家具材料之——木材細胞

1、目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 第三章 木材細胞目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 3.1 木材細胞的生成 3.2 木材細胞結構 3.3 細胞壁上的結構特征目錄目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 木材是由細胞組成的，木材細胞在生長發(fā)育過程中木材是由細胞組成的，木材細胞在生長發(fā)育過程中歷歷經(jīng)分生、擴大和胞壁加厚經(jīng)分生、擴大和胞壁加厚等階段而達到成熟。等階段而達到成熟。 要了解木材，就必須了解木材細胞，更重要地是應要了解木材，就必須了解木材細胞，更重要地是應該了解木材細胞壁的超微構造和壁

2、層結構，因為木材各該了解木材細胞壁的超微構造和壁層結構，因為木材各種物理力學性質在宏觀表現(xiàn)的各向異性都與之有關；同種物理力學性質在宏觀表現(xiàn)的各向異性都與之有關；同時，了解細胞壁上的結構特征也很重要，它們不僅是時，了解細胞壁上的結構特征也很重要，它們不僅是木木材樹種識別材樹種識別的構造特征依據(jù)，同時對的構造特征依據(jù)，同時對木材加工木材加工過程也有過程也有著重要的影響。著重要的影響。目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 3.1 木材細胞的生成木材細胞的生成 （細胞的分裂、形體擴大、胞壁增厚）（細胞的分裂、形體擴大、胞壁增厚） 3.1.1 3.1.1 形成層原始細胞

3、的形成層原始細胞的分裂分裂 樹木的生長包括樹木的生長包括高生長高生長和和直徑直徑生長生長。樹木中木質部的絕大部分是。樹木中木質部的絕大部分是由由直徑生長直徑生長形成，它是形成，它是形成層原始形成層原始細胞分生細胞分生的結果。的結果。 目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 形成層有形成層有兩種兩種原始細胞：原始細胞：紡錘形原始細胞和射線原紡錘形原始細胞和射線原始細胞始細胞。紡錘形原始細胞。紡錘形原始細胞的長軸沿樹高方向，兩端的長軸沿樹高方向，兩端尖削，呈紡錘形，為木質尖削，呈紡錘形，為木質部中部中縱行縱行排列細胞的來源排列細胞的來源（圖（圖3-13-1） ；射線

4、原始細；射線原始細胞形小、聚集成射線狀，胞形小、聚集成射線狀，為木質部中為木質部中橫行橫行細胞的來細胞的來源。源。圖圖3-1 3-1 紡錘形原始細胞和射線原紡錘形原始細胞和射線原始細胞始細胞 A-A-非疊生形成層非疊生形成層 B-B-疊生形成層疊生形成層目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 非疊生形成層非疊生形成層: :多數(shù)樹種的形多數(shù)樹種的形成層原始細胞排列不整齊，成層原始細胞排列不整齊，即它們的排列上下互相交錯，即它們的排列上下互相交錯，不在同一水平面上（圖不在同一水平面上（圖3-1 3-1 A A） 疊生形成層疊生形成層: :有些有些闊葉樹闊葉樹種種形成

5、層原始細胞排列整齊，形成層原始細胞排列整齊，從垂直于形成層的方向觀察，從垂直于形成層的方向觀察，它呈顯明的層次（圖它呈顯明的層次（圖3-1 3-1 B B）。）。圖圖3-1 3-1 紡錘形原始細胞和射線原紡錘形原始細胞和射線原始細胞始細胞 A-A-非疊生形成層非疊生形成層 B-B-疊生形成層疊生形成層目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 形成層原始細胞的形成層原始細胞的分裂分裂有有兩種類型：兩種類型： 在弦向縱面的在弦向縱面的平周分裂平周分裂，即，即原細胞一分為二，所形成的原細胞一分為二，所形成的兩個子細胞和原細胞等長，兩個子細胞和原細胞等長，其中的一個仍留在

6、形成層內其中的一個仍留在形成層內生長成紡錘形原始細胞，另生長成紡錘形原始細胞，另一個向外則生成為韌皮部細一個向外則生成為韌皮部細胞，向內則生成為木質部細胞，向內則生成為木質部細胞。平周分裂使胞。平周分裂使樹干的直徑樹干的直徑增加；增加； 垂周分裂垂周分裂在徑向兩側產生新在徑向兩側產生新的形成層原始細胞，以適應的形成層原始細胞，以適應樹干直徑加大中樹干直徑加大中形成層周長形成層周長增加增加的需要。的需要。圖圖3-2 3-2 形成層原始細胞的分形成層原始細胞的分裂方向裂方向垂周分裂平周分裂韌皮部木質部目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 形成層形成層原始細胞層原始

