四川5種叢生竹的稈形特征比較

丁 上，唐玉梅，張朝艷，賴永平，甘小洪

（西華師范大學生命科學學院，四川南充637009）

四川5種叢生竹的稈形特征比較

丁 上，唐玉梅，張朝艷，賴永平，甘小洪＊

（西華師范大學生命科學學院，四川南充637009）

為四川鄉(xiāng)土叢生竹資源的開發(fā)、栽培和利用提供理論依據(jù)，采用隨機取樣方法對四川常見的5種大徑叢生竹的稈型特征進行對比研究。結(jié)果表明，5種叢生竹竹稈鮮重均隨胸徑的增加而增大，同一胸徑下慈竹的竹稈鮮重相對較小，硬頭黃的竹稈鮮重相對較大。隨相對高度的增加，5種叢生竹的相對直徑均呈下降趨勢，其中梁山慈和慈竹下降最快，其尖削度相對較大。相對壁厚隨高度的變化呈逐漸減小趨勢，其中硬頭黃竹的相對壁厚的變化幅度最大。節(jié)間長度均隨節(jié)位的增加呈先增加后逐漸減小趨勢。相對慈竹而言，梁山慈在竹材質(zhì)量和生物產(chǎn)量方面具有優(yōu)勢，粉單竹和料慈竹在板材加工利用方面具有優(yōu)勢，硬頭黃竹在竹材質(zhì)量、生物產(chǎn)量和板材加工利用方面均不具優(yōu)勢。

叢生竹；稈形特征；材質(zhì)

近年來，我國的竹產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，在竹材工業(yè)性開發(fā)利用方面取得了很大成績，先后成功研制了竹膠合板、竹模板、竹地板等新產(chǎn)品［1］。但就目前而言，我國竹類竹材特性的研究偏重于毛竹（Phyllostachys edulis）等散生竹種，叢生竹研究相對缺乏，這大大地滯后叢生竹竹材的加工與利用。由于叢生竹類比散生竹類具有生長更快、產(chǎn)量更高、在一些領(lǐng)域有開拓利用的更大優(yōu)勢等特點，因此叢生竹類的相關(guān)研究對于叢生竹資源的保護及開發(fā)利用等具有重要意義［2］。

稈形特征是評價竹種材性的重要指標，對竹材的利用具有指導意義［3］。目前，有關(guān)叢生竹種稈型特性的研究主要集中在孝順竹（Bambusa multiplex）［4］、料慈竹（B．distegia）［5］、大木竹（B．wenchouensis）［6］、硬頭黃（B．rigida）［7］、梁山慈（Dendrocalamus farinosus）［7－8］等叢生竹種方面，還沒有慈竹（Bambusa emeiensis）和粉單竹（B．chungii）稈型結(jié)構(gòu)的相關(guān)報道，有關(guān)大徑叢生竹種稈型特性的比較研究相對較少。

四川現(xiàn)有竹類植物18屬，其中鄉(xiāng)土竹種約140種。全省現(xiàn)有竹林資源近70萬hm2，處全國第5位，其中70%以上為叢生竹。目前，四川鄉(xiāng)土叢生竹種中利用較多的僅限于慈竹，而其他大徑叢生竹種如硬頭黃、料慈竹、梁山慈及粉單竹等尚未得到充分的開發(fā)利用。為此，筆者等以四川鄉(xiāng)土大徑叢生竹種為研究對象，對其稈型特性進行對比分析，探討其利用價值，為四川鄉(xiāng)土叢生竹資源的開發(fā)、栽培與利用提供理論依據(jù)，旨在促進四川竹產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1材料與方法

1．1研究地自然概況

研究地位于四川省長寧縣竹海鎮(zhèn)（N28° 30．596′～N28°30．988′，E104°56．252′～E103°56．484′）。地貌以丘陵為主，氣候?qū)僦衼啛釒駶櫺约撅L氣候，溫暖濕潤，無霜期長，雨熱同季，四季分明。年平均氣溫18．3℃，最冷月（1月）平均氣溫8．2℃，極端低溫－4．2℃，最熱月（7月）平均氣溫27．3℃，極端高溫40．7℃，≥10℃的積溫5 970℃。年平均降水量1 114．2mm，年平均蒸發(fā)量1 101．3mm，年平均空氣相對濕度83%，年日照時數(shù)1 148h，無霜期350d以上。

