木材的微观构造

木材的微观构造第1页，课件共67页，创作于2023年2月本章内容4.1针叶树材的显微构造4.2阔叶树材的显微构造第2页，课件共67页，创作于2023年2月4.1针叶树材的微观构造第3页，课件共67页，创作于2023年2月图4-1针叶树材微观构造实例（自Indentifyingwood,R.Bruce.Hoadley）橫切面径切面弦切面第4页，课件共67页，创作于2023年2月图4-2针叶树材的主要细胞类型（佐伯浩，1985）管胞轴向薄壁细胞木射线薄壁细胞射线管胞第5页，课件共67页，创作于2023年2月一、轴向管胞tracheid轴向管胞：轴向排列的厚壁细胞，两端封闭，内部中空，细而长，胞壁上具有纹孔。轴向管胞占整个针叶材体积的90%以上。起输导水分和机械支撑的作用，是决定针叶树材材性的主要因素。第6页，课件共67页，创作于2023年2月横切面径切面弦切面横切面径切面弦切面横切面径切面第7页，课件共67页，创作于2023年2月1．管胞的排列、形状和大小排列：横切面上管胞沿径向排列比较整齐，因它们是起源于同一形成层纺锤形原始细胞。图4-3松属木材管胞排列实例第8页，课件共67页，创作于2023年2月

形状：早材管胞，两端呈钝阔形，细胞腔大壁薄，横断面呈四边形或多边形；晚材管胞，两端呈尖削形，细胞腔壁厚，横断面呈扁平状的四边形。大小：指管胞的直径与长度。平均长度3-5mm；管胞的平均弦向直径15-80um，长宽比＝长度/直径，75:1-200:1。图4-4早材管胞和晚材管胞早材管胞晚材管胞第9页，课件共67页，创作于2023年2月2、管胞壁上的具缘纹孔纹孔的分布：早材管胞径面壁上大而多，圆形，主要在管胞两端，通常1列或2列；弦面壁上少或无(与晚材交界处有）。晚材管胞径面壁与弦面壁上都有，纹孔小而少，通常1列，分布均匀。图4-7早材管胞和晚材管胞第10页，课件共67页，创作于2023年2月3、螺纹加厚sprialthickening螺纹加厚：在细胞次生壁内表面上，由微纤丝局部聚集而形成的屋脊状凸起，呈螺旋状环绕着细胞内壁。

螺纹加厚并非所有针叶树材都具有。早、晚材管胞壁上都具有：紫杉属、榧属、粗榧属。早材管胞壁具有：黄杉属。晚材管胞具有：落叶松属、云杉属。螺纹的倾斜度随树种和细胞壁的厚度而变异。图4-11管胞上的螺纹加厚第11页，课件共67页，创作于2023年2月4、眉条crassulae

图4-13眉条（古野，1974）

眉条：针叶材管胞上的具缘纹孔对的上下边缘，由胞间层和初生壁形成线条状或半月状的加厚部分，形似眼眉。第12页，课件共67页，创作于2023年2月1、轴向薄壁组织概念

轴向薄壁组织是由许多轴向薄壁细胞聚集而成的。组成轴向薄壁组织的轴向薄壁细胞为长方形或方形和具有单纹孔的细胞，两端的细胞较尖削。轴向薄壁细胞胞腔内常含深色的树脂(又称为树脂细胞)；轴向薄壁细胞占木材总体积的1.5%。

