基于制片竹秆软化方法研究

【目的】为了探讨不同软化方式对竹材结构和主要组分的影响,筛选适合不同研究目的的最佳软化方法。【方法】以厚竹(Phyllostachys edulis‘Pachyloen’)竹秆为研究对象,采用常规石蜡制片结合显微技术和紫外光谱分析技术进行研究。【结果】除了三甘醇和氢氟酸软化的材料容易破裂外,水以及其他化学试剂软化均可获得较为完整、清晰的竹秆结构。且乙二胺为竹秆显微切片制备的最适软化介质。【结论】10%乙二胺100℃水浴软化最为方便快捷,适于以结构研究为目的,木质化程度高的竹类植物显微制片。对于竹秆组成成分研究,纯水100℃水浴软化为最佳选择。该文为竹材利用基础研究提供了参考依据。

毛竹及其2种变异类型叶结构特征研究

【目的】为了揭示毛竹(Phyllostachys edulis)及其2种变异类型厚竹(Ph.edulis‘Pachyloen’)、八字竹(Ph.edulis‘Bicanna’)叶的功能差异,及其与竹秆形态特征之间的关系。【方法】采用石蜡制片法结合显微技术观察叶片的解剖结构特性,构建其三维形态结构图,利用蒽酮比色法测定相关生理指标。观测各竹种竹秆的秆形因子变化规律,并进一步分析了叶结构与秆形特征之间的关系。【结果】毛竹叶面积、泡状面积、维管束面积更大,且具有更厚的下表皮、叶片、叶肉,其叶的结构更有利于光合作用;毛竹和厚竹叶的结构和秆形特征密切相关。【结论】毛竹叶片结构特征更有利于光合作用,积累更多物质用于竹秆生长,且毛竹和厚竹可通过改变叶片和秆形特征来权衡资源,从而维持自身正常生长。该文为进一步揭示竹子生长发育机制奠定基础,并为竹子新种质创制提供科学依据。

月月竹竹秆变色后全长转录组分析

为探究月月竹竹秆受到光照由绿色变为紫色的分子机制,本研究采集月月竹同一竹节紫色部分(Z)、渐变部分(M)和绿色部分(L)的竹青,提取RNA,利用PacBio Sequel三代全长转录组测序技术,结合生物信息学方法对不同颜色的竹青进行全长转录组分析。结果表明,经过三代测序和数据质量控制,共获得非冗余转录本66961条,长度为500~3000 bp,平均长度1389.22 bp,序列总长度为93.02 Mbp,N50为1830 bp,G+C碱基含量为49.56%。利用NR、Swiss-Prot、COG、GO、KEGG和Pfam数据库对所有转录本进行功能注释,共有56938条转录本被成功注释,占全部转录本的85.03%;49115条转录本被GO注释,其中催化活性、细胞器、代谢过程分别是GO数据库分子功能、细胞组分和生物过程中含转录本最多的项目;28231个转录本被KEGG数据库注释,其中与碳水化合物代谢和基因翻译相关的转录本最多。结合GO注释和KEGG注释,66961条转录本中有381条转录本与光信号的感受、传递以及光调控相关,包括红光和远红光的受体蛋白PHYA、PHYB及信号通路蛋白PIF3、ELF3,蓝光的受体蛋白CRY、ZTL及信号通路蛋白COP1、SPA1、ELF3、GI、HY5等。类黄酮(包括花青素)代谢、叶绿素合成、类胡萝卜素合成等与植物色素合成相关通路分别含有转录本187条、44条和72条。全长转录本共获得2079个转录因子,其中包括18个由35个转录本编码的与花青素合成相关的R2R3MYB转录因子。CNCI、CPC、Pfam、PLEK等数据库同时注释到的长链非编码RNA(LncRNA)6359个,数量高于孝顺竹等其他竹种。本研究获得了高质量的月月竹竹青全长转录组数据,与竹秆变色相关的红光和蓝光受体及光信号传递蛋白,与花青素、叶绿素和类胡萝卜素合成相关的转录因子及长链非编码RNA(LncRNA),为进一步深入分析月月竹竹秆变色机制提供基础。

