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    馬來西亞血龍木之貝殼杉

    Damar Minyak of Agathis

    2015-12-22 作者:霄迪 瀏覽:68739 來源:《藝術家具》雜志

    摘要

    貝殼杉是南洋杉科樹種,其樹皮和木材中含有樹脂,在對俗稱為血龍木的進口馬來西亞針葉木進行解剖分析后,認為其結構符合貝殼杉木材的特征,而明顯的透光性正是源于所含有的樹脂。

     中國國內的木材市場近年來出現了一種來自東南亞的針葉樹材,因具有較強的透光性,故常被制成工藝品,而對其木材樹種亦存有較多爭議,更有甚者以為之系人工合成制品,筆者經木材學解剖及文獻查詢后認為是南洋杉科貝殼杉屬樹種。由于形成血龍木的貝殼杉樹種在植物分類學的不同時間和樹種上均存在許多不同學名,如Pinus dammara Lambert;Abies sumatrana Desf.;Abies dammara (Lamb.) Poir.;Agathis alba Jeffrey;A. loranthifolia Salisbury;Dammara alba Rumphius ex Blume.;Agathis dammara (Lamb.) Rich. et A. Rich.;Agathis philippinensis Warb.;Agathis celebica Warb.;Dammara rumphii Presl ;Podocarpus philippeanus Benth.;Agathis beccarii 等,由于早期的植物學家傾向于收集這種具有經濟價值的植物標本,而且現在看來很多有著不同學名的樹種其實只存在于葉片的微小差距,所以本文僅以婆羅洲貝殼杉Agathis borneensis Warb.為代表樹種介紹。

     

    樹種學名 

            貝殼杉屬Agathis 隸裸子植物門松柏綱Coniferopsida南洋杉科Araucariaceae,屬名來自希臘文αγαθι?,意思即為貝殼,緣于樹木的小枝條掉落后,留在枝條上脫落的痕跡像是貝殼的形狀。婆羅洲貝殼杉Agathis borneensis Warb.種加詞來自東南亞最大的島嶼加里曼丹(Kalimantan)的舊稱婆羅洲(Borneo),本學名最早發表于1900年德國萊比錫(Leipzig)出版的著作《亞洲熱帶季風區的植被》(Monsunia:Beitr?ge zur Kentniss der Vegetation des Süd- und Ostasiatischen Monsungebietes),命名人是著者之一的奧托.瓦爾堡(Otto Warburg)。

     

    命名人介紹

            奧托.瓦爾堡(Otto Warburg,圖1)1859年7月20日生于德國漢堡,早年先后在波恩大學和柏林大學攻讀植物學,1883年獲斯特拉斯堡大學哲學博士學位。之后在慕尼黑和圖賓根繼續研究化學和生理學,并共事于植物學教授普菲費爾(Wilhelm Friedrich Philipp Pfeffer)。1885-1889年他在南亞、東南亞和澳洲做了為期四年的考察。其后他的主要發現都被記錄于著作《世界植物》(Die Pflanzenwelt,1913-1922)中?;氐桨亓趾?,他參與創辦熱帶農業期刊《熱帶種植園》(Der Tropen Pflanzer),并為之做了24年的編輯工作。瓦爾堡把畢生精力都放在了植物學的實踐應用上,曾在原德屬殖民地建立了一些種植熱帶作物的企業,并且是原德屬東非(現坦桑尼亞的大陸部分)和原德屬新幾內亞(現巴布亞新幾內亞北半部)的多種植物的命名人(縮寫形式為Warb.),但是他本人作為猶太裔,在當時的德國卻不能夠得到一個全職教授的職位,并于1938年1月10日在柏林逝世。

                                                      

    圖1  奧托瓦爾堡

    地理分布

            主產婆羅洲(加里曼丹島),包括文萊達魯薩蘭,馬來西亞砂拉越、沙巴兩州,印度尼西亞加里曼丹(多在中部和東部);蘇門答臘島和馬來亞(馬來半島南部)亦有分布。與之相類似的另一樹種達瑪貝殼杉Agathis dammara亦見于婆羅洲和馬來亞。

    4商用名與地方名

            貝殼杉和龍腦香科的一些木材在馬來語中常被寫作Damar,意為樹脂,而因富含樹脂具有透光性的血龍木常被馬來當地人隨意推高至一定層次,故反而當地的昵稱Raja kayu(國王木)現時較廣為使用。婆羅洲貝殼杉主要商用名有Borneo kauri,Malayan kauri,Malaysian kauri, Sumatra kauri。地方名稱有Kayu tolong-tolong(文萊達魯薩蘭);Bindang,Bulok,Tumuh (砂拉越) ;Mengilan,Santora,Tambunan,Bukit(沙巴);Damar,Damar daging,Damar minyak,Tulong (馬來亞);Kayu buloh,Bulu (伊班族);Mengilan saleng (杜遜族);Nuju (達雅克族);Pisau,Putut (西加里曼丹新當)等。

