檢尺徑變化與材長設計

[摘 要] 本文主要論述了林木材身直徑變化與形成規律、原木檢尺徑的性質和《木材價格表》上的變徑價規律，研究出在材種（等級）相同和材長較長情況下的材長設計理論和技術，避免了因《木材價格表》中價格制定存在問題所造成的不合理設計，進一步完善了《木材檢驗與量材》中的“優化量材設計理論和技術”。

[關鍵詞] 林木材身直徑變化與形成規律 原木檢尺徑 檢尺徑區間售價 變徑價 材長設計

[中圖分類號] S7 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2013）12-0086-02

實際工作中，按照《木材檢驗與量材》中的“同等部分優先設計長材”的技術理論對原條進行優化量材設計，常常會出現一些不合理設計，造成原木特一等品率、綜合出材率和售價下降，原因是沒有處理好檢尺徑大小變化與材長、材積、材種和售價之間的關系。

一、林木材身直徑變化規律

1、構造特點

①林木主干從大頭（根部）到小頭（梢部）沿髓心線剖開，斷面呈三角錐形。所有枝干從分叉處開始到梢部，沿髓心線剖開也是三角錐形的結構。

直徑不斷減少變化，平均變化值為尖削度，即尖削度=直徑減少值÷材長×100%。

一棵林木的所有髓心都是從主干髓心生長出來的，形成髓心樹，髓心樹與林木外形結構一致。

林木為抗衡各種內應力（風力、傾斜力等力）而生長的各種不正形結構，外形上也遵從這種規律。

②林木主干或枝干，從大頭到小頭，沒有節子時，直徑均勻減少變化。從有枝干的地方開始，被認為是樹冠部分。遇有節子時，在節子處肥大，節子前后直徑減少值常大于正常變化值，這是由于分生枝干（節子）的緣故。節子基部直徑越大或在一個點上節子個數越多，節子后直徑減少變化值越大。同時，單個節子還能引起主干枝彎曲。節子基部直徑值越大，主干彎曲越大。

③主干根部或干枝基部肥大結構，是抗衡各種應力最大最復雜的地方，直徑減少變化值要大一些。

2、形成原因

①林木年輪個數自下而上呈等差數列分布，公差為1。樹根莖處的年輪個數最多，個數等于樹齡，樹梢年輪為1個（當年生長的幼枝）。此為尖削度形成的主要原因。

②林木自下而上，年輪厚度向越來越薄變化，此為尖削度形成又一原因。

③林木生長在不同的環境中，為了爭光、爭水、爭營養、爭空間和抗風（倒伏）等，林木自身在垂直與水平方向上的結構發生不同的變化，此因對尖削度形成和變化有重要影響。

④不同樹種的正常生長高度、樹冠冠幅大小、干枝的分布形式和結構、生長速度（直徑和高度每年生長值）和材質物理性質（硬度、強度、彈性、紋理結構等等）不同，則抗衡各種應力的能力不同，導致尖削度不同。如色木與水曲柳的尖削度不同；落葉松與所有闊葉樹的尖削度不同等等。

3、平均尖削度

經過對大量林木材身各段直徑測量，尖削度的正常變化（沒有較大節子時）值，小的只有幾毫米/m，大的有幾㎝/m，相差懸殊，平均值是1cm/1m左右或1㎜/dm。

4、確定原條和長材原木中間某處直徑的一般做法

①確定長材原木中間某處檢尺徑的做法：如果尖削度大時，先檢量小頭檢尺徑，然后再用觀察法確定。如果尖削度小看不出來，可以采用大小頭同時檢量，以平均值計算的方式確定。②確定原條從大頭向小頭某處檢尺徑的一般做法：先檢量大頭檢尺徑（扣除肥大），然后用觀察法、計算法和圍尺測量（應扣除樹皮）等三種方法來推斷某處檢尺徑大小。③注意事項：如果有肥大，應扣除肥大檢量。

二、原木檢尺徑

1、原木檢尺徑

原木檢尺徑，原木小頭斷面經進舍后的直徑。檢尺徑大小決定材種確定、材長設計、材積多少和售價高低，決定木材的用途的使用范圍，是原木產品的重要規格條件。

①檢尺徑與材長：原條從根部到梢部，材長越長，直徑或檢尺徑越小。

②檢尺徑與材種：每一個材種的檢尺徑都有規定的范圍，叫做材種檢尺徑范圍。材種級別越高，檢尺徑的最低限度要高一些，材種檢尺徑范圍縮小。

③檢尺徑與售價：檢尺徑越大，木材紋理結構越好，材質越好，出材率高，應用范圍廣，則售價增大。

④檢尺徑與材積：材長一定，檢尺徑越大，材積越多。

2、分類

①材種檢尺徑范圍可以分為大徑、中徑、小徑三種。如特柞分為小徑特柞、中徑特柞和大徑特柞。

②檢尺徑是連續的自然偶數（小徑中有奇數檢尺徑）。因此，每一個檢尺徑又可以分為上限、中限和下限三個部分，上限還可以分為一般上限和上限極限值兩部分；下限還可以分為一般下限和下限極限值兩部分。例如，實際檢量23.0至24.9為檢尺徑24cm，23.0為下限極值，24.9為上限極值等等。

