家具材料之——木材細(xì)胞

1、目錄第三章第三章 木材細(xì)胞木材細(xì)胞Wood CellWood Cell 第三章 木材細(xì)胞目錄第三章第三章 木材細(xì)胞木材細(xì)胞Wood CellWood Cell 3.1 木材細(xì)胞的生成 3.2 木材細(xì)胞結(jié)構(gòu) 3.3 細(xì)胞壁上的結(jié)構(gòu)特征目錄目錄第三章第三章 木材細(xì)胞木材細(xì)胞Wood CellWood Cell 木材是由細(xì)胞組成的，木材細(xì)胞在生長發(fā)育過程中木材是由細(xì)胞組成的，木材細(xì)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(dá)到成熟。等階段而達(dá)到成熟。 要了解木材，就必須了解木材細(xì)胞，更重要地是應(yīng)要了解木材，就必須了解木材細(xì)胞，更重要地是應(yīng)該了解木材細(xì)胞壁的超微構(gòu)造和壁

2、層結(jié)構(gòu)，因為木材各該了解木材細(xì)胞壁的超微構(gòu)造和壁層結(jié)構(gòu)，因為木材各種物理力學(xué)性質(zhì)在宏觀表現(xiàn)的各向異性都與之有關(guān)；同種物理力學(xué)性質(zhì)在宏觀表現(xiàn)的各向異性都與之有關(guān)；同時，了解細(xì)胞壁上的結(jié)構(gòu)特征也很重要，它們不僅是時，了解細(xì)胞壁上的結(jié)構(gòu)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(gòu)造特征依據(jù)，同時對的構(gòu)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(xì)胞木材細(xì)胞Wood CellWood Cell 3.1 木材細(xì)胞的生成木材細(xì)胞的生成 （細(xì)胞的分裂、形體擴大、胞壁增厚）（細(xì)胞的分裂、形體擴大、胞壁增厚） 3.1.1 3.1.1 形成層原始細(xì)胞

3、的形成層原始細(xì)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(zhì)部的絕大部分是。樹木中木質(zhì)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(xì)胞分生細(xì)胞分生的結(jié)果。的結(jié)果。 目錄第三章第三章 木材細(xì)胞木材細(xì)胞Wood CellWood Cell 形成層有形成層有兩種兩種原始細(xì)胞：原始細(xì)胞：紡錘形原始細(xì)胞和射線原紡錘形原始細(xì)胞和射線原始細(xì)胞始細(xì)胞。紡錘形原始細(xì)胞。紡錘形原始細(xì)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(zhì)尖削，呈紡錘形，為木質(zhì)部中部中縱行縱行排列細(xì)胞的來源排列細(xì)胞的來源（圖（圖3-13-1） ；射線

4、原始細(xì)；射線原始細(xì)胞形小、聚集成射線狀，胞形小、聚集成射線狀，為木質(zhì)部中為木質(zhì)部中橫行橫行細(xì)胞的來細(xì)胞的來源。源。圖圖3-1 3-1 紡錘形原始細(xì)胞和射線原紡錘形原始細(xì)胞和射線原始細(xì)胞始細(xì)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(xì)胞木材細(xì)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(xì)胞排列不整齊，成層原始細(xì)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(xì)胞排列整齊，形成層原始細(xì)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(xì)胞和射線原紡錘形原始細(xì)胞和射線原始細(xì)胞始細(xì)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(xì)胞木材細(xì)胞Wood CellWood Cell 形成層原始細(xì)胞的形成層原始細(xì)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(xì)胞一分為二，所形成的原細(xì)胞一分為二，所形成的兩個子細(xì)胞和原細(xì)胞等長，兩個子細(xì)胞和原細(xì)胞等長，其中的一個仍留在

6、形成層內(nèi)其中的一個仍留在形成層內(nèi)生長成紡錘形原始細(xì)胞，另生長成紡錘形原始細(xì)胞，另一個向外則生成為韌皮部細(xì)一個向外則生成為韌皮部細(xì)胞，向內(nèi)則生成為木質(zhì)部細(xì)胞，向內(nèi)則生成為木質(zhì)部細(xì)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(cè)產(chǎn)生新在徑向兩側(cè)產(chǎn)生新的形成層原始細(xì)胞，以適應(yīng)的形成層原始細(xì)胞，以適應(yīng)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(xì)胞的分形成層原始細(xì)胞的分裂方向裂方向垂周分裂平周分裂韌皮部木質(zhì)部目錄第三章第三章 木材細(xì)胞木材細(xì)胞Wood CellWood Cell 形成層形成層原始細(xì)胞層原始

