广西4种丛生竹材解剖特征的对比研究
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本课题所用粉单竹 ( Ｂａｍｂｕｓａ ｃｈｕｎｇｉｉ) 、 吊丝竹 ( Ｄｅｎｄｒｏｃａｌａｍｕｓ ｍｉｎｏｒ ) 、 青 皮 竹 ( Ｂａｍｂｕｓａ ｔｅｘｔｉｌｉｓ ) 和撑篙竹 ( Ｂａｍｂｕｓａ ｐｅｒｖａｒｉａｂｉｌｉｓ) 主要分布于广西、 广东、 福建等地ꎮ 本实验用丛生竹种采集于广西ꎬ 广 西现有丛生竹林面积为 １９������ ２１ ｈｍ２ ꎬ 占总竹林面积的 ５６������ ４％ ꎬ 主要分布在河岸、 低丘和村旁[６] ꎮ 本课题 所选 ４ 种竹材均为生长快、 产材量高、 经济效益明 显、 竹林面积较大的代表性中小径级丛生竹种ꎮ 目前 这 ４ 个竹种一般用于观赏、 食品以及制浆造纸ꎬ 另 外ꎬ 其因篾性强韧而常被用于编织等传统行业ꎬ 并未 实现高值化利用ꎮ 已有少量研究表明以上竹材具有较 优质的纤维性能ꎬ 可作为制浆造纸原料ꎬ 但是系统的
２
广西 ４ 种丛生竹材解剖特征的对比研究
第 ３４ 卷 第 １ 期
表 １ ４ 种丛生竹材试样基本情况
竹种 属名
学名
秆高 胸径 第 ６ 节节 / ｍ / ｃｍ 间长 / ｃｍ
粉单竹 簕竹属 Ｂａｍｂｕｓａ ｃｈｕｎｇｉｉ
１２������ ６ ７������ ２９
３５������ ４
吊丝竹 牡竹属 Ｄｅｎｄｒｏｃａｌａｍｕｓ ｍｉｎｏｒ ９������ ９０ ６������ ０５
园ꎬ 各试样基本情况见表 １ꎮ 所有试样均选择生长状 态良好的 ３ 年生竹株ꎬ 在竹秆第 ６ 节节间中部取 １ ｃｍ 厚的圆环( 见图 １ ( ａ))ꎬ 迅速从圆环上切取规格为 ６ ｍｍ ( 弦向) × Ｔ ｍｍ ( 壁厚) × １０ ｍｍ ( 轴向) 的 若干竹 块 ( 见 图 １ ( ｂ ) ) ꎬ 蒸 馏 水 冲 洗ꎬ 投 入 ＦＡＡ (５％ 冰醋酸、 ５％ 甲醛、 ９０％ 乙醇) 固定液中固定ꎬ 并做好标记ꎮ 剩余竹环用保鲜膜包覆带回实验室ꎬ 冰 冻保存备用ꎮ 将 ＦＡＡ 固定后的材料去除两侧的竹壁ꎬ 沿竹壁径向均匀分为竹黄 ( 内)、 竹肉 ( 中)、 竹青 (外)３ 个分区ꎬ 制备 ２ 种不同规格的竹块 ( Ｂ１、 Ｂ２) 备用(见图 １(ｃ))ꎮ １������ ２ 实验方法 １������ ２������ １ 光学显微镜观察
丛生竹作为我国竹林资源的重要组成部分ꎬ 主要 分布在东南和西南各省的热带、 亚热带地区ꎮ 丛生竹 具有生长周期短、 纤维素含量高、 制浆得率高等优 点[１￣２] ꎬ 是较理想的制浆造纸原料ꎮ 另外ꎬ 鉴于其优 良的纤维特性ꎬ 从生竹还是纺织品、 竹纤维增强复合 材料和竹塑复合材料等纤维制品的主要原料ꎮ 近年 来ꎬ 丛生竹资源的多元化利用ꎬ 缓解了单一依赖毛竹 资源的供应压力ꎮ 然而ꎬ 目前对丛生竹种研究较多局 限于 径 级 较 大 且 产 量 高 的 麻 竹、 慈 竹、 硬 头 黄 竹 等[３￣５] ꎮ 中小径级丛生竹因为产率低等因素的制约ꎬ 产业化应用并未受到青睐ꎬ 因此加强对中小径级丛生 竹基础特性的研究十分必要ꎮ
解剖特性研究还较少[７￣８] ꎮ 为此ꎬ 笔者对以上 ４ 种丛 生竹的解剖特性及径向变异规律进行了系统对比分 析ꎬ 旨在为合理开发利用丛生竹资源和新型竹纤维原 料提供理论依据ꎬ 这对实现丛生竹资源的多元化利用 和可持续经营具有重要意义ꎮ
１ 实 验
１������ １ 实验材料 ４ 种丛生竹采集于广西林业科学研究院的竹种
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广西 ４ 种丛生竹材解剖特征的对比研究
向娥琳１ꎬ２ 刘杏娥１ 田根林１ 马建锋１ 杨淑敏１ꎬ∗ 王燕高２
