水杉主要立木缺陷、成因及應對措施

趙自明

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

關鍵詞：水杉；立木缺陷；節子；生長應力；樹干形狀缺陷

中圖分類號 S791.35 文獻標識碼 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”，其發現是中國近代植物界最值得自豪的一件大事，為中國植物學走向世界開辟了道路，被公認為是我國乃至世界20世紀植物界的重大發現[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“水杉之發現乃我國植物中最重要最有趣之新發現”[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，它的適應力很強，生長極為迅速。水杉的經濟價值很高，是造船、建筑、橋梁、農具和家具的良材，同時還是質地優良的造紙原料[3]。目前水杉栽植已遍及我國25個省、市、區和世界50多個國家和地區，已成為我國重要的用材林樹種、沿海防護林樹種、農田防護林樹種、城市綠化與風景景觀林樹種。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行了廣泛調查，在此基礎上對幾種主要缺陷的成因進行分析，并提出相應的應對措施，以期為這一優良樹種的培育和高效利用提供技術支持。

1 理論依據

按照現行國家標準規定，缺陷是指在木材上能降低其質量、影響其使用的各種缺點，根據GB/T155-1995《原木缺陷》和GB/T4823-1995《鋸材缺陷》規定，木材缺陷共分10大類。產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果，任何一種木材缺陷對木材產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濟出材率，降低鋸材質量，提高生產成本，但合理利用則可大大降低木材缺陷帶來的負面影響，有時還可提高木材的利用和經濟價值[4]。

2 水杉主要立木缺陷及其成因分析

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

2.1.1 缺陷性狀 水杉樹體所見的節子主要為與主干木材緊密連生的活節和彼此不連生的健全死節，未見腐朽節及漏節，以輪生節為主，散生節也較常見，后者的出現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；死節主要因較大枝條受機械損傷折斷或人工修枝不當造成，其除影響木材外觀質量外，更重要的是大大降低了木材強度。生產中一方面要盡可能提高樹木第一枝下高，增加無節材部分所占比重，同時要及時修除徒長枝或受機械損傷的枝條[5]，修枝時應盡可能緊貼樹干，外表不留樁基。

2.2 生長應力 生長應力是纖維細胞成熟期間，由次生壁內木素的沉積和聚合而產生。這是木材組織正常發育的結果，存在于多數樹種中，但當應力過大時就會帶來一系列負面影響。

2.2.1 缺陷性狀 在立木階段或剛伐下的木材中產生開裂、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側向膨脹，細胞長度方向收縮，累積作用足以在木質圓柱的外側產生相當大的拉伸應力，隨著樹莖增長，向髓心產生逐增的壓縮應力，當樹木伐倒或解鋸時該應力平衡被打破從而導致徑向心裂、輪裂及微細裂隙的產生[6]。生產中可在采伐前停止或極大地限制樹木生長以減少生長應力，或采取環狀剝皮、化學落葉法釋放生長應力，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，受到環境條件的影響，樹干形成的不正常形狀，標準中將其分為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，鋸材易產生斜紋，降低強度。大兜本質上是尖削的一種特例，因此后二者加工時均增加廢材量，產生斜紋材，降低強度，影響鋸材質量；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，尖削現象極其常見，生產中應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。凹兜和大兜出現一般與地下水位高低、立地條件中土壤狀況有很大關系，就水杉而言可采取降低地下水位和疏松土壤、減少土壤中石質顆粒物[7-8]等方式降低該類缺陷出現的幾率。

3 結語

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

參考文獻

[1]陳嶸. 中國森林史料[M]. 北京：中國林業出版社，1983.

[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.

[3]成俊卿. 木材學[M]. 北京：中國林業出版社，1985.

[4]尹思慈. 木材品質與缺陷[M]. 北京：中國林業出版社，1990.

[5]周林. 水杉人工林撫育間伐技術的研究[J]. 江蘇林業科技，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研究進展[J]. 西北林學院學報，2004，19（2）：82-88.

[7]李樹根. 水杉大樹移栽技術[J]. 安徽林業，2008，4：41.

[8]魏茂蘭，崔樂玖，魏云，等. 王為水杉非適宜季節移植技術要點[J]. 河北林業科技，2009，5：116-117. （責編：徐煥斗）