椽竹生长规律及其理化性质研究

摘要

椽竹（Bambusa textilis var.fasca McClure），又名温州水竹，是青皮竹的一个变种，竹节平滑，节间较长，纤维质量好，是我国为数不多的优良耐寒性纤维用和纸浆用丛生竹种之一。本文以椽竹为研究对象，选择毛竹(Phyllostachys edulis)和青皮竹(Bambusa textiles McClure)等作为参比竹种，按国家标准中规定的测试方法和传统的研究手段，于2009-2011年对分布在闽北建瓯市的椽竹的发笋和秆生长规律、生物量结构和碳储量、物理化学性质和力学强度等进行了系统的研究。主要研究结果如下：
　　1）从发笋规律来看，椽竹出笋期为5月中旬～11月上旬，笋期179d；在7月中旬～8月上旬成竹率最高，可达85.5％左右；10月上旬～11月上旬的成竹率较低。从秆高生长规律来看，不同发笋期萌发的椽竹的秆生长期不同，以盛期笋（8月）的秆生长为最快，仅需65d；而初期（6、7月）萌发的竹笋的生长期则需110d-90d。新竹平均高度也是以盛期笋的为最高，达到7.8m；而初期（6、7月）萌发的竹笋的新竹平均高较低，为6.8m左右；9月份发萌的椽竹由于进入冬季较早，到次年3月完成高生长后仅为6.2m。竹萚开始脱落时间与竹笋萌发时间关系密切。发笋早的新竹其萚叶开始脱落的时间也早，6、7、8、9月萌发的竹笋萚叶开始脱落时间分别在7月下旬、8月下旬、9月初和10月中旬。6月和7月发的椽竹开始抽枝时间都在9月底，竹叶开始生长的时间在10月初；而8月份发萌的椽竹开始抽枝和长叶时间分别是10月中旬和10月底；9月份发萌的椽竹抽枝和长叶的时间要到次年3月。10月和11月的新生椽竹因为在冬季生长缓慢，且没有新生枝叶的保护，次年3月全部死亡。
　　2）椽竹各器官生物量的分配中，竹秆所占比例最大，为总生物量的74.62%，远超过毛竹等竹种的相应值。椽竹的胸径和平均壁厚与各器官生物量之间均呈级显著相关性。椽竹林单株平均全竹生物量2.31kg/株；其中单株平均秆生物量1.52kg/株；单位面积全竹生物量47.78 t·hm-2；单位面积秆生物量32.8 t·hm-2。
　　3)椽竹林具有较强的固碳能力。椽竹各器官碳含量介于0.3525～0.5204g·g-1之间，碳含量从高到低排序为竹蔸>竹秆>竹枝>竹叶>竹根；乔木层碳储量为23.77t·hm-2；枯落物层有机碳储量为4.81t·hm-2；土壤层有机碳储量为65.78t·hm-2(0-100 cm)，其中表层土(0-20 cm)最大，为35.68 t·hm-2，并随土层深度的增加而减少。乔木层、枯落物层和土壤层，分别占椽竹林生态系统碳储量的25.17%、5.10%、69.72%。
　　4)椽竹各年龄段的基本密度、气干和全干均小于参比竹种毛竹的相应测试值，并随着年龄的增长不断增加；同2个丛生竹种相比，椽竹的密度值比青皮竹略小，而比绿竹略大。跟其它竹种相比，椽竹溶液抽出物的量水平不如其他参比竹种。椽竹各年龄段在纵向顺纹抗拉强度均大于参比竹种毛竹的强度值，并随着年龄的增长逐渐变强；顺纹抗压强度的均值略小于参比竹种毛竹的相应值；顺纹抗剪强度均低于参比竹种毛竹的强度；从部位上看与毛竹的正好相反，椽竹各年龄段的抗弯强度为：稍部<中部<基部；从抗弯弹性模量上看，椽竹各年龄段测定值也均小于毛竹材的弹性模量；从部位上看，变化不是很明显，竹中部大于竹稍和竹基部。

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第一章 绪论

1.1 国内外研究现状和发展趋势

1.1.1 竹子的分布和开发利用

1.1.2 竹子生长规律的研究

1.1.3 竹林碳储量及空间分布的研究

1.1.4 竹材物理、化学、力学性质的研究

1.1.5 竹子繁殖技术的研究

1.1.6 竹林培育技术的研究

1.2 研究对象介绍

1.3 本项目研究的意义

1.4 研究内容

1.4.1 椽竹的生物学和碳特性研究

1.4.2 椽竹材物理、化学性质测定

1.5 资金来源

第二章 材料与方法

2.1 研究地区概况

2.2 材料与实验方法

2.2.1 椽竹的生物学特性研究

2.2.2 椽竹碳存储分布研究

2.2.3 椽竹的物理性质测定

2.2.4 椽竹的化学性质测定

第三章 结果与分析

3.1 椽竹生物学特性

3.1.1 椽竹发笋规律

3.1.2 椽竹秆生长规律

3.1.3 椽竹生物量结构

3.1.4 椽竹器官生物量与主要器官关系

3.1.5 椽竹胸径和平均壁厚与器官生物量模型构建

3.1.6 椽竹林分生物产量估算

3.2 椽竹碳特性

3.2.1 椽竹不同器官碳密度分析

3.2.2 椽竹林中乔木层、枯落物层和土壤层的碳储量

3.2.3 椽竹各器官碳含量

3.2.4 椽竹林生态系统碳储量空间分配特征和固定CO2能力

3.3 椽竹的物理性质

3.3.1 椽竹与参比竹种的竹材密度

3.3.2 椽竹的干缩性

3.3.3 椽竹竹材的力学性质

3.4 椽竹的化学性质

3.4.1 椽竹竹材的化学成分

第四章 结论与讨论

4.1 结论与讨论

4.1.1 椽竹发笋规律

4.1.2 椽竹秆生长规律

4.1.3 椽竹生物量结构

4.1.4 椽竹碳特性

4.1.5 椽竹物理性质

4.1.5 椽竹力学性质

4.1.6 椽竹化学性质

4.2 展望

参考文献

附录

在读期间的学术研究

致谢