∂ΠΛ° yvt1vs z{|1t |uw1v t sv| t tvy t utz t u{x t vwt1u t v{{1y t wu|1v t wyx1z t w||1{
实测值 ⁄∂ΠΛ° yvs1ss zvs {{s t s|s t sws t t|s t uvs t vss t vys t wss t wts t w|s
误差 ∞µµ²µΠΛ° p s1su p s1s{ p s1sx s1sx p s1s| p s1su p s1sw p s1sv p s1su p s1su p s1sw p s1st
生长轮 Šµ²º·«µ¬±ª u w y { ts tw t{ uu uy vs vw v{
枣木
Ζιζιπηυσ
ϕυϕυβα
模型值  ∂Πkª#¦°pvl s1z{ s1zw s1zt s1z s1y{ s1yy s1yx s1yw s1yv s1yu s1yu s1yt
实测值 ⁄∂Πkª#¦°pvl s1{t s1zu s1zt s1zu s1y| s1zt s1yw s1y{ s1yv s1yu s1yv s1yt
误差 ∞µµ²µΠkª#¦°pvl s1sv p s1sv s s1sw s1st s1sy p s1su s1sy s1st p s1st s1su s1st
≠ }误差 € k实测值 p模型值lΠ实测值 ∀ ∞µµ²µ€ k⁄∂ p  ∂lΠ⁄∂ q
v 结论
核桃 !橡胶木 !樟树和银杏的生长轮较宽 !生长速度较快 o而板栗和枣木的年轮窄 !生长慢 ∀樟树 !核桃和
枣木生长轮宽度与基本密度间的相关性极弱 ~板栗木材生长轮宽度和密度之间具较显著的正相关性 ~银杏生
长轮宽度与基本密度间具显著的负相关性 ∀
核桃 !橡胶木 !樟树和银杏木材物理力学性质接近 o除了橡胶木的干缩率为 ´级外 o其余的性质皆为 µ级
或 ¶级 ∀板栗和枣树木材的密度和力学强度很大 o其中板栗木材的抗弯强度 o枣木的气干密度 !基本密度 !抗
弯强度 !顺纹抗压强度均为 ·级 ∀
除了枣木心材之外 o枣木边材以及其他 x种经济林木材纤维素含量均高于 ws h ∀其中银杏 !樟树 !橡胶
木的化学组成与马尾松 !杨木相比 o纤维素含量虽比马尾松低但与杨木相差不大 o木质素的含量虽较杨木高 o
但均低于马尾松木质素的含量 ∀结合生长速度和物理力学性质来分析 o核桃 !银杏 !樟树和橡胶木生长快且
材质均匀 o可以考虑作为经济和用材两用林发展 ∀从纤维形态 !化学成分和材质致密性方面分析 o樟树 !银杏
和橡胶木材适于造纸 o因此可以考虑利用樟树 !银杏和橡胶木材的树干和加工剩余物造纸 o以合理利用资源 ~
枣木和板栗材质好而生长慢 o因此只宜于采取以经济林果用为主 !材用为附的经营方式 ∀
枣木基本密度 !核桃木材纤维长度可以通过生长轮年龄来预测 o模型分别为 ψ€ s1{u{ {ξ p s1s{w x oψ €
ww{1zsv n t|x1zzwξ p tv1xxξu n s1vzz |ξv o且预测效果显著 ∀
参 考 文 献
鲍甫成 o江泽慧著 qt||{ q中国主要人工林树种木材性质 q北京 }中国林业出版社 otw
成俊卿主编 qt|{x q木材学 q北京 }中国林业出版社
方文彬 qt||w q橡胶木材构造 !性质与利用 q北京木材工业 okvl }w p z
江泽慧 o江泽平 o朱春全 o等编著 qusss q中国现代林业 q北京 }中国林业出版社 otzu
江泽慧 o彭镇华 qusst q世界主要树种木材科学特性 q北京 }科学出版社 o| p ts
费本华 o阮锡根 qusss¤q北京地区银杏木材密度及其变异研究 q北京林业大学学报 ouukvl }tw p tz
费本华 qusss¥q板栗木材密度和直径生长的研究 q经济林研究 ot{ktl }uu p ux
费本华 o高 慧 o丁佐龙 qusss¦q银杏木材的密度和化学性质 q东北林业大学学报 ou{kwl }wz p w|
李新时 qt|yv q中国重要木材的化学成分研究报告 q森工kyvl{ o中国林业科学研究院
李育才主编 qt||y q面向 ut世纪的林业发展战略 q北京 }中国林业出版社 otw
徐有明 o江泽慧 o鲍春红 o等 qusst q樟树 x个品系精油组分含量和木材性质的比较研究 q华中农业大学学报 ouskxl }w{w p w{{
徐有明 o林 汉 o江泽慧 qussu q橡胶树生长轮宽度 !木材密度变异及其预测模型的研究 q林业科学 ov{ktl }|x p tsu
徐从建 qt|{y q中条山山杨木材解剖 !物理力学性质及其变异的研究 q安徽农学院学报 oktl }wx p x{
张顺泰 o王炳云 o丁修堂 qt||s q银杏管胞分子的变异性和相关性 q山东农业大学学报 outkwl }vt p vx
≥«¤µ°¤≥ ‘oŽ∏®µ¨·¬⁄ ° qt|{t q≥ ¤¨¶²±¬±ª¥¨«¤√¬²µ²© •∏¥¥¨µº²²§q²∏µ±¤¯ ²©·«¨ ׬°¥¨µ⁄¨ √¨ ²¯³° ±¨·„¶¶²¦¬¤·¬²± ²©Œ±§¬¤o÷÷∂}us p ut
°¤¶«¬± „ o≤¤µ¯ §¨ ¨¨∏º qt|{s q× ¬¨·¥²²®²© º²²§·¨¦«±²¯²ª¼ qw·«∞§¬·¬²±o ¦Šµ¤º2‹¬¯¯ …²²® ≤²°³¤±¼
uut 林 业 科 学 wt卷