针叶材中只有少数科、属木材具有轴向薄壁细胞，如罗汉松科、杉科、柏科相对较多。

三、轴向薄壁组织axialparenchyma图4-20轴向薄壁组织（佐伯浩，1985）第13页，课件共67页，创作于2023年2月图4-18

轴向薄壁组织（铅笔柏）（古野，1986；R.Bruce.Hoadley，1990）第14页，课件共67页，创作于2023年2月2、轴向薄壁组织的分布根据轴向薄壁组织在横切面上的分布状态，可以分为3类：星散型：轴向木薄壁细胞星散、不规则地分布于年轮中，如杉木；间位型(切线型)：轴向木薄壁细胞连接成断续的切线状，弦向排列，如柏木；轮界型：分布于年轮的边缘，如铁杉、黄杉。星散型轮界型间位型(切线型)第15页，课件共67页，创作于2023年2月三、木射线ray木射线：由多数射线细胞相互连续聚合而成的组织。针叶材的射线细胞全部由横卧细胞组成。射线占木材总体积的7%左右。第16页，课件共67页，创作于2023年2月横切面径切面弦切面第17页，课件共67页，创作于2023年2月1、木射线的种类单列木射线：仅有1列或偶有2列细胞所组成的射线。如冷杉、杉木、柏木、红豆杉等。纺锤形木射线：在多列射线的中部，由于横向树脂道的存在而使木射线呈纺锤形。如松属、云杉属、落叶松属、银杉属以及黄杉属。图4-21单列射线和纺锤形木射线单列木射线纺锤形木射线第18页，课件共67页，创作于2023年2月2、木射线的组成

针叶材木射线由射线薄壁细胞组成，少数树种如松、云杉、落叶松、银杉和黄杉具有射线管胞。图4-21单列射线和纺锤形木射线单列木射线纺锤形木射线射线薄壁细胞射线管胞第19页，课件共67页，创作于2023年2月

射线管胞的特征形体与射线薄壁细胞大致类似，多数较不规则，长度较短，约为轴向管胞的1/10；细胞壁上有具缘纹孔，少而小；胞腔不含树脂；多数位于射线的上下边缘或中部成1至数列；内壁平滑或有锯齿状加厚，有时有螺纹加厚。射线薄壁细胞的特征形体较大，矩形、长方形或不规则；壁薄，壁上具单纹孔；胞腔常含树脂。第20页，课件共67页，创作于2023年2月锯齿状加厚射线管胞内壁的次生加厚为锯齿状突起。只存在于针叶材的松科。红松、华山松等属软松类树种内壁平滑，马尾松、油松等硬松类内壁有锯齿状加厚。图3-22射线管胞上的锯齿状加厚（R.BrucenHoadly,1990）第21页，课件共67页，创作于2023年2月3、交叉场纹孔交叉场(井字区,crossfield)：在径切面上木射线薄壁细胞与轴向管胞相交叉的平面。观察时以早材为准。交叉场纹孔：分布于交叉场的纹孔。第22页，课件共67页，创作于2023年2月图4-23交叉场的纹孔

交叉场纹孔可以分为5种类型：窗格状、松木型、云杉型、杉木型和柏木型。窗格状松木型松木型云杉型柏木型杉木型第23页，课件共67页，创作于2023年2月窗格型：具有宽的纹孔口，系单纹孔或近似单纹孔，形大呈窗格状。一个交叉场有1-3个纹孔，横列，是松属木材的特征之一，以樟子松、马尾松、华山松最为典型。松木型：较窗格状纹孔小，为单纹孔或具狭的纹孔缘，一个交叉场一般为1-6个纹孔。常见于松属，如白皮松、长叶松、湿地松、火炬松(美国硬松类几乎全为松型纹孔)。第24页，课件共67页，创作于2023年2月云杉型：纹孔具有狭长的纹孔口，略向外展开或内含，形状较小，纹孔缘狭。是云杉属、落叶松属、黄杉属、粗榧属等木材的典型特征。在南洋杉科、罗汉松科、杉科的杉属及松科的雪松属木材中云杉型纹孔与其它型纹孔同时出现。柏木型：纹孔口较云杉型稍宽，纹孔缘较窄，内含，其长轴从垂直至水平，纹孔数目一般为1-4个。柏木型纹孔为柏科的特征，但在雪松属、铁杉属及油杉属的木材中也可发现。第25页，课件共67页，创作于2023年2月杉木型：纹孔略大，从椭圆形至圆形，纹孔口内含，且宽，纹孔口与纹孔缘的长轴是一致的。不仅存在杉科，也见于冷杉属、崖柏属、油杉属。并能与其它纹孔类型同时存在于黄杉属、罗汉松属、雪松属、落叶松属、落羽杉属等木材。第26页，课件共67页，创作于2023年2月四、树脂道树脂道是由薄壁的分泌细胞环绕而成的孔道，是具有分泌树脂功能的一种组织。正常树脂道的体积占木材体积的0.1-0.7%。分为正常树脂道和创伤树脂道。正常树脂道分为轴向树脂道和横向树脂道。第27页，课件共67页，创作于2023年2月1、正常树脂道正常树脂道的形成树脂道是生活的薄壁组织的幼小细胞相互分离而成的。围绕树脂道成一完整的1至数层壁薄，泌脂细胞层，称泌脂细胞层。松属的泌脂细胞壁上无纹孔，未木质化，因而分泌树脂能力极强，是松属树种作为采脂树种的主要原因。图4-25树脂道(R.Bruce.Hoaclley,2000)第28页，课件共67页，创作于2023年2月树脂道的组成树脂道由泌脂细胞、死细胞、伴生薄壁细胞和管胞所组成。图4-26树脂道的组成（申宗圻，1984）1.泌脂细胞、2.死细胞、3.伴生薄壁细胞、4.管胞、5.胞间隙、6.射线管胞第29页，课件共67页，创作于2023年2月2、创伤树脂道图4-28创伤树脂道

