全 文 ：文章编号:1006 － 1126 － 2014 (2) － 0179 － 05
青钩栲树皮率、含水率及木材密度研究
收稿日期:2014 － 02 － 20
基金项目:广西林业科技项目 (桂林科宇〔2009〕第 22 号)
作者简介:陈卫国 (1973—)，工程师，主要从事森林培育及林业科技推广工作。
陈卫国1，2，刘德承1，梁志斌1，韦 诚1
(1. 广西南宁树木园，南宁 530031;2. 广西国有维都林场，来宾 546100)
摘 要:对青钩栲 (Castanopsis kawakamii )的生材性质进行研究。采用体积法和质量法测定树皮率，排水法测
定生材体积，并对测定得到的数据进行分析。研究结果表明:青钩栲树皮体积百分率和树皮质量百分率随着树
高的增加逐渐平稳的增加，其平均值分别为 11. 4 %和 9. 8 %。生材密度从髓心向外至中间部分基本没有变化，
且南北向数值基本保持一致，但边材部分生材密度较小;沿着树高增加的方向，生材密度呈逐渐减小趋势，平
均值为 1. 170 g /cm3。基本密度自髓心向外先增加后减小，北向的差异比南向的大，但数值上基本都相等;沿着
树高增加的方向，基本密度呈先减小后增大再减小的趋势，平均值为 0. 584 g /cm3。生材含水率自髓心部分向外
呈逐渐减小趋势;沿着树高增加的方向，呈先增大后减小再增大的趋势，平均值为 95. 7 %。心材率随着树高的
增加呈减小趋势，平均值为 22. 5 %。
关键词:青钩栲;木材密度;含水率;树皮率;心材率
中图分类号:S781. 3 文献标识码:A
Bark Percentage，Moisture Content and
Wood Density of Castanopsis kawakamii Hay
CHEN Wei-guo1，2，LIU De-cheng1，LIANG Zhi-bin1，WEI Cheng1
(1. Guangxi Nanning Arboretum，Nanning 530031，China;
2. Guangxi Weidu State Forest Farm，Laibin，Guangxi 546100，China)
Abstract:The green wood property of Castanopsis kawakamii Hay was studied. The bark percentage was
determined by volume method and quality method，and the green wood volume was determined by the
drainage method. The data obtained from measurement was analyzed. The research showed that the bark
volume percentage and bark quality percentage increased stably with the rising of tree height，with the av-
erage of them 11. 4% and 9. 8% respectively. The green density from pith to the middle part of basic was
no change，and the values of north and south remained the same. But the green density was smaller in
sapwood，which decreased along the direction with the rising of tree height，with the average value
1. 170g /cm3. The basic density increased and then decreased from pith to outward，and the diversity in
the north was bigger than the south. But the values were equal，which decreased followed by increasing
and then decreased with the rising of tree height，with the average value 0. 584 g /cm3. The moisture con-
tent of green wood decreased from pith to sapwood，which increased followed by decreasing and then in-
creased with the rising of tree height，with the average value 95. 7%. The heartwood percentage reduced
第 43 卷 第 2 期 广 西 林 业 科 学 Vol. 43 No. 2
2014 年 6 月 Guangxi Forestry Science Jun. 2014
with the rising of tree height and its average value was 22. 5%.