7、細胞層僅僅一層，它在樹木生活年代一層，它在樹木生活年代始終保持分生能力，但形始終保持分生能力，但形成區(qū)域由成區(qū)域由68層細胞組成。層細胞組成。在生長季節(jié)中，在生長季節(jié)中，形成層向形成層向木質部方面的分裂次數(shù)要木質部方面的分裂次數(shù)要比向韌皮部方面多比向韌皮部方面多710倍倍左右左右，故木質部比韌皮部，故木質部比韌皮部的增長快得多。的增長快得多。 圖圖3-2 3-2 形成層原始細胞形成層原始細胞的分裂方向的分裂方向垂周分裂平周分裂韌皮部木質部目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 3.1.2 木材細胞的木材細胞的形成和胞壁增厚形成和胞壁增厚 3.1.2.1 3.1.

8、2.1 木質部子細胞的木質部子細胞的形體擴大形體擴大階段階段 木質部子細胞經(jīng)由形成層原始細胞分生出后，即木質部子細胞經(jīng)由形成層原始細胞分生出后，即進入細胞形體的擴大階段。進入細胞形體的擴大階段。 細胞形體的擴大主要表現(xiàn)為細胞形體的擴大主要表現(xiàn)為細胞尺寸細胞尺寸增大，一般增大，一般為為直徑增加和長度伸長直徑增加和長度伸長。直徑增加在一些種類細胞中。直徑增加在一些種類細胞中特別明顯，而另一些種類細胞的直徑增大較小。特別明顯，而另一些種類細胞的直徑增大較小。 細胞尺寸的縱向增長，主要是細胞延伸的結果。細胞尺寸的縱向增長，主要是細胞延伸的結果。目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWoo

9、d Cell 3.1.2.2 木質部子細胞的胞壁增厚階段木質部子細胞的胞壁增厚階段 形成層分生的木質部新細胞的胞壁很薄，新形成層分生的木質部新細胞的胞壁很薄，新細胞在完成或接近完成形體增大后，還需要進入細胞在完成或接近完成形體增大后，還需要進入胞壁增厚的階段。胞壁增厚的階段。 在這一階段，木材的各種細胞均仍具生命機在這一階段，木材的各種細胞均仍具生命機能，能，只是原生質逐漸轉化成為胞壁物質并添加在只是原生質逐漸轉化成為胞壁物質并添加在細胞壁上細胞壁上。當木材中厚壁細胞的原生質全部轉化。當木材中厚壁細胞的原生質全部轉化成為細胞壁時，成為細胞壁時，胞壁增厚階段即告結束，同時也胞壁增厚階段即告結束，

10、同時也意味著單個細胞的生命活動停止。意味著單個細胞的生命活動停止。目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 3.2 木材細胞壁結構木材細胞壁結構 木材中的厚壁細胞在胞壁加厚以后變成圍繞空木材中的厚壁細胞在胞壁加厚以后變成圍繞空腔的外殼，木材主要是由這類細胞構成，這是木材腔的外殼，木材主要是由這類細胞構成，這是木材構成上的一個重要性狀。構成上的一個重要性狀。 木材細胞壁的結構，往往決定了木材及其制品的木材細胞壁的結構，往往決定了木材及其制品的性質和品質。因此，對木材在細胞水平上的研究，性質和品質。因此，對木材在細胞水平上的研究，也可以說主要是對細胞壁的研究。也可以說

11、主要是對細胞壁的研究。 超微構造、壁層結構、細胞壁各層的微纖絲排超微構造、壁層結構、細胞壁各層的微纖絲排列、細胞壁的各級構造。列、細胞壁的各級構造。 目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 3.2.1 木材細胞壁的超微構造木材細胞壁的超微構造 木材的細胞壁主要是由木材的細胞壁主要是由纖維素纖維素、半纖維素半纖維素和和木質素木質素三種三種成分構成的，它們對細胞壁的物理作用分工有所區(qū)別。成分構成的，它們對細胞壁的物理作用分工有所區(qū)別。纖維素纖維素是以分子鏈聚集成排列有序的微纖絲束狀態(tài)存在于是以分子鏈聚集成排列有序的微纖絲束狀態(tài)存在于細胞壁中，賦予木材抗拉強度，起著骨

