广西产四种竹材的比较解剖研究

本文利用光学显微镜及计算机图像分析系统研究了广西产４种竹材马蹄竹、撑篙竹、车简竹、越南巨竹的解剖性质,其中包括表皮层、副表皮层、皮层、维管束、纤维、基本薄壁组织以及髓环等组织的结构特征。结果表明：４种竹秆的表皮细胞均为一层,副表皮细胞１－２层,竹秆横切面上维管束在单位面积内的数目以撑篙竹最多,平均为４．０８个／ｍｍ２,车简竹最少为２．０１个／ｍｍ２。导管直径由竹秆壁外侧向内逐渐增大,导管长度以竹秆壁中部最大,导管壁厚由竹秆壁外侧向内逐渐增大。纤维平均长度以越南巨竹最长,平均为 ２． ７２ｍｍ;纤维直径和壁厚最大,分别是撑篙竹（平均为１５．６８μｍ）和马蹄竹（平均为６．７２μｍ）。竹秆壁中输导组织所占比例以中部最多,如撑篙竹高达１２．１％;纤维组织在竹秆壁外侧最多,撑篙竹为６４．３９％。薄壁组织则以竹秆壁的中部和内侧较多,其中越南巨竹的薄壁组织以中部和内侧最多,分别占５９．７％和７４．７％,撑篙竹髓环细胞不特化为石细胞,马蹄竹髓环特化不明显,其余两种髓环细胞则高度特化。上述４种竹材的解剖特征与其物理机械特性及加工性质等均有密切关系,可为其开发利用提供重要依据。     

紫外线照射对毛竹茎秆细胞壁超微结构及色泽变化的研究

应用光学显微镜、扫描电子显微镜和色度计 ,研究了毛竹竹材表面经紫外线照射后细胞壁的破损程度 ,具木质素组织分解深度以及颜色变化等规律。结果表明 :经紫外线照射后 ,在竹材横切面上 ,纤维细胞壁的分解始于次生壁各层连接处 ,接着是细胞角隅处和复合中层 ,最后纤维细胞壁全部被分解消失。薄壁组织细胞壁的复合中层先被分解 ,随后细胞壁分解变薄、坍塌和消失。竹秆壁表面的分解 ,最初从表皮细胞的短细胞开始 ,然后扩展到其它表皮细胞。根据木质素的显色反应显示 ,紫外线照射竹材样品 4 0d时 ,薄壁组织比纤维组织分解得更深 ,其中前者为 5 90 μm ,而后者只有 1 4 6μm。另外 ,经紫外线照射后的竹材样品 ,其横切面上的颜色和亮度变化最大 ,径向切面次之 ,竹秆壁表面变化最小。本文还讨论了经紫外线照射后 ,竹材中具薄壁组织比纤维组织分解更深的原因 ,以及样品 3个面上颜色和亮度变化的机制     

樟科10属14种木材解剖学特征的比较研究

利用光学显微镜和扫描电子显微镜,对樟科10属14种木材结构进行观察.结果表明:除檫木外,其它木材的管孔分布均为散孔材,具较高的单孔率;导管分子穿孔板兼有单穿孔和梯状穿孔2种或者仅具有单穿孔;导管间纹孔式为互列;导管-射线间纹孔式类型丰富,主要为刻痕状和大圆状.木射线有单列和多列射线2种类型,单列射线稀少、短,多列射线数量多;射线组织主要为异形Ⅲ和异形Ⅱ;轴向薄壁组织以傍管状为主,少数有带状或轮界状.油细胞和粘液细胞普遍存在于射线薄壁细胞或轴向薄肇细胞中.木纤维由韧性纤维和纤维管胞组成,部分树种具分隔纤维.从樟科木材结构特征与系统演化关系看出:樟科木材结构表现为过渡型,即不完全低级,也不完全进化.     

