全 文 ：第 36 卷 第 4期
2011 年 8月
林 业 调 查 规 划
Forest Inventory and Planning
Vol． 36 No． 4
Aug． 2011
doi:10. 3969 / j. issn. 1671-3168. 2011. 04. 010
细叶龙竹秆形指标数学模型的建立
蔡云江，谭宏超
(1.云南师范大学生命科学学院，云南 昆明 650092;2.云南师范大学竹类研究所，云南 昆明 650092)
摘要:对云南、广西等地细叶龙竹人工林进行调查，研究其竹秆特性，测量胸径、秆高、鲜重、含水量等指标．对部分
指标做相关性检验，建立回归方程．研究结果表明，胸径与秆高、鲜重等因子显著相关，将不同立地等级竹材的胸径
和秆高、胸径和秆重用直线、幂函数、多项式等方程进行拟合，拟合方程经 F 检验均达到极显著水平． 造林密度越
大，细叶龙竹每丛株数越少、胸径越小，秆高变化不大;在胸径相同的情况下，立地条件越好，细叶龙竹秆高越高，鲜
重越重;细叶龙竹幼竹木质化程度低，其含水量高于成竹，雨季竹秆含水量较旱季高．
关键词:细叶龙竹;秆形特征;数学模型
中图分类号:S795;S711 文献标识码:A 文章编号:1671－3168(2011)04－0035－04
Stalk-shaped Index Mathematical Model of Dendrocalamus giganteus
CAI Yun-Jiang1，TAN Hong-chao 2
(1． College of Life Science，Yunnan Normal University，Kunming 650092 ，China;
2． Bamboo Institute of Yunnan Normal University，Kunming 650092，China)
Abstract:Dendrocalamus giganteus plantation in Yunnan and Guangxi were investigated to study the
characteristics of the bamboo stalk，measure DBH，stalk height，fresh weight，water content and other
indicators． Relative testing was made on some indices to build regression equation． Results showed that ，
DBH and stalk height，and fresh weight and other factors were significantly correlated． Using different
site levels bamboo’s DBH and stalk height，DBH and stalk weight with line，power function，polynomial
and other equations for matching． The matched equation reached significant level by the F-test． The den-
ser the planting，the fewer the Dendrocalamus giganteus trees each clump，the smaller the DBH． The
stalk height changes little． In the case of the same diameter，the better the site conditions，the higher the
Dendrocalamus giganteus stalk，the heavier the fresh weight． The immature Dendrocalamus giganteus
were in low lignification，its water content is higher than the adult bamboo． water content of the bamboo