3、特點

①檢尺徑都是非0整數，檢量時是量至㎜計至㎝，所以，每一個檢尺徑都可以看做是一個獨立的數值區間。如實際檢量23.0cm至24.9cm為檢尺徑24cm，23.0cm為下限極值，24.9cm為上限極值，24.0cm為中限標準值。當材種和材長一定，長徑和短徑都在23.0cm-24.9cm范圍內的任何值時，檢尺徑都為24cm，則售價和材積都一樣。根據以上說法，當生產的原木檢尺徑長徑和短徑都處于下限極值時，實際材積在23.0cm-24.9cm范圍內最少，而理論材積等于24cm時的材積，可以認為是變相提高售價，銷售這樣的木材對企業最劃算，有利于縮短森林培育周期。同理，生產的原木檢尺徑處于上限極值時，實際材積在23.0cm-24.9cm范圍內最多，理論材積等于24cm時的材積，無形中降低售價，銷售這樣的木材對企業最不劃算。如果檢尺徑處在材種檢尺徑區間最低值或檢尺徑區間級升級線邊緣時，對售價影響更大。

檢尺徑限值的確定非常重要，關系到優先設計短材后檢尺徑的升級。以長短徑真值大小和進舍后長短徑的差值大小來綜合考慮才能確定。現舉幾個例題來加以說明：①短徑31.1cm，長徑33.5cm，進舍后為短徑31cm，長徑33cm，都是奇數，檢尺徑為32cm，且長短徑進舍后的差為2，為偶數，長短徑進舍后都為奇數，則定為下限。②短徑32.9cm，長徑36.1cm，進舍后短徑32cm，長徑36cm，都是偶數，檢尺徑為34cm，又因短徑為上限極值，長徑為中限，且短徑升級時長徑仍不能升級，且長短徑進舍后的差為3，不是偶數，則以長徑為準定為中限。③短徑32.5cm，長徑36.5cm，進舍后短徑32cm，長徑36cm，都是偶數，檢尺徑為34cm，則定為上限。④短徑32.5cm，長徑35.5cm，進舍后為短徑32cm，長徑35cm，且長短徑進舍后的差為3，一奇一偶，檢尺徑為34cm，則以長徑為準定為下限。

三、檢尺徑區間

1、檢尺徑區間

按照木材使用和經濟價值大小，把材種檢尺徑范圍從小到大劃分成數段，叫做檢尺徑區間。受木材市場行情和可利用森林資源現狀影響，各段檢尺徑區間的范圍大小不同。如特選材柞木：26cm-28cm為2cm，30cm-34 cm為4cm，……50cm-58cm為8cm，60cm以上不限等。隨著科學技術和市場經濟的不斷發展，材種檢尺徑范圍和檢尺徑區間都將隨之變化。

2、檢尺徑區間級

按自小到大的順序把檢尺徑區間分成級，叫做檢尺徑區間級，用數字或字母表示。如膠合板材柞木：26cm-28cm為A級，30cm-34 cm為B級， 36cm-40cm為C級…… 60cm以上為F級。

四、檢尺徑區間售價

1、檢尺徑區間售價

每一個檢尺徑區間執行相同的售價，叫做檢尺徑區間售價。

2、檢尺徑區間售價級

按照檢尺徑區間級的排列順序，在每一個檢尺徑區間后面標上售價，便形成了檢尺徑區間售價級，用數字或字母表示。如吉林省白石山林業局二〇一三年第三次原木價格表中的膠合板材柞木，材長2m的檢尺徑區間售價級為：26cm-28cm為A級，售價1790元；30cm-34 cm為B級等等。

A級為最低級。級數不斷增加，檢尺徑也就不斷增大，售價也不斷增加。相鄰檢尺徑區間售價級之間的售價差值大小不一。如曲柳優質材2.6m，30-34cm（A級）售價為3290元，36-38cm（B級）售價為4570元，售價差值為1280元，而36-38cm（B級）售價4570元和40-44cm（C級）售價4690元的售價差值為120元，差值大小懸殊，帶有不合理性。此后差值大小變化較接近。

