粵東6種闊葉樹木材密度及其影響因子研究

徐明鋒， 柯嫻氡， 張　毅， 王永強， 蘇志堯

(華南農(nóng)業(yè)大學 林學與風景園林學院，廣東 廣州 510642)

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粵東6種闊葉樹木材密度及其影響因子研究

徐明鋒， 柯嫻氡， 張毅， 王永強， 蘇志堯

(華南農(nóng)業(yè)大學 林學與風景園林學院，廣東 廣州 510642)

摘要：【目的】分析不同影響因子對木材密度的影響，為木材密度的良種選育和碳匯計量提供理論和數(shù)據(jù)支撐?！痉椒ā吭诳岛套匀槐Ｗo區(qū)樣地中，通過群落分析篩選出6個優(yōu)勢樹種，測定其木材密度(包括生材密度和基本木材密度)，通過多種統(tǒng)計軟件分析不同樹種、不同徑階和不同坡向對木材密度的影響，以及樹木性狀因子與木材密度的相關關系?！窘Y果】木材密度在樹種間的差異性極顯著，生材密度、基本木材密度和含水率平均值最大的分別是米櫧 Castanopsis carlesii 、紅錐 C. hystrix 和米櫧，其數(shù)值分別為1.10 g·cm-3、0.53 g·cm-3和122.84%。木材密度的徑階差異性分析結果顯示，除了栲C. fargesii 以外，其他樹種的木材密度在徑階間變化并不顯著。木材密度在坡向上的差異性分析結果表明，6個樹種的木材密度在坡向間的差異均不顯著。非參數(shù)相關分析結果表明，胸徑、樹高與生材密度的相關性強，而與基本木材密度的相關性弱。【結論】紅錐含水率低，基本木材密度高，具備優(yōu)質木材的條件。木材密度隨著徑階的增加有上升的趨勢，但在坡向上沒有規(guī)律性變化。生材密度、基本木材密度與胸徑、樹高的關系并不一致，可能是因為生材密度受到含水率增加的影響。

關鍵詞：木材密度； 生材密度； 基本木材密度； 徑階； 坡向;闊葉樹；影響因子

木材是一種應用廣泛的原材料[1-2]，木材密度是木材材性的重要指標[3]，在木材生產(chǎn)加工過程中，對木材的強度、性能和木材產(chǎn)品質量有著直接的影響[4]。在森林生態(tài)系統(tǒng)進程中，木材密度也發(fā)揮了重要作用，既是樹種的一個重要的功能性狀，又是許多功能過程的核心，比如碳分配、碳增量、水運輸、生物量等[5-6]。另外,木材密度是森林碳匯計量中一個重要的生物量估算因子[7]，但是木材密度在一些天然林樹種中仍缺少深入研究。

木材密度有著極其復雜的物理性質和變化規(guī)律[7]。樹種差異對木材密度影響明顯，不同樹種間木材密度差異可達數(shù)倍[8]，不同的樹種和生活型對木材密度造成很大差異，比如，針葉樹的木材通常較為疏松柔軟，而闊葉樹材則多為致密堅硬[1]。一些樹木生長特性如生長速度、樹齡、生長部位[9]、樹高等對木材密度也有一定的影響。另外，外界環(huán)境因子可以通過改變樹木生長環(huán)境中的水、肥、氣、熱，從而影響植物的木材密度變化[10-12]。但是，對于環(huán)境因子與木材密度的具體關系目前還未明確，比如，Patino等[13]的研究認為,在年降水量小于 3 000 mm 的亞馬遜森林中，木材密度與降水之間表現(xiàn)正相關關系；而Wiemann等[14]對美洲地區(qū)森林的研究則認為木材密度與降水的關系并不顯著。

目前，國內(nèi)研究主要針對木材密度在不同樹種性狀上的變化情況，以及一些營林措施和遺傳選育與木材密度的關系，而關于其他環(huán)境因子對木材密度影響的研究仍不夠深入[10, 15-16]。本文在10 hm2固定樣地每木檢尺的基礎上，篩選出6種粵東地區(qū)較為常見的闊葉樹種，進行木材密度(包括生材和基本木材密度)測定，研究木材密度在種間、徑階、坡向的變化情況，為林木選育、森林生態(tài)效益評價提供數(shù)據(jù)支撐。

