全 文 ：文章编号:1000-2286(2004)01-0056-03
方竹材纤维形态变异规律的研究
林金国1 ,林应钦2 ,赖根明3 ,董建文1
(1.福建农林大学 , 福建 南平 353001;2.福建省顺昌县 林业局 , 福建 顺昌 353200;3.福建省明溪县 林业局 , 福
建 明溪 365200)
摘要:应用正交试验设计方法 ,系统分析了不同年龄 、不同胸径 、竹秆不同部位方竹材纤维形态的变化规律 ,
结果表明:年龄和竹秆部位(包括垂直部位和水平部位)是影响方竹材纤维形态的主要因素 ,胸径对方竹材除
壁厚外其它纤维形态指标影响不显著 ,各因素对各纤维形态指标影响重要程度的顺序有所不同。
关键词:方竹材;纤维形态;变异
中图分类号:S795.05 文献标识码:A
A Study on the Law of Variation in Fiber Morphology of
Chimonobambusa quadrangulavis Culm-wood
LIN Jin-guo1 ,LIN Ying-qin2 ,LAI Gen-ming3 ,DONG Jian-wen1
(1.Fujian Agriculture and Forestry University , Nanping 353001 , China;2.Forestry Bureau of Shunchang
County ,Fujian Province ,Shunchang 353200 ,China;3.Forestry Bureau of Mingxi County ,Fujian Province , Mingxi
365200 ,China)
Abstract:By using orthogonal design , this paper systematically analyzes the law of variation in fiber morpholo-
gy of C.quadrangulavis culm-wood with different ages , diameters , positions of bamboo.The results show that
age and position of bamboo(including vertical position and horizontal position)are the main factors which affect the
fiber morphology of C .quadrangulavis.Diameter has no significant effect on any other fiber morphology indexes of
C .quadrangulavis except thickness of cell wall.The affecting degrees of different factors on the fiber morphology are
different.
Key words:C .quadrangulavis;fiber morphology;variation
方竹(Chimonobambusa quadrangulavis (Fenzi)Makino)属禾本科竹亚科方竹属 ,是笋材两用的珍贵竹
种 ,秆四棱形 ,奇特 ,具有良好的庭园观赏效果 。方竹秆壁厚 、纤维优良 ,是优良的小型用材竹种 ,并因其
秆形特殊而常用于工艺品制作 。方竹主要分布于福建 、江苏 、安徽 、浙江 、江西 、台湾 、湖南和广西等省
区 ,在日本有分布 ,欧美一些国家也有栽培。方竹适宜于气温较低 、湿度较大的山坳水沟边生长 。方竹
材开发利用前景广阔 ,具有很高的经济价值。纤维形态特征是研究竹材材性的基础之一 ,也是竹材利用
的依据之一。但迄今为止 ,对不同胸径 、不同年龄 、竹秆不同部位方竹材包括纤维形态在内的材性指标
的变异规律尚未见报道。本文应用正交试验设计方法对福建明溪产的不同胸径 、不同年龄 、竹秆不同部
位的方竹材纤维形态进行了测定并系统分析其变异规律 ,为方竹材的培育和合理利用提供科学的理论
依据 。
收稿日期:2003-10-25