stalk is higher in the rainy season than in the dry season．
Key words:Dendrocalamus giganteus;stalk-shaped feature;mathematical model
收稿日期:2011－07－15.
作者简介:蔡云江(1989－) ，男，云南南涧人，助教．从事生物技术研究工作．
通信作者:谭宏超(1963－) ，男，云南宣威人，教授．长期从事竹子教学与研究工作．
由于竹子适应性强、易繁殖、生长快，生态、经济
和社会效益兼顾． 以竹代木、以竹代塑、以竹代钢将
是 21 世纪世界森林资源的利用方向． 竹浆造纸业、
竹纤维纺纱、竹材胶合板、竹材变性材料、竹子化工
利用等工业化用材将大量地使用竹材;同时竹林也
将在生态公益林、生物多样性中发挥重要作用．
细叶龙竹(Dendrocalamus membranaceus Munro
cv. grandis L. Gao) ，俗称大黄竹，为大型丛生竹，秆
柄短，秆密集，蔸向地性极强，无露蔸现象．细叶龙竹
耐贫瘠、耐干旱、耐盐碱、耐高温、耐虫蛀、耐病腐等
性能是其他竹种无法比拟的．细叶龙竹适应性强，秆
形高大，秆壁厚实，产量高，出材率高，竹材理化和力
学性能优良，抗虫耐腐，易贮存，能进行产业化利用．
它是制浆造纸、竹纤维生产、人造丝、建材、人造板、
工艺品和日用品加工利用的首选竹种;也是目前推
广力度最大、推广速度最快的竹种［1 － 2］．
竹类秆形特征方面，周益权［3］等对梁山慈竹、
撑绿竹、硬头黄竹做了秆形特征分析比较，并建立数
学模型;周芳纯［4］曾对毛竹有过深入研究;曾炳
山［5］对孝顺竹、茶秆竹、班苦竹有过部分研究． 本研
林 业 调 查 规 划
究以云南、广西地区的细叶龙竹为研究对象，分析其
秆形特征并建立相关模型，旨在为细叶龙竹的深入
研究和产业化开发利用提供理论依据．
1 调查地区概况
2009 ～ 2011 年，笔者对云南省景洪市、弥勒县、
双江县及广西壮族自治区田东县、马山县的 1. 2 万
hm2 细叶龙竹人工林进行了全面调查． 调查地区的
气候条件见表 1．
表 1 调查地区气候情况
Tab. 1 Climate of Investigated area
地区
国土
面积 /
km2
年均
温 /
℃
极端
高温 /
℃
最低
温 /
℃
无霜
期 /
d
年均
降水量 /
mm
海拔 /
m
景洪市
(云南)
7133 22. 6 41. 0 1. 4 基本无霜 1540
485 ～
2196
弥勒县
(云南)
4004 17. 5 38. 0 － 3. 2 268 1016 900 ～1600
双江县
(云南)
2292 19. 5 38. 1 － 2. 1 317 ～357
1000 ～
1200
662 ～
2000
田东县
(广西)
2806 21. 9 37. 0 － 3 362 1167 100 ～1022
马山县
(广西)
2665 21. 3 38. 9 － 0. 7 343 1667 500 ～800
2 调查方法及相关术语
2. 1 调查方法
根据国家林业局《森林调查手册》和国家有关
行业标准，对所选细叶龙竹林地进行全面调查．在了
解其生长状况的基础上，再进行典型选样，布设标准
地(共设置标准地 200 个)． 标准地的面积 S≥667
m2;活立竹丛数 N≥30 丛．对竹子进行每竹检尺，测
定竹子的地径、胸径、节间长等，选标准竹测定竹子
的高度及质量，并对立地环境作详细调查;对数据采
用 SPSS 13. 0 软件进行相关性分析和回归分析，建
立回归模型．
2. 2 相关术语
1)地径:苗木或竹株基部土痕处的直径．
2)胸径:指竹株自地面至 1. 3 m处竹干的直径．
3)秆高:指竹株自地面至顶端直径为 0. 7 cm处
的长度(直径小于 0. 7 cm处以上的竹稍基本无经济
价值)．
4)造林密度:人工造林或人工更新时单位面积
上最初栽植的丛数，以丛 /hm2 表示．
5)立竹度:单位面积上活立竹的株数，以株 /
hm2 表示．
6)立地级:立地条件按其对细叶龙竹的适宜程
度区分为若干等级，称细叶龙竹竹林立地级．
Ⅰ立地级:山坡下部，山谷、平地、凹形或直线缓
