木質(zhì)資源材料學第四章微觀結(jié)構(gòu)

第四章木材顯微構(gòu)造當前第1頁\共有109頁\編于星期二\8點

本章重點介紹針葉樹材與闊葉樹的顯微構(gòu)造，并比較針、闊葉材組織構(gòu)造的差異。同時簡要講解木材組織與構(gòu)造的變異情況。

當前第2頁\共有109頁\編于星期二\8點目錄

4.1針葉樹材的顯微構(gòu)造

4.2闊葉樹材的顯微構(gòu)造

4.3組織、構(gòu)造的變異

當前第3頁\共有109頁\編于星期二\8點針葉材（紅松）、闊葉材（小葉楊）微觀構(gòu)造橫切面當前第4頁\共有109頁\編于星期二\8點紫椴水曲柳當前第5頁\共有109頁\編于星期二\8點4.1針葉樹材的顯微構(gòu)造

針葉樹材的解剖分子較簡單，排列規(guī)則，主要有軸向管胞、木射線、軸向薄壁組織和樹脂道(圖4-1)。圖4-1針葉樹材三切面的掃描電鏡圖(自崔永志,2003)1.紅松(pinuskoraiensis)。2.杉木(Cunninghamialanceolata)。C.橫切面；T.弦切面；R.徑切面。箭頭所指為生長輪分界處。近面為早材部位，遠面為晚材部位當前第6頁\共有109頁\編于星期二\8點4.1.1軸向管胞

廣義軸向管胞是針葉樹材中沿樹干主軸方向排列的狹長狀厚壁細胞。廣義軸向管胞:狹義軸向管胞(簡稱管胞)—樹脂管胞索狀管胞極少數(shù)針葉樹材中才具有一切針葉樹材都具有，為針葉樹材最主要的組成分子通常軸向管胞是指狹義軸向管胞。軸向管胞——針葉樹材中軸向排列的厚壁細胞，兩端封閉，內(nèi)部中空，細而長，胞壁上具有紋孔，同時起輸導水分和機械支撐的作用，是決定針葉樹材材性的主要因素。當前第7頁\共有109頁\編于星期二\8點4.1.1.1管胞的特征及變異

(1)管胞的形態(tài)、特征

管胞在橫切面上沿徑向排列，相鄰兩列管胞位置前后略交錯，早材呈多角形，常為六角形，晚材呈四邊形。當前第8頁\共有109頁\編于星期二\8點管胞

早材管胞，兩端呈鈍闊形，細胞腔大壁薄，橫斷面呈四邊形或多邊形；

晚材管胞，兩端呈尖削形，細胞腔壁厚，橫斷面呈扁平狀(圖4-2)。圖4-2針葉樹材管胞A.馬尾松早材管胞；B.早材管胞的一部分；C.晚材管胞的一部分；1.徑切面上的紋孔；2.弦切面上的一部分；3.通向射線管胞的紋孔；4.窗格狀紋孔當前第9頁\共有109頁\編于星期二\8點

管胞平均長度為3～5mm，寬度15～80μm，長寬比為75～200∶1。晚材管胞比早材管胞長。早晚材管胞厚度變化有的漸變，如冷杉；有的急變，如落葉松。軸向管胞弦向直徑?jīng)Q定著木材結(jié)構(gòu)的粗細，弦向直徑小于30μm的木材為細結(jié)構(gòu)；30～45μm的為中等結(jié)構(gòu)；45μm以上的為粗結(jié)構(gòu)。（紅松）當前第10頁\共有109頁\編于星期二\8點(2)管胞的變異

管胞長度的變異幅度很大，因樹種、樹齡、生長環(huán)境和樹木的部位而異。在不同樹高部位內(nèi)的變異，由樹基向上，管胞長度逐漸增長，至一定樹高便達最大值，然后又減少。由于針葉樹材成熟期有早有晚，管胞達到最大長度的樹齡也不同。（樟子松）當前第11頁\共有109頁\編于星期二\8點4.1.1.2管胞壁上的特征

(1)紋孔

早材管胞在徑切面上，紋孔大而多，一般分布在管胞兩端。

晚材管胞，紋孔小而少，徑、弦切面都有(圖4-2)。圖4-2針葉樹材管胞A.馬尾松早材管胞；B.早材管胞的一部分；C.晚材管胞的一部分；1.徑切面上的紋孔；2.弦切面上的一部分；3.通向射線管胞的紋孔；4.窗格狀紋孔當前第12頁\共有109頁\編于星期二\8點

雪松屬的紋孔托曲呈蛤殼狀，稱雪松型，是雪松屬木材的典型特征。鐵杉的紋孔邊緣上具有折皺和極細至頗粗的輻射線條，稱鐵杉型紋孔，為鐵杉屬木材的特征。圖4-3紋孔(徑切面)A.雪松型紋孔(雪松)；B.鐵杉型紋孔(鐵杉)當前第13頁\共有109頁\編于星期二\8點(2)螺紋加厚

螺紋的傾斜度隨樹種和細胞壁的厚度而變異。螺紋加厚并非所有針葉樹材都具有。早、晚材管胞壁上都具有：紫杉屬、榧屬、粗榧屬。早材管胞壁具有：黃杉屬。晚材管胞具有：落葉松屬、云杉屬

在應壓木中，有些管胞壁上具有一種貫穿胞壁的螺紋裂隙，稱為螺紋裂隙。螺紋裂隙與螺紋加厚的區(qū)別在于螺紋加厚見于正常材，螺紋裂隙見于應壓木；螺紋加厚與軸線的夾角大于45°，螺紋裂隙與軸線的夾角小于45°；螺紋加厚限于內(nèi)內(nèi)壁，為加厚，螺紋裂隙延至復合胞間層。當前第14頁\共有109頁\編于星期二\8點4.1.2木射線（woodray）

體積約占7%。射線細胞（raycell）——構(gòu)成木射線的每個單獨細胞。木射線（woodray）——由多數(shù)射線細胞相互連續(xù)聚合而成的組織。1．種類：在弦切面上，以木射線的寬度和高度分兩類：a.單列木射線（uniseriatewoodray）b.紡錘型木射線（fusiformwoodray）（由于橫向樹脂道的存在）（紅松）當前第15頁\共有109頁\編于星期二\8點木射線

2．組成：由射線薄壁細胞（rayparenchymacell）組成。在松科某些屬（松、云杉、落葉松等）中也有射線管胞。（1）射線管胞（raytracheid）——木射線中的橫向管胞，為松科木材特征射線管胞內(nèi)壁有鋸齒狀加厚（dentatethickenings），也可能有螺紋加厚（spiralthickenings）。硬松類：有鋸齒狀加厚軟松類：無鋸齒狀加厚鋸齒狀加厚為鑒別木材的重要特征之一。

（樟子松）當前第16頁\共有109頁\編于星期二\8點木射線：組成（2）射線薄壁細胞——橫向生長的薄壁組織，是組成木射線的主體。①水平壁與垂直壁：把垂直于木質(zhì)部年輪的細胞壁稱徑面壁弦向的壁稱弦面壁。a.在徑切面的早材部觀察，壁薄（水平壁）。水平壁上是否具紋孔，也是識別木材的特征之一，如：鐵杉（水平壁具紋孔）、羅漢松（水平壁不具紋孔）。b.垂直壁的節(jié)狀加厚：如松科的軟松系也是鑒別木材特征之一。（紅松）當前第17頁\共有109頁\編于星期二\8點木射線：組成（2）射線薄壁細胞

