水杉主要立木缺陷、成因及應(yīng)對措施

趙自明

摘 要：立水缺陷是影響木材使用的主要品質(zhì)因子。在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，對水杉3類5種主要立木缺陷進(jìn)行了形狀描述，分析了不同類別立木缺陷形成的可能原因，并結(jié)合木材利用從營林撫育角度提出了相應(yīng)的應(yīng)對措施。

關(guān)鍵詞：水杉；立木缺陷；節(jié)子；生長應(yīng)力；樹干形狀缺陷

中圖分類號 S791.35 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）08-100-02

水杉（Metasequoia glyptostroboides）被譽為植物界的“活化石”，其發(fā)現(xiàn)是中國近代植物界最值得自豪的一件大事，為中國植物學(xué)走向世界開辟了道路，被公認(rèn)為是我國乃至世界20世紀(jì)植物界的重大發(fā)現(xiàn)[1]，它不僅對于中國有重要價值，也具有世界意義，胡先骕（1947）曾稱“水杉之發(fā)現(xiàn)乃我國植物中最重要最有趣之新發(fā)現(xiàn)”[2]。水杉是一種落葉大喬木，其樹干通直挺拔，不僅是著名的觀賞樹木，同時也是荒山造林的良好樹種，它的適應(yīng)力很強，生長極為迅速。水杉的經(jīng)濟(jì)價值很高，是造船、建筑、橋梁、農(nóng)具和家具的良材，同時還是質(zhì)地優(yōu)良的造紙原料[3]。目前水杉栽植已遍及我國25個省、市、區(qū)和世界50多個國家和地區(qū)，已成為我國重要的用材林樹種、沿海防護(hù)林樹種、農(nóng)田防護(hù)林樹種、城市綠化與風(fēng)景景觀林樹種。水杉立木缺陷是影響其各類價值的重要因子，筆者對不同立地的水杉林進(jìn)行了廣泛調(diào)查，在此基礎(chǔ)上對幾種主要缺陷的成因進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的應(yīng)對措施，以期為這一優(yōu)良樹種的培育和高效利用提供技術(shù)支持。

1 理論依據(jù)

按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，缺陷是指在木材上能降低其質(zhì)量、影響其使用的各種缺點，根據(jù)GB/T155-1995《原木缺陷》和GB/T4823-1995《鋸材缺陷》規(guī)定，木材缺陷共分10大類。產(chǎn)生木材缺陷的原因很多，可歸納分為由生理原因、病理原因和人為原因所造成，一種缺陷的形成往往不是單一的原因，而是多因子相互作用的結(jié)果，任何一種木材缺陷對木材產(chǎn)品等級都有一定的影響，如使木材失去完整性，增大不均勻性，減弱耐久性，減少使用年限，降低甚至失去原有強度，加工中影響木材的經(jīng)濟(jì)出材率，降低鋸材質(zhì)量，提高生產(chǎn)成本，但合理利用則可大大降低木材缺陷帶來的負(fù)面影響，有時還可提高木材的利用和經(jīng)濟(jì)價值[4]。

2 水杉主要立木缺陷及其成因分析

2.1 節(jié)子 樹干內(nèi)部活枝條或枯死枝條的基部在用材中稱為節(jié)子，是樹木生長的正常生理現(xiàn)象，但在木材利用上被認(rèn)為是一種主要缺陷。節(jié)子是評定木材等級的主要因子。據(jù)統(tǒng)計70%～90%的木材等級取決于節(jié)子，可見其對材質(zhì)、加工及利用的影響之大。節(jié)子對木材質(zhì)量的影響主要取決于節(jié)子類型、尺寸、密集程度、分布位置和木材的用途，一般活節(jié)影響最小，死節(jié)次之，漏節(jié)影響最大。

2.1.1 缺陷性狀 水杉樹體所見的節(jié)子主要為與主干木材緊密連生的活節(jié)和彼此不連生的健全死節(jié)，未見腐朽節(jié)及漏節(jié)，以輪生節(jié)為主，散生節(jié)也較常見，后者的出現(xiàn)主要與水杉萌芽能力較強所致。

2.1.2 成因及影響 水杉活節(jié)主要由樹木自然整枝形成，一般只會影響木材外觀效果和木材加工難度。營林撫育中可通過增加造林密度加大自然整枝，或緊貼樹干人工修除小枝、人工抹芽剔除樹干上的萌芽減少活節(jié)；死節(jié)主要因較大枝條受機械損傷折斷或人工修枝不當(dāng)造成，其除影響木材外觀質(zhì)量外，更重要的是大大降低了木材強度。生產(chǎn)中一方面要盡可能提高樹木第一枝下高，增加無節(jié)材部分所占比重，同時要及時修除徒長枝或受機械損傷的枝條[5]，修枝時應(yīng)盡可能緊貼樹干，外表不留樁基。

