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毛竹材含水量影响因子研究

2017-08-23谭汝强谭宏超

世界竹藤通讯 2017年3期
关键词:竹种阴坡阳坡

谭汝强 谭宏超 赵 鑫

(1 云南珍竹农业科技有限公司 云南嵩明 661700;2 云南师范大学竹类研究所 昆明 650092)

毛竹材含水量影响因子研究

谭汝强1谭宏超2赵 鑫2

(1 云南珍竹农业科技有限公司 云南嵩明 661700;2 云南师范大学竹类研究所 昆明 650092)

研究了毛竹年龄、竹秆部位、竹林所在坡向和坡位、以及全年不同月份对竹材含水量的影响。结果显示:毛竹竹材含水量随竹龄增加而逐渐降低;竹秆基部含水量明显高于中部,竹材梢部含水量最低;竹林所在坡向和坡形影响着竹材含水量,竹材含水量表现出阴坡>半阴坡>半阳坡>阳坡、凹形坡>直线坡>凸凹坡>凸形坡的变化规律;全年中8月份竹材含水量最高,2月份最低。

毛竹;竹材含水量;影响因子

毛竹(Phyllostachyspubescens)是我国分布广、栽培历史悠久、经济价值大的笋材两用竹种。我国毛竹林面积约占竹林总面积的2/3以上,为我国第一大竹种[1]。毛竹全身是宝,秆可供建筑和编织竹器、工艺品等;枝梢可作扫帚;笋鲜食,也可加工成玉兰片、笋干和罐头笋等;根篼可做工艺品,餐具等。竹子具有生长周期短、产量高、成材快的特点,以竹代木成为解决目前木材资源匮乏的最佳途径[2-3]。竹材含水量的高低影响着竹材的利用价值。含水量高的竹材病虫害较多,不利于加工,不能够用作建材。因此,研究毛竹材含水量的影响因素对于竹林的定向培育及竹材的科学利用具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 样品采集

实验所用毛竹取自云南省个旧市锡城林场毛竹林内。于立地条件、管理措施大致相同的毛竹林中,分不同坡向(阳坡、半阳坡、半阴坡、阴坡)、坡形(凹形坡、直线坡、凸凹坡、凸形坡)和竹龄(1年生、3年生)选择植株作为试验样竹,分别于样竹的基部和中部取材,每个部位取材不少于100 g,取材后立即装入标注好的密封袋内,分别测量记录材料的鲜质量。每个类型的材料重复3次。采用同样的取材方式再选取甜龙竹、水竹和哺鸡竹的试验材料,以分析不同竹种竹材的含水量。

为分析毛竹在一年的生长过程中不同月份竹材含水量的变化,2015年于每月中旬在试验毛竹林中选择生长势中等的1年、2年和3年生竹子作为样竹,采集试验材料,每个类型的材料少于100 g,取材后立即装入做好标记的密封袋内,分别测量记录材料的鲜质量。试验重复3次。

1.2 试验方法

1) 对取回的试验竹材先进行整理,即将同一植株竹材的中部材料和基部材料放一起,连着密封袋分别放在电子秤上称取质量,记下数据。然后拆下密封袋取出竹材放入KX-45A型电热恒温烤箱内,并记下对应位置,并把密封袋翻转过来,使接触竹材那面朝外,将其晾干。待全部试验竹材放入电热恒温烤箱后,关上烤箱门,插上电源,打开开关,设置烤箱温度为80 ℃。

2) 称取晾干后的密封袋质量并记录下来。竹材烘至4 h后从烤箱中取出全部试样进行称重,以后每隔2 h称重1次,至最后2次质量差小于0.002 g时即可认为达到全干。从烘箱中取出试材,放入装有干燥剂的玻璃容器中,盖好容器盖,冷却至室温,取出各试材分别称取质量,精确至0.001 g。

