软木主要产自3个树种: 栓皮槠(又名欧洲栓皮栎)(Quercus suber)、黄檗(Phellodendron amurense)和栓皮栎(Quercus variabilis)(曾新德，2001)，其中栓皮栎为我国生产软木的特有树种。软木独特的细胞构造及其化学成分使其具有质轻、弹性好、隔热、隔音、隔水、防潮、阻燃、柔软、耐磨等优良特性(Flores et al.，1992)，广泛应用于工业生产与日常生活中，因软木树种生长范围和产量有限，而软木树成为比较稀缺的资源，素有“软黄金”之称。我国年产软木原料约5万t(郑志锋，2005)，陕西省的产量占全国产量的50%，且软木原料质量以秦岭山区为最佳。

栓皮栎主要分布在我国暖温带、亚热带地区，由于分布区气候、土壤等条件复杂多样，在长期自然选择作用下，其形态、生长等方面存在丰富的种内变异类型(张文辉，2002)。在秦岭林区树皮厚度和开裂程度有很大差异，当地人可以根据栓皮栎树皮开裂深处(裂纹底部)的颜色和软木厚度将栓皮栎分为厚皮青冈(裂纹深处红色)和薄皮青冈(裂纹深处白色)两类(周建云，2010)。周建云等(2003)经过对秦巴山区和黄龙山区的栓皮栎天然类型的调查，发现栓皮树皮形态与叶柄长短有密切关系，并将栓皮栎天然变异类型划分为4类: 厚皮长柄(厚皮深裂)、厚皮短柄(厚皮浅裂)、薄皮长柄(薄皮深裂)、薄皮短柄(薄皮浅裂)。任耀忠等(2009)运用RAPD技术证实了栓皮栎4种类型DNA差异显著，是4个遗传类型。张存旭等(2003)对不同群体栓皮栎周皮的软木细胞宽度、细胞数目和软木厚度等软木性状以及细胞形态特征进行分析，为进一步分类提供了依据。雷亚芳等(2009)利用电子扫描电镜对栓皮栎软木细胞的特征进行了较为详细的分析，阐明了栓皮栎软木具有质轻、耐磨、防水等特性及其与微观结构的关系。魏新莉(2007)和张丽丛(2009)还对栓皮栎软木的化学成分进行了分析。虽然我国对栓皮栎软木物理性质和化学性质等进行了相关研究，但是不同类型栓皮栎周皮如何生长，它与栓皮栎树体生长有没有关系，什么时候是最佳的采割期，这些是栓皮栎软木生产基础问题，也是栓皮栎软木产业急需解决的关键问题。

本研究从秦岭北坡楼观台林场的天然林中选择栓皮栎厚皮、薄皮2种类型的林木个体，分别测定其胸径、树高、年龄、周皮厚度、软木厚度、密度、硬度和软木皮层厚度等，分析不同类型栓皮栎的软木特性，树体生长与周皮生长的关系，软木厚度与软木的密度、皮层厚度、硬度之间的关系等，从而揭示不同类型栓皮栎胸径对周皮生长的影响，以期为栓皮栎周皮最佳采收时期、采剥技术和林木利用提供理论依据和技术指导。

研究区域位于秦岭北坡周至县楼观台(108°21'E，34°3'N)。秦岭北坡属暖温带大陆性季风气候，海拔570～1 100 m，年平均气温为13.2℃，极端最高气温42.4 ℃，极端最低气温-18.1℃，无霜期约180天，年均降水量约900 mm，土壤为山地褐土。地带性植被为暖温带落叶阔叶林，栓皮栎为当地地带性植被的建群种，其他伴生树种有侧柏(Platycladus orientalis)、槲树(Quercus dentata)、黄栌(Cotinus coggygria)等。

本研究所利用的栓皮栎林是以实生起源为主的纯林(栓皮栎占80 %以上)。因为秦岭北坡的栓皮栎林属于水源涵养林，近年来没有进行过采伐或大规模破坏活动，林相发育较好，林中栓皮栎胸径大小不一，为研究不同径级栓皮栎的树皮提供了良好基础。

为使树皮厚度差异显著，本研究根据周建云等(2003)结果将厚皮深裂和厚皮浅裂归为厚皮类型，薄皮深裂和薄皮浅裂归为薄皮类型。厚皮类型树冠椭圆，树皮厚且外皮颜色较深(深暗褐色或紫褐色)，树皮裂纹密度小;薄皮类型树冠塔形，树皮较薄且外皮颜色较浅(灰褐色或灰白色)，树皮裂纹密度大。