1研究區(qū)概況

研究區(qū)位于廣東省東源縣康禾省級自然保護區(qū)(23°25′49″～23°31′39″N，116°30′3″ ～116°37′44″E)，該保護區(qū)處于低山丘陵地帶，山體呈東北-西南走向，區(qū)內(nèi)最低點海拔100 m，最高峰白石崗海拔893.3 m。自然保護區(qū)全部屬東江一級支流“康禾河”流域范圍。康禾保護區(qū)位于中亞熱帶和南亞熱帶交界處，屬亞熱帶季風氣候。保護區(qū)最高氣溫 39.3 ℃(1953 年)，最低氣溫-3.8 ℃(1955 年)，平均氣溫 21.1 ℃，年無霜期 343.3 d，年平均日照 2 003.6 h，最大年降雨量 2 756 mm (1997 年)，最小年降雨量 1 051 mm (1991 年)，年均降水量 1 912 mm，年均蒸發(fā)量 1 275.7 mm，年平均相對濕度77.0%。保護區(qū)巖石易于風化侵蝕，溝谷陡崖深幽，多呈“U”形。平原呈狹長帶狀分布于河流兩岸及山間，地面平坦。區(qū)內(nèi)成土母巖為花崗巖和砂巖，土壤以赤紅壤為主，其次有山地紅壤、山地黃壤。區(qū)內(nèi)植物資源豐富，植物區(qū)系組成以泛熱帶和熱帶亞洲成分最為豐富，分別占30.5%和13.8%，生活型譜以高位芽植物占絕對優(yōu)勢，植被類型主要為亞熱帶常綠闊葉林，但因人為干擾活動，現(xiàn)有植被主要為次生性較強的常綠闊葉林和針闊葉混交林[17-19]。保護區(qū)中10 hm2固定樣地林分類型為擇伐胸徑13 cm大樹后自然更新的次生常綠闊葉林，擇伐發(fā)生在1993年，調(diào)查時間在2012年，自然更新時間為19年。樣地林分擇伐后封山育林，排除強烈的人為干擾活動，林分中米櫧Castanopsiscarlesii是建群種，另有小片的杉木Cunninghamialanceolata存于其中。

2研究方法

2.1外業(yè)調(diào)查及木材密度測定

在康禾保護區(qū)中，設置10 hm2固定樣地，樣地設置在山坡兩邊，山脊由東向西海拔減低，海拔最低處200 m，最高處375 m。10 hm2樣地面積為500 m × 200 m，共分成250個20 m × 20 m樣方，以樣方為基本單位進行每木檢尺調(diào)查，每木檢尺從1 cm起測，調(diào)查的指標有種名、胸徑、樹高等，胸徑采用胸徑尺和游標卡尺進行測定，坡向是根據(jù)樣地設置時使用的全站儀進行測定。用流體靜力稱衡法進行木材密度測定[20]。

2.2數(shù)據(jù)分析

2.2.1優(yōu)勢種篩選在PC-ORD 6.0軟件中作出群落的優(yōu)勢種曲線，包括物種序位-多度曲線、物種序位-頻度曲線；在STATISTICA 8.0軟件作出物種序位-重要值曲線、物種序位-斷面積曲線。通過序位曲線篩選出符合條件的優(yōu)勢樹種，最后通過STATISTICA 8.0對篩選出的6個樹種的胸徑、樹干、蓄積量進行分析。

2.2.2樹種、徑階和坡向單因素方差分析運用STATISTICA 8.0軟件對樹種間、徑階間、坡向間的木材密度進行統(tǒng)計分析。對6個樹種的基本木材密度、生材密度和含水率進行單因素方差分析和LSD檢驗；在區(qū)分樹種的基礎上再對徑階間和坡向間的基本木材密度、生材密度和含水率進行單因素方差分析和LSD檢驗。

2.2.3樹木性狀因子與木材密度的非參數(shù)Spearman相關分析在SASTISTICA 8.0中對胸徑和樹高等樹種性狀因子與基本木材密度、生材密度和含水率進行非參數(shù)Spearman相關分析，研究樹種性狀因子與木材密度之間的相關關系。