3) 计算竹材含水量。公式为:竹材含水量(%)=(竹材鲜质量-竹材烘干后质量)/竹材鲜质量×100%。

2 结果与分析

2.1 不同年龄、不同部位竹材含水量

不同年龄竹材含水量的测定结果见表1。由表1可以看出,年龄越大竹材含水量越低;相同年龄的竹材,基部含水量最高,中部次之,梢部最低。方差分析显示,不同年龄、不同部位间竹材含水量均呈显著差异(F>F0.05)。

表1 不同年龄、不同部位竹材含水量

竹材水分主要从土壤中吸收,先到基部,再到中部,最后到达梢部,而水分会随着运输而散失,因此秆材含水量随竹秆高度增加而降低[4]。其次,由于基部竹材竹壁较厚,体积较大,储水量也就较多。因此,在外界生长条件良好的情况下,毛竹竹材上部的含水量比竹材下部的含水量要低。随着竹材年龄的增加,竹材细胞壁及内含物会逐渐充实和变化[5],竹材固体物质越多,结构越致密,壁厚和基本密度随竹龄增加呈增加趋势[6]。因此,随着毛竹材年龄的增加,竹材含水量逐渐降低。

2.2 不同坡向竹材含水量

1年生毛竹不同坡向竹材含水量表现为阴坡>半阴坡>半阳坡>阳坡(表2),且阳坡与阴坡的竹材含水量间差异显著(F>F0.05)。

表2 不同坡向竹材含水量

不同的坡向会对毛竹生长和发育产生不同的影响[7]。云南位于北半球,太阳光照偏南,阳坡(南坡、西南坡)日照强,一天中有12~14 h的阳光照射。由于阳坡日照时间长,日照强度大,且为迎风坡,竹材水分容易通过叶面蒸腾而散失。竹秆、叶片蒸发速率与温度、光照呈正相关,且相关性水平达到极显著[8]。因此,阳坡毛竹竹材含水量要低于其他坡向的竹材含水量。

2.3 不同坡形竹材含水量

1年生毛竹不同坡形竹材含水量的测定结果见表3。由表3可以看出,1年生毛竹不同坡形竹材含水量的变化顺序为,凹形坡>直线坡>凸凹坡>凸形坡。不同坡向竹材含水量间差异显著(F>F0.05)。分析出现差异的原因,有研究显示[9],在同雨强、同坡度条件下,直线形坡的坡面流速最大,凸形坡的其次,凹形坡的最小。因此,凹形坡更能够保水保土,土壤水分更不易流失,竹材吸收的水分也更充足。

表3 不同坡形竹材含水量

2.4 全年不同月份竹材含水量

毛竹在一年的生长过程中不同月份竹材含水量的测定结果见图1。由图1可以看出,毛竹在1年中的不同月份其竹材含水量不同,不同年龄的竹材呈现出大致一致的变化规律,即从2月份到8月份竹材含水量逐渐增加,之后又逐渐降低。其中,8月份竹材含水量最高,为45.7%~53.8%;2月份竹材含水量最低,为30.2%~38.7%。云南省干湿季节明显,5—10月为雨季,降雨量较多;11月至第2年的4月为旱季,降雨量较少。试验结果表明,竹材含水量也随着季节的变化而变化。

图1 全年不同月份竹材含水量

2.5 毛竹与其他竹种含水量比较

毛竹、甜龙竹、水竹和哺鸡竹竹材含水量的测定结果见表4。由表4可以看出,对于1年生竹子而言,甜龙竹和哺鸡竹竹材含水量均明显高于毛竹,而水竹竹材含水量则低于毛竹;对于3年生竹子而言,毛竹竹材含水量低于甜龙竹而高于水竹和哺鸡竹。

表4 毛竹与其他竹种含水量比较

毛竹为大型单轴散生型竹种,壁厚约10 mm;甜龙竹为大型丛生竹,壁厚20~40 mm;水竹为单轴散生型竹种,壁厚3~5 mm;哺鸡竹为散生竹,壁厚6~7 mm。由此可见,竹壁厚的竹种含水量较高,丛生竹含水量高于散生竹。

