得分:_______
南京林业大学
研究生课程论文
2008~2009学年第一学期
课程号:
课程名称:
论文题目:
学科专业:
学
姓号:名:43311高级木材学(含竹材)竹类植物的形态及宏观结构木材科学与技术3080408孙恩惠
徐魁梧任课教师:
二○○八年十一月
目录
前言..................................................................................................................................................2
1.竹类植物的形态...................................................................................................................3
1.1秆径的形态..........................................................................................................................3
1.1.1秆身......................................................................................................................................4
1.1.2秆径......................................................................................................................................4
1.1.3秆柄......................................................................................................................................4
1.2地下茎.....................................................................................................................................4
2.竹材的宏观结构....................................................................................................................5
3.结语..............................................................................................................................................6参考文献.......................................................................................................................................6
竹类植物的形态及宏观结构
作者:孙恩惠
南京林业大学
途。指导教师:徐魁梧木材科学与技术3080408摘要:通过对竹类植物的形态及宏观结构的介绍,以便于更加深刻的认识及研究竹材在工农业上的作用与用
关键词:竹形态;地下茎;秆径;宏观特征;维管束
前言
毛竹林是我国竹林中分布范围最广,面积最大,蓄积量最多的一种竹。毛竹是优良速生的用材和经济树种,是我国南方的重要森林资源之一。毛竹不仅生长快,产量高,材质好,用途广,收益大,经济价值高,而且还具有一次造林成功,长期利用的特点,为其它乔木树种所不及。
毛竹的秆形通直高大,坚硬光滑,韧性好。纤维纵向排列,有弹性,割裂性高而收缩性小,竹材的顺纹抗拉强度为1948公斤/平方厘米,是杉材的2.5倍,顺纹抗压强度为640公斤/平方厘米,是杉材的1.6倍。用竹材作简易房屋的梁、柱、壁等,已有二千多年的历史。竹材在现代建筑工程中也广泛用来架设工棚、脚手架、竹跳板、竹门窗等,大约50根毛竹可以顶1立方米的木材使用。
