四川5种丛生竹的秆形特征比较

丁 上，唐玉梅，张朝艳，赖永平，甘小洪

（西华师范大学生命科学学院，四川南充637009）

四川5种丛生竹的秆形特征比较

丁 上，唐玉梅，张朝艳，赖永平，甘小洪＊

（西华师范大学生命科学学院，四川南充637009）

为四川乡土丛生竹资源的开发、栽培和利用提供理论依据，采用随机取样方法对四川常见的5种大径丛生竹的秆型特征进行对比研究。结果表明，5种丛生竹竹秆鲜重均随胸径的增加而增大，同一胸径下慈竹的竹秆鲜重相对较小，硬头黄的竹秆鲜重相对较大。随相对高度的增加，5种丛生竹的相对直径均呈下降趋势，其中梁山慈和慈竹下降最快，其尖削度相对较大。相对壁厚随高度的变化呈逐渐减小趋势，其中硬头黄竹的相对壁厚的变化幅度最大。节间长度均随节位的增加呈先增加后逐渐减小趋势。相对慈竹而言，梁山慈在竹材质量和生物产量方面具有优势，粉单竹和料慈竹在板材加工利用方面具有优势，硬头黄竹在竹材质量、生物产量和板材加工利用方面均不具优势。

丛生竹；秆形特征；材质

近年来，我国的竹产业发展迅速，在竹材工业性开发利用方面取得了很大成绩，先后成功研制了竹胶合板、竹模板、竹地板等新产品［1］。但就目前而言，我国竹类竹材特性的研究偏重于毛竹（Phyllostachys edulis）等散生竹种，丛生竹研究相对缺乏，这大大地滞后丛生竹竹材的加工与利用。由于丛生竹类比散生竹类具有生长更快、产量更高、在一些领域有开拓利用的更大优势等特点，因此丛生竹类的相关研究对于丛生竹资源的保护及开发利用等具有重要意义［2］。

秆形特征是评价竹种材性的重要指标，对竹材的利用具有指导意义［3］。目前，有关丛生竹种秆型特性的研究主要集中在孝顺竹（Bambusa multiplex）［4］、料慈竹（B．distegia）［5］、大木竹（B．wenchouensis）［6］、硬头黄（B．rigida）［7］、梁山慈（Dendrocalamus farinosus）［7－8］等丛生竹种方面，还没有慈竹（Bambusa emeiensis）和粉单竹（B．chungii）秆型结构的相关报道，有关大径丛生竹种秆型特性的比较研究相对较少。

四川现有竹类植物18属，其中乡土竹种约140种。全省现有竹林资源近70万hm2，处全国第5位，其中70%以上为丛生竹。目前，四川乡土丛生竹种中利用较多的仅限于慈竹，而其他大径丛生竹种如硬头黄、料慈竹、梁山慈及粉单竹等尚未得到充分的开发利用。为此，笔者等以四川乡土大径丛生竹种为研究对象，对其秆型特性进行对比分析，探讨其利用价值，为四川乡土丛生竹资源的开发、栽培与利用提供理论依据，旨在促进四川竹产业的可持续发展。

1材料与方法

1．1研究地自然概况

研究地位于四川省长宁县竹海镇（N28° 30．596′～N28°30．988′，E104°56．252′～E103°56．484′）。地貌以丘陵为主，气候属中亚热带湿润性季风气候，温暖湿润，无霜期长，雨热同季，四季分明。年平均气温18．3℃，最冷月（1月）平均气温8．2℃，极端低温－4．2℃，最热月（7月）平均气温27．3℃，极端高温40．7℃，≥10℃的积温5 970℃。年平均降水量1 114．2mm，年平均蒸发量1 101．3mm，年平均空气相对湿度83%，年日照时数1 148h，无霜期350d以上。

试验林为分蔸育苗营造的纸浆材用纯林，林龄8a以上，林分郁闭，立地条件均为低山缓坡地，海拔约300m，土壤为微酸性紫色土，慈竹、粉单竹、料慈竹、梁山慈竹和硬头黄竹的竹株平均胸径为7．23cm、6．09cm、5．85cm、6．86cm和4．61cm，林地无施肥、垦复等抚育措施［7］。

