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第一章 竹類特性與分佈概況

第一節、 竹類之特性

竹的成長速度快,幼苗栽植後,經 2-3 年的生長,其纖維組織便成 熟,可採伐,加工後應用。相對於消耗量快速但生長緩慢的木材而言,

竹的生長特性的確可以取代部分的營建所需木材量,以降低對生態環境 的破壞,特別是熱帶雨林區。

一、竹各部份構造

上部空心莖

空心莖 中段空心莖

竹的枝與葉

根部 筍及幼枝

地下莖

竹稈凹槽

竹稈壁 葉鞘

竹枝

著葉之小枝

竹間節 隔膜 竹節

圖 1-1-1 竹各部構造說明

(一) 竹稈

二、竹類材生長環境

竹類栽培區域遍及中國大陸長江以南諸地,東北起自日本,經琉 球而東至台灣,西迄四川,南達兩廣,栽培地區遼闊,自暖帶、溫帶乃 至寒帶,均能生長。竹種類繁多,種植環境廣闊,不過在高緯度地區通 常是比較不常見。例如,孟宗竹能在雪地生長耐寒性之強,其耐寒之最 低氣溫為華氏 3 度(攝氏零下 16 度)。適宜竹類生長之降雨量為 2,000-3,000mm,一般而言,在竹生長與發育期間,需要雨量分佈均勻。

過於乾旱或降雨量過多,均不適宜。

竹類性喜土層深厚且排水良好之土壤。在南投及嘉義一帶之孟宗竹 林地,大部份為棕色森林土之崩積土,其中帶有細碎石者為最優,黃色 及赤色黏土次之,重黏土及積水之地均不宜。依據日本竹類專家上田弘 一郎博士調查之竹林地土壤性質,竹林地選擇必須具備下列條件:

(一)土壤物理性質:土壤所含水分,容水量及孔隙量之百分率必須要 高。

(二)土壤機械性質:土壤所含砂礫量要少,但粗砂、細砂及微砂含量 要多。

(三)土壤化學性質:腐植物質、氮、矽酸及石灰等含量必須較高。

台灣孟宗竹栽植於海拔 700m(中南部)以下者,大部份生長不良,

其竹稈有頭大尾細的現象;而 1,600m 以上者,易遭風害。至於地表傾 斜度以 5-20 度之內為佳,方向以東南或南向為優。

圖 1-1-4 竹生長外觀 圖 1-1-5 竹生長林相

三、竹類生物特性

竹之特性,異於其它植物,按古人說法,植物中有物曰竹:「不柔 不剛,非草非木,小異空實,大同節目」,介於木本與草木之間,其生 長如草本植物一般快速,三個月即可成竹。成竹有如樹木一樣的高大,

但竹沒有樹木之形成層組織。此外,大部份樹木都靠開花結果來繁殖。

竹子甚少開花,係以地下莖或竹頭的幼芽發筍生長成林來繁殖。竹因中 空有節在形狀上酷似蘆草,且竹之花序與禾草類相似,故分類學者通常 將竹類歸屬禾本科。但竹稈事實上已木質化,葉片基部收縮成葉柄狀,

且在葉片與葉鞠之間有關節老化時二者分離等特徵,此與禾類又有所不 同,所以一般分類法將竹類隸屬於禾本科中之竹亞科,但亦有部份學者 主張將竹獨立為竹科。

竹和樹木都同樣有主幹、枝和葉,但埋在地下的部份,樹木由根部 支撐主幹,而竹類的主稈是由地下莖相連結的群體來支撐,與蘆葦、甘 蔗等禾本科植物相似。竹真正的根部是生長在地下莖節上細長的根稱為 鬚根。

圖 1-1-6 竹林環境

筍又稱竹萌或竹胎,日本人稱竹之子,其實筍並非竹之下一代,竹 之發筍就像樹木生長新枝一樣,由於發筍期,竹子會吸引大量的水份養 份,所以生長迅速。單稈散生型竹類的筍為側生,合軸叢生型的筍為頂 生,而竹稈的粗細和節數在筍未出土前已完成生長,筍出土後並不是增 加節數,而是每節間的引長,所以筍的大小是決定了成長後稈的粗細。

而保護幼筍的筍殼稱為籬,當竹子成長時將附著於竹稈的節上,因而改 稱為稈簇。當竹稈成長到由黃轉綠時,其環節加大,稈簇便自然脫落,

另有少數含籬之竹類,其簇隨稈成長不脫落,此外每一竹種之籬各有不 同的特徵學者便將竹籬當作種類鑑別的依據。

竹在植物界是種多樣性的物種,在分類學上依據竹之根莖、形狀及 性質區分為四大類型:

(一)合軸叢生型(屬熱帶與亞熱帶竹類)

這類竹子之稈基部位就是地下莖,短而肥實,節多而彎曲,在地下 互相牽連,形成密集網狀,大多在夏秋季發筍。

此類竹有:麻竹、莎莿竹、長枝竹、刺竹、綠竹、巨竹。

圖 1-1-7 合軸叢生型竹類

(二)單稈散生型(屬溫帶竹類)

多屬橫走側出單稈散生型,地下莖在地下橫向伸長,莖細而長,較 能耐寒,同樣有節,每節有一側芽呈互生狀,由側芽出筍,發育成新稈,

散生於母竹四週,發筍期通常在春、夏季。

此類竹有:孟宗竹、桂竹、方竹、龜甲竹、石剛竹。

(三)橫走叢生型(屬亞熱帶竹類)