     

    5 生態環境
            婆羅洲貝殼杉A.borneensis可適應多種類型的地質和土壤,如超基性巖、石灰石、泥炭沼澤、火成巖、沉積巖等。這個樹種在婆羅洲的原生地特征被稱作巽他荒原森林(Sundaland heath forest),也稱為凱拉尼亞斯森林(Kerangas forests),是熱帶潮濕森林的一種類型。Kerangas來源于當地土著民族伊班語,意為不能種植水稻的地方,永久浸水的荒原森林被稱為Kerapah?;脑执嬖谟谠从诠栀|母巖的酸性砂質土壤上,質地非常貧瘠,缺少礦物質及氮元素,海拔多在200~2 000 m(但貝殼杉可見于地勢更低的雨林中),年雨量約4 000 mm,平均氣溫23.5℃,相對濕度75%~98%?;脑峙c周圍的婆羅洲低地雨林在物種組成、結構等方面都存在不同,其林冠更低,更整齊,灌木叢茂密,且有豐富的苔蘚和附生植物。許多生長于荒原森林貧乏土壤中的植物都發展出了非常規的礦質元素獲取方式。一些樹木如方枝木麻黃Gymnostoma nobile具有與根瘤菌共生形成的根瘤,茜草科蟻巢木屬Myrmecodia和蟻寨屬Hydnophytum等蟻棲植物通過與螞蟻共生獲得礦物質元素,而豬籠草、毛膏菜和貍藻這些食蟲植物則可通過捕捉昆蟲來生存?;脑种械脑S多植物都起源于澳洲,包括桃金娘科Myrtaceae、木麻黃科Casuarinaceae植物和貝殼杉屬Agathis、羅漢松屬Podocarpus以及陸均松屬Dacrydium等針葉樹,有觀點認為荒原森林高酸度的土壤保護了本地物種防止其他不能適應這種環境的物種競爭。

            婆羅洲貝殼杉生長于低海拔至1 200 m的高地雨林,多見于低山嶺和谷地的雨林中,排水性好的土壤更適合這個樹種的生長,在婆羅洲的許多地方和馬來亞一個地區的地勢低洼的沙地泥炭土中形成純林,曾在砂拉越具有深層白色灰化土質海岸邊很常見(現已多已被采伐)。婆羅洲貝殼杉一般與數量更多的龍腦香科樹種(當地有多達8屬267種)相伴生(主要是雙翅香屬Dipterocarpus、重紅柳安Shorea albida、杯裂香Cotylelobium burkii 、坡壘 Hopea micrantha),但仍被視為荒原森林中的典型樹種,其他的伴生樹木還有紅厚殼Calophyllum nodosum、錐木Castanopsis sp.、陸均松Dacrydium elatum以及多種豆科、桃金娘科、茜草科、山欖科樹種,林區樹木高度多在20~30 m,小喬木和灌木主要是羅漢松屬、大戟科、野牡丹科、古柯科、茜草科和樟科,高度多在3 m以下。此樹種分布地可見于基納巴盧(Mt. Kinabalu)山麓,然而沙巴地區的許多天然林被清理改變為油棕Elaeis guineensis (Oil Palm)種植園。

     

    植物學特征

            常綠大喬木,高可達55 m,胸徑可達1.2 m,但據稱有3.5 m之大者,通常70 cm以下,樹形優美,樹干筆直圓滿,樹冠圓錐形,髓部較松、杉、柏科為大,有時樹上發現有與螞蟻共生的茜草科植物附著生長。分布自海岸邊至較高的山區,但在高海拔處則長得非常矮。貝殼杉屬中性喜光樹種,幼樹稍耐陰,深根性,抗風力較強,喜溫熱濕潤氣候,能耐短期低溫,在土層深厚,肥沃濕潤,排水性良好的微酸性土壤中生長迅速,壽命長。

            樹皮厚,紅灰色或黑色,光滑有薄鱗屑,皮層具樹脂并滲出。樹冠圓錐形,樹枝密集,大枝常輪生,枝微下垂,嫩枝灰白色或淡綠色。小枝條脫落的痕跡貝殼狀。冬芽頂生,終端上的小枝有一些密集排列的鱗片。單葉,螺旋狀著生或交互對生在圓錐形小枝上面,長2.514 cm,寬15 cm(果枝上的葉和老樹的葉片常較?。?,鱗形、鉆形、三角狀卵形、矩圓狀披針形或橢圓形,具多數不明顯的并列細脈,似單子葉植物的葉片。幼葉被白絨毛,成熟葉厚革質、光滑,上部暗綠色,下部灰白至淡灰綠色,邊緣增厚,反曲或微反曲,前端通常為鈍圓形,稀具短尖,基部亦較鈍,下延至葉柄處漸尖,葉柄38 mm。貝殼杉外觀頗似竹柏,所不同的是側枝輪生,葉片無番石榴氣味,有乳汁且較寬。

