CN103115924B - 棕榈藤材藤龄的判断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了棕榈藤材藤龄的判断方法，包括了采集试材及取样、制片、常规解剖特征测量和计算分析及藤龄判断四个步骤。本发明采用生物解剖方法，从整株藤材从基部到梢部，即生长过程中的不同年份，通过对藤材输导组织——导管的比量、密度、直径和长度，机械组织——纤维的比量、长度、直径、双壁厚、腔径，以及微纤丝角等基本结构性质进行系统研究分析，根据藤材上述解剖构造特征的变化规律，探索棕榈藤材的藤龄与其结构的关系，为棕榈藤材材性的全面研究提供理论基础。
Description
技术领域
本发明涉及一种棕榈藤材藤龄的判断方法。
背景技术
对树木而言，可以通过生长轮(或年轮)，研究树木在不同生长季节，其基本结构或材性。对竹材而言，每年均可从其竹鞭上萌发新的笋芽，再生成成竹，这样也可以对不同年份所形成的竹材的构造或材性进行研究。
棕榈藤属于棕榈藤科，为单子叶植物，不具有形成层及其向外分生韧皮部、向内分生木质部的次生构造，结构特殊；藤材的形成，均是在前一年形成藤材的基础上，形成新的藤材，前后两年所形成的材质部分难以区分，因此从目前的研究资料来看，也没有什么行之有效的方法，对其不同年份所形成藤材的基本构造和材性加以比较研究。
由于黄藤等棕榈藤，其苗期和成藤生长与同期的气温和降水量呈显著或极显著相关。随着雨季来临，气温回升至18℃以上时，黄藤材细胞又开始分生分裂，生长开始。20℃以上，植株开始展叶、抽茎或萌蘖。进入雨季后，随着气温进一步升高，细胞分裂速度加快，胞壁较薄、形体较大且较短。其后，随着旱季来临，降雨渐渐减少，气温也开始逐渐下降，光合作用减弱，藤内的营养物质流动减慢，细胞分生分裂速度变慢并逐渐终止，此时细胞壁厚，腔小，形体细长。进入旱季后，当气温降低至18℃时，黄藤便停止生长，进入休眠期。华南大陆地区，生长期在3～11月，速生期在6～9月，同期的气温为25～28℃。充足的水分是黄藤速生的主要条件之一，干旱则严重制约藤的生长。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种棕榈藤材藤龄的判断方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种棕榈藤材藤龄的判断方法，包括以下步骤：
一、采集试材及取样
选取生长健康的黄藤母茎，齐根砍伐后，剥去藤鞘，现场测量出藤株全长、距基部2m处的直径、节数；然后从梢部向基部每节取样，均在对应节中间各截取1个长1cm的圆盘试块，从上至下分别编号；用FAA固定液现场固定，供测试纤维比量、纤维直径、纤维双壁厚、纤维长度和导管比量、导管密度、导管直径、导管长度用；
对剩下的黄藤藤茎两端分别编号，供测试纤维微纤丝角用；
二、制片
(1)将经FAA固定液现场固定的试样，切取30μm～60μm厚的横切面切片；
(2)用碱性染料1％的番红酒精对切片进行染色；
(3)染色结束后用吸管吸去多余染色溶液，反复用蒸馏水清洗至洗净为止；
(4)脱色结束后，依次用50％、70％、95％和100％酒精逐级脱水；
(5)用二甲苯对脱水后的切片进行透明处理；
(6)将经过染色、脱色、脱水、透明处理的切片，用加拿大树胶封固于载玻片上；
三、常规解剖特征测量
(1)应用显微成像系统，分别用来测导管比量、导管密度、导管直径和纤维比量、纤维直径、纤维腔径和双壁厚常规解剖特征；
(2)将切片制作剩余试块，过藤芯处顺着纹理方向切一薄片，再劈成火柴棒大小粗细，经体积比为1∶1过氧化氢和冰醋酸混合液离析，测定导管长度和纤维长度；
四、计算分析及藤龄判断
以纤维长度F1、双壁厚Fdwt和导管密度Vp的乘积为分子，以纤维直径Fd、导管直径Vd的乘积为分母即用绘制生长曲线；