3 小结

1)毛竹竹材的含水量因部位不同有较大差异,其中竹材基部含水量明显高于中部含水量,竹材梢部含水量最低。

2)不同竹龄的毛竹竹材含水量也有很大的差异,表现出随竹龄增加而逐渐降低的变化趋势。

3)竹林所在的坡向和坡形影响着竹材含水量,其中阴坡竹材含水量最高,竹材含水量表现出阴坡>半阴坡>半阳坡>阳坡的变化规律;坡形方面,竹材含水量呈现凹形坡>直线坡>凸凹坡>凸形坡的变化规律。

4)毛竹在全年生长的不同月份竹材含水量亦不同,其中8月份含水量最高,2月份含水量最低。

5)对不同竹种竹材含水量比较表明,竹壁厚的竹种竹材含水量较高,丛生竹含水量高于散生竹。

[1] 张齐生. 我国竹材加工利用要重视“科学”和“创新”[J]. 竹子研究汇刊, 2002,21(4): 12-16.

[2] 杨中强, 祝频. 8种丛生竹竹材物理力学性能研究[J]. 广东建材, 2011, 27(6): 129-131.

[3] 王正, 郭文静. 新型竹建筑材料的开发利用[J]. 世界竹藤通讯, 2003, 1(3): 7-11.

[4] 杨清培, 杨光耀, 方楷, 等. 厚壁毛竹竹材与地上生物量的垂直格局研究[C]. 中国林学会竹子分会: 第五届中国竹业学术大会论文集, 2009: 206- 210.

[5] Fujii T. Cell-wallstructure of the culm of Azumanezasa (PleioblastuschinoMax)[J]. Mokuzai Gakkaishi, 1985(31): 865-872.

[6] 崔敏, 殷亚方, 姜笑梅, 等. 不同竹龄毛竹材物理性质的差异分析[J]. 福建林学院学报, 2010, 30(4): 338-343.

[7] 邓英英, 汤孟平, 徐文兵, 等. 不同地形条件对毛竹株数和竹壁材积的影响[J].西南林业大学学报, 2011, 31(1): 67-69.

[8] 刘国华, 王福升, 郭婷婷, 等. 4种地被竹的蒸腾特性及蒸发速率的比较[J]. 南京林业大学学报, 2012, 36(6): 147-150.

[9] 范昊明, 王铁良, 周丽丽, 等. 不同坡形坡面径流流速时空分异特征研究[J]. 水土保持学报, 2007, 21(6): 35-38.

A Study of Influencing Factors to Moisture Content ofPhyllostachyspubescensTimber

Tan Ruqiang1Tan Hongchao2Zhao Xin2

(1 Yunnan Rare Bamboo Agricultural Science and Technology Development Co., Ltd.,Songming 661700, Yunnan, China;2 Bamboo Research Institute, Yunnan Normal University, Kunming 650092, Yunnan, China)

The influences of the age, different parts of culm, slope aspect and slope position and different months on the moisture content ofPhyllostachyspubescenstimber were studied. The results showed that the moisture content ofPh.pubescenshas been decreasing with the increasing of bamboo age; the base part of bamboo culm has higher moisture content than in the middle and tip parts while the bamboo tip has the least content of water; the slope aspect and slope position where bamboo forest grows influence the moisture content of bamboo timber, and the influencing sequence showed as cloudy slope > half cloudy slope > half sunny slope > sunny slope and also as concave slope >straight line slope>convex concave slope >convex slope; in the whole year, bamboo timber has highest moisture content in August while with lowest content of water in February.

Phyllostachyspubescens, moisture content of bamboo timber, influencing factor

美国环球生态集团项目(编号:2013068);云南珍竹农业科技有限公司项目(编号:2013011)。

谭汝强(1986-),男,本科,实验师,从事竹类研究及开发工作。E-mail: kmbamboo@126.com。

10.13640/j.cnki.wbr.2017.03.005

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