            貝殼杉屬的球花單性,雌雄同株(與南洋杉屬花單性異株有所不同)。雄球花圓柱形或長橢圓形,先端圓,長2.57.5 cm,直徑1.52.5 cm,基部漸尖至2 mm×10 mm的梗(Agathis borneensis在馬來亞和婆羅洲的植株為12-5mm,在蘇門答臘的植株為410 mm),單獨腋生。球果(雌球花)幼時橢圓形,23年成熟,由綠色變為褐色,成年球果卵圓錐形至近球形,(2.56.5cm×513cm,單生枝頂,由多數螺旋狀著生的苞鱗組成。苞鱗木質或厚革質,粗糙,但在邊角上圓潤,寬楔形,0.83 cm,先端增厚而反曲、扁平,有三角狀或尾狀尖頭,或不具尖頭,上緣或多或少蔓延。小孢子葉大,先端外露,邊緣呈半圓形,全緣或有微小的凹凸紋,繁育期長達45 mm,具410-20)個小孢子囊,花粉粒無氣囊,雄配子體產生數量多達40個的營養細胞,這是種子植物中最大的雄配子體,通常被認為是一個原始的特征。大孢子葉特化為珠鱗,自苞鱗腹面中部結合而生,僅先端分離,珠鱗不發達、扁平的舌狀,苞鱗發達,珠鱗與苞鱗完全合生(是貝殼杉屬區別于南洋杉屬的特征),珠鱗的腹面基部具一倒生胚珠,胚珠離生,尖端呈現大U形,珠孔與舌狀珠心與遠端接觸花粉的皮瓣相比較突出,花粉管滲透在許多胚珠位置,而不是僅僅通過暴露的珠心,成熟時珠鱗與苞鱗從果軸上脫落。種子1枚,扁平,倒卵形、 近楔形至長橢圓形,(719)mm×(12~14)mm,種子同苞鱗離生(是貝殼杉屬區別于南洋杉屬的特征),僅一側有膜質翅,近矩圓形,上部較下部為寬,達到1220 mm,這種翼狀結構被稱作翅果(samara),1 000粒種子質量約20~25 g(是指Agathis dammara),全年均為成熟期,但多在8-10月,以風作為媒介。子葉2。

            南洋杉科植物的染色體基數一致,均為x=13。在貝殼杉屬中發現有特殊的授粉類型,花粉粒在珠鱗上萌發,花粉管分支并進入珠鱗,類似吸器。貝殼杉有幾種極相似,甚至可以把它們認為是同一種。Agathis borneensis與Agathis dammara的主要區別在于雄球花在不成熟的時期,前者的更近于球形,隨著成熟變大并趨向圓柱形,而后者始終為圓柱形,并保持其比例和尺寸;此外前者成熟的小孢子體也比同一時期的后者大很多。(特征見圖2

    木材學特征

           俗稱的血龍木多數為小徑級木材,應系貝殼杉樹體主干之外的枝杈或在樹根附近采集,黃褐色至血紅色,甚重,密度在1.00 g/cm3左右。木材為無管孔,生長輪不明顯,木材構造簡單,僅有管胞和木射線組成,無軸向薄壁組織和樹脂道,亦無松杉那種特殊氣味。軸向系統多由管胞所組成,組成比較單一。軸向管胞徑向壁具緣紋孔12列,2列者紋孔式互列(南洋杉科獨有特征),紋孔橢圓形或多角形(其他科多為圓形),紋孔口圓形及橢圓形,孔塞至塞緣平緩過渡。管胞內無螺紋加厚。木射線單列,非疊生,多數高37個細胞,為薄壁細胞組成,無真正次生壁,故無真正紋孔。射線薄壁細胞的橫壁與弦壁匯合處(壁端)平滑無凹痕(細槽),這是南洋杉科的特點,因為凹痕存在于針葉樹材各科中。交叉場紋孔南洋杉型(紋孔口內函,橢圓形,并較紋孔緣窄),排列非常特殊,有3行和超過3行的密集狀排列,也有單個紋孔輪廓呈多角形,與管胞間互列紋孔式相似。木材軸向管胞和射線中均含有大量的樹脂,射線附近的管胞內亦含有樹脂塞(resin plugs),對于這種沒有樹脂道但含有樹脂的現象,分析可能是樹皮在生長過程中由韌皮部而產生的,貝殼杉樹皮部分含有大量樹脂,而枝杈部位浸提物含量高于樹干,因而密度增高,顏色加深,而樹脂物質的高折射率也是木材透光性強的一種解釋,因為貝殼杉木材通??拷鼧淦げ课痪捅容^透光。