1．2调查方法

采用随机取样法，在竹林随机选取慈竹、料慈竹、硬头黄竹、粉单竹和梁山慈竹等竹种各9丛，每丛每竹检尺，调查胸径、年龄。在3年生老竹中随机抽取生长良好、无病虫害、胸径与该丛竹平均胸径值误差不超过5%的竹子作为标准竹，并根据胸径分布规律采集不同径级的3年生老竹进行测试分析。将竹株从秆基处截断，去枝叶后测量胸径和全长，记录总节数，测量节间长、最长节间长和最长节序数。取胸径的2／5为用材竹小头直径［9］，去掉小头（稍部），剩余部分长度为秆高。然后将秆高5等分，自基部由下至上编号为1、2、3、4、5，称为相对高度［6］。测量各段秆鲜重、基部处直径、基部处壁厚；各段分别截取一竹环，带回实验室进行含水量测定。

1．3数据统计

利用SPSS17．0软件对数据进行统计，对不同竹种的各指标平均数进行Duncan差异显著性检验和相关性分析，并进行回归分析，并建立回归模型。

2结果与分析

2．1秆形的基本特征

秆高、胸径、胸高处竹壁厚和秆鲜重是反映竹材质量和生物产量的主要指标，通过这些性状的比较分析可以揭示不同丛生竹的竹材利用价值［10］。从表中看出，平均秆高以梁山慈最高，为12．453m，最矮的是硬头黄，为9．078m。方差分析表明，除粉单竹外，梁山慈竹与其他竹种之间秆高均存在显著差异。平均胸径以慈竹最大，为6．872cm；其次是梁山慈，为6．440cm；硬头黄最小，为4．620cm。胸径表现为硬头黄与其余竹种的均存在显著差异，料慈竹与慈竹、梁山慈间存在显著差异。在胸高处壁厚方面，硬头黄最大，为8．838mm；其次是梁山慈，为6．894mm；料慈竹最小，为4．945mm。方差分析表明，胸高处壁厚除粉单竹外，硬头黄、梁山慈分别与其余竹种间均存在显著差异。从单株干重看，梁山慈最大，为6．822kg，料慈竹最小，为3．086kg，梁山慈与其余竹种之间存在显著差异。在含水量方面，慈竹最大，为47．825%，粉单竹最小，为41．985%，各竹种之间差异不显著。

在竹材加工业中，竹子的高径比常是衡量竹秆利用率的重要指标［11］。5种竹中，硬头黄高径比最大，为196．395；其次是梁山慈，为192．993；慈竹最小，为136．525。高径比硬头黄、梁山慈和粉单竹之间差异不显著，分别与慈竹、料慈竹之间存在显著差异。在对竹材进行加工利用时，节间长短对材料加工的难易、产品力学性能及美观程度产生重要影响［12］。5种竹中，粉单竹的平均节间长最大，为59．90cm；硬头黄最小，为31．641cm。平均节间长粉单竹与其余竹种之间存在显著差异，其余4种竹种之间差异不显著。

表5 种丛生竹的秆形性状Table Culm form features of the five sympodial bamboo species

2．2丛生竹秆形性状间的关系

2．2．1竹秆鲜重与胸径 竹秆的鲜重是秆形特征的重要指标，在衡量竹材的物理力学性质方面具有重要的作用［12］。对5种丛生竹秆鲜重随胸径变化规律进行方程拟合发现，慈竹、梁山慈最佳拟合函数为幂函数，粉单竹为一次函数，料慈竹、硬头黄为复合曲线函数，经F检验均达到极显著水平（P≤0．01）。由图1可知，5种丛生竹的秆鲜重均随胸径的增大而增加；同一胸径下慈竹的秆鲜重相对较小，硬头黄的秆鲜重相对较大。

2．2．2竹秆直径与秆高 竹子尖削度的大小与竹材的利用密切相关［6］。竹秆的相对直径随相对高度的变化曲线可以很好地反映竹子的尖削度。用方程拟合丛生竹的相对直径与相对高度的关系发现，三次函数对5种竹种的拟合效果最好，经检验均达极显著水平（P≤0．01）。由图2可知，随相对高度的增加，5种丛生竹的相对直径均呈下降趋势。其中，梁山慈竹下降幅度大于慈竹，粉单竹、料慈竹和硬头黄竹等的下降幅度低于慈竹。