②凹痕（indenture）——徑切面上射線薄壁細胞四周的凹穴。除南洋杉外，存在于針葉樹材的各科木材中。③交叉場紋孔類型（是針葉材最重要的識別特征之一）交叉場（crossfield）——徑切面上射線薄壁細胞與軸向管胞相交的平面，又稱“井字區(qū)”，一般指早材部分而言。

紅松的交叉場紋孔當前第18頁\共有109頁\編于星期二\8點

交叉場紋孔（cross-fieldpit

）

交叉場紋孔——在徑切面由射線薄壁細胞和早材軸向管胞相交叉區(qū)域的紋孔式。交叉場紋孔可分五種類型：窗格狀、松木型、云杉型、杉木型、柏木型。窗格狀

松木型云杉型杉木型柏木型具有寬的紋孔口，系單紋孔或近似單紋孔，形大呈窗格狀。通常為1～3個紋孔，橫列，是松屬木材的特征之一，以樟子松、馬尾松、華山松最為典型。

較窗格狀紋孔小，為單紋孔或具狹的紋孔緣，紋也數(shù)目一般為1～6個。常見于松屬，如白皮松、長葉松、濕地松、火炬松(美國硬松類幾乎全為松型紋孔)。

紋孔具有狹長的紋孔口，略向外展開或內(nèi)含，形狀較小。是云杉屬、落葉松屬、黃杉屬、粗榧屬等木材的典型特征。在南洋杉科、羅漢松科、杉科的杉屬及松科的雪松屬木材中云杉型紋孔與其它型紋孔同時出現(xiàn)。為橢圓形至圓形的內(nèi)含紋孔，其紋孔口略寬于紋孔口與紋孔緣之間任何一邊的側(cè)向距離。與柏木型紋孔的區(qū)別是紋孔與紋孔緣的長軸是一致的。不僅存在杉科，也見于冷杉屬、崖柏屬、油杉屬。并能與其它紋孔類型同時存在于黃杉屬、羅漢松屬、雪松屬、落葉松屬、落羽杉屬等木材。柏木型紋孔口為內(nèi)含，紋孔口較云杉型稍寬，其長軸從垂直至水平，紋孔數(shù)目一般為1～4個。柏木型紋孔為柏科的特征，但在雪松屬、鐵杉屬及油杉屬的木材中也可發(fā)現(xiàn)。當前第19頁\共有109頁\編于星期二\8點（2）射線薄壁細胞交叉場紋孔類型：a.窗格狀（window-likepit）——單紋孔，形大，每個交叉場內(nèi)有1-3個，為松屬特征，紅松、樟子松、馬尾松、云南松。b.云杉型（piceoidpit）：具窄而稍外延或內(nèi)涵的紋孔口，形小、孔緣狹，云杉、落葉松當前第20頁\共有109頁\編于星期二\8點（2）射線薄壁細胞c.柏型（cupressoidpit）：紋孔口較寬，但紋孔緣較窄，其紋孔口的長軸隨位置而變。柏科、柏木、杉科少數(shù)屬、紫杉。d.杉型（taxodioidpit）：紋孔略大，卵圓至圓形，紋孔口內(nèi)涵，且寬，孔口長軸與紋孔緣一致。羅漢松、冷杉、水杉、雪松。當前第21頁\共有109頁\編于星期二\8點（2）射線薄壁細胞交叉場紋孔類型：e、f.松型（pinoidpit）：紋孔比窗格狀的小，單紋孔或具狹緣，無一定形狀紋孔口的兩端較尖，紋孔的大小不一，以區(qū)別于杉型，白皮松、長葉松。當前第22頁\共有109頁\編于星期二\8點（2）射線薄壁細胞射線細胞（raycell）的形狀和大?。盒螤睿合仪忻嫔铣蕡A形，卵圓形、橢圓形，變化很大長度：早材的射線管胞比晚材部分的長，測量時應以早材部分取其中部較高的木射線細胞長度為準。木射線的高度和體積：射線高度以弦切面上的細胞個數(shù)或以整個高度用微米（um）計算①高度：針葉樹材平均10-15細胞高（每個細胞15-30μm），柏科的木射線高度比松、杉科低。②體積：很小，百分比7.08%（3.7-11.7%），射線率高，樹種進化程度高。從這點上說，闊葉樹材比針葉樹進化。闊葉材射線發(fā)達。當前第23頁\共有109頁\編于星期二\8點射線細胞的形狀和大?。?/p>

紅松當前第24頁\共有109頁\編于星期二\8點4.1.3軸向薄壁組織

4.1.3.1軸向薄壁組織的形態(tài)特征組成細胞的胞壁較薄，細胞短，兩端水平，壁上為單紋孔，細胞腔內(nèi)常含有深色樹脂。橫切面為方形或長方形，常借內(nèi)含樹脂與軸向管胞相區(qū)別?？v切面為數(shù)個長方形細胞縱向相連成一串，其兩端兩個細胞端部尖削。

4.1.3.2軸向薄壁組織分類根據(jù)軸向薄壁細胞在針葉樹材橫斷面的分布狀態(tài)，可分為三種類型。星散型指軸向薄壁細胞呈不規(guī)則狀態(tài)散布在生長輪中，如杉木。(2)切線型指軸向薄壁細胞呈2～數(shù)個弦向分布，呈斷續(xù)切線狀，如柏木。(3)輪界型指軸向薄壁細胞分布在生長輪末緣，如鐵杉。當前第25頁\共有109頁\編于星期二\8點輪界型（terminal）（大葉桃花心木）節(jié)狀加厚：薄壁細胞端壁上單紋孔對的一種加厚形式。（水青樹）節(jié)狀加厚：薄壁細胞端壁上單紋孔對的一種加厚形式。（水青樹）當前第26頁\共有109頁\編于星期二\8點4.1.4樹脂道

樹脂道——由薄壁的分泌細胞環(huán)繞而成的孔道，是具有分泌樹脂功能的一種組織，為針葉樹材構(gòu)造特征之一。根據(jù)樹脂道發(fā)生和發(fā)展可分為正常樹脂道和創(chuàng)傷樹脂道。

4.1.4.1正常樹脂道

(1)樹脂道的形成樹脂道是生活的薄壁組織的幼小細胞相互分離而成的。圍繞樹脂道成一完整的1～數(shù)層壁薄，泌脂細胞層，稱泌脂細胞層。松屬的泌脂細胞壁上無紋孔，未木質(zhì)化，因而分泌樹脂能力極強，是松屬樹種作為采脂樹種的主要原因。紅松當前第27頁\共有109頁\編于星期二\8點(2)樹脂道的組成樹脂道由泌脂細胞、死細胞、伴生薄壁細胞和管胞所組成。

