植物纤维化学：第2讲 植物原料分类与结构

1、第二节第二节 造纸植物纤维原料的生物结构造纸植物纤维原料的生物结构 一、木材原料生物结构一、木材原料生物结构 1 1 木材原料的宏观结构木材原料的宏观结构 树干由树皮、形成层、木质部、髓心等组成树干由树皮、形成层、木质部、髓心等组成 (1)(1)横切面横切面： Transverse section or cross section, TS 与树干的轴相垂直的切面；与树干的轴相垂直的切面； Transverse section or Cross section (cut across trunk) Beijing Forestry University Tangential section (s

2、kim off bark) Radial section (cut down centre) (2)(2)径切面径切面：Radial section, RLS 通过髓心与木射线平行而与年轮垂直的切面；通过髓心与木射线平行而与年轮垂直的切面； (3)(3)弦切面弦切面：Tangential section,TLS 切向切面，垂直于木射线、与年轮相切的切面。切向切面，垂直于木射线、与年轮相切的切面。 (4)心材心材（heart wood） ：木质部靠髓心部分组织逐：木质部靠髓心部分组织逐 步被树脂、单宁、色素等物质所填充而失去生理活性，步被树脂、单宁、色素等物质所填充而失去生理活性， 变成死细胞，

3、称为心材。变成死细胞，称为心材。 心材树脂含量高、浸透性差，制浆时药液渗透较困难，心材树脂含量高、浸透性差，制浆时药液渗透较困难， 影响蒸煮的均匀性，降低浆的质量，酸法制浆容易产影响蒸煮的均匀性，降低浆的质量，酸法制浆容易产 生树脂障碍及浸透不均匀的黑片现象。生树脂障碍及浸透不均匀的黑片现象。 (5)边材边材（sap wood）：木质部中靠边缘、颜色较浅）：木质部中靠边缘、颜色较浅 的部分称为边材的部分称为边材 边材材质较软，孔道通畅、易于浸透、易成浆、泡沫边材材质较软，孔道通畅、易于浸透、易成浆、泡沫 较少，纤维长度较大，是制浆造纸的好材料。较少，纤维长度较大，是制浆造纸的好材料。 Beij

4、ing Forestry University （6 6）早材）早材/ /春材春材（ early wood , spring wood） 年轮中靠树心部分颜色较浅，每年生长季节前期生长出来的。年轮中靠树心部分颜色较浅，每年生长季节前期生长出来的。 特点：纤维腔大而壁较薄，长度较短，树脂含量较低，颜色较浅，特点：纤维腔大而壁较薄，长度较短，树脂含量较低，颜色较浅， 材质较疏松，强度较差；但纤维较柔软，抄纸时纤维间的结合力材质较疏松，强度较差；但纤维较柔软，抄纸时纤维间的结合力 较大。较大。 春材材质疏松，制浆得率低，纤维壁薄打浆容易，树脂含量低。春材材质疏松，制浆得率低，纤维壁薄打浆容易，树脂含

5、量低。 （7 7）晚材）晚材/ /秋材秋材（ late wood , autumn wood） 年轮中靠外圈部分颜色较深，每年生长季节的后期，即秋冬季节年轮中靠外圈部分颜色较深，每年生长季节的后期，即秋冬季节 生长出来的。生长出来的。 特点：纤维腔小而壁厚，树脂含量高，材质紧密，颜色较深，强特点：纤维腔小而壁厚，树脂含量高，材质紧密，颜色较深，强 度较高，单根纤维较挺硬，未经打浆时成纸紧度低，强度差。度较高，单根纤维较挺硬，未经打浆时成纸紧度低，强度差。 秋材材质紧密，制浆得率高，纤维壁厚打浆困难，树脂含量高。秋材材质紧密，制浆得率高，纤维壁厚打浆困难，树脂含量高。 早材早材 晚材晚材 木射线

