巨尾桉無(wú)性系人工林木材徑向氣干干縮率初探

陳振生，羅 敦，林 武，劉源澄，曹思妮

(廣西國(guó)有博白林場(chǎng)，廣西 玉林 537617)

近幾十年，桉樹(shù)作為一種優(yōu)質(zhì)速生樹(shù)種，因?yàn)樯L(zhǎng)快、經(jīng)濟(jì)效益高等特點(diǎn)，被引種到許多國(guó)家，已經(jīng)成為世界人工林最重要的造林樹(shù)種之一，多年來(lái)也一直是我國(guó)華南地區(qū)的首選造林樹(shù)種。每年桉樹(shù)木材產(chǎn)量大，木材生產(chǎn)過(guò)程中，由于各種原因，不可避免遇到木材檢尺和調(diào)運(yùn)不及時(shí)問(wèn)題，在此過(guò)程中，木材會(huì)產(chǎn)生自然風(fēng)干，影響木材銷售和收入。在木材加工方面，木材干燥是確保其制作產(chǎn)品質(zhì)量的前提和重要環(huán)節(jié)[1]。在干燥過(guò)程中，木材的含水率、質(zhì)量、密度、干縮濕脹等都會(huì)隨之產(chǎn)生變化[2-3]，進(jìn)而影響木材的物理和力學(xué)性能[4-5]，因此，準(zhǔn)確測(cè)量桉樹(shù)木材的徑向干縮率至關(guān)重要。

1 試驗(yàn)區(qū)概況

博白林場(chǎng)位于廣西東南部博白縣，地理坐標(biāo)N 109°22′30″～110°17′30″，E 21°39′24″～ 22°30′。林場(chǎng)內(nèi)小山脈盤行崛起，地形較為復(fù)雜。最高海拔為花竹頭頂，海拔811 m，次為馬子峰，海拔701.9 m，最低處海拔68 m，屬低山、丘陵、臺(tái)地交錯(cuò)地形。土壤以赤紅壤為主，質(zhì)地為中壤至輕粘，保水保肥尚好。屬南亞熱帶向北亞熱帶過(guò)度的季風(fēng)氣候，光熱豐富，雨量充沛，雨熱同季，氣候溫和。年平均氣溫21.9 ℃，最低月平均氣溫13.4 ℃(1月)，最高月平均氣溫28 ℃(7月)，日極低溫0.5 ℃，日極高溫37.7 ℃，年平均日照1 778.3 h，年均降水量1 756.2 mm，主要集中在4-8月(占全年降水量80%)，雨量充沛。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

材料來(lái)源于廣西國(guó)有博白林場(chǎng)(N 109°22′30″～110°17′30″，E 21°39′24″～22°30′)6 a生巨尾桉(Eucalyptusgrandis×E.urophylla)無(wú)性系一代人工林，原木規(guī)格為：材長(zhǎng)2 m、檢尺徑為4～16 cm，試驗(yàn)時(shí)間為9-10月。試驗(yàn)工具：游標(biāo)卡尺、鉛筆、蠟筆、調(diào)查表格。

2.2 測(cè)量方法

在巨尾桉無(wú)性系人工林分中按單徑級(jí)分別選取材長(zhǎng)為2 m，檢尺徑4～16 cm的鮮原木，每個(gè)徑級(jí)選3根，13個(gè)徑級(jí)共39根，每段原木從橫斷面用蠟筆畫一條直徑線，從鮮材到自然風(fēng)干，每天用游標(biāo)卡尺在固定的蠟筆直徑線上測(cè)其直徑，準(zhǔn)確到0.01 mm。直至連續(xù)3 d測(cè)量的數(shù)量無(wú)變化為止。將所測(cè)數(shù)據(jù)錄入調(diào)查表格中。

