全 文 ：广 西 植 物 G u i h a 认 1 1( 1 ):6 7一0 7 , F e b . 19 9 1
广西柳衫木材构造 、 材性研究
陈金凤
( 广西农学院林学分院 , 南宁 5 30 00 1 )
摘要 南丹大塘山林场所产的柳杉生长良好 , 年轮平均宽度达 0 . sc m左右 ,比生长在南丹的杉
木还要宽 。 在木材构造方面 , 柳杉管胞 ( 纤维 ) 的长度 、 直径 、 胞壁厚度等都稍低于杉木 , 其中
差距较大为早材管胞长度。 从木材性质来看 , 除年轮宽度 、 弦径干缩比、 弦面抗劈力 、 冲击 韧 性
稍大于杉木外 , 余均稍低于杉木 ; 柳杉木材质量系数为中质量 , 强度性质为低的一级 , 其他 强 重
比如顺压 、 抗弯等虽稍低于杉木 , 但在一般用途可以适应的 , 无论在化工原料 、 原木利 用 , 交 通
运输 、 一般用器都具有一定的经济价值 。
柳杉 C , y川 。。 er `a f or t“ 。 。 1 H o ib .r 是我国特有树种 , 属于杉科 , 柳杉属 , 本属有两
种 , 国产 1 种 , 另种产 日本 , 是 日本主要用材树种 。 我国柳杉主要分布于秦岭及长江流域以
南 , 浙江天 目山 、 福建南屏 、 江西庐山等海拔 1 1 0 0m 以下地带生长 , 在云南可达海拔高 16 0。
一 2 4 0 m 。 于安徽 、 河南 、 湖南 、 游北 、 四川 、 广东 、 广西均有栽培 。 在广西桂林 、 柳州 、
南宁 、 梧州 、 容县 、 南丹等地有栽培 。 在南丹 、 容县生 长良好 , 属于速生树种之一 。 1 9 8 6年
在南丹大塘山林场的柳杉纯林 , 平均年龄 20 年 , 平均胸径 27 . c4 m , 高 2 2 . 5m , 采 取 3 株 样
木进行木材解剖和材性试验研究 , 了解其性质及用途 , 以便推广发展 。 木材解剖为每株样木
在 1 . 3m 取材 , 另于 1 . 3 nI 至 3 . 3m 的部位作材性试验 , 按照G B 1 9 2 7一 1 9 4 3一 80 国家 标 准 《 木
材物理力学性质的试验方法 》 进行 。
一 柳杉木材的宏观构造 有脂材 , 木材香气浓 , 心边材区别明显 , 心材大 , 棕红色 ,
边材浅黄色 , 材质较软 , 纹理直 , 结构中 , 生长轮圆而明显 , 宽度不 均 , 晚 材 带小 , 淡 褐
色 , 早材淡红黄色 , 从早材至晚材略渐变 , 射线细而不见 , 镜下大小不均 , 距离 1 至 3 毫米 。
二 . 木材的徽观构造 早材管胞矩 表 1 柳杉和杉木轴向管胞尺度测定
形 、 多边形或不规则形 , 径 向 排 列 整
齐 , 晚材管胞长方形或扁平形 , 从早材
过渡至晚材管胞形 状 、 大 小 、 壁 厚 渐
变 。 早材管胞径壁具缘纹孔较大 , 通常
l 列 , 圆形 , 纹孔内口 内含 , 圆形 , 管
胞长 2 1 4 6 林 ,直径 3 0 林, 壁厚 4 林。 晚材
管胞具缘纹孔较小 、 较疏 、 圆形 , 纹孔
内口 内含 、 凸透镜形或裂隙形 , 晚材管
胞长 3 2 2 3 卜 ,直径 2 6 林 ,壁厚 1 0 卜。 射线
全由薄壁细胞组成 , 长方形 , 水平壁与
垂直壁厚度相等 , 纹孔不明显 , 四隅凹
陷明显 ,交叉场纹孔杉木型 , 1 一 6 个 ,
通常 2 一 3 个 , 1 一 2 个横列 , 在弦面
“ ” …平均长“ (· )…平护径…咚黔…长宽。匕
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2 1 4 6
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( 南丹山 口林场 ) {晚材 32 8: } 2 9
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1 1 0
①杉木的测定数值为本分院木材研究室测定。
②柳杉中每项有三个数 , 上方为平均数 , 中间为变异系 数 , 下
方 为准确指数 , 以下各表同 。
广 西 植 物 1 1卷
表 2柳杉与杉木的木材物理力学性质
抗弯强度径弦干缩比
树种
、 _
,
1 , 衬 {月二 * * ! 干缩系数 {试 }年轮 {气干密度 } ’尸留尹 }坎 }十“ } 、 ’ 切 “ } ( 多 ) }验 } * * 1 1 、 /` 产 1器 }宽度 } }— -一 {株 } ` 仪 } } 一厂 } !数 {` c m , {( g / c m” {径 ,句 {噢叫体积 }一下刃丽刃可下下可可“ } 1· 7 9 } ` o · 3 {` 5 · 3 } ” · o } “ · 6 }一丰粼二川二半旦月一一当
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顺纹抗压
强 度
( k g f /
e m么 ) {( k g f / e m 么 )
抗弯弹性模量
( 10 0 o k g f /
e m
Z
)
柳杉
杉木
2
。
4 8 6
1 7
.