生长曲线上谷值对应早材，而峰值对应晚材，表现在该生长曲线上有一个突然下降的变化趋势线段；因此在该生长曲线上，一个谷值和一个峰值对应为一年，依此类推可以判断出棕榈藤的藤龄。
本发明采用生物解剖方法，从整株藤材由梢部到基部，即生长过程中的不同年份，通过对藤材输导组织——导管的比量、密度、直径和长度，机械组织——纤维的比量、长度、直径、双壁厚、腔径，以及微纤丝角等基本结构性质进行系统研究分析，根据藤材上述解剖构造特征的变化规律，探索棕榈藤材的藤龄与其结构的关系，为棕榈藤材材性的全面研究提供理论基础。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明棕榈藤材藤龄的判断方法实施例的纤维与导管综合参数(Ra)判断藤龄变异的生长曲线。
具体实施方式
1、采集试材及取样
选取生长健康的黄藤母茎，齐根砍伐后，剥去藤鞘，现场测量出藤株全长、直径(距基部约2m处)、节数；然后从梢部向基部每节取样，均在对应节中间各截取1个长1cm的圆盘试块，从上至下分别编号。用FAA固定液现场固定、带回，供测试纤维比量、直径、双壁厚、长度和导管比量、密度、直径、长度用。
对剩下的黄藤藤茎两端分别编号、带回，供测试纤维微纤丝角用。
2、制片
(1)将经FAA固定液现场固定的试样，用切片机切取30μm～60μm厚的横切面切片；
(2)用碱性染料1％的番红酒精对切片进行染色；
(3)染色结束后用吸管吸去多余染色溶液，反复用蒸馏水清洗至洗净为止；
(4)脱色结束后，依次用50％、70％、95％和100％酒精逐级脱水；
(5)用二甲苯对脱水后的切片进行透明处理；
(6)将经过染色、脱色、脱水、透明处理的切片，用加拿大树胶封固于载玻片上。
3、常规解剖特征测量
(1)应用LeicaCW4000自动成像系统，分别用来测导管比量、密度、直径和纤维比量、直径、腔径和双壁厚等常规解剖特征。
(2)将切片制作剩余试块，过藤芯处顺着纹理方向切一薄片，再劈成火柴棒大小粗细，经体积比为1∶1过氧化氢和冰醋酸混合液离析，测定导管长度和纤维长度。
4、测量结果对比分析
黄藤等棕榈藤藤茎的生长，是从种子萌发开始。首先是从种子胚乳孔萌发第一片子叶，形成小的叶片状结构，然后再形成叶鞘，茎的生长点隐藏在紧密包被的上部叶鞘内，位于茎尖稍下一些距离。在生长初期，即幼龄期藤茎生长缓慢，1～3年的平均生长量仅为0.4m/年；4年后抽茎拔节明显，进入速生期年生长量可达1.36m。一般认为2～3年后才长茎，此前生长的只是叶片和藤鞘。
同时，研究过程中发现，由于藤梢部导管、纤维形态特征等尚没发育完全，一般从梢尖向下至6节左右导管才隐约成形，而纤维甚至要到第8节左右才可以进行观察测量。因此为便于分析比较，只对从梢部向下第10节至基部藤茎进行研究。试验中研究的黄藤材20年生，132节左右，年均生长6～7节；而对于生长在20年前后的黄藤梢部而言，其长势已明显减弱，10节左右藤茎的生长，一般至少需要1～2年左右。
基于上述原因，试验中研究的20年生黄藤材，从其藤茎基部的130节生长到梢部第10节，应该需要16年左右(15年～17年)。
综合考虑纤维及导管各项因子基础上，可以得出在正常年份，随着雨季的到来，降雨量和气温逐渐升高，细胞分裂速度加快，导管直径和纤维直径逐渐增大，而纤维长度、双壁厚及导管密度较小；随后，随着旱季来临，降雨量渐渐减少，气温也开始逐渐下降，光合作用减弱，导管直径和纤维直径逐渐减小，而纤维长度、双壁厚及导管密度渐渐增大。
