瓊楠木材生材性質(zhì)研究

施福軍　劉曉玲　韋鵬練　符韻林

摘?要：為研究瓊楠木材生材的性質(zhì)，本文采用體積法和質(zhì)量法測(cè)定樹(shù)皮率，排水法測(cè)定木材體積，并對(duì)測(cè)定得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明：瓊楠的樹(shù)皮體積百分率、樹(shù)皮質(zhì)量百分率平均值分別為6.42%、8.20%，在樹(shù)高方向上表現(xiàn)為增大趨勢(shì)。從徑向上來(lái)看，南向和北向生材密度表現(xiàn)為增大的趨勢(shì)，但南北向數(shù)值差異不大，基本密度的南向和北向都表現(xiàn)為增加的趨勢(shì)。隨著樹(shù)高的增加，生材密度無(wú)明顯規(guī)律，基本密度呈現(xiàn)減小趨勢(shì)，生材密度和基本密度平均值分別為1.021、0.619 g/cm3。生材含水率南向跟北向一致，均表現(xiàn)為先減小后增大的趨勢(shì)。生材含水率隨著樹(shù)高的增加總體上呈現(xiàn)增大的變化趨勢(shì)，平均值為65.55 %。該研究為瓊楠木材加工利用提供了科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐。

關(guān)鍵詞：瓊楠;樹(shù)皮率;密度;生材含水率

中圖分類號(hào)：S718.5?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A???文章編號(hào)：1006-8023（2019）04-0039-04

The Study of Bark Percentage and Wood Density for Beilschmiedia

SHI Fujun1， LIU Xiaoling2， WEI Penglian3， FU Yunlin3*

（1. Nanning Arboretum of Guangxi， Guangxi Zhuang Autonomous Region， Nanning 530031; 2.Guangxi Zhuang Autonmous

Region Forestry Research Institute， Nanning 530002; 3.Forestry College， Guangxi University， Nanning 530004）

Abstract：In order to study the wood property of Beilschmiedia， the volume and the quality method were used to determine the bark percentage， and the drainage method was used to determine the wood volume， then the measured data were analyzed. The results showed that the average bark volume percentage and bark mass percentage were 6.42% and 8.20% respectively， showing an increasing trend in the tree height direction. From pith to sapwood， the green density change of south and north was similar， showing an increasing trend， and the basic density change of south and north also showed an increasing trend. The basic density decreasing direction with increasing height， the average was 0.619 g/cm3. But the green density had no obvious regularity， the average was 1.021 g/cm3. The moisture content of green wood in the south and north was decreasing and then increasing direction from pith to sapwood. The moisture content of green wood in the south and north generally showed an increasing trend with the increase of tree height， with an average value of 65.55%. The study provided scientific data for processing using of Beilschmiedia wood.

Keywords：Beilschmiedia; bark percentage; density; moisture content

0?引言

瓊楠（Beilschmiedia）屬喬木，在熱帶非洲分布最多，我國(guó)主要集中在廣東、廣西和云南等地。瓊楠為高大喬木，樹(shù)皮為深灰色，高度上可達(dá)24 m，一般軀干較直，木質(zhì)較為堅(jiān)硬厚實(shí)，木材構(gòu)造細(xì)膩，可以用來(lái)制造家具和農(nóng)業(yè)用具，還可以供橋梁、房屋建造使用[1]。瓊楠的種子里含有油脂，可以經(jīng)過(guò)工業(yè)提煉之后供制皂及潤(rùn)滑油用。目前有相關(guān)的研究表明瓊楠樹(shù)葉中含有的植物揮發(fā)油[2]，有望日后應(yīng)用在食品、醫(yī)療、美容和健康等多方面領(lǐng)域上。瓊楠新鮮樹(shù)葉中植物揮發(fā)油含有的菇類化合物還可以作為一種香料應(yīng)用在化妝品和食品工業(yè)上。學(xué)者們對(duì)于瓊楠的研究較少，主要集中在其化學(xué)成分和分類識(shí)別的研究[3-4]。有關(guān)木材生材性質(zhì)的研究很多[5-16]，但涉及到瓊楠生材性質(zhì)方面的研究未見(jiàn)報(bào)道。本文對(duì)瓊楠的生材性質(zhì)進(jìn)行研究，探索其生材性質(zhì)規(guī)律，挖掘瓊楠木材利用價(jià)值，為我國(guó)在木材資源利用方面提供科學(xué)理論支撐。

