木材性质的研究现状

张天雄

摘 要：文章主要介绍和分析了木材性质的研究进展，木材管胞形态特征的研究，木材生长率和年轮宽度的研究，纸浆材幼龄期与成熟期划分的研究，这些研究对于资源的有效利用起着重要作用。

关键词：木材性质；研究；现状

1 木材性质的研究进展

在国内，二十世纪三十年代初是木材科学研究的起步时期，当时对木材构造特征描述的研究尤为突出。我国最早撰写的《中国木材学》是我国第一部关于木材科学方面的书籍。新中国成立后的近20多年里，我国的木材科学经历了一场雨后春笋般的发展，期间产生了许多具有代表性的著作。初期，为了能够更快更强的发展林业事业，国家重点设置了不同性质的木材研究中心或机构，同时也对多所林业院校设立了新的林业学科，以对林业新方向进行研究和创新，这种现象标志着我国的木材科学进入了快速发展的阶段，有计划的对我国天然林主要用材树种的木材构造，化学、物理和力学性质等方面进行了广泛、系统的研究，获得了不少科研成果。当我国木材科学研究进入了成熟和新的发展转折阶段时，在天然林树种的识别、结构和利用方面，我国实现了100多个树种的研究，在木材力学和物理性质的研究上突破300个树种，同时也对100多种的木材化学成分进行了分析研究，在此基础上，研究方向主要转向速生人工林材性、材质改良与合理加工利用及进口材识别与利用等方面。国家开始重视木材科学的基础研究并发表了许多高水平的学术论文和著作，和世界水平相比我国对木材性质和材质的研究进行的比较晚，随着科技的发展，我国在半个世纪以来己经取得了巨大的成果，对木材解剖性质的研究有700多树种，完善了400多个木材物理和力学性质的树种，生物学性质的研究有200个树种，有研究将近100个化学性质树种。近年来，随着计算机技术的普及与发展，我国对木材解剖性质的研究也日益加深，并研究了树木生长的整个过程，特别与林学的指标息息相关，对生态因子的研究加以强化。对工业材性、纸浆材性变异规律、管胞特性、物理化学变异及相互之间的关系的研究投入了大量的精力，并取得了显著的成果[3-4]。

2 木材管胞形态特征的研究

随着科学技术的发展，木材科学也与时俱进，有了长足的发展，以前的林业调查和工作都是靠人工实现的，不仅成本高而且效率低，如今随着计算机技术的普及使得林业科学研究从宏观事物到微观性质都能有很好的探索，广大工作者从宏观指标（如树冠、直径和枝叶等）的规律模型讨论到树木微观指标（如管胞等）的分析，经历了一个漫长的过程，木材管胞形态特征的研究在近些年变的尤为重要，通过研究木材管胞指标的变异特征类型和规律，能够很好的筛选出优质速生的材种，能够把木材的物理性质、化学性质等朝着一个好的方向发展，能够对建材的强度、韧性，对纸浆材的耐折度、抗裂度，对实木的品质与利用有一个很好的提高。因此研究木材管胞指标的变异十分重要。近年来，木材管胞指标特征的研究受到越来越多学者的关注，各种常见树种、珍稀树种、南方树种、北方树种在不同年龄阶段都被大量的研究，而主要研究方向大致有气候因素、地理位置等条件对管胞特征的影响，培育措施如造林密度、施肥间伐等对管胞特征的影响，人工林和天然林的材性比较，幼龄林与成熟林的界定，杂交和无性系繁殖树种管胞特征的研究，种源间变异的分析等。

3 木材生长率和年轮宽度的研究

木材年轮宽度是指相邻年龄间年轮在径向上的垂直距离，生长率是指某项调查因子（树高、胸径等）的连年生长量与总生长量之百分比。生长率能客观解释树木在某期间的生长相对速度。相关人员研究了不同树种的年轮宽度对制浆造纸、材性变异、环境变化等方面的影响，其径向变异受当地环境的影响很大，总体有先增大后减小的变化规律。很多学者也讨论了年轮宽度和气候变化的相互联系，同时年轮宽度的测量也有利于其他指标的研究，比如对晚材率、木材密度进行相关分析等研究。至于目前对木材径向生长率的研究规律主要有两种情况：一种为生长率年龄从小到大逐渐减小的形式，第二种是在几年之内急速增大后逐渐变小的趋势，对于大部分树种来说，学者倾向于第二种变异趋势，因为其相对符合木材客观生长规律。生长率是形象反映木材在生长阶段的成长变化。目前对生长率的研究不是很多，大部分学者主要都是结合木材的其他指标进行综合分析，得出材性变异规律。

4 纸浆材幼龄期与成熟期划分的研究

幼龄材又被称作是未成熟材，顾名思义，是指树木早期生长发育形成的木质部分，位于髓心附近。幼龄材与成熟材的划分有着重要的实践意义，了解木材早期与成熟期的性质需要幼龄期的判断，木材质量的确定也需要有幼龄期和成熟期概念的分析，评估木材使用价值如果在不清楚某一片森林是幼龄林还是成熟林的话，其分析结果完全没有意义，因为对于任何行业或部门，其对森林评价包括蓄积量、材积量等都是对成熟林而言的，因此对木材幼龄期的确定是十分重要的。国内外学者也采用过许多不尽相同的方法和指标来划分幼龄期和成熟期木材。关于幼龄材与成熟材的划分，有关专家做过相关研究：木材幼龄期时间的长短存在较大的差异，这种差异性不仅表现在不同树种间，而且同一树种也会有一定的差异性，经最终研究发现差异的年限通常在5～20a间，也有认为大部分树种的幼龄期向成熟期转变是有一个明显过渡阶段的，表现形式通常是某一指标开始是急速增长，然后缓慢增长的一个过程，而期间的拐点或者极值点附近则为幼龄与成熟期的过渡点，当然，仍有一些树种的变异是突然性的，这些都是研究得到的结论。还有专家认为树木生长的快慢与否，与距髓心的距离有莫大关系，由此可见，学者们对幼龄期的划分有自己的出发点和观点，不能说谁对谁错，或者说都是对的，只是研究的方向是不同的。除此之外，还有人是根据木材解剖特性来划分，还有许多研究方法如利用力学性质、物理性质、化学性质来划分幼龄期的，最重要的一点是以上无论哪种方法都是能从图形上直观地反映出来的变化来区分，图形的变化清晰的反映了木材的材性变化或者物理性质等特征，因而结论具有参考价值。

5 结束语

目前，林业工作者针对实现森林永续利用提出以下几种途径：第一、加快造林的速度，在一定的时间内更多的对人工林的培育进行改造，尽力提高每一块林分的生产量；第二，在经营上，要有更高层次的理念，要有高屋建瓴般的思想才能发挥更好的林业效应，努力提高林区的长期规划，有层次的对林地进行试验采伐；第三，多种经营模式相结合，摒弃传统的林业道路，对经济商品林、生态林等的建设要加强，共同开发，对目前资源和后续资源有一个明确的判断和给予足够的重视；第四，避免人为灾害，即不能对某林分进行滥砍滥伐，过度放牧等，每年的采伐量应严格遵守上级下达的指标来执行，因地制宜，合理提高林木资源的有效利用率。

参考文献

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