火炬松等三種立木動(dòng)態(tài)含水量的研究

火炬松等三種立木動(dòng)態(tài)含水量的研究

50%以上的樹(shù)木鮮重超過(guò)水。隨著樹(shù)種、年齡、場(chǎng)地、季節(jié)和樹(shù)木的不同部位，水的含量發(fā)生了很大變化。研究樹(shù)干心邊材和不同方向水分含量的季節(jié)變化即動(dòng)態(tài)含水量不僅在生理學(xué)上有著重要意義,而且也有實(shí)際的經(jīng)濟(jì)意義,因?yàn)檫@種變化影響木材干燥的速率,原木的漂浮以及運(yùn)輸?shù)某杀?。木材基本密度是研究木材用途一個(gè)最有效的指標(biāo),也是一個(gè)綜合性指標(biāo),其它性質(zhì)都受到它的影響,因此研究木材基本密度具有實(shí)際意義?；鹁嫠?Pinustaeda)、意大利楊(Populuseuramevicana)、巨尾桉(Eucalyptusgrandis×E.urophylla)是世界公認(rèn)的三大速生樹(shù)種。龍巖市引種桉樹(shù)始于上世紀(jì)初,但上山造林則在上世紀(jì)70年代末,火炬松和意大利楊則在80年代左右。為此,課題組于2006年3月至12月,對(duì)火炬松、意大利楊、巨尾桉3種立木動(dòng)態(tài)含水量及木材基本密度進(jìn)行研究。1材料和方法1.1火炬松、意大利楊、桉生長(zhǎng)狀況試驗(yàn)地為閩西職業(yè)技術(shù)學(xué)院圖書(shū)館東面一片綠化小林分,面積約1hm供試驗(yàn)用的火炬松胸徑14～22cm,樹(shù)高8～12m;意大利楊胸徑22～28cm,樹(shù)高15～17m;巨尾桉胸徑26～34cm,樹(shù)高16～20m。每種各選3株,種苗分別來(lái)自永定、長(zhǎng)汀和三明,1992年種植,試驗(yàn)時(shí)樹(shù)齡已有15a。1.2心邊材種樹(shù)設(shè)計(jì)分別于驚蟄(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)、小滿(mǎn)(5月下旬)、夏至(6月下旬)、秋分(9月下旬)、冬至(12月下旬)等九個(gè)節(jié)氣前后約1～2d,每株樹(shù)分東南西北四個(gè)方向,用生長(zhǎng)錐在胸高處鉆取木芯,長(zhǎng)約8cm,取頭尾各2cm長(zhǎng),分別代表心邊材,迅速裝入塑料袋封好,并編好號(hào)碼。1.3心邊材基本密度的測(cè)定取回的試樣,盡快在實(shí)驗(yàn)室用PL303型電子天平,先稱(chēng)鮮重,后把試樣放入烘箱,在(103±2)℃烘至恒重,求得心邊材含水量。其中立夏、小滿(mǎn)兩次試樣在烘干前用排水法測(cè)定體積,求得心邊材的基本密度。最后分別按季節(jié)、樹(shù)種、株號(hào)、心邊材和方向進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。2結(jié)果和討論2.1不同季節(jié)、不同樹(shù)種生材平均含水量的變化根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,得到三種立木含水量(表1)。從表1可看出,同一立地三種立木含水量差異顯著,以意大利楊含水量最大(全年九個(gè)節(jié)氣平均達(dá)157%),巨尾桉次之(115%),火炬松最少(76%),不同季節(jié)測(cè)出的結(jié)果均是如此。究其原因,主要由樹(shù)種生物學(xué)特性不同引起。立木含水量可以反映樹(shù)木生長(zhǎng)過(guò)程中需水的程度。據(jù)此可知,巨尾桉需水量雖比火炬松高,但比意大利楊低。鮑甫城等從廣西測(cè)出8個(gè)家系尾葉桉的生材含水量變化于103.7%～117.6%。據(jù)陳承德等的試驗(yàn),南平產(chǎn)杉木全年12個(gè)月生材平均含水量達(dá)151%(1978年測(cè)),連城產(chǎn)的擬赤楊生材含水量為151%,杉木164%,華東泡桐172%,建柏211%(1983年測(cè)),都比巨尾桉高。國(guó)內(nèi)有人認(rèn)為桉樹(shù)比一般樹(shù)木水分消耗大得多,因而反對(duì)在南方發(fā)展桉樹(shù),缺乏科學(xué)依據(jù)。2.2含水量、邊材從表1還可看出,三種立木含水量均為心材大于邊材,而且所測(cè)季節(jié)每株立木均如此,其中火炬松心材平均含水量為101%,邊材為50%;意大利楊心材平均含水量為196%;邊材為117%;巨尾桉心材平均含水量為121%,邊材為109%。