木材性質(zhì)的研究現(xiàn)狀

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摘 要：文章主要介紹和分析了木材性質(zhì)的研究進(jìn)展，木材管胞形態(tài)特征的研究，木材生長率和年輪寬度的研究，紙漿材幼齡期與成熟期劃分的研究，這些研究對于資源的有效利用起著重要作用。

關(guān)鍵詞：木材性質(zhì)；研究；現(xiàn)狀

1 木材性質(zhì)的研究進(jìn)展

在國內(nèi)，二十世紀(jì)三十年代初是木材科學(xué)研究的起步時(shí)期，當(dāng)時(shí)對木材構(gòu)造特征描述的研究尤為突出。我國最早撰寫的《中國木材學(xué)》是我國第一部關(guān)于木材科學(xué)方面的書籍。新中國成立后的近20多年里，我國的木材科學(xué)經(jīng)歷了一場雨后春筍般的發(fā)展，期間產(chǎn)生了許多具有代表性的著作。初期，為了能夠更快更強(qiáng)的發(fā)展林業(yè)事業(yè)，國家重點(diǎn)設(shè)置了不同性質(zhì)的木材研究中心或機(jī)構(gòu)，同時(shí)也對多所林業(yè)院校設(shè)立了新的林業(yè)學(xué)科，以對林業(yè)新方向進(jìn)行研究和創(chuàng)新，這種現(xiàn)象標(biāo)志著我國的木材科學(xué)進(jìn)入了快速發(fā)展的階段，有計(jì)劃的對我國天然林主要用材樹種的木材構(gòu)造，化學(xué)、物理和力學(xué)性質(zhì)等方面進(jìn)行了廣泛、系統(tǒng)的研究，獲得了不少科研成果。當(dāng)我國木材科學(xué)研究進(jìn)入了成熟和新的發(fā)展轉(zhuǎn)折階段時(shí)，在天然林樹種的識別、結(jié)構(gòu)和利用方面，我國實(shí)現(xiàn)了100多個(gè)樹種的研究，在木材力學(xué)和物理性質(zhì)的研究上突破300個(gè)樹種，同時(shí)也對100多種的木材化學(xué)成分進(jìn)行了分析研究，在此基礎(chǔ)上，研究方向主要轉(zhuǎn)向速生人工林材性、材質(zhì)改良與合理加工利用及進(jìn)口材識別與利用等方面。國家開始重視木材科學(xué)的基礎(chǔ)研究并發(fā)表了許多高水平的學(xué)術(shù)論文和著作，和世界水平相比我國對木材性質(zhì)和材質(zhì)的研究進(jìn)行的比較晚，隨著科技的發(fā)展，我國在半個(gè)世紀(jì)以來己經(jīng)取得了巨大的成果，對木材解剖性質(zhì)的研究有700多樹種，完善了400多個(gè)木材物理和力學(xué)性質(zhì)的樹種，生物學(xué)性質(zhì)的研究有200個(gè)樹種，有研究將近100個(gè)化學(xué)性質(zhì)樹種。近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及與發(fā)展，我國對木材解剖性質(zhì)的研究也日益加深，并研究了樹木生長的整個(gè)過程，特別與林學(xué)的指標(biāo)息息相關(guān)，對生態(tài)因子的研究加以強(qiáng)化。對工業(yè)材性、紙漿材性變異規(guī)律、管胞特性、物理化學(xué)變異及相互之間的關(guān)系的研究投入了大量的精力，并取得了顯著的成果[3-4]。

2 木材管胞形態(tài)特征的研究

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，木材科學(xué)也與時(shí)俱進(jìn)，有了長足的發(fā)展，以前的林業(yè)調(diào)查和工作都是靠人工實(shí)現(xiàn)的，不僅成本高而且效率低，如今隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及使得林業(yè)科學(xué)研究從宏觀事物到微觀性質(zhì)都能有很好的探索，廣大工作者從宏觀指標(biāo)（如樹冠、直徑和枝葉等）的規(guī)律模型討論到樹木微觀指標(biāo)（如管胞等）的分析，經(jīng)歷了一個(gè)漫長的過程，木材管胞形態(tài)特征的研究在近些年變的尤為重要，通過研究木材管胞指標(biāo)的變異特征類型和規(guī)律，能夠很好的篩選出優(yōu)質(zhì)速生的材種，能夠把木材的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)等朝著一個(gè)好的方向發(fā)展，能夠?qū)ú牡膹?qiáng)度、韌性，對紙漿材的耐折度、抗裂度，對實(shí)木的品質(zhì)與利用有一個(gè)很好的提高。因此研究木材管胞指標(biāo)的變異十分重要。近年來，木材管胞指標(biāo)特征的研究受到越來越多學(xué)者的關(guān)注，各種常見樹種、珍稀樹種、南方樹種、北方樹種在不同年齡階段都被大量的研究，而主要研究方向大致有氣候因素、地理位置等條件對管胞特征的影響，培育措施如造林密度、施肥間伐等對管胞特征的影響，人工林和天然林的材性比較，幼齡林與成熟林的界定，雜交和無性系繁殖樹種管胞特征的研究，種源間變異的分析等。