4
1
.
8
2 2 4
1
.
3 8
50 6
1 5
.
9
8 0
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1
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顺 纹 抗 抗 劈 力 冲击韧性局 部 全 部 剪 强 度 k g f / e m Z k g f 一M / e m Z
k g f / e m
Z
径向 弦向 径向 弦向 径面 弦面 径面 弦面 端面 径面 弦面
2 5 3 2 1 5 1 9 5 0 4 7 5
。
8 3 8
。
0 4 0
.
2 6 0 1 8 9 1 0 8 1 4 1
1 4
.
7 2 8
.
7 2 1
。
9 2 4 1 6
.
2 4 1 3
.
8 1 6
.
6 1 5
.
1 3 5
.
1 1 2
.
1 2 3
.
1 1 6
.
8
1
.
5 2
。
9 2
。
2 2
.
4 1
.
6 1
.
4 1
.
7 1
。
5 3
.
6 1
.
2 2
.
4 1
.
7
3 4 3 6 2 1 2 5 5 5 5 2 5
。
9 5 7
。
0 4 0
.
1 9 7 2 4 6 1 4 9 1 6 6
2 2
.
5 2 4
.
6 2 4
.
3 3 6
.
0 2 1
.
4 2 5
。
1 3 0
.
6 2 5
。
9 2 6
.
8 1 9
。
9 3 1
。
9 2 1
.
6
1
.
9 2
.
0 2
.
0 3
.
0 1
.
8 2
.
1 2
.
5 2
。
1 2
.
2 1
.
6 2
。
6 1
.
8
①表中各树种的三个数值 , _上方为平均值 , 中间为变异系数 , 下方为准确指数。
②由本分院木材研究室的一些同志和太文作者共同溅定和计算 。
射线通常单列 , 高 l 一 20 个细胞 ( 20 一 39 0 川 , 多数 3 一 12 个细胞 ( 60 一 260 旧 。 部分射线
细胞含树脂 。 轴向薄壁细胞数量多 , 分布在晚材以及早晚材之间 , 星散及弦向近带状分布 ,
细胞富含树脂 , 薄壁细胞近长方形 , 端壁节状加厚不明显 。
三 . 柳杉 , 路尺度与移木的比较 柳 杉 外 观 很 像 杉 木 uC助 。` g ha m ia 俪。叻 la协
( L a m b
.
) H o o k
.