硅铝凝胶改性防腐剂对竹材表面颜色的影响

为考察硅铝无机防腐处理对竹材表面颜色的影响,以毛竹为材料,采用不同热处理溶液浓度(0、25%、50%、100%)、处理温度(140、160、180℃)和处理时间(1、2h)分别对其进行处理。依照标准色度系统指定表征防腐处理前后竹材表面颜色,通过颜色总色差、明度、红绿色指数、蓝黄色指数的变化,探讨防腐处理工艺参数对竹材表面颜色的影响。通过傅里叶红外光谱和X衍射光谱分析防腐液与竹材结合方式,并使用场发射扫描电子显微镜观察对比处理前后防腐液在竹细胞腔内的分布情况。结果表明,防腐液浓度对竹材色差变化影响较大,随着浓度的增大,竹材色差也随之增大。热处理工艺的处理温度与处理时间对竹材表面颜色的影响也符合传统木材热处理色差变化规律。微观检测发现,防腐剂不仅与纤维有化学键结合,也通过物理吸附以分子团聚形式附着填充在细胞腔内部。     

樟科1O属14种木材解剖学特征的比较研究

利用光学显微镜和扫描电子显微镜,对樟科10属14种木材结构进行观察。结果表明：除檫木外,其它木材的管孔分布均为散孔材,具较高的单孔率;导管分子穿孔板兼有单穿孔和梯状穿孔2种或者仅具有单穿孔;导管间纹孔式为互列;导管-射线间纹孔式类型丰富,主要为刻痕状和大圆状。木射线有单列和多列射线2种类型,单列射线稀少、短,多列射线数量多;射线组织主要为异形Ⅲ和异形Ⅱ;轴向薄壁组织以傍管状为主,少数有带状或轮界状。油细胞和粘液细胞普遍存在于射线薄壁细胞或轴向薄壁细胞中。木纤维由韧性纤维和纤维管胞组成,部分树种具分隔纤维。从樟科木材结构特征与系统演化关系看出：樟科木材结构表现为过渡型,即不完全低级,也不完全进化。     

木材干燥工程学的解析

序言木才中水份的移动,是由于木材细胞壁和细胞腔内的水蒸汽扩散。在纤维饱和点以上的高含水率区域,由于游离水的流动,而形成了低含水率区域,这是通过含水率区域来表示它们的复杂状态,这种研究目前虽已进入了理论阶段,但是尚不能导致完全符合实际的结果。     

对防腐处理前后遭细菌侵蚀的木材超微构造研究

用透射电镜观察了隧道式细菌在未经防腐剂处理的素材和处理过的木材[欧洲白桦(Betula pendula),欧洲赤松(Pinus silvestris)和挪威云杉(Picea abies)]中形成的腐朽现象,研究了细菌入侵木材细胞壁的过程。侵蚀是从木材细胞腔内开始,通过S_3层后,细菌在细胞壁的S_1层、S_2层及胞间层内移动并且分裂,引起木材细胞壁的降解。还观察了隧道式细菌、隧道的形态和超微结构。本研究表明具缘纹孔和单纹孔的纹孔膜比纹孔缘对细菌活动更有抗性。细菌可以侵入低浓度防腐剂(0.5％Tanalith NCA)处理过的木材,表明细菌具一定解毒能力。     

基于桐油热处理的竹材理化性质研究

寻求绿色、可持续发展的改性方法来生产耐用竹材制品,是目前竹产业面临的挑战。本文将桐油热处理技术应用于竹材改性,探讨了桐油热处理过程中桐油在竹材中的渗透行为和分布,研究了桐油与热处理的协同作用对竹材化学性质、物理性质、力学性质的影响以及相互作用机制。结果表明,桐油热处理不仅可以增强竹材的疏水性能和尺寸稳定性,改善竹材的防霉性能,而且竹材可以保持其良好的力学性能。与未处理竹材相比,200℃桐油热处理后竹材的饱水膨胀率从3.17%下降至2.42%,200℃桐油热处理后竹材径切面的接触角在300 s时仍可保持在100°以上。桐油热处理后竹材性能的改善归因于竹材化学成分的变化、纤维结晶度的增加、竹材外表面和细胞腔内表面油膜的形成。因此,桐油热处技术在竹材工业改性中具有良好的发展前景。     