1?材料與方法

1.1?試材采集

根據(jù)木材物理力學(xué)試材采集辦法[17]，3株瓊楠試材均采集于廣西南寧市良鳳江國(guó)家森林公園。取樣方法：選定樣木后定出北向，樣木伐倒后，記錄全樹(shù)高與枝下高，分別在離樣木根部0、1.3、3.3、5.3 m等處鋸取圓盤(pán)。圓盤(pán)鋸制完成后，立即用保鮮膜包裝好。樣木及試材的采集情況見(jiàn)表1。

1.2?樹(shù)皮率測(cè)定

樹(shù)皮率分為樹(shù)皮體積百分率和樹(shù)皮質(zhì)量百分率。樹(shù)皮體積百分率是用樹(shù)皮體積除以所在樹(shù)干部位樹(shù)皮與木質(zhì)部體積之和。樹(shù)皮質(zhì)量百分率是用樹(shù)皮質(zhì)量除以所在樹(shù)干部位樹(shù)皮與木質(zhì)部質(zhì)量之和[18]。

1.2.1?樹(shù)皮體積百分率

對(duì)于形狀規(guī)整的圓盤(pán)，每個(gè)圓盤(pán)檢量3次，在東南西北的中間位置方向分別檢量帶皮直徑、去皮直徑，取其平均值得到帶皮半徑R皮和去皮半徑R木;對(duì)于不規(guī)整的圓盤(pán)，在檢量東南西北的中間位置方向的基礎(chǔ)上，在長(zhǎng)短徑方向上分別增加檢量2次，求出其平均值。根據(jù)公式（1）計(jì)算樹(shù)皮體積百分率：

V體（%）=（πR2皮H-πR2木H）/πR2皮H×100%。 （1）

1.2.2?樹(shù)皮質(zhì)量百分率

測(cè)量圓盤(pán)的帶皮質(zhì)量G皮和去皮質(zhì)量G木，根據(jù)公式（2）計(jì)算樹(shù)皮質(zhì)量百分率：

V質(zhì)（%）=（G皮-G木）/ G皮×100%。 ?（2）

1.3?密度測(cè)定

1.3.1?生材密度測(cè)定

將試樣制成約15 mm×15 mm×15 mm的試樣，稱重得到生材質(zhì)量W生，采用排水法測(cè)定出生材體積V生。根據(jù)下式計(jì)算生材密度：ρ生=W生/V生。在圓盤(pán)的南、北方向，分別以南向和北向的心材、中部和邊材部分3個(gè)不同區(qū)域進(jìn)行測(cè)定，然后分別計(jì)算出平均值再進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

1.3.2?基本密度測(cè)定

測(cè)定基本密度與生材密度采用同一試樣，用排水法測(cè)定生材體積后將試樣置于（103±2） ℃烘箱中干燥，恒重后稱重得到W干，利用生材體積V生，計(jì)算基本密度公式為：

