非洲名貴木材大美木豆 African precious wood Afrormosia
發(fā)布日期：2020-06-03
非洲名貴木材大美木豆
African precious wood Afrormosia
袁秋耘 余鴻發(fā) 李敏華 鄧格求
（江門(mén)市新匯紅木檢測(cè)有限公司）
摘要：為了幫助有關(guān)工作者深入了解非洲名貴木材大美木豆，研究大美木豆的名稱(chēng)來(lái)源，原產(chǎn)地分布和植物與木材特征，了解到這種木材的廣泛用途。大美木豆屬于瀕危野生動(dòng)植物種國(guó)際貿(mào)易公約內(nèi)的附錄二管制種類(lèi)。
關(guān)鍵詞：大美木豆；木材貿(mào)易；瀕危物種
1 學(xué)名和出處
大美木豆隸屬于豆科，蝶形花亞科[Papilionaceae （Leguminosae – Papilionoideae，Fabaceae）] ，其科學(xué)名是Pericopsis elata (Harms) Meeuwen（圖1），出處來(lái)自1962年的比利時(shí)皇家植物園簡(jiǎn)報(bào)【Bulletin du Jardin Botanique de l'état à Bruxelles 32(2): 216. 1962. 】，命名人是比利時(shí)植物學(xué)家科納普—范梅文（M. S. Knaap-Van Meeuwen，1936.01.01-）。學(xué)名的異名是Afrormosia elata Harms，出處是1913年的德國(guó)萊比錫《植物分類(lèi)、發(fā)生學(xué)和地理學(xué)年鑒》【Botanische Jahrbücher für Systematik, Pflanzengeschichte und Pflanzengeographie 49: 430. 1913. (Bot. Jahrb. Syst. ISSN 0006-8152)】。Afrormosia源自紅豆屬Ormosia，即非洲的紅豆Afr-Ormosia，而大美木豆的木材特征亦確實(shí)和一些紅豆屬木材十分相似。
圖1 大美木豆的標(biāo)本（1910年12月9日采集于喀麥隆）
2 樹(shù)木分布及地方名稱(chēng)
大美木豆分布于熱帶非洲西部至赤道非洲地區(qū)。這包括了科特迪瓦（C?te d'Ivoire），加納（Ghana），尼日利亞（Nigeria），喀麥隆（Cameroon），中非共和國(guó)（République centrafricaine），剛果共和國(guó)（République du Congo）和剛果民主共和國(guó)（République démocratique du Congo）。其中剛果民主共和國(guó)原赤道?。?/span>Province de l'équateur）和原東方省（Orientale Province）的該種樹(shù)木資源最為豐富。其引種范圍還延伸至烏干達(dá)（Uganda）西部。
主要商用名和地方名是African teak（非洲柚木——英語(yǔ)國(guó)家）；Afrormosia（非洲紅豆或阿夫莫西亞——剛果民主共和國(guó)常用并通用于全球，或?qū)懽?/span>Afromosia）；Golden afrormosia （金色阿夫莫西亞）；Assamela（阿薩梅拉——喀麥隆、科特迪瓦、法國(guó)、葡萄牙，或?qū)懽?/span>Assemela、Asamela）；Kokrodua（科科洛杜阿——加納阿散蒂語(yǔ)Ashanti）；Mohole（莫霍雷——加納）；Ole（奧累——剛果民主共和國(guó)圖隆布語(yǔ)Turumbu）；Oleo pardo（剛果共和國(guó)、法國(guó)）；Bohalala（博哈拉拉——剛果民主共和國(guó)邦戈耶語(yǔ)Bongoyie）；Ejen（埃杰恩——喀麥?。?；Obang（奧邦——喀麥隆、中非共和國(guó)）；Wahala（瓦哈拉——中非共和國(guó)）；Ayin（阿因——尼日利亞約魯巴語(yǔ)Yoruboa）；Elo Uta（埃洛烏塔——尼日利亞伊博語(yǔ)Ibo）；Aneran（阿內(nèi)蘭——尼日利亞貝寧語(yǔ)Benin）；Awawai（阿瓦瓦伊）；Bonsamdua（本薩姆杜阿）；Yellow satinwood（黃緞木）；Satinwood（緞木）；Benin satinwood（貝寧緞木）；Redbark（紅皮）；Devils tree（魔鬼樹(shù)）。