三種立木心邊材含水量的差值,以火炬松最大(相差約一倍),巨尾桉差值最小(僅11%)。一般認(rèn)為,針葉材含水量通常都是邊材遠(yuǎn)大于心材,但也有個(gè)別例外。闊葉材比較復(fù)雜,多數(shù)是邊材比心材低。本試驗(yàn)兩種闊葉樹(shù)均為邊材比心材低,與上述論點(diǎn)一致。而火炬松屬于例外。為了證實(shí)這個(gè)結(jié)果,作者更于2007年6月下旬到距所在單位約10km的紅坊林場(chǎng)火炬松采伐跡地遺留林木中選一株樣木,測(cè)其心邊材含水量,結(jié)果邊材為49%,心材為167%,與原來(lái)測(cè)出的含水量心材大于邊材的結(jié)論一致。在木材利用時(shí),若心材含水量高,則干燥相對(duì)不容易,如果處理不當(dāng),木材容易開(kāi)裂。2.3不同季節(jié)和不同水分含量對(duì)桉樹(shù)出生長(zhǎng)情況的影響從表1可看出,三種立木含水量都存在季節(jié)差異,彼此之間沒(méi)有共同的變異規(guī)律,這一點(diǎn)與國(guó)內(nèi)外所測(cè)結(jié)論一致?；鹁嫠闪⒛竞孔罡咧凳谴悍?98%),最低在秋分(46%)。意大利楊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%。從中可知,各季節(jié)立木含水量差值以火炬松最大(52%),意大利楊次之(36%),巨尾桉最小(18%)。國(guó)外有人認(rèn)為水分含量最大的季節(jié)變化通常出現(xiàn)在闊葉樹(shù)中的論點(diǎn)不盡如此。巨尾桉各季節(jié)立木含水量差值最小,可能與它的生長(zhǎng)特性有關(guān)。據(jù)廣東雷州林業(yè)局報(bào)導(dǎo),桉樹(shù)作為一個(gè)熱帶亞熱帶速生樹(shù)種,只要外界條件溫度、濕度等合適,其生長(zhǎng)就沒(méi)有明顯的休眠期。龍巖市地處亞熱帶,基本上沒(méi)有冬季,樹(shù)木生長(zhǎng)基本上無(wú)休眠期,所以立木含水量季節(jié)差異較小。從各樹(shù)種心邊材含水量依季節(jié)變化看,三種外來(lái)樹(shù)種不存在共性的變化規(guī)律。其中火炬松不論心邊材,含水量最高值均出現(xiàn)在春分,最小值均出現(xiàn)在秋分。意大利楊邊材含水量最高值出現(xiàn)在夏至,心材則出現(xiàn)在立夏,最低值均出現(xiàn)在谷雨。巨尾桉邊材含水量最高值出現(xiàn)在立夏,心材則在清明,最低值不論心邊材均出現(xiàn)在冬至。2.4含水率不同方向差值的最同一立地生長(zhǎng)的三種樹(shù)木,不同方向之間立木含水量都存在差異,彼此之間不存在規(guī)律性(表2)。其中火炬松邊材含水量不同方向之間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%)。意大利楊邊材含水量不同方向差值最大在夏至(39%),最小在驚蟄(9%),心材含水量不同方向差值最大在驚蟄(61%),最小在秋分(9%)。巨尾桉邊材含水量不同方向差值最大在春分(21%),最小在小滿(mǎn)(4%),心材含水量不同方向之間差值最大在春分(43%),最小在谷雨(6%)。由此可知,三種立木中均以心材部位不同方向之間含水量差值最大。2.5三種槐樹(shù)基本密度的差異分別在立夏、小滿(mǎn)測(cè)定三種速生樹(shù)種木材基本密度平均值(表3)。數(shù)據(jù)表明,火炬松基本密度最大,達(dá)0.562g/cm2.6火炬松邊材密度三種速生樹(shù)種邊材的基本密度都比各自的心材高,但兩者差異程度各不相同。其中火炬松邊材基本密度與心材二者相差達(dá)27%(江西產(chǎn)火炬松邊材的基本密度為0.478g/cm國(guó)內(nèi)學(xué)者研究表明,針葉材密度從髓心向樹(shù)皮方向逐漸增加,即邊材大于心材,但也有例外。老齡針葉樹(shù)木材密度則是先逐漸增加到半徑1/2處,然后才開(kāi)始降低。對(duì)闊葉散孔材而言,也是從髓心向樹(shù)皮方向增大,環(huán)孔材則相反。本試驗(yàn)所測(cè)三種樹(shù)木,火炬松是針葉材,意大利楊、巨尾桉均屬于闊葉散孔材,三種樹(shù)木的心邊材密度差異與國(guó)內(nèi)學(xué)者結(jié)論基本一致。3種立木心邊材含水量差異3.1三種立木含水量全年平均值,以意大利楊最大(157%),巨尾桉次之(115%),火炬