2011年8月，在楼观台林场栓皮栎林林相相对较好的区域采样，按胸径将栓皮栎共划分为5个径级: 10 cm＜胸径≤20 cm为1级，20 cm＜胸径≤30 cm为2级，依此类推，50 cm＜胸径≤60 cm为5级，每个径级各采样4株。选择的采样木生长良好、树干通直圆形。在距地面30 cm处用生长锥沿树干中轴方向钻取确定采样木的年龄; 用勃鲁莱氏测高仪测定树高; 用围尺测量采样木胸高直径; 在树高1.3 m处用锯子分别从树干阳面和阴面(阴阳面划分: 树干南面为阳面、树干北面为阴面)2个方向各划开一块宽10 cm、高10 cm的树皮(采样至周皮形成层，采样部分如图 1中A，B两部分)，用一字螺丝刀从各个方向均匀撬开并取下树皮，标记采得样品。为减小树皮含水率的差异，先将试样放置在实验室环境中平衡6个月，再进行烘干至恒量。采用SPSS 18.0对数据进行统计分析。

	图 1 软木横切面示意 Fig. 1 Schematic representation of axial section of cork A: 软木Cork; B: 软木与木栓形成层的过渡区Transition between phellem and phellogen;C: 周皮形成层Phellogen;D: 韧皮部Phloem;E: 韧皮部与木质部的过渡区Transition between phloem and xylem;F: 木质部Xylem;G: 皮层Cortical layer;H: 早软木Early cork;I: 晚软木Late cork; J: 周皮厚度Periderm thickness;K: 软木厚度Cork thickness.

为了数据间具有可比性，本文只测定树干阳面1.3 m高度的软木性状。树皮结构及各层次的命名见图 1。

1)周皮厚度的测定用游标卡尺测量周皮(图 1)，每株试样测量10处，平均值为每株林木的周皮厚度。

2)软木厚度的测定用砂带机将试样上下表面打磨光滑平整，每株试样用游标卡尺测量10处，取平均值为每株林木的软木厚度。

3)软木密度的测定采用直接测定法(张丽丛，2010)测定软木试样的密度。每株林木测定3块试样，取平均值为该树的平均密度。

4)皮层厚度的测定由于我国栓皮栎软木皮层薄，本试验采用解剖显微镜观察软木皮层数，参照(中华人民共和国林业部，1987)进行软木皮层厚度(早、晚软木构成一个完整的软木皮层，如图 1)的测定。

5)软木硬度的测定用经过校正的邵尔硬度计测定软木硬度，每株林木取3块试样进行测定，每个试样在不同部位表面测4个点，取平均值作为每株林木的平均硬度。

对厚皮类型(图 2A)和薄皮类型(图 2B)栓皮栎各径级下采样木阳面和阴面的周皮厚度进行配对样本t检验分析。总体上看，厚皮类型栓皮栎树干阳面周皮的最大值在4径级为19.09 mm，阴面周皮的最大值则在5径级为12.33 mm，表明树干阴面周皮的生长相对滞后于阳面，各径级周皮厚度在阴面与阳面间存在极显著差异(P＜0.01)(图 2A)，这是因为阳面与阴面之间的光照、温度等条件不同，从而造成周皮厚度在两个面间存在显著差异。薄皮类型栓皮栎周皮厚度阳面和阴面最大值均在5径级(10.69 mm，7.65 mm)，表明薄皮类型阳面和阴面的周皮生长差异较小。

图 2 不同类型栓皮栎阴、阳面周皮厚度比较 Fig. 2 Comparison of periderm thickness of different Q. varibilis between different parts A 为厚皮类型栓皮栎，B 为薄皮类型栓皮栎。数据为平均值±标准误差。图中不同字母代表数据在同一径级下阴、阳面间差异极显著( P＜0.01)。A represent thick type of Q. varibilis，B represent thin type of Q. varibilis. Bars are mean value ± standard error. Different letters indicate most significant difference ( P<0.01) among sunny and shady side in same DBH class.