6、木射线 年轮年轮 边材边材 心材心材 树皮树皮 形成层形成层 髓心髓心 横切面横切面 径切面径切面 弦切面弦切面 （8 8）年轮、生长轮）年轮、生长轮(growing ring) 形成层在一个生长周期中活动所产生的次生木质部，在横形成层在一个生长周期中活动所产生的次生木质部，在横 切面上呈现一个围绕髓心的完整轮状结构，称为生长轮。切面上呈现一个围绕髓心的完整轮状结构，称为生长轮。 温带和寒带树木在一年里，形成层分生的次生木质部，形温带和寒带树木在一年里，形成层分生的次生木质部，形 成后向内只生长一层，将其生长轮称为年轮。成后向内只生长一层，将其生长轮称为年轮。 （9 9）树心：）树心：髓髓pi

7、th 由一种柔软的薄壁组织组成由一种柔软的薄壁组织组成 （1010）树皮）树皮：bark，形成层以外的组织，形成层以外的组织， 分为内皮分为内皮inner bark和外皮和外皮outer bark （1111）形成层）形成层：cambium 韧皮部与木质部之间的分生组织韧皮部与木质部之间的分生组织 （1212）木质部）木质部：xylem 形成层与髓之间的部分形成层与髓之间的部分 （1313）木射线）木射线：横切面上呈辐射状颜色较浅的径向细条纹。：横切面上呈辐射状颜色较浅的径向细条纹。 单列木射线单列木射线 (LM(LM400)400)年轮界限明显年轮界限明显 (LM(LM100)100) 沙柳

8、生物结构沙柳生物结构 Beijing Forestry University Beijing Forestry University 2 2 木材原料生物结构木材原料生物结构 树脂道树脂道 薄壁细胞薄壁细胞 纹孔纹孔 早材管胞早材管胞 晚材管胞晚材管胞 木射线细胞木射线细胞 Beijing Forestry University 针叶材的三个切面针叶材的三个切面 tangential section Beijing Forestry University Beijing Forestry University 针叶材的横切面针叶材的横切面 Beijing Forestry University

9、 针叶木细胞结构类型针叶木细胞结构类型 针叶木细胞类型针叶木细胞类型 1 早材管胞早材管胞 2 具缘纹孔具缘纹孔 3 单纹孔单纹孔 4 晚材管胞晚材管胞 5 具缘纹孔具缘纹孔 6 木射线管胞木射线管胞 7 木射线薄壁细胞木射线薄壁细胞 Beijing Forestry University （1 1）管胞）管胞 tracheidstracheids l 占针叶木细胞总数占针叶木细胞总数9095%（面积法），（面积法）， l 平均长度平均长度35mm，宽度，宽度3050m， l 壁上多为具缘纹孔壁上多为具缘纹孔 l 输导水分和支持组织；输导水分和支持组织； l 早材腔大、壁薄，晚材腔小、壁厚早材

10、腔大、壁薄，晚材腔小、壁厚 2.1.3 2.1.3 针叶木主要细胞的结构特点针叶木主要细胞的结构特点 Beijing Forestry University 早材管胞和晚材管胞早材管胞和晚材管胞 1、2早材管胞；早材管胞；3、4晚材管胞晚材管胞 Beijing Forestry University （2 2）木薄壁组织）木薄壁组织 parenchyma 木射线管胞和木射线薄壁细胞木射线管胞和木射线薄壁细胞 占针叶木细胞总数占针叶木细胞总数510% 木射线管胞木射线管胞： 是厚壁长形的死细胞，壁上有具缘纹孔；是厚壁长形的死细胞，壁上有具缘纹孔； 木射线薄壁细胞木射线薄壁细胞： 壁较薄，细胞腔内

11、常含有树脂壁较薄，细胞腔内常含有树脂 在造纸过程中常随白水流失在造纸过程中常随白水流失 Beijing Forestry University Radial section of balsam fir (Abies balsamea) Radial section of white pine wood There are no ray tracheids here ray tracheids ray parenchyma Beijing Forestry University （3 3）树脂道）树脂道 由若干个分泌细胞所围绕成的一种胞间道，它不是一个由若干个分泌细胞所围绕成的一种胞间道，它不是