(１������ 国际竹藤中心ꎬ 北京ꎬ １００１０２ꎻ ２������ 四川农业大学林学院ꎬ 四川成都ꎬ ６１１１３０)
摘 要: 采用生物解剖学方法ꎬ 对广西 ４ 种丛生竹 (撑篙竹、 粉单竹、 吊丝竹、 青皮竹) 的主要解剖特征进行了系统研究ꎬ 以期为 优质制浆造纸竹材的合理筛选提供基础数据ꎮ 研究结果表明ꎬ ４ 种丛生竹的维管束形态均属于断腰型ꎬ 平均纤维组织比量、 纤维长 度、 长宽比和壁腔比分别介于 ４０������ ２％ ~ ４６������ ８％ 、 １������ ７５ ~ ３������ ５４ ｍｍ、 １１７ ~ ２２９、 ２������ ５０ ~ ５������ ９０ 之间ꎮ 在竹壁径向上ꎬ 维管束密度由竹黄向 竹青逐渐增大ꎬ 而双壁厚呈减小的趋势ꎬ 竹壁径中部的纤维长度、 宽度和腔径均为最大ꎮ 综合来看ꎬ ４ 种丛生竹适宜作为制浆造纸原 料ꎮ 其中ꎬ 撑篙竹的纤维性能与毛竹相近ꎬ 粉单竹、 青皮竹和吊丝竹的纤维性能更优ꎮ 关键词: 丛生竹ꎻ 解剖特性ꎻ 维管束ꎻ 纤维形态 中图分类号: ＴＳ７２１＋ ������ ２ 文献标识码: Ａ ＤＯＩ: １０������ １１９８１ / ｊ������ ｉｓｓｎ������ １０００￣６８４２������ ２０１９������ ０１������ ０１
纤维离析: 将 Ｂ１ 试样劈成规格为 ２ ｍｍ(弦向) × ２ ｍｍ ( 壁厚) × １０ ｍｍ ( 轴向) 的若干小竹棍ꎬ 置
收稿日期: ２０１７￣１２￣０６ 基金项目: 国家科技支撑计划课题 (２０１５ＢＡＤ０４Ｂ０３) ꎻ 国家自然科学基金 (３１６７０５６５ꎬ ３１３７０５６３) ꎮ 作者简介: 向娥琳ꎬ 女ꎬ １９９２ 年生ꎻ 在读硕士研究生ꎻ 主要研究方向: 竹材细胞壁研究ꎮ ∗通信联系人: 杨淑敏ꎬ 副研究员ꎻ 主要研究方向: 竹材结构与性能ꎻ Ｅ￣ｍａｉｌ: ｓｈａｎｇｋｅ６２０＠ｈｏｔｍａｉｌ������ ｃｏｍꎮ
中 国 造 纸 学 报
Ｖｏｌ������ ３４ꎬ Ｎｏ������ １ꎬ ２０１９
Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｐｕｌｐ ａｎｄ Ｐａｐｅｒ
１
������������
������������������������������ 研究论文
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广西 ４ 种丛生竹材解剖特征的对比研究
第 ３４ 卷 第 １ 期
表 １ ４ 种丛生竹材试样基本情况
竹种 属名
学名
秆高 胸径 第 ６ 节节 / ｍ / ｃｍ 间长 / ｃｍ
粉单竹 簕竹属 Ｂａｍｂｕｓａ ｃｈｕｎｇｉｉ
１２������ ６ ７������ ２９
３５������ ４
吊丝竹 牡竹属 Ｄｅｎｄｒｏｃａｌａｍｕｓ ｍｉｎｏｒ ９������ ９０ ６������ ０５
园ꎬ 各试样基本情况见表 １ꎮ 所有试样均选择生长状 态良好的 ３ 年生竹株ꎬ 在竹秆第 ６ 节节间中部取 １ ｃｍ 厚的圆环( 见图 １ ( ａ))ꎬ 迅速从圆环上切取规格为 ６ ｍｍ ( 弦向) × Ｔ ｍｍ ( 壁厚) × １０ ｍｍ ( 轴向) 的 若干竹 块 ( 见 图 １ ( ｂ ) ) ꎬ 蒸 馏 水 冲 洗ꎬ 投 入 ＦＡＡ (５％ 冰醋酸、 ５％ 甲醛、 ９０％ 乙醇) 固定液中固定ꎬ 并做好标记ꎮ 剩余竹环用保鲜膜包覆带回实验室ꎬ 冰 冻保存备用ꎮ 将 ＦＡＡ 固定后的材料去除两侧的竹壁ꎬ 沿竹壁径向均匀分为竹黄 ( 内)、 竹肉 ( 中)、 竹青 (外)３ 个分区ꎬ 制备 ２ 种不同规格的竹块 ( Ｂ１、 Ｂ２) 备用(见图 １(ｃ))ꎮ １������ ２ 实验方法 １������ ２������ １ 光学显微镜观察