中國(guó)國(guó)內(nèi)使用名稱(chēng)除了大美木豆外，還有非洲柚木、柚木王、紅豆柚、高美木豆、高大花王樹(shù)、高大花檀、凸莖豆。
3 生態(tài)與植物特征
美木豆屬Pericopsis總共有4種。其中3種分布于非洲大陸，分別是安哥拉美木豆Pericopsis angolensis，大美木豆P. elata，疏花美木豆P. laxiflora。1種在亞洲熱帶，即圣菊美木豆P. mooniana。大美木豆是平坦的西部和中部非洲沼澤濕潤(rùn)地區(qū)半落葉林中的典型樹(shù)種，多為分散性的局部集群分布，當(dāng)?shù)啬杲涤炅?/span>1 000~1 500 mm（圖2），相近似的樹(shù)種疏花美木豆則更偏向分布于干旱的環(huán)境中。
圖2 大美木豆所在的非洲林區(qū)
樹(shù)木為中至大喬木，樹(shù)高30~50（~60）m，主干長(zhǎng)度多為30~35 m，直且呈圓筒狀（圖3），個(gè)別扭曲，常具有低板根（圖4），胸徑可達(dá)100~130（~150）cm。年直徑的增長(zhǎng)在采伐區(qū)和未經(jīng)采伐的區(qū)域沒(méi)有顯示出差別。外皮奶油色至灰色，形成有細(xì)小的裂片，開(kāi)裂處顯露出紅褐色斑塊。內(nèi)皮黃色，隨時(shí)間變成暗橘色。樹(shù)冠半球冠型，頂部平，具有大量伸展下垂的分枝，細(xì)枝光潔無(wú)毛。
圖3 大美木豆樹(shù)木主干
圖4 大美木豆樹(shù)木的板根
復(fù)合羽狀葉，小葉互生，5~（7~9）~11片。托葉細(xì)線型，長(zhǎng)約7 mm，早落。葉柄主軸長(zhǎng)度7~20 cm，在上表面略呈現(xiàn)凹溝槽；小托葉線型，長(zhǎng)2~5 mm，宿存；小葉柄3~7 mm；小葉互生，橢圓形或倒卵橢圓形，長(zhǎng)3~8 cm，寬1.5~3.5 cm，頂端生小葉片尺寸最大，向基部漸成楔形至圓形，先端漸尖，光潔，有5~11對(duì)羽狀細(xì)脈（圖5）。
圖5 大美木豆的樹(shù)葉
花序軸下垂，頂生，長(zhǎng)度可達(dá)12 cm，稀被毛，苞片長(zhǎng)度可達(dá)4 mm?；p性，蝶形花冠，白色至奶油色或略帶綠色調(diào)；花梗長(zhǎng)5~9 mm，纖細(xì)；花萼鐘狀，長(zhǎng)6~12 mm，具大三角形裂片，被細(xì)毛；花冠旗瓣近圓周形連接，直徑11~13 mm，帶爪，翼瓣和龍骨瓣長(zhǎng)約15 mm；雄蕊10枚，分離，長(zhǎng)9~19 mm，光潔；子房上位，平整，長(zhǎng)5~6 mm，被毛，花柱纖細(xì)，上彎（圖6）。
圖6 大美木豆的花
莢果長(zhǎng)圓線形，扁平，長(zhǎng)7~17 cm，寬2.5~3 cm，具有短莖節(jié)，邊緣略顯翅形，褐色，光滑，網(wǎng)狀紋脈，不開(kāi)裂，需要7個(gè)月才生成熟。種子1~4枚，褐色，圓餅形，直徑12~15 mm。種子地上發(fā)芽；下胚軸1~2 cm，上胚軸4~5 cm；子葉倒卵形，長(zhǎng)約12 mm，略具光澤；二初葉對(duì)生且為單葉，余為互生3小葉（圖7）。
圖7大美木豆的莢果
大美木豆幼苗偏愛(ài)開(kāi)闊的灌木林地帶，只要條件適宜，便可迅速生長(zhǎng)，7年生樹(shù)高可達(dá)8 m，主干直徑可達(dá)9 cm，16年生樹(shù)木高度可達(dá)26 m。在科特迪瓦，20年生人工林主干直徑可達(dá)20 cm。在加納，花期為四月至五月，果期為八月至十一月。籽苗通常距離母樹(shù)不超過(guò)35 m，說(shuō)明莢果借風(fēng)傳播能力有限。樹(shù)根部寄生有根瘤菌，具有固氮功能。
4木材特征
木材心材黃褐色至綠褐色，帶深色條紋，邊材淺黃褐色，心邊材區(qū)分相當(dāng)顯著，邊材寬度可達(dá)3 cm。木材紋理直，局部扭曲，結(jié)構(gòu)中至細(xì)。木材徑切面具有斑紋（圖8，圖9）。本樹(shù)種作為柚木的替代用材，但油質(zhì)感較柚木為次（圖10）。
