全 文 :西北林学院学报 2004, 19( 2): 112~ 115
Journal of No r thw est Fo r estry Univ e rsity
方竹材基本密度和干缩性变异规律的研究*
林金国 1 , 赖根明 2 , 郑国丰3 , 董建文 1
( 1.福建农林大学 材料工程学院 ,福建 南平 353001; 2.福建省明溪县林业局 ,福建明溪 365200;
3.福建省顺昌县林业局 ,福建 顺昌 353200)
摘 要: 对不同年龄、不同胸径、竹竿不同部位方竹材基本密度和干缩性的进行了测定和分
析 ,结果表明 ,年龄对方竹材基本密度和干缩性影响均极显著 ,竹竿部位对方竹材基本密度和
除高向干缩系数以外的干缩性指标影响极显著 ,胸径对方竹材基本密度影响极显著 ,对方竹材
体积干缩系数影响显著 ,对方竹材弦向干缩系数、径向干缩系数、高向干缩系数影响不显著 ;年
龄影响的重要程度大于胸径和竹竿部位 ;方竹材基本密度和干缩性表现为: 上部> 中部> 下
部 ,随胸径增大而减小 ,基本密度随年龄增大而增大 ,而干缩性均随着年龄的增大而减小 ,而且
基本密度和干缩性稳定期在 3~ 4 a,方竹作为用材的最适宜采伐龄为 3 a。
关键词:方竹材 ;基本密度 ;干缩性 ;变异
中图分类号: S795. 908 文献标识码: A 文章编号: 100-7461( 2004) 02-0112-04
Variation Law of Basic Density and Sh rinkage of
Chimonobambusa quadrangularis
LIN Jin-guo
1 , LAI Gen-ming2 , ZHENG Guo-feng3 , DONG Jian-wen1
( 1. Material Eng ineer ing Col lege of Fu jian Agr icul ture and Forest ry University, Nanping ,Fuj ian 353001,Ch ina;
2. Forestr y B ureau of Min gxi County of Fujian , Mingx i , Fujian 365200,China;
3. Forest ry Bureau of Shunchang County of Fujian , Shunchang ,Fuj ian 353200,Ch ina )
Abstract: Basic densities and shrinkages of Chimonobambusa quadrangularis timber w ith dif ferent ag e, di-
ameter and posi tio ns of culm w ere determined and analy zed. The resul ts show ed tha t age af fected the basic
densi ty and shrinkage ex t remely significantly. Po sitions of culm af fected the basic densi ty and sh rinkage
indexes except the shrinkage parallel to g rain ex t remely signi ficant ly. Diameter af fected the basic densi ty
ex t remely signi ficant ly and the vo lume sh rinkage obviously. Age affected the basic densi ty and sh rinkage
more signi ficant ly than diameter or posi tio ns of culm . Basic densi ty and sh rinkage of C .quadrangularis at
va rious posi tio ns w ere upper> middle> low er, and they had reverse relation wi th diameter. Basic densi ty
o f C. quadrangularis had posi tive relation w ith age but shrinkage reversely. It s basic densi ty and sh rinkage
tended to be stable wi thin 3~ 4 a. The most optimal cut ting age for timber of C .quadrangularis was 3
yea rs o ld.
Key words: Chimonobambusa quadrangularis; basic densi ty; shrinkage; v aria tion
方竹 ( Chimonobambusa quadrangularis )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 ,有较高的强度 ,
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。 方竹主要分布于华东、华南及秦岭南