3 木材生長率和年輪寬度的研究

木材年輪寬度是指相鄰年齡間年輪在徑向上的垂直距離，生長率是指某項(xiàng)調(diào)查因子（樹高、胸徑等）的連年生長量與總生長量之百分比。生長率能客觀解釋樹木在某期間的生長相對速度。相關(guān)人員研究了不同樹種的年輪寬度對制漿造紙、材性變異、環(huán)境變化等方面的影響，其徑向變異受當(dāng)?shù)丨h(huán)境的影響很大，總體有先增大后減小的變化規(guī)律。很多學(xué)者也討論了年輪寬度和氣候變化的相互聯(lián)系，同時(shí)年輪寬度的測量也有利于其他指標(biāo)的研究，比如對晚材率、木材密度進(jìn)行相關(guān)分析等研究。至于目前對木材徑向生長率的研究規(guī)律主要有兩種情況：一種為生長率年齡從小到大逐漸減小的形式，第二種是在幾年之內(nèi)急速增大后逐漸變小的趨勢，對于大部分樹種來說，學(xué)者傾向于第二種變異趨勢，因?yàn)槠湎鄬Ψ夏静目陀^生長規(guī)律。生長率是形象反映木材在生長階段的成長變化。目前對生長率的研究不是很多，大部分學(xué)者主要都是結(jié)合木材的其他指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，得出材性變異規(guī)律。

4 紙漿材幼齡期與成熟期劃分的研究

幼齡材又被稱作是未成熟材，顧名思義，是指樹木早期生長發(fā)育形成的木質(zhì)部分，位于髓心附近。幼齡材與成熟材的劃分有著重要的實(shí)踐意義，了解木材早期與成熟期的性質(zhì)需要幼齡期的判斷，木材質(zhì)量的確定也需要有幼齡期和成熟期概念的分析，評估木材使用價(jià)值如果在不清楚某一片森林是幼齡林還是成熟林的話，其分析結(jié)果完全沒有意義，因?yàn)閷τ谌魏涡袠I(yè)或部門，其對森林評價(jià)包括蓄積量、材積量等都是對成熟林而言的，因此對木材幼齡期的確定是十分重要的。國內(nèi)外學(xué)者也采用過許多不盡相同的方法和指標(biāo)來劃分幼齡期和成熟期木材。關(guān)于幼齡材與成熟材的劃分，有關(guān)專家做過相關(guān)研究：木材幼齡期時(shí)間的長短存在較大的差異，這種差異性不僅表現(xiàn)在不同樹種間，而且同一樹種也會(huì)有一定的差異性，經(jīng)最終研究發(fā)現(xiàn)差異的年限通常在5～20a間，也有認(rèn)為大部分樹種的幼齡期向成熟期轉(zhuǎn)變是有一個(gè)明顯過渡階段的，表現(xiàn)形式通常是某一指標(biāo)開始是急速增長，然后緩慢增長的一個(gè)過程，而期間的拐點(diǎn)或者極值點(diǎn)附近則為幼齡與成熟期的過渡點(diǎn)，當(dāng)然，仍有一些樹種的變異是突然性的，這些都是研究得到的結(jié)論。還有專家認(rèn)為樹木生長的快慢與否，與距髓心的距離有莫大關(guān)系，由此可見，學(xué)者們對幼齡期的劃分有自己的出發(fā)點(diǎn)和觀點(diǎn)，不能說誰對誰錯(cuò)，或者說都是對的，只是研究的方向是不同的。除此之外，還有人是根據(jù)木材解剖特性來劃分，還有許多研究方法如利用力學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)來劃分幼齡期的，最重要的一點(diǎn)是以上無論哪種方法都是能從圖形上直觀地反映出來的變化來區(qū)分，圖形的變化清晰的反映了木材的材性變化或者物理性質(zhì)等特征，因而結(jié)論具有參考價(jià)值。

5 結(jié)束語

目前，林業(yè)工作者針對實(shí)現(xiàn)森林永續(xù)利用提出以下幾種途徑：第一、加快造林的速度，在一定的時(shí)間內(nèi)更多的對人工林的培育進(jìn)行改造，盡力提高每一塊林分的生產(chǎn)量；第二，在經(jīng)營上，要有更高層次的理念，要有高屋建瓴般的思想才能發(fā)揮更好的林業(yè)效應(yīng)，努力提高林區(qū)的長期規(guī)劃，有層次的對林地進(jìn)行試驗(yàn)采伐；第三，多種經(jīng)營模式相結(jié)合，摒棄傳統(tǒng)的林業(yè)道路，對經(jīng)濟(jì)商品林、生態(tài)林等的建設(shè)要加強(qiáng)，共同開發(fā)，對目前資源和后續(xù)資源有一個(gè)明確的判斷和給予足夠的重視；第四，避免人為災(zāi)害，即不能對某林分進(jìn)行濫砍濫伐，過度放牧等，每年的采伐量應(yīng)嚴(yán)格遵守上級下達(dá)的指標(biāo)來執(zhí)行，因地制宜，合理提高林木資源的有效利用率。

參考文獻(xiàn)

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