2.2 生長應(yīng)力 生長應(yīng)力是纖維細(xì)胞成熟期間，由次生壁內(nèi)木素的沉積和聚合而產(chǎn)生。這是木材組織正常發(fā)育的結(jié)果，存在于多數(shù)樹種中，但當(dāng)應(yīng)力過大時就會帶來一系列負(fù)面影響。

2.2.1 缺陷性狀 在立木階段或剛伐下的木材中產(chǎn)生開裂、脆心和壓縮缺陷，原木在鋸解成板材的過程中鋸材即發(fā)生彎曲。

2.2.2 成因及影響 水杉生長較快，木素的填充造成纖維橫切面?zhèn)认蚺蛎洠?xì)胞長度方向收縮，累積作用足以在木質(zhì)圓柱的外側(cè)產(chǎn)生相當(dāng)大的拉伸應(yīng)力，隨著樹莖增長，向髓心產(chǎn)生逐增的壓縮應(yīng)力，當(dāng)樹木伐倒或解鋸時該應(yīng)力平衡被打破從而導(dǎo)致徑向心裂、輪裂及微細(xì)裂隙的產(chǎn)生[6]。生產(chǎn)中可在采伐前停止或極大地限制樹木生長以減少生長應(yīng)力，或采取環(huán)狀剝皮、化學(xué)落葉法釋放生長應(yīng)力，使其在木材利用中降低損失。

2.3 樹干形狀缺陷 在樹木生長過程中，受到環(huán)境條件的影響，樹干形成的不正常形狀，標(biāo)準(zhǔn)中將其分為5種，水杉立木中常見凹兜、大兜及尖削3種。

2.3.1 缺陷性狀 凹蔸亦稱為樹腿，表現(xiàn)為樹干根基凹凸不平，一般難于按要求加工利用，且增加廢材量。大蔸又稱圓兜或肥大根干，常見樹干基部特別膨大，呈圓形或近圓形；尖削則指樹干上、下兩端直徑相差比較懸殊，尖削度大的圓旋切單板時增加廢材量，鋸材易產(chǎn)生斜紋，降低強度。大兜本質(zhì)上是尖削的一種特例，因此后二者加工時均增加廢材量，產(chǎn)生斜紋材，降低強度，影響鋸材質(zhì)量；但大兜可切制出美麗花紋的薄木，為上等裝飾材料。

2.3.2 成因及影響 水杉樹體高大，生長較快，尖削現(xiàn)象極其常見，生產(chǎn)中應(yīng)注意合理的造林密度，盡可能減少孤立木或稀疏林分的出現(xiàn)。凹兜和大兜出現(xiàn)一般與地下水位高低、立地條件中土壤狀況有很大關(guān)系，就水杉而言可采取降低地下水位和疏松土壤、減少土壤中石質(zhì)顆粒物[7-8]等方式降低該類缺陷出現(xiàn)的幾率。

3 結(jié)語

水杉的樹木分類學(xué)地位很高，同時又具有良好的樹形及材用價值，因此在培育過程中應(yīng)兼顧其多種效益，盡可能減少立木缺陷的出現(xiàn)。本文調(diào)查的立木缺陷主要有5種，分別歸于3大類，即節(jié)子、樹干形狀缺陷、木材構(gòu)造缺陷，形成機理不同，有單因素造成，也有多種原因綜合作用的結(jié)果，預(yù)防措施也存在較大的差異，因而在生產(chǎn)中應(yīng)仔細(xì)分析，區(qū)別對待，以最大限度的提高該樹種的利用價值。

參考文獻(xiàn)

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[2]胡先骕. 美國西部之世界爺與萬縣之水杉[J]. 觀察，1947，2（14）：10-11.

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[4]尹思慈. 木材品質(zhì)與缺陷[M]. 北京：中國林業(yè)出版社，1990.

[5]周林. 水杉人工林撫育間伐技術(shù)的研究[J]. 江蘇林業(yè)科技，1994（3）：11-16.

[6]王希群，馬履一，郭保香. 中國水杉造林歷史和造林技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 西北林學(xué)院學(xué)報，2004，19（2）：82-88.

[7]李樹根. 水杉大樹移栽技術(shù)[J]. 安徽林業(yè)，2008，4：41.

[8]魏茂蘭，崔樂玖，魏云，等. 王為水杉非適宜季節(jié)移植技術(shù)要點[J]. 河北林業(yè)科技，2009，5：116-117. （責(zé)編：徐煥斗）