7、細(xì)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(xì)胞組成。層細(xì)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(zhì)部方面的分裂次數(shù)要木質(zhì)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(zhì)部比韌皮部，故木質(zhì)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(xì)胞形成層原始細(xì)胞的分裂方向的分裂方向垂周分裂平周分裂韌皮部木質(zhì)部目錄第三章第三章 木材細(xì)胞木材細(xì)胞Wood CellWood Cell 3.1.2 木材細(xì)胞的木材細(xì)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(zhì)部子細(xì)胞的木質(zhì)部子細(xì)胞的形體擴大形體擴大階段階段 木質(zhì)部子細(xì)胞經(jīng)由形成層原始細(xì)胞分生出后，即木質(zhì)部子細(xì)胞經(jīng)由形成層原始細(xì)胞分生出后，即進入細(xì)胞形體的擴大階段。進入細(xì)胞形體的擴大階段。 細(xì)胞形體的擴大主要表現(xiàn)為細(xì)胞形體的擴大主要表現(xiàn)為細(xì)胞尺寸細(xì)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(xì)胞中。直徑增加在一些種類細(xì)胞中特別明顯，而另一些種類細(xì)胞的直徑增大較小。特別明顯，而另一些種類細(xì)胞的直徑增大較小。 細(xì)胞尺寸的縱向增長，主要是細(xì)胞延伸的結(jié)果。細(xì)胞尺寸的縱向增長，主要是細(xì)胞延伸的結(jié)果。目錄第三章第三章 木材細(xì)胞木材細(xì)胞Wood CellWoo

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

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

11、主要是對細(xì)胞壁的研究。 超微構(gòu)造、壁層結(jié)構(gòu)、細(xì)胞壁各層的微纖絲排超微構(gòu)造、壁層結(jié)構(gòu)、細(xì)胞壁各層的微纖絲排列、細(xì)胞壁的各級構(gòu)造。列、細(xì)胞壁的各級構(gòu)造。 目錄第三章第三章 木材細(xì)胞木材細(xì)胞Wood CellWood Cell 3.2.1 木材細(xì)胞壁的超微構(gòu)造木材細(xì)胞壁的超微構(gòu)造 木材的細(xì)胞壁主要是由木材的細(xì)胞壁主要是由纖維素纖維素、半纖維素半纖維素和和木質(zhì)素木質(zhì)素三種三種成分構(gòu)成的，它們對細(xì)胞壁的物理作用分工有所區(qū)別。成分構(gòu)成的，它們對細(xì)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(xì)胞壁中，賦予木材抗拉強度，起著骨

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

13、胞壁稱為鋼筋們形象地將木材的細(xì)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(xì)胞木材細(xì)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(xì)胞壁的組織結(jié)構(gòu)，是以木材細(xì)胞壁的組織結(jié)構(gòu)，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(rèn)為在電子顯微鏡下觀察時，認(rèn)為組成細(xì)胞壁的最

14、小組成細(xì)胞壁的最小單位是基本纖絲單位是基本纖絲?；纠w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(nèi)纖）根纖維素分子鏈，在基本纖絲內(nèi)纖維素分子鏈排列成結(jié)晶結(jié)構(gòu)。維素分子鏈排列成結(jié)晶結(jié)構(gòu)。 目錄第三章第三章 木材細(xì)胞木材細(xì)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(xì)細(xì)胞壁中微纖絲排列方向與細(xì)胞胞

15、壁中微纖絲排列方向與細(xì)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(xì)胞木材細(xì)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(zhì)聚集于木素及半纖維素等物質(zhì)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(xì)胞壁細(xì)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(jié)晶區(qū)結(jié)晶區(qū) C. C. 非結(jié)晶區(qū)非結(jié)晶區(qū)目錄第三章第三章 木材細(xì)胞木材細(xì)胞Wood CellWood Cell 3.2.1.2 結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū) 結(jié)晶區(qū)結(jié)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(jié)反映出一些晶體的特征，所以被稱為纖維素的結(jié)晶區(qū)。晶區(qū)。 在纖維素結(jié)晶區(qū)內(nèi)，纖維素分子鏈