12、架作用，故被稱為細胞壁中，賦予木材抗拉強度，起著骨架作用，故被稱為細胞壁的細胞壁的骨架物質骨架物質；半纖維素半纖維素以無定形狀態(tài)滲透在骨架物質之中，借以增加細以無定形狀態(tài)滲透在骨架物質之中，借以增加細胞壁的剛性，故被稱為胞壁的剛性，故被稱為基體物質基體物質；木質素木質素是在細胞分化的最后階段才形成的，它滲透在細胞是在細胞分化的最后階段才形成的，它滲透在細胞壁的骨架物質之中，可使細胞壁堅硬，所以被稱為壁的骨架物質之中，可使細胞壁堅硬，所以被稱為結殼物結殼物質質或或硬固物質硬固物質。 因此，根據(jù)木材細胞壁這三種成分的物理作用特征，人因此，根據(jù)木材細胞壁這三種成分的物理作用特征，人們形象地將木材的細

13、胞壁稱為鋼筋們形象地將木材的細胞壁稱為鋼筋- -混凝土建筑混凝土建筑。目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 3.2.1.1 基本纖絲、微纖絲和纖絲基本纖絲、微纖絲和纖絲 木材細胞壁的組織結構，是以木材細胞壁的組織結構，是以纖維素纖維素作為作為“骨架骨架”的。它的基本組成單位是一些長短不等的鏈狀纖維素的。它的基本組成單位是一些長短不等的鏈狀纖維素分子，這些纖維素分子鏈平行排列，有規(guī)則地聚集在分子，這些纖維素分子鏈平行排列，有規(guī)則地聚集在一起稱為一起稱為基本纖絲基本纖絲（又稱微團）。（又稱微團）。 在電子顯微鏡下觀察時，認為在電子顯微鏡下觀察時，認為組成細胞壁的最

14、小組成細胞壁的最小單位是基本纖絲單位是基本纖絲。基本纖絲寬約?；纠w絲寬約3.55.03.55.0nmnm，斷面大約斷面大約包括包括4040（或（或37423742）根纖維素分子鏈，在基本纖絲內纖）根纖維素分子鏈，在基本纖絲內纖維素分子鏈排列成結晶結構。維素分子鏈排列成結晶結構。 目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 微纖絲微纖絲 由基本纖絲組成一種絲狀的由基本纖絲組成一種絲狀的微系統(tǒng)稱為微系統(tǒng)稱為微纖絲。微纖絲。 微纖絲角（微纖絲角（）( (microfibrillarmicrofibrillar angle) angle)：細細胞壁中微纖絲排列方向與細胞胞

15、壁中微纖絲排列方向與細胞軸所成的角度。軸所成的角度。 （落葉松）（落葉松）目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 微纖絲大約寬微纖絲大約寬1010 3030nmnm，微纖微纖絲之間存在著約絲之間存在著約l0nml0nm的空隙，的空隙，木素及半纖維素等物質聚集于木素及半纖維素等物質聚集于此空隙中。此空隙中。 由微纖絲的集合可以組成由微纖絲的集合可以組成纖絲纖絲；纖絲再聚集形成纖絲再聚集形成粗纖絲粗纖絲（寬（寬0.40.4 1.01.0m m）；）； 粗纖絲相互接合形成粗纖絲相互接合形成薄層薄層；最；最后許多薄層聚集形成了后許多薄層聚集形成了細胞壁細胞壁層層。圖圖3

16、-3 3-3 微纖絲微纖絲A. A. 微纖絲微纖絲 B. B. 結晶區(qū)結晶區(qū) C. C. 非結晶區(qū)非結晶區(qū)目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 3.2.1.2 結晶區(qū)和非結晶區(qū)結晶區(qū)和非結晶區(qū) 結晶區(qū)結晶區(qū)沿基本纖絲的長度方向，纖維素大分沿基本纖絲的長度方向，纖維素大分子鏈的排列狀態(tài)并不都相同。在大分子鏈排列最子鏈的排列狀態(tài)并不都相同。在大分子鏈排列最致密的地方，分子鏈規(guī)則平行排列，定向良好，致密的地方，分子鏈規(guī)則平行排列，定向良好，反映出一些晶體的特征，所以被稱為纖維素的結反映出一些晶體的特征，所以被稱為纖維素的結晶區(qū)。晶區(qū)。 在纖維素結晶區(qū)內，纖維素分子鏈

17、平行排列，在纖維素結晶區(qū)內，纖維素分子鏈平行排列，在在x x射線衍射圖反映是高度結晶的，分子鏈與分子射線衍射圖反映是高度結晶的，分子鏈與分子鏈間的結合力隨著分子鏈間距離的縮小而增大。鏈間的結合力隨著分子鏈間距離的縮小而增大。 目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 非結晶區(qū)非結晶區(qū)當纖維素分子鏈排列的致密程度減小、分子當纖維素分子鏈排列的致密程度減小、分子鏈間形成較大的間隙時，分子鏈與分子鏈彼此之間的結合鏈間形成較大的間隙時，分子鏈與分子鏈彼此之間的結合力下降，纖維素分子鏈間排列的平行度下降，此類纖維素力下降，纖維素分子鏈間排列的平行度下降，此類纖維素大分子鏈排