3結果與分析

3.1樹種篩選

選取重要值大于0.01的物種進行優(yōu)勢種序位排序，從物種序位-重要值曲線(圖1 A)可以看出，米櫧的重要值遠大于其他樹種，為群落的建群種，次優(yōu)勢種為木荷Schimasuperba，其他優(yōu)勢樹種主要有：羅傘樹Ardisiaquinquegona、栲Castanopsisfargesii、鼠刺Iteachinensis、黃杞Engelhardtiaroxburghiana、豺皮樟Litsearotundifoliavar.oblongifolia、黃樟Cinnamomumporrectum、紅錐Castanopsishystrix、多毛茜草樹Aidiapycnantha、華潤楠Machiluschinensis等。從物種序位-多度曲線(圖1 B)和物種序位-斷面積曲線(圖1 D)可以看出，羅傘樹、鼠刺、豺皮樟和多毛茜草樹的多度序位高，但斷面積序位低，原因是它們主要為灌木和小喬木，篩選中將它們排除。黃杞的重要值雖然也較高，但是在亞熱帶森林中不如黃樟和華潤楠常見，另外其屬于胡桃科，胡桃科在亞熱帶森林中分布也不如樟科和殼斗科那么廣泛。綜上所述，在樣地中篩選出米櫧、栲、紅錐(殼斗科Fagaceae),木荷(山茶科Theaceae),黃樟、華潤楠(樟科 Lauraceae)這6個樹種。從物種序位-多度曲線(圖1 B)可以看出，米櫧多度最大，并且與排第2位的木荷有較大差距，米櫧是群落的建群種；通過物種序位-頻度曲線(圖1 C)可以看出，頻度最大是木荷，然后是米櫧，說明木荷比米櫧分布范圍更廣、更均勻，所選6個樹種除了紅錐以外，頻度均超過150，即其他5個樹種在一半以上的樣方中都有出現(xiàn)；從物種序位-斷面積曲線(圖1 D)可以清楚地看出，米櫧的斷面積遠大于第2位的木荷，同時，6個樹種的斷面積都居于前10位，米櫧占總體的51.6%，6個樹種斷面積的總和超過總體的70%，可以看出6個樹種的生物量、碳儲量總和在群落中有著足夠的優(yōu)勢。總的來說，通過物種序位曲線可以看出，米櫧在米櫧、木荷、栲、黃樟、紅錐和華潤楠：在A圖中的序位依次為1、2、4、8、9和11；在B圖中的序位依次為1、2、9、20、24和19；在C圖中的序位依次為2、1、5、8、21和6；在D圖中的序位依次為1、2、3、8、5和10。

圖1優(yōu)勢種序位曲線

Fig.1The sequence curves of dominant species

群落中相對其他樹種有著足夠的優(yōu)勢，是群落的建群種，木荷也有著較明顯的優(yōu)勢，是排列第2的優(yōu)勢樹種，而其他4個篩選樹種的重要值也較大，雖然有個別的樹種重要值更大，但主要是灌木和小喬木，其生物量和碳儲量并不占據(jù)優(yōu)勢，綜合各種考慮因素，最終篩選出6個優(yōu)勢樹種進行更深入研究。

3.2木材密度在6個樹種間的差異

對生材密度、含水率和基本木材密度在樹種間的變化進行單因素方差分析和LSD檢驗,從表1可以看出，生材密度、含水率和基本木材密度在6個樹種間都有極顯著的差異。生材密度最大的是紅錐，為1.18 g·cm-3，最小的是華潤楠，為0.6 g·cm-3，平均值最大是米櫧，最小是黃樟，變異系數(shù)最小是木荷，最大的是黃樟，米櫧、栲、紅錐這3種殼斗科的植物生材密度的最大、最小值和平均值都較大，木荷處于中等，而華潤楠和黃樟這2種樟科植物的生材密度相對較小，同科植物生材密度變化不明顯，不同科的植物生材密度有明顯變化。含水率最大為黃樟，達到282.12%，最小也是黃樟，為36.35%，平均值最大和最小分別是米櫧和紅錐，變異系數(shù)最大和最小分別是黃樟和米櫧，可以看出米櫧的含水率普遍較其他樹種高，而紅錐含水率較其他樹種低，同科植物在含水率上并不趨向一致，含水率低可能是紅錐木質優(yōu)良的原因之一?；灸静拿芏茸畲笫屈S樟(0.69 g·cm-3)，最小也是黃樟(0.18 g·cm-3)，平均值最大是紅錐，最小是黃樟，變異系數(shù)最小是米櫧，最大是黃樟，米櫧、栲、紅錐這3種殼斗科植物基本木材密度普遍偏大，而2種樟科植物普遍偏小，與生材密度變化一致?？偟膩砜?，紅錐含水率低，基本木材密度高，具有較好的材質，而黃樟含水率高，木材密度低，其材質較差。3種殼斗科植物的種內(nèi)木材密度變異相對較小，相對穩(wěn)定，比較適合遺傳選育，而2種樟科植物的種內(nèi)木材密度變異較大，不利于遺傳選育。

