29年生大花序桉生材性质的研究

覃卫星，刘 衡，黎 巍，潘雅琪，黄现松，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，广西 南宁 530004)

大花序桉(Eucalyptuscloeziana)，又称“昆士兰桉”，为桃金娘科桉属昆士兰桉亚属的唯一树种，自然分布于澳大利亚昆士兰州[1]。其生长速度快，材性优良，是理想的锯材树种，在原产国广泛用于家具、建筑等领域[2]。我国自20世纪70年代引种以来，已有40多年。“中澳技术合作东门桉树示范林项目”在广西国有东门林场建立了我国首个真正意义上的大花序桉种源试验基地，发现大花序桉具有较大的生长潜力，其生长量较当时主要造林树种窿缘桉高77.2%[3]。近20年来，广西将大花序桉作为锯材树种进行改良研究，对其种源、家系进行大量研究，发现大花序桉的生长性状在种源、家系均存在显著差异[4]。此外，还开展了大花序桉木材材性变异的研究。项东云等对18年生大花序桉木材的基本密度、干缩率、弹性模量等物理性质展开了研究[5-6]；Jiang等研究了大花序桉的吸声特性[7]；陈建波等探究了不同种源大花序桉顺纹抗弯强度的变异规律[8]；周维等比较研究了不同种源大花序桉木材的纤维特性[9]；姜笑梅等研究了16年生大花序桉的木材解剖和物理力学性能[10]；但有关中大径大花序桉生材性质的研究报道尚少。为此，本文通过对29年生大花序桉树皮率、心材率、密度以及含水率等生材性质的研究，掌握其在生材性质方面的基本特征，为大花序桉的人工培育及其木材的加工利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试样的采集

29年生大花序桉于2018年7月采自广西国有东门林场雷卡分场9林班(林场位于广西崇左扶绥县东门镇，108°35′E、22°40′N，属亚热带季风气候，年平均气温22.5 ℃，平均降雨量1100 mm)。采集方法参照国家标准《木材物理力学试验方法总则》进行[11]，共采集9株样木(表1)。选定样木后，先测定胸径，标出南北向，伐倒后测量样木全树高和枝下高，并在树高0、1.3、3.3、5.3 m等处(每隔2 m取1次，直至树干直径小于6 cm)取5 cm厚圆盘，密封待用。

表1 试样采集情况记录表

1.2 试样生材性质的测定

1.2.1 树皮率的测定 树皮体积百分率是指树皮体积与树干体积(树皮体积加上木质部体积)的比值；树皮质量百分率是指树皮质量树干质量(树皮质量加上木质部质量)的比值。具体测定方法和计算公式参照秦丽红等[12]的方法进行。

1.2.2 心材率的测定 心材率是指树干横截面上心材面积所占截面总面积的比例。具体测定方法和计算公式参照秦丽红等[12]的方法进行。

1.2.3 密度的测定 生材密度是指生材质量与生材体积的比值；基本密度是指绝干材质量与生材体积的比值。具体测定方法和计算公式参照秦丽红等[12]的方法进行。

1.2.4 生材含水率的测定 生材含水率的具体测定方法和计算公式参照秦丽红等[12]的方法进行。

2 结果与分析

2.1 树皮率

29年生大花序桉树皮体积百分率随树高的增加整体呈升高趋势，但在23.3～25.3 m处急剧降低，由19.78%降低到15.54%，可能是因为在这个位置有节子的出现。29年生大花序桉树皮体积百分率平均值为17.5%(图1)。

图1 树皮体积百分率的变化趋势

29年生大花序桉树皮质量百分率随树高的增加整体呈升高趋势，在树高0～21.3 m处树皮质量百分率变化较为平稳，在树高29.3～31.3 m处急剧升高，可能是因为在31.3 m处圆盘比较小造成的。29年生大花序桉树皮质量百分率平均值为14.58%(图2)。

图2 树皮质量百分率的变化趋势

相较于格木[13]、观光木[14]、细叶云南松[12]等树种，29年生大花序桉的树皮体积率更高，树皮质量百分率仅略低于观光木(15.8%)，说明大花序桉是树皮率较高的树种。