圖8 大美木豆木材徑切面樣板
圖9 大美木豆橫切面和徑切面宏觀
圖10 大美木豆樣板（左）與柚木樣板（右）
木材中至重，含水率12%時(shí)，密度為（620~）700~800 kg/m3。木材干燥緩慢時(shí)只有很小的降等；緩慢窯干的效果好。木材收縮率中，從濕材至爐干徑向?yàn)?/span>3.0%~3.7%，弦向?yàn)?/span>5.8%~7.0%，全體積9.5~10.0%。干燥后的木材非常穩(wěn)定。
木材含水率12%時(shí)，抗彎強(qiáng)度93~155 Mpa，抗彎彈性模量9 450~13 300 Mpa，順紋抗壓強(qiáng)度63~71 Mpa，抗剪強(qiáng)度9~16 Mpa，劈裂強(qiáng)度17~24 N/mm，詹卡硬度6 940~7 115 N。
木材手工與機(jī)械加工效果均佳。然而，鈍鋸現(xiàn)象則很普遍，推薦使用鎢鉻鈷合金或碳鎢合金的鋸片。木材加工面整齊，通常刨面效果好，局部會(huì)因交錯(cuò)紋理導(dǎo)致粗糙；推薦切割角為20°。木材可高度拋光，但仍建議使用填充劑。釘釘時(shí)易現(xiàn)劈裂，但對(duì)于螺釘?shù)奈樟θ詫佥^好的范疇；推薦操作前預(yù)先鉆孔。膠黏過(guò)程通常不會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題，但應(yīng)注意謹(jǐn)慎操作，以免形成著色污染。木材彎曲性中，在單板制作過(guò)程前必須預(yù)先實(shí)行蒸汽處理。車(chē)旋性能好。
木材耐久性非常好，但是偶遭水生鉆木類(lèi)的侵害。心材因內(nèi)含物導(dǎo)致防腐劑浸注困難，邊材則易于滲透。木粉可能引發(fā)鼻、喉和眼的過(guò)敏反應(yīng)。在潮濕環(huán)境下，木材與鐵接觸會(huì)顯暗斑漬。
根據(jù)國(guó)際木材解剖學(xué)家協(xié)會(huì)（IAWA）的資料，大美木豆木材結(jié)構(gòu)特征如下（圖11，圖12，圖13，圖14）：
生長(zhǎng)輪顯著或不明顯或缺失。
木材為散孔材；單穿孔；導(dǎo)管間紋孔式互列，紋孔多角形，尺寸（4~）7（~10）μm，系附物紋孔；導(dǎo)管與木射線間紋孔邊界不明顯；貫穿整個(gè)射線細(xì)胞的紋孔大小與形狀均類(lèi)似導(dǎo)管間紋孔；導(dǎo)管弦向直徑（50~）100（~200）μm；管孔密度5~20個(gè)/mm2；管內(nèi)含樹(shù)膠及其他物質(zhì)。
木纖維帶有單紋孔或具微緣紋孔；無(wú)分隔木纖維；壁薄至厚或非常厚。
軸向薄壁組織星散型；零星傍管型；環(huán)管束狀；菱形（翼狀）；連續(xù)型；單側(cè)傍管型；輪界型或近輪界型；帶寬3~4個(gè)細(xì)胞。
木射線寬1~3個(gè)細(xì)胞；均為同型橫臥或?yàn)楫?/span>III型（即帶有一行直立或方形細(xì)胞）；木射線密度為4~12根/mm。
所有木射線疊生；軸向薄壁組織和導(dǎo)管纖維部分疊生。
軸向薄壁組織內(nèi)可見(jiàn)含棱柱狀晶體的分室細(xì)胞。
（描述人：P. Ng’andwe，H. Beeckman & P. E. Gasson）
圖11 大美木豆木材橫切面顯微（德國(guó)漢堡杜能研究所制作）
圖12 大美木豆木材徑切面顯微（德國(guó)漢堡杜能研究所制作）
圖13 大美木豆木材弦切面顯微（德國(guó)漢堡杜能研究所制作）
圖14 大美木豆木材三切面切片（來(lái)源：英國(guó)皇家植物邱園）
5 木材利用、貿(mào)易與保護(hù)
大美木豆的木材價(jià)值很高，緣于其具有的高強(qiáng)度和耐久性，主要被用于家具（圖15），裝飾單板，室內(nèi)結(jié)構(gòu)如地板和樓梯等，造船，鐵路枕木，機(jī)箱，室內(nèi)細(xì)木工，工具柄， 天梯，農(nóng)具，體育器材，樂(lè)器，玩具，裝飾品，禮盒，板條箱，木雕刻，車(chē)削藝品和畫(huà)板等。
圖15 二十世紀(jì)中期丹麥設(shè)計(jì)制作的以大美木豆木材為主要使用材料的木制家具