在针叶树材中，凡任何破坏树木正常生活的现象，都可能产生受伤树脂道。

针叶树材的受伤树脂道可分为轴向和横向二种，但除雪松外很少有两种同时存在于一块木材中。

轴向受伤树脂道在横切面上呈弦列分布于早材部位，通常在生长轮开始处较常见（臭冷杉）。第30页，课件共67页，创作于2023年2月五、针叶树材主要识别特征管胞：管胞尺寸，具缘纹孔对，螺纹加厚；轴向薄壁组织：存在与否，分布类型；树脂道：具有与不具有；木射线：交叉场，射线管胞的齿状加厚。

第31页，课件共67页，创作于2023年2月第32页，课件共67页，创作于2023年2月六、总结1、针叶树材的解剖分子：

纵向横向

厚壁细胞

轴向管胞

射线管胞

薄壁细胞

轴向薄壁细胞

木射线薄壁细胞

轴向泌脂细胞

横向泌脂细胞第33页，课件共67页，创作于2023年2月4.2阔叶树材的微观构造第34页，课件共67页，创作于2023年2月图4-29阔叶树材微观构造（自Indentifyingwood，R.Bruce.Hoadley）橫切面径切面弦切面第35页，课件共67页，创作于2023年2月图4-30阔叶树材的构成细胞（自Indentifyingwood，R.Bruce.Hoadley）导管纤维管胞轴向薄壁细胞射线薄壁细胞第36页，课件共67页，创作于2023年2月一、导管vessel1．导管和导管分子概念导管：是绝大多数阔叶树材具有的输导组织，是一串的轴向细胞形成无一定长度的管状组织。

导管分子：组成导管的每一个细胞，即是导管分子。导管占木材体积的20%。第37页，课件共67页，创作于2023年2月2、导管分子的形状与大小形状：鼓形、圆柱形、纺锤形、矩形等；长度一般200-800um；直径：最小的在25um以下，大的可达400um以上。图4-11导管分子的形态A.鼓形；B.圆柱形；C.纺锤形；D.矩形a.穿孔；b.穿孔隔；c.穿孔板ACBD第38页，课件共67页，创作于2023年2月3、管孔的分布与组合管孔分布：环孔材、半环孔材、散孔材

管孔组合：单管孔、复管孔、管孔链、管孔团图4-33横切面上复管孔的类型第39页，课件共67页，创作于2023年2月4、导管分子的穿孔穿孔(perforation)：2个导管分子纵向相连时，其端壁形同的空隙。穿孔板(perforationplate)：2个导管分子端壁间相互连接的细胞壁。分为单穿孔和复穿孔。第40页，课件共67页，创作于2023年2月