試驗林為分蔸育苗營造的紙漿材用純林，林齡8a以上，林分郁閉，立地條件均為低山緩坡地，海拔約300m，土壤為微酸性紫色土，慈竹、粉單竹、料慈竹、梁山慈竹和硬頭黃竹的竹株平均胸徑為7．23cm、6．09cm、5．85cm、6．86cm和4．61cm，林地無施肥、墾復(fù)等撫育措施［7］。

1．2調(diào)查方法

采用隨機取樣法，在竹林隨機選取慈竹、料慈竹、硬頭黃竹、粉單竹和梁山慈竹等竹種各9叢，每叢每竹檢尺，調(diào)查胸徑、年齡。在3年生老竹中隨機抽取生長良好、無病蟲害、胸徑與該叢竹平均胸徑值誤差不超過5%的竹子作為標準竹，并根據(jù)胸徑分布規(guī)律采集不同徑級的3年生老竹進行測試分析。將竹株從稈基處截斷，去枝葉后測量胸徑和全長，記錄總節(jié)數(shù)，測量節(jié)間長、最長節(jié)間長和最長節(jié)序數(shù)。取胸徑的2／5為用材竹小頭直徑［9］，去掉小頭（稍部），剩余部分長度為稈高。然后將稈高5等分，自基部由下至上編號為1、2、3、4、5，稱為相對高度［6］。測量各段稈鮮重、基部處直徑、基部處壁厚；各段分別截取一竹環(huán)，帶回實驗室進行含水量測定。

1．3數(shù)據(jù)統(tǒng)計

利用SPSS17．0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，對不同竹種的各指標平均數(shù)進行Duncan差異顯著性檢驗和相關(guān)性分析，并進行回歸分析，并建立回歸模型。

2結(jié)果與分析

2．1稈形的基本特征

稈高、胸徑、胸高處竹壁厚和稈鮮重是反映竹材質(zhì)量和生物產(chǎn)量的主要指標，通過這些性狀的比較分析可以揭示不同叢生竹的竹材利用價值［10］。從表中看出，平均稈高以梁山慈最高，為12．453m，最矮的是硬頭黃，為9．078m。方差分析表明，除粉單竹外，梁山慈竹與其他竹種之間稈高均存在顯著差異。平均胸徑以慈竹最大，為6．872cm；其次是梁山慈，為6．440cm；硬頭黃最小，為4．620cm。胸徑表現(xiàn)為硬頭黃與其余竹種的均存在顯著差異，料慈竹與慈竹、梁山慈間存在顯著差異。在胸高處壁厚方面，硬頭黃最大，為8．838mm；其次是梁山慈，為6．894mm；料慈竹最小，為4．945mm。方差分析表明，胸高處壁厚除粉單竹外，硬頭黃、梁山慈分別與其余竹種間均存在顯著差異。從單株干重看，梁山慈最大，為6．822kg，料慈竹最小，為3．086kg，梁山慈與其余竹種之間存在顯著差異。在含水量方面，慈竹最大，為47．825%，粉單竹最小，為41．985%，各竹種之間差異不顯著。

在竹材加工業(yè)中，竹子的高徑比常是衡量竹稈利用率的重要指標［11］。5種竹中，硬頭黃高徑比最大，為196．395；其次是梁山慈，為192．993；慈竹最小，為136．525。高徑比硬頭黃、梁山慈和粉單竹之間差異不顯著，分別與慈竹、料慈竹之間存在顯著差異。在對竹材進行加工利用時，節(jié)間長短對材料加工的難易、產(chǎn)品力學性能及美觀程度產(chǎn)生重要影響［12］。5種竹中，粉單竹的平均節(jié)間長最大，為59．90cm；硬頭黃最小，為31．641cm。平均節(jié)間長粉單竹與其余竹種之間存在顯著差異，其余4種竹種之間差異不顯著。

