竹材是一种天然生长有机体,主要由纤维素、半纤维、木质素组成的复合增强材料。竹材中纤维紧密排列的纤维束是其主要承重单元,纤维细胞壁是决定其性能的主要因素,因此对竹类植物细胞壁的结构、,化学组成分布和生物功能等方面的研究对于制浆造纸、竹纤维增强材料和竹基纳米材料制备都具有重要意义。本文以撑篙竹为研究对象,采用X-射线衍射仪、单根纤维拉伸技术、纳米压痕技术等手段系统地研究了撑篙竹的微观特性以及微力学性能,揭示了竹材解剖特性、微观力学性能受竹龄、竹材部位影响的变异规律,为撑篙竹各力学行为的本质以及科学全面的提高撑篙竹的利用价值提供一定的理论依据。研究结果如下：(1)通过对撑篙竹解剖特性的研究,揭示了撑篙竹纤维细胞、薄壁细胞、维管束、各组织比量(纤维组织比量、薄壁组织、输导组织)以及微纤丝角的变异规律。纤维长、宽及长宽比平均值分别为1.86μm,14,41μm,129.97。竹龄对纤维双壁厚、薄壁细胞、微纤丝角的影响显著；径向上,纤维长、宽、长宽比、双壁厚、腔径的大小顺序皆为：中部>内部>外部,维管束密度逐渐增大,微纤丝角变异规律不明显；纵向上,从基部至上部纤维长及长宽比不断增大,纤维组织比量、输导组织比量增大,薄壁组织比量减少,微纤丝角变异规律不明显。(2)通过对撑篙竹木质素分布的研究,探明了撑篙竹木质素的分布特性。纤维细胞中木质素多集中于细胞角隅区和复合胞间层,次生壁中相对较少。定量分析木质素含量,在单个细胞中细胞角隅区(CCML)木质素含量>复合胞间层(CML)>次生壁(SW)；不同竹龄的竹纤维细胞角隅区和胞间层木质素含量随着竹龄的增大而增大。次生壁木质素含量略微不同,为2年生>3年生>1年生>当年生；沿纤维帽从原生木质部导管至初生韧皮筛管木质素含量总体在下降。(3)通过对撑篙竹单根纤维力学性能的研究,探明了竹纤维力学性能随竹龄、部位的变异规律。竹纤维弹性模量、拉伸强度、断裂伸长率的平均值分别为22.41GPa、0.97GPA、4.52%。纤维力学性能随竹龄变异规律不明显,方差分析表明受竹龄影响不显著,沿径向由内至外,竹纤维弹性模量不断上升,断裂伸长率降低,方差分析表明径向位置与纤维拉伸强度之间的关系显著；纵向上,随高度的变化竹纤维弹性模量、拉伸强度、断裂伸长率、断裂伸长率的变化范围分别为21.58-23.61GPa、0.92-1.03GPa、4.16-5.01%。根据方差分析表明纵向位置对竹纤维拉伸性质影响不显著。(4)通过对撑篙竹纤维细胞壁力学性能的研究,探明了撑篙竹细胞壁的力学特性。撑篙竹细胞壁弹性模量与硬度分别为17.97GPa、475.69GPa。2年生细胞壁的弹性模量、硬度最大,竹龄对细胞壁的力学性能影响显著；沿径向竹肉部位的细胞壁弹性模量、硬度最小,而竹青部位的最大,同时方差结果也显示径向部位对细胞壁弹性模量、硬度的影响均显著；纵向上,竹纤维细胞壁弹性模量、硬度随着高度的增加呈现上升趋势,但差异不大,变异系数分别为25.48%,16.7%。(5)通过对撑篙竹木质化过程中各项解剖性质与力学性能的综合分析,表明撑篙竹纤维长、宽及长宽比并非是影响竹纤维拉伸强度的主要因素,纤维壁厚、腔径和腔径比对竹纤维拉伸强度具有一定影响；微纤丝角对纤维拉伸强度、弹性模量影响显著,关系密切；木质素对细胞壁弹性模量、硬度的影响显著,并且呈现正相关关系；单根纤维拉伸产生的弹性模量大于纳米压痕细胞壁产生的弹性模量。