當前第28頁\共有109頁\編于星期二\8點(3)樹脂道的大小

在具正常軸向樹脂道的六屬中，松屬樹脂道最多也最大，其直徑為60～300μm，落葉松次之為40～80μm，云杉為40～70μm，銀杉和黃杉為40～45μm，油杉為最小。樹脂道長度平均為50cm，最長可達1m，它隨樹干的高度而減小。(4)橫向樹脂道

上述具正常軸向樹脂道的六屬中，除油杉屬之外，都具有橫向樹脂道。橫向樹脂道存在于紡錘形木射線之中。它與軸向樹脂道相互溝通，形成完整樹脂道體系。橫向樹脂道直徑較小，在木材弦切面上，用擴大鏡仔細觀察有時也能發(fā)現(xiàn)。當前第29頁\共有109頁\編于星期二\8點4.1.4.2受傷樹脂道

在針葉樹材中，凡任何破壞樹木正常生活的現(xiàn)象，都可能產(chǎn)生受傷樹脂道。針葉樹材的受傷樹脂道可分為軸向和橫向二種，但除雪松外很少有兩種同時存在于一塊木材中。軸向受傷樹脂道在橫切面上呈弦列分布于旱材部位，通常在生長輪開始處較常見（臭冷杉）。而正常軸向樹脂道為單獨存在，多分布早材后期和晚材部位。橫向受傷樹脂道與正常橫向樹脂道一樣，僅限于紡錘形木射線中，但形體更大。當前第30頁\共有109頁\編于星期二\8點4.2闊葉樹材的顯微構(gòu)造

闊葉樹材除水青樹、昆欄樹等極少數(shù)樹種外，都具有導管，故此稱有孔材。闊葉樹材的組成分子有導管、木纖維、軸向薄壁組織、木射線和闊葉樹材管胞等(圖4-10)。與針葉樹材相比，闊葉樹材構(gòu)造特點是結(jié)構(gòu)復雜，排列不規(guī)整，材質(zhì)不均勻。其中導管約占20%，木纖維占50%，木射線占17%，軸向薄壁組織占2%～50%。各類細胞的形狀、大小和壁厚相差懸殊。圖4-10闊葉樹材三切面的掃描電鏡圖(佐伯浩)1.歐洲水青岡(Fagussylvatica)；2.榆木(Ulmuslaciniata)；箭頭處表示生長輪界當前第31頁\共有109頁\編于星期二\8點4.2.1導管

導管——由一連串的軸向細胞形成無一定長度的管狀組織，構(gòu)成導管的單個細胞稱為導管分子。導管是由管胞演化而成的一種進化組織，專司輸導作用。導管分子是構(gòu)成導管的一個細胞。導管分子發(fā)育的初期具初生壁和原生質(zhì)，不具穿孔，以后隨面積逐漸增大，但長度幾乎無變化，待其體積發(fā)育到最大時，次生壁與紋孔均已產(chǎn)生，同時兩端有開口形成，即穿孔。當前第32頁\共有109頁\編于星期二\8點4.2.1.1導管分子的形狀和大小

（1）導管分子的形狀

常見有鼓形、紡錘形、圓柱形和矩形等，一般早材部分多為鼓形，而晚材部分多為圓柱形和矩形。若樹木僅具有較小的導管分子，則在早晚材中都呈圓柱形和矩形；若導管分子在木材中單生，它的形狀一般呈圓柱形或橢圓形。圖4-11導管分子的形態(tài)A.鼓形；B.圓柱形；C.紡錘形；D.矩形a.穿孔；b.穿孔隔；c.穿孔板ACBD當前第33頁\共有109頁\編于星期二\8點(2)導管分子的大小和長度

大小:以測量弦向直徑為準。小者可小于25μm，大者可大于400μm。通?？梢杂?00～200μm定為中等，小于100μm者為小，大于200μm者為大。長度：短者可小于175μm，長者可大于1900μm。以350～800μm定為中等，小于350μm為短，大于800μm為長。一般環(huán)孔材早材導管分子較晚材短，散孔材則長度差別不明顯。樹木生長緩慢者比生長快者導管分子短。較進化樹種導管分子長度較短。當前第34頁\共有109頁\編于星期二\8點4.2.1.2管孔的分布與組合

(1)管孔的分布導管分子的橫切面稱為管孔。根據(jù)管孔的分布狀態(tài)，可將木材分成環(huán)孔材、散孔材、半散孔材等不同類型，可參見本書的第2章。

單管孔：管孔單獨存在于木材中，管孔周圍全由其它組織包圍，它不與其它管孔相連。如櫟木等。復管孔：指由2～數(shù)個管孔相連成徑向或弦向排列，除兩端的管孔仍為圓形外，中間部分的管孔則為扁平狀的一組管孔。如樺木、槭木等。管孔鏈：指一串相互連接，但各自仍保持原來形狀的單管孔，呈徑向排列，如冬青等。(柿樹)管孔團：指許多呈圓形或不規(guī)則形狀的管孔聚集在一起呈集團狀。如桑樹、榆樹等。(2)

管孔的組合

可分以下四種。當前第35頁\共有109頁\編于星期二\8點4.2.1.3導管分子的穿孔

穿孔－兩個導管分子縱向相連時，其端壁相通的孔隙稱為穿孔。穿孔板－在二個導管分子端壁間相互連接的細胞壁稱為穿孔板。穿孔板的形狀隨其傾斜度而不同。如穿孔板與導管分子的長軸垂直，則為圓形，隨傾斜度增加，呈卵圓形、橢圓形及扁平形等多種形態(tài)。穿孔起源于導管分子的發(fā)育過程中，紋孔膜的消失而形成各種類型。當前第36頁\共有109頁\編于星期二\8點根據(jù)紋孔膜消失的情況，穿孔可分兩大類型(圖4-13)（1）單穿孔

穿孔板上具有一個圓或略圓的開口。導管分子在原始時期為一個大的紋孔，當導管發(fā)育成熟后，導管分子兩端的穿孔板全部消失而形成的穿孔稱為單穿孔，絕大多數(shù)的樹種其導管分子為單穿孔。單穿孔代表進化的樹種。圖4-13導管分子的穿孔A.單穿孔；B.梯狀穿孔；C.木纖維；a.穿孔隔；b.穿孔板bACBa當前第37頁\共有109頁\編于星期二\8點

(2)復穿孔

導管分子兩端的紋孔在原始時期，為許多平行排列的長紋孔對圓孔，當導管分子發(fā)育成熟后，紋孔膜消失，在穿也板上留下很多開口稱復穿孔。

復穿孔可分三種類型：梯狀穿孔：穿孔板上具有平行排列扁而長的復穿孔。如楓香、光皮樺。網(wǎng)狀穿孔：穿孔板上有許多比穿孔細的壁分隔，呈許多密集的穿孔，或壁的部分常具不規(guī)則分岐，形成網(wǎng)狀外觀的穿孔。如虎皮楠、雙參、楊梅等。篩狀穿孔：穿孔板上具有像篩狀的圓形或橢圓形許多小穿孔的復穿孔。如麻黃等，故又稱麻黃狀穿孔。圖4-13導管分子的穿孔A.單穿孔；B.梯狀穿孔；C.木纖維；a.穿孔隔；b.穿孔板bACBa當前第38頁\共有109頁\編于星期二\8點4.2.1.4導管壁上紋孔的排列

