修枝對華北落葉松木材材性的影響

（河北省塞罕壩機(jī)械林場三道河口分場，河北 承德 068466）

一、研究目的與意義

華北落葉松（Larix principis-rupprechtii Mayr.）為松科落葉喬木，是我國的特有樹種，同時也是我國華北高山針葉林帶中的主要林木。由于華北落葉松適應(yīng)性強(qiáng)，生長快，樹干端直，節(jié)少，心材與邊材區(qū)別顯著，材質(zhì)堅(jiān)韌，紋理直，以及其不錯的木材耐腐性和力學(xué)性，從而得到了廣泛的應(yīng)用[1]。另外，華北落葉松人工林還對來自內(nèi)蒙古高原渾善達(dá)克沙地沙塵暴起到緩解作用,同時也對灤河上游的水質(zhì)起到了凈化作用,成為京、津生態(tài)安全的綠色屏障。華北落葉松作為新豐林場經(jīng)營的主要樹種,其總體質(zhì)量直接關(guān)系到京、津地區(qū)的生態(tài)環(huán)境建設(shè)。但由于該地區(qū)其樹種單一、營林技術(shù)落后,嚴(yán)重影響了林木的生長和木材性質(zhì)。就林木的木材材性而言，習(xí)慣上分為物理性，化學(xué)性，力學(xué)性，三者為木材的基本性質(zhì)。本研究通過對河北省圍場縣新豐林場的華北落葉松人工林進(jìn)行修枝,并進(jìn)行修枝與未修枝的對照處理,主要研究分析其物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，包括節(jié)子數(shù)，木材密度，含水率等因子。為了解修枝對華北落葉松木材材性的影響提供了參考依據(jù)。

（一）國內(nèi)外研究進(jìn)展

木材即自然長成的物質(zhì)，木材材性對其用途和工藝品質(zhì)起著決定作用，而木材材性則由各種品質(zhì)因子所決定。如：節(jié)子、含水率、年輪寬、密度、化學(xué)性質(zhì)等。這些因子共同影響著木材的品質(zhì)[2]，其中，節(jié)子是改變木材材質(zhì)、影響木材質(zhì)量的重要因素之一。

二、研究區(qū)自然概況

（一）地理位置與地形地貌

圍場縣位于河北省承德市最北部,燕山山脈西北部（116°52′～117°39′E，42°04′～42°36′N）。地處冀北山地與內(nèi)蒙高原的過渡帶,為陰山山脈、大興安嶺山脈的尾部與燕山山脈的結(jié)合部，地勢西北高,東南低,該地區(qū)海拔在700～2000m 之間,全縣分為圍場高原和壩下冀北山地兩部分。圍場高原,地勢平坦,流水侵蝕微弱,風(fēng)蝕強(qiáng)烈,多風(fēng)蝕洼地,地表呈波狀起伏,海拔均在1200-2000 米。壩下山地是陰山余脈,大興安嶺余的交接帶。

（二）氣候條件

圍場滿族蒙古族自治縣的氣候類型為大陸性季風(fēng)山地氣候,該地區(qū)光照充足,四季分明,冬長夏短，冬季寒冷干燥,夏季涼爽無暑熱,春秋兩季多風(fēng)沙。年平均氣溫5.3℃，年極端最高氣溫39℃,年極端最低氣溫零下42.9℃,無霜期67-128d,年降水量380～56Omm,降水主要集中在七、八月,年均蒸發(fā)量1350～1500mm，冬季蒸發(fā)量最小，夏季最大。

（三）土壤類型

該地區(qū)土壤類型包括棕壤、褐土、沼澤土、風(fēng)砂土、草甸土、灰色森林土，黑土等7 個土類。母質(zhì)為殘坡積母質(zhì)、黃土母質(zhì)、沖洪積母質(zhì)、坡積母質(zhì)、洪積母質(zhì)，沖擊母質(zhì)和風(fēng)積母質(zhì)。

三、研究方法

（一）樣地布設(shè)

2010 年8 月，在新豐林場草帽梁選擇坡向一致的18 年生華北落葉松純林，在中坡位設(shè)置大小為20m×20m 的樣地，設(shè)置CK（對照組）和一個修枝處理（修枝強(qiáng)度為7/12）。修枝前對每個樣地所有華北落葉松林木編號。然后對實(shí)驗(yàn)樣地內(nèi)的華北落葉松進(jìn)行修枝處理。

（二）材料采集

每個樣地選取能代表林分平均狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)木4 株進(jìn)行處理，每棵標(biāo)準(zhǔn)木從根頸處起第一活枝，每1m 截取一個厚2～5cm 的樹干解析圓盤，按此標(biāo)準(zhǔn)每棵樹取三個圓盤。共100 株，300 個圓盤。在圓盤非工作面上標(biāo)明北向、樣地號、樣木號和斷面高度，并將圓盤自然晾干。

（三）節(jié)子分布特征

采用旋切法進(jìn)行節(jié)子特征分析研究。從未修枝的樣木和修過枝的樣木上截取木段，分別自樹干基部向上截取1m。在木段斷面標(biāo)記編號，用4.2 mm的鉆頭在木段小頭北向自樹皮至髓心打孔。用無卡軸旋切機(jī) BQ1813 旋切木段。將旋切好的單板標(biāo)記編號并鋪開，統(tǒng)計從里至外記錄每層單板中節(jié)子的數(shù)量，分析樣木中里層和外層節(jié)子數(shù)量的分布情況。

四、結(jié)論

就節(jié)子數(shù)量而言，修枝可減少木材中的節(jié)子數(shù)量。

就含水率而言，通過修枝處理減少單位面積內(nèi)節(jié)子的數(shù)量，可以有效改善木材的含水率，提高木材質(zhì)量和木材產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

就木材密度而言，節(jié)子的存在會導(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，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。

就木材化學(xué)性質(zhì)而言，節(jié)子的存在可能會對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。