料慈竹秆形性状变化规律

料慈竹因竹材质量好、节间长而备受关注。秆形性状是影响竹材利用效率的关键因素。为探明料慈竹秆形性状与竹丛性状的关系,在四川省江安县、叙永县的料慈竹纯林中共设置12个样地,测量样竹的竹节数、节长、节中径、壁厚等性状。经曲线拟合和相关性分析,得出料慈竹秆形性状变化规律。结果表明:(1)料慈竹竹节数量大多为21~29节,最长节可达128 cm,平均为94.42 cm;(2)最长节相对位置在秆高0.36~0.58处,平均值是0.47,大部分样地间无显著性差异;(3)随着竹节相对高的升高,料慈竹节长表现为“短—长—短”对称抛物线的分布特征;竹节壁厚递减,呈显著负相关关系;(4)竹节体积占整株体积的比例由下往上呈“少—多—少—极少”的抛物线分布特征;(5)样地间最长节体积差异与竹丛性状差异趋势一致。基于料慈竹的节长和竹节体积在立竹中的占比均表现出抛物线的分布规律,具有一定对称性,料慈竹的最长节指标可作为优良品种选育的判断因子。

笋竹两用林培育管理技术研究

为了进一步提高毛竹产量、保证毛竹品质,本文结合研究区实际,从林地选择及复垦,林分构建,科学施肥、水分管理、根部覆盖、钩梢管理、林间道修建和地下竹鞭调控、采伐及留竹等毛竹林的管理,采笋时间及规格、采笋方法,有害生物预防、治理等多个方面,对毛竹的笋竹两用林培育技术进行分析,为毛竹产业的发展提供技术参考。

厚皮毛竹厚壁性状的表型遗传分析

厚皮毛竹原产地和引种地表型遗传变异稳定。分析了其生物量/胸围系数、竹壁厚度、秆壁率和地上部生物量分配,初探了厚皮毛竹起源。

毛竹林老竹水平和经营措施对新竹发育质量的影响

毛竹林是我国重要的森林资源类型,在森林固碳和林业应对气候变化中具有不可替代的重要作用。由于毛竹林的持续采伐与自我更新特性,在竹林经营过程中,新竹的发育数量和质量成为评价竹林固碳功能变化的决定性因子。利用两因素随机区组设计,排除地形因子等影响,选取施肥和采伐留养方式这两个因素,研究老竹水平和经营措施对2010年和2013年毛竹林新竹发育质量的影响。结果表明:无论2010年还是2013年,新竹平均胸径、株数和碳储量与3年生和5年生老竹的相关性均高于2年生和4年生老竹。新竹碳储量与3年生和5年生老竹碳储量呈线性相关,建立线性回归模型y=0.675x-2.2491,R^2=0.8561,而新竹碳储量与2年生和4年生老竹碳储量相关性较低,线性回归模型为y=-0.1109x+6.7287,R^2=0.0061。不同经营措施实施后,新老竹之间关系发生了很大的改变,新竹平均胸径与老竹的相关性大幅下降,新竹株数和碳储量与老竹几乎没有相关性,新竹碳储量与3年生和5年生老竹碳储量的线性回归模型为y=0.1036x+3.7539,R^2=0.0981,新竹碳储量与2年生和4年生老竹碳储量的线性回归模型为y=-0.0408x+5.9069,R^2=0.0151。不同经营措施的实施对新竹的平均胸径、株数和地上碳储量产生了很大的影响。处理A_1B_2(大量施肥中度采伐中密度留养)、A_2B_2(中等施肥中度采伐中密度留养)和A_3B_2(不施肥中度采伐中密度留养)新竹平均胸径、新竹株数和新竹碳储量都有所增加,新竹平均胸径增幅为:处理A_2B_2(8.78%)>A_1B_2(2.43%)>A_3B_2(2.06%),新竹株数增幅为:处理A_1B_2(81.0%)>A3B2(35.4%)>A2B2(15.2%),新竹地上碳储量增幅为:处理A_1B_2(90.8%)>A_3B_2(35.7%)>A_2B_2(49.7%),而其余处理基本都会减少,说明适度采伐留养最有利于提高毛竹林新竹的发育质量。仅仅从固碳最大化的角度出发,大量施肥中度采伐中密度留养最有利于新竹碳储量的增加,而从培养大径竹材的角度考虑,中等施肥中度采伐中密度留养能收到更好的效果。