12、一个 细胞，也不是一个组织，而是细胞间隙，中间充满树脂，细胞，也不是一个组织，而是细胞间隙，中间充满树脂， 故称树脂道故称树脂道 树脂道树脂道 1-泌脂细胞泌脂细胞 2-死细胞死细胞 3-伴生薄壁细胞伴生薄壁细胞 4-细胞间隙细胞间隙 5-管胞管胞 Beijing Forestry University 分泌细胞分泌细胞 射线细胞包围住的径向树脂道射线细胞包围住的径向树脂道 轴向树脂道轴向树脂道 Beijing Forestry University 2.1.4 2.1.4 针叶材典型结构特征针叶材典型结构特征 树脂道：部分针叶木独有的特征树脂道：部分针叶木独有的特征 单列木射线：一般为单列，

13、且无异型射线单列木射线：一般为单列，且无异型射线 交叉场：径切面上横向的木射线薄壁细胞与纵交叉场：径切面上横向的木射线薄壁细胞与纵 生的管胞交叉的部位。生的管胞交叉的部位。 Tangential section of wood of white pine (Pinus strobus). The vertical arrows indicate two uniseriate rays. The horizontal arrows mark biseriate rays. Tangential section of American hornbeam 角树角树(Carpinus carolini

14、ana) 单列木射线单列木射线 uniseriate rays 多列木射线多列木射线 multiseriate rays cross-field pitting Beijing Forestry University 类型：窗格型、云杉型、柏型、杉型、松型类型：窗格型、云杉型、柏型、杉型、松型 Radial section of white pine wood fenestriform (window-like) pits 2.2 2.2 阔叶木的结构特点阔叶木的结构特点 radial section transvers section tangental section perforatio

15、n穿孔穿孔 growth ring vessel导管导管 2.2.1 2.2.1 阔叶木的三维结构图阔叶木的三维结构图 2.2.22.2.2、木材导管排列情况、木材导管排列情况 环孔材、半环孔材、散孔材环孔材、半环孔材、散孔材 Beijing Forestry University 环孔材环孔材 指在一个年轮指在一个年轮 内，早材导管比晚材导管内，早材导管比晚材导管 大得多，并沿年轮大得多，并沿年轮呈环状呈环状 排成一至数列，如排成一至数列，如桑、榆、桑、榆、 白蜡等。白蜡等。 Ring porous wood White oak 散孔材散孔材 指在一个年轮内早晚材导指在一个年轮内早晚材导 管

16、的大小没有明显区别，管的大小没有明显区别， 分布也比较均匀，如杨分布也比较均匀，如杨 木、椴木、桉木、柳木、木、椴木、桉木、柳木、 桦木、槭木等。桦木、槭木等。 Beijing Forestry University diffuse porous wood Yellow poplar 半环孔材，指在一个半环孔材，指在一个 年轮内，从生长季节年轮内，从生长季节 的早期到晚期导管的的早期到晚期导管的 大小逐渐变化。如水大小逐渐变化。如水 青冈、樟树、柿树、青冈、樟树、柿树、 核桃等。核桃等。 Beijing Forestry University 石栎石栎 2.2.32.2.3 阔叶木主要细胞结构

17、特点阔叶木主要细胞结构特点 木纤维：木纤维： 纤维细胞，壁厚，多是具缘纹孔，纤维细胞，壁厚，多是具缘纹孔， 含量仅达含量仅达68-80%68-80%（面积法），（面积法）， 长度长度1 1mmmm左右，直径小于左右，直径小于2020mm。 细胞类型：木纤维、管胞、导管、木射线、薄壁细胞。细胞类型：木纤维、管胞、导管、木射线、薄壁细胞。 导管：导管：水分疏导组织、直径很大的管状细胞水分疏导组织、直径很大的管状细胞 属于杂细胞，对制浆造纸不利：导管中有侵填体、属于杂细胞，对制浆造纸不利：导管中有侵填体、 晶体二氧化硅、钙盐，影响制浆药液渗透，甚至影响纸晶体二氧化硅、钙盐，影响制浆药液渗透，甚至影响