18、列特征被稱為纖維素非結晶區(qū)（有時也稱作無大分子鏈排列特征被稱為纖維素非結晶區(qū)（有時也稱作無定形區(qū)）。定形區(qū)）。 結晶區(qū)與非結晶區(qū)之間無明顯的絕對界限，而是在纖結晶區(qū)與非結晶區(qū)之間無明顯的絕對界限，而是在纖維素分子鏈長度方向上呈連續(xù)的排列結構。維素分子鏈長度方向上呈連續(xù)的排列結構。 因此，一個纖維素分子鏈，其一部分可能位于纖維素因此，一個纖維素分子鏈，其一部分可能位于纖維素的結晶區(qū)，而另的結晶區(qū)，而另部分可能位于非結晶區(qū)，并延伸進入另部分可能位于非結晶區(qū)，并延伸進入另一結晶區(qū)。也就是說，在一個基本纖絲的長度方向上可能一結晶區(qū)。也就是說，在一個基本纖絲的長度方向上可能包括幾個結晶區(qū)和非結晶區(qū)。包括

19、幾個結晶區(qū)和非結晶區(qū)。目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 圖圖3-4 3-4 細胞壁的壁層結構細胞壁的壁層結構A.A.細胞腔；細胞腔； P.P.初生壁；初生壁； S.S.次生壁次生壁； ML.ML.胞間層；胞間層；S1.S1.次生壁外層；次生壁外層； S2.S2.次生壁中層；次生壁中層； S3.S3.次生壁內層次生壁內層3.2.2 木材細胞壁的木材細胞壁的壁層結構壁層結構 在光學顯微鏡下，通?？蓪⒓毎诜譃樵诠鈱W顯微鏡下，通?？蓪⒓毎诜譃槌跎诔跎冢≒ P）、）、次生壁次生壁（S S）、）、以及兩細胞間存在的以及兩細胞間存在的胞間層胞間層（MLML）。）

20、。 3.2.2.1 3.2.2.1 胞間層胞間層 胞間層胞間層是細胞分裂以后，是細胞分裂以后，最早形成的分隔部分，后來就在最早形成的分隔部分，后來就在此層的兩側沉積形成初生壁。此層的兩側沉積形成初生壁。 胞間層主要由一種無定形、膠體胞間層主要由一種無定形、膠體狀的果膠物質所組成，在偏光顯狀的果膠物質所組成，在偏光顯微鏡下呈各向同性。微鏡下呈各向同性。 通常將相鄰細胞間的胞間層通常將相鄰細胞間的胞間層和其兩側的初生壁合在一起稱為和其兩側的初生壁合在一起稱為復合胞間層復合胞間層。例如，在松杉類木。例如，在松杉類木材的管胞或被子植物的纖維和導材的管胞或被子植物的纖維和導管上，一般只能看到復合胞間層。

21、管上，一般只能看到復合胞間層。 ML目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 圖圖3-4 3-4 細胞壁的壁層結構細胞壁的壁層結構A.A.細胞腔；細胞腔； P.P.初生壁；初生壁； S.S.次生壁；次生壁； ML.ML.胞間層；胞間層；S1.S1.次生壁外層；次生壁外層； S2.S2.次生壁中層；次生壁中層； S3.S3.次生壁內層次生壁內層 初生壁的形成初期主要由纖初生壁的形成初期主要由纖維素組成，隨著細胞增大速度的維素組成，隨著細胞增大速度的減慢，可以逐漸沉積其它物質，減慢，可以逐漸沉積其它物質，所以木質化后的細胞，初生壁木所以木質化后的細胞，初生壁木質素的濃

22、度就特別高。初生壁一質素的濃度就特別高。初生壁一般較薄，通常只有細胞壁厚度的般較薄，通常只有細胞壁厚度的1%1%或略多一點。其實，初生壁也或略多一點。其實，初生壁也是會出現(xiàn)分層現(xiàn)象的，這是由于是會出現(xiàn)分層現(xiàn)象的，這是由于壁層生長時沉積了不同物質的結壁層生長時沉積了不同物質的結果。果。3.2.2.2 初生壁初生壁初生壁初生壁是細胞分裂后是細胞分裂后，在胞間層兩側最早沉積、并隨細在胞間層兩側最早沉積、并隨細胞繼續(xù)增大時所形成的壁層。胞繼續(xù)增大時所形成的壁層。P目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 3.2.2.3 次生壁次生壁次生壁次生壁是細胞停止增大以后，在初生壁