其地下莖兼具單稈散生與合軸叢生兩種型態,簡稱複合型,此類型 竹之地下莖以橫走散生型為基本,側芽先萌發單稈,再由單稈的直立性 地下莖萌發新芽,發筍成叢。

此類竹有:唐竹、包籜矢竹、稚竹子、台灣矢竹。

圖 1-1-9 橫走叢生型竹類 圖 1-1-8 單稈散生型竹類

(四)走莖叢生型(屬亞熱帶竹類)

此型根莖與一般植物之走莖相類,根莖或長或短,匍匐於地中或稍 離母稈即出土,根莖之頂芽延伸至土面,則發育而成新稈。

此類竹有:玉山矢竹、奧克蘭竹、梨果竹。

四、竹材物理特性

竹材之比重與強度性質,會隨著竹材之年齡而變化。一般而言,比 重、縱向壓縮及抗彎強度,在生長的 3-5 年間,逐漸達到最大值。此特 性與一般木材之性質,有極大之差異,。

表 1-1-1 相同比重下,木材與竹材之強度比較表 強度性質 材料 含水率(﹪) 比重

壓縮強度 破壞係數 彈性係數

0.6 514 954 118100

木材 14

0.8 686 1367 157500

0.6 591 1085 78192

竹材 12

0.8 893 2092 172565

竹的比重、含水量、收縮率與強度等特性,可以做為建築、傢俱、

手工藝等各項竹產品選材的考量因子,選擇適宜的竹,獲到更高的功效。

圖 1-1-10 橫走叢生型竹類

表 1-1-2 桂竹、麻竹、莿竹、長枝竹、孟宗竹之含水量 桂竹 0.977 0.943 0.968 0.963 0.714 0.717 0.696 0.709

麻竹 0.731 0.777 0.736 0.748 0.427 0.452 0.498 0.459

莿竹 0.841 0.876 0.901 0.873 0.558 0.617 0.629 0.601

長枝竹 0.955 1.063 1.045 1.021 0.668 0.729 0.791 0.729

孟宗竹 1.002 0.997 0.993 0.998 0.723 0.724 0.716 0.721

表 1-1-4 桂竹、麻竹、莿竹、長枝竹、孟宗竹之收縮率

桂竹 0.045 0.045 0.071 0.053 3.473 2.947 1.998 2.806 2.933 1.859 1.492 2.094 麻竹 0.160 0.104 0.085 0.116 2.646 2.604 2.827 2.672 1.969 1.487 1.465 1.640 莿竹 0.070 0.094 0.097 0.737 3.184 2.941 2.875 2.999 2.096 1.165 1.545 1.602 長枝竹 0.099 0.090 0.069 0.875 1.273 2.272 2.425 1.990 1.518 1.480 1.448 1.482 孟宗竹 0.034 0.050 0.035 0.859 1.595 1.559 2.359 1.837 -- -- -- --

註:孟宗竹之厚度經多次重複試驗,不但無收縮,但有略微膨脹之現象

表 1-1-5 桂竹、麻竹、莿竹、長枝竹、孟宗竹之力學性質

表 1-1-7 竹材加工處理之靜力彎曲值比較表 靜力彎曲(kg/cm2

彈性限界之纖維應力 破壞係數 類別

垂直膠合面 平行膠合面 垂直膠合面 平行膠合面 未處理材 593.37±60.28 559.75±67.61 1191.33±84.99 1215.05±72.99

碳化處理材 467.80±86.16 457.99±30.55 1073.29±80.37 1014.26±53.93

染色處理材 570.26±34.20 568.59±22.88 1259.53±127.50 1208.34±32.73

竹材如同木材,其強度性質隨竹種、竹齡,以及竹稈高度而變化,

由竹稈上端向基部減低其強度以及降低其比重之趨勢甚為明顯。此外,

竹材在竹齡約 3 至 5 年間,竹材比重及強度均有走向穩定之趨勢,所以 可依照竹材本身的物理特性來選擇需要的竹類。

五、台灣的主要竹種

在台灣生長的竹類,主要有以下幾種:

(一) 桂竹

桂竹屬於散生竹,生長期約為清明節後之四至五月間,生長快速,

每日生長最快可達 20 餘公分,成竹的稈高度約在 5-15m 間,竹葉稍小 是其特徵。

圖 1-1-11 桂竹 圖 1-1-12 桂竹葉形狀

(二) 孟宗竹

孟宗竹屬於散生竹,為大陸引進之品種,其筍的成長每日最快可達 22cm。成竹高度為 10-20m 間。須種植於較高的地方 (約海拔 500m 以 上)。

(三) 麻竹

麻竹屬於叢生竹,葉大稈高。但因其成長纖維粗糙、醣分高易生蛀 蟲。成竹稈長可達 20 至 30m。

(四) 莿竹

莿竹屬於叢生竹,葉小稈高,其經濟效益為存活率高,具水土保持 效用,並可種植於住屋周圍以防盜。由於其纖維細密,韌度強,是上好 材料的建材。成竹稈高約 20 至 30m。

圖 1-1-13 孟宗竹

圖 1-1-16 葫蘆麻竹根部 圖 1-1-15 葫蘆麻竹

圖 1-1-14 姜式孟宗竹

(五) 綠竹

綠竹屬於叢生竹,其竹桿經濟效益不高,成竹高度約 3 至 10 m。

(六) 長枝竹

長枝竹屬於叢生竹,最大效用為防風。目前在嘉南平原以及宜蘭平 原之田野仍隨處可見。成竹高度約 5 至 15 m。

圖 1-1-19 烏腳綠竹 圖 1-1-20 綠竹

圖 1-1-21 長枝竹 圖 1-1-22 條紋長枝竹 圖 1-1-18 莿竹 圖 1-1-17 林式莿竹