18、纸 页表面性质。页表面性质。 管胞管胞 1 2 3 4 5 Beijing Forestry University 导管细胞的五种类型导管细胞的五种类型 环纹环纹 螺纹螺纹 梯纹梯纹 网纹网纹 孔纹孔纹 Beijing Forestry University 薄壁细胞及木射线薄壁细胞薄壁细胞及木射线薄壁细胞 薄壁细胞比较发达。薄壁细胞比较发达。 (1) (2)同型木射线同型木射线 (3)(4)异型木射线异型木射线 木射线：木射线： 同型木射线：木射线细胞呈径向（横向）排列同型木射线：木射线细胞呈径向（横向）排列 异型木射线：木射线细胞上、下部为直立型，中间为异型木射线：木射线细胞上、下部为直立

19、型，中间为 横向。横向。 Tangential and radial sections of American holly 冬青冬青(Ilex opaca) Upright cells can be recognized because they are taller than the procumbent cells； the upright cells are arranged in just a single row. 67 导管分子导管分子 vessel 8 纤维管胞纤维管胞 fiber tracheid 9、12 木薄壁细胞木薄壁细胞parenchyma 1011 木射线薄壁细胞木射

20、线薄壁细胞 ray parenchyma 1314 纤维细胞纤维细胞 fiber Beijing Forestry University 2.2.4 2.2.4 阔叶木典型结构特征阔叶木典型结构特征 导管导管 多列木射线多列木射线 纤维排列规整性差纤维排列规整性差 Beijing Forestry University 项目针叶材阔叶材 年轮除热带外，年轮界限明显除环孔和部分半环孔材外，不明显 细胞类型细胞种类少，管胞9095%， 少量木射线，结构简单 细胞种类多，木纤维含量低，导管、 木射线、薄壁细胞，管胞，结构复杂 木射线特点一般为单列，且同型部分单列，多数双列、多列；同型、 异型均有 纤

21、维形态及纹孔较粗且长，纹孔明显短且细，多数纹孔不明显 树脂道有树脂道没有树脂道 纤维排列规律性横切面规律性强，结构均匀规律性差 Beijing Forestry University 二、非木材类原料二、非木材类原料 1 1 常用非木材原料的种类常用非木材原料的种类 禾本科原料禾本科原料、韧皮原料、籽毛原料、叶部纤维、韧皮原料、籽毛原料、叶部纤维 2 2 非木材原料的生物结构非木材原料的生物结构 2.1 2.1 禾本科纤维原料生物结构禾本科纤维原料生物结构 2.1.1 2.1.1 禾本科原料的宏观构造禾本科原料的宏观构造 任何禾秆都是由若干个节组成，节由节部和节间组成。任何禾秆都是由若干个节组

22、成，节由节部和节间组成。 Beijing Forestry University 节部节部 节间节间 Longitudinal views of the grass stem Beijing Forestry University 茎茎 叶片叶片 鞘鞘 2.1.2 2.1.2 禾本科原料的横切面构造禾本科原料的横切面构造 两类：（两类：（A）管状）管状 （B）分散）分散 Beijing Forestry University 皮层：皮层： 表皮细胞和表皮细胞和皮下的纤维层皮下的纤维层组成。组成。 维管束：维管束： TS上由外围的纤维及中央的导管、筛管、伴胞组成。上由外围的纤维及中央的导管、筛管

23、、伴胞组成。 每个维管束四周环绕着的纤维层称为每个维管束四周环绕着的纤维层称为维管束鞘维管束鞘。 纤维来源纤维来源 基本组织：基本组织： 薄壁细胞组成，贮存营养物质薄壁细胞组成，贮存营养物质 对制浆造纸不利。对制浆造纸不利。 Beijing Forestry University 基本薄壁组织 维管束 皮层 筛管筛管 伴胞伴胞 维管束（维管束（vascular bundle) V 筛管筛管 后生导后生导 管管 原生导管原生导管 纤维纤维 companion cell sieve tube protoxylem vessel metaxylem vessel 伴胞伴胞 纤维细胞纤维细胞fiber