表1木材密度在樹種間的變化

Tab.1Differences in wood density among tree species

樹種生材密度/(g·cm-3)含水率/%基本木材密度/(g·cm-3)最小值最大值平均值±標準誤1)變異系數(shù)最小值最大值平均值±標準誤1)變異系數(shù)最小值最大值平均值±標準誤1)變異系數(shù)米櫧0.981.161.10±0.01a0.05587.06157.67122.84±3.27a0.1500.430.590.49±0.01a0.080栲0.731.171.08±0.02ab0.09372.19179.70116.99±4.48ab0.2100.370.670.50±0.01ab0.140紅錐0.821.181.04±0.02bc0.08775.23147.3596.20±3.41c0.1800.410.620.53±0.01bc0.090黃樟0.641.140.88±0.03d0.14836.35282.12119.56±10.43ab0.4100.180.690.42±0.02d0.210華潤楠0.601.050.90±0.02d0.11155.28175.12105.06±5.39bc0.2400.260.670.44±0.02d0.180木荷0.851.081.01±0.01c0.05073.64186.63105.61±4.29bc0.2200.300.580.50±0.01ac0.120

1)同列數(shù)據(jù)后，凡是具有一個相同小寫字母者，表示差異不顯著(LSD檢驗，P>0.05)。

3.3徑階對木材密度的影響

用方差分析F檢驗以及LSD多重比較分析了木材密度在徑階間的差異。F檢驗結果得出生材密度在徑階間有顯著差異的樹種有栲和紅錐，基本木材密度在徑階間有顯著差異的樹種有栲和華潤楠，而6個樹種的含水率在徑階間均無顯著差異。從表2可以看出，米櫧的生材密度和基本木材密度從徑階1～徑階4間都有緩慢上升趨勢，在徑階5處下降。栲的生材密度和基本木材密度從徑階1～徑階5不斷增加，而含水率不斷降低。紅錐的生材密度和基本木材密度總體呈上升趨勢，在徑階4有一個波谷。3種殼斗科植物的生材密度和基本木材密度從小徑階向大徑階變化過程中總體呈上升趨勢，其中，栲的基本木材密度和紅錐的生材密度上升幅度最大，最為明顯，徑階的增長意味著樹齡的增大，可以推斷,隨著樹齡的增大，3個殼斗科植物的生材密度和基本木材密度也有增加的趨勢。黃樟的木材密度和含水率從徑階1～徑階4分別呈上升和下降趨勢。華潤楠的木材密度雖然總體上升，但波動較大。樟科植物木材密度總體變化趨勢也是隨徑階增加而變大，但變化較小，波動較大。木荷的生材密度和含水率總體有微弱上升，基本木材密度有微弱下降?？偟膩碚f，除了木荷的基本木材密度外，6個樹種的生材密度和基本木材密度隨徑階的增加都有上升的趨勢，有的上升幅度較大，有的較小，有的波動較大，而含水率沒有一定的變化規(guī)律。

3.4坡向對木材密度的影響

用單因素方差分析探討坡向對木材密度的影響(表3)，6個樹種的生材密度、含水率和基本木材密度在陰坡和陽坡間的差異均不顯著。其中，含水率的變異系數(shù)普遍偏大，基本木材密度次之，生材密度最?。粡暮蕘砜?，3種殼斗科植物陽坡的含水率均大于陰坡，木荷也有同樣情況，2種樟科植物則相反，陰坡大于陽坡。而在生材密度和基本木材密度方面，6個樹種在坡向的變化上并不一致，有的陰坡較大，有的陽坡較大。坡向反映了環(huán)境中的水熱情況，因此間接表明了6個物種的生材密度、基本木材密度對水熱條件不夠敏感。

表26個樹種木材密度在徑階間的差異1)

