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1、第十一章 纤维植物资源 主要内容 n第一节 概述 n第二节 主要纤维资源植物 第一节 概述 一 纤维植物资源的概念 1 概念 n纤维植物资源是指植物体内含有大量纤维组织 的一群植物 n纤维组织是野生植物各器官中机械组织的一种 它是一种细胞壁很厚 细胞较长 胞腔狭长 两端封闭渐尖的死细胞 2 组成 主要化学成分纤维素 半纤维素 木质素 80 95 另外还含有少量的蜡质 果胶 蛋白质 脂肪等有机化合 物和各种金属元素 纤维素 决定植物纤维性能的基本物质 蜡质 存在于纤维素的表面 具有保护纤维和增加弹性的功能 果胶质 分布在纤维各部 外层含量最多 木质素 主要存在于植物体的木质部 浸透于纤维素分子之
2、间 木质化程度越高 纤维的韧性 弹性 伸长度都较差 反之 则较好 脂类 包含在纤维分子中 二 纤维素的类别 n按其存在部位可以分为以下几类 n1 韧皮纤维 指双子叶植物茎秆韧皮部的纤维 它们是制造特种纸张的优良原料 如 桑树 构树 青檀等 n2 木材纤维 指存在于植物树干中的木质纤维 如松 杉 杨树 柳树中的纤维 n3 叶纤维及茎秆纤维 指存在于单子叶植物叶和茎中的纤维 如剑麻 麦秸 芦苇等 n叶纤维 叶子纤维主要存在于单子叶植物的叶脉中 细胞壁木质化程度较高 质地坚 硬 称为硬纤维 这类纤维拉力大 耐腐力强 主要用制绳索 或作粗纺之用 如剑 麻 蕉麻等 n茎秆纤维 单子叶植物茎中具特别发达的
3、韧皮纤维束 这些纤维没有或很少木质化 称软纤维 可用制各种纺织品 n4 根纤维 存在于根部的韧皮纤维 如马蔺根的纤维 n5 果壳纤维 果壳中的纤维 如椰子壳纤维 n6 种子纤维 存在于种子表面的纤维 如棉 木棉 攀枝花 杨柳等 n7 绒毛纤维 如香蒲雌花序上的绒毛 它们可能是退化的苞片或花被 但形态及经济 用途则与纤维相同 三 采收加工 n用途不同 采收加工方法亦不同 1 作为纺织用的韧皮纤维 多来自多年生草本或亚 灌木 加工方法有两种 干剥和湿剥 干剥 可以采用专门的机械剥取罗布麻等 湿剥 主要采用浸水脱胶方法 工艺 选料捆扎 浸料 剥皮捶打 或刀刮 洗晒 产品 2 用于制绳 造纸或制人造棉
4、的树皮纤维 主要来 自乔灌木 加工方法 鲜剥 四 纤维植物资源利用概况 n纺织品的原料 从古至今制作纺织用品的主要原料之一 n造纸原料 造纸术起源于我国的汉代 n编制原料 草帽 草鞋 藤椅等 n化工原料 可以制造人造丝 火药棉 无烟火药 粘合 剂等 n新型能源原料 植物纤维是大规模制造燃料乙醇的最佳 原料 植物纤维转化液体燃料主要通过两条途径 热裂 解和生物转化 n C6H10O5 n nH2O 催化剂 nC6H10O6 纤维素 C6H10O5 催化剂 2C2H5OH 2CO2 n n纤维乙醇燃料目前最有争议的一点是 生产成本相对于汽油仍然过高 反对 方认为 如果没有政府补贴 纤维乙醇 燃料不
5、具备市场竞争力 支持方则坚信 随着技术的进步 生产成本过高问题 一定会解决 我国的纤维植物资源 n种类多 分布广 开发利用的1000多种 野生的100多种 用于编织和造纸 荨麻科 榆科 卫矛科 瑞香科 桑科 锦葵科 梧桐科 亚麻科等 罗布麻是一种稀有的野生 植物 罗布麻茎皮是一种 良好的纤维原料 纤维细 而长 是一种比较理想的新 的天然纺织原料 故被誉 为 野生纤维之王 可以代替棉 麻作纺织工 业原料 青麻 苎麻 大麻 黄麻 第二节 主要纤维资源植物 一 山杨 opulus davidiana Dode n 植物名 又叫响杨 白杨 明杨 杨柳科杨属植物 n 形态特征 落叶乔木 木 材白色 成年