大美木豆葉片的甲醇提取物對(duì)具有多重耐藥性的惡性瘧原蟲(chóng)Plasmodium falciparum顯示出適度的體外抗血漿活性。木材中含有的芪（反二苯代乙烯）衍生物具有抗生素，可抗瘧疾和降低血糖，而這些物質(zhì)還在木材顯色中發(fā)揮作用。在剛果，當(dāng)?shù)厝藢⒋竺滥径箻?shù)皮搗碎揉捻成漿糊，作為鎮(zhèn)痛劑。
在加納，大美木豆采伐的直徑下限是110 cm。在喀麥隆則是100 cm，但由于林木資源的退化，這一限制已經(jīng)放寬至80 cm。剛果共和國(guó)規(guī)定的采伐下限則是直徑不小于60 cm。加納，尼日利亞和喀麥隆已經(jīng)不允許出口這種木材的原木。在喀麥隆，大美木豆的鑲木地板已成為一項(xiàng)重要出口商品。
大美木豆的國(guó)際貿(mào)易于1948年始自西非國(guó)家加納向英國(guó)的木材出口，隨后很快便擴(kuò)展到科特迪瓦。作為加納重要的農(nóng)林出口商品，大美木豆的資源在該國(guó)出現(xiàn)了大幅度減少。1966年，加納出口大美木豆原木8 600 m3，鋸材19 600 m3；2001年則僅為150 m3原木。2001年，科特迪瓦的大美木豆出口量為68 000 m3原木和15 000 m3鋸材。近年來(lái)，喀麥隆，剛果共和國(guó)和剛果民主共和國(guó)成為主要出口源地（圖16）。2003年，喀麥隆生產(chǎn)大美木豆鋸材13 000 m3，2004年這一數(shù)據(jù)為7 500 m3，2006年為6 200 m3；2009年，喀麥隆大美木豆鋸材總量的60%出口比利時(shí)，30%則銷(xiāo)往法國(guó)。2003年，剛果共和國(guó)出口大美木豆鋸材3 000 m3，均價(jià)為371美元/ m3；2004年數(shù)據(jù)則分別為5 000 m3和371美元/ m3；大美木豆是剛果共和國(guó)四種最重要商品木材之一。經(jīng)過(guò)60多年的采伐，大美木豆已經(jīng)成為最昂貴的熱帶硬木樹(shù)種之一，2012年其平均離岸價(jià)格為800~1 000歐元/ m3。
圖16 剛果民主共和國(guó)的大美木豆原木
大美木豆是國(guó)際自然保護(hù)聯(lián)盟紅色名錄（IUCN Red List）中的瀕危物種（Endangered A1cd），原因是分布地的喪失和大量的木材采伐。1992年，在日本京都舉行的瀕危野生動(dòng)植物種國(guó)際貿(mào)易公約第8屆締約方大會(huì)（CITES CoP8）將大美木豆列入了附錄II。2019年，瀕危野生動(dòng)植物種國(guó)際貿(mào)易公約18屆締約方大會(huì)（CITES CoP18）進(jìn)一步擴(kuò)展了大美木豆應(yīng)當(dāng)被管制的注釋范圍。大美木豆在科特迪瓦，加納和尼日利亞的林木資源已接近消耗殆盡，喀麥隆的種群則深受非法采伐的困擾，只有剛果共和國(guó)北部和剛果民主共和國(guó)北部尚保留有較多立木儲(chǔ)量，中非共和國(guó)則沒(méi)有詳細(xì)資料供參考。大美木豆因生長(zhǎng)慢導(dǎo)致合理的輪作周期長(zhǎng)，且樹(shù)木受到一種豆卷葉螟Lamprosema lateritialis的危害，因此相關(guān)的可持續(xù)營(yíng)林工作存在難度。
參考文獻(xiàn)
[1] Bourland, N. , Kouadio, Y. L. , Fétéké, F. , Lejeune, P. , Doucet, J-L. 2012. Ecology and management of Pericopsis elata (Harms)Meeuwen (Fabaceae) populations: a review. Biotechnol. Agron. Soc. Environ. 16(4), pp. 486-498.
[2] Anglaaere, L. C. N. , 2008. Pericopsis elata (Harms) Meeuwen. In: Louppe, D. , Oteng-Amoako, A. A. & Brink, M. (Editors). PROTA (Plant Resources of Tropical Africa / Ressources végétales de l’Afrique tropicale), Wageningen, Netherlands.