17、平行排列，在纖維素結(jié)晶區(qū)內(nèi)，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(jié)晶的，分子鏈與分子射線衍射圖反映是高度結(jié)晶的，分子鏈與分子鏈間的結(jié)合力隨著分子鏈間距離的縮小而增大。鏈間的結(jié)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(xì)胞木材細(xì)胞Wood CellWood Cell 非結(jié)晶區(qū)非結(jié)晶區(qū)當(dāng)纖維素分子鏈排列的致密程度減小、分子當(dāng)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(jié)合鏈間形成較大的間隙時，分子鏈與分子鏈彼此之間的結(jié)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(jié)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(jié)晶區(qū)（有時也稱作無定形區(qū)）。定形區(qū)）。 結(jié)晶區(qū)與非結(jié)晶區(qū)之間無明顯的絕對界限，而是在纖結(jié)晶區(qū)與非結(jié)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(jié)構(gòu)。維素分子鏈長度方向上呈連續(xù)的排列結(jié)構(gòu)。 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(jié)晶區(qū)，而另的結(jié)晶區(qū)，而另部分可能位于非結(jié)晶區(qū)，并延伸進入另部分可能位于非結(jié)晶區(qū)，并延伸進入另一結(jié)晶區(qū)。也就是說，在一個基本纖絲的長度方向上可能一結(jié)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(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)。包括

19、幾個結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)。目錄第三章第三章 木材細(xì)胞木材細(xì)胞Wood CellWood Cell 圖圖3-4 3-4 細(xì)胞壁的壁層結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁的壁層結(jié)構(gòu)A.A.細(xì)胞腔；細(xì)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(nèi)層次生壁內(nèi)層3.2.2 木材細(xì)胞壁的木材細(xì)胞壁的壁層結(jié)構(gòu)壁層結(jié)構(gòu) 在光學(xué)顯微鏡下，通常可將細(xì)胞壁分為在光學(xué)顯微鏡下，通?？蓪⒓?xì)胞壁分為初生壁初生壁（P P）、）、次生壁次生壁（S S）、）、以及兩細(xì)胞間存在的以及兩細(xì)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(xì)胞分裂以后，是細(xì)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(cè)沉積形成初生壁。此層的兩側(cè)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(zhì)所組成，在偏光顯狀的果膠物質(zhì)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(xì)胞間的胞間層通常將相鄰細(xì)胞間的胞間層和其兩側(cè)的初生壁合在一起稱為和其兩側(cè)的初生壁合在一起稱為復(fù)合胞間層復(fù)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(dǎo)材的管胞或被子植物的纖維和導(dǎo)管上，一般只能看到復(fù)合胞間層。

21、管上，一般只能看到復(fù)合胞間層。 ML目錄第三章第三章 木材細(xì)胞木材細(xì)胞Wood CellWood Cell 圖圖3-4 3-4 細(xì)胞壁的壁層結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁的壁層結(jié)構(gòu)A.A.細(xì)胞腔；細(xì)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(nèi)層次生壁內(nèi)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(xì)胞增大速度的維素組成，隨著細(xì)胞增大速度的減慢，可以逐漸沉積其它物質(zhì)，減慢，可以逐漸沉積其它物質(zhì)，所以木質(zhì)化后的細(xì)胞，初生壁木所以木質(zhì)化后的細(xì)胞，初生壁木質(zhì)素的濃

22、度就特別高。初生壁一質(zhì)素的濃度就特別高。初生壁一般較薄，通常只有細(xì)胞壁厚度的般較薄，通常只有細(xì)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(zhì)的結(jié)壁層生長時沉積了不同物質(zhì)的結(jié)果。果。3.2.2.2 初生壁初生壁初生壁初生壁是細(xì)胞分裂后是細(xì)胞分裂后，在胞間層兩側(cè)最早沉積、并隨細(xì)在胞間層兩側(cè)最早沉積、并隨細(xì)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(xì)胞木材細(xì)胞Wood CellWood Cell 3.2.2.3 次生壁次生壁次生壁次生壁是細(xì)胞停止增大以后，在初生壁

