全 文 ：浙 江 农 林 大 学 学 报， 2011， 28（5）： 735 - 740
Journal of Zhejiang A＆ F University
车筒竹地上生物量分配格局及秆形特征
苏文会， 范少辉， 刘亚迪， 彭 颖， 封焕英
（国际竹藤网络中心 国家林业局竹藤科学与技术重点实验室， 北京 100102）
摘要： 为评价大型丛生竹种车筒竹 Bambusa sinospinosa 作为板材原料的适宜性， 以毛竹 Phyllostachys pubescens 为
参比竹种， 研究了车筒竹地上生物量分配格局及秆形特征。 结果表明： 车筒竹地上各器官中， 竹秆的生物量比例
最大， 占 72.7%， 其次为竹枝（15.9）和竹叶（11.4%）； 秆形特征主要分析了胸径、 秆高、 秆质量、 尖削度和竹壁厚
等参数， 其中， 车筒竹全高（y/m）对胸径（x/cm）拟合的直线方程为 y = 1.345 6x + 1.706 8（R2 = 0.954 6， P = 0.000 0）。
与毛竹相比， 在胸径小于 8 cm 时， 车筒竹全高比毛竹略小， 而随着胸径的增大， 全高逐渐大于毛竹； 车筒竹秆鲜
质量（y/kg）对胸径（x/cm）拟合的幂函数曲线为 y = 0.138 2x2.481 2（R2 = 0.975 5， P = 0.002 2）， 大于相同胸径下的毛竹
秆质量； 从秆径和壁厚在竹秆纵向部位的变化看， 车筒竹尖削度小于毛竹， 而壁厚变化则相对较快。 综合分析来
看， 车筒竹作为竹板材原料竹种具有较大的开发前景。 图 5表 3参 21
关键词： 森林生态学； 车筒竹； 生物量分配格局； 秆形特征
中图分类号： S718.5 文献标志码： A 文章编号： 2095-0756（2011）05-0735-06
Over-ground biomass distribution pattern and culm form
characteristics of Bambusa sinospinosa
SU Wen-hui， FAN Shao-hui， LIU Ya-di， PENG Ying， FENG Huan-ying
（Key Laboratory of Bamboo and Rattan， International Centre for Bamboo and Rattan， Beijing 100102， China）
Abstract： To evaluate the suitability for board-making of Bambusa sinospinosa which is one of the large sym-
podial bamboos， the biomass distribution pattern of organs over-ground and culm form characteristics of Bam-
busa sinospinosa were studied and compared with those of Phyllostachys pubescens. The results showed that a-
mong the organs over-ground， the culm biomass was 72.7%， much more than those of the branches （15.9%）
and leaves （11.4%）. The characteristic indexes of culm form included diameter at breast height （HDB）， culm
height， culm weight， culm taper， wall thickness. The model of whole culm height（y， m）to HDB（x， cm）was y
= 1.345 6x + 1.706 8（R2 = 0.954 6， P = 0.000 0）， and when culm was thin （HDB ＜ 8 cm）， the whole culm
height was a little smaller than that of Ph. pubescens， however， it was becoming higher as HDB increased
（HDB≥8 cm）. The model of fresh culm weight （y，kg） to HDB （x， cm） was y = 0.138 2x2.481 2（R2 = 0.975 5， P
=0.002 2， and the culm weight was heavier than that of Ph. pubescens with the same HDB. About the vertical