2.3 干縮率計(jì)算

按徑級(jí)計(jì)算3根原木平均徑向氣干干縮率，并計(jì)算4～16 cm共13個(gè)徑級(jí)原木的平均徑向氣干干縮率。計(jì)算公式：

式中：βq為徑向氣干干縮率，L0為鮮材徑向尺寸，Lq為氣干徑向尺寸[6]。

3 結(jié)果與分析

干縮是木材的固有特性，在環(huán)境濕度較低時(shí)會(huì)導(dǎo)致木材或木制品尺寸收縮而產(chǎn)生縫隙、翹曲變形與開(kāi)裂現(xiàn)象，是影響木材加工和利用的主要因素[7]。從巨尾桉無(wú)性系人工林原木風(fēng)干25 d后，測(cè)量得到的鮮材自然風(fēng)干后徑向尺寸結(jié)果(表1)看，桉樹(shù)原木鮮材伴隨含水率下降，其徑向收縮率增加，其徑向直徑尺寸越小，干縮率越大；隨著原木直徑增大，徑向氣干干縮程度減少，干縮率逐漸變小。4～16 cm原木氣干干縮率2.10%～3.07%，平均為2.49%，根據(jù)木材力學(xué)指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，6 a巨尾桉氣干干縮率屬于Ⅱ～Ⅲ級(jí)。

表1 巨尾桉無(wú)性系人工林原木自然氣干干縮情況表

4 結(jié)論與討論

目前桉樹(shù)培育目標(biāo)多為中小徑材，木材大多用作旋板材，主伐年齡多為6 a左右。本試驗(yàn)的巨尾桉無(wú)性系人工林6 a生原木在桂東南的秋冬季自然風(fēng)干平均干縮率為2.49%，對(duì)照木材物理力學(xué)指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，6 a巨尾桉氣干干縮率屬于Ⅱ～Ⅲ級(jí),屬于中等偏好等級(jí)，即徑向尺寸穩(wěn)定性中等偏好。如以風(fēng)干直徑為檢尺標(biāo)準(zhǔn)，則鮮原木直徑必須增加2.40%才能進(jìn)徑，如鮮原木直徑必須達(dá)到3.07 cm，其自然風(fēng)干的原木才能進(jìn)級(jí)4 cm徑級(jí)，依次類推。在木材生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中，采伐制材后對(duì)鮮材檢尺，因各種原因原木不能及時(shí)調(diào)運(yùn)和銷售，則必須考慮因徑向干縮引起的進(jìn)級(jí)問(wèn)題，根據(jù)本試驗(yàn)結(jié)果增加進(jìn)級(jí)尺寸。

不同樹(shù)種木材的徑向氣干干縮率不同，無(wú)刺刺槐的徑向氣干干縮率為2.15%[8]，粗殼澳洲堅(jiān)果(Macadamiaternifolia)的徑向氣干干縮率為2.28%[9]。同種樹(shù)的不同年齡木材徑向氣干干縮率差異也較大，如5 a生和7 a生尾巨桉無(wú)性系木材徑向氣干干縮率分別為3.01%和2.19%[10]，3、5、7、9、11 a生和13 a生黑木相思(Acaciamelanoxylon)徑向氣干密度為0.463、0.523、0.636、0.621、0.654、0.684 g·cm-3，其干縮率分別為0.7%、1.4%、1.0%、1.6%、0.5%和1.3%，且沒(méi)有隨木材密度增加而減少[11]。桉樹(shù)原木鮮材伴隨含水率下降，其徑向收縮率增加，徑向直徑尺寸越小，干縮率越大，收縮趨勢(shì)與殷勤等人在尾巨桉木材上試驗(yàn)結(jié)果相一致[12]。自然風(fēng)干干縮率受天氣影響較大，但更接近于木材生產(chǎn)實(shí)際，對(duì)木材生產(chǎn)指導(dǎo)意義更大。實(shí)生苗與無(wú)性系巨尾桉的徑向氣干干縮率可能不同，須作進(jìn)一步研究。