表5 種叢生竹的稈形性狀Table Culm form features of the five sympodial bamboo species

2．2叢生竹稈形性狀間的關(guān)系

2．2．1竹稈鮮重與胸徑 竹稈的鮮重是稈形特征的重要指標，在衡量竹材的物理力學性質(zhì)方面具有重要的作用［12］。對5種叢生竹稈鮮重隨胸徑變化規(guī)律進行方程擬合發(fā)現(xiàn)，慈竹、梁山慈最佳擬合函數(shù)為冪函數(shù)，粉單竹為一次函數(shù)，料慈竹、硬頭黃為復(fù)合曲線函數(shù)，經(jīng)F檢驗均達到極顯著水平（P≤0．01）。由圖1可知，5種叢生竹的稈鮮重均隨胸徑的增大而增加；同一胸徑下慈竹的稈鮮重相對較小，硬頭黃的稈鮮重相對較大。

2．2．2竹稈直徑與稈高 竹子尖削度的大小與竹材的利用密切相關(guān)［6］。竹稈的相對直徑隨相對高度的變化曲線可以很好地反映竹子的尖削度。用方程擬合叢生竹的相對直徑與相對高度的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，三次函數(shù)對5種竹種的擬合效果最好，經(jīng)檢驗均達極顯著水平（P≤0．01）。由圖2可知，隨相對高度的增加，5種叢生竹的相對直徑均呈下降趨勢。其中，梁山慈竹下降幅度大于慈竹，粉單竹、料慈竹和硬頭黃竹等的下降幅度低于慈竹。

圖1 5種叢生竹胸徑與稈重的相關(guān)性Fig．1 Relationship between DBH and culm weight of the five sympodial bamboo species

圖2 5種叢生竹竹稈直徑與相對稈高的相關(guān)性Fig．2 Relationship between culm diameter and relative culm height of the five sympodial bamboo species

2．2．3竹稈壁厚與稈高 壁厚是稈形結(jié)構(gòu)的主要因子，不僅影響竹材的產(chǎn)量，還對竹材的力學和工藝性質(zhì)產(chǎn)生重要影響。由于稈徑從基部到梢部不斷減小，竹稈壁厚隨高度的增加也呈逐漸變薄的趨勢，這一稈形特點也是竹材加工中需要考慮的重要內(nèi)容［7，12］。以竹稈基部壁厚為標準，其他高度處的壁厚與其比值作為相對壁厚。用方程擬合叢生竹的相對壁厚與稈高的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，三次函數(shù)對5種叢生竹種擬合效果最好（P≤0．01）。由圖3可知，5種叢生竹的相對壁厚隨高度的變化均呈逐漸減小的趨勢，其中硬頭黃竹的相對壁厚的變化幅度最大。

2．2．4節(jié)間長與節(jié)位 由圖4可知，5種叢生竹的節(jié)間長度均隨節(jié)位的增加呈現(xiàn)先增加后逐漸減小的變化趨勢。在同一胸徑（5～6cm徑級）下，粉單竹和料慈竹的節(jié)間長相對最長，其變化幅度大于慈竹；梁山慈和硬頭黃竹的節(jié)間長相對較短，其變化幅度小于慈竹，變化較平緩。

圖3 5種叢生竹竹稈壁厚與相對稈高的相關(guān)性Fig．3 Relationship between culm wall thickness and relative culm height of the five sympodial bamboo species

圖4 5種叢生竹節(jié)間長與節(jié)位的相關(guān)性Fig．4 Relationship between internode length and node section of the five sympodial bamboo species

3結(jié)論與討論

3．1竹子的稈型特征變異規(guī)律

目前，未見有關(guān)慈竹和粉單竹稈型結(jié)構(gòu)方面的研究報道。研究中以胸徑為自變量擬合粉單竹和慈竹的稈生物量模型發(fā)現(xiàn)，慈竹最佳擬合函數(shù)為冪函數(shù)，粉單竹為一次函數(shù)，經(jīng)F檢驗均達到極顯著水平，在實際生產(chǎn)中可通過回歸方程編制竹稈產(chǎn)量預(yù)測表，在一定地區(qū)范圍內(nèi)供生產(chǎn)參考。同時，慈竹和粉單竹的稈型結(jié)構(gòu)在垂直方向上的變化與稈高密切相關(guān)，為了消除稈高對結(jié)果的影響，運用相對值概念對慈竹和粉單竹的直徑、壁厚隨稈高的變化規(guī)律進行研究，并擬合相應(yīng)的曲線模型，這為揭示竹稈生物學規(guī)律奠定理論基礎(chǔ)，并可為慈竹和粉單竹竹材的開發(fā)利用提供科學依據(jù)。本研究發(fā)現(xiàn)，料慈竹、硬頭黃竹和梁山慈竹的稈質(zhì)量隨胸徑的增大而逐漸增大，稈的相對直徑隨稈高的增加而逐漸減小，相對壁厚隨高度的變化逐漸減小。其稈型結(jié)構(gòu)變化規(guī)律與前人的研究結(jié)果相似［7，12］。