6、植株高度可达 25米 叶子近圆形 具波 状钝齿 早春先叶开花 雌 雄异株 柔荑花序下垂 花 药红色 苞片深裂 裂缘有 毛 蒴果两裂 n 分布与生境 我国东北大兴安岭 小兴安岭 长白山及黄河中 下游地区均有生长 多生于向阳山地 山路旁的开阔地 火烧迹 地上 n 利用部位 木材可生产机制纤维 木材和树皮均可做造纸原料 树皮内全部纤维含量48 62 n 近缘种 杨属植物约40种 中国约25种 近缘种有 小叶杨 小青杨 响叶杨 香杨 大青杨 n 综合利用 可在造纸 家具 建筑方面使用 萌条可编制筐篮 且具有一定的观赏价值 作为先锋树种 根分蘖能力极强 在 荒山治理上能发挥有效的作用 二 宽叶香蒲 Ty
7、pha latifolia L n 植物名 又称蒲草 香蒲科香蒲属 植物 n 形态特征 多年生水生或湿生植物 植株高1 2 2 6米 根状茎乳黄色 先端白色 长而横生 节部处生许 多须根 老根黄褐色 茎圆柱形 直 立 质硬而中实 叶扁平带状 光滑 无毛 穗状花序 雄 雌花穗常相连 接 稀稍离生 雄花穗在上 雌花穗 在下 成熟果穗粗1 8 3厘米 暗棕 色 花期5月至7月 果期7 9月 分布与生境 生于水旁及河湖淤积水低地 分布于我国东北 华 北及陕西 甘肃 新疆 四川 北半球多有分布 利用部位及理化性质 n利用部位 全草 造纸原料 茎叶 制造人造棉和人造纤维 编制蒲包 草垫 草鞋 小农具 等
8、蒲绒 制造人造棉和人造纤维 作填充物 n理化性质 有效成分为果胶 纤维素 半纤维素 木质素 鼠李 素等 n 采收加工 7 8月间采收蒲草 采收的茎叶晒干 后将叶鞘和叶片切开 分别打捆保存备用 秋季采 收蒲绒晒干备用 药用花粉在6 7月间采收晒干即 可入药 n 近缘种 香蒲属约18种 中国约有10种 n 综合利用 花粉供药用 称 蒲黄 用于行瘀利 尿 炒炭可收敛止血 果穗中雌蕊柄上的长毛 称 蒲绒 可作枕头芯的填充物 叶可编织蒲包 蒲垫 等用 三 马蔺 n 植物名 也叫马莲 马兰 花 鸢尾科鸢尾属植物 n 形态特征 马蔺高10 60cm 密丛生 根状茎粗短 须根长而坚硬 叶基生 多数 坚韧 条形
9、 无主脉 灰绿色 两面具稍突起的 平行脉 花葶直立 高10 30cm 顶生1 3朵花 蓝紫 色或天蓝色 花期4 6月 果期8 9月 n 分布与生境 在我国广泛分布于东北 华北 西北 等地 从生态学角度看 以草原区分布较为普遍 马 蔺抗逆性强 尤其耐盐碱 是盐化草甸的建群种 由 于马蔺具有独特的生态生物学特性和利用价值 近年 来逐渐被用作水保护坡 园林绿化观赏地被建设的优 良材料 n 利用部位及理化性质 茎 叶 根 n 采收加工 8 9月份采收 用镰刀割去茎叶 晒干 取种子后造纸 如采挖其根 以5年以上老根为好 n 综合利用 n纤维植物资源 可以代替麻生产纸 绳 马蔺草呈三角形 长而柔软 用它编
10、的 各种草制品 如草帽 手提包 床席等 细致光滑坚韧耐用 散热性强 深受用 户的欢迎 根可以制作刷子 n在城市绿化美化建设中具有广阔应用前景 p马蔺根系发达 叶量丰富 对环境适应性强 长势旺盛 管理粗放 是节水 抗 旱 耐盐碱 抗杂草 抗病 虫 鼠害的优良观赏地被植物 马蔺在北方地区绿期可达280d以上 叶片翠绿柔软 兰紫色的花淡雅美丽 花 蜜清香 花期长达50d 可形成美丽的园林景观 马蔺耐践踏 经历践踏后无须培育即可自我恢复 马蔺具有较强的贮水保土 调 节空气湿度 净化环境作用 因此 在建植城市开放绿地 道路两侧绿化隔离带 和缀花草地等中 马蔺是无可争议的优质材料 p马蔺因其根系十分发达
11、抗旱能力 固土能力强 又是作为水土保持和固土护坡 的理想植物 n马蔺还具有重要的药用 饲用价值 马蔺利用年限长 产草量高 营养成分丰富 为各类牲畜尤其是绵羊喜食 马蔺的花 种子 根均可人药 花晒干服用可利 尿通便 种子和根可除湿热 止血 解毒 种子有退烧 解毒 驱虫的功效 马蔺繁殖方法研究 n种子繁殖 但直播种子出苗率相对较低 成熟野生种子绝大多数具有活 力 种子发芽的内在潜力很大 经种子活度生化速测法测定 室内储存的种子与室外土埋贮藏的种子发芽势分别为90 和88 但 常温下种子发芽率和发芽势很低 因为马蔺种子硬实率较高 使得马蔺 种子在常温室内培养条件下的发芽率平均仅10 20 常温下贮藏