木材微波改性技术

微波是波长 1m～ 1mm、频率 0 .3～ 4 0 MHz的电磁波 ,在微波电磁场中 ,由于介质损耗使木材加热。此种加热方式 ,热量不是从木材外部传入 ,而是在内部直接发生 ,因此能从内部改变木材的构造和性质。澳大利亚墨尔本大学林学院的 P.Vinden和G.Torgovnikov教授在 2 0 0 0年国际林联主办的专题为“桉树木制品的未来”研讨会上 ,介绍了他们开发的微波木材改性技术 ,兹就其要点简介如下 ,以供参考。1　微波改性木材的渗透性微波可使木材细胞内的蒸汽压增高。由于木材射线细胞的胞壁较薄 ,内压增高可导致其破裂而形成液体和蒸汽易于通过的径向通…     

不同生长期毛竹材细胞壁力学性能与微纤丝角

【目的】以不同生长期的毛竹材纤维细胞壁为研究重点,在纳米尺度下分别表征不同竹龄毛竹材纤维细胞壁的结构特征和力学性能,阐明成熟毛竹材纤维细胞壁的结构特征和力学性能与幼龄竹和过熟竹的差异,为竹材的科学采伐和竹材分级、改性及重组研究与合理利用提供理论依据。【方法】采用滑走显微制片法观察毛竹材横切面显微结构并精准确定其纳米压痕测试部位,应用纳米压痕技术结合非包埋制样法对0.5年幼龄毛竹、4.5年成熟毛竹和10.5年过熟毛竹材纤维细胞壁力学性能进行研究;利用广角X-射线散射法结合高斯拟合算法对不同竹龄毛竹材纤维细胞壁的微纤丝角进行测算。【结果】毛竹材竹肉横切面显微结构表明,毛竹主要由薄壁组织细胞和维管束组成,维管束由导管和包裹着导管周围的厚壁纤维细胞组成;对其厚壁纤维细胞壁的纳米压痕测试结果表明,3个生长发育期的毛竹材细胞壁力学性能指标有较大不同,其中0.5年幼龄毛竹材的细胞壁弹性模量和硬度最小,分别为10.7 GPa和0.358 GPa,4.5年成熟毛竹材的细胞壁弹性模量和硬度均为最大,分别为19.6 GPa和0.498 GPa,10.5年过熟毛竹材的细胞壁硬度和弹性模量居二者之间,分别为17.6 GPa和0.445 GPa;微纤丝角测试结果同样表明不同生长发育期毛竹材细胞壁的微纤丝角不同,其中0.5年幼龄毛竹材微纤丝角最大,为13.5°,4.5年成熟毛竹材微纤丝角度最小,为8.43°,而10.5年过熟毛竹材微纤丝角介于二者之间,为11.9°。【结论】生长期对毛竹材纤维细胞壁力学性能和微纤丝排列均有影响,幼龄毛竹材纤维细胞壁力学性能与成熟毛竹材纤维细胞壁力学性能有较大差别,随着竹龄增大达到成熟期时,毛竹材纤维细胞壁力学性能达到最大,但毛竹材并不是生长期越长其细胞壁力学性能越好,而是随着竹材老化其力学性能呈下降状态。处于成熟期的毛竹材其纤维细胞壁微纤丝排列与主轴的夹角呈较小状态,也决定了其具有较优的力学性能。依据3个竹龄毛竹材纤维细胞壁力学性能和微纤丝角测量结果,本研究在细胞壁水平阐明了毛竹材在成熟期时其微观力学性能优于幼龄毛竹材和过熟毛竹材。     

Variability in fibre and parenchyma cell walls of temperate and tropical bamboo culms of different ages

This study tries to clarify the conflicting results from previous studies on cell wall thickening in bamboo culms by applying light and transmission electron microscopy in combination with image analysis. It focused on both fibre and parenchyma wall thickness of both temperate (Phyllostachys spp.) and tropical (Gigantochloa levis and Dendrocalamus asper) bamboo species of different ages in the light of their suitability for the wood industry. The observations indicated a great heterogeneity in cell wall thickness and cell wall layering pattern of fibres within one culm. Nested design ANOVA’s revealed a rising trend in wall thickness of late maturing fibres and parenchyma cells during the first year but significant wall thickening during later years could not be demonstrated. The high variability within one culm and between culms of the same age from 1 year on is partly masking a clear increased cell wall thickening at higher age. Nevertheless, the highest mean values for fibre wall thickness were recorded in culms of 44 months old or older, suggesting that some kind of late cell wall maturing can take place within one culm.     