change of culm diameter and wall thickness， the taper was smaller than that of P. edulis， but the thickness
changed a little faster. Thus， Bambusa sinospinosa has a larger development prospects as raw materials. ［Ch，
5 fig. 3 tab. 21 ref.］
Key words： forest ecology； Bambusa sinospinosa； biomass distribution pattern； culm form
中国竹资源丰富， 蓄积量大， 但当前对竹种的开发利用还比较单一， 尤其是板材加工多侧重于毛竹
Phyllostachys pubescens等少数散生竹， 许多优良的丛生竹种未得到重视， 相关研究也较少［1－2］。 从资源量
收稿日期： 2010-11-19； 修回日期： 2011-05-10
基金项目： 国家林业局推广项目（［2008］17，［2007］17）； 国家林业公益性行业科研专项（201004005）
作者简介： 苏文会， 助理研究员， 从事竹林培育与生态学研究。 E-mail： suwenhui1976@126.com。 通信作者： 范少
辉， 研究员， 博士， 博士生导师， 从事竹藤林培育与生态学研究。 E-mail： fansh@icbr.ac.cn
浙 江 农 林 大 学 学 报 2011 年 10 月 20 日
项目 株树/株 平均竹高/m 平均胸径/cm
含水率 5 16.3 10.6
生物量分配格局 38 18.5 12.2
秆形结构 25 18.1 11.9
表 1 标准竹状况
Table 1 Selected samples in test
来看， 丛生竹的优势更为明显［2］。 因此， 开展大型丛生竹生物量和秆材特性方面的研究， 对拓展丛生竹
开发领域， 改善中国竹原料供应状况和资源利用结构具有重要现实意义。 在竹材加工中， 生物量分配格
局和秆形特征是重要的衡量指标， 其优劣决定了竹材利用率甚至加工方向。 自 20 世纪 70 年代起， 周芳
纯［3］就对毛竹的秆形结构进行了深入系统的研究， 汪阳东 ［4］分析了人工经营对毛竹秆形的影响； 丛生竹
方面， 目前有大木竹 Bambusa wenchouensis［5 － 6］， 梁山慈竹 Dendrocalamus farinosu［7］， 料慈竹 Bambusa dis-
lagi ［8］， 麻竹 Dendrocalamus latiflorus ［9］， 硬头黄竹 Bambusa rigida ［10］和撑绿 Bambusa pervariabilis × Den-
drocalamopsis［11］， 撑麻 Dendrocalamus latiflorus 和杂交竹［12］等生物量特性和秆形结构的相关研究， 为这些
竹种的合理利用及丰产培育提供了理论基础。 车筒竹 Bambusa sinospinosa是分布于云南、 广西和广东等
省区的大型丛生竹［13］。 据文献记载［14］和实地调查， 发现该竹种生物量大， 秆形好， 初步具备作板材原料
的开发潜力。 据此， 本研究对车筒竹地上生物量结构和秆形特征规律进行了系统研究， 并与材性优良的
毛竹材作比较， 旨在评价此种丛生竹作为板材原料的可能性。
1 材料与方法
1.1 采样地概况
采样点位于广西壮族自治区南宁市近郊， 22°13′~23°32′N， 107°45′~108°51′E， 属于亚热带季风气
候， 年平均气温为 21.6 ℃， 极端最低气温为－2.1 ℃， 极端最高气温为 40.4 ℃， 年均降水量为 1 304.2
mm， 无霜期为 344 d， 平均日照时数为 1 614 h。 样地海拔高度为 220 ~ 260 m， 土壤为泥质砂岩发育的
砖红壤性红壤土， 平均 pH 7.3， 有机质为 18.2 g·kg－1， 全氮 0.96 g·kg－1， 速效磷 10.5 mg·kg－1， 交换性钙
53.3 mg·kg－1， 交换性镁 4.1 mg·kg－1， 交换性钾 1.3 mg·kg－1， 交换性钠 4.6 mg·kg－1， 盐基总量 63.3 mg·
kg－1， 质地为中壤土。 林地为以竹为主的混交林， 除目标竹种车筒竹外， 还有撑篙竹 Bambusa pervari-
abilis， 粉单竹 Bambusa chungii， 青皮竹 Bambusa textilis， 筒勒竹 Bambusa blumeana， 云南巨竹 Dendro-