導管與木纖維、管胞、軸向薄壁組織間的紋孔，一般無固定排列形式。而導管與射線薄壁細胞，導管與導管間的紋孔，常有一定的排列形式，是重要的識別特征。導管間紋孔其排列形式有三種。(1)梯狀紋孔為長形紋孔，它與導管長軸成垂直方向排列，紋孔的長度常和導管的直徑幾乎相等。如木蘭等。(2)對列紋孔為方形或長方形紋孔，成上下左右均對稱的排列，呈長或短水平狀對列。如鵝掌楸。圖4-14導管相互間紋孔A.梯狀紋孔；B.對列紋孔當前第39頁\共有109頁\編于星期二\8點

(3)互列紋孔

為圓形或多邊形的紋孔，作上下左右交錯排列。若紋孔排列非常密集，則紋孔呈六邊形，類似蜂窩狀；若紋孔排列較稀疏，則近似圓形。闊葉樹材絕大多數(shù)樹種均為互列紋孔。如楊樹、香樟等。互列紋孔當前第40頁\共有109頁\編于星期二\8點4.2.1.5導管壁上螺紋加厚

螺紋加厚為導管分子次生壁上的特征。

紫椴的導管當前第41頁\共有109頁\編于星期二\8點在闊葉樹材的環(huán)孔材中，螺紋加厚一般常見于晚材導管。散孔材則早晚材導管均可能具有螺紋加厚。有的樹種螺紋加厚遍及全部導管，如冬青、槭樹等。有的樹種螺紋加厚僅限導管的梢端，如楓香。導管分子內(nèi)壁上的螺紋加厚為闊葉樹材鑒定的重要的特生之一。例如槭樹與樺木的區(qū)別，前者具螺紋加厚，后者則不具。榆屬、樸屬及黃菠蘿等樹種，晚材小導管常具螺紋加厚。熱帶木材常缺乏螺紋加厚。螺紋加厚一般常存在于單穿也的木材導管中，或具有單穿孔和梯狀穿孔同時存在的樹種中。如木蘭屬。4.2.1.5導管壁上螺紋加厚當前第42頁\共有109頁\編于星期二\8點4.2.1.6導管的內(nèi)含物

導管的內(nèi)含物主要有侵填體與樹膠兩類，以侵填體為常見。侵填體只能產(chǎn)生于導管與薄壁組織相鄰之處，它是在薄壁組織具有生活力時，由導管周圍的薄壁細胞或射線薄壁細胞，經(jīng)過紋孔口而擠入導管內(nèi)，并在導管內(nèi)生長、發(fā)育，以至部分或全部填塞導管腔而形成。刺槐管孔中的侵填體當前第43頁\共有109頁\編于星期二\8點侵填體常見于心材，但邊材含水率少的地方也可能發(fā)現(xiàn)。侵填體極多的樹種，不論心邊材，幾乎所有導管內(nèi)都被充滿，如刺槐。北美橡木(Quercusspp.)商品材分紅橡和白橡兩類，除材色差別外，具否侵填體是主要區(qū)別，紅橡類不具侵填體，白橡類具侵填體，用途、價格均不相同。由于侵填體堵塞了導管，所以木材透水性小，適用于桶材和船舶用材。侵填體多的樹種會造成木材防腐和改性處理困難。一般具侵填體的木材天然耐久性高。當前第44頁\共有109頁\編于星期二\8點在闊葉樹材導管中除侵填體外，有時也含樹膠，如黃菠蘿。樹膠在導管中呈不規(guī)則的塊狀，填充在導管細胞腔中或成隔膜狀填充在穿孔部分，而將導管封閉。樹膠的顏色通常為紅色和褐色，也有特殊顏色的，如蕓香科(Rutaceae)木材所含樹膠為黃色，烏木所含樹膠為黑色，苦楝、香椿等木材導管內(nèi)則含紅色至黑褐色的樹膠。當前第45頁\共有109頁\編于星期二\8點木纖維

約占木材體積的50%。木纖維是兩端尖削，呈長紡錘形，腔小壁厚的細胞。木纖維壁上的紋孔具有緣紋孔和單紋孔兩類，是闊葉樹材的主要組成分子之一。根據(jù)壁上紋孔類型，有具緣紋孔的木纖維稱纖維狀管胞；有單紋孔的木纖維稱韌型纖維。這兩類木纖維可分別存在，也可同時存在于同一樹種中。它們的功能主要是支持樹體，承受力學強度的作用。

當前第46頁\共有109頁\編于星期二\8點

木材中所含纖維的類別、數(shù)量和分布與木材的強度、密度等物理力學性質(zhì)有密切關(guān)系。有些樹種還可能存在一些特殊木纖維，如分隔木纖維和膠質(zhì)木纖維。木纖維一般明顯地比形成層紡錘形原始細胞長。長度為500～200μm，直徑為10～50μm，壁厚為1～11μm，熱帶材一般直徑大。當前第47頁\共有109頁\編于星期二\8點4.2.2.1纖維狀管胞

纖維狀管胞是標準的木纖維細胞，腔小壁厚，兩端尖削，而壁上具有透鏡形或裂隙狀紋孔口的具緣紋孔。其次生壁的內(nèi)層平滑或有螺紋加厚。纖維管胞在有些樹種中完全無，一些樹種中數(shù)量很少，但如茶科(Theaceae)和金縷梅科(Hamamelidaceae)等屬樹種中極顯著，為組成木材的主要成分。纖維管胞當前第48頁\共有109頁\編于星期二\8點

具有螺紋加厚的纖維狀管胞僅為少數(shù)樹種所特有，如黃菠蘿、女貞、冬青等。冬青屬木材纖維狀管胞，其壁較薄，具緣紋孔和螺紋加厚都清晰可見。一般具有螺紋加厚的纖維狀管胞，往往疊生狀排列，其最顯著者，以榆科及豆科所屬樹種最為常見。纖維管胞當前第49頁\共有109頁\編于星期二\8點4.2.2.2韌型纖維

韌型纖維為細長紡錘形，末端略尖削，偶呈鋸齒狀或分岐狀。其細胞壁較厚，胞腔較窄，外形與纖維管胞略相似。韌型纖維具單紋孔，而纖維狀管胞為具緣紋孔。韌型纖維單獨存在或與纖維狀管胞混合存在。韌型纖維末端與射線細胞相接觸處，末端常呈鋸齒狀或分岐狀。通常在韌型纖維壁上的紋孔分布是比較均勻的，而徑面壁上紋孔較多，其內(nèi)壁平滑而不具螺紋加厚。韌型纖維當前第50頁\共有109頁\編于星期二\8點4.2.2.3分隔木纖維

分隔木纖維是一種具有比側(cè)壁更薄的水平隔膜組織的木纖維，常出現(xiàn)于具有較大單紋孔的韌型纖維中。一般見于熱帶木材，是熱帶材的典型特征，特別是楝科桃花心木等木材。分隔的隔膜是木質(zhì)部子細胞形成次生壁后，再進行分裂而產(chǎn)生的。在楝科、橄欖科、豆科、馬鞭草科、五茄科等樹種上可見，常見樹種有桃花心木、非洲楝(色比利)、奧克欖(奧古曼)、黃檀、柚木、刺楸、女貞、重陽木等。