Tab.2Differences in wood density among diameter grades for six tree species

種名徑階2)(DBH)生材密度/(g·cm-3)含水率/%基本木材密度/(g·cm-3)種名徑階2)(DBH)生材密度/(g·cm-3)含水率/%基本木材密度/(g·cm-3)米櫧11.06±0.03a122.40±10.71a0.48±0.02a黃樟10.82±0.06a139.61±29.53a0.36±0.04a21.07±0.03ab117.51±5.64a0.50±0.02a20.84±0.05ab117.08±17.10a0.39±0.01ab31.12±0.01ab126.55±8.79a0.50±0.02a30.92±0.02ab111.68±9.54a0.44±0.03ab41.14±0.01b123.79±3.84a0.51±0.01a40.99±0.06b105.04±27.28a0.51±0.07b51.10±0.03ab123.95±7.87a0.49±0.01a華潤楠10.91±0.03ab95.67±10.01a0.47±0.02ab栲11.01±0.03a134.97±12.8a0.44±0.02a20.82±0.05a110.91±7.68a0.39±0.03a21.01±0.07a125.34±9.34ab0.45±0.02a30.90±0.04ab118.69±11.45a0.42±0.02a31.13±0.01b113.57±7.81ab0.53±0.02b40.87ab107.90a0.42ab41.12±0.01b110.84±8.71ab0.54±0.02b51.02±0.02b83.89±15.92a0.57±0.06b51.13±0.01b100.22±7.04b0.57±0.03b木荷10.98±0.01a93.39±3.61a0.51±0.01a紅錐10.93±0.03a90.10±4.40a0.49±0.02a21.02±0.00a91.35±4.57a0.53±0.01a21.07±0.03b104.11±11.79a0.53±0.02ab31.01±0.01a103.21±4.27ab0.50±0.01a31.07±0.03b90.20±6.25a0.56±0.01b41.03±0.02a118.99±8.76b0.47±0.02a41.04±0.03b95.06±10.88a0.54±0.02ab51.02±0.04a121.12±15.79b0.48±0.04a51.12±0.02b102.53±4.88a0.55±0.01b

1)某物種同一指標不同徑階的該列數(shù)據(jù)后，凡是具有一個相同小寫字母者，表示差異不顯著(LSD檢驗，P>0.05)；2)徑階1為5 cm≤DBH<10 cm，徑階2為10 cm≤DBH<20 cm，徑階3為20 cm≤DBH<30 cm，徑階4為30 cm≤DBH<40 cm，徑階5為DBH≥40 cm。

表36個樹種木材密度在坡向間的差異性1)

Tab.3Differences in wood density among slope aspects for six tree species

樹種坡向生材密度/(g·cm-3)含水率/%基本木材密度/(g·cm-3)平均值±標準誤變異系數(shù)P平均值±標準誤變異系數(shù)P平均值±標準誤變異系數(shù)P米櫧陰坡1.10±0.020.060.91122.30±4.460.140.870.49±0.010.080.99陽坡1.10±0.010.05123.38±4.930.150.49±0.010.10栲陰坡1.07±0.020.080.70111.86±5.900.200.260.51±0.020.160.47陽坡1.09±0.030.09122.11±6.680.210.49±0.020.12紅錐陰坡1.02±0.030.100.2594.79±4.520.160.720.53±0.020.110.47陽坡1.06±0.020.0797.31±5.070.190.54±0.010.06黃樟陰坡0.91±0.040.120.42127.10±11.440.280.520.40±0.020.130.55陽坡0.86±0.040.16113.29±16.840.510.43±0.040.28華潤楠陰坡0.87±0.030.090.34109.49±10.860.300.510.42±0.020.140.30陽坡0.91±0.030.13101.99±5.450.190.46±0.030.22木荷陰坡1.02±0.010.030.45104.90±5.590.210.870.50±0.010.100.72陽坡1.01±0.010.06106.33±6.700.240.49±0.020.12

1)P>0.05表示差異不顯著(F檢驗)。

3.5樹木性狀與木材密度的相關關系

樹木性狀因子如胸徑、樹高等與木材密度的相關關系采用非參數(shù)Spearman相關分析進行處理，結果(表4)表明，除了華潤楠的胸徑和樹高、米櫧的胸徑以及黃樟的樹高，其他樹種的胸徑和樹高與生材密度總體呈正相關關系，其中，栲、紅錐和木荷的樹木性狀因子與生材密度的相關關系較強；基本木材密度方面,只有栲的樹高和胸徑以及黃樟的胸徑與基本木材密度有顯著正相關關系，其他關系不顯著，這與生材密度不形成一致；含水率只與栲、木荷的胸徑有顯著關系，其他不顯著?？偟膩砜矗嗟哪静拿芏扰c胸徑、樹高的關系顯著，隨著胸徑的增大，樹高的增加，栲的生材密度和基本木材密度也隨著變大，含水率降低；而華潤楠的木材密度與胸徑、樹高的關系均不顯著，沒有明顯變化規(guī)律。紅錐、木荷的胸徑、樹高與生材密度有正相關關系，而與基本木材密度的關系卻不顯著，這可能是受含水率影響造成的。隨著胸徑和樹高的增大，生材密度也增大，但生材密度增大的一部分原因可能是含水率的提高，而干物質卻沒有顯著變化，因此生材密度增大了，基本木材密度卻沒有顯著增大。另外，可能是生材密度增大部分被分為含水率和干物質增大兩部分，各自增加的量變小了，因此含水率和基本木材密度與胸徑、樹高的相關性不顯著。