坡，阴坡;土壤疏松、湿润肥沃，土层厚度 60 cm
以上．
Ⅱ立地级:长坡中部，凹形或直线缓坡，半阴坡，
半阳坡;土壤较肥沃松润，土层厚度 40 ～ 60 cm．
Ⅲ立地级:山坡上部，阳坡;土质粘重，紧实，土
层厚度 40 cm以下．
3 调查结果与分析
3. 1 造林密度与胸径、秆高的关系
通过对双江县同一立地条件 4 a 生细叶龙竹的
调查，得出细叶龙竹造林密度与胸径、秆高等的关
系，结果如表 2 所示．
表 2 细叶龙竹造林密度与胸径、秆高的关系
Tab. 2 Relationship between planting density and DBH，stalk height of
Dendrocalamus giganteus
造林密度 /
(丛·hm －2)
胸径 / cm 秆高 /m 每丛株数 /株 蓄积量 /(t·hm －2) 单株重 /kg
最大 平均 最高 平均 最多 平均 最大 平均 最大 平均
840(3 × 4m) 9. 6 8. 3 22. 9 17. 5 34 21 166. 5 145. 5 36. 1 29. 4
630(4 × 4m) 10. 9 9. 6 23. 1 17. 4 39 29 204. 0 168. 0 47. 4 37. 2
495(4 × 5m) 11. 3 9. 8 23. 4 16. 9 45 32 169. 5 144. 0 47. 1 36. 4
330(5 × 6m) 12. 7 10. 6 22. 8 17. 3 47 35 139. 5 111. 0 45. 3 35. 1
由表 2 可看出，造林密度越大，细叶龙竹每丛株
数越少、胸径越小，秆高变化不大．另外还可以看出，
适宜的造林密度能带来最大的竹材蓄积量，因此在
造林时要控制株行距，选择合理密度，使得竹材产量
最大化．
3. 2 不同立地等级与胸径、秆高的关系
为便于计算细叶龙竹的产量和蓄积量，采伐不
同立地等级(Ⅰ ～Ⅲ级)不同径级的鲜竹测定出其
·63· 第 36 卷
蔡云江，等:细叶龙竹秆形指标数学模型的建立
平均秆高和胸径(表 3)．
表 3 不同立地等级细叶龙竹胸径与秆高、鲜重的关系
Tab. 3 Relationship between DBH and stalk height，fresh
weight of Dendrocalamus giganteus at different site levels
胸径 /
cm
Ⅰ立地级 Ⅱ立地级 Ⅲ立地级
平均高 /
m
平均鲜重 /
kg
平均高 /
m
平均鲜重 /
kg
平均高 /
m
平均鲜重 /
kg
2 6. 9 3. 1 5. 7 2. 6 4. 3 1. 9
3 9. 7 5. 2 8. 6 4. 1 6. 7 3. 2
4 10. 9 7. 8 10. 1 6. 5 7. 8 6. 1
5 12. 8 11. 9 11. 3 10. 1 9. 2 8. 9
6 13. 9 16. 7 12. 5 14. 7 10. 9 13. 8
7 15. 4 21. 6 13. 7 19. 6 11. 7 18. 4
8 16. 8 28. 3 15. 3 23. 6 13. 1 23. 7
9 18. 1 35. 6 16. 2 31. 8 14. 1 29. 3
10 19. 6 42. 7 18. 1 39. 6 15. 7 38. 1
11 21. 6 50. 3 18. 9 47. 4 16. 8 45. 1
12 23. 5 58. 6 20. 1 53. 6 17. 6 52. 3
13 25. 1 65. 4 21. 2 60. 7 18. 3 57. 9
14 26. 7 72. 5 22. 7 67. 1 19. 3 64. 8
15 28. 1 76. 8 23. 9 70. 4 — —
16 29. 5 81. 3 25. 1 75. 3 — —
17 31. 3 86. 1 — — — —
由表 3 可知，在相同胸径下，Ⅰ立地级竹秆高度
大于Ⅱ立地级竹秆高度，而Ⅲ立地级竹秆高度最小．
Ⅰ立地级细叶龙竹最大胸径可达 17 cm 以上，最高
达 31 m以上;Ⅲ立地级细叶龙竹最大胸径一般只在
14 cm左右，最高在 19 m左右．立地条件越好，胸径
越大、秆高越高．