24、：属韧皮纤维类，腔小壁厚，外形属韧皮纤维类，腔小壁厚，外形 纤细，比较短小，细胞壁上有横节纹或单纹孔，也纤细，比较短小，细胞壁上有横节纹或单纹孔，也 有无纹孔的。有无纹孔的。 2. 2 2. 2 细胞类型细胞类型 薄壁细胞薄壁细胞parenchyma：形态各异，有球形、枕形态各异，有球形、枕 头形、圆柱形等等。容易破碎。头形、圆柱形等等。容易破碎。 有纤维细胞、薄壁细胞、表皮细胞、导管、筛管、伴胞、石有纤维细胞、薄壁细胞、表皮细胞、导管、筛管、伴胞、石 细胞等六种。细胞等六种。 表皮细胞表皮细胞epidermis cell 有长短两种，长的是锯齿细胞，短的是硅细胞有长短两种，长的是锯齿细胞，短

25、的是硅细胞 和栓质细胞，比重较大，在制浆时容易流失。和栓质细胞，比重较大，在制浆时容易流失。 Beijing Forestry University 短细胞：栓质细胞 长细胞：锯齿形 短细胞：硅细胞 气孔 表皮细胞表皮细胞(epidermis cell) 导管导管 (vessel element） 其他细胞：其他细胞：石细胞石细胞(grit cell) 薄壁细胞、表皮细胞、导管、筛管、伴胞、石细胞都是薄壁细胞、表皮细胞、导管、筛管、伴胞、石细胞都是 杂细胞。（杂细胞。（p44，Table 1-19） 存在于维管组织中，导管有环状、螺旋状、存在于维管组织中，导管有环状、螺旋状、 梯形和网纹等形式

26、梯形和网纹等形式 非常小的厚壁细胞，竹类植物含量较大，在洗涤和非常小的厚壁细胞，竹类植物含量较大，在洗涤和 净化段容易除掉。净化段容易除掉。 筛管、伴胞筛管、伴胞(sieve tube、 companion cell) 直径小、壁上多孔，在植物干燥过程中就被破坏直径小、壁上多孔，在植物干燥过程中就被破坏 Beijing Forestry University 含有哪几种含有哪几种 细胞？细胞？ 禾本科原料禾本科原料 纸浆纸浆 纤维细胞纤维细胞 导管导管 薄壁细胞薄壁细胞 表皮细胞表皮细胞 思考题思考题 Beijing Forestry University 制浆：蒸煮时吸水量大，液比高。制浆：

27、蒸煮时吸水量大，液比高。 造纸：长度很短，以碎片的形式存在于浆中，造纸：长度很短，以碎片的形式存在于浆中， 使浆料的滤水性变差，抄纸时容易粘辊，使纸使浆料的滤水性变差，抄纸时容易粘辊，使纸 页断头，使纸页物理强度下降。页断头，使纸页物理强度下降。 麦草薄壁细胞难溶解，常连在一起，形成薄片麦草薄壁细胞难溶解，常连在一起，形成薄片 薄壁细胞对制浆造纸的影响？薄壁细胞对制浆造纸的影响？ 碱法制浆，硅细胞被碱溶解，增加废液中硅酸钠的碱法制浆，硅细胞被碱溶解，增加废液中硅酸钠的 含量，提高黑液粘度，降低洗浆效率，增加碱回含量，提高黑液粘度，降低洗浆效率，增加碱回 收的硅干扰危害。收的硅干扰危害。 酸法制

28、浆，表皮细胞成片存在于纸浆中形成纸病。酸法制浆，表皮细胞成片存在于纸浆中形成纸病。 表皮细胞对制浆造纸的影响表皮细胞对制浆造纸的影响 Beijing Forestry University 短细胞：栓质细胞 长细胞：锯齿形 短细胞：硅细胞 气孔 表皮细胞表皮细胞(epidermis cell) 稻草稻草 毛竹毛竹 甘蔗渣甘蔗渣 1. 针叶木、阔叶木、禾本科原料的细胞类型针叶木、阔叶木、禾本科原料的细胞类型 2. 针叶木与阔叶木典型结构特征针叶木与阔叶木典型结构特征 作业、思考题作业、思考题 作业题：作业题： 1 1、名词解释：维管束（组织）、名词解释：维管束（组织） 2 2、简答题：、简答题：