3．2 5種竹稈的利用價值

竹材的質(zhì)量以及生物產(chǎn)量決定竹種的生產(chǎn)利用價值，平均稈高、胸徑、胸高處壁厚及稈鮮重等是反映竹材質(zhì)量和生物產(chǎn)量的主要指標［12］。研究發(fā)現(xiàn)，梁山慈的平均稈高和稈質(zhì)量均為最大，平均胸徑僅略小于慈竹，胸高處壁厚僅次于最大的硬頭黃。表明5種竹種中梁山慈竹的竹材質(zhì)量和生物產(chǎn)量相對較高，而硬頭黃竹的平均胸徑、平均稈高、稈鮮重等指標均明顯小于慈竹，其在竹材質(zhì)量與生物產(chǎn)量方面相對慈竹而言不具優(yōu)勢。從單株干重看，最大的是梁山慈，其次是粉單竹、慈竹和硬頭黃，最小的是料慈竹，表明梁山慈竹和粉單竹的利用價值高于其他3種竹種。慈竹每叢干重最大，其次是梁山慈竹、硬頭黃竹、粉單竹，料慈竹最小。因此，在生產(chǎn)實踐中，根據(jù)單株干重，梁山慈竹具有較大優(yōu)勢；而從整體種植價值而言，慈竹和梁山慈竹皆具較大優(yōu)勢。

在竹材加工業(yè)中，竹子的高徑比常是衡量竹稈利用率的重要指標［11］。5種叢生竹中，硬頭黃竹和梁山慈竹的高徑比相對較高，粉單竹和料慈竹相對較低，但均高于慈竹，因此這4種竹的竹材利用率均優(yōu)于慈竹。在竹材加工方面，節(jié)間長度和尖削度是重要的參考指標，節(jié)間長短對材料加工的難易、產(chǎn)品力學性能及美觀程度會產(chǎn)生重要影響［6］。尖削度太大會造成原料的浪費。相對慈竹而言，粉單竹、硬頭黃竹和料慈竹的直徑隨稈高的變化明顯較緩，即尖削度明顯較小，梁山慈竹的尖削度最大。表明，粉單竹、硬頭黃竹和料慈竹在板材加工利用方面比慈竹更具優(yōu)勢，但硬頭黃竹因其平均節(jié)間長相對較短，其加工難度較大；相對慈竹而言，梁山慈竹平均節(jié)間長較長，板材加工方面較容易，但因其尖削度較大，加工過程中會造成原材料浪費。

［1］唐永裕．竹材利用現(xiàn)狀及開發(fā)方向探討［J］．竹子研究匯刊，2001，20（3）：36－43．

［2］張自斌，周光益，林親眾．我國叢生竹研究進展與問題探討［J］．熱帶林業(yè)，2007，35（2）：12－14．

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［4］曾炳山．幾種竹子干形結(jié)構(gòu)的研究［J］．林業(yè)科技通訊，1993（8）：4－7．

［5］吳炳生，江鴻躍，聶 勇，等．料慈竹稈形結(jié)構(gòu)的研究［J］．南京林業(yè)大學學報，1997，21（4）：59－62．

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［11］汪陽東．竹子稈形生長和變異的研究進展［J］．竹子研究匯刊，2001，20（4）：28－32，66．

［12］蘇文會，范少輝，劉亞迪，等．車筒竹地上生物量分配格局及稈形特征［J］．浙江農(nóng)林大學學報，2011，28（5）：735－740．

（責任編輯：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”農(nóng)村領(lǐng)域國家科技支撐計劃項目“竹子優(yōu)良種質(zhì)選育技術(shù)研究與示范”（2012BAD23B05）

丁 上（1993－），男，在讀本科，專業(yè)方向：生物科學。E－mail：1430927941＠qq．com

＊通訊作者：甘小洪（1974－），男，教授，博士，從事竹子資源保護與利用研究。E－Mail：bhgan＠cwnu．edu．cn