3. 3 胸径与秆高的关系
竹子梢头壁薄、直径小、质量轻，多数情况下不
能产生经济效益，所以，为给生产实践提供可靠依
据，测量秆高时去除了顶端直径小于 0. 7 cm 的部
分．将不同立地级竹材的胸径和秆高用直线、幂函数
和多项式方程进行拟合，发现 3 种曲线的拟合效果
均达到 0. 01 的显著水平(表 4)．
考虑复杂计算可能对结果产生的影响和方便生
产应用，可采用直线方程进行计算．在景洪市嘎洒乡
曼响村二组细叶龙竹林中随机测量不同胸径的细叶
龙竹秆高以检验模型可行性，结果见表 5．
模型检验结果表明，利用数学模型计算得出秆
高与实测秆高接近，模型精确度达 90. 2% ． 在细叶
龙竹胸径已知时，可利用模型进行秆高的估算，为生
产提供参考．
表 4 胸径与竹秆高度的关系
Tab. 4 Relationship of DBH and stalk height
立地等级 拟合方程 R2 F P
Ⅰ立地级 H = 1. 5772D + 4. 3853 0. 9978 379. 802 0. 000
H = 4. 1983D0. 6908 0. 9891 246. 469 0. 003
H = 0. 0028D2 + 1. 5243D +
4. 5774
0. 9999 193. 676 0. 000
Ⅱ立地级 H = 1. 3079D + 4. 4560 0. 9940 2152. 864 0. 001
H = 3. 7994D0. 6740 0. 9964 1598. 559 0. 001
H = － 0. 0163D2 + 1. 6005D
+ 3. 4426
0. 9963 2175. 473 0. 000
Ⅲ立地级 H = 1. 2198D + 2. 9725 0. 9886 955. 790 0. 005
H = 2. 7527D0. 7482 0. 9959 2000. 483 0. 000
H = － 0. 0349D2 + 1. 7776D
+ 1. 2293
0. 9975 2002. 109 0. 001
注:H为秆高;D为胸径．
表 5 细叶龙竹胸径与秆高数学模型检验
Tab. 5 Mathematical model checking of Dendrocalamus giganteus
DBH and stalk height
胸径 / cm 模型计算秆高 /m 实测秆高 /m 模型精度 /%
2. 2 7. 3 6. 8 93. 2
3. 1 8. 5 10. 5 80. 9
3. 8 9. 4 10. 7 87. 9
4. 9 10. 9 13. 5 80. 7
6. 0 12. 3 12. 5 98. 4
7. 6 14. 3 13. 4 93. 7
10. 5 18. 2 17. 6 96. 7
平均值 ——— ——— 90. 2
注:选择Ⅱ立地级直线模型 H = 1. 3079D + 4. 456 计算．
3. 4 胸径与秆重的关系
竹秆是竹子生产中最有经济价值的部分，探明
竹秆大小与秆重的相关关系将对生产实践提供有益
的参考价值．用直线、指数、多项式和幂函数对秆质
量—胸径关系拟合，根据拟合效果和实践需要，选择
幂函数进行计算(表 6)．
表 6 胸径与竹秆重的关系
Tab. 6 Relationship of DBH and culm weight
立地等级 拟合方程 R2 F P
Ⅰ立地级 W = 0. 861 5D1. 672 4 0. 9907 760. 231 0. 000
Ⅱ立地级 W = 0. 657 6D1. 545 2 0. 9907 640. 613 0. 001
Ⅲ立地级 W = 0. 448 1D1. 703 5 0. 9967 1510. 790 0. 008
注:W为秆重;D为胸径．
在双江县随机测量不同胸径的竹材秆重，与模
型计算值比较，以检验模型可行性，结果见表 7．
模型检验结果表明，利用数学模型计算得出秆
·73·第 4 期
林 业 调 查 规 划
表 7 细叶龙竹胸径与秆重数学模型检验
Tab. 7 Mathematical model checking of Dendrocalamus
giganteus DBH and stalk height