29、 1 1）禾本科原料细胞类型？）禾本科原料细胞类型？ 2 2）造纸原料分类？）造纸原料分类？ 思考题：思考题： 禾本科原料所得化学浆中含有哪几种细胞？说明与原禾本科原料所得化学浆中含有哪几种细胞？说明与原 料中所含细胞类型的差别及其原因。料中所含细胞类型的差别及其原因。 Beijing Forestry University 第三节第三节 植物纤维细胞壁的微观结构植物纤维细胞壁的微观结构 Beijing Forestry University 一、一、植物纤维细胞壁的结构植物纤维细胞壁的结构 1 1、纤维细胞壁的微细结构、纤维细胞壁的微细结构ultrastructure 纤维细胞壁的层状结构纤

30、维细胞壁的层状结构 Beijing Forestry University 细胞壁分为胞间层细胞壁分为胞间层MLML、初生壁、初生壁P P和次生壁和次生壁S S。 细胞的形成和生长阶段，原生质体所分泌的纤维素、细胞的形成和生长阶段，原生质体所分泌的纤维素、 半纤维素等物质在胞间层内侧沉积形成半纤维素等物质在胞间层内侧沉积形成初生壁初生壁 P(0.1P(0.1m)m)。 两个细胞之间形成了一层薄层，称为两个细胞之间形成了一层薄层，称为胞间层胞间层。 初生壁停止生长之后，原生质体所分泌的纤维素等初生壁停止生长之后，原生质体所分泌的纤维素等 物质在物质在P P层内侧沉积形成了层内侧沉积形成了次生壁次

31、生壁 S(5-10S(5-10m) m) 。 次生壁分为次生壁分为S1S1、S2S2、S3S3。 Beijing Forestry University middle lamella primary wall lumen 次生壁次生壁 secondary wall microfibril 复合胞间层复合胞间层CML compound middle lamella =P+ML 细胞角隅胞间层细胞角隅胞间层CCML cell corner middle lamella Beijing Forestry University 瘤层瘤层W (warty layer) 部分材种的部分材种的S3层内表面及

32、纹孔缘内表面存在瘤层，如马尾松层内表面及纹孔缘内表面存在瘤层，如马尾松 和玉兰树。和玉兰树。 Beijing Forestry University Transverse section of earlywood tracheids in tamarack (Larix laricina),美洲落叶松美洲落叶松 Beijing Forestry University Industrial crops and Products Beijing Forestry University Beijing Forestry University 2 2、微细纤维的结构及其走向、微细纤维的结构及其走向 指

33、直径小于指直径小于45nm的微纤维丝的微纤维丝 1）D. Fengel理论理论 40条纤维素大分子组成一条原细纤维条纤维素大分子组成一条原细纤维3nm （Elementary fibril）, 16根根（44）的原细纤维构成一条微细纤维的原细纤维构成一条微细纤维 （Microfibril）， 4根（根（22）直径为）直径为12nm、长度、长度30nm的微细纤维构成的微细纤维构成 一条细小纤维（一条细小纤维（Fibril）,细小纤维的直径为细小纤维的直径为25nm. 大分子链的作用力：氢键、范德华力大分子链的作用力：氢键、范德华力 原细纤维之间作用力：单分子木聚糖原细纤维之间作用力：单分子木聚糖

34、 微细纤维之间作用力：几分子厚木聚糖微细纤维之间作用力：几分子厚木聚糖 细小纤维之间作用力：木素、半纤维素细小纤维之间作用力：木素、半纤维素 FengelFengel理论图理论图 原细纤维原细纤维 微细纤维微细纤维 细小纤维细小纤维 3nm 12nm 30nm 12nm 原细纤维 聚糖 木素 纤维素大分子链纤维素大分子链原细纤维原细纤维微细纤维微细纤维细小纤维细小纤维纤维细胞纤维细胞细胞壁细胞壁 直径直径30含半纤维素含半纤维素 120含半纤维素含半纤维素 250 （一根纤维）（一根纤维） 之间存在半纤维素，没有木素之间存在半纤维素，没有木素 存在木素和半纤维素存在木素和半纤维素 植物纤维的构

