为了更好地识别坡垒与水坡垒的木材结构,采用宏观和微观观察方式对二者的木材特征进行了比较。结果表明:坡垒与水坡垒的木材区别明显,主要表现在前者材色微红;心材所占比例较大;复管孔多数;轴向薄壁组织以傍管型为主;木射线为异形II型,较窄;材质硬,加工难;纵切面具竹丝纹;木材无特殊气味;气干密度为0.97~1.00 g/cm<sup>3</sup>。后者材色微绿;心材所占比例较小;复管孔少数;离管型为主;木射线为异形III型,较宽,常与薄壁组织交织成“井”字型;材质中等硬,加工容易;纵切面具抛物线纹或鸡翅纹;具椰香味;气干密度为0.82~0.85 g/cm<sup>3</sup>。<br/>In order to better identify the timber structure of Hopea hainanensis and Streblus indicus, macro-scopic and microscopic observation was used to compare the timber structure characters between them. The result indicated that the timber structures of Hopea hainanensis have distinct differences from Streblus indicus. The main differences lie in that the timber color of the former is reddish; heartwood accounts for a large proportion; multiple pore is in the majority; the axial parenchyma is mostly alongside tubular; the type of timber ray is heteromorphic type II and narrow; the timber textures are hard and difficult for processing; the longitudinal section of timber has bamboo silk grain; the timber has no special smell; the air-dried density is 0.97 - 1.00 g/cm<sup>3</sup>. While, the timber color of the latter is greenish; heartwood accounts for a small proportion; multiple pore is few; the axial parenchyma is mostly outlying tubular; the type of timber ray is heteromorphic type III, wide, and often interwoven with the parenchyma to form a “井” shape; the timber textures are medium hard and easy for processing; the longitudinal section of timber has parabola or chicken wing pattern; the timber has coconut fragrance; the air-dried density is 0.82 - 0.85 g/cm<sup>3</sup>.
为了更好地识别坡垒与水坡垒的木材结构,采用宏观和微观观察方式对二者的木材特征进行了比较。结果表明:坡垒与水坡垒的木材区别明显,主要表现在前者材色微红;心材所占比例较大;复管孔多数;轴向薄壁组织以傍管型为主;木射线为异形II型,较窄;材质硬,加工难;纵切面具竹丝纹;木材无特殊气味;气干密度为0.97~1.00 g/cm3。后者材色微绿;心材所占比例较小;复管孔少数;离管型为主;木射线为异形III型,较宽,常与薄壁组织交织成“井”字型;材质中等硬,加工容易;纵切面具抛物线纹或鸡翅纹;具椰香味;气干密度为0.82~0.85 g/cm3。
坡垒,水坡垒,木材鉴别
Jun Wang1*, Ruijun Duan1, Xinyi Liu1,2, Yuhan Li1, Shaoyou Hong1
1Key Laboratory of Biology and Genetic Resources of Tropical Crops of Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Institute of Tropical Bioscience and Biotechnology of Ministry of Agriculture & Rural Affairs, Hainan Academy of Tropical Agricultural Resource of CATAS, Haikou Hainan
2College of Forestry, Hainan University, Haikou Hainan
Received: Sep. 25th, 2020; accepted: Oct. 9th, 2020; published: Oct. 16th, 2020
In order to better identify the timber structure of Hopea hainanensis and Streblus indicus, macroscopic and microscopic observation was used to compare the timber structure characters between them. The result indicated that the timber structures of Hopea hainanensis have distinct differences from Streblus indicus. The main differences lie in that the timber color of the former is reddish; heartwood accounts for a large proportion; multiple pore is in the majority; the axial parenchyma is mostly alongside tubular; the type of timber ray is heteromorphic type II and narrow; the timber textures are hard and difficult for processing; the longitudinal section of timber has bamboo silk grain; the timber has no special smell; the air-dried density is 0.97 - 1.00 g/cm3. While, the timber color of the latter is greenish; heartwood accounts for a small proportion; multiple pore is few; the axial parenchyma is mostly outlying tubular; the type of timber ray is heteromorphic type III, wide, and often interwoven with the parenchyma to form a “井” shape; the timber textures are medium hard and easy for processing; the longitudinal section of timber has parabola or chicken wing pattern; the timber has coconut fragrance; the air-dried density is 0.82 - 0.85 g/cm3.
