木材的微觀構(gòu)造

木材的微觀構(gòu)造第1頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月本章內(nèi)容4.1針葉樹材的顯微構(gòu)造4.2闊葉樹材的顯微構(gòu)造第2頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月4.1針葉樹材的微觀構(gòu)造第3頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月圖4-1針葉樹材微觀構(gòu)造實例（自Indentifyingwood,R.Bruce.Hoadley）橫切面徑切面弦切面第4頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月圖4-2針葉樹材的主要細胞類型（佐伯浩，1985）管胞軸向薄壁細胞木射線薄壁細胞射線管胞第5頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月一、軸向管胞tracheid軸向管胞：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。軸向管胞占整個針葉材體積的90%以上。起輸導(dǎo)水分和機械支撐的作用，是決定針葉樹材材性的主要因素。第6頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月橫切面徑切面弦切面橫切面徑切面弦切面橫切面徑切面第7頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月1．管胞的排列、形狀和大小排列：橫切面上管胞沿徑向排列比較整齊，因它們是起源于同一形成層紡錘形原始細胞。圖4-3松屬木材管胞排列實例第8頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月

形狀：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，橫斷面呈扁平狀的四邊形。大小：指管胞的直徑與長度。平均長度3-5mm；管胞的平均弦向直徑15-80um，長寬比＝長度/直徑，75:1-200:1。圖4-4早材管胞和晚材管胞早材管胞晚材管胞第9頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月2、管胞壁上的具緣紋孔紋孔的分布：早材管胞徑面壁上大而多，圓形，主要在管胞兩端，通常1列或2列；弦面壁上少或無(與晚材交界處有）。晚材管胞徑面壁與弦面壁上都有，紋孔小而少，通常1列，分布均勻。圖4-7早材管胞和晚材管胞第10頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月3、螺紋加厚sprialthickening螺紋加厚：在細胞次生壁內(nèi)表面上，由微纖絲局部聚集而形成的屋脊狀凸起，呈螺旋狀環(huán)繞著細胞內(nèi)壁。

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。螺紋的傾斜度隨樹種和細胞壁的厚度而變異。圖4-11管胞上的螺紋加厚第11頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月4、眉條crassulae

圖4-13眉條（古野，1974）

眉條：針葉材管胞上的具緣紋孔對的上下邊緣，由胞間層和初生壁形成線條狀或半月狀的加厚部分，形似眼眉。第12頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月1、軸向薄壁組織概念

軸向薄壁組織是由許多軸向薄壁細胞聚集而成的。組成軸向薄壁組織的軸向薄壁細胞為長方形或方形和具有單紋孔的細胞，兩端的細胞較尖削。軸向薄壁細胞胞腔內(nèi)常含深色的樹脂(又稱為樹脂細胞)；軸向薄壁細胞占木材總體積的1.5%。

針葉材中只有少數(shù)科、屬木材具有軸向薄壁細胞，如羅漢松科、杉科、柏科相對較多。

三、軸向薄壁組織axialparenchyma圖4-20軸向薄壁組織（佐伯浩，1985）第13頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月圖4-18

軸向薄壁組織（鉛筆柏）（古野，1986；R.Bruce.Hoadley，1990）第14頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月2、軸向薄壁組織的分布根據(jù)軸向薄壁組織在橫切面上的分布狀態(tài)，可以分為3類：星散型：軸向木薄壁細胞星散、不規(guī)則地分布于年輪中，如杉木；間位型(切線型)：軸向木薄壁細胞連接成斷續(xù)的切線狀，弦向排列，如柏木；輪界型：分布于年輪的邊緣，如鐵杉、黃杉。星散型輪界型間位型(切線型)第15頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月三、木射線ray木射線：由多數(shù)射線細胞相互連續(xù)聚合而成的組織。針葉材的射線細胞全部由橫臥細胞組成。射線占木材總體積的7%左右。第16頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月橫切面徑切面弦切面第17頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月1、木射線的種類單列木射線：僅有1列或偶有2列細胞所組成的射線。如冷杉、杉木、柏木、紅豆杉等。紡錘形木射線：在多列射線的中部，由于橫向樹脂道的存在而使木射線呈紡錘形。如松屬、云杉屬、落葉松屬、銀杉屬以及黃杉屬。圖4-21單列射線和紡錘形木射線單列木射線紡錘形木射線第18頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月2、木射線的組成

針葉材木射線由射線薄壁細胞組成，少數(shù)樹種如松、云杉、落葉松、銀杉和黃杉具有射線管胞。圖4-21單列射線和紡錘形木射線單列木射線紡錘形木射線射線薄壁細胞射線管胞第19頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月