毛竹竹节中空,具有重量轻、韧性强、轻浮性能好的特点,竹材便于水运,用大竹制成的竹筏是山区水路上重要的运输工具,也是渔业上作浮筒和帆船用的撑篙撑帆的好材料。
在农业上,毛竹用途更加广泛,水利工程上常用竹篾编成“石笼”,内装石块,用来防止河岸冲刷,巩固堤坝,修筑水库,既经济又实用。用竹篾编成的竹索、竹缆,轻软强韧,耐水浸泡,是水运木材扎排的好材料。打通竹节可以代替水管,可作为山区农田灌溉和居民引水的工具。
在工业上,随着我国精加工传统工艺水平的提高,竹材综合利用大有以竹代木的趋势。竹材纤维含量高达40-50%,纤维长度达2000微米,是优良的造纸原料,不但可制各种土纸、包装纸,而且可制作上等的新闻纸、打字纸和特用工业纸等。
竹材纤维又是人造丝、人造羊毛、醋酸纤维、硝化纤维等的重要原料。约4吨竹材可生产1吨人造丝浆。竹材加工可生产竹丝板、纤维板、竹材胶合板、竹编胶合板和竹质刨花板等。这些竹质人造板能代替各种木质人造板,可作火车、汽车的车厢、天花板、地板和各种包装箱,也可制成橱、桌、椅、床、沙发等家具,大方美观,经久耐用,深受广大消费者的欢迎。竹材加工后的废料可磨制竹粉作电木、塑料的原料。用竹篾制成各种精美工艺品和美观适用的日常生活用品等,有许多都是我国传统出口商品,运销几十个国家。
竹笋笋味鲜美,营养丰富,是一种保健减肥食品,除供鲜食外,还可加工成各种笋干和罐头,国内外市场都很畅销,每吨出口水笋罐头约可换外汇1000美元,是我国食品工业占领国际市场的拳头产品之一。另外,竹箨可造纸、加工纺绳、织地毯、做沙发填充物。竹枝可扎扫帚、篱笆。竹叶可提取叶绿素、叶蛋白。
毛竹林四季长青,碧绿挺拔,郁郁葱葱,十分喜人,是绿化祖国、美化环境的优良树种。房前屋后种竹,是南方庭院绿化的重要特色。宋朝文人苏东坡对竹曾有“宁可食无肉,不可居无竹”的誉词,古典园林“梅、兰、菊、竹”,“松、竹、梅岁寒三友”也离不开竹。毛竹林鞭根系统发达,上下纵横交错,盘结土壤能力强,对涵养水源和保持水土起着很大作用。
总之,毛竹的用途越来越广泛,与社会主义建设、人民群众生活有着非常密切的关系。为了更好的了解竹类植物用途利用,我们对其形态及宏观结构做了研究。
1.竹类植物的形态(Morphologyofbambooplant)
竹材的构造与木材的主要区别为:竹子是单子叶植物,维管束(vascularbundle)成不规则分布,没有径向传递组织和形成层,具有节间分生组织,因此竹子只能向高生长而不能向粗生长;无真正的髓和射线组织,节中空、节间以节膜相隔,具空髓;所有细胞都严格按纵向排列,因此竹材的抗拉强度较大,但易于劈裂。
竹类植物的形态包含地下茎、秆茎、枝、叶和箨、花、果6部分,以前面2项为分类和利用的主要依据。
1.1.秆茎的形态(Morphologyofculm)
工业利用,特别是竹质人造板,是选用直立乔木状秆茎的竹种。它的主体部分-秆茎,又称秆材,或竹竿。秆茎由秆身、秆基和秆柄三部分组成。
秆壁
秆环
箨环
芽
秆基
图:竹茎的三部分
Threepartsofbamboostem
1.1.1秆身
秆身是竹秆的地上部分,一般形圆而中空有节,上半部分枝着叶,是主要用材部分每节有二环,下环称箨环,是竹箨脱落后留下的环痕,环痕上有五锈色的绒毛,是判别1、2年生竹的依据;上环为秆环,是居间分生组织停止生长后留下的环痕。两节之间称为节间。
1.1.2秆基
秆基是竹秆入土生根部分,其根称竹根。
1.1.3秆柄
秆柄是竹秆最下部分,细小、短缩、不生根,与竹鞭相连,相连的点称连接点。它是立竹和地下鞭根系统连接输导的枢纽,因此,在移竹和移根株造林时,要特别加以保护。
表:秆茎三部分的特点和差异
Characteristicsofthreepartsofbamboostem
部
位
特
征
形态秆身秆基秆柄地上部分(秆茎上部)端直通常埋于地下(秆身与秆柄的中间)曲斗状地下(秆茎最下部)横卧圆锥状
绝不长芽芽的存在
和发展各节上具芽,上部萌发成枝,下部通常
败育无枝芽,抽笋成竹或长成根状茎
横截状态一般空心,或实心——通常实心,有的竹种
空心
不生根生根——节上须根系密生
不定根
1.2地下茎(Rhizome)
竹秆的地下部分和根状茎,统称为地下茎。地下茎具有节和节间,节上有小而退化的鳞片状叶,叶腋有腋芽及不定根,其侧芽可以萌发为新的地下茎或抽笋成竹。
根据竹子地下茎的形态特征,可分为三种类型:
(1)单轴型:竹子秆基上的侧芽只生长成根状茎,即竹鞭。竹鞭细长,在地下能长距离横走.