Keywords:Hopea hainanensis, Streblus indicus, Timber Identification
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坡垒(Hopea hainanensis Merr. & Chun)为龙脑香科(Dipterocarpaceae)坡垒属(Hopea Roxb.)植物,亦被称为“海南坡垒”或“青檀”,主要分布于海南岛和越南北部 [
水坡垒为桑科(Moraceae)鹊肾树属(Streblus Lour.)植物假鹊肾树[Streblus indicus (Bur.) Corner],其木材市场中也被称为“水垒”、“香坡垒”等,常生于海拔650~1400 m的山地林中或阴湿区,分布于中国的广东、海南、广西南部、云南南部以及印度东北部、泰国北部 [
坡垒被《国家重点保护野生植物名录第一批》(http://www.gov.cn/gongbao/content/2000/content_60072.htm)收录,保护等级列为I级,二者均被《中国生物多样性红色名录—高等植物卷》(2013版) (http://www.mee.gov.cn/gkml/hbb/bgg/201309/t20130912_260061.htm)收录,其中坡垒被列为濒危(EN)种类,而假鹊肾树则被定为无危(LC)种类。在海南,坡垒被认定为特类木材,与降香黄檀(Dalbergia odorifera T. C. Chen)、海南紫荆(Madhuca hainanensis Chun & How)、野荔枝(Litchi chinensis Sonn.)、母生[Homalium ceylanicum (Garden.) Benth.]齐名,而假鹊肾树木材则被认定为三类木材 [
近年来,市场上出现了以水坡垒冒充坡垒出售,并说成是水边生长的坡垒,使得许多消费者上当受骗,引起了市场的极大混乱。为了更好地保护珍稀树种,防止盗伐和滥伐,也为了材尽其用和避免市场上鱼目混珠,维护消费者权益,笔者根据收集到的资料和标本,特对此二种木材结构特征进行比较,以便识别。
从海南本地取材,取心材和树皮,标本号为Hong202001,Hong202002,经洪少友鉴定为坡垒(Hopea hainanensis Merr. & Chun)和水坡垒(假鹊肾树) [Streblus indicus (Bur.) Corner]。凭证标本藏于中国热带农业科学院热带生物技术研究所。
将样品木块处理成2 cm3的立方体后,放入沸水中煮沸5 h,使其软化,以达到沉水为准,再用小锯子或单面刀片切成不小于1 cm3的立方体。在将削切木块的同时选择好木材的三个切面,即横切面要与导管纵轴垂直;弦切面要与木射线垂直,并与导管纵轴平行;径切面应与木射线平行。在此步骤中,如果在肉眼下不可见射线,可借助放大镜或体式解剖显微镜辅助。在德国Leica公司生产的RM2235切片机上切制切片,分别将弦切面、径切面和横切面按顺序切好,切片厚度一般为10~25 μm,将切好的切片轻轻夹入盛有去离子水的培养皿中,洗去碎末残渣后转入1%的番红中染色,染色时间为1 h,之后将染色好的木材切片按次序分别放入盛有50%,70%,85%和无水乙醇的酒精中进行梯度洗脱,洗脱时间为5~10 min,次数视情况而定,一般每个浓度洗脱1~2次,洗脱至洗脱液不变色为止,之后将切片放入组织透明液中透明1~2 h,透明之后,吸干透明液再直接压片,并用中性树胶封片,封片后做好标记,标记信息主要包括,树种名称、三切面名称、日期等。
气干密度测定:采用国家标准《木材物理力学性质试验方法》(GB/T1933-2009)测定木材样品的气干密度,即在试样各相对中心位置,分别测出弦向、径向和顺纹方向尺寸,得出体积,称出试样质量,得出试样气干密度值。
图像采集:数字化木材显微构造图像采集系统主要由日本OLYMPUS体式显微镜(放大倍数为7~90倍) (观测微观结构)和手持式数码显微镜(观测宏观结构)。
木材结构观测:由于横切面的宏观结构信息量大,且容易观测,因此仅对该面观测(图1);微观结构对木材三切面(横切面、弦切面、径切面)进行观测(见图2)。
Hopea hainanensis Merr. & Chun, Sunyatsenia 5(1-3): 134-135, f. 15. 1940.
