(河北省塞罕壩機械林場三道河口分場,河北 承德 068466)
華北落葉松(Larix principis-rupprechtii Mayr.)為松科落葉喬木,是我國的特有樹種,同時也是我國華北高山針葉林帶中的主要林木。由于華北落葉松適應性強,生長快,樹干端直,節少,心材與邊材區別顯著,材質堅韌,紋理直,以及其不錯的木材耐腐性和力學性,從而得到了廣泛的應用[1]。另外,華北落葉松人工林還對來自內蒙古高原渾善達克沙地沙塵暴起到緩解作用,同時也對灤河上游的水質起到了凈化作用,成為京、津生態安全的綠色屏障。華北落葉松作為新豐林場經營的主要樹種,其總體質量直接關系到京、津地區的生態環境建設。但由于該地區其樹種單一、營林技術落后,嚴重影響了林木的生長和木材性質。就林木的木材材性而言,習慣上分為物理性,化學性,力學性,三者為木材的基本性質。本研究通過對河北省圍場縣新豐林場的華北落葉松人工林進行修枝,并進行修枝與未修枝的對照處理,主要研究分析其物理性質和化學性質,包括節子數,木材密度,含水率等因子。為了解修枝對華北落葉松木材材性的影響提供了參考依據。
木材即自然長成的物質,木材材性對其用途和工藝品質起著決定作用,而木材材性則由各種品質因子所決定。如:節子、含水率、年輪寬、密度、化學性質等。這些因子共同影響著木材的品質[2],其中,節子是改變木材材質、影響木材質量的重要因素之一。
圍場縣位于河北省承德市最北部,燕山山脈西北部(116°52′~117°39′E,42°04′~42°36′N)。地處冀北山地與內蒙高原的過渡帶,為陰山山脈、大興安嶺山脈的尾部與燕山山脈的結合部,地勢西北高,東南低,該地區海拔在700~2000m 之間,全縣分為圍場高原和壩下冀北山地兩部分。圍場高原,地勢平坦,流水侵蝕微弱,風蝕強烈,多風蝕洼地,地表呈波狀起伏,海拔均在1200-2000 米。壩下山地是陰山余脈,大興安嶺余的交接帶。
圍場滿族蒙古族自治縣的氣候類型為大陸性季風山地氣候,該地區光照充足,四季分明,冬長夏短,冬季寒冷干燥,夏季涼爽無暑熱,春秋兩季多風沙。年平均氣溫5.3℃,年極端最高氣溫39℃,年極端最低氣溫零下42.9℃,無霜期67-128d,年降水量380~56Omm,降水主要集中在七、八月,年均蒸發量1350~1500mm,冬季蒸發量最小,夏季最大。
該地區土壤類型包括棕壤、褐土、沼澤土、風砂土、草甸土、灰色森林土,黑土等7 個土類。母質為殘坡積母質、黃土母質、沖洪積母質、坡積母質、洪積母質,沖擊母質和風積母質。
2010 年8 月,在新豐林場草帽梁選擇坡向一致的18 年生華北落葉松純林,在中坡位設置大小為20m×20m 的樣地,設置CK(對照組)和一個修枝處理(修枝強度為7/12)。修枝前對每個樣地所有華北落葉松林木編號。然后對實驗樣地內的華北落葉松進行修枝處理。
每個樣地選取能代表林分平均狀態的標準木4 株進行處理,每棵標準木從根頸處起第一活枝,每1m 截取一個厚2~5cm 的樹干解析圓盤,按此標準每棵樹取三個圓盤。共100 株,300 個圓盤。在圓盤非工作面上標明北向、樣地號、樣木號和斷面高度,并將圓盤自然晾干。
采用旋切法進行節子特征分析研究。從未修枝的樣木和修過枝的樣木上截取木段,分別自樹干基部向上截取1m。在木段斷面標記編號,用4.2 mm的鉆頭在木段小頭北向自樹皮至髓心打孔。用無卡軸旋切機 BQ1813 旋切木段。將旋切好的單板標記編號并鋪開,統計從里至外記錄每層單板中節子的數量,分析樣木中里層和外層節子數量的分布情況。
就節子數量而言,修枝可減少木材中的節子數量。
就含水率而言,通過修枝處理減少單位面積內節子的數量,可以有效改善木材的含水率,提高木材質量和木材產品的穩定性。
就木材密度而言,節子的存在會導致木材密度分布不均勻,影響木材的力學性質,木材產品的穩定性以及工藝品質。因此,通過修枝處理減少單位面積內節子的數量,可以有效改善木材密度,提高木材質量。
就木材化學性質而言,節子的存在可能會對木材利用過程中的化學處理產生不利影響。因此,通過修枝處理減少單位面積內節子的數量,可以有效改善木材內部化學物質的分布和木材表面性質、提高木材質量及其加工利用率。