紅豆樹木材材性研究

紅豆樹或水生百合是蝴蝶科的一個(gè)特定品種，主要分布在江蘇省、浙江省、江西省、湖北省、湖南省、四川省、陜西省等省。其木材堅(jiān)重,有光澤,切面光滑,花紋別致,是制作高級家具、工藝雕刻等的上等用材。此外,紅豆樹還是優(yōu)良的景觀綠化樹種。由于其較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,近年來浙江和福建等省重視其資源培育研究,積極開展其人工繁育和基地建設(shè)。紅豆樹屬植物木材材性方面已有一些相關(guān)研究,如鄭天漢等1材料和方法1.1福建、福建、閩武、尤溪等地的國有林場選用研究的8塊紅豆樹人工片林分別由浙江龍泉、慶元和福建建甌、邵武、尤溪等地的國有林場在20世紀(jì)70-80年代選擇較好立地營建的(表1),其林齡為23~38a,片林面積為0.06~3.67hm1.2樹干生長特性2009年11月,在紅豆樹人工林代表性地塊設(shè)置長方形或正方形的樣地進(jìn)行每木調(diào)查,樣株數(shù)在20~50株不等。測定指標(biāo)包括樹高,胸徑,樹干通直度(按通直、較通直、一般、較彎曲、彎曲5分制統(tǒng)計(jì),分?jǐn)?shù)越高越通直),下部3m段樹干的圓滿度(距基部3m高處直徑與胸徑之比),分叉干特性(樹干基部1~4m段間的分叉干數(shù)量和分叉干高度)。單株材積按V=πd2結(jié)果與分析2.1干法直通度得分所調(diào)查的8塊紅豆樹人工片林其樹干通直度和分叉干特性存在很大的差異(表2)。其中浙江省3塊紅豆樹人工林的樹干較為通直,這是由于其在幼林時(shí)實(shí)施了除萌和修改枝措施,尤以ZJQY的樹干通直度得分最高,達(dá)3.90。福建省的5塊紅豆樹人工片林由于交通不便,未及時(shí)進(jìn)行修枝等,其通直度較差,得分為2.38~2.67,其中,FJJO的樹干通直度得分有2.34。與其他闊葉樹比較,紅豆樹人工林的分叉干特性明顯,8塊人工片林平均分叉干率達(dá)59.1%,且以1叉干率為主,2叉干率次之,3叉干率則較少。紅豆樹人工林分叉干的部位一般較高,8塊人工片林的高叉干率平均為74.2%,主要在2~3m處形成分叉干(所占比例為33.58%),而低叉干率則較低,平均為15.8%,主要集中于0.68m左右。紅豆樹分叉干的形成與樹頂端優(yōu)勢較不明顯及秋梢易發(fā)生凍害有關(guān)。比較分析表明,分叉干率與片林所處地理位置有關(guān)。所處緯度和海拔較低的片林,因較少發(fā)生秋梢凍害,其分叉干率相對較低,如FJJO,FJSW和FJPC片林的分叉干率分別為30.0%,26.0%和38.9%,而其他5塊片林所處緯度或海拔相對較高,因其秋梢易發(fā)生凍害而導(dǎo)致較高的分叉干率,其中以ZJLQ2的分叉干率最高,達(dá)96.7%。紅豆樹人工林樹干圓滿度相對較高,平均達(dá)0.82,但林分密度較小時(shí)其樹干圓滿度則會明顯降低,如林分密度最低的ZJLQ2片林,其樹干圓滿度只有0.68。2.2生長快,生長快從表3看出:人工栽植的紅豆樹在較好立地上生長較快,如38年生的FJPC片林其平均樹高和胸徑分別達(dá)16.46m和26.77cm,平均單株材積達(dá)0.4734m2.3不同生長階段木材的一般密度紅豆樹人工林的木材基本密度中等,為0.5000~0.5900g·m紅豆樹人工林的木材基本密度從髓心向外逐漸增加,26~35年生時(shí)達(dá)到頂峰后則趨于平緩或略有下降,符合松杉等多數(shù)樹種木材密度的徑向變異規(guī)律,但其徑向均勻性卻相對較高(圖1),靠近髓心的幼齡材與靠近樹皮外部的成熟材其木材基本密度差異較小。8塊紅豆樹片林1~5年輪的基本密度,從高到低依次為FJPC(0.5391g·cm2.4紅豆樹人工林心材的生長狀況紅豆樹的心邊材差異明顯,其心材呈黑褐色而具有極高的工藝價(jià)值。表5列出了8塊紅豆樹片林心材比例相關(guān)參數(shù)。從總體情況來看,林齡大小是影響紅豆樹人工片林心材年輪數(shù)和心材寬度比例的主要因子,即隨著林齡的增大,其心材年輪數(shù)及心材寬度和面積比例呈明顯的遞增趨勢。如立地條件和栽植密度相似的ZJLQ1和FJPC等2片人工片林,林齡相差10a,后者的心材年輪數(shù)、心材寬度和面積比例分別較前者提高了64%,43%和89%。除林齡外,立地條件和林分密度等也與紅豆樹人工林心材的形成密切相關(guān),但這些栽培環(huán)境和條件則主要是通過促進(jìn)其徑生長來影響心材比例的。以單株測定值為單元,就8塊紅豆樹人工片林心材半徑和心材面積分別與胸徑進(jìn)行回歸分析,結(jié)果表明:紅豆樹心材半徑與其胸徑呈顯著的線性正關(guān)系,而心材面積與胸徑則呈顯著的和正向的冪函數(shù)關(guān)系(圖2)。上述結(jié)果意味著:可通過提高徑生長量和延長培育周期等來培養(yǎng)大徑階、高心材率的紅豆樹優(yōu)質(zhì)干材。3人工修枝和造林后造林對比8塊人工片林,發(fā)現(xiàn)人工栽植的紅豆樹樹干通直度和圓滿度較低,同時(shí)具有較高的分叉干率及分叉干部位較高等特性。由于紅豆樹秋梢生長期長而常有凍害發(fā)生,導(dǎo)致頂芽枯死而形成多個(gè)側(cè)枝替代頂梢生長,或形成一個(gè)與頂梢競爭、向上生長的側(cè)梢,若不及時(shí)進(jìn)行人工修枝,將會形成多個(gè)分叉干而影響優(yōu)質(zhì)干材的形成立地條件、林分密度和林齡等對紅豆樹人工林的生長均產(chǎn)生了較大的影響?？傮w來講,處于下坡,半陽坡和半陰