木材学1-木材宏观构造

1、第二章木材宏观结构，第二章木材宏观结构，本章介绍了木材主要宏观结构、次要宏观结构、木材宏观结构的识别，并简要介绍了树皮的宏观特征。 另外，还介绍了木材的检索方法和分检索表的使用方法。目录、2.1木材三切面、2.2木材主要宏观特征、2.3木材次要宏观特征、2.4树皮宏观特征、2.5木材宏观识别、2.1木材三切面、木材三切面能充分反映木材结构特征。 相反，为了充分认识木材的结构特征，必须在三方面进行。 三断面本身不是木材的特征，而是通过观察人为决定的三个特定的木材断面，可以全面理解木材的结构。“横截面”是垂直于树干长轴的截面，也称为端面或截面。 在这个切断面上，能看到木材的生长环、心材和端材、早材

2、和晚材、木线、薄壁组织、管孔(或管球)、胞间道等，是木材识别的重要的切断面。 横断面，弦切断面，直径切断面，弦切断面，横断面，弦切断面，直径切断面，弦切断面沿着树干的长轴方向，是与木线垂直或与生长环平行的纵断面。 弦截面和直径截面是相同的垂直截面，但彼此正交。 在弦的切断面生长的圈为抛物线状，可以测量木线的高度和宽度。直径切断面，横截面，弦切断面，直径切断面，直径切断面(radialsection )是沿着树干的长轴方向，通过髓心与木线平行或垂直于生长圈的纵切断面。 在该切断面上可以看到相互平行的生长轮和生长轮线、端材和芯材的颜色、导管和管细胞线的纹理方向的排列、木线等。木材加工中通常所说的径

3、切板和软线切板与上述的径切面和软线切面不同。 在木材生产和流通中，经由横截面，将板端面和生长轮间角度为4590的板材称为切径板，将板端面和生长轮所成的角度为045的板材称为切弦板。2.2木材的主要宏观特征，2.2.1边材和心材2.2.1.1边材和心材的定义边材：在木质部接近树皮(通常颜色淡)外环部分。 心材：髓心和端材之间(通常颜色深)的木质部。2.2.1.2心材的形成，边材的薄壁细胞在枯死前有非常旺盛的活动期间，淀粉被消耗，管孔内生成侵入体，单宁增加，结果，薄壁细胞在枯死的同时单宁成分扩散，木材着色成为心材。 形成心材的过程是一个非常复杂的生化过程。 在这个过程中，生活细胞死亡，细胞腔出现单

4、宁、色素、橡胶、树脂、碳酸钙等堆积物，水分传递系统闭塞，材质坚硬，密度增大，渗透性降低，提高。 2.2.1.3边材树种、芯材树种和熟材树种，在实际工作中，通常根据芯材的颜色、立木中心边材的含水率，将木材分为以下3种：芯材树种(显芯材树种心边材颜色区别明显的树种为芯材(显芯材树种)，如松属、落叶松属、红豆杉属、柏木楠木、水柳、桑木、苦木、橹木、漆木、樫木、蚌木、刺槐、香椿、榉树等阔叶木材的端材树种将心端材的颜色和含水率没有明显差异的树种称为端材树种，桦木、椿木、桜木、杨木、鹅耳樫、 熟材树种(隐芯材树种) 心边材的颜色没有明显差异，但在立木的中心材中含水率低，例如云杉属、冷杉属、山杨、水青冈等。

5、2.2.2生长轮、年轮、早材和晚材、2.2.2生长轮、年轮通过形成层的活动，在一个生长周期中产生的二次木质部，横截面呈围绕髓心的完整的环状结构，称为生长轮或生长层。 温带和寒带的树木在一年内形成分生的二次木质部，形成后，在内侧只生长一层，其生长轮称为年轮。生长圈根据切断面而呈不同的形状。 很多树种的生长轮横截面呈同心圆状，杉木、红松等少数树种的生长轮是不规则的波状，例如壳斗科、鹅肝、紫杉、榆木等石山树多呈圆形，玉木就像鲑鱼的壳轮一样。 生长圈横截面上的形状是识别木材的特征之一。 成长轮形成与径断面平行的筋，弦断面多形成v形和抛物线形的花纹。树木在生长季节，受菌虫的危害、霜、雹子、火灾、旱灾、气

6、候的急变等的影响，生长中断，经过一定期间后，再次生长，在同一生长周期内，形成两个以上的生长轮，该生长轮被称为伪年轮或伪年轮。 伪年轮的边界线不像正常的年轮那么清楚，常常不是完整的圆，如图2-3所示，其类型如图2-4所示。 杉木、柏木、马尾松上经常出现假年轮。 2.2.2.2早材和晚材，早材形成层的活动受季节影响大，温带和寒带树木一年初期形成的木材，热带树木雨季形成的木材，被称为环境温度高、水分充足、细胞分裂速度快、细胞壁薄、身体大、材质软、材质薄、早材到了晚材温带和寒带秋季或热带干季，树木的营养物质流动慢，形成层细胞的活动慢，细胞分裂速度慢，逐渐停止，形成的细胞腔小而壁厚，材料色调、组织细致，