23、上繼續(xù)形成的是細胞停止增大以后，在初生壁上繼續(xù)形成的壁層。壁層。 在細胞壁中，次生壁最厚，在細胞壁中，次生壁最厚，占細胞壁厚度的占細胞壁厚度的95%95%以上，次生以上，次生壁的主要成分是纖維素和半纖壁的主要成分是纖維素和半纖維素的混合物，后期也常含有維素的混合物，后期也常含有大量木質素和其它物質，但因大量木質素和其它物質，但因次生壁厚，所以木質素濃度比次生壁厚，所以木質素濃度比初生壁低。次生壁的成熟細胞初生壁低。次生壁的成熟細胞種類很多，而且形態(tài)上有多種種類很多，而且形態(tài)上有多種多樣的變化，因此次生壁的結多樣的變化，因此次生壁的結構變化也較復雜。構變化也較復雜。圖圖3-4 3-4 細胞壁的壁

24、層結構細胞壁的壁層結構A.A.細胞腔；細胞腔； P.P.初生壁；初生壁； S.S.次生壁；次生壁； ML.ML.胞間層；胞間層；S1.S1.次生壁外層；次生壁外層； S2.S2.次生壁中層；次生壁中層； S3.S3.次生壁內層次生壁內層S目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 3.2.3 木材細胞壁各層的微纖絲排列木材細胞壁各層的微纖絲排列 3.2.3.1 3.2.3.1 初生壁的微纖絲排列初生壁的微纖絲排列 初生壁基本上由纖維素微初生壁基本上由纖維素微纖絲組成，當細胞生長時，微纖絲組成，當細胞生長時，微纖絲不斷沉積在伸展的細胞壁纖絲不斷沉積在伸展的細胞壁內壁，

25、隨著細胞壁的伸展而改內壁，隨著細胞壁的伸展而改變其排列方向。初生壁整個壁變其排列方向。初生壁整個壁層上的微纖絲排列都很松散，層上的微纖絲排列都很松散，這種結構和微纖絲的排列狀態(tài)，這種結構和微纖絲的排列狀態(tài)，有利于細胞的長大。有利于細胞的長大。目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 3.2.3.2 次生壁的微纖絲排列次生壁的微纖絲排列 在次生壁上，由于纖在次生壁上，由于纖維素分子鏈組成的微纖維素分子鏈組成的微纖絲排列方向不同，可將絲排列方向不同，可將次生壁明顯地分為三層，次生壁明顯地分為三層，即：即： 次生壁外層（次生壁外層（S S1 1）、）、 次 生 壁 中

26、層 （次 生 壁 中 層 （ S S2 2） 、） 、 次生壁內層（次生壁內層（S S3 3）。）。目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell S S1 1層的微纖絲呈平行排列，層的微纖絲呈平行排列，與細胞軸呈與細胞軸呈50507070角，角，以以S S型或型或Z Z型纏繞；型纏繞；S S2 2層 微 纖 絲 與 細 胞 軸 呈層 微 纖 絲 與 細 胞 軸 呈10103030角排列，近乎平角排列，近乎平行于細胞軸，微纖絲排列行于細胞軸，微纖絲排列的平行度最好；的平行度最好； S S3 3層的微纖絲與細胞軸呈層的微纖絲與細胞軸呈60609090角，微纖絲排列角，微纖

27、絲排列的平行度不甚好，呈不規(guī)的平行度不甚好，呈不規(guī)則的環(huán)狀排列。則的環(huán)狀排列。次生壁各層的微纖絲都次生壁各層的微纖絲都形成螺旋取向形成螺旋取向，但斜度不同。，但斜度不同。目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 次生壁各層的次生壁各層的厚度厚度: :S S1 1的厚度為細胞壁厚的厚度為細胞壁厚度的度的9 92121；S S3 3的厚度為細胞壁厚的厚度為細胞壁厚度的度的0 088；S S2 2層最厚，在管胞、層最厚，在管胞、木纖維等主要木材細木纖維等主要木材細胞中可占細胞壁厚度胞中可占細胞壁厚度的的70709090。細胞壁的厚或薄主要細胞壁的厚或薄主要S S2 2層

28、的厚薄決定。層的厚薄決定。目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 圖圖 3-6 3-6 木材管胞細胞壁微細結構木材管胞細胞壁微細結構 3.2.4 木材細胞壁的各級構造木材細胞壁的各級構造 吡喃型吡喃型D-D-葡萄糖基葡萄糖基以以1 14 4甙鍵聯(lián)結形成甙鍵聯(lián)結形成線型分子鏈線型分子鏈（纖維素大分子鏈）；（纖維素大分子鏈）； 纖維素分子鏈纖維素分子鏈聚集成束，構聚集成束，構成基本纖絲，基本纖絲再組成成基本纖絲，基本纖絲再組成絲狀的微團系統(tǒng)絲狀的微團系統(tǒng)微纖絲微纖絲； 微纖絲微纖絲組成組成纖絲纖絲； 纖絲纖絲組成粗纖絲，粗纖絲組組成粗纖絲，粗纖絲組成薄層，薄層又形成