射線管胞的特征形體與射線薄壁細胞大致類似，多數(shù)較不規(guī)則，長度較短，約為軸向管胞的1/10；細胞壁上有具緣紋孔，少而?。话徊缓瑯渲?；多數(shù)位于射線的上下邊緣或中部成1至數(shù)列；內(nèi)壁平滑或有鋸齒狀加厚，有時有螺紋加厚。射線薄壁細胞的特征形體較大，矩形、長方形或不規(guī)則；壁薄，壁上具單紋孔；胞腔常含樹脂。第20頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月鋸齒狀加厚射線管胞內(nèi)壁的次生加厚為鋸齒狀突起。只存在于針葉材的松科。紅松、華山松等屬軟松類樹種內(nèi)壁平滑，馬尾松、油松等硬松類內(nèi)壁有鋸齒狀加厚。圖3-22射線管胞上的鋸齒狀加厚（R.BrucenHoadly,1990）第21頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月3、交叉場紋孔交叉場(井字區(qū),crossfield)：在徑切面上木射線薄壁細胞與軸向管胞相交叉的平面。觀察時以早材為準。交叉場紋孔：分布于交叉場的紋孔。第22頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月圖4-23交叉場的紋孔

交叉場紋孔可以分為5種類型：窗格狀、松木型、云杉型、杉木型和柏木型。窗格狀松木型松木型云杉型柏木型杉木型第23頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月窗格型：具有寬的紋孔口，系單紋孔或近似單紋孔，形大呈窗格狀。一個交叉場有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。松木型：較窗格狀紋孔小，為單紋孔或具狹的紋孔緣，一個交叉場一般為1-6個紋孔。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)。第24頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月云杉型：紋孔具有狹長的紋孔口，略向外展開或內(nèi)含，形狀較小，紋孔緣狹。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)。柏木型：紋孔口較云杉型稍寬，紋孔緣較窄，內(nèi)含，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)。第25頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月杉木型：紋孔略大，從橢圓形至圓形，紋孔口內(nèi)含，且寬，紋孔口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。第26頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月四、樹脂道樹脂道是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。正常樹脂道的體積占木材體積的0.1-0.7%。分為正常樹脂道和創(chuàng)傷樹脂道。正常樹脂道分為軸向樹脂道和橫向樹脂道。第27頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月1、正常樹脂道正常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至數(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。圖4-25樹脂道(R.Bruce.Hoaclley,2000)第28頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月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。圖4-26樹脂道的組成（申宗圻，1984）1.泌脂細胞、2.死細胞、3.伴生薄壁細胞、4.管胞、5.胞間隙、6.射線管胞第29頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月2、創(chuàng)傷樹脂道圖4-28創(chuàng)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早材部位，通常在生長輪開始處較常見（臭冷杉）。第30頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月五、針葉樹材主要識別特征管胞：管胞尺寸，具緣紋孔對，螺紋加厚；軸向薄壁組織：存在與否，分布類型；樹脂道：具有與不具有；木射線：交叉場，射線管胞的齒狀加厚。

第31頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第32頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月六、總結(jié)1、針葉樹材的解剖分子：

縱向橫向

厚壁細胞

軸向管胞

射線管胞

薄壁細胞

軸向薄壁細胞

木射線薄壁細胞

軸向泌脂細胞

橫向泌脂細胞第33頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月4.2闊葉樹材的微觀構(gòu)造第34頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月圖4-29闊葉樹材微觀構(gòu)造（自Indentifyingwood，R.Bruce.Hoadley）橫切面徑切面弦切面第35頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月圖4-30闊葉樹材的構(gòu)成細胞（自Indentifyingwood，R.Bruce.Hoadley）導(dǎo)管纖維管胞軸向薄壁細胞射線薄壁細胞第36頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月一、導(dǎo)管vessel1．導(dǎo)管和導(dǎo)管分子概念導(dǎo)管：是絕大多數(shù)闊葉樹材具有的輸導(dǎo)組織，是一串的軸向細胞形成無一定長度的管狀組織。

導(dǎo)管分子：組成導(dǎo)管的每一個細胞，即是導(dǎo)管分子。導(dǎo)管占木材體積的20%。第37頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月2、導(dǎo)管分子的形狀與大小形狀：鼓形、圓柱形、紡錘形、矩形等；長度一般200-800um；直徑：最小的在25um以下，大的可達400um以上。圖4-11導(dǎo)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第38頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月3、管孔的分布與組合管孔分布：環(huán)孔材、半環(huán)孔材、散孔材

管孔組合：單管孔、復(fù)管孔、管孔鏈、管孔團圖4-33橫切面上復(fù)管孔的類型第39頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月4、導(dǎo)管分子的穿孔穿孔(perforation)：2個導(dǎo)管分子縱向相連時，其端壁形同的空隙。穿孔板(perforationplate)：2個導(dǎo)管分子端壁間相互連接的細胞壁。分為單穿孔和復(fù)穿孔。第40頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月