分隔纖維

當前第51頁\共有109頁\編于星期二\8點4.2.2.4膠質(zhì)木纖維

膠質(zhì)木纖維是指尚未木質(zhì)化的，胞腔內(nèi)壁呈膠質(zhì)狀的木纖維，即為次生壁呈膠質(zhì)狀態(tài)的韌型纖維狀管胞，通常出現(xiàn)膠質(zhì)狀態(tài)的韌型纖維較纖維狀管胞要多。膠質(zhì)層吸水膨脹，失水收縮，常造成與初生壁接合處的分離現(xiàn)象。膠質(zhì)木纖維是一種缺陷，見于許多樹種中，常散生或集中出現(xiàn)在樹干偏生長輪一側(cè)，與應力木同時出現(xiàn)，為應拉木的特征之一。膠質(zhì)纖維

當前第52頁\共有109頁\編于星期二\8點膠質(zhì)木纖維集中存在部位的木材，在干燥過程中，其弦向和徑向的干縮均較正常材為大，易造成木材的扭曲和開裂；在鋸解時，常產(chǎn)生夾鋸現(xiàn)象，材面易起毛，需鋒利的刀刃才能使切削面光滑。木纖維的長度、直徑和壁厚等不僅因樹種而異，即使同一樹種不同部位變異也很大。一般木材密度和強度，隨木纖維胞腔變小，胞壁變厚而顯著提高。對于纖維板和紙漿等纖維用材，纖維長度和直徑比值(長寬比)愈大，產(chǎn)品質(zhì)量愈好。當前第53頁\共有109頁\編于星期二\8點木纖維長度根據(jù)國際木材解剖協(xié)會規(guī)定分七級如下：極短500以下；短500～700μm；稍短700～900μm；中900～1600μm；稍長1600～2200μm；長2200～3000μm；極長3000μm以上。當前第54頁\共有109頁\編于星期二\8點4.2.3軸向薄壁組織

軸向薄壁組織——由形成層紡錘形原始細胞衍生成兩個或兩個以上的具單紋孔的薄壁細胞，縱向串聯(lián)而成的軸向組織。功能：其功能主要是貯藏和分配養(yǎng)分。軸向薄壁組織由數(shù)個薄壁細胞軸向串鏈而成。在這一串細胞中只有兩端的細胞為尖削形，中間的細胞呈圓柱形或多面體形，在縱切面觀察呈長方形或近似長方形。一串中細胞個數(shù)在同一樹種中大致相等，或有變化。當前第55頁\共有109頁\編于星期二\8點一般在疊生排列的木材中，每一串鏈中的細胞個數(shù)較少，約為2～4個細胞；在非疊生構(gòu)造的木材中，每一串中的細胞數(shù)較多，約為5～12個細胞，在木材顯微鑒別時有一定參考價值。在軸向薄細胞中根據(jù)樹種不同有時可含油、粘液的結(jié)晶，它們分別稱油細胞、粘液細胞和含晶細胞，因含各類物質(zhì)造成細胞特別膨大時，又統(tǒng)稱為巨細胞或異細胞。當前第56頁\共有109頁\編于星期二\8點

闊葉樹材中軸向薄壁組織遠比針葉樹材發(fā)達，其分布形態(tài)也是多種多樣的，是鑒定闊葉樹材的重要特征之一。根據(jù)軸向薄壁組織與導管加生的關(guān)系，分為離管型和傍管型兩大類。

4.2.3.1離管型薄壁組織

當前第57頁\共有109頁\編于星期二\8點4.2.3.2傍管型薄壁組織

當前第58頁\共有109頁\編于星期二\8點4.2.4木射線

木射線—位于形成層以內(nèi)的木質(zhì)部上，呈帶狀并沿徑向延長的薄壁細胞壁集合體。闊葉樹材的木射線比較發(fā)達，含量較多，為闊葉樹材的主要組成部分，約占木材總體積的17%。木射線有初生木射線和次生木射線。初生木射線源于初生組織，并借形成層而向外伸長。從形成層所衍生的射線，向內(nèi)不延伸到髓的射線稱次生木射線。木材中絕大多數(shù)均為次生木射線。香樟當前第59頁\共有109頁\編于星期二\8點4.2.4.1射線的大小

射線大小是指木射線的寬度與高度，其長度難以測定。射線寬度和高度在木材顯微切片的弦切面上進行。寬度計測射線中部最寬處，高度則計測射線上下兩端間距離。寬度和高度均可用測尺計算長度，也可以細胞個數(shù)表示，寬度在木材鑒別時特別重要，國際木材解剖學會(IAWA)將闊葉樹材射線分五類：

(1)射線組織寬一個細胞，如紫檀屬、栗屬等。

(2)射線組織寬1～3列，如雨樹、樟木等。

(3)射線組織寬4～10列，如樸木、槭木等。

(4)射線組織寬11列以上，如櫟木、山龍眼、青罔櫟等。

(5)射線組織多列部與單列部等寬，如油桃、鐵青木、水團花等。當前第60頁\共有109頁\編于星期二\8點4.2.4.2射線的種類

闊葉樹材木射線較針葉樹材復雜，針葉樹材以單列為主，而闊葉樹材以多列為主，這也是相互區(qū)別的特征之一。闊葉樹材中木射線分四類：(1)單列木射線在弦切面射線沿木紡方向排成一縱列，僅一個細胞寬者稱單列木射線，幾乎所有木材中均能見單列射線，但完全為單列木射線者在闊葉樹材中甚少，僅在楊柳科、七葉樹科和紫檀屬等木材上能見。(2)多列木射線在弦切面上射線寬為二列以上，為絕大多數(shù)闊葉樹材所具有如核桃木、柚木、桃花心木等。昆蘭樹：單列、多列當前第61頁\共有109頁\編于星期二\8點(3)聚合木射線

許多單獨的射線組織相互聚集一起，在肉眼下似單一的寬射線，顯微鏡下各小射線由不包含導管在內(nèi)的其它軸向分子所分隔。如鵝耳櫪、榿木、石櫟、懸鈴木等。(4)櫟式射線

由單列木射線和極寬木射線，這兩類寬度明顯差別的兩類射線共同組成的射線。如櫟木、米櫧等。

單列射線與多列射線同時存在于同一樹種，如絲栗、櫟木。多列射線與聚合射線也可同時存在于同一樹種，如榿木等。懸鈴木當前第62頁\共有109頁\編于星期二\8點4.2.4.3射線的組成

闊葉樹材的木射線主要有射線薄壁細胞組成，僅極少數(shù)具聚合射線的樹種，射線中才夾雜有木纖維和軸向薄壁組織。闊葉樹材射線薄壁細胞按徑切面排列方向和形狀分三類：橫臥細胞：細胞的長軸與木紋方向垂直排列，即呈水平狀。直立細胞：細胞的長軸與木紋方向平行排列，即直立狀。方形細胞：射線細胞在徑切面近似方形。當前第63頁\共有109頁\編于星期二\8點