Key words: Castanopsis kawakamii Hay; wood density; moisture content; bark percentage;
heartwood percentage
青钩栲 (Castanopsis kawakamii )又名格氏栲，
为壳斗科的常绿阔叶大乔木、亚热带珍稀濒危植
物之一。青钩栲属于国家三级保护植物，其适应
性强，生长迅速，而且树干通直，树冠浓密，是
南方林区优良的用材、景观绿化树种，也是化工
制品和制药的优良原料。由于人为砍伐、自身生
物学特性及自然环境综合因素作用，现资源接近
枯竭，仅分布于福建、江西、广东、广西和台湾
等省区［1 － 3］。近年来，树皮率、含水率、木材密度
已有不少研究报道［4 － 7］。目前，青钩栲天然林资源
已经日趋枯竭，而青钩栲的人工栽培极少。本文
对青钩栲的生材性质进行研究，为认识青钩栲木
材材性提供参考，也为大力发展广西青钩栲人工
林栽培技术提供理论支持。
1 材料与方法
1. 1 试材采集
青钩栲试材采自南宁市良凤江国家森林公园，
样木采集方法参照国家标准 GB1927 － 2009 《木材
物理力学试材采集方法》［8］进行。选择代表性样木
3 株，标出北向，伐倒，测量树高和枝下高，离样
木 基 部 0、 1. 3、 3. 3、 5. 3、 7. 3、 9. 3、 11. 3、
13. 3、15. 3 m 树高处锯取 5 cm 厚度的圆盘各 2
个。锯制后的圆盘，一个用于测定生材密度、基
本密度、生材含水率、树皮率和心材率等材性指
标，需立即用保鲜膜包装好装入包装袋中;另一
个自然气干，存放备用。试材的采集情况 (表 1)。
表 1 试样采集情况
Tab. 1 The information of sample collection
样木
编号
胸高直径 /cm
最大 最小 平均值
树高 /m
全高 枝下高
试材
编号
截取高度
/m
长度
/m
小头去皮直径 /cm
最大 最小 平均值
1 － 1 1. 3 ～ 3. 3 2 21. 0 18. 0 19. 50
1 23. 6 20. 7 22. 2 17. 6 8. 5 1 － 3 5. 3 ～ 7. 3 2 17. 3 16. 0 16. 65
1 － 5 9. 3 ～ 11. 3 2 11. 7 10. 8 11. 25
2 － 1 1. 3 ～ 3. 3 2 19. 8 18. 7 19. 25
2 26. 2 20. 0 23. 1 17. 4 4. 1 2 － 3 5. 3 ～ 7. 3 2 15. 8 13. 6 14. 70
2 － 5 9. 3 ～ 11. 3 2 10. 5 8. 7 9. 60
3 － 1 1. 3 ～ 3. 3 2 27. 8 26. 0 26. 90
3 33. 5 24. 8 29. 2 15. 0 7. 2 3 － 3 5. 3 ～ 7. 3 2 33. 5 22. 5 28. 00
3 － 5 9. 3 ～ 11. 3 2 10. 5 9. 2 9. 85
4 － 1 1. 3 ～ 3. 3 2 18. 8 16. 2 17. 50
4 21. 0 19. 0 20. 0 13. 3 3. 5 4 － 3 5. 3 ～ 7. 3 2 20. 3 13. 0 16. 65
4 － 5 9. 3 ～ 11. 3 2 14. 0 10. 5 12. 25
5 － 1 1. 3 ～ 3. 3 2 23. 8 21. 5 22. 65
5 42. 0 28. 8 35. 4 5 － 3 5. 3 ～ 7. 3 2 20. 0 16. 5 18. 25
5 － 5 9. 3 ～ 11. 3 2 12. 5 10. 0 11. 25
6 － 1 1. 3 ～ 3. 3 2 25. 0 22. 5 23. 75
6 30. 0 26. 5 28. 3 6 － 3 5. 3 ～ 7. 3 2 20. 3 15. 8 18. 05
6 － 5 9. 3 ～ 11. 3 2 6. 7 5. 8 6. 25
081 广 西 林 业 科 学 第 43 卷
1. 2 树皮率测定
树皮率的测定包括树皮体积百分率和树皮质
量百分率。［9］。
1. 2. 1 树皮体积百分率
分别测量圆盘的带皮半径 Ｒ皮 和去皮半径 Ｒ木。
对于形状规整的圆盘，在南北、东西向上划出相
互垂直线，分别测量东西南北方向上的 4 个半径的
带皮半径、去皮半径，多次测量取平均值;对于
形状不规整的圆盘，方法同上，增加测量一个短
径和一个长径，多次测量取平均值。根据以下公
式计算树皮体积百分率:V体 (%) = (πＲ
2
皮 H －
πＲ2木 H) /πＲ
2
皮 H × 100。
1. 2. 2 树皮质量百分率