35、造示意图植物纤维的构造示意图 Beijing Forestry University 细小纤维细小纤维fibril 微细纤维微细纤维microfibril 原微细纤维原微细纤维proto-fibril 亚原微细纤维亚原微细纤维 Subelementary fibril 纤维素分子纤维素分子cellulose 胞间层胞间层 原细纤维原细纤维 纤维素晶体纤维素晶体 纤维二糖纤维二糖 纤维细胞束纤维细胞束 40条条 16根根 4根根 细小纤维细小纤维 12nm 亚亚-原微细纤维原微细纤维 微细纤维微细纤维 3nm 25nm cellobiose Elementary fibril Cellulose

36、 crystallite Microfibril cross section 树干树干 纤维纤维 髓心髓心 细小纤维细小纤维 原细纤维原细纤维 微细纤维微细纤维 Beijing Forestry University microfibril angle (MFA) 2 2）微细纤维的取向）微细纤维的取向 微纤丝角：微细纤维与纤维纵轴之间的交角微纤丝角：微细纤维与纤维纵轴之间的交角 Beijing Forestry University 纤维细胞壁不同壁层的相对厚度与微纤维角度纤维细胞壁不同壁层的相对厚度与微纤维角度 外表面外表面 P0 内表面内表面 P1 06层层 410层层 位于位于S1和和

37、S2之间的几层之间的几层 约约30150层层 S3 S1 S2 S12 S23 位于位于S2和和S3之间的几层之间的几层 Beijing Forestry University Electron micrograph of a delignified secondary wall (S2) of Pinus sylvestris Electron micrograph of a delignified primary wall (Pinus sylvestris) 3 3）微细纤维与半纤维素、木素的微细结构的关系）微细纤维与半纤维素、木素的微细结构的关系 纤维素是骨架物质，半纤维素是填充物质，

38、木素是粘结物。纤维素是骨架物质，半纤维素是填充物质，木素是粘结物。 液体渗透、运动，收缩、润胀发生在微细纤维界面上。液体渗透、运动，收缩、润胀发生在微细纤维界面上。 半纤维素填充在原细纤维与微细纤维之间。木素填充在微细纤半纤维素填充在原细纤维与微细纤维之间。木素填充在微细纤 维之间与胞间层内。维之间与胞间层内。 Beijing Forestry University 3、应变组织、应变组织 Reaction Wood 由于强风和地心引力使受压或受拉区域形成应变组织。由于强风和地心引力使受压或受拉区域形成应变组织。 受压木（压应木）受压木（压应木）：Compression wood 针叶木形成压

39、应木，木素含量比正常木高针叶木形成压应木，木素含量比正常木高 受受压木管胞缺少了压木管胞缺少了S3层，层，S1层比正常木厚，层比正常木厚，S2层微层微 细纤维定向细纤维定向45o、产生很深的螺旋裂陷、产生很深的螺旋裂陷(helical fissure)。 受拉木（拉应木）受拉木（拉应木）：tension wood 阔叶木形成拉应木，木素含量低，纤维素含量高，纤阔叶木形成拉应木，木素含量低，纤维素含量高，纤 维素结晶区大。维素结晶区大。 木纤维具有一种特别厚的壁层，称凝胶层，由纯纤维木纤维具有一种特别厚的壁层，称凝胶层，由纯纤维 素组成。素组成。 Beijing Forestry Univers

40、ity Transverse section of compression wood tracheids in red spruce 压应木压应木Compression wood Beijing Forestry University Transverse section of compression wood tracheids in tamarack (Larix laricina) showing intercellular spaces (IS), middle lamella (M), the outer (S1), and the inner (S2) layer of the secondary wall, and the lumen (L). The S2 layer contains narrow, branched helic