图1 5种丛生竹胸径与秆重的相关性Fig．1 Relationship between DBH and culm weight of the five sympodial bamboo species

图2 5种丛生竹竹秆直径与相对秆高的相关性Fig．2 Relationship between culm diameter and relative culm height of the five sympodial bamboo species

2．2．3竹秆壁厚与秆高 壁厚是秆形结构的主要因子，不仅影响竹材的产量，还对竹材的力学和工艺性质产生重要影响。由于秆径从基部到梢部不断减小，竹秆壁厚随高度的增加也呈逐渐变薄的趋势，这一秆形特点也是竹材加工中需要考虑的重要内容［7，12］。以竹秆基部壁厚为标准，其他高度处的壁厚与其比值作为相对壁厚。用方程拟合丛生竹的相对壁厚与秆高的关系发现，三次函数对5种丛生竹种拟合效果最好（P≤0．01）。由图3可知，5种丛生竹的相对壁厚随高度的变化均呈逐渐减小的趋势，其中硬头黄竹的相对壁厚的变化幅度最大。

2．2．4节间长与节位 由图4可知，5种丛生竹的节间长度均随节位的增加呈现先增加后逐渐减小的变化趋势。在同一胸径（5～6cm径级）下，粉单竹和料慈竹的节间长相对最长，其变化幅度大于慈竹；梁山慈和硬头黄竹的节间长相对较短，其变化幅度小于慈竹，变化较平缓。

图3 5种丛生竹竹秆壁厚与相对秆高的相关性Fig．3 Relationship between culm wall thickness and relative culm height of the five sympodial bamboo species

图4 5种丛生竹节间长与节位的相关性Fig．4 Relationship between internode length and node section of the five sympodial bamboo species

3结论与讨论

3．1竹子的秆型特征变异规律

目前，未见有关慈竹和粉单竹秆型结构方面的研究报道。研究中以胸径为自变量拟合粉单竹和慈竹的秆生物量模型发现，慈竹最佳拟合函数为幂函数，粉单竹为一次函数，经F检验均达到极显著水平，在实际生产中可通过回归方程编制竹秆产量预测表，在一定地区范围内供生产参考。同时，慈竹和粉单竹的秆型结构在垂直方向上的变化与秆高密切相关，为了消除秆高对结果的影响，运用相对值概念对慈竹和粉单竹的直径、壁厚随秆高的变化规律进行研究，并拟合相应的曲线模型，这为揭示竹秆生物学规律奠定理论基础，并可为慈竹和粉单竹竹材的开发利用提供科学依据。本研究发现，料慈竹、硬头黄竹和梁山慈竹的秆质量随胸径的增大而逐渐增大，秆的相对直径随秆高的增加而逐渐减小，相对壁厚随高度的变化逐渐减小。其秆型结构变化规律与前人的研究结果相似［7，12］。

3．2 5种竹秆的利用价值

竹材的质量以及生物产量决定竹种的生产利用价值，平均秆高、胸径、胸高处壁厚及秆鲜重等是反映竹材质量和生物产量的主要指标［12］。研究发现，梁山慈的平均秆高和秆质量均为最大，平均胸径仅略小于慈竹，胸高处壁厚仅次于最大的硬头黄。表明5种竹种中梁山慈竹的竹材质量和生物产量相对较高，而硬头黄竹的平均胸径、平均秆高、秆鲜重等指标均明显小于慈竹，其在竹材质量与生物产量方面相对慈竹而言不具优势。从单株干重看，最大的是梁山慈，其次是粉单竹、慈竹和硬头黄，最小的是料慈竹，表明梁山慈竹和粉单竹的利用价值高于其他3种竹种。慈竹每丛干重最大，其次是梁山慈竹、硬头黄竹、粉单竹，料慈竹最小。因此，在生产实践中，根据单株干重，梁山慈竹具有较大优势；而从整体种植价值而言，慈竹和梁山慈竹皆具较大优势。