7、被称为晚材。 晚材在一个生长圈中所占的比例称为晚材率。 其计算式为： P=a/b*100%式中： p-晚材率(% )； a-两个相邻轮廓之间的晚材宽度(cm) b-两个相邻轮廓之间的宽度(cm )。 晚材率的大小可以作为测量针叶树和阔叶树环孔材强度大小的指标。识别应用，(1)早材到晚材的变化缓急急剧变化硬松类：落叶松、马尾松、油松等缓急变化软松类：红松、冷杉等(2)晚材率晚材率用于针叶树材的测定。 晚材率的大小不仅有助于识别，也是测量木材强度和材质性质的重要指标。2.2.3管孔(pore )，导管：大多数阔叶树材拥有的运输组织。 管道孔(vessels ) :横截面上有一个孔。 有孔材料(po

8、rouswood)带导管的阔叶材料“无孔材料”(nonporouswood)没有导管的针叶材料。 有无管孔是区分阔叶材和针叶树材的重要依据。 针叶树材除了麻黄属、百岁兰属和麻藤属的树种外，没有导管的阔叶树材除了浅蓝色树属和昆栏树属外都有导管。 (白桦，红松)，2.2.3.1管孔的组合，管孔的组合是指相邻管孔的连接形式，常见的管孔的组合有以下4种形式： (1)单管孔(2)径列复管孔(3)管孔链(4)管孔团，单管孔-一个管孔的周围完全是其他细胞(黄波罗)、2.2.3.1管孔的组合，管孔的组合是指相邻管孔的连接形式，常见的管孔的组合有以下4种形式： (1)单管孔(2)管孔链(4)管孔团，管孔的复盖2

9、个以上的管孔呈放射状排列(紫果)、2.2.3.1管孔的组合，管孔的组合是指相邻管孔的连接形式，常见的管孔的组合有以下4种形式： (1)单管孔(2)径列复管孔(3)管孔链(4)管孔团，管孔链-一连串的单管孔以放射状排列，管孔为(柿木)，2.2.3.1管孔的组合，管孔的组合是指相邻管孔的连接形式，常见的管孔的组合有以下4种形式： (1)单管孔(2)径列复管孔(3)管孔链(4)管孔团，管孔团多个管孔集合，组合不规则(春榆)、2.2.3.2管孔的排列和分布管孔的排列是管孔在木材横截面上出现的排列方式。 管孔排列用于描述散孔材料的生长轮、环孔材料晚材部分的特征。 (1)管孔的排列类型星散在一个生长圈内，

10、管孔多为单管孔，呈现均匀或比较均匀的分布，没有明显的排列方式。径列或斜列的管孔组合为径向或斜方向的长矩阵或短矩阵，与木线的方向一致或成角度。 另外，分为a溪流状bZ字状c“人”字状d炎状e树枝状、a溪流状、a溪流状(放射状)管孔径列，像小河的流水一样穿过几个生长环。 bZ字状(z字状)成长圈的管孔的斜列有时在中途改变方向，分别和23个相互排列成“的”字状，呈“z”字状。 在c“人”字形或“”形成长车中，管孔排列成“人”字形，或者列排列成“”形状。 d火焰状是径列管孔中，早材管孔很大，像火焰的基部，晚材管孔很小，形状像火舌一样，管孔像火焰一样并排。 e树枝状(交叉状、鼠李状)在一个生长圈内管孔的

11、大小相等，一到数列的管孔交叉状地排列，不规则地排列。bZ字状、c“人”字状、d炎状、e树枝状、弦列中一个生长轮内所有管孔沿弦方向排列，与生长轮平行或与木线垂直。 a花彩状(切线状)在一个生长圈内，所有管孔呈数列链状，向生长圈的方向排列，并且在两个粗木线之间向髓心隆起，管孔的一侧总是沿轴向包围薄壁的组织层。 b波状(榆木状)的管孔为几个块，连续成波形或倾斜状，与生长轮大致平行，并沿切线状的弦方向排列。 但是，少数树种(槐等)在生长环的中部呈分散状，靠近生长环的边缘，少数管孔呈切线状。(2)管孔的大小和分布根据管孔横截面上一个生长圈内的分布和大小，分为三种类型：与散孔材在一个生长圈内早晚材的管孔大

12、小没有明显差异，分布也比较均匀，如杨木、果实木、冬青、荷木、玉木、木兰、木兰根据管孔的排列方式，a星散状参照图a，分为桦木、楠木、枫香等。 b溪流状(放射状)参照图b，例如青冈、楤木属等。 c花彩状(切线状)参照图c，山龙眼等。 d树枝状(交叉状、鼠李状)参照图2d，桂花树、鼠李等。半散孔材(半环孔材)是指在一个生长圈内，早材的管孔比晚材的管孔稍大，从早材到晚材的管孔逐渐变小，管孔大小的边界线不明确，如香樟、黄杞、核桃、枫杨等。 环孔材是指，在一个生长轮内，早熟材的管孔比晚生材的管孔大得多，沿生长轮排列成环状的，如楸、麻樫、刺槐、枣、梓木、刺槐、橹树、栗属、樫属、桑属、榆属等。 按照管孔的排列

