修枝對(duì)華北落葉松木材質(zhì)量的影響淺析

楊戰(zhàn)陽

摘要：華北落葉松是冀北山地的主要用材樹種，但在長期的林業(yè)生產(chǎn)中，落葉松人工純林逐漸出現(xiàn)生長緩慢、結(jié)構(gòu)簡單、地力衰退等現(xiàn)象，導(dǎo)致木材質(zhì)量不高。以冀北山區(qū)華北落葉松為研究對(duì)象，從人工修枝對(duì)林木生長影響角度展開研究，重點(diǎn)就修枝對(duì)材質(zhì)的影響進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：華北落葉松;修枝;節(jié)子;材質(zhì)

塞罕壩位于圍場滿族蒙古族自治縣，地處內(nèi)蒙古高原和冀北山地的過渡帶，“塞罕”是蒙語，意為“美麗”;“壩”是漢語，意為“高嶺”，平均海拔1500m。植被類型是溫帶草原地帶高原東部森林草原區(qū)與暖溫帶落葉闊葉林地帶燕山山地落葉闊葉林溫性針葉林區(qū)的交錯(cuò)帶。氣候特點(diǎn)是：冬季酷寒干燥，夏季涼爽無暑熱，春秋兩季多風(fēng)沙。年平均氣溫為-1.5～2℃，極端最低氣溫達(dá)到-43.3%，無霜期為67～128d，年降水量是380～560mm。

1研究目的與意義

華北落葉松適應(yīng)性強(qiáng)，生長迅速，樹干通直，節(jié)少，材質(zhì)堅(jiān)韌，具有一定的耐腐性，20世紀(jì)60年代以來作為冀北山地速生豐產(chǎn)林的主要造林樹種，得到了廣泛的應(yīng)用。尤其是在壩上地區(qū)形成了百萬畝的人工林，具有阻擋內(nèi)蒙古高原渾善達(dá)克沙地沙塵暴南侵、涵蓄水源、凈化水質(zhì)的作用，成為京、津、冀生態(tài)安全的綠色屏障。但由于長期以來造林樹種單一，重造輕管，在營林技術(shù)上缺乏創(chuàng)新，嚴(yán)重影響了林木的生長和木材質(zhì)量。本文旨在通過對(duì)華北落葉松人工林修枝對(duì)落葉松生長的影響，包括節(jié)子數(shù)量、木材密度等因子，為了解修枝對(duì)華北落葉松木材質(zhì)量的影響提供參考依據(jù)。

2有關(guān)修枝作用的研究

經(jīng)過人工修枝，改善了林內(nèi)光照等條件，有助于華北落葉松的生長，對(duì)林分群落各物種的優(yōu)勢度有提高作用。研究表明，修枝對(duì)樹高的增長有促進(jìn)作用。對(duì)于華北落葉松而言，修枝可以通過改善林木的干形來有效地改良木材質(zhì)量，多年來林木的人工修枝技術(shù)已被廣泛采用，在德國已經(jīng)大量的實(shí)踐于高質(zhì)量木材生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。北歐、日本的林學(xué)家早在20世紀(jì)70～80年代就研究了修枝對(duì)木材強(qiáng)度的影響。

3修枝對(duì)華北落葉松材質(zhì)的影響

修枝對(duì)林木生長狀況的影響因樹種、立地、修枝強(qiáng)度、修枝季節(jié)和林齡等而異。林木生長量主要表現(xiàn)在樹高、胸徑、材積增長量、生物量等方面。適當(dāng)強(qiáng)度的修枝可以提高落葉松的林木生長速率。木材質(zhì)量主要體現(xiàn)在尖削度和木材材性方面，通過修枝，減少了死結(jié)的數(shù)量，對(duì)木材的光潔度，形成無節(jié)材等有促進(jìn)作用，從而培育優(yōu)良木材。