29、了細胞壁成薄層，薄層又形成了細胞壁的的初生壁、次生壁初生壁、次生壁S S1 1、S S2 2和和S S3 3層；層； 形成了木材的形成了木材的管胞、導管和管胞、導管和木纖維木纖維等重要組成分子。等重要組成分子。目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 3.3 細胞壁上的結構特征細胞壁上的結構特征 細胞壁上的特征包括：細胞壁上的特征包括：紋孔、眉條、螺紋加厚、鋸紋孔、眉條、螺紋加厚、鋸齒狀加厚、瘤層等。齒狀加厚、瘤層等。 3.3.1 3.3.1 紋孔紋孔 紋孔紋孔指木材細胞壁加厚產生次指木材細胞壁加厚產生次生壁時，初生壁上未被增厚的部分，生壁時，初生壁上未被增厚的部

30、分，即次生壁上的凹陷。在立木中，紋即次生壁上的凹陷。在立木中，紋孔是相鄰細胞間的水分和養(yǎng)分的通孔是相鄰細胞間的水分和養(yǎng)分的通道；在木材被伐倒加工時，紋孔又道；在木材被伐倒加工時，紋孔又對木材干燥、膠粘劑滲透和化學處對木材干燥、膠粘劑滲透和化學處理劑浸注等有較大的影響。在木材理劑浸注等有較大的影響。在木材識別中，紋孔是木材細胞壁的重要識別中，紋孔是木材細胞壁的重要特征，在木材顯微識別上有重要作特征，在木材顯微識別上有重要作用。用。( (白皮松、馬褂木白皮松、馬褂木) )目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 3.3.1.1 紋孔的組成部分紋孔的組成部分 紋孔主要由

31、紋孔主要由紋孔紋孔膜膜、紋孔環(huán)紋孔環(huán)、紋孔紋孔緣緣、紋孔腔紋孔腔、紋孔紋孔室室、紋孔道紋孔道以及以及紋紋孔口孔口組成，見圖組成，見圖3-73-7。圖圖3-7 3-7 紋孔的各組成部分紋孔的各組成部分1. 胞間層胞間層; 2.次生壁次生壁; 3.紋孔室紋孔室; 4.紋孔紋孔外口外口;5.紋孔內口紋孔內口; 6.紋孔道紋孔道; 7.紋孔環(huán)紋孔環(huán)目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 紋孔膜紋孔膜 分隔相鄰細胞壁上分隔相鄰細胞壁上紋孔的隔膜，實際上是兩個紋孔的隔膜，實際上是兩個相鄰細胞的初生壁和胞間層相鄰細胞的初生壁和胞間層組成的復合胞間層；組成的復合胞間層； 紋孔環(huán)

32、紋孔環(huán) 在紋孔膜周圍的加在紋孔膜周圍的加厚部分；厚部分； 紋孔緣紋孔緣 在紋孔膜上方，紋在紋孔膜上方，紋孔的開口周圍形成的拱形突孔的開口周圍形成的拱形突起稱紋孔緣；起稱紋孔緣； 紋孔腔紋孔腔 由紋孔膜由紋孔膜到細胞腔到細胞腔的全部空隙，稱紋孔腔；的全部空隙，稱紋孔腔；圖圖3-7 3-7 紋孔的各組成部分紋孔的各組成部分1. 胞間層胞間層; 2.次生壁次生壁; 3.紋孔室紋孔室; 4.紋孔紋孔外口外口;5.紋孔內口紋孔內口; 6.紋孔道紋孔道; 7.紋孔環(huán)紋孔環(huán)目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 紋孔室紋孔室 由紋孔膜與拱形環(huán)繞由紋孔膜與拱形環(huán)繞紋孔緣之間的空

33、隙部分稱紋孔紋孔緣之間的空隙部分稱紋孔室。室。 紋孔道紋孔道 由紋孔腔通向紋孔室由紋孔腔通向紋孔室的通道的通道。 紋孔口紋孔口 紋口室通向細胞腔的紋口室通向細胞腔的開口，稱紋孔口。開口，稱紋孔口。 紋孔口：紋孔口：紋孔內口紋孔內口 紋孔外口紋孔外口。 紋孔內口紋孔內口由紋孔道通向細由紋孔道通向細胞腔的開口。胞腔的開口。 紋孔外口紋孔外口由紋孔道通向紋由紋孔道通向紋孔室的開口?？资业拈_口。圖圖3-7 3-7 紋孔的各組成部分紋孔的各組成部分1. 胞間層胞間層; 2.次生壁次生壁; 3.紋孔室紋孔室; 4.紋孔紋孔外口外口;5.紋孔內口紋孔內口; 6.紋孔道紋孔道; 7.紋孔環(huán)紋孔環(huán)目錄第三章第三