在竹材加工业中，竹子的高径比常是衡量竹秆利用率的重要指标［11］。5种丛生竹中，硬头黄竹和梁山慈竹的高径比相对较高，粉单竹和料慈竹相对较低，但均高于慈竹，因此这4种竹的竹材利用率均优于慈竹。在竹材加工方面，节间长度和尖削度是重要的参考指标，节间长短对材料加工的难易、产品力学性能及美观程度会产生重要影响［6］。尖削度太大会造成原料的浪费。相对慈竹而言，粉单竹、硬头黄竹和料慈竹的直径随秆高的变化明显较缓，即尖削度明显较小，梁山慈竹的尖削度最大。表明，粉单竹、硬头黄竹和料慈竹在板材加工利用方面比慈竹更具优势，但硬头黄竹因其平均节间长相对较短，其加工难度较大；相对慈竹而言，梁山慈竹平均节间长较长，板材加工方面较容易，但因其尖削度较大，加工过程中会造成原材料浪费。

［1］唐永裕．竹材利用现状及开发方向探讨［J］．竹子研究汇刊，2001，20（3）：36－43．

［2］张自斌，周光益，林亲众．我国丛生竹研究进展与问题探讨［J］．热带林业，2007，35（2）：12－14．

［3］唐翠彬，甘小洪，温中斌，等．寿竹的秆型特征及纤维形态研究［J］．热带亚热带植物学报，2012，20（6）：626－633．

［4］曾炳山．几种竹子干形结构的研究［J］．林业科技通讯，1993（8）：4－7．

［5］吴炳生，江鸿跃，聂 勇，等．料慈竹秆形结构的研究［J］．南京林业大学学报，1997，21（4）：59－62．

［6］苏文会，顾小平，岳晋军，等．大木竹秆形结构研究［J］．林业科学研究，2006，19（1）：98－101．

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［8］熊 壮，董文渊，刘时才，等．梁上山慈竹秆形结构和地上生物量结构研究［J］．林业科技开发，2010（3）：81－83．

［9］吴富桢．测树学实习指南［M］．北京：中国林业出版社，1994：83－86．

［10］施建敏，杨光耀，郭起荣．江西毛竹表型特征地理变异研究［J］．江西农业大学学报，2008，30（5）：824－828．

［11］汪阳东．竹子秆形生长和变异的研究进展［J］．竹子研究汇刊，2001，20（4）：28－32，66．

［12］苏文会，范少辉，刘亚迪，等．车筒竹地上生物量分配格局及秆形特征［J］．浙江农林大学学报，2011，28（5）：735－740．

（责任编辑：姜 萍）

Comparison of Culm Form of Five Sympodial Bamboo Species in Sichuan

DING Shang，TANG Yumei，ZHANG Chaoyan，LAI Yongping，GAN Xiaohong＊
（College of Life Science，China West Normal University，Nanchong，Sichuan637009，China）

To provide references for development，cultivation and utilization of native sympodial bamboo resources in Sichuan，the random sampling method was employed to compare the culm forms of five sympodial bamboo species in Sichuan．Results：The fresh weight of these bamboos increased with the increase of DBH，thereinto that of B．emeiensis was relatively small，and that of B．rigidais relatively large．With the increase of the relative height of the five sympodial bamboos，the relative diameter showed a downward trend，in which D．farinosus and B．emeiensis droped quickly，indicating that their taper was relatively large．The relative wall thickness of the five sympodial bamboos varied with the height，showing a decreasing trend．There was a trend between internode length and the node number，which was first increased and then decreased gradually．Compared to B．emeiensis，D．farinosus had advantages in the quality of bamboo and biological yield，B．chungii and B．Distegia had advantages in sheet metal processing and utilization of bamboo，and B．rigidain terms of quality，biological yield and sheet metal processing and utilization were of no significant advantage．

sympodial bamboo；culm form；texture of material

S795

A

1001－3601（2016）11－0479－0130－04

2016－04－15；2016－11－01修回

“十二五”农村领域国家科技支撑计划项目“竹子优良种质选育技术研究与示范”（2012BAD23B05）

丁 上（1993－），男，在读本科，专业方向：生物科学。E－mail：1430927941＠qq．com

＊通讯作者：甘小洪（1974－），男，教授，博士，从事竹子资源保护与利用研究。E－Mail：bhgan＠cwnu．edu．cn