表4樹木性狀與木材密度的相關關系1)

Tab.4Correlation between tree traits and wood density

樹種指標生材密度含水率基本木材密度RPRPRP米櫧胸徑0.36070.05020.06000.75280.17010.3688樹高0.4183*0.02140.21500.25400.02080.9132栲胸徑0.4562*0.0113-0.4433*0.01420.6365**0.0002樹高0.5837**0.0007-0.32930.07560.6002**0.0005紅錐胸徑0.5950**0.00170.24160.24460.35950.0775樹高0.4404*0.02760.22000.29070.24750.2330黃樟胸徑0.4420*0.0394-0.15560.48920.5495**0.0081樹高0.17670.43160.05950.79270.26330.2364華潤楠胸徑0.18460.41070.00730.9741-0.00730.9741樹高0.14320.52500.00230.99200.01430.9498木荷胸徑0.4199*0.02090.5327**0.0024-0.28610.1253樹高0.5390**0.00210.29380.1150-0.03410.8579

1) *表示0.05水平顯著相關，**表示0.01水平極顯著相關(Spearman’s方法)。

4討論與結論

4.1不同樹種木材密度對材質的影響

樹種差異對木材密度的影響很大，不同樹種木材密度差異可達數(shù)倍[8]。木材密度與植物的功能性狀息息相關，關系著植物體的支撐能力、水分運輸、木質強度和硬度等。不同樹種其生活策略也有所差別，有的樹種依賴快速生長在短時間達到林冠層，得到更多的光照和雨水，這樣的樹種一般生命周期較短，木材密度較低。而有些樹種因為生長較慢，不需要短時間吸收太多的物質，而是通過長期的物質積累成長，其木材密度一般較高，生命周期較長。本研究樣地群落的建群種為米櫧，是華南地區(qū)一種較為常見的先鋒樹種，其他5種優(yōu)勢種也是亞熱帶森林出現(xiàn)頻率較高的樹種。通過樹種間的木材密度比較得出，在篩選的6個樹種中，生材密度和基本木材密度平均值最大的分別為米櫧和紅錐，最小的均為黃樟，生材密度和基本木材密度在樹種間的變化幅度為20%和21%。而含水率平均值最小的是紅錐，最大的是米櫧，然后是黃樟。從生材密度、基本木材密度和含水率的變化情況可以看出，紅錐的木材密度大，變異系數(shù)小，含水率低，已經(jīng)具備作為優(yōu)質木材的條件。而黃樟的木材密度小，變異系數(shù)大，含水率高，不具有優(yōu)質木材的特性。蔣燚等[21]認為紅錐的木材堅硬耐腐，色澤、紋理美觀，可作為高級家具、造船、車輛、工藝雕刻、建筑裝修等優(yōu)質用材，是華南地區(qū)重要的鄉(xiāng)土闊葉珍貴用材和高效多用途樹種。

不同樹種在木材密度上的差異，為制作各種各樣的木材產(chǎn)品提供了保證。比如，高檔的木材制品通常由致密的木材制作，但提供這類木材的樹種通常生長期較長，因為相同體積下其積累的物質密度較高，需要更長的周期，因此產(chǎn)品價格較為昂貴。而造紙、低檔木材應用等方面的木材需求數(shù)量較大，因此需要生長速度快的樹種，這類樹種因為生長過程中單位體積需要的物質量較少，因此能夠快速生長。研究木材密度在樹種間的變化，對于人工造林來說，可以根椐不同的用材目的篩選出合適的樹種，而對于天然林，木材密度的樹種間差異體現(xiàn)出不同樹種的生活策略，這可為森林生態(tài)系統(tǒng)的運行機制提供科學參考和合理建議。