根據(jù)射線薄壁細胞類別及組合，可分同形射線和異形射線兩類。為了方便木材區(qū)分和鑒別，在Kribs射線分類基礎(chǔ)上，作了修正和補充，成為目前射線分類最廣泛應用的方法：(1)同形射線射線組織全部由橫臥細胞組成的射線。a同形單列射線組織全為單列射線或偶見二列射線，且全由橫臥細胞組成。如楊屬、苦木、絲棉木、海南錐。b同形單列及多列射線組織由單列和多列射線，全由橫臥細胞組成。如樺木屬、合歡屬。（柞木）當前第64頁\共有109頁\編于星期二\8點(2)異形射線

射線組織全部或部分由方形或直立細胞組成。

a異形單列射線組織全為單列或偶爾出現(xiàn)成對者，由橫臥與直立或方形細胞所組成。如柳屬、千年桐(Aleuritesmontana)、山烏桕(Sapliumdiscoior)等b異形多列射線組織全為二列以上，偶見單列，由橫臥與直立或方形細胞組成。如馬桑、密花樹。c異形Ⅰ型由單列和多列射線組成。單列射線由直立和方形細胞構(gòu)成；多列射線弦面觀察其單列尾部較多列部分要長，單列尾部由直立細胞構(gòu)成，多列部分有橫臥細胞構(gòu)成。如烏檀、銀柴。當前第65頁\共有109頁\編于星期二\8點d異型Ⅱ型

由單列和多列射線組成。與異形Ⅰ型區(qū)別為多列射線的單列尾部較多列部分要短。如樸屬、黃札屬、翻白葉屬等(圖4-19.5)。e異形Ⅲ型

由單列和多列射線組成。單列射線全為橫臥細胞或直立與橫臥細胞混合組成。多列射線的單列尾部通常為一個方形細胞，一個以上者也應為方形細胞；多列部分由橫列細胞所組成。如山核桃、香椿、小葉紅豆等。當前第66頁\共有109頁\編于星期二\8點4.2.4.4射線的特殊構(gòu)造

射線疊生：在弦切面上，射線高度一致，呈水平方向整齊排列，有時肉眼下亦可見，即宏觀構(gòu)造中的波痕。如紫檀屬、黃檀屬、柿屬等樹種可見。射線疊生熱帶木材多于溫帶木材。乳汁管：它是存在于射線中的變態(tài)細胞，是含有乳汁的連續(xù)管狀細胞。如夾竹桃科的盆架樹屬和?？频拈艑佟⒓灸緦俚葮浞N可見。單寧管：形狀與乳汁管相似，也存在于射線中，其管道甚長，管壁無紋孔，管內(nèi)含鐵的化合物，凝聚時呈蠟狀深紅色，為肉豆蔻科特有的標志特征。油細胞：射線細胞中特別膨大，內(nèi)含油分的薄壁細胞。這類細胞也可存在于軸向薄壁組織中。在樟科、木蘭科某些屬的木材中可見。徑向樹膠道：出現(xiàn)于紡錘形射線中徑向伸展的胞間道，常含樹膠。為漆樹科、橄欖科某些屬木材所具的特征。當前第67頁\共有109頁\編于星期二\8點4.2.5闊葉樹材的管胞

管胞是組成針葉樹材的最主要成分，在闊葉樹材中不常見，僅少數(shù)樹種內(nèi)可見，亦不占主要地位。其長度較針葉樹材管胞要短得多，且形狀不規(guī)則。闊葉樹材管胞可分為環(huán)管管胞和導管狀管胞兩類。當前第68頁\共有109頁\編于星期二\8點4.2.5.1環(huán)管管胞它是一種形狀不規(guī)則而短小的管胞。形狀變化很大，大部分略帶扭曲，兩端多少有些鈍，有時還具水平的端壁，側(cè)壁上具有顯著的具緣紋孔。環(huán)管管胞多數(shù)分布在早材大導管的周圍，受導和內(nèi)壓力的影響，而被壓縮成扁平狀，其長度不足木纖維之一半，平均長500～700μm，與導管一樣起輸導作用。環(huán)管管胞僅在櫟木、黃菠蘿、桉樹及龍腦香科等木材上可見。當前第69頁\共有109頁\編于星期二\8點4.2.5.2導管狀管胞它分布于晚材中，形狀和排列像較原始而構(gòu)造不完全的導管。它不具穿孔，兩端以具緣紋孔相接，側(cè)壁具緣孔直徑常大于導管間紋孔直徑。在榆木、樸木等榆科木材中，導管狀胞側(cè)壁有具緣紋孔外，常見螺紋加厚，并與晚材小導管混雜，甚至上下相接，在晚材中同樣起輸導作用。當前第70頁\共有109頁\編于星期二\8點4.2.6胞間道

胞間道－指不定長的細胞間隙，通常儲藏著由泌脂細胞或泌膠細胞所分泌的樹脂或樹膠。雙子葉類木材的胞間道通常稱為樹膠道。闊葉樹材的樹膠道和針葉樹材的樹脂道一樣，也分軸向和徑向兩種，但闊葉樹材兩種同時具有的樹種極少，僅限于龍腦香科、金縷梅科、豆科等所屬的少數(shù)樹種。闊葉樹材中也有正常樹膠道和受傷樹膠道。當前第71頁\共有109頁\編于星期二\8點4.2.6.1正常樹膠道

正常軸向樹膠道為龍腦香科和豆科等某些木材的特征，在橫切面上散生，如異翅香。正常橫向樹膠道存在于木射線中，在弦切面呈紡錘形射線，見于漆樹科、橄欖科等所屬木材。當前第72頁\共有109頁\編于星期二\8點4.2.6.2受傷樹膠道受傷樹膠道是由于樹木生長受病蟲害或外傷而產(chǎn)生，在橫切面上常為切線狀，常見于金縷梅科的楓香和蕓香科等所屬樹種的木材中。當前第73頁\共有109頁\編于星期二\8點髓斑（pithflecks）是不正常的薄壁組織，一般是在形成層受傷后產(chǎn)生的一種受傷薄壁組織，多見于槭屬，樺屬（白樺）。在縱切面上呈軸向線條狀。傷害形成層的穿孔的幼蟲是產(chǎn)生髓斑的原因。當前第74頁\共有109頁\編于星期二\8點4.2.7針葉樹材和闊葉樹材組織構(gòu)造的比較

針、闊葉樹材的組織構(gòu)造有明顯差異，前者組成細胞種類少；后者種類多，且進化程度高。主要表現(xiàn)于針葉樹材主要組成分子管胞，既有輸導功能，又具有對樹體支持機能；而闊葉樹材作了分工，導管司輸導，木纖維司支持機能。針、闊葉樹材最大差異是前者不具導管，而后者具有導管。此外，闊葉樹材比針葉樹材射線寬，射線和薄壁組織的類型豐富，含量多。因此闊葉樹材在構(gòu)造和材性上比針葉樹材要復雜、多變。

