全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 29(2)：217— 221 2009年 3月
Guadua amplexifolia现存生物量
分配和竹材物理结构研究
马兰涛 ，陈双林l*，邹跃国2，庄裕根
(1．中国林业科学研究院 亚热带林业研究所 ，浙江 富阳 311400；2．福建省华安县林业局 ，福建 华安 363800)
摘 要 ：通过对 Guadua amplexifolia现存单株生物量结构和竹材物理结构研究 ，结果表明 ：地上部分生物量
在枝条上的分配 比例高于相同径级毛竹，根冠比较其他丛生竹种大 ，具有发达的地下根系且易形成密集林分 ，
是 良好的防风植物材料；地上部分各器官生物量与地径 、全高均呈显著的正相关 ，可以用相对生长模型进行模
拟；竹秆有较大的相对壁厚和较低的含水率，可以作为良好的材用竹种进行培育。虽然竹秆壁厚 的分布特点
有很大差异 ，但竹秆实际材积和地径之间具有显著的相关性，可以用 3次多项式进行模拟
关键词：Guadua amplexi
．fplia；生物量；竹材材积；竹材密度
中图分类号 ：Q948 文献标识码 ：A 文章编号：1000—3142(2009)02—0217一O5
Present biomass distribution and timber physical
MA LaD-Tao 1，CHEN Shuang-Lin1*，ZOU YHe-Guoe，ZHUANG Yu_( n2
(1．Research Institute of Subtropical Forestry，Chinese Academy of Forestry．Fuva【1
311400，China；2．ForestryBureau of Huaan，Huaan 363800，China)
Abstract：Research on individuaI bamboo biomass and timber physical structure indieated that the allocation of Guad—
ua ample．rifolia biomass to branch is higher than moso-bamboo evidently．Root shoot ratio is larger than other sym—
podial bamboo，SO it can be considered as a good breakwind plant because of developed root and branch．Every modu—
larity biomass above ground had significant positive correlation with basal diameter and total height，it can simulated
with allometric mode1．The culm had large relative wall thickness and lOw moisture content，SO it can be cultivated as
fine timber-used bamboo．Although the wal thickness difered in culms，the timber volume had significant correlation
with basal diameter，and it can be simulated with cubic polynomia1．
Key words：Guadua ample．rifplia；biomass；bamboo timber volume s density of bamboo timber
竹类植物是重要的克隆植物，具有无性系植物
的许多独特优点 ，且周期短、用途广 ，在 资源 日益匮
乏的今天具有很高 的开发利用价值 。Guadua aTrl—
plexifplia J．S．Presl隶属瓜多竹属 ，为大型丛生竹
种 ，广泛分布于厄瓜多尔、哥伦比亚 、巴西 、阿根廷等
国，是南美洲主要栽培竹种之一。该竹种生物量大，
材质机械性能好，是优良的材用竹种。结合国家林
业局“948”项 目“优 良速生竹种引进”的实施，2002
年引入至福建华安竹类植物园，开展了生态适应性、
种苗繁育、人工栽培等试验。为进一步评价其推广
应用价值，对生物量分配和竹材材积、密度等物理结
构进行 了研究 。
1 试验地概况
试验地位于中亚热带与南亚热带气候过渡区的
收稿 日期：2007—08—13 修回日期 ：2008—05—20
基金项目：国家林业局“948”项目(2000—04—16)[Supported by the“948”Program of State Forestry Administration(2000—04～16)]
作者简介：马兰涛(1982一)，女 ，河北唐县人，硕士研究生，研究方向为竹林生态学。
通讯作者(Author for c0rresp0ndence，E—mail：cslbamboo@126．corn)
218 广 西 植 物 29卷
福建省华安县竹类植物园，海拔为 150 in，年均气温
17．5～21．4℃，极端最高气温 39℃，极端最低气温
一 3．8℃，年均降水量 1 447．9～2 023 mm，属低山缓
坡地，土壤为砖红壤性红壤，pH值 4．3l，土壤疏松，
土层厚度大于 1 m，有机质含量 31．78 g·kg- ，全
氮、全磷、全钾的含量分别为 1．10 g·kg 、0．278 g·
kg 和0．692 g·kg- ，速效氮、磷、钾分别为 175．86