23、上繼續(xù)形成的是細(xì)胞停止增大以后，在初生壁上繼續(xù)形成的壁層。壁層。 在細(xì)胞壁中，次生壁最厚，在細(xì)胞壁中，次生壁最厚，占細(xì)胞壁厚度的占細(xì)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(zhì)素和其它物質(zhì)，但因大量木質(zhì)素和其它物質(zhì)，但因次生壁厚，所以木質(zhì)素濃度比次生壁厚，所以木質(zhì)素濃度比初生壁低。次生壁的成熟細(xì)胞初生壁低。次生壁的成熟細(xì)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(jié)多樣的變化，因此次生壁的結(jié)構(gòu)變化也較復(fù)雜。構(gòu)變化也較復(fù)雜。圖圖3-4 3-4 細(xì)胞壁的壁

24、層結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁的壁層結(jié)構(gòu)A.A.細(xì)胞腔；細(xì)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(nèi)層次生壁內(nèi)層S目錄第三章第三章 木材細(xì)胞木材細(xì)胞Wood CellWood Cell 3.2.3 木材細(xì)胞壁各層的微纖絲排列木材細(xì)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(dāng)細(xì)胞生長時，微纖絲組成，當(dāng)細(xì)胞生長時，微纖絲不斷沉積在伸展的細(xì)胞壁纖絲不斷沉積在伸展的細(xì)胞壁內(nèi)壁，

25、隨著細(xì)胞壁的伸展而改內(nèi)壁，隨著細(xì)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(jié)構(gòu)和微纖絲的排列狀態(tài)，這種結(jié)構(gòu)和微纖絲的排列狀態(tài)，有利于細(xì)胞的長大。有利于細(xì)胞的長大。目錄第三章第三章 木材細(xì)胞木材細(xì)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(nèi)層（次生壁內(nèi)層（S S3 3）。）。目錄第三章第三章 木材細(xì)胞木材細(xì)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(xì)胞軸呈與細(xì)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(xì) 胞 軸 呈層 微 纖 絲 與 細(xì) 胞 軸 呈10103030角排列，近乎平角排列，近乎平行于細(xì)胞軸，微纖絲排列行于細(xì)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(xì)胞軸呈層的微纖絲與細(xì)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(xì)胞木材細(xì)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(xì)胞壁厚的厚度為細(xì)胞壁厚度的度的9 92121；S S3 3的厚度為細(xì)胞壁厚的厚度為細(xì)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(xì)木纖維等主要木材細(xì)胞中可占細(xì)胞壁厚度胞中可占細(xì)胞壁厚度的的70709090。細(xì)胞壁的厚或薄主要細(xì)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(xì)胞木材細(xì)胞Wood CellWood Cell 圖圖 3-6 3-6 木材管胞細(xì)胞壁微細(xì)結(jié)構(gòu)木材管胞細(xì)胞壁微細(xì)結(jié)構(gòu) 3.2.4 木材細(xì)胞壁的各級構(gòu)造木材細(xì)胞壁的各級構(gòu)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(jié)形成甙鍵聯(lián)結(jié)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(gòu)聚集成束，構(gòu)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(xì)胞壁成薄層，薄層又形成了細(xì)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(dǎo)管和管胞、導(dǎo)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(xì)胞木材細(xì)胞Wood CellWood Cell 3.3 細(xì)胞壁上的結(jié)構(gòu)特征細(xì)胞壁上的結(jié)構(gòu)特征 細(xì)胞壁上的特征包括：細(xì)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(xì)胞壁加厚產(chǎn)生次指木材細(xì)胞壁加厚產(chǎn)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(xì)胞間的水分和養(yǎng)分的通孔是相鄰細(xì)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(xué)處對木材干燥、膠粘劑滲透和化學(xué)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(xì)胞壁的重要識別中，紋孔是木材細(xì)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(xì)胞木材細(xì)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(nèi)口紋孔內(nèi)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(xì)胞木材細(xì)胞Wood CellWood Cell 紋孔膜紋孔膜 分隔相鄰細(xì)胞壁上分隔相鄰細(xì)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(xì)胞的初生壁和胞間層相鄰細(xì)胞的初生壁和胞間層組成的復(fù)合胞間層；組成的復(fù)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(xì)胞腔到細(xì)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(nèi)口紋孔內(nèi)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(xì)胞木材細(xì)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(xì)胞腔的紋口室通向細(xì)胞腔的開口，稱紋孔口。開口，稱紋孔口。 紋孔口：紋孔口：紋孔內(nèi)口紋孔內(nèi)口 紋孔外口紋孔外口。 紋孔內(nèi)口紋孔內(nèi)口由紋孔道通向細(xì)由紋孔道通向細(xì)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(nèi)口紋孔內(nèi)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(xì)胞木材細(xì)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(cè)投影軸側(cè)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(dāng)細(xì)胞次生壁加當(dāng)細(xì)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(xì)胞腔的一面變寬或朝著細(xì)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(xì)呈圓形。單紋孔是薄壁細(xì)胞上存在的紋孔類型。胞上存在的紋孔類型。v 薄壁細(xì)胞間薄壁細(xì)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(xì)胞木材細(xì)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(xì)胞上存緣的紋孔，它是厚壁細(xì)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(gòu)造比度有變化。具緣紋孔的構(gòu)造比單紋孔的構(gòu)造較為復(fù)雜。在不單紋孔的構(gòu)造較為復(fù)雜。在不同細(xì)胞的細(xì)胞壁上，具緣紋孔同