ρ基=W干/V生。

1.4?生材含水率測(cè)定

測(cè)定生材含水率的試樣與測(cè)定生材密度試樣相同，利用W生及W干，計(jì)算生材含水率公式為：

生材含水率（%）=（W生-W干）/W干×100%。

2?結(jié)果與分析

2.1?樹(shù)皮率變異規(guī)律分析

瓊楠樹(shù)皮體積百分率和樹(shù)皮質(zhì)量百分率與樹(shù)高的關(guān)系如圖1所示。樹(shù)皮體積百分率和樹(shù)皮質(zhì)量百分率均隨著樹(shù)高的增加而增加，變化規(guī)律一致，樹(shù)干基部樹(shù)皮率最小，在樹(shù)干梢部處達(dá)到最大值。從樹(shù)高的局部來(lái)看，瓊楠的體積百分率和質(zhì)量百分率在1.3～3.3 m、9.3～11.3 m處增幅最小，相差不超過(guò)1%，在11.3～13.3 m處增幅最大。瓊楠的樹(shù)皮體積百分率和樹(shù)皮質(zhì)量百分率的均值分別為6.42%、8.20%。

2.2?密度變異

2.2.1?生材密度變異規(guī)律分析

瓊楠生材密度的徑向和縱向變化規(guī)律如圖2所示，從徑向上來(lái)看，南向和北向生材密度變化規(guī)律大致相同，大體呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，但變化不明顯，南北向在數(shù)值上差異不大。北向和南向心材、中部及邊材3個(gè)部分的生材密度分別為1.007、1.021、1.026 g/cm3和1.021、1.020、1.028 g/cm3。瓊楠生材密度在樹(shù)高方向上的變化無(wú)明顯規(guī)律，在樹(shù)干基部生材密度相對(duì)較大，生材密度平均值為1.021 g/cm3。

2.2.2?基本密度變異規(guī)律分析

瓊楠基本密度的徑向和縱向變化規(guī)律如圖3所示，從徑向上來(lái)看，南北向表現(xiàn)出增加的趨勢(shì)。北向和南向心材、中部及邊材3個(gè)部分的基本密度分別為0.590、0.636、0.631 g/cm3和0.597、0.630、0.632 g/cm3。從樹(shù)高方向上來(lái)看，大致呈現(xiàn)減小趨勢(shì)，但在5.3 m和11.3 m處出現(xiàn)小幅增加，在9.3 m處瓊楠的基本密度最低，為0.593 g/cm3，在樹(shù)根基部瓊楠的基本密度最大，為0.662 g/cm3，基本密度平均值為0.619 g/cm3。

2.3?生材含水率變異規(guī)律分析

瓊楠生材含水率的徑向和縱向變化規(guī)律如圖4所示，從徑向上來(lái)看，南向和北向均呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)。北向和南向心材、中部及邊材3個(gè)部分的生材含水率分別為72.05%、60.81%、62.91%和72.00%、62.44%、63.07%。木材中的水分都是從樹(shù)木的根部往上運(yùn)輸?shù)?，一方面供給樹(shù)葉進(jìn)行蒸騰作用，樹(shù)葉在利用水分進(jìn)行蒸騰作用的同時(shí)也會(huì)提供水分運(yùn)輸需要的拉力，促進(jìn)水分運(yùn)輸[17]。從圖4中可以看出，生材含水率隨著樹(shù)高的增加，總體上呈現(xiàn)增大的變化規(guī)律，平均值為65.55%。

3?結(jié)論

瓊楠樹(shù)皮體積百分率與樹(shù)皮質(zhì)量百分率均隨著樹(shù)高的增加而增大，平均值分別為6.42%、8.20%。從徑向上來(lái)看，南向和北向生材密度呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，但變化不明顯，南北向數(shù)值差異不大，基本密度南北向表現(xiàn)出增加的趨勢(shì)。生材密度在樹(shù)高方向上的變化無(wú)明顯趨勢(shì)，基本密度大致呈現(xiàn)減小變化規(guī)律，平均值分別為1.021、0.619 g/cm3。從徑向上來(lái)看，生材含水率南向跟北向均呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)。生材含水率隨著樹(shù)高的增加總體上呈現(xiàn)增大的變化趨勢(shì)，平均值為65.55%。

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