calamus yunnanicus 等竹种， 自然生长， 基本无人为经营。
1.2 试验材料与分析方法
在面积约 1 hm2 的试验林内， 随机选取车筒竹
竹丛 22 丛， 共 775 秆， 每秆检尺， 调查胸径和年
龄。 根据立竹径级分布， 抽取生长良好、 成熟可采
伐的 3 年生样竹 38 株进行生物量分配格局调查， 其
中选取 25 株作为秆形特征分析试材。 各项目测试标
准竹状况详见表 1。
将选取的标准竹齐地砍倒， 测胸径， 剃下枝、
叶， 称其质量， 量竹株全高， 参考 “毛竹林的调查
方法”［15］， 取胸径的 2/5 为用材小头直径， 在该秆径处去掉小头（梢部）， 剩余部分长度为秆高（用材长），
数节数， 测量节间长， 然后将秆 5 等分， 自基部开始编号为 “－1， －2， －3， －4， －5”。 测量各段基部处
围径、 壁厚， 并分别对各段称量。 自 38 株样竹中， 选取 5 株作为含水率测试样竹， 每竹取枝、 叶和各
段基部处秆环 300 ~ 350 g， 带回实验室， 测定其含水率。 方法参考木材工业标准汇编 GB/T 15780－1995
《竹材物理力学性质测试方法》中的含水率的测定［16］。
记录所测数据， 采用 SPSS 统计软件， 进行分析， 并拟合相关方程。
2 结果与分析
2.1 地上部分生物量的分配
2.1.1 地上各器官含水率及生物量的分配 由于结构和功能的差异， 植物各器官含水率通常也有较大差
别， 同时， 含水率的大小一定程度上也反映了各器官干物质的积累程度。 车筒竹地上部分的含水率状况
见表 2。 可以看出， 各器官中， 叶片含水率最高， 达 48.9 %， 竹枝次之， 竹秆水分含量最低。 关于生物
量， 通常用绝干质量来衡量， 但鉴于竹子在采伐和销售中多以鲜质量计算， 所以， 本研究分别测定了目
标竹种车筒竹秆、 枝、 叶鲜质量和绝干质量的比例关系（表 2）。
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第 28 卷第 5 期
器官 含水率/%
生物量鲜质
量比例/%
生物量干质
量比例/%
秆 40.7 70.7 72.7
枝 44.5 16.5 15.9
叶 48.9 12.8 11.4
地上部分 - 100 100
表 2 地上部分各器官的含水率及生物量分配
Table 2 Moisture content and biomass distribution of over-ground organs
从地上部分各器官生物量鲜质量来看，
竹秆所占比例较大， 达 70.7 %， 竹枝和竹叶
比例较小， 分别为 16.5 %和 12.8 %。 由于含
水率的差异， 生物量干质量在各器官中的分
配比例有所变化， 竹秆所占百分比进一步增
大至 72.7 %， 而枝和叶的比例相应减小。
2.1.2 竹秆各段的含水率及生物量的分配
竹秆在不同高度处由于纤维束密度等指标的
差异， 含水率也有一定的变化， 一般表现为
从基部到梢部含水率有所降低［17－19］。 车筒竹竹
秆从基部到梢部含水率 由 45.6% 下 降 至
36.9%。 竹类植物从秆基到秆梢， 随高度的
增大， 竹秆直径和质量逐渐变小， 秆各段生
物量的分配从另一方面反映了竹种的秆形结
构规律， 对秆材的合理利用有一定指导意义。
由表 3 中数据可以看出， 无论是鲜质量还是
干质量， 从竹秆基部到梢部， 竹秆质量都呈
现出明显下降的趋势， 其中鲜质量由基部（“－
1”） 的百分率为 35.7%降低至最末端梢部处
（“－5”）8.1 %。
2.2 秆形特征
2.2.1 竹秆高度随胸径的变化 竹秆高度是竹子重要的秆形指标之一。 对同一竹种而言， 竹秆高度跟胸
径有直接关系， 胸径越大， 则竹秆越高。 在生产中， 由于趋近梢头时秆的直径很小， 多数情况下不能有
效利用， 竹子采伐后一般先去梢头， 因此， 本研究对车筒竹竹秆全高和去梢后的秆高分别进行了研究。
①全高随胸径的变化。 胸径是竹类植物秆形中最基本、 最重要、 最易测的因子。 研究它与其他秆形因子
的关系， 有助于快速准确掌握该竹的秆形特征。 对车筒竹样竹的全高（y/m）随胸径（x/cm）的变化分别用
线性、 幂函数和多项式等方程进行拟合。 根据拟合效果 （相关系数 R）及生产上应用方便的原则， 选择拟
合程度较好的直线方程： y = 1.345 6x + 1.706 8， R2 = 0.954 6， P = 0.000 0。 为更好地说明车筒竹的秆
形状况， 以周芳纯先生［3］研究的经营程度较好的大茅山毛竹 Phyllostachys pubescens 为参比， 对车筒竹全
高—胸径方程和毛竹的相应曲线进行比较（图 1）。 图 1 中， y = 2.775x0.717 9是毛竹的全高—胸径幂函数拟