立地条件对毛竹生物量的影响研究

通过对江西省14个毛竹主产区不同立地条件毛竹生物量的研究结果表明,海拔与立竹度、胸径、郁闭度和竹腔厚显著相关;竹高随土壤厚度、全N和有机质含量增加而增高,坡位与竹高、胸径和竹腔厚显著相关;在一定范围内,郁闭度随土壤有机质、全N、速效P和速效K含量增加而增加,而随海拔和土壤厚度增加而降低;竹材重量随海拔升高而减小,海拔和速效P对竹材重量影响达差异显著;有机质和全N含量与物种多样性呈正相关关系,母岩和土壤质地对物种多样性的影响差异显著;影响竹材杆壁厚大小的立地因子依次为全N、母岩和速效N,并随其含量的增大而增厚,同时方差分析表明,不同母岩和全N含量的竹材杆壁厚存在显著差异。

云南主要竹材材性与制浆造纸性能分析

对云南的10种主要竹材的竹壁进行制片和离析,系统地进行了纤维形态观察、统计分析以及化学组成成分和抽出物的测定,综合分析评价了竹材的造纸性能,筛选出了适合造纸的竹种:龙竹、黄竹、慈竹、昆明实心竹、梨藤竹、沙罗单竹等,为竹材在造纸上的合理利用提供了依据。

毛竹顺纹方向力学性能的试验研究

以毛竹圆竹和竹片为研究对象,研究其顺纹方向的力学性能.通过41个试件的试验研究,获得了毛竹竹片顺纹方向的弹性模量、抗压强度、抗拉强度以及毛竹圆竹顺纹方向的抗压强度和抗剪强度等力学指标,所有强度计算结果转化成含水率为12%时的强度,以消除含水率差异的影响.结果表明:竹材顺纹抗拉强度略大于抗压强度,以圆竹和竹片为测试单位测得毛竹竹材的顺纹抗压强度相差不大,竹节对竹材的抗压强度提高不明显,对抗拉强度和抗剪强度有所削弱.研究还提出了试件破坏现象及原因,为竹结构房屋设计与进一步理论分析提供必要依据.

圆竹的力学性能及影响因素研究

为了获得圆竹的主要力学性能及其影响因素,完成了6组共计51个试件的试验研究,获得了圆竹的抗压强度、环刚度以及抗弯强度等力学性能,研究了含水率、竹节和取材单元对上述力学性能的影响.结果表明:竹材顺纹抗压强度分别为弦向横纹和径向横纹抗压强度的2.7倍和4.0倍;竹节的紧箍作用有效提高了圆竹的环刚度,节部材较节间材提高90%;竹节对竹材的抗压强度具有一定的提高作用,节部材较节间材提高6.3%;含水率对圆竹抗压强度和抗弯强度有较大影响,但其影响趋势不同.圆竹的抗压强度随竹材含水率降低而增加,含水率降低40%时抗压强度提高约20%,而其抗弯强度随竹材含水率的降低而降低,在挠度相同的前提下,抗弯强度下降约20%.

刚竹秆褐腐病病原形态及分子鉴定

刚竹秆褐腐病在南京地区发生较普遍,影响竹林生长。其主要危害刚竹属的淡竹(Phyl-lostachys glauca)、黄槽刚竹(Ph.viridis f.houzeauana),其中以淡竹受害最为严重。笔者通过对刚竹秆褐腐病病组织分离培养、人工接种试验、分离菌形态学观察及采用通用引物ITS1/ITS4扩增,对扩增出的约559 bp的片段进行ITS序列分子鉴定,最终将在淡竹和黄槽刚竹等上发生的病原鉴定为木贼镰刀菌(Fusarium equiseti(Corda)Sacc.)。

毛竹林的初级生产力研究

本文就毛竹中产林和丰产林的初级生产力作了阐述,结果表明,竹林地上部分生物量的增加主要来自于新长成的竹株。新竹多,竹林初级生产力的增加就多;另一方面,1～3年生毛竹竹壁密度的增加,对毛竹林生物量的增加也有一定的影响。而地下竹鞭与竹根的生物量与竹林的立地条件有着密切的关系。在土壤集约管理、水肥条件好的竹林中,地下部分的生物量所占比例小,且随着管理水平降低,土壤条件变差,地下部分生物量所占比例就增加。

