地理知识 | “植物钢筋”的秘密

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今天我们讲

竹

竹子虽然看起来很像树

可严格来说

禾本科的它们更应该被称作

身材高大的“大草”

竹子这种“大草”确实与众不同

不仅个子高，还像木材一样坚硬

并且有着特殊的韧性

▲ 竹子是全世界生长速度最快的植物之一

长到三四层楼高也只需几十天

摄影 / 秦盱丰

轻盈竹子的特殊身板

竹子体轻，但质地却异常坚硬

竹材的收缩量非常小

而弹性和韧性却很高

若按单位质量计算

竹材的抗拉强度比钢材还高2.5倍左右

这要感谢竹子所拥有的丰富纤维

掰折竹竿，会发现有很多不容易扯断的细丝

那就是坚韧的竹纤维

它们把整个竹竿连接在一起

就像是大楼中的钢筋

当然，光有钢筋不足以建成一个坚固建筑

还需要有大量的混凝土

竹子中木质化的细胞恰恰是这样的混凝土

“木质化”这个词或许有些难懂

吃梨时里面的那些硬硬的小颗粒

就是木质化的细胞

只不过梨中的木质化细胞很少

而竹子中40%的细胞都是这样的

所以竹竿如此坚硬

▲ 竹子可以非常坚硬有力，也能柔如发丝

经过精心处理的竹丝，细如发丝、薄如蝉翼

可以制作非常精巧的竹子工艺品

摄影 / 井韦

竹的内在也不简单

木质素和纤维让竹子既刚也韧

而竹子的内部结构之精巧远不止如此

竹子的纤维往往分散在竹秆之中

如果你仔细观察

会看到竹秆的横切面上

散布着许多深色的点状物

这是竹子的维管束

不仅可以输送水分和养分

还有强化竹秆的作用

它们从外到内逐渐变大

排列也由紧密到相对疏松

从力学角度来说，物体边缘承受的正应力是最大的，故将优质材料布置在边缘是最优结构布置，竹子就做到了这点。

表面的竹青的强度是整体竹子中最高的，从较大的结构来看，竹子是空心的，根据材料力学的原理，其抗弯能力比同样横截面积的实心结构大很多。诸多竹节中还有起到支撑作用的坚硬“横梁”，就像“工字梁”一般。

有了这些优点

竹材在身量轻盈的同时

也拥有了很强的抗扭、抗剪和抗拉能力

▲ 地下发达的竹鞭是竹子迅速繁殖的秘密，形成了“竹连鞭、鞭生芽、芽孕笋、笋长竹，竹又养鞭”的循环。（摄影／陈凯升）

多用的竹

在中国

用竹子作为建筑用材的历史

可以追溯到7000年前

到了秦汉时期

竹子便已成为重要的建筑材料

直到今天

竹子依然是傣族、佤族、景颇族等民族

民居的“担纲者”

清代沈曰霖的《粤西琐记》中有这样的记载

“不瓦而盖，盖以竹；

不砖而墙，墙以竹；

不板而门，门以竹。”

▲ 四川崇州市集上人们买卖竹器

摄影 / 袁蓉荪

根据不同的种类

竹子还各自有看家本领

如斑竹拉力强，水不易侵蚀

在古代常用来制作拉船的纤绳

楠竹（毛竹）秆高直坚硬

是建筑上的好材料

墨竹则是制作笛、箫管乐器的最佳材料

 思 考 

你还知道竹子有哪些与众不同的小秘密？

内容来自：

《中国国家地理》2013年08月

撰文 / 史军 摄影 / 秦盱丰 等

责任编辑 / 陈惊鸿   图片编辑 / 王彤   

微信编辑、排版 / 小肉

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