合方程， 可看出， 胸径在约 8 cm 以下的范围内， 车筒竹全高比毛竹略小， 而随着胸径的增大， 竹秆全
高逐渐大于毛竹的相应值， 而且胸径越大， 差异越明显。②秆高随胸径的变化。 于竹秆直径为胸径的 2/5
处去梢头［15］， 用线性、 幂函数和多项式等拟合秆高（y/m）随胸径（x/cm）的变化曲线， 发现幂函数方程 y =
0.898 4x1.115 2（R2 = 0.954 4， P = 0.000 9）拟合效果最好。 根据该方程， 通过测量立竹胸径， 便可计算出车
筒竹秆高， 对生产中评价林分质量有一定指导意义。
2.2.2 秆鲜质量随胸径的变化 竹秆鲜质量与胸径的关系亦很密切。 20 世纪 70 年代， 有学者研究认为
毛竹秆鲜质量与胸径的关系可表示为： W = aDb + c（a， b， c 为参数）； 但也有人研究认为： 竹秆鲜质量
与胸径的关系用其他类曲线描述更准确些， 如二次抛物线、 对数曲线、 直线或者其他曲线［20］。 本研究根
据车筒竹竹秆鲜质量与胸径的散点图， 分别用幂函数、 抛物线、 多项式进行拟合， 最佳拟合方程为幂函
数曲线： y = 0.138 2x2.481 2， R2 = 0.975 5， P = 0.002 2 （图 2）。 仍与大茅山毛竹为参比， 车筒竹、 毛竹秆
鲜质量随胸径的变化曲线如图 2。 可以看出： 相同胸径下， 车筒竹秆鲜质量大于毛竹， 且随着胸径的增
大， 这种差异愈明显。 在生产中， 运用该方程， 可方便地估算出竹林的产材量。
2.2.3 竹秆直径随高度的变化（尖削度） 随竹秆高度的增加， 直径逐渐减小， 这一趋势称为 “尖削度”。
一般来说， 竹材的尖削度越小， 加工时利用率就越高。 本研究将标准样竹竹秆 5 等分， 从基部到梢部记
为 “1， 2， 3， 4， 5”， 称为相对高度， 同时， 以地径为标准， 将 5 段靠近秆基处的秆径与地径之比称为
部位 含水率/% 生物量鲜质量/% 生物量干质量/%
-1 45.6 35.7 33.9
-2 43.7 26.5 26.1
-3 41.5 16.4 16.8
-4 38.4 13.3 14.3
-5 36.9 8.1 8.9
合计 100 100
表 3 竹秆各段的含水率及生物量分配
Table 3 Moisture content and biomass distribution of each part of the culm
苏文会等： 车筒竹地上生物量分配格局及秆形特征 737
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相对直径， 相对直径随相对高度的变化曲线反映了竹种尖削度的大小。 从图 3 中 “直径随高度” 的变化
曲线可看出， 车筒竹竹秆尖削度比毛竹为小， 在竹材的加工利用中， 具有一定的优势。
2.2.4 竹秆壁厚随高度的变化 竹壁的薄厚是秆形的重要指标， 对竹材的加工方向和利用率有较大影
响。 另外， 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现出逐渐变薄的趋势， 这一秆
形特点也是竹材加工中需要考虑的重要内容， 因此， 掌握竹壁厚度在竹秆纵向部位的变异规律， 可为竹材加
工提供理论依据。 以秆基部的壁厚为基准， 其他高度处壁厚跟其比值作为相对壁厚， 车筒竹和大茅山毛
竹的相对壁厚随相对高度的变化曲线见图 4。 从图 4可看出， 车筒竹壁厚随竹秆高度的变化较毛竹快。
2.2.5 节间长与节数变化规律 竹秆节数和节间长度亦是秆形特征的重要指标， 可对材料加工的难易、
产品力学性能及美观程度产生影响。 一般来说， 竹子在出土之前全笋（全株）的节数已定， 出土后不再增
加新节， 而且同一竹种的节数相对稳定， 但个体之间也有差
异， 一般径级大的竹株节数也较多。 ①节间长度的变化规
律 。 将车筒竹竹秆自秆基开始 ， 对节进行编号 ， 记为
1， 2， 3， …， 称为 “节位数”［3］， 计算任一节间实际长度跟
胸高处节间长的比值， 定义为 “相对节间长”， 相对节间长
随节位数的变化反映了车筒竹节间长在竹秆纵向部位的分布
与变化情况。 车筒竹竹秆自基部至秆梢， 节间长度的变化规
律如图 5。 可看出： 车筒竹相对节间长度随节位数的变次曲
线， 开口向下， 竹秆中部的节间最长， 基部和梢部的节间逐
渐缩短， 在节位数17~20处的节间长度达到最大。 在竹材利
用中， 由此方程即可获得任意节间的实际长度。 ②节数与胸
径的关系。 竹株的节数除受竹种遗传学的影响外， 还跟胸径
图 2 车筒竹与毛竹鲜秆质量随胸径的变化
Figure 2 Change of culm fresh weight with HDB for B.