别名:海梅、石梓公、坡雷、海南柯比木等。
树皮:厚5~6 mm,韧皮部淡黄褐色,具腥甜气味。外皮似黄杞(Engelhardia roxburghiana Wall.)或广东钓樟[Lindera kwangtungensis (Liou) Allen],灰褐色,具深纵裂,老皮块状脱落,内皮黄褐色,韧皮纤维发达,石细胞不可见,韧,不易折断,能制成长条,皮可层分,树皮横切面呈火焰状,树脂似青梅(Vatica mangachapoi Blanco),而量甚少。
图1. 坡垒与水坡垒的木材宏观切面图。(a) 坡垒横切面(50×);(b) 水坡垒横切面(35×)
图2. 坡垒与水坡垒的木材微观切面图。(a) 坡垒横切面(32×);(b) 坡垒弦切面(90×);(c) 坡垒径切面(90×);(d) 水坡垒横切面(32×);(e) 水坡垒弦切面(90×);(f) 水坡垒径切面(90×)
木材:散孔材,心边材在横切面区别略明显,径切面上明显,界限分明,心材较大,约占直径的90%,浅棕褐色,纵切面色较淡且带黄色,边材色较淡,心材纵切面色较黄。生长轮不明显,因薄壁组织带的存在,使得年轮界限常难以确定。髓心淡棕色,圆形,直径约2毫米,导管中等大小至小,肉眼下隐约可见,放大镜下可计算,单管孔占多数,复管孔普遍,以径列复管孔为主,由2~3个管孔组成,有少数斜向,管孔团常见,由3~5个管孔组成,管孔横切面为圆形及卵圆形,分散分布,局部常径列和斜列,分布颇均匀,轮末梢较少,局部较显著,可借以确定年轮界;管孔中等多,8~15个/mm2;侵填体普遍,且显著,呈小反光点;最大弦径大于89 μm,多数为55~85 μm。心材管孔几乎全部充满黄褐色的固体堆积物,弦切面上导管线肉眼下可见,呈小沟,放大镜普通具少量侵填体反光强,普遍充满棕黄色固体堆积物,显得很油润。薄壁组织发达,肉眼下可见,放大镜下可判别,傍管型为主,全部管孔具有,多数为窄的环管薄壁组织,其余为窄的短翼状薄壁组织,离管型薄壁组织带一般比射线窄,呈纤细线,带数不定,距离不等,不规则地分布于年轮中,常断续,星散薄壁组织呈很短的细线和小点,分布于射线旁和纤维间,常与管孔接触,轮界薄壁组织与薄壁组织带同,常难以区分。板面具竹丝纹。木射线窄至极窄,非叠生,放大镜下可见;射线中等大小;可观察到极微小的较深色小点,有些反光;以窄射线占多数,间距不等,中等大小较多,6~12根/mm,弦切面上肉眼隐约可见,放大镜下清晰,呈纺锤形,并有色淡而稍亮的极小点分布。单列射线少,宽16~25 μm;高2~11细胞(186~510 μm)或以上。多列射线通常宽2~3细胞(24~49 μm),2或3列部分与单列部分约等宽;高4~41细胞(170~1446 μm)或以上,多数10~25细胞(395~730 μm);射线组织异形II型。气干密度为0.97~1.00 g/cm3。
木材利用:木材为海南特点木林中的硬木之一。木材纹理:交错,结构致密,材质坚硬且较韧,加工稍难,但各切面均平滑,开燥各少开裂,且不变形,各切面显出油润的光泽,材色略鲜明,颇美观,极为耐腐,为极珍贵的工业用材,适用范围广,可作造船、桥梁、水工、建筑、车辆、运动器械、机械木附件等家具、雕刻以及其他细木工等用材,当地用作极贵重棺木,土埋地下四十余年,仍无丝毫腐朽,一经刨去表面,复见其光泽,耐水、耐浸、耐日晒,受虫蛀。材质较青梅和进口坤甸木(Eusideroxylon zwageri Teijsm. & Binn.)更好。
产地:海南岛和越南北部。
Streblus indicus (Bur.) Corner, Fl. Hainan, Gardens’ Bulletin, Singapore 19(2): 226. 1962.