据此，以纤维长度(F1)、双壁厚(Fdwt)和导管密度(Vp)的乘积为分子，以纤维宽度(直径)(Fd)、导管直径(Vd)的乘积为分母(用表示)绘制生长曲线。在雨季，纤维长度、双壁厚及导管密度较小，其乘积值即分子也较小；导管直径、纤维直径较大，则导管直径和纤维直径的乘积即分母值也较大，所以分子与分母的比值较小，此时对应该生长曲线的谷值，即黄藤材的春材在该生长曲线上表现为谷值。相反，在旱季，纤维长度、双壁厚及导管密度较大，其乘积值即分子也较大；导管直径、纤维直径较小，则导管直径和纤维直径的乘积即分母值也较小，所以分子与分母的比值较大，此时对应该生长曲线的峰值，即黄藤材的晚材在该生长曲线上表现为峰值。
此外，从上一年的旱季(秋季)到下一年雨季(春季)，由于温度、降雨量等因素的巨大变化，使纤维长度、直径、双壁厚及导管直径、密度等因子发生较大变化，即纤维长度、双壁厚及导管密度的积即分子突然变小，而导管直径、纤维直径的积即分母突然变大，表现在该生长曲线上的是，从上一年的旱季(秋季)到下一年雨季(春季)有一个突然下降的变化趋势线段(在图1中，数据标示较大的实心点为上一年的晚材终止节、数据标示较大的空心点为下一年的早材起始节)。
不过从梢部向下的第84至83节处不明显，造成的原因可能是生长出第84个藤节当年的旱季(秋季)与生长出第83个藤节的雨季(春季)，在降雨量及温度上相近的缘故。
从图1非常清晰地判断出，从梢部以下的第10节至第130节，大约是17年，即每年生长的节数为从梢部向下数的：第129节以下、128～123节、122～111节、110～105节、104～99节、98～95节、94～84节、83～79节、78～71节、70～67节、66～58节、57～55节、54～47节、46～39节、38—28节、27～14节和13节以上。
5、结论
以棕榈藤材纤维长度、双壁厚和导管密度的乘积为分子，纤维宽度(直径)、导管直径的乘积为分母的综合判别因子绘制生长曲线，则生长曲线上谷值对应早材，而峰值对应晚材，所以生长曲线上有一个突然下降的变化趋势线段为一年分界(从上一年的旱季或秋季到下一年雨季或春季)。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (1)
1.棕榈藤材藤龄的判断方法，包括以下步骤：
一、采集试材及取样
选取生长健康的黄藤母茎，齐根砍伐后，剥去藤鞘，现场测量出藤株全长、距基部2m处的直径、节数；然后从梢部向基部每节取样，均在对应节中间各截取1个长1cm的圆盘试块，从上至下分别编号；用FAA固定液现场固定，供测试纤维比量、纤维直径、纤维双壁厚、纤维长度和导管比量、导管密度、导管直径、导管长度用；
对剩下的黄藤藤茎两端分别编号，供测试纤维微纤丝角用；
二、制片
(1)将经FAA固定液现场固定的试样，切取30μm～60μm厚的横切面切片；
(2)用碱性染料1％的番红酒精对切片进行染色；
(3)染色结束后用吸管吸去多余染色溶液，反复用蒸馏水清洗至洗净为止；
(4)脱色结束后，依次用50％、70％、95％和100％酒精逐级脱水；
(5)用二甲苯对脱水后的切片进行透明处理；
(6)将经过染色、脱色、脱水、透明处理的切片，用加拿大树胶封固于载玻片上；
三、常规解剖特征测量
(1)应用显微成像系统，分别用来测导管比量、导管密度、导管直径和纤维比量、纤维直径、纤维腔径和双壁厚常规解剖特征；
(2)将切片制作剩余试块，过藤芯处顺着纹理方向切一薄片，再劈成火柴棒大小粗细，经体积比为1∶1过氧化氢和冰醋酸混合液离析，测定导管长度和纤维长度；
四、计算分析及藤龄判断
以纤维长度F1、双壁厚Fdwt和导管密度Vρ的乘积为分子，以纤维直径Fd、导管直径Vd的乘积为分母即用绘制生长曲线；
生长曲线上谷值对应早材，而峰值对应晚材，表现在该生长曲线上有一个突然下降的变化趋势线段；因此在该生长曲线上，一个谷值和一个峰值对应为一年，依此类推可以判断出棕榈藤的藤龄。
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