13、方式，以下类型：a星散状分为图a，如水柳、香椿木、桐、白蜡树、橹木等。 b径列(放射状)参照图b，例如蒙古栎、栓皮栎、短柄枹栎等。 c斜列(“人”字形或“”的形状)请参见图c。 例如黄连木、桉树、楸楸等。d炎状见图d，栗子、橡树、橡树属等。 e团状参照图e，桑木、榆木等。 f波状(榆木状)看榆木、榉树等图e。2.2.3.3管孔的大小，导管的大小是阔叶材的重要特征，是阔叶材宏观识别的特征之一。 管孔的大小以弦的直径为基准，分为以下5个阶段： (1)极小弦的直径小于0.1mm，肉眼看不到，放大镜看不到，木材的结构非常细，如木荷、枪、白杨、杨树、樟树、桦木、桉树等。 (2)小弦的直径为0.100.2

14、0mm，肉眼看得见，但用放大镜很清楚，像楠木一样的木材结构很细。 (黄波罗)、(3)中弦直径0.200.30mm，肉眼看起来有点清晰，结构中等，如核桃、黄杞木。 (4)大弦直径0.300.40mm，肉眼清晰，木材结构粗，主屋、大叶桉树等。(5)极大弦的直径超过0.40mm，肉眼可见，桐、栎树等木材结构非常粗。 2.2.3.4管孔的数量相对于散孔材料，横截面上的每单位面积的管孔的数量也有助于木材的识别。 可以分为以下等级： (1)每10mm2不到12个，如榕树。 (2)至少每10 mm21230个，如黄檀。 (3)像核桃一样，每10mm2少3065个。 (4)只有10mm2内65125个，穗榆(

15、5)在10mm2内125250个，桦木、伪赤杨、毛红楷等。 (每10 mm2250个以上，例如白杨。2.2.3.5管孔内容物管孔内容物是指管孔内的侵入体、橡胶或其他非晶堆积物(矿物质或有机堆积物)。 (1)侵入体在某阔叶树材的芯材导管中经常包含泡沫状的填充物，被称为侵入体。 (黄连木)、(2)橡胶与其他堆积物的橡胶和侵入体的不同，橡胶没有侵入体那么光泽，呈不定形的褐色或红褐色的橡胶块。 楠科、香椿、豆科、蔷薇科等。 刺槐心材导管中有丰富的淡红色堆积物，而肥皂荚导管中没有的话也有助于木材的识别。 矿物质和有机堆积物是某些树种特有的，如葡萄柚、桃心、红导管上有白垩质堆积物，葡萄柚上有磷酸钙堆积物。

16、 加工木材时，这些物质容易消耗刀具，但提高木材的天然耐久性。 2.2.4轴向薄壁组织(longitudinalarenchyma )，轴向薄壁组织：指形成纺锤形原始细胞的薄壁细胞。 这些是沿树的轴向排列的。 横截面是围绕比木材颜色浅的线或管道孔的圆或斑点状。 用水弄湿会变得更显着。 识别应用是阔叶树材识别的重要特征之一，针叶树不太有价值(因为针叶树的轴向薄壁组织不发达)。 1 .亮度(1)不发达：在放大镜下看不到或像木荷一样不显眼。 (2)发达：清楚地看到放大镜下面的枫树等。 (3)发达：桐、桐等用肉眼能看得清楚。 2 .类型包括旁管型和离管型(1)旁管型的薄壁组织：围绕在导管周围与导管连接而

17、产生。 环管束状：导管周围有不同宽度的鞘状，如水柳。 翼状：围着管子向两侧弦展开，呈鸟翼形状，看起来像桐。 翼状的薄壁组织，像刺槐一样互相连接而生。 宽带状：轴向薄壁组织构成与年轮平行的宽带，像铁刀木一样用肉眼显着。 2.2.5树的放射线，髓线是木材的横截面，有很多颜色浅，从髓心到树皮方向放射状排列的组织，称为髓线。 初生木线髓线来源于初生组织，从形成层进一步向外侧延伸，从髓心通过生长环到达内树皮，被称为初生木线。 二次生木线来源于形成层的木线，不到达髓心，被称为二次生木线。 木材中的大部分放射线属于次木线。 木线的木质部的放射线麻纤维的麻纤维部的放射线。 放射线是树木的横向组织，由薄壁细胞构成，起到横向营养输送和储藏的作用。木线(woodray )，木材的横截面颜色浅，有从髓心向树皮呈放射状排列的组织。 在弦剖面上，木线为短线或纺锤形，表示木线的高度和宽度。 沿着树的纹理方向是高度，垂直的纹理方向是宽度。 2.2.5.1木线的宽度有木线的大小和肉眼的亮度、最大木线和最大管孔的对比两种表示方法。 (1)木线的尺寸和用肉眼看到的明亮度极细的木线宽度不足0.05mm，用肉眼看不到，木材的结构很细，如松属、扁柏属、桉树、杨树、柳