當前第75頁\共有109頁\編于星期二\8點表4-1針葉樹材和闊葉樹材構(gòu)造的主要差異

組成分子針葉樹材闊葉樹材導管不具有具有管胞木纖維管胞是主要分子，不具韌性纖維。管胞橫切面呈四邊形或六邊形。早晚材的管胞差異較大。具有闊葉樹材管胞(環(huán)管管胞和導管狀管胞)。木纖維(纖維狀管胞和韌性纖維)是主要分子，細胞橫切面形狀不規(guī)則，早晚材之間差異不大。木射線具射線管胞，組成射線的細胞都是橫臥細胞，多數(shù)是單列。具有橫向樹脂道的樹種會形成紡錘形木射線。不具射線管胞。組成射線的細胞也有都是橫臥的，一般是橫臥和直立，與方形細胞一起組成的較多。射線僅為單列的樹種少，多數(shù)為多列射線，有些含聚合射線。胞間道僅松科某些屬具有樹脂道，其分布多為星散，或短切線狀(軸向正常的為兩個樹脂道隔著木射線并列，而創(chuàng)傷樹脂道呈短切線狀弦向排列)。具有樹脂道。某些樹種具有軸向和橫向兩種。有些僅有軸向，而多數(shù)僅有橫向。軸向胞間道的排列有同心圓狀、短切線狀或星散狀等。礦物質(zhì)僅少數(shù)樹種細胞含有草酸鈣結(jié)晶，不含二氧化硅。在不少樹種細胞中含有草酸鈣結(jié)晶，結(jié)晶形狀多樣。有些熱帶樹種細胞中含有二氧化硅。當前第76頁\共有109頁\編于星期二\8點4.3組織、構(gòu)造的變異

4.3.1樹種間變異4.3.1.1細胞構(gòu)成

針葉樹材構(gòu)造細胞中，管胞和射線薄壁細胞是所有樹種都存在的基本細胞，其它種類的細胞根據(jù)樹種不同而決定其存在與否。闊葉樹材的特征是具有導管，構(gòu)成細胞的種類也較針葉樹材為多，功能向?qū)ｉT化發(fā)展，針葉樹材的主要組成細胞為管胞，在闊葉樹材中僅少數(shù)樹種具有，而主要組成細胞為木纖維。針葉樹材射線細胞在排列上全系橫臥細胞，而闊葉樹材射線構(gòu)成除橫臥細胞外，部分樹種尚有直立細胞和方形細胞共同組成。總之，木材的細胞構(gòu)成，其形狀、比率、排列狀態(tài)和尺寸大小等是隨樹種而異的特征。當前第77頁\共有109頁\編于星期二\8點

根據(jù)“日本木材”記載，日本產(chǎn)18種針葉樹材構(gòu)成組織比的變動范圍為：管胞占89.1%(羅漢松)～98.6%(羅漢松)；軸向樹脂道占0～1.6%(日本五針松)。32種闊葉樹材構(gòu)成組織比的變動范圍為：導管占4.7%(黑榆)～51.9%(連香)；木纖維占32.1%(圓齒木青罔)～83.2%(黑榆)；軸向薄壁組織占0.2%(遼楊)～36.9%(毛泡桐)；射線組織占3.7%(椴木)～19.5%(櫻木)。當前第78頁\共有109頁\編于星期二\8點4.3.1.2細胞的大小

針葉樹材管胞其大小可分長度、直徑和壁厚，因早、晚材管胞大小有異，需分別計測；管胞直徑和壁厚在徑向和弦向有差異，通常以弦向計測。管胞長度根據(jù)樹種而異，在1～6.7mm范圍內(nèi)，通常長為3～4mm；管胞弦向直徑15～60μm；壁厚早材為1～3.5μm，晚材為2～8μm。當前第79頁\共有109頁\編于星期二\8點

闊葉樹材導管和木纖維大小同樣分長度、直徑和壁厚等項目。導管長度在0.08～1.7mm范圍內(nèi)；直徑以弦向計，在15～260μm范圍內(nèi)；壁厚在1～8μm范圍內(nèi)。木纖維長度在0.3～2.5μm范圍，以1～2μm為最常見，為針葉樹材管胞長度的1/2～1/3左右；木纖維直徑在10～60μm范圍內(nèi)，以20～30μm為最常見；壁厚在1～10μm范圍內(nèi)，常見為3～5μm。世界主要木材中，最輕的巴塞木(balsa)木纖維大?。褐睆?0～80μm，長1.3～2.0～2.7mm，壁厚1.5～2μm；最重的愈創(chuàng)木(lignumvitae)木纖維大?。褐睆?～13μm，長0.33～0.59～0.77mm，壁厚3～5μm。當前第80頁\共有109頁\編于星期二\8點4.3.2樹干內(nèi)的變動

4.3.2.1水平變動水平變動－構(gòu)成樹木的細胞大小、壁厚及S2層的纖絲角等，通常從髓水平向外(即徑向)呈有規(guī)則的變動，將這種變動稱徑向變動或水平變動。（1）管胞長度針葉樹材管胞長度在近髓部位為最短(約1mm)，從髓起向外側(cè)移動呈急劇增長，在第10～15生長輪時增長變小，超過20生長輪后成為大致穩(wěn)定(約4mm)。這種管胞長度規(guī)律性的水平變動模式常稱K·Sanio法則。

當前第81頁\共有109頁\編于星期二\8點

管胞從形成層紡錘形原始細胞分生，至細胞的細胞壁形成結(jié)束為止，這全過程其長度伸長僅5%～10%左右，它與木纖維的成倍增長有明顯區(qū)別，這意味著管胞長度依存于原始細胞自身長度。未成熟材：原始細胞長度不穩(wěn)定階段所形成的木材。成熟材：原始細胞長度達穩(wěn)定的成熟期所形成的木材。未成熟的幼齡材材質(zhì)低劣，管胞長度是判別幼齡材的重要指標，也是針葉樹材材質(zhì)評定的重要指標。當前第82頁\共有109頁\編于星期二\8點

影響形成層的分裂頻度的因素：

依存于林木的生長環(huán)境，如氣候、土壤、地形、植被、營養(yǎng)、水分等自然環(huán)境；加上種植密度、修枝、間伐、施肥、樹冠量等人為生長環(huán)境等的變化。生長在貧瘠林地上初期直徑生長不良的柳杉，通過施肥，促進直徑生長的樹干，其管胞長度加速到達穩(wěn)定，能縮短未成熟期。落葉松和赤松達成熟齡后，生長輪寬度為1～2mm者管胞長度為最長，生長輪過寬及過窄均會使管胞長度變短。此外成為老齡的過熟齡，一般因生長衰弱，管胞長度變短。管胞長度也受高生長的影響，在樹枝上管胞長度的變異，和樹干各節(jié)間內(nèi)的變異相似，枝的長度越長，管胞長度越長。高生長越好，則管胞長度變長。當前第83頁\共有109頁\編于星期二\8點(2)管胞的直徑、壁厚、纖絲角

管胞弦向直徑無論近髓還是其外側(cè)都大致相同；徑向直徑從髓向外側(cè)逐漸變大，超過15年左右后大致一定，這種變化在早材管胞上特別顯著，而晚材管胞變化較少。管胞厚度的水平變化顯示與直徑變化有相似的傾向，但是壁厚的變化和直徑相反，在晚材管胞上能明顯看到，在早材管胞較少變化。當前第84頁\共有109頁\編于星期二\8點