由于栓皮栎初生树皮表面粗糙、凹凸不平，沟槽较多、较深(刘艳贞，2008)，树皮厚度不均，周皮厚度和软木厚度的平均值在种间的波动较大。2种类型栓皮栎周皮厚度在各径级下均是厚皮类型大于薄皮类型，成组样本t检验分析表明2种类型栓皮栎周皮厚度有极显著差异(P＜0.01)(图 3A和表 1)。单因素方差分析表明厚皮类型周皮厚度在径级间存在极显著差异(P＜0.01)，除1径级(6.97 mm)外，在其他径级下周皮厚度都大于10 mm，随着径级的增大呈递增趋势，到4径级达到峰值(19.09 mm)，之后下降; 这是因为随着胸径的增大最外层周皮部分脱落。薄皮类型栓皮栎周皮厚度在各径级间有极显著差异(P＜0.01)，除4，5径级外，其他径级下周皮厚度均在10 mm以下，周皮随胸径的增加而增长，在1径级到3径级增长较为缓慢，3径级到4径级增长加快，4径级到5径级增长又减缓。可以看出2种类型栓皮栎周皮生长与胸径生长趋势是一致的，即幼年期软木增长较慢，中期增长加快，后期又减慢并趋于稳定。

	图 3 2种类型周皮、软木厚度的比较 Fig. 3 Comparison of periderm and cork thickness between different types 数据为平均值±标准误差。不同字母代表数据在同一径级下不同类型间差异极显著( P ＜ 0.01 )。Bars are mean value ± standard error. Different letters indicate significant difference ( P<0.01) among different types in the same DBH class.

表 1 不同径级下2种类型栓皮栎各数量性状的比较 Tab.1 Comparison of chararaters of different class of Q. variabilis from two types

表 1 不同径级下2种类型栓皮栎各数量性状的比较 Tab.1 Comparison of chararaters of different class of Q. variabilis from two types

2种类型栓皮栎软木厚度在各径级下均是厚皮类型大于薄皮类型，各径级下2种类型的软木厚度有极显著差异(P＜0.01)(图 3B和表 1)。软木厚度与周皮厚度有关，一般情况下软木厚度随周皮厚度的增大而增大，但受树皮裂纹深浅的影响，使软木厚度相对小于周皮。厚皮类型的软木厚度在径级间存在极显著差异(P＜0.01)，随着径级的增大亦呈递增趋势，2径级和3径级间波动较小，4径级达到最大(14.21 mm)，5径级略有下降，因为随胸径增大周皮外部裂纹相对加深，软木厚度减小。单因素方差分析表明薄皮类型栓皮栎软木厚度在各径级间存在极显著差异(P＜0.01)，薄皮类型栓皮栎软木厚度在各径级下均小于10 mm，其增长趋势与周皮基本一致。

软木占周皮比例是栓皮栎软木厚度占周皮厚度的百分比值，反映了栓皮栎周皮的裂纹深度及软木的利用率，比值越大裂纹深度越小，同时利用率越高。除了3径级，厚皮类型与薄皮类型的软木占周皮比例在各径级下都有显著差异(P＜0.05)。单因素方差分析表明每种类型栓皮栎软木占周皮比例在径级间没有显著差异(P＞0.05)(表 1)。厚皮类型栓皮栎软木占周皮比例在各径级间有较小波动，最小值出现在4径级(58.16%)，最大值在5径级为79.83%。薄皮类型栓皮栎软木占周皮比例各径级间也有较小波动，最小值62.27%出现在5径级，最大值在1径级(89.93%)。从总体上看，厚皮类型栓皮栎周皮的裂纹深度比薄皮类型大。

软木密度是检验软木质量的重要指标之一，软木密度越大，则软木质量越差。除5径级，其他径级下厚皮类型与薄皮类型软木密度均存在显著差异(P＜0.05)。从表 1可以看出，除5径级外，其他径级下薄皮类型软木密度均大于厚皮类型，即从软木密度看，厚皮类型软木质量优于薄皮类型。单因素方差分析表明每种类型栓皮栎软木密度在径级间都存在极显著差异(P＜0.01)。厚皮类型的软木密度随胸径增大而减小，最大值在1径级(0.42 g·cm^-3)，2径级后稳定或略有波动。薄皮类型栓皮栎软木密度生长规律与厚皮类型一致，其最小值在4，5径级(0.35 g·cm^-3)。

软木硬度也是检验软木质量的重要指标之一，皮层小、夹杂多、夹砂大、密度大等都会导致硬度大而影响软木的加工利用，影响软木产品的附加值，所以硬度大则软木质量差。对2种类型栓皮栎软木硬度进行成组样本t检验，表明在各径级下2种类型栓皮栎软木硬度存在显著差异(P＜0.05)，各径级下软木硬度均为厚皮类型小于薄皮类型。但是单因素方差分析表明每种类型栓皮栎软木硬度在径级间都没有显著差异(P＞0.05)。厚皮类型和薄皮类型软木硬度在各径级下趋势一致，最大值出现在1径级(厚皮类型82.08 HA，薄皮类型88.66 HA)，3径级达到最小(厚皮类型71.25 HA，薄皮类型77.31 HA)。