3.1修枝對(duì)節(jié)子的影響

修枝處理可以直接影響到節(jié)子的多少，以及活結(jié)、死結(jié)的分布。而節(jié)子分布的多與少直接關(guān)系到木材的質(zhì)量。未經(jīng)修枝處理的樹干，里層和外層節(jié)子的數(shù)量相同;修枝可減少木材中的節(jié)子數(shù)量，經(jīng)過修枝處理的樹干，外層節(jié)子的數(shù)量明顯少于里層節(jié)子的數(shù)量。樹干里層和外層節(jié)子數(shù)量相同證明所有的節(jié)子從里到外貫通樹干，外層節(jié)子數(shù)量減少說明部分節(jié)子不能貫通樹干，長度變短。未經(jīng)修枝處理的樹干部分的節(jié)子貫通樹干，經(jīng)過修枝處理的樹干部分中大部分節(jié)子不能貫通樹干，長度變短。證明修枝可以減少樹干中節(jié)子的長度。

3.2修枝對(duì)木材含水率的影響

木材中的水分會(huì)影響木材的儲(chǔ)存及加工利用，木材含水率過高或過低都可能使木材發(fā)生開裂、變形等問題。通過修枝處理減少落葉松單位面積內(nèi)節(jié)子的數(shù)量，可以有效改善木材的含水率，提高落葉松材質(zhì)和木材產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

3.3修枝對(duì)木材密度的影響

木材密度是木材性質(zhì)的重要指標(biāo)。就木材密度而言，節(jié)子的存在會(huì)導(dǎo)致木材密度分布不均勻，影響木材的力學(xué)性質(zhì)、木材產(chǎn)品的穩(wěn)定性以及工藝品質(zhì)。因此，測定不同處理下樹干有節(jié)和無節(jié)部分的華北落葉松木材密度，可以給木材的材性及加工利用提供重要參考。通過測定木材的氣干密度和絕干密度，來分析修枝處理對(duì)華北落葉松木材材性的影響，初步估計(jì)木材質(zhì)量，為華北落葉松木材的工藝和力學(xué)性能提供參考。不同處理下的華北落葉松木材氣干密度和絕干密度均值有節(jié)部分大于無節(jié)部分，說明節(jié)子會(huì)導(dǎo)致木材密度分布不均，影響木材的力學(xué)性質(zhì)以及木材產(chǎn)品的穩(wěn)定性。因此，通過修枝處理減少單位面積內(nèi)節(jié)子的數(shù)量，可以有效改善木材密度，提高木材質(zhì)量。

3.4修枝對(duì)木材化學(xué)性質(zhì)的影響

木材是一種天然長成的有機(jī)高分子材料，主要由纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和木材抽提物等組成。木材中各成分的含量，對(duì)木材的質(zhì)量及加工利用產(chǎn)生直接影響。就木材化學(xué)性質(zhì)而言，節(jié)子的存在可能會(huì)對(duì)木材利用過程中的化學(xué)處理產(chǎn)生不利影響。因此，通過修枝處理減少單位面積內(nèi)節(jié)子的數(shù)量，可以有效改善木材內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)的分布和木材表面性質(zhì)、提高木材質(zhì)量及其加工利用率。

4小結(jié)

人工修枝是落葉松人工林經(jīng)營過程中必不可少幼撫措施，壩上地區(qū)人工營造的華北落葉松幼齡林普遍密度較大，林分的現(xiàn)實(shí)平均密度達(dá)到4200株/hm2以上，較大的密度，使得陽光很難直射入林內(nèi)，下層枝條進(jìn)行光合作用的能力越來越弱，枝條枯死現(xiàn)象很嚴(yán)重，與此同時(shí)還要消耗較多的水分和養(yǎng)分。因此及時(shí)修枝對(duì)林分生長有較大的促進(jìn)作用，尤其是華北落葉松幼齡林，急需要進(jìn)行修枝處理，在一定程度上促進(jìn)落葉松生長。華北落葉松經(jīng)過修枝處理后節(jié)子數(shù)量明顯少于未經(jīng)過修枝處理的節(jié)子數(shù)量，并且修枝處理后樹干部分的節(jié)子不會(huì)貫通樹干且長度變短，形成無節(jié)材。節(jié)子的氣干密度和絕干密度均高于無節(jié)處的密度，這表明節(jié)子的存在會(huì)造成木材密度的不均勻;節(jié)子的含水率卻普遍低于無節(jié)處的含水率，同時(shí)除木質(zhì)素以外，其他各項(xiàng)抽提物的結(jié)果均顯示節(jié)子中的含量高于其他部分?？梢娦拗δ軌蛱嵘淙~松木材品質(zhì)。