36、細(xì)胞的細(xì)胞壁上，具緣紋孔的形狀和結(jié)構(gòu)有所不同。的形狀和結(jié)構(gòu)有所不同。目錄第三章第三章 木材細(xì)胞木材細(xì)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(zhì)沿紋孔邊界的加厚胞間質(zhì)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(xì)胞腔的全部由紋孔膜到細(xì)胞腔的全部空隙?？障丁?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(xì)胞腔的開口。紋孔室通向細(xì)胞腔的開口。 目錄第三章第三章 木材細(xì)胞木材細(xì)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?？渍娉嗜龍A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(gòu)成，并為非排列的微纖絲構(gòu)成，并為非結(jié)晶物質(zhì)所填充，結(jié)晶物質(zhì)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(gòu)成，其上有許多微纖絲束構(gòu)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(xì)胞木材細(xì)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(gòu)造的差異：與針葉材構(gòu)造的差異：紋孔道紋孔道紋孔室與細(xì)胞腔間較窄的通道。紋孔室與細(xì)胞腔間較窄的通道。紋孔內(nèi)口紋孔內(nèi)口紋孔道通向細(xì)胞腔的開口。紋孔道通向細(xì)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(nèi)口有內(nèi)含和外延之分：紋

39、孔內(nèi)口有內(nèi)含和外延之分：內(nèi)含紋孔口內(nèi)含紋孔口紋孔內(nèi)口的長軸尺寸不大紋孔內(nèi)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(nèi)口的長軸尺寸大于紋孔內(nèi)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(xì)胞壁上的紋孔對在正面觀察時，由于紋孔內(nèi)口相鄰纖維細(xì)胞壁上的紋孔對在正面觀察時，由于紋孔內(nèi)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(xì)胞木材細(xì)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(dǎo)管壁上導(dǎo)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(dǎo)管的具緣紋孔）；珊瑚狀（導(dǎo)管的具緣紋孔）；b.b.分枝分枝或網(wǎng)狀（導(dǎo)管間具緣紋孔，著生于紋孔室或網(wǎng)狀（導(dǎo)管間具緣紋孔，著生于紋孔室的拱壁和導(dǎo)管壁的表面）；的拱壁和導(dǎo)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(lǐng)接的乳頭狀凸起（相領(lǐng)接的纖維狀管胞）纖維狀管胞）目錄第三章第三章 木材細(xì)胞木材細(xì)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(gòu)成的紋孔對，是單紋孔之間構(gòu)成的紋孔對，存在于薄壁細(xì)胞之間、某些特殊的厚壁存在于薄壁細(xì)胞之間、某些特殊的厚壁細(xì)胞之間。細(xì)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(gòu)成的紋是兩個具緣紋孔所構(gòu)成的紋 孔對，存在于管胞、纖維狀管胞、導(dǎo)管分孔對，存在于管胞、纖維狀管胞、導(dǎo)管分 子和射線管胞等含有具緣紋孔的細(xì)胞之間。子和射線管胞等含有具緣紋孔的細(xì)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(gòu)是具緣紋孔與單紋孔相構(gòu)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(xì)胞木材細(xì)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(xì)胞木材細(xì)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(xì)胞次生：在細(xì)胞次生壁內(nèi)表面上，由微纖絲局部