坡 ,在日本有分布 ,欧美一些国家也有栽培。 方竹适
收稿日期: 2003-10-08
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 ,福建莆田人 ,副教授 ,在读博士生 ,从事木材科学研究。
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 ,而搞清方竹材材质及其变异规
律是其合理高效利用的基础。方竹材的基本密度和
干缩性是其重要的材质指标 ,它极大地影响着方竹
材的加工利用。目前 ,虽对方竹材材质变异的研究报
道较多 [1~ 4 ] ,但其材质变异的研究尚未见报道。对木
材来说 ,以材性为桥梁 ,培育与利用紧密联系的人工
林发展格局有利于推动人工林木材的高效和可持续
利用 [5 ]。 通过对福建明溪产的不同年龄、不同胸径、
竹竿不同部位方竹材基本密度和干缩性进行测定并
分析其变异规律 ,可为方竹材的定向培育和合理利
用提供科学的理论依据。
1 材料与方法
1. 1 试材采集
在福建省明溪县沙溪乡取 2~ 5 a生的胸径分
别为 0. 5~ 1. 5、 2. 0~ 3. 0、 3. 5~ 4. 5 cm的方竹各
10株 ,共 120株 ,齐地伐倒后 ,每株样竹从离竹竿基
部约 0. 3 m和 1 /3、 2 /3竿高整节处向上截取各 1 m
长的竹段分别作为下、中、上 3个部位试材 [3 ] ,编号
后运回实验室 ,待气干后供试验用。
1. 2 试件加工和测定
为了保证各种试件取自竹竿上相对一致的位
置 ,将圆筒剖开 ,对称取材 ,每一段试材自基部至上
部依次按基本密度、干缩性顺序截取试件。按照国家
标准 GB /T15780- 1995《竹材物理力学性质试验方
法》 [6 ]规定要求加工测定基本密度、干缩性 ,并测定
其数值。
2 结果与分析
2. 1 不同年龄不同胸径方竹材基本密度和干缩性
的变异
为了使不同胸径不同年龄方竹材基本密度和干
缩性具有可比性 ,统一选择竹竿下部进行比较 [3 ] ,表
1为不同年龄不同胸径方竹材基本密度和干缩性均
值。
表 1 不同年龄不同胸径方竹材基本密度和干缩性
Table 1 Basic density and shrinkage of C. quadrangularis timber w ith
differ ent diameter and different ag es
年龄 /a 胸径 / cm 基本密度
/g· cm- 3
干缩系数 /%
弦向 径向 高向 体积
2
0. 5~ 1. 5 0. 498 0. 317 0. 281 0. 107 0. 542
2. 0~ 3. 0 0. 495 0. 314 0. 278 0. 083 0. 535
3. 5~ 4. 5 0. 490 0. 313 0. 273 0. 091 0. 531
3
0. 5~ 1. 5 0. 509 0. 306 0. 271 0. 050 0. 518
2. 0~ 3. 0 0. 507 0. 304 0. 269 0. 042 0. 515
3. 5~ 4. 5 0. 502 0. 301 0. 268 0. 046 0. 510
4
0. 5~ 1. 5 0. 511 0. 298 0. 257 0. 031 0. 504
2. 0~ 3. 0 0. 508 0. 295 0. 254 0. 035 0. 501
3. 5~ 4. 5 0. 507 0. 291 0. 252 0. 028 0. 497
5
0. 5~ 1. 5 0. 508 0. 296 0. 255 0. 031 0. 502
2. 0~ 3. 0 0. 506 0. 295 0. 252 0. 025 0. 498
3. 5~ 4. 5 0. 502 0. 293 0. 251 0. 032 0. 501
2. 1. 1 年龄对方竹材基本密度和干缩性的影响
方竹材基本密度随着年龄的增大而增大 , 4 a生达到
最大 , 5 a生开始呈下降趋势 ,而干缩性均随着年龄
的增大而减小。因此 ,在方竹林培育中 ,方竹作为用
材的采伐年龄以 3 a为宜 ;对不同年龄不同胸径方
竹材基本密度和干缩性进行方差分析 [7 ] (表 2) ,结
果表明 ,年龄对方竹材基本密度和干缩性的影响极
显著 ,而且影响重要程度大于胸径。
2. 1. 2 不同年龄内不同胸径对方竹材基本密度和
干缩性的影响 方竹材基本密度和干缩性在各年龄
下均表现出随胸径增大而减小的特点 ,而且多数指
标从 0. 5~ 1. 5 cm到 2. 0~ 3. 0 cm ,比 2. 0~ 3. 0 cm
到 3. 5~ 4. 5 cm减小的幅度更小。对不同年龄不同
胸径方竹材基本密度和干缩性进行方差分析 (表
2) ,结果表明 ,胸径对方竹材基本密度影响极显著 ,
对方竹材体积干缩系数影响显著 ,对方竹材弦向干
缩系数、径向干缩系数、高向干缩系数影响不显著 ,
在方竹林培育和利用时要考虑胸径大小对方竹材基
本密度和体积稳定性的影响。
2. 2 不同年龄竹竿不同部位基本密度和干缩性的
变异
根据测定数据 ,计算出不同年龄竹竿不同部位
113第 2期 林金国等 方竹材基本密度和干缩性变异规律的研究
方竹材基本密度和干缩性均值 (表 3)。
表 2 不同年龄不同胸径方竹材基本密度和干缩性方差分析
Table 2 Variance analysis on basic density and shrinkage o fC. quadrangularis timber
