实心瓜多竹材性及其变异规律研究

来源 :中国林业科学研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lollipop7919
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实心瓜多竹(Guadua amplexifolia)由于基部实心,具有可用作结构材的潜力而倍受人们关注,我国于2002年从厄瓜多尔引进了实心瓜多竹。本文以实心瓜多竹为主要研究对象,研究了纤维形态和导管分子形态及其变异规律;利用SilviScan-3(澳大利亚木材材性快速测定仪)快速测定竹材微纤丝角和微密度,分析了微纤丝角和密度在径向的变异规律;研究了竹材抗弯强度和抗弯弹性模量在整个竹秆高度上的变异规律,讨论了抗弯强度和抗弯弹性模量与气干密度之间的关系;测定了竹材的主要化学成分,并利用近红外光谱技术对竹材主要化学成分进行预测,实现了竹材主要化学成分的快速测定。  论文主要研究结果如下:  (1)实心瓜多竹维管束类型属于开放型和半开放型。自竹黄到竹青,由开放型逐渐转变为半开放型;纵向上未见变化。纤维长度大多介于1500μm-2500μm之间,径向上,先增大后减小;宽度为15μm左右,自竹黄向外至竹壁厚度2/3处无明显变化,之后急剧降低;长宽比介于100-130之间。导管分子长度大多在400μm-500μm之间;宽度为100μm-250μm之间,径向上,自竹黄向外降低。长宽比介于2-3之间,在径向上的变化规律正好与导管分子宽度变化相反。  (2)实心瓜多竹微纤丝角与毛竹、撑麻7号和阿帕斯竹的微纤丝角接近,均为7°-10°。纵向上,在胸高以上部位微纤丝角无明显变化;径向上,靠近竹黄处和靠近竹青处微纤丝角明显大于竹壁中部,竹壁中部处微纤丝角无明显变化。SilviScan-3与XRD相比,SilviScan-3测定速度更快,并且,自竹黄至竹青,能连续测定竹材的微纤丝角。  (3)自竹黄到竹青,实心瓜多竹气干密度在0.4-0.9g/cm3之间变化,变化图呈现锯齿状。气干密度在径向的变化基本符合二次抛物线,回归系数为0.83,自竹黄至竹壁厚度2/3处的密度值较稳定,之后增加幅度较大。实心瓜多竹气干密度与马来麻竹和阿帕斯竹接近,较毛竹密度小,撑麻7号大。  (4)实心瓜多竹抗弯弹性模量为10GPa,抗弯强度130MPa,与毛竹接近,较阿帕斯竹和马来麻竹小,比撑麻7号大。随竹节数的增加而逐渐增加,抗弯弹性模量和抗弯强度与气干密度间具有较强的相关性,相关系数R分别为0.7917和0.9429。  (5)实心瓜多竹综纤维素含量为71.82%,木素含量为23.27%,1%NaOH抽出物含量为22.85%,苯—乙醇抽出物含量为2.21%,灰分含量为1.50%。竹青部分综纤维素和木素含量大于竹黄部分,抽出物含量小于竹黄部分。  (6)利用近红外光谱对实心瓜多竹综纤维素、木素和1%NaOH抽出物含量进行了快速测定,综纤维素校正模型和验证模型的相关系数分别是0.998和0.871;木素校正模型和预测模型的相关系数分别是0.996和0.896;1%NaOH抽出物校正模型和预测模型的相关系数分别是0.992和0.946。同时,利用近红外光谱对四个竹种的综纤维素、木素和1%NaOH抽出物含量进行了快速测定,取得了较好的预测效果。
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