12、时间超过5年的种子 其活力下降 种子发芽的温度范围为15 30 小于10 或大于35 时不发芽 提高种子萌发率的方法 恒温条件下发芽率普遍很低 播前采用温水浸 种 层积处理 浓硫酸浸种等方法 均可破除种子硬实 提高发芽率和 出苗率 如对采集的野生马蔺种子经浓硫酸溶液浸泡处理后 其发芽率 平均提高30 50 同时 目前人工繁殖种子基地在我国已经建成 如在吉林和甘肃等地区建成了初具规模的马蔺商品种子生产基地 可 为大面积建植提供种子来源 n无性繁殖 用成熟的马蔺进行分株移栽繁殖成活率较高 野 生马蔺多以分蘖形式进行无性繁殖 n马蔺组织培养快繁体系建立 为克服利用马蔺种子发芽进行 有性繁殖的局限性
13、北京草业与环境研究发展中心与北京农 业生物技术研究中心于2002年开展合作研究 筛选出了 成 熟种胚 诱导愈伤组织 绿苗分化 继代增殖 生根 试管苗移栽 等全过程中各环节的最佳培养基和操作程序 从而建立起一套行之有效的马蔺组织培养快繁体系 为实 现马蔺快速无性繁殖 大幅度降低马蔺建植成本 奠定了基 础 同时 也为今后开展马蔺体细胞无性系变异体筛选乃至 基因工程改良等生物技术育种工作奠定了可靠的技术基础 四 乌拉草 Carex meyeriana Kunth n 植物名 靰鞡草 莎草科苔草属的 一种植物 是 世界三大宝草 台湾 草 乌拉草 巴拿马草之一 也是 东北三宝 人参 貂皮 乌拉草之 一
14、n 形态特征 根状茎紧密丛生 秆三 棱形 基部具有光泽的褐色叶鞘 叶 细条形 对折 边缘粗糙 小穗2 3个 顶生的雄性圆柱形 侧生的雌 性卵形或卵状球形 雌雄花鳞片棕色 至锈色 果囊近卵形 扁三棱形 有 褐色树脂状小突起 顶端急缩成短喙 小坚果倒卵状椭圆形 三棱形 褐 色 n 分布与生境 产于中国东北 生于森林地区沼泽或三江平原草甸沼泽中 n 利用部位及理化性质 乌拉草的神奇功效 具有非凡的保暖 除湿 防潮的功效 能够吸收潮气 自动调节与保持湿润程度 使其冬暖夏凉 乌拉草中的游离氨基酸及铁 钙 锌等无机元素的含量极为丰富 可以通 过人体皮肤吸收 其营养成分对皮肤起到很好的保养作用 乌拉草是世界
15、范围内植物界中 仅有的终身能抵御真菌侵蚀与寄生能力的 植物之一 这是一般动 植物制品所不具备的天然属性 n 综合利用 其叶细长柔软 纤维坚韧 不易折断 为草鞋 草褥 人造棉 纤维板等 的良好材料 将原植物茎叶锤打后放入毡靴中 能御寒 昔称 关东三宝 之一 旧时东北人用皮革缝制 内絮捶软的乌拉草作防寒鞋 是北方贫民 心爱的 草履 乌拉又写作 靰鞡 兀剌 其名称来自满语对皮靴称谓 的音译 是一种东北人冬天穿的 土皮鞋 是草编工艺品 造纸的主要原料 五 芦苇 n 植物名 又名苇子 禾本科芦 苇属 植物 n 形态特征 多年生水生或湿生 的高大禾草 地下有发达的匍匐 根状茎 茎秆直立 节下常生白 粉 叶
16、鞘圆筒形 叶舌有毛 叶 片长线形或长披针形 排列成两 行 圆锥花序分枝稠密 向斜伸 展 花序长10一40cm 小穗有 小花4 7朵 以根茎繁殖为主 n 分布与生境 芦苇生长于池沼 河岸 河溪边多水地区 常形成苇塘 世界各地均有生长 n 利用部位及有效成分 秆为优良造纸原料 也是编织原料 用以编织 苇席 n 综合利用 苇秆可作造纸和人造丝 人造棉原料 也供编织席 帘等用 嫩时含大量蛋白质和糖分 为优良饲料 嫩茎 叶为各种家畜所喜食 嫩芽也可食用 花序可作扫帚 花絮可填枕头 根状茎叫做芦根 中医学上入药 性寒 味甘 功能清胃火 除肺热 有健胃 镇呕 利尿之功效 地下茎蔓延力强 为保土固堤植物 六 亚麻 n 植物名 又名胡麻 亚麻科亚麻属 植物 n 形态特征 一年生草本 直根较细 茎直立 圆柱形 叶互生 条形或 条状披针形 无叶柄 花生于茎顶端 或上部叶腋处 成疏松聚伞花序 萼 片5 卵形或卵状披针形 花瓣5 卵 形或卵状披针形 蓝色或蓝紫色 稀 有白色或红紫色 早落 雄蕊5 花丝 基部合生 退化雄蕊5 仅留齿状痕迹 与雄蕊互生 蒴果球形 种子褐色 光滑 呈矩圆形 扁平 n 分布与生境 亚麻