丛生竹作为我国竹林资源的重要组成部分ꎬ 主要 分布在东南和西南各省的热带、 亚热带地区ꎮ 丛生竹 具有生长周期短、 纤维素含量高、 制浆得率高等优 点[１￣２] ꎬ 是较理想的制浆造纸原料ꎮ 另外ꎬ 鉴于其优 良的纤维特性ꎬ 从生竹还是纺织品、 竹纤维增强复合 材料和竹塑复合材料等纤维制品的主要原料ꎮ 近年 来ꎬ 丛生竹资源的多元化利用ꎬ 缓解了单一依赖毛竹 资源的供应压力ꎮ 然而ꎬ 目前对丛生竹种研究较多局 限于 径 级 较 大 且 产 量 高 的 麻 竹、 慈 竹、 硬 头 黄 竹 等[３￣５] ꎮ 中小径级丛生竹因为产率低等因素的制约ꎬ 产业化应用并未受到青睐ꎬ 因此加强对中小径级丛生 竹基础特性的研究十分必要ꎮ
解剖特性研究还较少[７￣８] ꎮ 为此ꎬ 笔者对以上 ４ 种丛 生竹的解剖特性及径向变异规律进行了系统对比分 析ꎬ 旨在为合理开发利用丛生竹资源和新型竹纤维原 料提供理论依据ꎬ 这对实现丛生竹资源的多元化利用 和可持续经营具有重要意义ꎮ
１ 实 验
１������ １ 实验材料 ４ 种丛生竹采集于广西林业科学研究院的竹种
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广西 ４ 种丛生竹材解剖特征的对比研究
向娥琳１ꎬ２ 刘杏娥１ 田根林１ 马建锋１ 杨淑敏１ꎬ∗ 王燕高２
(１������ 国际竹藤中心ꎬ 北京ꎬ １００１０２ꎻ ２������ 四川农业大学林学院ꎬ 四川成都ꎬ ６１１１３０)
摘 要: 采用生物解剖学方法ꎬ 对广西 ４ 种丛生竹 (撑篙竹、 粉单竹、 吊丝竹、 青皮竹) 的主要解剖特征进行了系统研究ꎬ 以期为 优质制浆造纸竹材的合理筛选提供基础数据ꎮ 研究结果表明ꎬ ４ 种丛生竹的维管束形态均属于断腰型ꎬ 平均纤维组织比量、 纤维长 度、 长宽比和壁腔比分别介于 ４０������ ２％ ~ ４６������ ８％ 、 １������ ７５ ~ ３������ ５４ ｍｍ、 １１７ ~ ２２９、 ２������ ５０ ~ ５������ ９０ 之间ꎮ 在竹壁径向上ꎬ 维管束密度由竹黄向 竹青逐渐增大ꎬ 而双壁厚呈减小的趋势ꎬ 竹壁径中部的纤维长度、 宽度和腔径均为最大ꎮ 综合来看ꎬ ４ 种丛生竹适宜作为制浆造纸原 料ꎮ 其中ꎬ 撑篙竹的纤维性能与毛竹相近ꎬ 粉单竹、 青皮竹和吊丝竹的纤维性能更优ꎮ 关键词: 丛生竹ꎻ 解剖特性ꎻ 维管束ꎻ 纤维形态 中图分类号: ＴＳ７２１＋ ������ ２ 文献标识码: Ａ ＤＯＩ: １０������ １１９８１ / ｊ������ ｉｓｓｎ������ １０００￣６８４２������ ２０１９������ ０１������ ０１
纤维离析: 将 Ｂ１ 试样劈成规格为 ２ ｍｍ(弦向) × ２ ｍｍ ( 壁厚) × １０ ｍｍ ( 轴向) 的若干小竹棍ꎬ 置
收稿日期: ２０１７￣１２￣０６ 基金项目: 国家科技支撑计划课题 (２０１５ＢＡＤ０４Ｂ０３) ꎻ 国家自然科学基金 (３１６７０５６５ꎬ ３１３７０５６３) ꎮ 作者简介: 向娥琳ꎬ 女ꎬ １９９２ 年生ꎻ 在读硕士研究生ꎻ 主要研究方向: 竹材细胞壁研究ꎮ ∗通信联系人: 杨淑敏ꎬ 副研究员ꎻ 主要研究方向: 竹材结构与性能ꎻ Ｅ￣ｍａｉｌ: ｓｈａｎｇｋｅ６２０＠ｈｏｔｍａｉｌ������ ｃｏｍꎮ
中 国 造 纸 学 报
Ｖｏｌ������ ３４ꎬ Ｎｏ������ １ꎬ ２０１９
Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｐｕｌｐ ａｎｄ Ｐａｐｅｒ
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