35年生大花序桉生材性质研究

邱炳发 ，潘雅琪，韦鹏练，符韵林

(1.广西壮族自治区国有东门林场，广西 崇左 532108；2.广西大学林学院，南宁 530004)

大花序桉(EucalyptuscloezianaF．Muell) 天然分布于澳大利亚昆士兰州[1]，故又名昆士兰桉，是桃金娘科桉属昆士兰桉亚属的高大乔木，最高可达55 m。我国的大花序桉多为引种栽培，集中分布在广东、广西、海南、福建沿海等地。 大花序桉的干性通直、尖削度低，木材文理结构均匀，花纹美观，是制作实木家具和实木地板的优良材料，木材价值远高于短轮伐期的普通桉树，被誉为桉树中的“红木”，发展前景广阔。广西国有东门林场从1983年中澳东门桉树项目开始，3次引种大花序桉，建立种源试验，结果表明大花序桉适合东门及其附近地区生长，并表现出优良特性[2]。我国是木材生产和消费大国，对短轮伐期的普通纸浆材树种的研究和利用较为广泛，但对大花序桉的研究和应用还是相对较少的，目前我国对大花序桉的研究，主要有引种[3]、组培[4]、木材纤维特性[5]、木材力学性质研究[6]、修枝对大花序桉生长和光合特性的影响[7]、施肥对大花序桉幼林生长的影响[8]等，木材生材性质的研究相对较少。本研究以35年生大花序桉人工林木材为研究对象，对其树皮率、心材率、生材密度、基本密度、含水率等基本指标分别进行测试，分析其生材特性，为我国大花序桉人工林培育和大花序桉木材的进一步加工利用提供基础数据支撑。

1 材料与方法

1.1 试样采集

试样采自东门林场，该林场位于广西壮族自治区崇左市扶绥县东门镇，属亚热带大陆性季风气候，全年光照和水分充足，年平均气温为20～25 ℃，年降水量在1 000～1 200 mm之间。

采集方法参照国家标准《木材物理力学试材采集方法》进行[9]，共采试样三株。选定样木后，标定南北向，分别在树高0、1.3、3.3、5.3、7.3 m等处(至树干直径小于6 cm止)锯下2个厚度为5 cm的圆盘，一个立即用保鲜膜包裹密封，供测定生材含水率、生材密度、基本密度、树皮率及心材率；另一个带回实验室气干，供做他用。

1.2 密度测试方法

把圆盘取回实验室后，去除外面包裹的保鲜膜，首先测定各个圆盘的心材百分率、树皮体积百分率和树皮质量百分率，然后再沿着南北方向截取试样，测定圆盘不同部位的生材密度、生材含水率和基本密度，具体方法参照文献[10]。

1.2.1 树皮率测定 树皮率分为树皮体积百分率和树皮质量百分率。树皮体积百分率是用树皮体积除以所在树干部位树皮与木质部体积之和。树皮质量百分率是用树皮质量除以所在树干部位树皮与与木质部质量之和[11]。

(1)树皮体积百分率

(2)树皮质量百分率

称取圆盘的带皮质量G皮和去皮质量G木，根据公式：V(%)=(G皮-G木)/G皮×100%计算树皮质量百分率。

1.2.2 心材率的测定 心材率由心材面积除以整个圆盘面积得到。将生材圆盘进行表面刨光，使得心材部分清晰可见，用钢板尺分别量出圆盘的带皮直径以及圆盘心材部分直径，检量方向与树皮率检量方向相同，最后计算平均值。从0号盘开始，测量0、1.3、3.3、5.3、7.3 m等高度的心材率，直至无心材的圆盘为止。

1.2.3 生材密度测定 生材密度测定采用刚采伐且用保鲜膜包好、保持生材原有含水率的试样，树皮率测定完成后将试样制成5 mm×5 mm×50 mm的长方体小木条试样，称量得到生材质量W生，采用排水法测定出生材体积V生。根据公式：ρ生=W生/V生，计算生材密度。

在圆盘的南、北方向，分别从靠近树皮侧的边材，心边材的过渡区、心材中部、靠近髓心的内部等四个不同区域取样，分别记为边、外、中、内。然后按边、外、中、内分别测定并计算出生材密度，再取其平均值。

基本密度测定的试样和测定生材密度的试样相同，用排水法测定生材体积后将试样置于(103±2)℃烘箱中干燥，恒重后称重得到W干，利用生材体积V生，基本密度：ρ基=W干/V生。