(2)合轴型:由竹子秆基上的侧芽直接出土成笋,长成新竹,次年新竹秆基上的侧芽又发生下一代新竹.根据秆柄的长短,又可分为合轴丛生亚型和合轴散生亚型。
(3)复轴型:母竹秆基上的侧芽可长成细长的根状茎,在地中横走,并从竹鞭节上的侧芽抽笋长成新竹,秆稀疏散生,又可以从竹子秆基的侧芽直接萌发成笋,长出密丛的竹秆。
A单轴型B合轴丛生亚型C.合轴散生型D.复轴型
图:竹类地下茎的类别Typesofrhizome
2.竹材的宏观结构(Grossanatomicalfeatureofbamboo)
用肉眼或扩大镜所观察到的构造特征,称为宏观构造特征。竹壁横切面上,有许多呈深色的菱形斑点;纵面上它呈顺纹股状组织,用刀剔,镊拉,可使它分离。这就是竹材构成中的维管束(vascularbundles).竹壁在宏观下由三部分构成——竹皮、竹肉和髓外组织(pithring)。
(1)竹皮(skin)是竹壁横切面上见不着维管束的最外侧部分,
(2)髓外组织(pithperiphery)是竹壁邻接竹腔的部分,它也不含维管束。
(3)竹肉(middlelayer)是竹皮和髓外组织之间的部分,由维管束和基本组织(groundtissues)构成。
在竹肉横切面上有维管束分布,维管束之间1是基本组织。竹壁内维管束的分布,从外向内,
由密变疏。竹壁的外侧部分,即维管束数量多
的部分,俗称竹青。竹青组织紧密,表面光滑,2覆有蜡层,绿色或黄色,有的竹种还具条纹
及斑点(黄金间碧玉及斑竹)。竹壁的内侧,即
维管束少的部分,俗称竹黄。竹黄组织疏松,
3质地脆弱,呈黄色。
右图示为竹壁横切面维管束在宏观下的分布。
1.竹皮2.基本组织3.维管束4.髓外组织
右图:竹壁横切面宏观结构图
Crosssectionofgrossanatomyofaculmwall
4
基本组织由薄壁细胞组成,分布于维管束四周。竹秆的平均薄壁细胞含量为
52%左竹纤维(厚壁细胞)为40%左右,传导组织约8%。维管束是散布在竹壁的基本组织之中,在横切面上略呈4瓣“梅花形”(图1—5)。在显微镜下最易察觉的维管束特征是,有一对外观
像眼睛一样形状的孔状细胞,这就是维管束内的后生木质部(metaxylem)。观察中将二孔放置在水平方向,可看出其上、下中有一方为完整的网眼状,另一方呈破碎、或有一中孔、或二中孔。其网眼状范围为韧皮部(phloem),而呈破碎、或一、二中孔处为其原生木质部(protoxylem)。按它们在秆壁中的方位,韧皮部应向外侧,原生木质部在内侧。
竹材维管束四周是纤维鞘(fibersheath),向秆壁外侧的为外方纤维帽,向髓腔方向为内方纤维帽,位于维管束两侧的为侧方纤维帽。
以上为散生竹秆壁中维管束构成状况。丛生竹与散生竹的维管束的结构不同,丛生竹维管束的内方或内、外两方还增添有一个或两个分离的纤维股(fiberstrands)。即丛生竹的维管束由中心维管束和纤维股两部分构成。
1.后生木质部导管
5.外方纤维帽2.原生木质部6.内方纤维帽3.初生韧皮部4.侧方纤维帽7.基本组织薄壁细胞
图:竹材秆茎的维管束横切面
3.结语
纤维管束中的韧皮部,其结构相当于针、阔叶树的树皮部分;维管束中的原生木质部和后生木质部的总和,相当于针、阔叶树的木材部分。这样,一个维管束的结构就相当于一株树茎。但竹材维管束内没有形成层,所以竹材在完成高生长后也就不存在直径生长;竹材和木材另一点不同处是,竹材中没有横向的射线组织。通过对竹形态及宏观结构的分析,以便研究其用途。参考文献
[1]江泽慧主编.2002.世界竹藤.辽宁科学技术出版社。
[2]张齐生等著.1995.中国竹材工业利用.中国林业出版社。
[3]徐永吉主编.2000.木材学.或尹思慈主编的木材学。
[4]张齐生,程渭山.2003.中国竹工艺.中国林业出版社。
[5]周芳纯.1998.竹林培育学中国林业出版社。
[6]ZhangQisheng,JiangShenxue.2003.IndustrialUtilizationonBamboo.ColourMaxPublishers
Limited.