單穿孔：指穿孔板上具有單獨的，通常形大，而略呈圓形的開口。

復(fù)穿孔：指穿孔板上具有兩個以上開口，兩個相鄰孔口的橫隔，稱穿孔隔。分為3類：梯狀穿孔、網(wǎng)狀穿孔、篩狀穿孔。

梯狀穿孔：穿孔板上具有平行排列扁長的復(fù)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分隔，呈許多密集的穿孔，或壁的部分常不規(guī)則分期，形成網(wǎng)狀的外觀穿孔，如楊梅，雙參。

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(fù)管孔。梯狀穿孔單穿孔第41頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月5、導(dǎo)管壁上紋孔的排列

導(dǎo)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(dǎo)管與射線薄壁細胞，導(dǎo)管與導(dǎo)管間的紋孔，常有一定的排列形式，是重要的識別特征。

導(dǎo)管間紋孔其排列形式有三種：梯狀紋孔、對列紋孔、互列紋孔。第42頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月梯狀紋孔：長形紋孔，它與導(dǎo)管長軸成垂直方向排列，紋孔的長度常和導(dǎo)管的直徑幾乎相等。如木蘭等。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?；チ屑y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。圖4-36導(dǎo)管之間的紋孔（R.BrucenHoadly,1990）梯狀紋孔對列紋孔互列紋孔第43頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月6、導(dǎo)管壁上的螺紋加厚

(佐伯浩,1985)(古野,1974)圖4-38導(dǎo)管壁上的螺紋加厚在闊葉樹材的環(huán)孔材中，螺紋加厚一般常見于晚材導(dǎo)管。

散孔材則早晚材導(dǎo)管均可能具有螺紋加厚。第44頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月7、導(dǎo)管的內(nèi)含物

侵填體:常見于榆科、山毛櫸科、?？?、豆科、漆樹科、玄參科、紫葳科等。最豐富的如：滇楸、麻櫟、刺槐、檫木、漆樹、泡桐、皂莢、合歡、梓樹。樹膠:通常為紅色和褐色。圖4-39侵填體和樹膠（自textbookofwoodtechnology,1984）侵填體樹膠第45頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月圖4-40管孔中的侵填體（腰希申，1988）第46頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月二、木纖維

木纖維是兩端尖削，呈長紡錘型，腔小壁厚的細胞。占闊葉木材體積的50%。

分為纖維狀管胞、韌性纖維、分隔纖維和膠質(zhì)纖維。支持樹木的功能，為木材提供強度。木纖維長度為500-2000μm，直徑為10-50μm，壁厚為1-11μm，熱帶材一般直徑大。

第47頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月纖維狀管胞：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，但如科和金縷梅科等屬樹種中極顯著，為組成木材的主要成分。纖維狀管胞第48頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月韌型纖維：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。韌型纖維第49頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月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。分隔木纖維第50頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月膠質(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)木纖維第51頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月三、軸向木薄壁組織1、軸向(串生)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。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。占木材的體積的2-5%。第52頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月薄壁組織在橫切面上的排列：（a）傍管型薄壁組織：稀疏傍管狀、單側(cè)傍管狀、環(huán)管束狀、翼狀、聚翼狀、傍管帶狀等；（b）離管型薄壁組織：星散狀、星散－聚合狀、網(wǎng)狀、輪界狀、離管帶狀。圖4-46切面上軸向薄壁組織的排列第53頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月1234第54頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月五、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%。第55頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月1、組成闊葉樹材木射線的細胞（1）橫臥細胞(平伏細胞，)：徑切面上射線細胞的長軸呈水平方向；（2）直立細胞：徑切面上射線細胞的長軸呈軸向，特別位于射線的上下邊緣。（3）方形細胞:徑切面上射線細胞近似方形。圖4-51闊葉樹材木射線細胞的形態(tài)橫臥細胞直立細胞方形細胞第56頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月圖4-51闊葉樹材木射線細胞的形態(tài)橫臥細胞直立細胞方形細胞第57頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月2、木射線的分類根據(jù)組成木射線的細胞列數(shù)、木射線的寬度a.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。b.多列射線：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。

第58頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月c.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(dǎo)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。d.復(fù)合木射線:

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。第59頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月

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。a.同形射線：射線組織全部由橫臥細胞組成的射線。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。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。圖4-53同型射線組織(佐伯浩,1985)同形單列同形單列及多列第60頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月b.異形射線：射線組織全部或部分由方形或直立細胞組成。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、山烏桕等。異形多列：射