单穿孔：指穿孔板上具有单独的，通常形大，而略呈圆形的开口。

复穿孔：指穿孔板上具有两个以上开口，两个相邻孔口的横隔，称穿孔隔。分为3类：梯状穿孔、网状穿孔、筛状穿孔。

梯状穿孔：穿孔板上具有平行排列扁长的复穿孔，如枫香、光皮桦。

网状穿孔：穿孔板上有许多比穿孔细的分隔，呈许多密集的穿孔，或壁的部分常不规则分期，形成网状的外观穿孔，如杨梅，双参。

筛状穿孔：穿孔板上具有像筛状的圆形或椭圆形许多小穿孔的复管孔。梯状穿孔单穿孔第41页，课件共67页，创作于2023年2月5、导管壁上纹孔的排列

导管与木纤维、管胞、轴向薄壁组织间的纹孔，一般无固定排列形式。

而导管与射线薄壁细胞，导管与导管间的纹孔，常有一定的排列形式，是重要的识别特征。

导管间纹孔其排列形式有三种：梯状纹孔、对列纹孔、互列纹孔。第42页，课件共67页，创作于2023年2月梯状纹孔：长形纹孔，它与导管长轴成垂直方向排列，纹孔的长度常和导管的直径几乎相等。如木兰等。对列纹孔：为方形或长方形纹孔，成上下左右均对称的排列，呈长或短水平状对列。如鹅掌楸。互列纹孔：为圆形或多边形的纹孔，作上下左右交错排列。若纹孔排列非常密集，则纹孔呈六边形，类似蜂窝状；若纹孔排列较稀疏，则近似圆形。阔叶树材绝大多数树种均为互列纹孔。如杨树、香樟等。图4-36导管之间的纹孔（R.BrucenHoadly,1990）梯状纹孔对列纹孔互列纹孔第43页，课件共67页，创作于2023年2月6、导管壁上的螺纹加厚

(佐伯浩,1985)(古野,1974)图4-38导管壁上的螺纹加厚在阔叶树材的环孔材中，螺纹加厚一般常见于晚材导管。

散孔材则早晚材导管均可能具有螺纹加厚。第44页，课件共67页，创作于2023年2月7、导管的内含物

侵填体:常见于榆科、山毛榉科、桑科、豆科、漆树科、玄参科、紫葳科等。最丰富的如：滇楸、麻栎、刺槐、檫木、漆树、泡桐、皂荚、合欢、梓树。树胶:通常为红色和褐色。图4-39侵填体和树胶（自textbookofwoodtechnology,1984）侵填体树胶第45页，课件共67页，创作于2023年2月图4-40管孔中的侵填体（腰希申，1988）第46页，课件共67页，创作于2023年2月二、木纤维

木纤维是两端尖削，呈长纺锤型，腔小壁厚的细胞。占阔叶木材体积的50%。

分为纤维状管胞、韧性纤维、分隔纤维和胶质纤维。支持树木的功能，为木材提供强度。木纤维长度为500-2000μm，直径为10-50μm，壁厚为1-11μm，热带材一般直径大。