竹子在使用过程中的保护

竹子是一种优良的多用途材料。随着当前木材的日益短缺，其在建筑方面的用途也越来越广泛。由于竹子的自然抵抗力低，所以在使用过程中对其进行保护以防老化是至关重要的。优先选择的是非化学性的保护措施，但其效果往往有限。在使用防腐剂进行保护时，必须考虑到竹竿组织有限的渗透性、防腐剂的选择和处理方法，以及所产生的环境影响和经济方面的问题。     

竹子在使用过程中的保护

Abstract:Bamboo culms are an excellent material for countless applications,Their wider use forconstruction is encouraged by the growing scarcity of timber.Since bamboo has a low natural resis-tance,protection against biological degradation is of vital importance for long term service.Protective measures without chemicals are preferable,but often limited In their effectiveness.When using preservatives,the restricted permeability of culm tissue,choice of preservative andtreatment method and environmental effects as well as economical aspects have to be considered.     

基于热消散技术的毛竹林蒸腾耗水估算

【目的】试验不同长度热消散探针(TDP)测量毛竹液流的可行性,分析年龄对立竹液流的影响,并据此对立竹液流进行尺度扩展,估算桂北毛竹林的蒸腾耗水,为区域毛竹林的生态水文效应研究和指导关键生态功能区植被结构调整提供依据。【方法】显微镜观察毛竹输水结构在竹壁上的径向分布。基于热消散方法,用5 mm和10 mm长度的TDP探针对1～2年生立竹和3龄以上立竹的基部液流进行连续测量,并同步测定环境因子。【结果】维管束在毛竹竹壁上不均匀分布,竹壁外侧维管束小而密,导管分化不完全,竹壁内侧维管束大而疏,导管分化完全,直径较大。10 mm TDP探针测得的液流密度显著高于5 mm探针,其平均液流密度是5 mm探针的4.03倍。在生长旺季的7月,基于10 mm TDP探针测量的1～2年生立竹正午液流密度显著高于3龄以上立竹,而在早上和傍晚二者基本相同。1～2年生立竹液流的平均日通量在测量生长季内均高于3龄以上立竹,二者的平均日液流通量分别为51.15和33.80 g·cm^-2 d^-1。以立竹年龄和基径作为液流尺度扩展依据估测的桂北毛竹林日蒸腾耗水量在观测生长季内为0.01～0.72 mm·d^-1,平均日蒸腾耗水量为0.31 mm·d^-1。【结论】10 mm长度的TDP探针较5 mm探针更适宜用于毛竹液流的测量。1～2年生立竹比3龄以上立竹具有更高的液流密度和日液流通量,因此年龄是毛竹液流由立竹到林分尺度扩展时除立竹直径外另一个必须要考虑的因素。     

浙江竹材制板的现状分析

竹材通过加工制成的竹质人造板,不仅大量用作代木材料,而且有的竹质板力学强度很大,非木材所能比拟,是良好的工程结构材料。发展竹质板生产是克服木材短缺的切实有效途径。目前浙江竹质人造板主要种类有:竹材胶合板、竹编胶合板、竹篾胶合板、竹丝胶合板和竹材旋切片(板)五种。文章介绍了上述五种板的工艺流程、板的物理力学性质、主要用途,生产中存在的问题以及可供借鉴的国内外先进技术。     

Ageing of bamboo culms. A review

Summary Properties and utilization of bamboos are influenced by structural changes due to ageing. During the few months growth' of a culm only minor anatomical changes result in the meristematic tissue within one internode and along the culm length. Culms originating from a seedling or rhizome cutting show in subsequent years an age-related development until their full size is attained. The life cycle of an individual culm is of special interest. Investigations of culms up to the age of 12 years from Phyllostachys viridiglaucescens have shown definite anatomical changes during the maturation period, but also in later years. They appear as a cell wall thickening of the fibres. Tyloses and depositions in vessels and sieve tubes develop as age-related factors.Lecture at the IV International Bamboo Congress, 21. June 1995, Ubud, IndonesiaThe investigation was supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG). Thanks are due to Mrs. Lin-Yuen for the measurements of the fibres     

Estimation of culm volume reduction factors in five bamboo species(Phyllostachys spp.)