得分:_______
南京林业大学
研究生课程论文
2008~2009学年第一学期
课程号:
课程名称:
论文题目:
学科专业:
学
姓号:名:43311高级木材学(含竹材)竹类植物的形态及宏观结构木材科学与技术3080408孙恩惠
徐魁梧任课教师:
二○○八年十一月
目录
前言..................................................................................................................................................2
1.竹类植物的形态...................................................................................................................3
1.1秆径的形态..........................................................................................................................3
1.1.1秆身......................................................................................................................................4
1.1.2秆径......................................................................................................................................4
1.1.3秆柄......................................................................................................................................4
1.2地下茎.....................................................................................................................................4
2.竹材的宏观结构....................................................................................................................5
3.结语..............................................................................................................................................6参考文献.......................................................................................................................................6
竹类植物的形态及宏观结构
作者:孙恩惠
南京林业大学
途。指导教师:徐魁梧木材科学与技术3080408摘要:通过对竹类植物的形态及宏观结构的介绍,以便于更加深刻的认识及研究竹材在工农业上的作用与用
关键词:竹形态;地下茎;秆径;宏观特征;维管束
前言
毛竹林是我国竹林中分布范围最广,面积最大,蓄积量最多的一种竹。毛竹是优良速生的用材和经济树种,是我国南方的重要森林资源之一。毛竹不仅生长快,产量高,材质好,用途广,收益大,经济价值高,而且还具有一次造林成功,长期利用的特点,为其它乔木树种所不及。
毛竹的秆形通直高大,坚硬光滑,韧性好。纤维纵向排列,有弹性,割裂性高而收缩性小,竹材的顺纹抗拉强度为1948公斤/平方厘米,是杉材的2.5倍,顺纹抗压强度为640公斤/平方厘米,是杉材的1.6倍。用竹材作简易房屋的梁、柱、壁等,已有二千多年的历史。竹材在现代建筑工程中也广泛用来架设工棚、脚手架、竹跳板、竹门窗等,大约50根毛竹可以顶1立方米的木材使用。