w ith differ ent diameter and different ag es
变差来源 基本密度 弦向干缩系数
径向
干缩系数
高向
干缩系数
体积
干缩系数
年龄 103. 14* * 23. 24* * 256. 00* 68. 31* * 136. 76* *
胸径 33. 86* * 2. 70 15. 00 1. 87 7. 54*
注: F 0. 05 ( 3, 6)= 4. 76, F0. 01 ( 3, 6)= 9. 78; F0. 05 ( 2, 6) = 5. 14, F0. 05 ( 2, 6)= 10. 9。
表 3 不同年龄竹竿不同部位基本密度和干缩性
Table 3 Basic density and sh rinkage ofC . quadrangularis timber in differ ent pa rts o f
culm and different ag es
年龄 /a 部位 基本密度
/g· cm- 3
干缩系数 /%
弦向 径向 高向 体积
2
上 0. 499 0. 320 0. 281 0. 132 0. 547
中 0. 496 0. 317 0. 279 0. 123 0. 540
下 0. 494 0. 315 0. 277 0. 098 0. 536
3
上 0. 510 0. 310 0. 274 0. 055 0. 525
中 0. 509 0. 306 0. 271 0. 042 0. 519
下 0. 506 0. 304 0. 269 0. 048 0. 514
4
上 0. 512 0. 298 0. 259 0. 041 0. 513
中 0. 511 0. 297 0. 255 0. 032 0. 508
下 0. 509 0. 295 0. 254 0. 030 0. 501
5
上 0. 509 0. 301 0. 258 0. 044 0. 509
中 0. 506 0. 297 0. 254 0. 037 0. 504
下 0. 505 0. 295 0. 253 0. 032 0. 500
2. 2. 1 竹竿部位对基本密度和干缩性的影响 表
3表明 ,各年龄内方竹材基本密度和干缩性均表现
为上部> 中部> 下部。 对不同年龄竹竿不同部位方
竹材基本密度和干缩性进行方差分析 (表 4) ,结果
表明 ,竹竿部位对方竹材基本密度和除高向干缩系
数以外的干缩性指标影响极显著 ,但其影响程度小
于年龄。
2. 2. 2 年龄对基本密度和干缩性的影响 在竹竿
的下、中、上 3个部位上 ,方竹材基本密度均随着年
龄的增大而增大 , 4 a后略有下降 ,而干缩性均随着
年龄的增大而减小 ,而且下、中、上各部位基本密度
和干缩性稳定期均在 3~ 4 a。对不同年龄竹竿不同
部位方竹材基本密度和干缩性进行方差分析 [7 ] (表
4) ,结果表明 ,竹竿不同部位条件下年龄对方竹材基
本密度和干缩性的影响也极显著。
表 4 不同年龄竹竿不同部位方竹材基本密度和干缩性方差分析
Table 4 Variance analy sis on ba sic density and sh rinkage of C . quadrangularis
timber in differ ent pa rts of culm and differ ent ag es
变差来源 基本密度 弦向干缩系数
径向
干缩系数
高向
干缩系数
体积
干缩系数
年龄 240. 00* * 208. 00* * 125. 0* * 84. 22* * 332. 50* *
竹竿部位 32. 00* * 18. 75* * 70. 50* * 4. 72 46. 20* *
注: F 0. 05 ( 3, 6)= 4. 76, F0. 01 ( 3, 6)= 9. 78; F0. 05 ( 2, 6) = 5. 14, F0. 05 ( 2, 6)= 10. 9。
3 小结
年龄对方竹材基本密度和干缩性影响均极显
著 ,竹竿部位对方竹材基本密度和除高向干缩系数
以外的干缩性指标影响极显著 ,胸径对方竹材基本
114 西北林学院学报 19卷
密度影响极显著 ,对方竹材体积干缩系数影响显著 ,
对方竹材弦向干缩系数、径向干缩系数、高向干缩系
数影响不显著 ;年龄影响的重要程度大于胸径和竹
竿部位 ;方竹材基本密度和干缩性表现为: 上部> 中
部> 下部 ,随胸径增大而减小 ,基本密度随年龄增大
而增大 , 4 a生达到最大 , 5 a生开始呈下降趋势 ,而
干缩性均随着年龄的增大而减小 ,而且下、中、上各
部位基本密度和干缩性稳定期均在 3~ 4 a;方竹作
为用材的适宜采伐龄为 3 a,在利用时 ,同时要考虑
年龄、胸径和竹竿部位对方竹材基本密度和体积稳
定性的影响。
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(上接第 66页 )
的伸长有显著的促进作用 ,但不能在继代培养中一
直使用。 试验中发现 ,第 2次继代和第 5次继代加
GA3都可促进茎的伸长 ,但茎生长细长 ,叶片发育
不全 ,不适合生根培养 ,继代后的芽分化能力减弱。
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115第 2期 林金国等 方竹材基本密度和干缩性变异规律的研究