软木皮层厚度反映每一年软木生长的平均厚度，这是检验软木质量的重要指标之一，软木皮层厚度越大则软木质量相对越好。在各径级下厚皮类型的软木皮层厚度均大于薄皮类型(P＜0.01)。厚皮类型的软木皮层厚度在径级间有极显著差异(P＜0.01)，其随胸径而出现先增加后减小的变化，最大值出现在4径级(0.46 mm)，表明厚皮类型软木的生长在4径级达到峰值，之后增长相对减缓。薄皮类型软木皮层厚度在径级间也有极显著差异(P＜0.01)，其随胸径增大而缓慢增加，表明薄皮类型软木生长缓慢，最大值在5径级(0.34 mm)。

软木厚度与软木密度、皮层厚度和软木硬度的回归分析表明: 在厚皮类型和薄皮类型中，软木厚度与软木密度有极显著的负相关关系(P＜0.01)，在厚皮和薄皮2种类型栓皮栎中，软木密度均随着厚度增加而下降(图 4A1，B1)。2种类型的软木厚度对软木硬度均有极显著的影响(P＜0.01)(图 4A2，B2)，在厚皮和薄皮2种类型栓皮栎中，软木硬度随软木厚度的变化波动较小，总体上呈现负增长的趋势。在2种类型中，软木皮层厚度与软木厚度均有极显著的正相关(P＜0.01)(图 4A3，B3)，厚皮类型的软木皮层厚度随软木厚度的增大增长较快; 而薄皮类型的软木皮层厚度随软木厚度增大增长趋于平缓。

	图 4 软木厚度与软木密度、皮层厚度、硬度回归分析 Fig. 4 Regression analysis between cork thickness，cork density，hardness and cortical thickness A1-A3 为厚皮类型数据。A1-A3 represent analysis based on thick type; B1-B3 为薄皮类型数据。B1-B3 represent analysis based on thin type.

栓皮栎周皮的生长状况与树体生长密切相关。由表 2可以看出，除了软木占周皮的比例，其他各性状均与周皮厚度有显著相关性。2种类型栓皮栎周皮厚度与林木胸径、树高、年龄等生长因子呈极显著的正相关关系，与软木性状如软木厚度、皮层厚度有极显著的正相关关系，与软木密度、硬度有显著的负相关关系。结果表明胸径、树高、年龄是影响周皮厚度的最主要因子，周皮厚度随胸径、树高、年龄的增加而增大; 周皮厚度大软木厚度一般也大;软木硬度随周皮变厚而相对减小。

表 2 2种类型栓皮栎周皮厚度与树体生长及软木性状的相关分析 Tab.2 Analysis of correlation between periderm thickness and tress's growth and characteristics of cork

表 2 2种类型栓皮栎周皮厚度与树体生长及软木性状的相关分析 Tab.2 Analysis of correlation between periderm thickness and tress's growth and characteristics of cork 因子Factor 胸径DBH 树高Height 年龄Age 软木厚度Cork thickness 软木占周皮的比例Cork proportion 软木密度Cork density 软木硬度Cork density 软木皮层厚度Cortical thickness 周皮厚度(厚皮)Periderm thickness ( Thick) 0.868＊＊ 0.835＊＊ 0.689＊＊ 0.912＊＊ 0.042 -0.556＊＊ -0.485 * 0.756＊＊ 周皮厚度(薄皮)Periderm thickness ( Thin) 0.802＊＊ 0.700＊＊ 0.755＊＊ 0.972＊＊ 0.090 -0.609＊＊ -0.538 * 0.501＊＊

通过逐步回归分析，剔除不重要的自变量后得到2种类型栓皮栎周皮最优回归方程: 厚皮类型周皮厚度(y₁)与胸径(D₂)的回归方程为y₁=2.886 +0.240D₁(R²=0.809，P＜0.01); 薄皮类型周皮厚度(y₂)与胸径(D₂)的回归方程为y₂=2.026 +0.175D₂(R²=0.753，P＜0.01)。表明胸径可以代替年龄作为反映周皮厚度的重要度量指标而应用于生产实践中。