基金项目:福建省林业厅科研基金资助项目(闽林科 2000-2 和 2002-10)
作者简介:林金国(1967-),男 ,副教授 ,在读博士生 , 从事木材科学研究。
第 26卷第 1期 江 西 农 业 大 学 学 报 Vol.26 ,No.1
2004年 2月 Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis Feb.,2004
DOI :10.13836/j.j jau.2004012
表 1 正交试验因素水平
水 平 因 素年龄/ a 胸径/cm 竹秆垂直部位 竹秆水平部位
1 1 0.5～ 1.5 下部 内层
2 2 2.0～ 3.0 中部 中层
3 3 3.5～ 4.5 上部 外层
注:离竹秆基部 0.3 m、1/ 3和 2/3 秆高处截取长 30 cm 左右的竹环作
为竹秆垂直方向下 、中 、上三个部位的试材[ 2] , 按竹壁厚度 3等分 ,
从内到外作为竹秆水平方向内层 、中层和外层的试样[ 3] 。
表 2 各试验号方竹材各纤维形态指标均值
试验号 纤维长度/mm
纤维宽度
/μm 长宽比
壁厚
/μm
腔径
/μm
壁腔比
/2w·l-1
1 1.60 13.6 103.2 10.27 4.18 3.31
2 1.68 13.3 109.8 10.83 4.22 3.18
3 1.54 12.9 105.4 11.45 4.45 3.52
4 1.79 14.9 118.7 12.64 3.25 3.62
5 1.77 15.8 122.5 13.88 3.48 3.99
6 1.74 14.1 114.1 12.97 3.01 3.64
7 1.81 17.3 127.6 14.76 2.69 4.26
8 1.86 16.6 125.5 14.43 2.87 4.11
9 1.85 17.9 129.8 15.92 3.10 4.48
10 1.56 13.1 106.3 11.18 4.36 3.46
11 1.63 13.4 101.8 10.66 4.24 3.35
12 1.66 13.5 108.9 10.96 4.27 3.24
13 1.76 16.0 124.1 13.63 3.37 3.91
14 1.79 13.9 114.8 12.71 2.95 3.59
15 1.80 14.6 117.8 12.69 3.39 3.71
16 1.83 16.9 126.2 14.19 2.78 4.05
17 1.88 17.5 129.5 15.63 3.05 4.42
18 1.82 17.1 127.1 14.96 2.76 4.30
表 3 各因素各纤维形态指标平均值的极差
因 素 纤维长度/mm
纤维宽度
/μm 长宽比
壁厚
/μm
腔径
/μm
壁腔比
/2w·l-1
年 龄 0.23 3.9 21.7 4.09 1.41 0.93
胸 径 0.04 0.3 0.5 0.38 0.06 0.05
竹秆垂直部位 0.04 0.9 4.6 0.35 0.14 0.09
竹秆水平部位 0.04 0.6 4.8 1.00 0.33 0.31
1 材料与方法
1.1 试验设计
试验于 2001 年在福建省明
溪县沙溪乡进行 ,以年龄 、胸径 、
竹秆垂直部位和竹秆水平部位为
因子 ,各因子选 3 个水平 ,用 L18
(37)正交表前 4 列安排实验[ 1]
(表 1)。
1.2 试材采集
按照正交试验安排的要求在方竹林中分别取胸径为 0.5 ～ 1.5 cm ,2.0 ～ 3.0 cm , 3.5 ～ 4.5 cm的 1
年生 、2年生 、3年生方竹各 10株 ,共 90株 ,齐地伐倒后截取竹秆垂直方向和水平方向所需部位的试样
供测定用 。
1.3 试验方法
把试样劈成火柴梗大小 ,采用硝酸 —氯酸钾法将纤维离析 ,制片后在投影显微镜下观测纤维长度和
宽度;把试样蒸煮软化后对横切面进行切片和制片 ,在投影显微镜下观测纤维壁厚和腔径 。
2 结果与分析
根据测定结果 ,计
算整理出各试验号方竹
材纤维长度 、纤维宽度 、
长宽比 、壁厚 、腔径和壁
腔比均值(表 2)。
2.1 直观分析[ 4]
根据各试验号方竹
材纤维形态均值推算各