蒸汽介质热处理对竹材表面润湿性的影响

选取蒸汽介质热处理方法对毛竹材进行表面处理,利用液滴法测定热处理前后蒸馏水、甲酰胺和二碘甲烷在其表面的接触角,并采用傅立叶变换红外光谱技术探讨热处理竹材表面化学组分变化,进一步说明热处理对竹材表面润湿性的影响。结果表明,热处理温度和时间对竹材表面润湿性均有显著影响;与未处理竹材相比,热处理竹材表面接触角均增大。不同润湿液体在竹材表面的润湿程度不一样。热处理后竹材细胞壁组分发生变化,纤维素、半纤维素发生热降解,其含量降低,羟基减少,使得竹材表面润湿性降低。

圆竹的应用领域与研究进展

圆竹的综合应用是竹材利用的重要形式之一,文章介绍了圆竹的基本特性,阐述了圆竹的应用领域及研究,指出了圆竹应用和研究中存在的问题和发展趋势。

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。

2种丛生竹生长季竹秆表皮解剖特性研究

研究2种丛生竹青皮竹与慈竹竹秆表皮在生长发育过程中各层细胞的形态、大小等解剖特性的变化规律以及栓质细胞和硅质细胞的发育状况。结果表明:2种丛生竹表皮的3层细胞在生长发育过程中逐渐增大,细胞间排列从松散到紧密,从基部到顶部细胞逐渐减小;青皮竹第1层细胞>慈竹,皮层、皮下层界限模糊,慈竹为4~5层,青皮竹为3~4层;竹笋时期表皮层无长短细胞区分,幼竹时期竹秆表皮层出现长短细胞,长短细胞交替出现;青皮竹栓质细胞为扁椭圆形,硅质细胞为椭圆形;慈竹栓质细胞为扁口袋形,硅质细胞为矩形,相同面积内慈竹栓质细胞和硅质细胞频率<青皮竹,随着其发育,栓质细胞和硅质细胞形状无明显变化,细胞大小和频率增加。

毛竹不同种源竹材物理力学性质初步研究

通过对来自福建建瓯试验地16个毛竹种源竹材的密度、顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度、顺纹抗拉强度和弦向抗弯强度及其弹性模量等物理力学性质的初步研究,结果表明:竹材物理力学性质在各种源之间存在一定的差异,其中湖南株洲的毛竹竹材物理力学性质比于其它种源的毛竹要好,而安徽霍山的毛竹竹材的物理力学性质较差,测量的各指标中有基本密度、抗剪强度、抗拉强度三项指标都达到最低;竹材密度的大小、抗拉强度的高低随种源纬度的降低而呈降低的趋势,而竹材的抗剪强度呈与之相反的趋势。

竹材介电性质研究

研究了毛竹不同部位、竹龄、纹理、含水率和测试频率对介电常数和介质损耗角的影响。结果表明:在纤维饱和点以下,介电常数随着含水率的增大而增加缓慢,在纤维饱和点附近,介电常数随着含水率的增加而急剧增加,高于纤维饱和点后,介电常数和含水率成近似线性关系;纵向介电常数大于径向和弦向介电常数,径向介电常数和弦向介电常数间差异不显著;频率低于6 kHz时,介电常数随着着频率的增大减小明显,频率高于6 kHz后,介电常数随着频率的增加变化缓慢;竹龄、部位因素对竹材介电性能的影响规律不显著。

耐寒丛生竹椽竹竹材的理化性质分析

测定了椽竹竹材的理化性质,并与毛竹、青皮竹和绿竹竹材进行了比较分析。结果表明:椽竹各竹龄竹材的基本密度、气干密度和全干密度平均值分别为0.523 0.632 g.cm-3、0.656 0.801 g.cm-3和0.658 0.777 g.cm-3,随着竹龄增长各部位竹材密度表现出增大的趋势,3年生以上椽竹竹材基本密度小于参比竹种毛竹和青皮竹,大于绿竹。3年生以上椽竹竹材的平均气干体积干缩率和全干体积干缩率分别为9.6%和13.6%,大于毛竹;各竹龄椽竹竹材径向干缩率大于弦向干缩率和纵向干缩率。3年生以上椽竹竹材的灰分平均含量小于绿竹和青皮竹,酸不溶木素平均含量与青皮竹接近而小于绿竹,综纤维素含量大于80%,多戊糖、热水抽出物、1%NaOH抽出物平均含量均高于青皮竹和绿竹,而苯-醇抽出物平均含量小于青皮竹和绿竹。综合分析,椽竹作为纸浆材具有较高的利用价值。