Pizzurro等(2010)对不同林分密度下的栓皮楮初生软木质量的研究，发现当林分密度低时，林窗数和林窗面积相对较大，可以提高软木厚度，可能是林窗内光照强、空气温度高、空气湿度低(马莉薇，2010)，为软木生长提供有利的条件。光照会影响细胞壁的生长，同时也影响细胞的分化(Hosoo et al.，2011)，当光照强度大时细胞分化的速度加快，韧皮部养分、导管水分的运输速率也会加快(Wainhouse，2005)，促使不同光照强度下的周皮厚度产生差异。阳面因光照较强，树皮养分的供给比较充分，细胞的分化速度也会大大加快，进而软木的厚度也会迅速增大，导致了树干阳面周皮的厚度显著大于阴面。

软木厚度越大，软木质量也相对越好。厚皮类型栓皮栎软木在胸径10～30 cm时速生，胸径40 cm后增长迟缓。软木是木本植物枝干上形成层外部的木栓死细胞组织(罗伟祥等，2009; 张丽丛等，2010; Pereira，1987)，栓皮栎木栓层可逐年累积加厚，但当软木累积到一定的厚度，最外部分的表皮会部分脱落，使周皮出现负增长。由于遗传基础的差异，2种类型栓皮栎周皮、软木形态特征表现出明显的差异。厚皮类型栓皮栎周皮较厚，其裂纹深度比薄皮类型深，可能是不断更新的细胞会挤压外部细胞使其外方的组织(表皮或木栓层)胀破，形成唇形裂口并向外突出，形成裂纹，而周皮越厚则来自内部的压力越大，形成的唇形裂口越深，裂纹加深加剧了外部表皮的脱落。

在2种类型栓皮栎软木密度、硬度、厚度等对比中可以看到，厚皮类型软木优于薄皮类型，2种类型栓皮栎胸径在10～20 cm时软木质量最差; 软木占周皮比例在2种类型间没有显著差异，这与周建云等(2003)将天然类型栓皮栎聚类分析划分得到厚皮深裂、厚皮浅裂、薄皮深裂、薄皮浅裂的研究结果相符。本研究的软木皮层厚度在1径级下为0.20～0.26 mm，对比杨柳(1996)研究的胸径为17.6 cm下九峰栓皮栎软木皮层厚度为0.24 mm的结果较为一致。软木密度与周皮厚度有极显著的负相关，这与杜洪岩(2004)研究杜仲(Eucommia ulmoides)的树皮密度与树皮厚度呈负相关的结论相一致，间接说明周皮厚度越大则软木质量越优。

2种类型栓皮栎周皮厚度与树体生长存在极显著的正相关，可用胸径代替年龄，反映周皮厚度。但胸径的生长除了受林木本身的生物学特性的影响(胡云云等，2009)外，其所在生境(土壤养分、水分等)、空间位置、林木密度等因素是否对软木的生长有显著影响还有待进一步研究。

在栓皮栎林的经营和树皮采剥中，不同类型栓皮栎树皮采剥的最适期不同，而栓皮栎周皮采剥后对其个体生长的影响程度还有待进一步研究。对于厚皮类型，可以对胸径达到25 cm左右的林木进行初次采剥。胸径大于40 cm后的厚皮类型栓皮栎，初生周皮生长趋于停滞，表层的软木会脱落而造成资源浪费，应及时进行周皮采剥。薄皮类型栓皮栎周皮在前期(10～20 cm)时生长较为缓慢，且软木厚度较小(小于5 mm)，这样的软木利用价值小，且不易采剥，所以要避免对胸径小于20 cm的薄皮类型栓皮栎进行剥皮。

我国栓皮栎软木生长缓慢，软木资源虽可再生，但生长速度较缓慢，轮剥1次需要15年以上，使软木资源比较匮乏。在剥皮的过程中，若采剥强度过大，则会伤害到栓皮栎的形成层，影响树木的生长，甚至导致树木枯死，资源破坏。由于栓皮栎软木采剥的难易程度与树木含水率正相关，即当外皮水分较低而内皮水分较高时易于采剥，采剥时应在树木生长旺盛、树液充分流动时进行，一般在每年的5—9月进行。采剥后，经剥面消毒、膜纸包扎过的栓皮栎形成再生皮的速度要快些; 但不经处理的栓皮栎也能完成皮的再生; 一旦形成再生皮，二者生长无显著差异(杨柳，1996)。由于树干阳面与阴面的周皮厚度不均，在进行树皮采剥时，一定要把握好环剥切割面的深度，避免伤害到形成层。林分中光照、水分充足可以促进栓皮栎软木的生长，在以生产软木为主的栓皮栎林的经营中，今后要及时适当间伐，增加林窗的数量，改善林分的光照、温度等，为栓皮栎软木的生长发育提供有力的条件。