因素各纤维形态指标平
均值的极差(表 3)。
从表 3的数据变动
情况可以看出:各因素
对方竹材各纤维形态指
标影响的重要性有所不
同。对方竹材纤维长度
影响的重要程度依次
为:年龄 >竹秆垂直部
位 、竹秆水平部位和胸
径;对方竹材纤维宽度
影响的重要程度依次
为:年龄 >竹秆垂直部
位>竹秆水平部位>胸
径;对方竹材纤维长宽
比影响的重要程度依次
为:年龄 >竹秆水平部
位>竹秆垂直部位>胸
径;对方竹材纤维壁厚
·57·第 1期 林金国等:方竹材纤维形态变异规律的研究
的影响依次为:年龄>竹秆水平部位>胸径>竹秆垂直部位;对方竹材纤维腔径影响的重要程度依次
为:年龄>竹秆水平部位>竹秆垂直部位>胸径;对方竹材纤维壁腔比影响的重要程度依次为:年龄>
竹秆水平部位>竹秆垂直部位>胸径。
2.2 方差分析[ 4]
对方竹材各纤维形态指标方差分析(表 4)可知:年龄对方竹材纤维长度 、纤维宽度 、长宽比 、壁厚 、
腔径和壁腔比影响均极显著;竹秆垂直部位对方竹材纤维宽度 、长宽比 、壁厚 、腔径影响极显著 ,对壁腔
比影响显著 ,对纤维长度影响不显著;竹秆水平部位对方竹材纤维宽度 、长宽比 、壁厚 、腔径和壁腔比影
响极显著 ,在 0.1水平下对纤维长度影响显著;胸径对方竹材壁厚影响极显著 ,在 0.1水平下对纤维长
度和腔径影响显著 ,对方竹材纤维宽度 、长宽比和壁腔比影响均不显著。
表 4 各纤维形态指标在各因素下的方差分析
变差来源 纤维长度 纤维宽度 长宽比 壁 厚 腔 径 壁腔比
年 龄 93.33＊＊ 351.25＊＊ 1 300.5＊＊ 1 351.5＊＊ 2 175.1＊＊ 640.90＊＊
胸 径 3.44 1.99 0.73 11.97＊＊ 3.45 1.93
竹秆垂直部位 2.72 21.29＊＊ 61.07＊＊ 9.87＊＊ 17.63＊＊ 7.27＊
竹秆水平部位 3.78 10.96＊＊ 65.22＊＊ 96.30＊＊ 110.61＊＊ 76.33＊＊
注:F0.1(2 , 9)=3.01 , F0.05(2 , 9)=4.26 , F 0.01(2 , 9)=8.02
方竹材各纤维形态指标随 3个主要影响因子(年龄 、竹秆垂直部位 、竹秆水平部位)的变化情况为:
方竹材纤维长度 、纤维宽度 、长宽比 、壁厚和壁腔比随着年龄的增大而增大 ,表现为 3年生>2年生>1
年生 ,腔径随年龄的增大而减小;不同竹秆垂直部位纤维长度 、腔径和壁腔比表现为下部>中部>上部 ,
而纤维宽度 、长宽比和壁厚表现为中部>下部>上部;不同竹秆水平部位纤维长度表现为中层>外层和
内层 ,纤维宽度和长宽比表现为外层>中层>内层 ,壁厚和壁腔比表现为外层>内层>中层 ,腔径表现
为外层>中层>内层 。
3 小 结
影响方竹材纤维形态的主要因子是年龄 、竹秆垂直部位和竹秆水平部位 。胸径除对方竹材壁厚影
响极显著和在 0.1水平下对纤维长度 、腔径影响显著外 ,对其它纤维形态指标影响不显著;方竹材纤维
长度 、纤维宽度 、长宽比 、壁厚和壁腔比随着年龄的增大而增大 ,表现为3年生>2年生>1年生 ,腔径随
年龄的增大而减小;不同竹秆垂直部位纤维长度 、腔径和壁腔比表现为下部>中部>上部 ,而纤维宽度 、
长宽比和壁厚表现为中部>下部>上部;不同竹秆水平部位纤维长度表现为中层>外层和内层 ,纤维宽
度和长宽比表现为外层>中层>内层 ,壁厚和壁腔比表现为外层>内层>中层 ,腔径表现为外层>中层
>内层。总之 ,胸径为 2.0 ～ 3.0 cm的 2年生方竹材的垂直中部的水平中层的纤维质量较为理想。
参考文献:
[ 1] 北京林学院.数理统计[ M] .北京:中国林业出版社 , 1986:430.
[ 2] 马灵飞.毛竹材材性变异的研究[ J] .林业科学 , 1997(4):356 ～ 363.
[ 3] 马灵飞.浙江省 6 种丛生竹纤维形态及其组织比量的研究[ J] .浙江林学院学报 , 1990(1):63～ 68.
[ 4] 陈华豪.林业应用数理统计[ M] .大连:大连海运学院出版社 , 1988:281 ～ 291.
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