sinospinosa and Ph. pubescens
图 1 车筒竹与毛竹全高随胸径的变化
Figure 1 Change of whole height with HDB for B.
sinospinosa and Ph. pubescens
图 3 车筒竹与毛竹竹秆直径随高度的变化
Figure 3 Change of stem diameter with height for B.
sinospinosa and Ph. pubescens
图 4 车筒竹与毛竹竹秆壁厚随高度的变化
Figure 4 Change of wall thichness of stem with height for B.
sinospinosa and Ph. pubescens
图 5 车筒竹节间长随节位数的变化
Figure 5 Change of internodal length with knot
number of B. sinospinosa
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第 28 卷第 5 期
大小有一定关系。 对车筒竹秆部节数（y）随胸径（x）的变化用直线、 幂函数和多项式等分别进行拟合。 结
果表明： 各模型拟合相关性均达到显著水平， 本研究选择生产上使用较为方便的直线方程： y = 4.958
5x－8.672 2 （R2 = 0.936 7， P = 0.003 0）， 由该方程即可方便了解该某竹株节的疏密状况。
3 结论与讨论
生物量分配格局和秆形状况是竹种加工利用尤其是制作板材的重要参考指标， 竹子加工方向不同，
关注的目标器官和秆形特征参数也不相同。 车筒竹地上各器官中， 叶片含水率最高， 竹枝次之， 竹秆水
分含量最低， 这一规律与笔者曾研究的大型丛生竹种大木竹 ［5］和林新春等［21］测试的混生竹种苦竹变化趋
势一致， 而马乃训等［17］研究的散生竹种红竹则表现为竹秆含水率高于竹枝， 该差异可能跟采样季节及时
间有关， 但是否受地下茎类型的影响还待进一步研究 ； 地上生物量的分配， 竹秆生物量比例可达
72.7%， 表明车筒竹地上部分大部分生物量集中在秆部， 作为材用竹种可达到较高的利用率。 在各秆形
因子中， 胸径是最主要的特征参数， 本研究对该竹全高、 秆高、 秆质量、 节数随胸径的变化曲线进行了
拟合， 同时研究了秆径和壁厚在竹秆纵向部位的变异规律。 从竹株高度看， 胸径小于 8 cm 时， 车筒竹
全高比毛竹的相应值小， 而随着胸径的增大， 全高逐渐大于毛竹； 相同胸径下， 车筒竹秆鲜质量亦远大
于毛竹； 从秆径和壁厚的变化看， 车筒竹在竹秆纵向部位变异较慢， 尖削度比毛竹小， 而壁厚随高度的
变化相对较快。 综合分析可认为， 车筒竹适宜作为板材原料。 同时， 通过本研究的各拟合模型， 只要测
出竹株胸径， 可方便地估算出车筒竹的高度、 质量、 节数等特征参数， 为生产实践和加工利用提供了参考。
如前言所述， 随着竹加工技术的发展和 “以竹代木” 步伐的加大， 竹原料供需矛盾日益突出， 竹材
尤其是板材加工过重依赖毛竹的利用格局已造成原料紧缺和毛竹材价格的居高不下， 从而制约了加工企
业的产业化进程。 中国丛生竹资源丰富， 其中不乏材性优良的丛生竹种。 然而由于各种原因， 至今被开
发利用的还很少， 作为板材原料利用的更少。 本研究通过对高产丛生竹种车筒竹生物量分配格局和秆形
特征的调查与分析， 认为车筒竹在竹秆生物量和秆形方面， 多数指标不亚于甚至优于毛竹， 从目前中国
竹材利用所面临的困境和竹种的多样化利用角度考虑， 车筒竹等大型丛生竹将具有较大的利用和开发空
间。
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