毛竹竹节中空,具有重量轻、韧性强、轻浮性能好的特点,竹材便于水运,用大竹制成的竹筏是山区水路上重要的运输工具,也是渔业上作浮筒和帆船用的撑篙撑帆的好材料。
在农业上,毛竹用途更加广泛,水利工程上常用竹篾编成“石笼”,内装石块,用来防止河岸冲刷,巩固堤坝,修筑水库,既经济又实用。用竹篾编成的竹索、竹缆,轻软强韧,耐水浸泡,是水运木材扎排的好材料。打通竹节可以代替水管,可作为山区农田灌溉和居民引水的工具。
在工业上,随着我国精加工传统工艺水平的提高,竹材综合利用大有以竹代木的趋势。竹材纤维含量高达40-50%,纤维长度达2000微米,是优良的造纸原料,不但可制各种土纸、包装纸,而且可制作上等的新闻纸、打字纸和特用工业纸等。
竹材纤维又是人造丝、人造羊毛、醋酸纤维、硝化纤维等的重要原料。约4吨竹材可生产1吨人造丝浆。竹材加工可生产竹丝板、纤维板、竹材胶合板、竹编胶合板和竹质刨花板等。这些竹质人造板能代替各种木质人造板,可作火车、汽车的车厢、天花板、地板和各种包装箱,也可制成橱、桌、椅、床、沙发等家具,大方美观,经久耐用,深受广大消费者的欢迎。竹材加工后的废料可磨制竹粉作电木、塑料的原料。用竹篾制成各种精美工艺品和美观适用的日常生活用品等,有许多都是我国传统出口商品,运销几十个国家。
竹笋笋味鲜美,营养丰富,是一种保健减肥食品,除供鲜食外,还可加工成各种笋干和罐头,国内外市场都很畅销,每吨出口水笋罐头约可换外汇1000美元,是我国食品工业占领国际市场的拳头产品之一。另外,竹箨可造纸、加工纺绳、织地毯、做沙发填充物。竹枝可扎扫帚、篱笆。竹叶可提取叶绿素、叶蛋白。
毛竹林四季长青,碧绿挺拔,郁郁葱葱,十分喜人,是绿化祖国、美化环境的优良树种。房前屋后种竹,是南方庭院绿化的重要特色。宋朝文人苏东坡对竹曾有“宁可食无肉,不可居无竹”的誉词,古典园林“梅、兰、菊、竹”,“松、竹、梅岁寒三友”也离不开竹。毛竹林鞭根系统发达,上下纵横交错,盘结土壤能力强,对涵养水源和保持水土起着很大作用。
总之,毛竹的用途越来越广泛,与社会主义建设、人民群众生活有着非常密切的关系。为了更好的了解竹类植物用途利用,我们对其形态及宏观结构做了研究。
1.竹类植物的形态(Morphologyofbambooplant)
竹材的构造与木材的主要区别为:竹子是单子叶植物,维管束(vascularbundle)成不规则分布,没有径向传递组织和形成层,具有节间分生组织,因此竹子只能向高生长而不能向粗生长;无真正的髓和射线组织,节中空、节间以节膜相隔,具空髓;所有细胞都严格按纵向排列,因此竹材的抗拉强度较大,但易于劈裂。
竹类植物的形态包含地下茎、秆茎、枝、叶和箨、花、果6部分,以前面2项为分类和利用的主要依据。
1.1.秆茎的形态(Morphologyofculm)
工业利用,特别是竹质人造板,是选用直立乔木状秆茎的竹种。它的主体部分-秆茎,又称秆材,或竹竿。秆茎由秆身、秆基和秆柄三部分组成。
秆壁
秆环
箨环
芽
秆基
图:竹茎的三部分
Threepartsofbamboostem
1.1.1秆身
秆身是竹秆的地上部分,一般形圆而中空有节,上半部分枝着叶,是主要用材部分每节有二环,下环称箨环,是竹箨脱落后留下的环痕,环痕上有五锈色的绒毛,是判别1、2年生竹的依据;上环为秆环,是居间分生组织停止生长后留下的环痕。两节之间称为节间。
1.1.2秆基
秆基是竹秆入土生根部分,其根称竹根。
1.1.3秆柄
秆柄是竹秆最下部分,细小、短缩、不生根,与竹鞭相连,相连的点称连接点。它是立竹和地下鞭根系统连接输导的枢纽,因此,在移竹和移根株造林时,要特别加以保护。
表:秆茎三部分的特点和差异
Characteristicsofthreepartsofbamboostem
部
位
特
征
形态秆身秆基秆柄地上部分(秆茎上部)端直通常埋于地下(秆身与秆柄的中间)曲斗状地下(秆茎最下部)横卧圆锥状
绝不长芽芽的存在
和发展各节上具芽,上部萌发成枝,下部通常
败育无枝芽,抽笋成竹或长成根状茎
横截状态一般空心,或实心——通常实心,有的竹种
空心
不生根生根——节上须根系密生
不定根
1.2地下茎(Rhizome)
竹秆的地下部分和根状茎,统称为地下茎。地下茎具有节和节间,节上有小而退化的鳞片状叶,叶腋有腋芽及不定根,其侧芽可以萌发为新的地下茎或抽笋成竹。
根据竹子地下茎的形态特征,可分为三种类型:
(1)单轴型:竹子秆基上的侧芽只生长成根状茎,即竹鞭。竹鞭细长,在地下能长距离横走.
