火炬松等三种立木动态含水量的研究

火炬松等三种立木动态含水量的研究

50%以上的树木鲜重超过水。随着树种、年龄、场地、季节和树木的不同部位，水的含量发生了很大变化。研究树干心边材和不同方向水分含量的季节变化即动态含水量不仅在生理学上有着重要意义,而且也有实际的经济意义,因为这种变化影响木材干燥的速率,原木的漂浮以及运输的成本。木材基本密度是研究木材用途一个最有效的指标,也是一个综合性指标,其它性质都受到它的影响,因此研究木材基本密度具有实际意义。火炬松(Pinustaeda)、意大利杨(Populuseuramevicana)、巨尾桉(Eucalyptusgrandis×E.urophylla)是世界公认的三大速生树种。龙岩市引种桉树始于上世纪初,但上山造林则在上世纪70年代末,火炬松和意大利杨则在80年代左右。为此,课题组于2006年3月至12月,对火炬松、意大利杨、巨尾桉3种立木动态含水量及木材基本密度进行研究。1材料和方法1.1火炬松、意大利杨、桉生长状况试验地为闽西职业技术学院图书馆东面一片绿化小林分,面积约1hm供试验用的火炬松胸径14～22cm,树高8～12m;意大利杨胸径22～28cm,树高15～17m;巨尾桉胸径26～34cm,树高16～20m。每种各选3株,种苗分别来自永定、长汀和三明,1992年种植,试验时树龄已有15a。1.2心边材种树设计分别于惊蛰(3月上旬)、春分(3月下旬)、清明(4月上旬)、谷雨(4月下旬)、立夏(5月上旬)、小满(5月下旬)、夏至(6月下旬)、秋分(9月下旬)、冬至(12月下旬)等九个节气前后约1～2d,每株树分东南西北四个方向,用生长锥在胸高处钻取木芯,长约8cm,取头尾各2cm长,分别代表心边材,迅速装入塑料袋封好,并编好号码。1.3心边材基本密度的测定取回的试样,尽快在实验室用PL303型电子天平,先称鲜重,后把试样放入烘箱,在(103±2)℃烘至恒重,求得心边材含水量。其中立夏、小满两次试样在烘干前用排水法测定体积,求得心边材的基本密度。最后分别按季节、树种、株号、心边材和方向进行统计分析。2结果和讨论2.1不同季节、不同树种生材平均含水量的变化根据试验结果,得到三种立木含水量(表1)。从表1可看出,同一立地三种立木含水量差异显著,以意大利杨含水量最大(全年九个节气平均达157%),巨尾桉次之(115%),火炬松最少(76%),不同季节测出的结果均是如此。究其原因,主要由树种生物学特性不同引起。立木含水量可以反映树木生长过程中需水的程度。据此可知,巨尾桉需水量虽比火炬松高,但比意大利杨低。鲍甫城等从广西测出8个家系尾叶桉的生材含水量变化于103.7%～117.6%。据陈承德等的试验,南平产杉木全年12个月生材平均含水量达151%(1978年测),连城产的拟赤杨生材含水量为151%,杉木164%,华东泡桐172%,建柏211%(1983年测),都比巨尾桉高。国内有人认为桉树比一般树木水分消耗大得多,因而反对在南方发展桉树,缺乏科学依据。2.2含水量、边材从表1还可看出,三种立木含水量均为心材大于边材,而且所测季节每株立木均如此,其中火炬松心材平均含水量为101%,边材为50%;意大利杨心材平均含水量为196%;边材为117%;巨尾桉心材平均含水量为121%,边材为109%。三种立木心边材含水量的差值,以火炬松最大(相差约一倍),巨尾桉差值最小(仅11%)。一般认为,针叶材含水量通常都是边材远大于心材,但也有个别例外。阔叶材比较复杂,多数是边材比心材低。本试验两种阔叶树均为边材比心材低,与上述论点一致。而火炬松属于例外。为了证实这个结果,作者更于2007年6月下旬到距所在单位约10km的红坊林场火炬松采伐迹地遗留林木中选一株样木,测其心边材含水量,结果边材为49%,心材为167%,与原来测出的含水量心材大于边材的结论一致。在木材利用时,若心材含水量高,则干燥相对不容易,如果处理不当,木材容易开裂。2.3不同季节和不同水分含量对桉树出生长情况的影响从表1可看出,三种立木含水量都存在季节差异,彼此之间没有共同的变异规律,这一点与国内外所测结论一致。火炬松立木含水量最高值是春分(98%),最低在秋分(46%)。意大利杨含水量最高值在夏至(169%),最低在谷雨133%。巨尾桉含水量最高值在立夏(122%),最低在冬至104%。从中可知,各季节立木含水量差值以火炬松最大(52%),意大利杨次之(36%),巨尾桉最小(18%)。国外有人认为水分含量最大的季节变化通常出现在阔叶树中的论点不尽如此。巨尾桉各季节立木含水量差值最小,可能与它的生长特性有关。据广东雷州林业局报导,桉树作为一个热带亚热带速生树种,只要外界条件温度、湿度等合适,其生长就没有明显的休眠期。龙岩市地处亚热带,基本上没有冬季,树木生长基本上无休眠期,所以立木含水量季节差异较小。从各树种心边材含水量依季节变化看,三种外来树种不存在共性的变化规律。其中火炬松不论心边材,含水量最高值均出现在春分,最小值均出现在秋分。意大利杨边材含水量最高值出现在夏至,心材则出现在立夏,最低值均出现在谷雨。巨尾桉边材含水量最高值出现在立夏,心材则在清明,最低值不论心边材均出现在冬至。2.4含水率不同方向差值的最同一立地生长的三种树木,不同方向之间立木含水量都存在差异,彼此之间不存在规律性(表2)。其中火炬松边材含水量不同方向之间最大最小差值以冬至最大(13%),最小在清明(4%),心材含水率不同方向差值最大在清明(50%),最小在夏至(10%)。意大利杨边材含水量不同方向差值最大在夏至(39%),最小在惊蛰(9%),心材含水量不同方向差值最大在惊蛰(61%),最小在秋分(9%)。巨尾桉边材含水量不同方向差值最大在春分(21%),最小在小满(4%),心材含水量不同方向之间差值最大在春分(43%),最小在谷雨(6%)。由此可知,三种立木中均以心材部位不同方向之间含水量差值最大。2.5三种槐树基本密度的差异分别在立夏、小满测定三种速生树种木材基本密度平均值(表3)。数据表明,火炬松基本密度最大,达0.562g/cm2.6火炬松边材密度三种速生树种边材的基本密度都比各自的心材高,但两者差异程度各不相同。其中火炬松边材基本密度与心材二者相差达27%(江西产火炬松边材的基本密度为0.478g/cm国内学者研究表明,针叶材密度从髓心向树皮方向逐渐增加,即边材大于心材,但也有例外。老龄针叶树木材密度则是先逐渐增加到半径1/2处,然后才开始降低。对阔叶散孔材而言,也是从髓心向树皮方向增大,环孔材则相反。本试验所测三种树木,火炬松是针叶材,意大利杨、巨尾桉均属于阔叶散孔材,三种树木的心边材密度差异与国内学者结论基本一致。3种立木心边材含水量差异3.1三种立木含水量全年平均值,以意大利杨最大(157%),巨尾桉次之(115%),火炬