第47页，课件共67页，创作于2023年2月纤维状管胞：是标准的木纤维细胞，腔小壁厚，两端尖削，而壁上具有透镜形或裂隙状纹孔口的具缘纹孔。其次生壁的内层平滑或有螺纹加厚。纤维管胞在有些树种中完全无，一些树种中数量很少，但如科和金缕梅科等属树种中极显著，为组成木材的主要成分。纤维状管胞第48页，课件共67页，创作于2023年2月韧型纤维：细长纺锤形，末端略尖削，偶呈锯齿状或分岐状。其细胞壁较厚，胞腔较窄，外形与纤维管胞略相似。韧型纤维具单纹孔通常在韧型纤维壁上的纹孔分布是比较均匀的，而径面壁上纹孔较多，其内壁平滑而不具螺纹加厚。韧型纤维第49页，课件共67页，创作于2023年2月分隔木纤维是一种具有比侧壁更薄的水平隔膜组织的木纤维，常出现于具有较大单纹孔的韧型纤维中。一般见于热带木材，是热带材的典型特征，特别是楝科桃花心木等木材。分隔木纤维第50页，课件共67页，创作于2023年2月胶质木纤维是指尚未木质化的，胞腔内壁呈胶质状的木纤维，即为次生壁呈胶质状态的韧型纤维状管胞，通常出现胶质状态的韧型纤维较纤维状管胞要多。胶质木纤维第51页，课件共67页，创作于2023年2月三、轴向木薄壁组织1、轴向(串生)薄壁组织轴向薄壁组织：由形成层纺锤形原始细胞衍生成两个或两个以上的具单纹孔的薄壁细胞，纵向串联而成的轴向组织。在这一串细胞中只有两端的细胞为尖削形，中间的细胞呈圆柱形或多面体形，在纵切面观察呈长方形或近似长方形。占木材的体积的2-5%。第52页，课件共67页，创作于2023年2月薄壁组织在横切面上的排列：（a）傍管型薄壁组织：稀疏傍管状、单侧傍管状、环管束状、翼状、聚翼状、傍管带状等；（b）离管型薄壁组织：星散状、星散－聚合状、网状、轮界状、离管带状。图4-46切面上轴向薄壁组织的排列第53页，课件共67页，创作于2023年2月1234第54页，课件共67页，创作于2023年2月五、木射线位于形成层以内的木质部上，呈带状并沿径向延长的薄壁细胞壁集合体。阔叶树材的木射线比较发达，含量较多，为阔叶树材的主要组成部分，约占木材总体积的17%。第55页，课件共67页，创作于2023年2月1、组成阔叶树材木射线的细胞（1）横卧细胞(平伏细胞，)：径切面上射线细胞的长轴呈水平方向；（2）直立细胞：径切面上射线细胞的长轴呈轴向，特别位于射线的上下边缘。（3）方形细胞:径切面上射线细胞近似方形。图4-51阔叶树材木射线细胞的形态横卧细胞直立细胞方形细胞第56页，课件共67页，创作于2023年2月图4-51阔叶树材木射线细胞的形态横卧细胞直立细胞方形细胞第57页，课件共67页，创作于2023年2月2、木射线的分类根据组成木射线的细胞列数、木射线的宽度a.单列木射线：在弦切面射线沿木纺方向排成一纵列，仅一个细胞宽者称单列木射线，几乎所有木材中均能见单列射线，但完全为单列木射线者在阔叶树材中甚少，仅在杨柳科、七叶树科和紫檀属等木材上能见。b.多列射线：在弦切面上射线宽为二列以上，为绝大多数阔叶树材所具有如核桃木、柚木、桃花心木等。

第58页，课件共67页，创作于2023年2月c.聚合木射线:许多单独的射线组织相互聚集一起，在肉眼下似单一的宽射线，显微镜下各小射线由不包含导管在内的其它轴向分子所分隔。如鹅耳枥、桤木、石栎、悬铃木等。d.复合木射线:

由单列木射线和极宽木射线，这两类宽度明显差别的两类射线共同组成的射线。如栎木、米槠等。第59页，课件共67页，创作于2023年2月

根据射线薄壁细胞类别及组合，可分同形射线和异形射线两类。a.同形射线：射线组织全部由横卧细胞组成的射线。同形单列：射线组织全为单列射线或偶见二列射线，且全由横卧细胞组成。如杨属、苦木、丝棉木、海南锥。同形单列及多列：射线组织由单列和多列射线，全由横卧细胞组成。如桦木属、合欢属。图4-53同型射线组织(佐伯浩,1985)同形单列同形单列及多列第60页，课件共67页，创作于2023年2月b.异形射线：射线组织全部或部分由方形或直立细胞组成。异形单列:

射线组织全为单列或偶尔出现成对者，由横卧与直立或方形细胞所组成。如柳属、千年桐、山乌桕等。异形多列：射