34、章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 圖圖3-8 3-8 單紋孔單紋孔A.A.正面圖正面圖; ; B.B.剖視剖視; ; C.C.軸側投影軸側投影( (半剖半剖立體圖立體圖) )II紋孔口紋孔口 紋孔膜紋孔膜 紋孔紋孔腔腔3.3.1.2 紋孔的類型紋孔的類型 v 單紋孔單紋孔 當細胞次生壁加當細胞次生壁加厚時，所形成的紋孔腔在厚時，所形成的紋孔腔在朝著細胞腔的一面變寬或朝著細胞腔的一面變寬或逐漸變窄。逐漸變窄。v 單紋孔的單紋孔的特點特點是，紋孔腔是，紋孔腔寬度無變化；紋孔膜一般寬度無變化；紋孔膜一般沒有加厚現(xiàn)象，其紋孔只沒有加厚現(xiàn)象，其紋孔只有一個紋孔口，紋孔口多有一個紋

35、孔口，紋孔口多呈圓形。單紋孔是薄壁細呈圓形。單紋孔是薄壁細胞上存在的紋孔類型。胞上存在的紋孔類型。v 薄壁細胞間薄壁細胞間的紋孔為單紋的紋孔為單紋孔對孔對目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell q 具緣紋孔具緣紋孔 具緣紋孔是指次生具緣紋孔是指次生壁在紋孔膜上方形成拱形紋孔壁在紋孔膜上方形成拱形紋孔緣的紋孔，它是厚壁細胞上存緣的紋孔，它是厚壁細胞上存在的紋孔類型。在的紋孔類型。q 具緣紋孔的特點是，紋孔腔寬具緣紋孔的特點是，紋孔腔寬度有變化。具緣紋孔的構造比度有變化。具緣紋孔的構造比單紋孔的構造較為復雜。在不單紋孔的構造較為復雜。在不同細胞的細胞壁上，具緣紋孔同

36、細胞的細胞壁上，具緣紋孔的形狀和結構有所不同。的形狀和結構有所不同。目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 具緣紋孔的組成（針葉材管胞上的）具緣紋孔的組成（針葉材管胞上的） 紋孔塞紋孔塞紋孔膜中央的加厚部分。紋孔膜中央的加厚部分。 塞緣塞緣紋孔塞的外圍部分。紋孔塞的外圍部分。 紋孔環(huán)紋孔環(huán)胞間質沿紋孔邊界的加厚胞間質沿紋孔邊界的加厚部分。部分。 紋孔緣紋孔緣紋孔的開口周圍形成的拱紋孔的開口周圍形成的拱形突起。形突起。 紋孔腔紋孔腔由紋孔膜到細胞腔的全部由紋孔膜到細胞腔的全部空隙?？障?。 紋孔室紋孔室紋孔膜與拱形環(huán)繞紋孔緣紋孔膜與拱形環(huán)繞紋孔緣之間的空隙部分。之間

37、的空隙部分。 紋孔口紋孔口紋孔室通向細胞腔的開口。紋孔室通向細胞腔的開口。 目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 針葉材管胞上的具緣紋孔、闊葉材木纖維上的具緣紋孔的差異針葉材管胞上的具緣紋孔、闊葉材木纖維上的具緣紋孔的差異 針葉材管胞上的具緣紋孔：針葉材管胞上的具緣紋孔： 針葉材管胞上的具緣紋針葉材管胞上的具緣紋孔正面呈三圓形。孔正面呈三圓形。 其中，其中，紋孔塞紋孔塞的剖面多的剖面多呈圓形或橢圓形，由無定向呈圓形或橢圓形，由無定向排列的微纖絲構成，并為非排列的微纖絲構成，并為非結晶物質所填充，結晶物質所填充，不具滲透不具滲透性。性。 塞緣由許多呈輻射線狀的塞

38、緣由許多呈輻射線狀的微纖絲束構成，其上有許多微纖絲束構成，其上有許多間隙，尺寸在間隙，尺寸在0.110.11mm之間，之間，小于這個尺寸的分子可以通小于這個尺寸的分子可以通過塞緣而滲透，如水分子等。過塞緣而滲透，如水分子等。目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 闊葉材木纖維上的具緣紋孔：闊葉材木纖維上的具緣紋孔：與針葉材構造的差異：與針葉材構造的差異：紋孔道紋孔道紋孔室與細胞腔間較窄的通道。紋孔室與細胞腔間較窄的通道。紋孔內口紋孔內口紋孔道通向細胞腔的開口。紋孔道通向細胞腔的開口。紋孔外口紋孔外口通向紋孔室的開口。通向紋孔室的開口。紋孔內口有內含和外延之分：紋