mg·kg- 、30．02 mg·kg 和 26．95 mg·kg- 。
试验林位于竹类植物园西向缓坡地 ，于 2004年
移栽，初植密度 1 500丛 ·hm-。，试验期间林分现存
立竹主要为 2～3年生，平均地径 36．5 mm，最大地
径和竹高分别为58 mm和 l1．2 ITI。
2 试验方法
2．1地上部分生物量
因 1年生立竹尚未完全抽枝展叶，3年生立竹
已钩稍，故取 2年生竹为研究对象。在试验竹林中
选取 2年生不同地径立竹 3O株(其中30 mm以下、
3O～40 mm、4O～50 mm和50 mm以上分别为 7、8、
8、7株)，齐地伐倒测量全高、地径、冠长、冠幅等结
构因子，然后将秆、枝、叶分别称取鲜重。并其中选
取 3株样竹 ，分别取每株的竹秆、竹枝上中下部和竹
叶的混合样(竹秆、竹枝、竹叶各3份)，105℃杀青后，
85℃下烘干至恒重，测定各器官含水率，计算各器官
的生物量，用DPS分析软件进行生物量回归分析。
2．2地下部分生物量
在试验林分中随机选择 1O样丛，调查样丛立竹
数和各立竹地径后伐除全部立竹，再整丛挖起竹蔸，
洗去蔸部泥土后将根和地下 茎剪下 ，自然晾干后分
别称鲜重，然后分别取样 3份烘干至恒重计算地下
器官含水率和生物量；根据上述的立竹地径与地上
生物量的回归方程，以样丛立竹平均地径 和立竹数
计算样丛地上部分总生物量，进而分析地上和地下
部分生物量的关系。
2．3竹材物理结构
在竹林 中选取不 同地径立竹 15株(其中 30
mm 以下 、30～40 mm、40～50 mm 和 50 mm 以上
分别为 2、7、5、1株)，劈除枝条，按 30 cm长将竹秆
分成区段，分别测量每段的底端直径，空心部分测量
出现空心的高度和内径；称取竹秆鲜重，并按上述方
法取样烘干计算单株秆生物量。按以下方法分别计
算竹秆材积、相对壁厚和竹材密度。
2．3．1竹材 材积
V外 一 × (r + r外 ×r外 +1+ r +1)×h
内 一 罟×(r +r内 ×r~i+l+ 汁1)Xh
V — 外 一V内
V一 V
式中，V外 、V内 分别为第i段竹材的外围体积和
内腔体积，rm、r内 分别为第 i段竹材 的内半径和外
半径；h为竹段长度； 为第 i段实际材积， 为单
株立竹实际材积。
2．3．2相对壁厚 Ci一—r#F—i- Y一~i
“
c 为第i段底端的相对壁厚， 外 、r内 和d 分别
为该处的外半径、内半径和直径。
2．3．3竹材密度 一
式中，w 为单株秆干重 ， 为单株实际材积。
表 1 G．amplexifplia器官含水率
Table 1 Moisture content in every
organ of G．amplexifplia
_Il一．_．I
秆 枝 叶 根 地下茎
CuIm Branch FoI i age Root Rhi zome
图 i G．amplexifolia各器官生物量比例
Fig．1 Every organ’s biomass ratio of G_amplexifolia
3 结果与分析
3．1生物量分配规律
3．1．1器官含水率 竹秆含水率是影响竹材机械性
能的重要物理指标，竹材的几项机械性能指标均和
5 4 3 2 1 0
0 0 0 0 0
2期 马兰涛等：Guadua amplexifolia现存生物量分配和竹材物理结构研究 219
含水率呈负相关关系(Chung& Yu，2002)，较低的
竹秆含水率也就意味着较强的机械性能 ，这一特性
在材用方面是至关重要的。
从表 1看出，G．amplexifolia各器官的含水率
为叶>根>地下茎>枝>秆。竹秆含水率显著低于
福建 2年 生 绿 竹 (Dendrocalamopsis oldhami)
(35．84 ～ 49．68 )(郑 维 鹏 等，2004)和麻 竹
(Dendrocalamus latiflorus)(46．72 )(尤 志 达，
2003)，说明 G．amplexifolia材用性能较好。
3．1．2器官生物量分配 从 图 1分析 可知 ，G．aTtl—
plexifolia各器官生物量分 配规律 为秆 (47．06 )
>枝 (24．39 )>地下茎(12．39 )>根(8．87 )>
叶(7．29 )。枝生物量 占地上部分 生物量比重 为
3O．98 ，显 著高 于我 国 的主要材 用竹种 毛竹
(Phyllostachys pubescens)(11．93 )(彭 在清 等，
2002)，较同处于热带地区相似径级的埃塞俄比亚本
土 竹 种 Yushania alpine高 13 (Embaye等，
2005)。根冠 比(地下与地上生物量 比)为 0．27，稍
高于同属狭 叶瓜多竹 (Guadua angusti‘folia)的
0．25(Riafio等，2002)，显著高于福建麻竹(0．13)
(林益明等 ，2000)、绿竹 (0．16)(彭在清等，2002)。
从具有发达的分枝和分枝低及较大的根冠比等特点
表 2 结构 因子与地上器官生物量的相关系数矩阵
Table 2 Correlation matrix between aboveground biomass and structure{actors
注：W1、W2、W3、W 分别为秆、枝、叶和地上部分总生物量；H为立竹全高IL为冠长；A为平均冠幅；D为地径。
Note：W 1。W2，W 3 is biomass of culm，branch，leaf and aboveground biomass respectively；H ：height；L：Length of crown；A：Average crown
width；D：Basal diameter．