4.2不同樹種木材密度對徑階和坡向的響應

在人工林木材密度的研究中，樹齡是一個重要的影響因素[22]，有研究認為，相同樹種，樹齡越大，其木材密度也越大[23]。但是在天然林中，樹齡較難獲得，樹木的徑階則可直接測得，而徑階的變化與樹齡密切相關，通過研究樹木的徑階對其木材密度的影響來反映樹齡與木材密度的關系是一種可行的辦法。本研究中僅有栲的木材密度在徑階間有顯著差異，其他樹種差異性不夠顯著。除了木荷的基本木材密度外，6個樹種的生材密度和基本木材密度隨徑階的增加都有上升的趨勢，但上升的幅度不同。木材密度隨著徑階變大而變大的情況，原因可能有兩種:一種是樹木主動增加木材密度，在樹木生長過程中，軀干承受的壓力增大，需要強度和硬度更大的材質來負擔，植物體主動提供更多的物質來增加木材密度，以適應這種變化；另一種是樹木被動增加木材密度，隨著樹木的生長，軀干受到更大的壓力，這種壓力使得樹木細胞變得越來越緊密，一些空隙也被擠壓填補，木材密度增大。

地形因子對植物的生長、生理具有重要影響，特別是陽坡(南坡)、陰坡(北坡)雨熱分配的差異，對植物的生理結構，包括其木材密度也具有一定的作用[24]。在本研究中，篩選的6個樹種的生材密度、含水率和基本木材密度在陰坡和陽坡間的差異均不顯著，6個樹種木材密度在坡向的變化上并不一致，有的陰坡較大，有的陽坡較大。其原因可能有兩種：一種是因為6個樹種的木材密度對水熱條件不夠敏感；另外一種是因為坡向對木材密度的變化并不是主導因子，坡向對木材密度的影響較小，而體現(xiàn)不出一定的規(guī)律性。

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【責任編輯李曉卉】

Wood densities of six hardwood tree species in Eastern Guangdong and Influencing factors

XU Mingfeng, KE Xiandong, ZHANG Yi, WANG Yongqiang, SU Zhiyao

(College of Forestry and Landscape Architecture, South China Agricultural University, Guangzhou 510642，China)

Abstract：【Objective】 This study aims to provide the theoretical and data supports for the breeding of wood density and carbon sink accounting by analyzing the effects of different impact factors on wood density. 【Method】Six tree species were selected through the analysis of communities in sample plots of Kanghe nature reserve, and their wood densities were measured. This study analyzed the effects of different species, different diameter grades and different slope aspects on wood density, and the correlation between tree traits and wood density using a variety of statistical softwares. 【Result】 There were significant differences in wood density among different tree species. The highest averages of green densities (1.10 g·cm-3), basic densities (0.53 g·cm-3) and the moisture contents (122.84%) were found in Castanopsis carlesii, C. hystrix and C. carlesii respectively. There was no significant difference in wood density among different diameter grades for all species except C. fargesii. There was no significant difference in wood density among different slope aspects for all species. The nonparametric Spearman’s rank correlation analysis showed that both diameter at breast height and tree height were significantly correlated with green density but not with basic density. 【Conclusion】C. hystrix produces high quality wood with low moisture content and high basic density. Wood density has a tendency to rise with the increase of diameter grade，but has no regular change with the change of slope aspect. The relationship between diameter at breast height, tree height and green density, and the relationship between diameter at breast height, tree height and basic density are different probably because green density is affected by the moisture content.

Key words：wood density; green density; basic density; diameter grade; slope aspect; hardwood tree; influencing factor

中圖分類號：S718.5

文獻標志碼：A

文章編號：1001- 411X(2016)03- 0100- 07

基金項目：廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新專項(2010KJCX012-02, 2011KJCX031-02)

作者簡介：徐明鋒(1988—)，男，博士研究生，E-mail: mingfengxu2008@163.com；通信作者：蘇志堯(1963—)，男，教授，博士， E-mail: zysu@scau.edu.cn

收稿日期：2015- 09- 07優(yōu)先出版時間：2016-04-15

優(yōu)先出版網(wǎng)址：http://www.cnki.net/kcms/detail/44.1110.s.20160415.1555.038.html

徐明鋒， 柯嫻氡， 張毅，等.粵東6種闊葉樹木材密度及其影響因子研究[J].華南農(nóng)業(yè)大學學報，2016,37(3):100- 106.