分别称取圆盘的带皮重量 G皮 和圆盘去皮重量
G木 (剥掉树皮)，根据以下公式计算树皮的质量百
分率:V质 (%) = (G皮 － G木) /G皮 × 100。
1. 3 密度测定
1. 3. 1 生材密度测定
生材即伐倒的新鲜木材，采样时需用保鲜膜
包装好生材用以保持其原有的含水率，待树皮率
测定后将试样制成约 15 mm × 15 mm × 15 mm 的试
样，密度测定采用排水法［10］与称重分别得出生材
体积 V生、生材重量 W生。根据公式计算生材密度:
ρ生 =W生 /V生。
在取回圆盘的南、北方向，分别在靠髓心部
分、中间部分、边材部分 3 个不同区域取样测定生
材密度;然后对 3 个部分的测定数据分别进行统计
分析。
1. 3. 2 基本密度测定
与测定生材密度试样的方法大致相同，排水
法测定生材试样体积 V生，将试样置于 (103 ±
2)℃烘箱中烘至绝干，恒重后称重得到 W干，根据
公式计算基本密度:ρ基 =W干 /V生。
1. 4 生材含水率测定
生材含水率就是生材含有的的水分重量同绝
干材重量之比 ，用百分率表示:生材含水率 (%)
= (W生 －W干) /W干 × 100。
1. 5 心材率的测定
挑选心材清晰的圆盘，然后刨光表面，用钢
板尺分别测量圆盘直径 (剥去树皮)及心材部分
直径，测量 4 ～ 6 次取平均值。心材率为心材面积
除以整个圆盘面积的百分比。逐一测量 0、1. 3、
3. 3、5. 3、7. 3、9. 3、11. 3、13. 3、15. 3 m 高度
圆盘的心材率，直至无心材的圆盘为止。
2 结果与分析
2. 1 青钩栲树皮率变化
树皮体积百分率与树干高度呈正比，树皮体
积百分率随着树干高度的增加而逐渐平稳增加
(图 1)。在 0、1. 3、3. 3、5. 3、7. 3、9. 3、11. 3、
13. 3、15. 3 m 树高处的树皮体积百分率分别为
4. 7%、 6. 4%、 7. 3%、 7. 6%、 9. 1%、 10. 7%、
13. 7%、19. 1%、24. 4%。从 0 ～ 15. 3 m 树高处，
青钩栲树皮体积百分率平均值为 11. 4%。
树皮质量百分率与树干高度呈正比关系，随
着树干高度的增加而逐渐平稳增加 (图 2)。在 0、
1. 3、3. 3、5. 3、7. 3、9. 3、11. 3、13. 3 m 树高处
的树皮质量百分率分别为 4. 6%、5. 7%、6. 5%、
7. 9%、9. 0%、10. 3%、14. 0%、20. 5%。从 0 ～
13. 3 m 树高处，青钩栲树皮质量百分率平均值
为 9. 8%。
图 1 青钩栲树皮体积百分率纵向变化规律
Fig. 1 The longitudinal variation of bark
volume percentage of C. kawakamii
图 2 青钩栲树皮质量百分率纵向变化规律
Fig. 2 The longitudinal variation of bark
weight percentage of C. kawakamii
2. 2 青钩栲密度变异
南向和北向生材密度自髓心部分 －中间部分
－边材部分径向上曲线变异规律基本一致，髓心
部分与中间部分生材密度基本无变化，且南北向
数值基本保持一致;中间部分至边材部分南、北
181第 2 期 陈卫国，刘德承，梁志斌，等:青钩栲树皮率、含水率及木材密度研究
向生材密度呈减小趋势，北向边材部分的生材密
度比南向小 (图 3)。南向髓心、中间及边材位置
3 个部分的生材密度分别为 1. 148、1. 148、1. 118
g /cm3;北向髓心、中间及边材位置 3 个部分的生
材密度分别为 1. 145、1. 149、1. 111 g /cm3。
沿着树高增加的方向，生材密度纵向变化趋
势为为先减小后增加再逐渐减小 (图 4)。在 0 m
高处的生材密度最大，为 1. 176 g /cm3，胸高往上
生材密度基本平衡，平均值为 1. 170 g /cm3。
图 3 青钩栲生材密度径向变化规律
Fig. 3 The radial variation of green density of
C. kawakamii
图 4 青钩栲生材密度纵向变化规律
Fig. 4 The longitudinal variation of
green density of C. kawakamii
南向跟北向的基本密度自髓心部分 －中间部
分 －边材部分径向上变化趋势为先增加后减小，
北向的差异比南向的大，但数值上变化不大基本
都相等 (图 5)。南向髓心部分、中间部分及边材
部分的基本密度分别为 0. 581、0. 591、0. 584
g /cm3;北向髓心部分、中间部分及边材部分的基