别名:水垒、香坡垒等。
树皮:皮面灰褐色,厚约4 mm,皮孔纵列成行,皮韧,撕开呈条时边缘有绢丝状毛,生树砍开流白汁。
木材:心边材区别略明显,边材米黄色,心材米黄色带浅绿色,心材约占直径的50%~60%。散孔材,管孔小,单管孔,分布略均匀,密且多,8~25个/mm2,最大弦径220 μm,多数为60~120 μm;偶见径列复管孔,常由2~3个组成;管孔团少见;管孔充满白色沉积物,放大镜下可见,薄壁组织为环管型和离管型,环管薄壁组织多数为束状,少数为短翼状,离管型为细线状,短弦线或轮界状细线。射线非叠生,极细,放大镜下可见,比管孔略小,常见局部射线与带状薄壁组织交织成“井”字型(网状),纵切面可见小沟状,射线多充满白色侵填体,略反光。弦切板面可见抛物线纹或鸡翅纹。单列射线少,宽12~32 μm;高3~5细胞(80~240 μm)或以上。多列射线通常宽2~3细胞(20~60 μm);高5~20细胞(160~400 μm)或以上,多数7~15细胞(200~320 μm);射线组织异形III型。气干密度为0.82~0.85 g/cm3。
木材利用:木材纹理交错,结构细致,材色一致,鲜明,各切面平滑且具光泽,硬软适中,可刨切,干燥后少开裂,微变形,宜制作木行条、门窗及高档家具,屏风摆设,家装等用。
产地:海南岛的琼中、万宁一带。
注:木材外观似青梅而不见树脂道,似坡垒但不如其坚硬,木材具椰香气味,是鉴定该木材的最佳方法。
本次对坡垒和水坡垒(假鹊肾树)的木材结构特征描述参照《中国热带及亚热带木材识别、材性和利用》 [
项目 Item | 树种Species | |
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坡垒Hopea hainanensis | 水坡垒Streblus indicus | |
科别Family | 龙脑香科Dipterocarpaceae | 桑科Moraceae |
材色 Timber color | 米黄色微带红 Beige tinged with red | 米黄色微带绿 Beige tinged with green |
心材比例 Heartwood ratio | 大,约占90% Large, ca. 90% | 小,占50%~60% Small, 50%~60% |
管孔 Pore | 单管孔多数,复管孔普遍,偶见短径列及管孔团 Single pore majority, Multiple pore are common, short radial arrangement and pore cluster are occasionally | 单管孔多数,偶见径列复管孔 Single pore majority, radial arrangement multiple pore are occasionally |
轴向薄壁组织 The axial parenchyma | 傍管型为主 Mostly alongside tubular | 离管型为主 Mostly outlying tubular |
木射线 Timber ray | 异形II型;窄至极窄 Heteromorphic type II, narrow to extreme narrow | 异形III型;较宽;常与薄壁组织交织成“井”字型 (网状) Heteromorphic type III and wide, often interwoven with the parenchyma to form a “井” shape |
材质 Timber texture | 硬,难加工 Hard and difficult for processing | 中等硬,易加工 Medium hard and easy for processing |
纵切面 Longitudinal section | 具竹丝纹 Bamboo silk grain | 具抛物线纹或鸡翅纹 Parabola or chicken wing pattern |
木材气味 Timber smell | 无No smell | 具椰香味Coconut fragrance |
气干密度 Air-dried density | 0.97~1.00 g/cm3 | 0.82~0.85 g/cm3 |
表1. 坡垒和水坡垒的木材识别特征比较
水坡垒从材质、材性、机械强度,特别是抗腐、抗磨方面远不及坡垒。不法分子更有甚者是竟然将其称为海南唯一的坡垒。由于水坡垒木材具有一种近似于椰子香味的气味,亦将其称为“香坡垒”,而将不具椰香气味的坡垒称为不是正宗的坡垒,以次充好,欺骗和迷惑大众。目前市场是的坡垒价格多在40~50元/kg,而水坡垒的价格多在20~30元/kg。
本文旨在强调坡垒珍贵、珍稀的一面,更起到保护珍稀物种的目的,而水坡垒(假鹊肾树)虽然不是我国一类保护树种,但其珍稀性也应该得到保护,不得滥伐滥用。通过本文的研究,将为制定相关的鉴定标准和规范木材交易市场提供理论依据。
中国热带农业科学院基本业务科研费专项“南药产业技术”创新团队项目(17CXTD-15)。
王 军,段瑞军,刘欣怡,李禹韩,洪少友. 坡垒与水坡垒的木材鉴别Timber Identification between Hopea hainanensis and Streblus indicus[J]. 林业世界, 2020, 09(04): 154-160. https://doi.org/10.12677/WJF.2020.94021