材種不同，級的劃分方法也不同。材種級別越高，級數越多，即劃分越細密。

3、檢尺徑區間售價級之間的變徑價規律

從多年來的《木材價格表》上可以看到三個問題：①每一個材種的不同材長在相同檢尺徑區間內的售價不同，材長越長，售價也越高。②定制材售價高。③短材長原木的檢尺徑區間售價與低一級長材原木的檢尺徑區間售價相比，有高的，叫升徑價，有低的，叫降徑價，也有相等的，叫等徑價，這種現象叫做變徑價現象。如特選材柞木2m材長36-40cm（C級），售價2630元，4m30-34cm（B級），售價為2450元，前者比后者售價高了180元，升徑價180元。如特選材柞木2m材長30-34cm（B級），售價2350元，4m26-28cm（A級），售價為2350元，前者與后者售價相等，等徑價為0元。如特選材榆木2m材長36-40cm（C級），售價1740元，4m30-34cm（B級），售價為1790元，前者比后者售價低了50元，降徑價50元。當材種相同，升徑價數值達到一定值時，長材短造后，兩節或兩節以上的短材售價大于長材售價，叫做升徑售價。反之，都叫做降徑售價。升徑售價現象普遍存在。有升徑價現象時，常伴有材積增加和減少的變化，所以，計算是否有升徑售價時，要把材積變化因素排除出去，才能準確判斷是否升徑售價。當材種相同，有升徑售價現象時，應優先設計短材（長材短造），有降徑售價現象時，應優先設計長材。對材長的要求：長材必須能分造成短材，如4m長材=2m+2m，6m長材=2m+4m=2m+2m+2m=3m+3m=4m+2m；3m=2.6m（定制材）+0.4m（短原木）等等。

在優化量材設計中，要認真掌握這一規律，不可全都優先設計長材。適合優先設計短材的木材，長材短造后，第一節原木檢尺徑不變，與長材檢尺徑區間相同，但售價下降：后一節原木進入高一級檢尺徑區間售價，售價要遠遠高于長材售價，兩根短材長原木的售價之和大于長材售價。后一節原木檢尺徑能否進入高一級檢尺徑區間，取決于長材原木檢尺徑的真值在該檢尺徑區間的位置。如果長材檢尺徑在檢尺徑區間的上限，根據木材尖削度一般變化情況，向大頭方向移到2m都可以使后一節短材原木檢尺徑區間升級。如果長材原木檢尺徑真值在上限極限值時，后一節原木的檢尺徑很可能隔徑增加，這種情況還可以增加材積。尖削度大時，這種變化更明顯。后一節短材原木檢尺徑隔檢尺徑區間增加的很少見

4、變價規律的應用

按照《木材檢驗與量材》的量材設計要求，對原條進行優化量材設計。凡遇長材（材種或等級相同）木段，應將其完整設計下來，然后根據檢尺徑區間售價級的變徑價規律進行優化量材設計。如果存在升徑售價現象，就優先設計短材，如果沒有升徑售價現象，就優先設計長材。

受木材市場的變化影響，各檢尺徑區間范圍和售價也在不斷發生變化，原來適合長材短造的，現在可能適合設計長材了，而原來設計適合長材的，現在可能適合設計長材短造了，總之，要及時根據當時的售價而定。

為在工作中方便，可以按照當時的《木材價格表》制定《升徑售價表》，量材設計人員在現場檢量出長材檢尺徑，對照《升徑售價表》，就知道設計長材或短材，免去了現場計算過程。

五、舉例說明（尖削度以正常為準，例題都是按照原木標準要求，從原條中優化量材設計出的長材原木）。

例1、柞木原木，般材，二等，材長4m，檢尺徑28cm中限，售價；0.302×1130=341.26元。長材短造： 2m28cm售價0.138×1060=146.28元，2m30cm升徑價，售價為0.158×1360=214.88，兩段合計361.16元，長材短造后的兩根原木材積為0.296m3，比原來減少了0.006m3，經濟效益增加了19.90元。此例第二節原木檢尺徑區間升級，售價遠遠比此前長材售價高得多。

例2：白松原木，般材6m，二等，檢尺徑18cm上限，售價0.219×920=201.48元。長材短造： 2m18cm售價0.059×590=34.81元，4m22cm售價0.191×910=173.81元，合208.62元，增加7.14元，材積增加了0.031m3。

本例短造設計方案很多（長材越長，則長材短造方案越多，但最佳方案僅一個），如果設計成：①2m+2m+2m時，因2m售價過低，材積變化不大，則必損失；②4m+2m時，因2m材積過大，售價低，總材積增加不大，損失是必然的；③3m+3m時，因3m售價偏低，后一節檢尺徑仍為22cm，則材積增加量小，難以增加售價。所以，2m（小頭）+4m（大頭）設計中，因2m（小頭）材積少，4m（大頭）材積多，增加的材積多而達到提高售價。

例3：曲柳原木，般材，二等材長4m，檢尺徑28cm上限，售價0.302×1190=359.38元。長材短造：第一節2m28cm，售價0.138×1090=150.42元，第二節2m32cm，升徑價，售價0.180×1290=232.20元，合計382.62元，增加23.24元，材積增加了0.016m3。

參考文獻

《木材檢驗與量材》（2004年出版，吉林科學技術出版社）

《吉林省白石山林業局2013年第三次木材價格表》。

《木材檢驗工程師技師晉升指導》（2006年，吉林科學技術出版社）