管胞纖絲角因和針葉樹材的物理、力學性質(zhì)有著直接關(guān)系，所以是重要的材質(zhì)指標。纖絲角在生長輪內(nèi)從早材部至晚材部逐漸變小，至15生長輪左右大致一定。這種纖絲角的水平變化和管胞長度的變化大體呈相反關(guān)系。兩者間有L=a+bcosθ的關(guān)系。式中：

L為管胞長度，θ為纖絲角，

a和b為根據(jù)不同樹種而定的常數(shù)。當前第85頁\共有109頁\編于星期二\8點(3)木纖維長、導管分子長

構(gòu)成闊葉樹材的細胞約70%以上是木纖維(包括韌形纖維和纖維狀管胞)和導管。木纖維主要保持樹體有足夠的強度，導管起水分輸導作用。木纖維長度從髓向外側(cè)水平變動的趨勢和針葉樹材管胞長度變動相似。髓附近的木纖維最短(0.5～1.0mm)，隨著向外側(cè)移動急劇變長。大體超過20個生長輪時(個別有50～60生長輪)成為一定長度(1.5～2mm)。木纖維長度在生長輪內(nèi)的變動情況和管胞有相當明顯的不同。當前第86頁\共有109頁\編于星期二\8點

木纖維長度和紡錘形原始細胞長度間的關(guān)系，可分三種類型

(1)依存于原始細胞長度的樹種

(2)完全不依存的樹種

(3)中間型的樹種木纖維在其分化過程中，長度伸長有50%～80%，相對比，導管分子長度在分化中幾乎不變，為此導管分子長度可認為是各形成部位原始細胞的長度。而根據(jù)古川71種闊葉樹材木纖維長和導管分子長的水平變動的研究結(jié)果顯示有明顯差別。圖4-24木纖維和導管分子長度的水平移動長度(mm)Ⅲ型木纖維長Ⅱ型Ⅰ型Ⅲ型導管分子長Ⅱ型Ⅰ型從髓起的生長輪數(shù)120(-50)0.51.01.52.0當前第87頁\共有109頁\編于星期二\8點

Ⅰ型樹種是導管長度全無變化，木纖維的伸長生長量(可近似看作從木纖維長度上減去導管分子長度)從髓起隨生長輪數(shù)增加而增大，超過20生長輪后趨于穩(wěn)定。

Ⅲ型樹種，不僅導管分子長度從髓起隨生長輪數(shù)增大而增長，在生長輪內(nèi)從生長輪形成早期至晚期也增長；木纖維長度也作對應的變動。

Ⅲ型樹種其木纖維伸長量遠比Ⅰ型為小，木纖維長度變動完全依存于原始細胞長度這一點和針葉樹材管胞的水平變動相類似。圖4-25闊葉樹Ⅰ型、Ⅲ型的木纖維長和導管分子長的經(jīng)內(nèi)水平變動木纖維長Ⅲ型木纖維長Ⅲ型木纖維長Ⅰ型木纖維長Ⅰ型長度從髓起的生長輪數(shù)123456123456Ⅰ型－完全不依存的樹種Ⅱ型－中間型的樹種Ⅲ型－依存的樹種當前第88頁\共有109頁\編于星期二\8點(4)木纖維及導管分子的直徑、壁厚

這類細胞水平變動尚缺乏系統(tǒng)的研究，僅有片斷的結(jié)果，如導管分子平均直徑近髓處小，分布密；從髓向外側(cè)移動時，其直徑變大，分布變疏，其后穩(wěn)定等。木纖維纖絲角水平變動與木纖維長度變動顯示有相反傾向，也有報導在這兩者間存在和管相似的變異。

當前第89頁\共有109頁\編于星期二\8點4.3.2.2垂直變動

樹干不同高度上分析，將這些數(shù)據(jù)在樹干解析圖或樹干縱切形狀圖上作成曲線，就了解樹干內(nèi)或地上高度方向的變動(垂直變動)。管胞長度最長的部位，即是材質(zhì)最優(yōu)良的部位。它是從樹干的胸高附近起至樹冠基部為止的區(qū)段內(nèi)，分布在樹干外側(cè)的部分(成熟材部分)。闊葉樹材木纖維長度的垂直分布與針葉樹材落葉松的情況大致相同。圖4-26落葉松管胞長的垂直變動從髓起的生長輪數(shù)未成熟材成熟材枝下部樹冠部樹高(m)0

10

20

30

40502.03.03.54.0mm0510152025當前第90頁\共有109頁\編于星期二\8點4.3.3生長環(huán)境和撫育措施對材質(zhì)的影響

4.3.3.1生長輪年代學

生長輪年代學(dendrochronology)－是從木材寬度的變動，來確定形成該木材的年代，以此為基礎(chǔ)而研究過去的氣候和環(huán)境變化的一門科學。木材的生長輪寬度在生長環(huán)境(氣候)共同的地區(qū)其變動的圖譜非常相似。應用該原理，以采伐年的木材作為基點，從古建筑木材、遺址出土木材、埋沒木材等搜集的木材標本上，將具有同樣生長輪寬度變動圖譜的部分重疊，能得到很久遠連續(xù)年代的生長輪寬變動的標準圖譜。把這樣所制得標準圖譜稱為歷年標準生長輪寬度變動圖譜，簡稱為歷年標準圖譜(StandardChronology)。當前第91頁\共有109頁\編于星期二\8點

生長輪年代學不是以生長輪寬絕對值的大小，而是以生長輪寬變動的傾向作基準的。在日本用扁柏木材已完成從現(xiàn)代起至公元前317年為止，約2200生長輪寬的歷年標準圖譜。另有從生長輪寬的變動來推斷古氣候的研究領(lǐng)域，稱為生長輪氣象學(dendroclimatology)，世界各國都在研究。根據(jù)最近研究，從美洲加利福尼亞產(chǎn)的狐尾松(pinusbalfouriana)過去2000年生長輪寬的分析，認為從6月份起至1月份的氣溫和生長輪寬有密切關(guān)聯(lián)。另外這種氣溫對照太陽的活動，認為是以125年作周期性變動。當前第92頁\共有109頁\編于星期二\8點4.3.3.2環(huán)境對木材構(gòu)造、材質(zhì)的影響

給樹木生長造成影響的環(huán)境因子極多，以下為幾個主要影響因子：

溫度是影響形成層活動的主要因素之一，低溫不僅使形成層活動推遲，也使形成層活動過早停止，因而縮短了生長期，使生長輪變窄。相反，高溫也常常抑制樹木的直徑生長。在控制環(huán)境的實驗結(jié)果表明：在某溫度范圍內(nèi)，管胞的直徑長度隨溫度增大而增大；管胞的壁厚隨夜間溫度上升而減少，這是認為夜間溫度高，由呼吸而引起同化物質(zhì)消耗變多的緣故。當前第93頁\共有109頁\編于星期二\8點

樹木生長所需的水是土壤中的有效水分，而對木材的影響在不同生長時期是不同的。一般在整個生長