闽桦(Betula fujianensis)形态和材性特征

黄茂根

(三明市罗卜岩自然保护区管理站，福建 三明 365504)

闽桦(Betulafujianensis)是桦木科桦木属的一新种，早期被误认为是亮叶桦(BetulaluminiferaH.Winkl.in Engler，Pflanzenreich)，2003年中国林业科学研究院热带林业研究所曾杰教授等发现2个种之间从形态特征上有明显差异，并于2008年将该树种命名为闽桦[1]。闽桦主要分布在闽西北地区，但由于其材质优良，可做家具和高档地板，是林区农民喜好的用材树种，在未采取保护措施前其天然林被大量砍伐，加上其人工繁育技术未及时推广应用，导致其分布面积急剧减少。目前在闽西北地区闽桦仅有少量零星分布，人工造林也极少，三明罗卜岩自然保护区内分布有较大面积的闽桦天然群落。福建省人民政府1983年3月批准建立三明市罗卜岩省级自然保护区，主要保护对象为以闽楠为主的珍稀植物、森林植被及其生境所形成的自然生态系统，使得保护区内的闽桦天然群落获得较好保护。

1 研究区概况及方法

1.1 研究区概况

研究区设在福建省三明市罗卜岩省级自然保护区(117°34′15″E—117°36′00″E、26°25′45″N—26°27′30″N)，地处三明市沙县西北部与明溪县交界处，森林覆盖率达97.8%，属野生植物类型自然保护区。气候为中亚热带季风气候，四季气温较均匀、温和湿润，年平均气温约12～13 ℃，1月均温3 ℃左右，极端最低气温-15 ℃，7月均温23～24 ℃；年降水量在2000 mm以上，年相对湿度高达85%。

试验地内闽桦和亮叶桦群落中主要的伴生乔木树种有闽楠(Phoebebournei)、闽粤栲(Castanopsisfissa(Champ.ex Benth.)Rehd.et Wils.)和台湾冬青(Ilexformosana)；林下植被主要为细枝柃(EuryaloquaianaDunn)、闽粤栲、榄绿粗叶木(LasianthusjaponicusMiq.var.lancilimbus (Merr.) L)、草珊瑚(Sarcandraglabra(Thunb.) Nakai)、华南桂(CinnamomumaustrosinenseH.T.Chang)、黑桫椤(AlsophilapodophyllaHook.)、瘤足蕨(Plagiogyriaadnata)、瓜馥木(Fissistigmaoldhamii(Hemsl.)Merr.)、菝葜(SmilaxchinaL.)等。

1.2 研究方法

1.2.1 闽桦和亮叶桦形态特征的观测 2018年3—7月选择健康生长良好的闽桦和亮叶桦树木各5株为固定观测对象，采集相关材料(叶片、种子等)，借助望远镜、单反相机和电子显微镜等设备对闽桦和亮叶桦的形态特征进行比对。

图1 闽桦

1.2.2 闽桦材性特征的测定 截取闽桦风倒木胸高以上2 m长作为试材，在室内气干后，按照GB/T1928—2009木材物理力学试验方法总则[2]、GB/T1929—2009木材物理力学试材锯解及试样截取方法[3]对其物理力学性质进行测定，包括气干密度、全干密度和硬度等指标。

2 结果与分析

2.1 闽桦形态特征

采集叶片、果穗、种子等器官标本，对观测对象的闽桦和亮叶桦树木特征进行比对，总结了2个树种之间的形态特征差异，见表1和图1、图2。

表1 闽桦与亮叶桦树种形态特征比对

2.2 闽桦材质特征

木材性质的各项指标中，以木材密度尤为重要，它是判定木材各项力学强度的重要指标[4]。根据《木材材性分级规定》[5]，从密度上可分为：轻(气干密度在0.36～0.55 g·cm-3之间)、中(气干密度在0.56～0.75 g·cm-3之间)、重(气干密度在0.76～0.95 g·cm-3之间)。从表2可知，闽桦的气干、全干密度分别为0.683、0.634 g·cm-3，属于中等(0.56～0.75 g·cm-3)。木材的干缩性在木材加工和利用上有很重要的实际意义，木材的干缩主要引起木材尺寸上的变化，导致加工好的构件变形开裂，因此其是衡量木材优劣的重要指标之一。木材弦向干缩与径向干缩之比值称为差异干缩[6]。若木材的差异干缩数值偏大，木材易发生纵向弯曲或板面横向变形、开裂现象；反之，差异干缩数值小时，则木材各方向的干缩比较均匀，木材的尺寸稳定性较好[7]。根据《木材材性分级规定》[5]从硬度上可分为：软(硬度2510～4000 N)、中(硬度4000～6500 N)，硬(硬度6500～10000 N)。由表2可知，闽桦的硬度在5796～7775 N之间，属中等偏硬水平。综上，可判断闽桦木材材性属于中等偏硬木材，木材密度中等，差异干缩值较低，具有较好的机械加工和应用性能。

图2 闽桦和亮叶桦的形态特征

表2 闽桦木材物理力学性质

3 小结

闽桦的树高可达40 m，老树树皮纵裂，叶缘具刺芒状规则单锯齿，叶下面仅基部疏生腺点，果穗3～5穗簇生于小枝顶端等形态特征明显区别于亮叶桦树种。闽桦物理力学性质测定结果表明其气干、全干密度为0.683、0.634 g·cm-3，属于中等(0.56～0.75 g·cm-3)，差异干缩值(1.18～1.19)较低，硬度在5796～7775 N之间，属中等偏硬水平，具有较好的机械加工及应用性能。