The hollow cylindrical culm is one of the most remarkable morphological characters of most bamboo species. In relation to its hollow structure, there are two different attributes of the culm volume in bamboo: the apparent culm volume(v_a: the total culm volume including the hollow portion) and the woody culm volume(v_w: the volume of the woody walls of the culm). The ratio of v_w to v_a is defined as the reduction factor for culm volume(f_v).The quantity f_v is useful to quantify the biomass resources of bamboo culms as well as to evaluate the carbon stock of bamboo forests. However, the direct measurement of f_v requires destructive sampling, which consumes time and labor. Hence, an alternative method for obtaining f_v is desired. In this study, we examined f_v in five species of the genus Phyllostachys and proposed alternative methods to estimate f_v. Our data showed that f_v varied by species, some of which exhibited a dependency of f_v on culm sizes. These findings indicate that the intraspecific and interspecific variation in f_v should be considered carefully when converting v_a into v_w by f_v. Based on our results, we propose here six approaches for predicting f_v and we discuss their advantages and disadvantages. Our results are intended to facilitate evaluation of the carbon sequestration capacity of bamboo forests and the commercial utilization of bamboo culms.     

毛竹茎秆组织速生的时空发育特征

为探索毛竹从发笋到竹秆形成的组织发育规律,对不同发育时期和部位的毛竹茎秆进行组织解剖分析并进行数量化分析。结果表明:竹秆的快速发育主要表现在节间的纵轴方向,节间发育由细胞分裂和细胞伸长控制。发育初期,在薄壁细胞和纤维细胞上可以看到大量的细胞核出现,此时细胞分裂占主导地位;随着组织发育,细胞核逐渐减少并消失,薄壁细胞和纤维细胞的长度显著增加,细胞伸长在发育中后期占主导地位。竹秆的发育、成熟和老化从基部首先启动,中部和顶部要顺次晚一些。基部的纤维组织最先出现木质化,此时茎秆的高度大约为6 m。竹秆的细胞伸长呈阶段性的波动,薄壁组织的细胞长度在快速伸长期偏离正态分布,在缓慢伸长期呈正态分布。     

粉单竹秆形结构与生物量

在广西南宁市测量粉单竹竹秆的全高、材长、胸径、节间数量及每节间三要素（直径、长度和壁厚）等秆形指标，对砍倒的立竹进行分段称重，研究这些指标与竹材生物量的关系。结果表明：材长、节间数量及三要素均与胸径相关密切，幂函数和线性方程拟合程度高。最长节间出现在第9~12节，最粗直径多在第4~6节。全株生物量中竹秆所占份额最大，为76.82%，各器官生物量依次为秆 > 蔸 > 枝 > 叶。单株竹秆鲜质量与胸径高度显著相关，可用二次线性方程进行较精确估算。研究秆形结构变化规律、全株及每段竹秆鲜质量分配格局，有利于促进粉单竹竹秆科学利用。     

Development and structure of the terminal layer in bamboo culms

In bamboo, the inner lining of the culm wall towards the lacuna is designated as a terminal layer. It develops during culm elongation by separation of pith cells. Subsequently, these cells collapse thus forming a skin-like structure to be attached to a transition layer of the culm wall. The transition layer between the skin-like structure and the ground tissue consists of a few cell rows of mostly radially and axially shortened cells with often thickened walls. Both the skin-like structure and the transition layer exhibit structural differences between species. These characteristics of the inner culm wall have significance for culm seasoning and especially for the diffusion treatment with preservatives.