胸径 / cm 模型计算秆重 /kg 实测秆重 /kg 模型精度 /%
2. 2 2. 2 1. 9 86. 4
3. 1 3. 8 3. 0 78. 9
3. 8 5. 2 4. 6 88. 5
4. 9 7. 7 6. 6 85. 7
6. 0 10. 5 9. 0 85. 7
7. 6 15. 1 13. 2 87. 4
10. 5 24. 9 28. 6 87. 6
平均值 ——— ——— 85. 7
注:选择Ⅱ立地级直线模型 W = 0. 6576D1. 5452计算
重与实测秆重接近，模型精确度达到 85. 7% ． 在竹
秆胸径已知的情况下，通过方程求得竹秆鲜重，从而
可对基本产量进行预测．
3. 5 竹秆含水量与竹龄、季节的关系
测定不同竹龄细叶龙竹在不同月份的含水量变
化(表 8)．结果表明，幼竹含水量高于成竹，最高达
63%左右，另外，雨季比旱季竹秆含水量高．
从表 8 可看出，5 ～ 11 月雨季竹秆含水量较高，
7 ～ 8 月最高，1 月最低，与雨量、热量变化规律一致．
1 ～ 4 a生竹，竹龄越大，木质化程度越高，含水量越
低;5 ～ 6 a生竹，竹材进入工艺成熟期(老熟阶段) ，
其竹秆含水量趋于恒定． 成熟竹雨季竹秆含水量在
40%左右，旱季竹秆含水量在 36%左右．
4 结论与讨论
1)细叶龙竹的造林密度、立地等级、竹龄、季节
等为主要因子与胸径、秆高、秆重、竹秆含水量等秆
形特征因子的相关性显著，拟合模型经 F 检验达到
显著水平，可用于对细叶龙竹秆形特征进行量化，为
揭示其秆形生物学规律奠定基础，也可以通过回归
方程编制细叶龙竹竹秆产量预测表，在一定地区范
围内供生产参考．
表 8 细叶龙竹含水量与竹龄、季节的关系 %
Tab. 8 Relationship of Dendrocalamus giganteus water content and bamboo age and season
竹龄 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月
1 a生 43. 6 44. 7 46. 7 49. 3 51. 4 57. 2 61. 5 63. 4 61. 2 60. 1 56. 8 47. 4
2 a生 41. 3 42. 1 43. 6 45. 5 47. 6 48. 4 49. 3 50. 3 49. 1 47. 2 43. 8 43. 2
3 a生 38. 6 39. 3 41. 6 42. 4 45. 7 46. 3 47. 2 47. 4 45. 3 41. 2 39. 7 39. 1
4 a生 36. 1 37. 4 37. 1 39. 3 39. 8 41. 1 43. 7 43. 2 41. 3 38. 7 37. 6 36. 9
5 a生 35. 9 37. 1 36. 9 38. 7 39. 1 40. 6 43. 1 40. 6 39. 4 38. 4 37. 5 36. 6
6 a生 35. 7 37. 2 36. 5 38. 4 39. 3 40. 5 42. 9 41. 9 39. 2 38. 3 37. 3 36. 5
2)研究表明，造林密度越大，细叶龙竹每丛株
数越少、胸径越小，秆高变化不大，适宜的造林密度
能带来最大的竹材蓄积量．在胸径相同的情况下，立
地条件越好，细叶龙竹秆高越高，鲜重越重． 随着细
叶龙竹竹秆胸径的增大，其秆高增高，鲜竹重量增
加．细叶龙竹含水量随竹秆木质化程度的升高而降
低，幼竹木质化程度低，其含水量高于成竹;竹秆含水
量也会随季节变化而变化，雨季竹秆含水量较旱季高．
3)有研究表明，竹林结构和竹林长势与立地等
级［6］、气候、管理水平等因素有关，构建各种模型可
为竹子研究和生产提供参考，但有一定的的局限性，
对于不同地区、不同管理水平和不同立地等级竹林
可能存在一定差异．
4)细叶龙竹目前主要用于制浆造纸［7］，有少量
用于竹纤维、竹工艺品、人造板的生产． 由于细叶龙
竹秆形高大，秆壁厚实，产量高，出材率高，竹材理化
和力学性能优良，加上丛生竹年增长生物量远比毛
竹等散生竹高，所以，细叶龙竹在竹产品开发利用中
将大有可为．
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