1.2.4 生材含水率测定(计算) 试样与生材密度测定相同，根据下列公式计算生材含水率：生材含水率(%)=(W生-W干)/W干×100%。

2 结果与分析

2.1 树皮率变化分析

35 a生大花序桉的树皮体积百分率和树皮质量百分率与树高关系见图1。从图中可看出，树皮的体积百分率和质量百分率随树高的变化规律基本一致，表现为由树干基部往上先减小后增大再减小，但两者变化的速率有所区别。从树干基部到树高3.3 m处，树皮质量百分率降低幅度比较大，树干体积百分数率脚底幅度较小；从树高5.3 m处往树梢方向，树皮质量百分率逐渐增大，增幅稳定在21.3 m处达到最大值15.77%，而树皮体积百分率呈较波动上升，并在23.3 m处达到最大值10.64%。但之后却急剧下降，可能是因为接近树梢。从不同树高位置的树皮率变化来看，树干基部和梢部的树皮含量较大，树干中下部的树皮含量较小。从整个树高来看，35 a生大花序桉的平均树皮质量百分率和树皮体积百分率分别为12.35%和8.92%。

2.2 心材率变化

大花序桉的心材率变化如上图2所示，从图中可以发现，35 a生大花序桉的心材率总体随树高的增加而减少，在17.3 m之前减小的幅度不大，基本稳定。总体来看，心材所占比例较大，均在81%以上，整株平均心材率达到82.55%。在19.3 m之后，心材率显著减小，最小的是72.84%，由图中可知即使在27.3 m的位置，仍然含有相当比例的心材，这与顶果木树[12]、擎天树[13]不同，它们在距离树梢还有4～5 m时就已看不到心材。

图1 35 a生大花序桉树皮率纵向变化

图2 35 a生大花序桉心材率的纵向变化

2.3 密度变化分析

35 a生大花序桉生材密度和基本密度的纵向变化如图3所示，由图可知，纵向的生材密度和基本密度波动不大，基本是平衡状态。纵向的生材平均密度约为1.11 g·cm-3，纵向基本平均密度为0.76 g·cm-3。在21.3 m时，纵向生材密度达到最大值1.13 g·cm-3，而纵向基本密度是在21.3 m与27.3 m处达到最大，为0.79 g·cm-3。

图3 35 a生大花序桉生材密度纵向变化

35 a生大花序桉的径向生材密度和基本密度变化如图4、图5所示，显然，南北向的径向生材密度变化有所不同，南向是先增大后减小，在靠近髓心的中部密度是最大的，达到了1.13 g·cm-3，而从北向来看，密度从外到髓心呈减少趋势，边材和外材的密度较大，为1.15 g·cm-3。

图4 35 a大花序桉径向生材密度变化

图5 35 a大花序桉径向基本密度变化

可能是由光照不同造成的。而南向和北向的径向基本密度相差不大，变化规律一致，从外部到髓心，都是先增大再减少，从内而外各部分的基本密度基本相同。

2.4 生材含水率变化

35 a生大花序桉生材含水率的纵向变化如图6所示，树梢部分含水率比较高，含水率达到55.73%，其他部分含水率相差不大，均在40%～50%左右，整棵树的平均含水率为46.82%。23.3 m之后，含水率呈明显减少。

图6 35 a生大花序桉纵向含水率变化

35 a生大花序桉生材径向含水率如图7所示，由图可知，南北向的径向含水率变化基本一致，从外部到髓心，含水率先减少后增加，南向和北向由外到内的边、外、中、内4个部分的生材含水率分别是44.47%，41.05%，35.77%，46.01%和44.64%，43.91%，37.67%，48.48%。最内部含水率是比较高的，说明大花序桉内部蓄水能力较强。

图7 35 a生大花序桉径向含水率变化

3 结论

35年生大花序桉的树皮体积百分率为8.92%，树皮质量百分率为12.35%，生材密度为1.12 g·cm-3，基本密度为0.76 g·cm-3，生材含水率为44.79%。35 a生大花序桉的心材率总体随树高的增加而减少，心材所占比例较大，均在81%以上，整株平均心材率达到82.55%。纵向生材平均密度为1.11 g·cm-3，纵向基本平均密度为0.76 g·cm-3。南北向的径向生材密度变化有所不同，可能由光照不同造成。而南向和北向的径向基本密度相差不大，变化规律一致，从外部到髓心，都是先增大再减少，从内而外各部分的基本密度基本相同。35 a生大花序桉生材含水率，均在40%～50%左右，整棵树的平均含水率为46.82%。

自我国南方各省引进大花序桉建立种源试验林以来，以大花序桉为材料，在生长调查、生理观测、木材材性等方面取得了一定进展，但当前尚没有能进行市场化推广应用的大花序桉良种，因此，缺乏良种和成熟的无性扩繁技术是当前大花序桉发展的瓶颈所在[14]。本次研究分析其生材特性，为我国大花序桉人工林培育和大花序桉木材的加工利用提供基础数据支撑，为大花序桉的推广应用提供材性参考，希望能对大花选序桉未来进一步开发利用有所帮助