2.2 心材率

29年生大花序桉心材率与树高的关系如图3所示。可以发现，随着树高的增加，其心材率逐渐降低，在树高19.3 m以下，降低速率较小，各树高位置心材所占比例较高，均超过50%，在19.3 m以上，心材率显著降低，在树高33.3 m处已经看不到心材了。29年生大花序桉在树高0～31.3 m处心材率的平均值为51.09%。

图3 心材率与树高关系的变化趋势

相较于格木、观光木、细叶云南松等树种，29年生大花序桉的心材率更高。在降香黄檀等珍贵红木树种的研究中，心材的价值远大于边材，因此，大花序桉木材可能会因其心材率高而具有较高的潜在价值。

2.3 密度

2.3.1 生材密度的变异 如图4所示，29年生大花序桉生材密度随树高的增加较为波动，不存在明显的变异规律，在树高21.3 m处生材密度最大，为1.16 g/cm3，在树高23.3 m处最低，为1.11 g/cm3。29年生大花序桉生材密度纵向平均值为1.13 g/cm3。

图4 生材密度的纵向变异规律

如图5所示，29年生大花序桉南向和北向生材密度从树皮向髓心均呈降低趋势，在树皮部位和中间部位北向生材密度高于南向但髓心部位却与之相反，可能与光照强度有关。29年生大花序桉生材密度南向平均值为1.12 g/cm3，北向为1.13 g/cm3。

图5 生材密度的径向变异规律

29年大花序桉整株生材密度平均值为1.13 g/cm3，高于格木、观光木、细叶云南松等树种，是生材密度较大的树种。

2.3.2 基本密度的变异 如图6所示，29年生大花序桉基本密度随树高的增加较为波动，不存在明显的变异规律，在树高21.3 m处基本密度最大，为0.79 g/cm3，在树高25.3 m处最低，为0.64 g/cm3。29年生大花序桉基本密度纵向平均值为0.75 g/cm3。

图6 基本密度的纵向变异规律

如图7所示，29年生大花序桉南向和北向基本密度从树皮向髓心均呈先升高后降低的趋势，南向和北向基本密度均在中间部位最大，分别为0.77、0.78 g/cm3。29年生大花序桉基本密度南向平均值为0.74 g/cm3，北向为0.75 g/cm3。

图7 基本密度的径向变异规律

29年大花序桉整株基本密度平均值为0.75 g/cm3，高于格木、观光木、细叶云南松等树种，是基本密度较大的树种。

2.4 生材含水率的变异

29年生大花序桉含水率的纵向变化如图8所示，自树木基部向上至树梢，含水率先降低然后趋于平缓，在树高13.3 m以下，含水率整体呈降低趋势，但也存在一些不规律的波动，在树高13.3 m以上，含水率基本处于47%这一水平。29年生大花序桉含水率纵向平均值为52%。

图8 生材含水率的纵向变异规律

29年生大花序桉含水率的纵向变化如图9所示，南向和北向生材含水率从树皮向髓心均呈先降低后升高的趋势，南向和北向基本密度均在中间部位最低，为46%。29年生大花序桉生材含水率南向平均值为0.52%，北向为0.53%。

图9 生材含水率的径向变异规律

29年大花序桉整株生材含水率平均值为0.53%，低于格木、观光木、细叶云南松等树种，是生材含水率较小的树种。

3 结论

29年生大花序桉树皮体积百分率和树皮质量百分率均随树高的增加而升高，其平均值分别为17.5%、14.58%；29年生大花序桉心材率随树高的增加而降低，其平均值为51.09%；29年生大花序桉基本密度和生材密度随树高的增加较为波动，不存在明显的变异规律，其平均值分别为1.13、0.75 g/cm3，生材密度南向和北向从树皮向髓心均呈降低趋势，而基本密度是呈先升高后降低的趋势；29年生大花序桉生材含水率树木基部向上至树梢，含水率先降低然后趋于平缓，从树皮向髓心南北向均呈先降低后升高的趋势，其平均值为53%。