本密度分别为 0. 578、0. 596、0. 581 g /cm3。
沿着树高增加的方向，基本密度纵向变化趋
势为先减小后增加再减小 (图 6)。在 0、1. 3、
3. 3、5. 3、7. 3、9. 3、11. 3 m 树高处，其基本密
度分别为 0. 621、0. 576、0. 568、0. 576、0. 584、
0. 602、0. 563 g /cm3。树高方向基本密度平均值为
0. 584 g /cm3。
图 3 青钩栲生材密度径向变化规律与图 5 青钩
栲基本密度径向变化规律，其趋势不同，在图 3 靠
髓心的密度最大，而在图 5，靠髓心时的密度又最
小，这是由于图 3 是生材密度，生材含水率高，受
含水率的影响很大。而图 5 是基本密度，不受水分
的影响，最能反映木材物质的量的多少，从径向
变异规律来看，靠随心部分主要为幼龄材，其密
度较低，符合变异规律。
图 5 青钩栲基本密度径向变化规律
Fig. 5 The radial variation of basic density
of C. kawakamii
图 6 青钩栲基本密度纵向变化规律
Fig. 6 The longitudinal variation of basic
density of C. kawakamii
2. 3 青钩栲生材含水率变化
南向、北向的生材含水率自髓心部分 － 中间
部分 －边材部分径向上变化趋势呈逐渐减小 (图
7)。南向的生材含水率在髓心部分、中间部分及
边材部分分别为 99. 1 %、94. 8 %、92. 4 %;北向
的生材含水率在髓心部分、中间部分及边材部分
分别为 100. 5 %、93. 8 %、92. 6 %。
沿着树高增加的方向，生材含水率纵向变化
趋势为先增大后减小再增大 (图 8)。生材含水率
从树干基部开始逐渐增加，到 3. 3 m 达最高点后，
逐渐下降，至树高 11. 3 m 处数值陡然增大。生材
含水率在 0 m 高处为 90. 3 %，在 3. 3 m 高处数值
最大，为 102. 4 %，在 9. 3 m 高处数值最小为
87. 7 %，在 11. 3 m 高处为 99. 9 %。青钩栲木材
生材含水率平均值为 95. 7 %。
2. 4 青钩栲心材率变化
281 广 西 林 业 科 学 第 43 卷
沿着树高增加的方向，心材率总体呈现减小
趋势，但是在 1. 3 m和 3. 3 m处的心材率却比树根
部位的心材率大 (图 9)。在 0 m 高处，即树干根
部，心材率为 39. 3%;在 1. 3 m 高处，心材率最
大，为 40. 9%;在 3. 3 m 高 处，心 材 率 为
39. 83%;在 11. 3 m高处，心材率仅为 2. 3%;到
13. 3 m树高处，圆盘基本看不到心材，说明心材
尚未形成。从 0 ～ 13. 3 m高处，青钩栲心材率平均
值为 22. 5%。
图 7 青钩栲生材含水率径向变化规律
Fig. 7 The radial variation of moisture content
of C. kawakamii green wood
图 8 青钩栲生材含水率纵向变化规律
Fig. 8 The longitudinal variation of moisture content
of C. kawakamii green wood
图 9 青钩栲心材率与树高的关系
Fig. 9 The relationship between heartwood percentage
and tree height of C. kawakamii
3 结论
青钩栲树皮体积百分率和树皮质量百分率随
着树高的增加而逐渐平稳增加，其平均值分别为
11. 4 %和 9. 8 %。
青钩栲生材密度从髓心向外至中间部分生材
密度基本没有变化，且南北向数值基本保持一致，
但中间部分至边材部分南、北向生材密度呈减小
趋势，北向边材部分的生材密度比南向小。沿着
树高增加的方向，生材密度变化呈现为逐渐减小
的趋势，平均值为 1. 170 g /cm3。青钩栲基本密度
自髓心向外均呈先增加后减小的趋势，北向的差
异比南向的大，但数值上基本相等。沿着树高增
加的方向，基本密度呈先减小后增大再减小的趋
势，平均值为 0. 584 g /cm3。
青钩栲生材含水率自髓心向外，南向、北向
数值均呈逐渐减少的趋势。沿着树高增加的方向，
生材含水率呈先增大后减小再增大的趋势，平均
值为 95. 7 %。
青钩栲心材率随着树高的增加，总体来说呈
现减小趋势，但是在 1. 3 m和 3. 3 m处的心材率却
比树根部位的心材率大，平均值为 22. 5 %。
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