水杉主要立木缺陷、成因及应对措施

赵自明

摘 要：立水缺陷是影响木材使用的主要品质因子。在广泛调研的基础上，对水杉3类5种主要立木缺陷进行了形状描述，分析了不同类别立木缺陷形成的可能原因，并结合木材利用从营林抚育角度提出了相应的应对措施。

关键词：水杉；立木缺陷；节子；生长应力；树干形状缺陷

中图分类号 S791.35 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）08-100-02

水杉（Metasequoia glyptostroboides）被誉为植物界的“活化石”，其发现是中国近代植物界最值得自豪的一件大事，为中国植物学走向世界开辟了道路，被公认为是我国乃至世界20世纪植物界的重大发现[1]，它不仅对于中国有重要价值，也具有世界意义，胡先骕（1947）曾称“水杉之发现乃我国植物中最重要最有趣之新发现”[2]。水杉是一种落叶大乔木，其树干通直挺拔，不仅是著名的观赏树木，同时也是荒山造林的良好树种，它的适应力很强，生长极为迅速。水杉的经济价值很高，是造船、建筑、桥梁、农具和家具的良材，同时还是质地优良的造纸原料[3]。目前水杉栽植已遍及我国25个省、市、区和世界50多个国家和地区，已成为我国重要的用材林树种、沿海防护林树种、农田防护林树种、城市绿化与风景景观林树种。水杉立木缺陷是影响其各类价值的重要因子，笔者对不同立地的水杉林进行了广泛调查，在此基础上对几种主要缺陷的成因进行分析，并提出相应的应对措施，以期为这一优良树种的培育和高效利用提供技术支持。

1 理论依据

按照现行国家标准规定，缺陷是指在木材上能降低其质量、影响其使用的各种缺点，根据GB/T155-1995《原木缺陷》和GB/T4823-1995《锯材缺陷》规定，木材缺陷共分10大类。产生木材缺陷的原因很多，可归纳分为由生理原因、病理原因和人为原因所造成，一种缺陷的形成往往不是单一的原因，而是多因子相互作用的结果，任何一种木材缺陷对木材产品等级都有一定的影响，如使木材失去完整性，增大不均匀性，减弱耐久性，减少使用年限，降低甚至失去原有强度，加工中影响木材的经济出材率，降低锯材质量，提高生产成本，但合理利用则可大大降低木材缺陷带来的负面影响，有时还可提高木材的利用和经济价值[4]。

2 水杉主要立木缺陷及其成因分析

2.1 节子 树干内部活枝条或枯死枝条的基部在用材中称为节子，是树木生长的正常生理现象，但在木材利用上被认为是一种主要缺陷。节子是评定木材等级的主要因子。据统计70%～90%的木材等级取决于节子，可见其对材质、加工及利用的影响之大。节子对木材质量的影响主要取决于节子类型、尺寸、密集程度、分布位置和木材的用途，一般活节影响最小，死节次之，漏节影响最大。

2.1.1 缺陷性状 水杉树体所见的节子主要为与主干木材紧密连生的活节和彼此不连生的健全死节，未见腐朽节及漏节，以轮生节为主，散生节也较常见，后者的出现主要与水杉萌芽能力较强所致。

2.1.2 成因及影响 水杉活节主要由树木自然整枝形成，一般只会影响木材外观效果和木材加工难度。营林抚育中可通过增加造林密度加大自然整枝，或紧贴树干人工修除小枝、人工抹芽剔除树干上的萌芽减少活节；死节主要因较大枝条受机械损伤折断或人工修枝不当造成，其除影响木材外观质量外，更重要的是大大降低了木材强度。生产中一方面要尽可能提高树木第一枝下高，增加无节材部分所占比重，同时要及时修除徒长枝或受机械损伤的枝条[5]，修枝时应尽可能紧贴树干，外表不留桩基。

2.2 生长应力 生长应力是纤维细胞成熟期间，由次生壁内木素的沉积和聚合而产生。这是木材组织正常发育的结果，存在于多数树种中，但当应力过大时就会带来一系列负面影响。

2.2.1 缺陷性状 在立木阶段或刚伐下的木材中产生开裂、脆心和压缩缺陷，原木在锯解成板材的过程中锯材即发生弯曲。

2.2.2 成因及影响 水杉生长较快，木素的填充造成纤维横切面侧向膨胀，细胞长度方向收缩，累积作用足以在木质圆柱的外侧产生相当大的拉伸应力，随着树茎增长，向髓心产生逐增的压缩应力，当树木伐倒或解锯时该应力平衡被打破从而导致径向心裂、轮裂及微细裂隙的产生[6]。生产中可在采伐前停止或极大地限制树木生长以减少生长应力，或采取环状剥皮、化学落叶法释放生长应力，使其在木材利用中降低损失。

2.3 树干形状缺陷 在树木生长过程中，受到环境条件的影响，树干形成的不正常形状，标准中将其分为5种，水杉立木中常见凹兜、大兜及尖削3种。

2.3.1 缺陷性状 凹蔸亦称为树腿，表现为树干根基凹凸不平，一般难于按要求加工利用，且增加废材量。大蔸又称圆兜或肥大根干，常见树干基部特别膨大，呈圆形或近圆形；尖削则指树干上、下两端直径相差比较悬殊，尖削度大的圆旋切单板时增加废材量，锯材易产生斜纹，降低强度。大兜本质上是尖削的一种特例，因此后二者加工时均增加废材量，产生斜纹材，降低强度，影响锯材质量；但大兜可切制出美丽花纹的薄木，为上等装饰材料。

2.3.2 成因及影响 水杉树体高大，生长较快，尖削现象极其常见，生产中应注意合理的造林密度，尽可能减少孤立木或稀疏林分的出现。凹兜和大兜出现一般与地下水位高低、立地条件中土壤状况有很大关系，就水杉而言可采取降低地下水位和疏松土壤、减少土壤中石质颗粒物[7-8]等方式降低该类缺陷出现的几率。

3 结语

水杉的树木分类学地位很高，同时又具有良好的树形及材用价值，因此在培育过程中应兼顾其多种效益，尽可能减少立木缺陷的出现。本文调查的立木缺陷主要有5种，分别归于3大类，即节子、树干形状缺陷、木材构造缺陷，形成机理不同，有单因素造成，也有多种原因综合作用的结果，预防措施也存在较大的差异，因而在生产中应仔细分析，区别对待，以最大限度的提高该树种的利用价值。

参考文献

[1]陈嵘. 中国森林史料[M]. 北京：中国林业出版社，1983.

[2]胡先骕. 美国西部之世界爷与万县之水杉[J]. 观察，1947，2（14）：10-11.

[3]成俊卿. 木材学[M]. 北京：中国林业出版社，1985.

[4]尹思慈. 木材品质与缺陷[M]. 北京：中国林业出版社，1990.

[5]周林. 水杉人工林抚育间伐技术的研究[J]. 江苏林业科技，1994（3）：11-16.

[6]王希群，马履一，郭保香. 中国水杉造林历史和造林技术研究进展[J]. 西北林学院学报，2004，19（2）：82-88.

[7]李树根. 水杉大树移栽技术[J]. 安徽林业，2008，4：41.

[8]魏茂兰，崔乐玖，魏云，等. 王为水杉非适宜季节移植技术要点[J]. 河北林业科技，2009，5：116-117. （责编：徐焕斗）