             通常使用的貝殼杉木材心邊材區分不明顯,新鮮時為白色,干燥后淺黃褐色。木材結構細,紋理直,質輕軟,含水率12%時密度0.36~0.66 g/cm3。彈性模量11240±1707 MPa, 靜曲強度76±9 MPa,抗壓強度43±4 MPa,順紋抗剪強度7 MPa,Monnin硬度2.5±0.5,體積收縮率0.41±0.07%,弦向收縮5.9±1.4% (A.borneensis為2.5%),徑向收縮4.0±1.1%(A.borneensis為1.2%),纖維飽和點30% ,聲學品質因數(Q值)93.7(在2670Hz下測量值)。耐久性3-4級,中等至不耐久,易變色,腐朽,需及時干燥防腐,經雜酚油處理后耐久性顯著提高。(木材切片圖3至圖5


    8 利用價值

            貝殼杉樹木高大,出材率高,材質輕軟易加工,多被作為細木工,工具,建筑,雕刻,裝飾,膠合板,旋切單板等。樹木亦為一種優良的景觀綠化樹。每一種貝殼杉均可出產樹脂(dammar resin),此樹木產地的原住民很早便取其木材為薪炭使用,并將樹皮切開取得滲出樹脂,有時在枝杈處會出現大塊樹脂。這種樹脂成被稱作達瑪膠(dammar gum),又名貓眼樹脂(cat-eye resin),可用于清漆和亞麻油氈(漆布)。樹脂根據化學成分的不同,一般被分為五個等級,其中一級(Class I)和二級(Class II)較為常見。一級在針葉樹材中,以南洋杉科尤其多見,聚合物主要是C20  labdanoid;二級 在熱帶硬材中,主要來自龍腦香科,聚合物主要是C15 cadinene 。

           貝殼杉樹脂在有些國家(如菲律賓)被稱作柯巴(Copal),質地硬有光澤,黃褐色至白色,通常在溶劑中不易溶解,在做拋光劑前加熱變得易溶。馬尼拉柯巴主要由無定形樹脂酸,中性樹脂堿和揮發油組成,含有酸-酸酯,香精油,苦味素和染色物質,揮發性油通過蒸氣蒸餾和干蒸餾,成分有香芹烯(d-limonene),α-蒎烯(d-a-pinene),J-蒎烯(J-pinene),莰烯(Camphene)。這種天然樹脂(Gum Copal - Gum Kauri)的美國化學會化學文摘社(Chemical Abstracts Service,簡稱CAS)編號為9000-14-0,相對非洲(桑給巴爾、喀麥?。┏霎a的柯巴樹脂,馬尼拉柯巴含有更多的樹脂酸(resin acids,12% 對比6%)??掳蜆渲齺碜载悮ど纪?,還來自橄欖科Burseraceae的Bursera屬和Protium屬。這種樹脂廣泛用于工業和醫療,可用作制火柴防止木棍過快燃燒、可塑物質、膏藥、金屬鍍層、密封物質、牙醫粘合劑等,還可用于紙張表面鍍膜以防鋼筆墨水的浸漬而導致字跡渾濁不清、混合蟲膠清漆和清漆飾面,亦作為石樹脂替代品,如制作戒指環。馬來亞人利用這種樹脂制作涂抹劑治療關節炎、氣喘,并用于高等級清漆、宗教儀式、燃燒驅蚊、堵船縫。這種柯巴樹脂出口用于高級清漆、皮革、封蠟、肥皂、紙張。作為乳化穩定劑用于顏色、噴飾、鋼筆水、香精乳劑、肉類保存,還可用于治療頭痛、肌肉痛、燒傷、流鼻血、發燒、胃疼、腹瀉、腹痛。有報道稱接觸樹脂及樹脂油可引發皮膚過敏。

           貝殼杉植物葉揮發油中以萜類化合物為主,其中β-蓽澄茄烯為其主要成分,此外還含烷、醇、酮及少量的醛、醚和酯等化合物,在醫藥、香料、日化等方面有重要用途,在植物化學分類學中亦有重要意義。

            貝殼杉木材中樹脂含量多者,因顏色深黃至深紅,較為美觀,在馬來西亞和印度尼西亞又常被冠以Daemonorops propinquus(出產龍血樹脂Dragon's blood resin)的名聲,即血龍木的由來,以其顏色深淺又分為白色國王木(Raja Kayu Putih )和紅色國王木(Raja Kayu Merah)兩類。因為徑級小,制成珠鏈和雕刻工藝品等(圖6),很受歡迎,馬來西亞霹靂州的居民認為獲得這種木材可以保護房屋不受外面大樹倒塌而損壞。

     


    血龍木制工藝品

     


    參考文獻

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