(2)合轴型:由竹子秆基上的侧芽直接出土成笋,长成新竹,次年新竹秆基上的侧芽又发生下一代新竹.根据秆柄的长短,又可分为合轴丛生亚型和合轴散生亚型。
(3)复轴型:母竹秆基上的侧芽可长成细长的根状茎,在地中横走,并从竹鞭节上的侧芽抽笋长成新竹,秆稀疏散生,又可以从竹子秆基的侧芽直接萌发成笋,长出密丛的竹秆。
A单轴型B合轴丛生亚型C.合轴散生型D.复轴型
图:竹类地下茎的类别Typesofrhizome
2.竹材的宏观结构(Grossanatomicalfeatureofbamboo)
用肉眼或扩大镜所观察到的构造特征,称为宏观构造特征。竹壁横切面上,有许多呈深色的菱形斑点;纵面上它呈顺纹股状组织,用刀剔,镊拉,可使它分离。这就是竹材构成中的维管束(vascularbundles).竹壁在宏观下由三部分构成——竹皮、竹肉和髓外组织(pithring)。
(1)竹皮(skin)是竹壁横切面上见不着维管束的最外侧部分,
(2)髓外组织(pithperiphery)是竹壁邻接竹腔的部分,它也不含维管束。
(3)竹肉(middlelayer)是竹皮和髓外组织之间的部分,由维管束和基本组织(groundtissues)构成。
在竹肉横切面上有维管束分布,维管束之间1是基本组织。竹壁内维管束的分布,从外向内,
由密变疏。竹壁的外侧部分,即维管束数量多
的部分,俗称竹青。竹青组织紧密,表面光滑,2覆有蜡层,绿色或黄色,有的竹种还具条纹
及斑点(黄金间碧玉及斑竹)。竹壁的内侧,即
维管束少的部分,俗称竹黄。竹黄组织疏松,
3质地脆弱,呈黄色。
右图示为竹壁横切面维管束在宏观下的分布。
1.竹皮2.基本组织3.维管束4.髓外组织
右图:竹壁横切面宏观结构图
Crosssectionofgrossanatomyofaculmwall
4
基本组织由薄壁细胞组成,分布于维管束四周。竹秆的平均薄壁细胞含量为
52%左竹纤维(厚壁细胞)为40%左右,传导组织约8%。维管束是散布在竹壁的基本组织之中,在横切面上略呈4瓣“梅花形”(图1—5)。在显微镜下最易察觉的维管束特征是,有一对外观
像眼睛一样形状的孔状细胞,这就是维管束内的后生木质部(metaxylem)。观察中将二孔放置在水平方向,可看出其上、下中有一方为完整的网眼状,另一方呈破碎、或有一中孔、或二中孔。其网眼状范围为韧皮部(phloem),而呈破碎、或一、二中孔处为其原生木质部(protoxylem)。按它们在秆壁中的方位,韧皮部应向外侧,原生木质部在内侧。
竹材维管束四周是纤维鞘(fibersheath),向秆壁外侧的为外方纤维帽,向髓腔方向为内方纤维帽,位于维管束两侧的为侧方纤维帽。
以上为散生竹秆壁中维管束构成状况。丛生竹与散生竹的维管束的结构不同,丛生竹维管束的内方或内、外两方还增添有一个或两个分离的纤维股(fiberstrands)。即丛生竹的维管束由中心维管束和纤维股两部分构成。
1.后生木质部导管
5.外方纤维帽2.原生木质部6.内方纤维帽3.初生韧皮部4.侧方纤维帽7.基本组织薄壁细胞
图:竹材秆茎的维管束横切面
3.结语
纤维管束中的韧皮部,其结构相当于针、阔叶树的树皮部分;维管束中的原生木质部和后生木质部的总和,相当于针、阔叶树的木材部分。这样,一个维管束的结构就相当于一株树茎。但竹材维管束内没有形成层,所以竹材在完成高生长后也就不存在直径生长;竹材和木材另一点不同处是,竹材中没有横向的射线组织。通过对竹形态及宏观结构的分析,以便研究其用途。参考文献
[1]江泽慧主编.2002.世界竹藤.辽宁科学技术出版社。
[2]张齐生等著.1995.中国竹材工业利用.中国林业出版社。
[3]徐永吉主编.2000.木材学.或尹思慈主编的木材学。
[4]张齐生,程渭山.2003.中国竹工艺.中国林业出版社。
[5]周芳纯.1998.竹林培育学中国林业出版社。
[6]ZhangQisheng,JiangShenxue.2003.IndustrialUtilizationonBamboo.ColourMaxPublishers
Limited.