39、孔內口有內含和外延之分：內含紋孔口內含紋孔口紋孔內口的長軸尺寸不大紋孔內口的長軸尺寸不大于紋孔環(huán)。于紋孔環(huán)。外延紋孔口外延紋孔口紋孔內口的長軸尺寸大于紋孔內口的長軸尺寸大于紋孔環(huán)。紋孔環(huán)。 闊葉材木纖維上的具緣紋孔在紋孔膜中央部分一般闊葉材木纖維上的具緣紋孔在紋孔膜中央部分一般不具紋孔塞。不具紋孔塞。 相鄰纖維細胞壁上的紋孔對在正面觀察時，由于紋孔內口相鄰纖維細胞壁上的紋孔對在正面觀察時，由于紋孔內口的走向相反，故常呈交叉狀。的走向相反，故常呈交叉狀。目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 闊葉材木纖維上的具緣紋孔：闊葉材木纖維上的具緣紋孔： 在闊葉樹材的某些科

40、樹種中，在闊葉樹材的某些科樹種中，存在一種存在一種附物紋孔。附物紋孔。 附物紋孔附物紋孔: :闊葉樹材的闊葉樹材的種具種具緣紋孔，在紋孔緣及紋孔膜上緣紋孔，在紋孔緣及紋孔膜上存在一些突起物，稱為附物。存在一些突起物，稱為附物。（見圖（見圖3-113-11）。）。 附物紋孔一般常見于附物紋孔一般常見于導管壁上導管壁上的具緣紋孔，也見于的具緣紋孔，也見于纖維狀管纖維狀管胞胞壁上的具緣紋孔。壁上的具緣紋孔。 附物紋孔是鑒別闊葉樹材樹種附物紋孔是鑒別闊葉樹材樹種所依據(jù)的特征之一，尤以豆科所依據(jù)的特征之一，尤以豆科（紫荊屬除外）最為顯著。（紫荊屬除外）最為顯著。圖圖3-11 3-11 附物紋孔附物紋孔a

41、. a. 珊瑚狀（導管的具緣紋孔）；珊瑚狀（導管的具緣紋孔）；b.b.分枝分枝或網(wǎng)狀（導管間具緣紋孔，著生于紋孔室或網(wǎng)狀（導管間具緣紋孔，著生于紋孔室的拱壁和導管壁的表面）；的拱壁和導管壁的表面）；c.c.珊瑚狀（半珊瑚狀（半具緣紋孔對）具緣紋孔對）; ; d.d.乳頭狀凸起（相領接的乳頭狀凸起（相領接的纖維狀管胞）纖維狀管胞）目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 3.3.1.3 紋孔對紋孔對 單紋孔對單紋孔對，是單紋孔之間構成的紋孔對，是單紋孔之間構成的紋孔對，存在于薄壁細胞之間、某些特殊的厚壁存在于薄壁細胞之間、某些特殊的厚壁細胞之間。細胞之間。 單紋孔對

42、單紋孔對 具緣紋孔對具緣紋孔對，是兩個具緣紋孔所構成的紋是兩個具緣紋孔所構成的紋 孔對，存在于管胞、纖維狀管胞、導管分孔對，存在于管胞、纖維狀管胞、導管分 子和射線管胞等含有具緣紋孔的細胞之間。子和射線管胞等含有具緣紋孔的細胞之間。典型的紋孔對有三種：典型的紋孔對有三種：半具緣紋孔對半具緣紋孔對半具緣紋孔對半具緣紋孔對，是具緣紋孔與單紋孔相構是具緣紋孔與單紋孔相構成的紋孔對成的紋孔對。具緣紋孔對具緣紋孔對目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 3.3.2 眉條眉條 眉條眉條針葉材管胞上針葉材管胞上的的具緣紋孔對的上下邊緣，具緣紋孔對的上下邊緣，由胞間層和初生壁形成由胞間層和初生壁形成線條狀或半月狀的加厚線條狀或半月狀的加厚部分，形似眼眉。部分，形似眼眉。 功能功能：加固初生紋孔場：加固初生紋孔場的剛性。的剛性。 目錄第三章第三章 木材細胞木材細胞Wood CellWood Cell 3.3.3 螺紋加厚螺紋加厚 螺紋加厚螺紋加厚：在細胞次生：在細胞次生壁內表面上，由微纖絲局部