表 3 地上器官生物量模型
Table 3 Biomass model of aboveground components
分析，G．amplexifolia是良好的防风植物材料。
3．1．3地上部分器官生物量模型 相关分析(表 2)
表明，各器官生物量与地径之间的相关性均达到极
显著或显著水平，秆、枝生物量与冠长和全高显著相
关，冠长与全高具有极显著相关(R一0．9695)(表
2)。考虑到指标的易测性和模型的实用性，选择地
径和全高对地上部分各器官生物量进行回归分析。
选择相对生长模型和幂函数模型对地径、全高与器
官生物量的关系进行模拟。
利用幂函数模型和相对生长模型对地上各部分
生物量进行回归分析，均达显著水平，以相对生长模
型效果较好，可用于生物量的估算。虽然叶生物量
模型的决定系数相对较小，但经 F检验也达到了显
著水平，其它各器官相对生长模型 F检验均达极显
22O 广 西 植 物 29卷
著水平(表 3)。
3．2竹材物理结构
3．2．1竹秆壁厚 G．amplexifolia具有 较大的秆
壁厚度 ，当地径较小时，全秆呈实心，随着地径的增
大，竹秆出现部分空心的趋势。如图 2所示，地径
40 mm 以下的多为全秆实心 ，40 mm 以上的在一定
高度出现空心，出现空心的高度没有特定的规律。
但其相对壁厚仍较大，调查结果显示单株空心部分
的平 均 相对 壁 厚 均 在 0．2～ 0．35之 间 ，平 均 为
0．28，而同属的狭叶瓜多竹则为 0．12～0．16，平均
为0．14(Londofio等，2002)，显著高于后者。
3．2．2竹秆材积 虽然 G．amplexifolia立竹 因径
级不同竹秆表现出不同的空心或实心特征，但实际
材积随地径表现出较好的规律性，应用三次多项式
曲线建立了立竹材积和地径的回归模型(图 3)：(R
==0．8858，F一27．9203，P<0．0001)经 F检验 ，达
极显著水平 ，可用于地径对材积的估算。
●
● 全实心 So¨ d
● ▲ 部分空心 HoII OW
-
●
-
●
． ● ●
●
-
●
●
●
● ▲ ▲▲
-
20 30 40 50
地径 Di ameter(m)
图 2 竹材空心与地径的关系
Fig．2 Relationship between basal
diameter and stem holow
20 30 40 50
立竹地径 Stem d i ameter(m)
图 3 材积与地径的关系模型
Fig．3 Model of stem volume and basal diameter
3．2．3竹材密度 竹材的密度和竹材的力学性质呈
现密切的正相关关系(苏文会等，2006)，是评价竹材
舌 筌
＼ ∞
bo -0
E
∞ ”
8
{
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 1 3 14 15
样竹号 The number of samp I e bamboo
图 4 Guadua标准竹秆材平均基本密度
Fig．4 Average stem density of Ouadua sample
力学性能的重要指标之一。竹材密度除了和立竹年
龄有关(林金国等，2004)，还和竹种有着密切关系，
不同的竹种竹材密度差异很大(马灵飞等，1998；林
金国等，2004)。G．amplexifolia 2年生竹材平均
基本密度为 0．88 g·cm (图 4)，变异系数 8．96 ，
较龙 竹 (Dendrocalamus giganteus)、甜 龙竹 (D．
brandisii)、黄竹(D．merebranaceus)、油筋竹 (Bam—
busa lapidea)等丛生竹种高的多(张宏建等，1998)，
这也意味着该竹种优良的材用特性。
4 结论与讨论
G．amplexifolia生物量分配特点与我 国主要
经济竹种毛竹明显不同，其地上生物量中枝条所占
比重较大，具有较发达的分枝和较小的枝下高，易形
成密集林分，且笋芽在萌发出土前能在地下行走一
段距离，能形成散生状林分等特点，在防护林建设中
具有较好的应用价值 。
植物根冠比反映了植物对环境资源的不同利用
方式，较高的根冠比反映了植物对水分和养分较高
的需 求和竞 争 能力 (Tilman，l988)。据 Ovington
(1962)研究 ，对于很多林木，根冠 比的范围是实生苗
稍大于 0．4，幼树为 0．2～0．3，大树则在 0．2以下。
G．amplexifolia的根冠比较散生的毛竹低，而较麻
竹、绿竹等丛生竹种高，相对本地其他丛生竹种具有
较发达的地下系统，利用环境资源的能力较强。
G．amplexifolia立竹个体间竹秆相对壁厚差
异较大，竹秆有随着立竹径级的增大而呈现部分空
心的特征，这一特殊现象 的形成机理有待进一步研
究。竹秆实际材积与地径呈较高的相关性。由于竹
秆较大的相对壁厚和较低的含水率，使得该竹种具
O 0 O O 0 0 0 0 0 0 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞
一5一 0I 惟
∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ 0
柏 ∞ 加 引
一 。一 nlo>山a 撂 倒
2期 马兰涛等：Guadua amplexi．folia现存生物量分配和竹材物理结构研究 221
有较大的实际材积和优 良的竹材物理性质 ，可作为
优良的材用竹种在其适生区进行推广应用，尤其是
结合沿海防护林建设 。
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