, 比较如下 ,
从表 1 中 , 柳杉的准确指数都低于 5 % , 说明柳杉管胞长度 、 直径 、 壁厚变异不大 , 可
靠性亦大 。 柳杉管胞尺度稍低于杉木 , 其中差距较大的是柳杉早材管胞长度短于杉木 7朋 卜。
从木材构造来看 , 柳杉和杉木的早材占年轮宽度大部分 , 也就是说这两种木材性质大部分决
定于早材管胞 , 因为管胞在针叶材中占木材体积总量 90 %以上 。 从而估计到柳杉材性低于杉
木 。
四 。 柳杉木材性质与杉木的材性比较 柳杉和杉木各项材性试验结果如表 2 。
根据表 2 , 表中各项的准确指数都低于 5 % , 可靠性大 。 从年轮宽度比较 , 柳杉年轮宽
度比杉木的几乎大 l 倍左右 , 杉木在我区是速生造林树种 , 柳杉生长更是速生丰产的树种 。
1期 陈金凤 :广西柳杉木材构造 、 材性研究
表中各项材性除年轮宽度 、 弦径干缩比 、 弦面
抗劈力 、 冲击韧性稍大于杉木外 , 其余都低于
杉木 , 弦径干缩比大 , 说明弦径干缩与径向干
缩的差异大 , 两者之间因干缩而发生的内应力
也大 , 即是说木材的变形 、 开裂大于杉木 , 弦
面抗劈力大于杉木 , 而径面抗劈力柳杉稍低于
杉木 , 因此柳杉抗劈力稍大于杉木 , 其工艺性
质如抗劈裂和握钉力等都稍大于杉木 , 至于冲
击韧性稍大 , 即柳杉韧性大于杉木 , 尤其是抗
动力的韧性稍大 。
表3 柳杉和杉木的木材强重比统计结果
竺 种 】柳杉 杉木
ùóROu几bo八目,几nJ八J门11了oǎb:JodQU八hé,1ǎ七2,1,nUJ1Q甘ù吕尸a丹O八DQJ月达。0工b月1t八D月性OUJ.几ùó0自,上质量系数
强度性质
顺压强重比
抗弯强重比
横压 (局压 )强重比 (弦面 )
顺剪强重比 ( 弦面 )
硬度强重比 ( 端面 )
具体 比较木材质量的优劣和用途的高低 , 一般是观测其质量系数和具体性质的强重比 ,
结果见表 3 。
表 3 木材质量系数 中柳杉为中质量 , 杉木为高质量 , 柳杉木材的用途没有杉木的广泛 ,
受到一定的局限性 , 二者强度性质均属低性质 , 说明二者的材质轻柔 ; 柳杉顺压强重比低于
杉木 , 即柳杉木材抵抗顺纹压缩的能力低于杉木 , 柳杉抗弯强重比也低于杉木 , 即柳杉作木
材为析梁 、 桥梁等稍差于杉木 , 但柳杉木材尚能胜任有余 , 柳杉横压强重比稍低于杉木 , 二
者若用作枕木 , 其优点在伯仲之间 , 二者弦面顺剪强重 比相同 , 如作屋架横担即支撑人字架
的作用 , 二者相同 ; 端面硬度强重比是指抵抗损磨的 , 柳杉低于杉木 , 也就是说以柳杉作高
级地板没有杉木那么优越 。
五 . 经济价值 ①化工原料 : 木材纤维用作制纸时 , 其长径比在 30 , 1 即可适应 , 柳杉
早材管胞长径比为“ : 1 ( 晚材管胞 10 7 : 1 ) ( 见表 1 ) , 虽然较低于杉木早材管胞 长 径
比 9 1 : 1 , 而 比 3 0 : 1 就优越得多 , 所 以柳杉纤维 ( 管胞 ) 用作化工原料是适应的 。
②木材变形开裂情况 : 柳杉和杉木的弦径干缩比同属于大的一级 , 不过柳杉数值稍大于
杉木 , 杉木是长江以南民众最主要的用材 , 使用习惯了 , 并不觉得杉木挠裂的严重 , 柳杉在
习惯使用之后 , 也会有同感的 。
③柳杉的冲击韧性高于杉木 , 这样就说明在造船 、 滑翔机 、 飞机模型等制作上 , 柳杉优
于杉木 。
④原木的利用 : 柳杉木材可用作析梁 、 柱 、 桩 、 交手柱等 。 还可作枕木 、 坑木等 。
⑤交通运输 : 船板 、 轮船上部建筑 、 车箱板 、 手车部件等 , 柳杉木材是适应的 。
⑥一般用器 : 门 、 窗 、 水泥板 、 木模 、 箱盒 、 橱柜 、 桶 、 槽 , 一般家具及容器 , 非食物
的包装箱等 , 柳杉木材堪称适宜 。
本文经谢福惠教授审阅 , 深表谢意 。
7 0广 西 植 物 1 1卷
今 考 文 献
(1〕 成俊卿等 , 1 9 8 0 , 中国热带及亚热带木材识别 、 材性和利用 , 科学出版社 , 30 一 40 页。
( 2 ) 北京林学院主编 . 1 98 0 , 树木学 , 中国林业出版社 , 50 一 51 页 。
( 3 〕 广西农学院林学分院 , 广西林业科学研究所合编 , 1 986 : 广西主要树种木材性质与用途 .
( 4 ) 中国林业科学院木材工业研究所主编 , 1 9 8 2 : 中国主要树种的木材物理力学性质 , 中国林业出版
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