[3] ATIBT (Association Technique Internationale des Bois Tropicaux), 1986. Tropical timber atlas: Part 1 – Africa. ATIBT, Paris, France. 208 pp.
[4] Bolza, E. & Keating, W. G. , 1972. African timbers: the properties, uses and characteristics of 700 species. Division of Building Research, CSIRO, Melbourne, Australia. 710 pp.
[5] Burkill, H. M. , 1995. The useful plants of West Tropical Africa. 2nd Edition. Volume 3, Families J–L. Royal Botanic Gardens, Kew, Richmond, United Kingdom. 857 pp.
[6] CIRAD Forestry Department, 2003. Afrormosia. [Internet] Tropix 5.0. http://tropix.cirad.fr/africa/afrormosia. December 2007.
[7] Farmer, R. H. , 1972. Handbook of hardwoods. 2nd Edition. Her Majesty’s Stationery Office, London, United Kingdom. 243 pp.
[8] Gérard, J. , Edi Kouassi, A. , Daigremont, C. , Détienne, P. , Fouquet, D. & Vernay, M. , 1998. Synthèse sur les caractéristiques technologiques des principaux bois commerciaux africains. Document Forafri 11. Cirad, Montpellier, France. 185 pp.
[9] Howland, P. , 1979. Pericopsis elata (Afrormosia). Commonwealth Forestry Institute Occasional Papers 9, Oxford, United Kingdom. 19 pp.
[10] Phongphaew, P. , 2003. The commercial woods of Africa. Linden Publishing, Fresno, California, United States. 206 pp.
[11] Siepel, A. , Poorter, L. & Hawthorne, W. D. , 2004. Ecological profiles of large timber species. In: Poorter, L. , Bongers, F. , Kouamé, F. N. & Hawthorne, W. D. (Editors). Biodiversity of West African forests. An ecological atlas of woody plant species. CABI Publishing, CAB International, Wallingford, United Kingdom. pp. 391–445.
[12] Takahashi, A. , 1978. Compilation of data on the mechanical properties of foreign woods (part 3) Africa. Shimane University, Matsue, Japan, 248 pp.
