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1、,第四章 木材显微构造,阔叶树材的显微构造,两种树材组织构造的比较,3,针叶树材的显微构造,1,2,4.1 针叶树材的显微构造,木材细胞壁,针叶树材的解剖分子,微纤丝及其构成microfibril and the structure,管 胞,轴向薄壁组织,木 射 线,树 脂 道,微纤丝角（）(microfibrillar angle),决定着木材各向异性的特征，分出了细胞壁的各个壁层。,木材细胞壁的一级物理形态单位,绿色字体有链接,左图：微纤丝及其构成,4.1.1 管胞,轴向管胞树脂管胞索状管胞射线管胞,输导水分和机械支撑,功能,类型,特征变异,在横切面径向排列，早材常为六角形晚材呈四边形管胞
2、长度因树种、树龄、生长环境、树木的部位而异,纹孔螺纹加厚 径列条 眉条,管胞壁 特征,管胞,管胞,轴向薄壁细胞,木射线薄壁细胞,射线管胞,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(如右图)。,图 针叶树材管胞A.马尾松早材管胞；B.早材管胞的一部分；C.晚材管胞的一部分；,1.径切面上的纹孔2.弦切面上的一部分3.通向射线管胞的纹孔4.窗格状纹孔,管胞的尺寸及变异 (1)长度:一般长35mm(2)直径(弦向):3060um,最大80um。(3)长径比:75200:1(4)双壁厚(径向):27um,最厚10um。(5)壁腔
3、比径向双壁厚/径向胞腔宽(6)管胞壁厚薄的划分： 很薄 薄 厚 很厚 0.5 0.51.0 1.11.5 1.5,管胞的变异,管胞壁上的特征,雪松型纹孔 (雪松),铁杉型纹孔 (铁杉),澳柏型具缘纹孔 (澳洲柏),螺纹加厚,管胞和射线管胞上的螺纹加厚,管胞上的螺纹加厚,螺纹加厚仅限于细胞壁内层，螺纹裂隙往往穿透次生壁而至复合胞间层,水杉管胞中的径列条,眉条,眉条 由纤维素组成,位于初生纹孔场边缘的初生壁与次生壁之间。作用是加强纹孔周围的细胞壁。,径列条和眉条,返回,4.1.2木射线（wood ray）,种类,组成,单列木射线（uniseriate wood ray） 纺锤型木射线（fusifo
4、rm wood ray）,射线薄壁细胞（ray parenchyma cell）射线管胞（ray tracheid）木射线中的横向管胞，为松科特征,位于射线管胞内壁 硬松类：有锯齿状加厚 软松类：无锯齿状加厚是鉴别木材的重要特征之一,高度,射线高度以弦切面上的细胞个数或以整个高度用微米（um）计算,交叉场纹 孔,射线薄壁细胞,在径切面由射线薄壁细胞和早材轴向管胞相交区域，是针叶树材识别最重要的特征。又称“井字区。,图为 木射线,富油红树 弦切面（50）,交叉场纹孔,交叉场纹孔可分五种类型,a. 窗格状（Window-like Pit ）单纹孔，形大，每个交叉场内有1-3个，为松属特征，红松、樟
5、子松、马尾松、云南松。,b.云杉型（Piceoid Pit ）：具窄而稍外延或内涵的纹孔口，形小、孔缘狭，云杉、落叶松,c.柏型（Cupressoid Pit ） ：纹孔口较宽，但纹孔缘较窄，其纹孔口的长轴随位置而变。柏科、柏木、杉科少数属、紫杉,d. 杉型（Taxodioid Pit ） ：纹孔略大，卵圆至圆形，纹孔口内涵，且宽，孔口长轴与纹孔缘一致。罗汉松、冷杉、水杉、雪松。,e.松型（Pinoid Pit ） ：纹孔比窗格状的小，单纹孔或具狭缘，无一定形状纹孔口的两端较尖，纹孔的大小不一，以区别于杉型，白皮松、长叶松。,返回,4.1.3 轴向薄壁组织,形态特征,胞壁较薄，细胞短，两端水平
6、，壁上为单纹孔，细胞腔内常含有深色树脂,组织分类,根据轴向薄壁细胞在针叶树材横断面的分布状态，可分为三种类型（见下图）,星散型 轴向薄壁细胞呈不规则状态散布在生长轮中，如杉木。,(2) 切线型 轴向薄壁细胞呈2数个弦向分布，呈断续切线状，如柏木。,(3) 轮界型 指轴向薄壁细胞分布在生长轮末缘，如铁杉。,4.1.3.1轴向薄壁细胞的内含物晶体,白皮松薄壁细胞中的结晶体,巨杉薄壁细胞内中的内含物,返回,4.1.4 树脂道,分泌树脂薄壁的分泌细胞环绕而成,正常树脂道,受伤树脂道,树脂道的形成树脂道的组成树脂道的大小树脂道长度平均为50cm，最长可达1m，它随树干的高度而减小。横向树脂道横向树脂道存
7、在于纺锤形木射线之中,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,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。,创伤树脂道,创伤树脂道,红松,返回,4.2 阔叶树材的显微构造,导管20%,木纤维17%,木射线17%,阔叶树材管胞,轴向薄壁组织 2-50%,内含物,管孔分布与组合,穿孔,导管间的纹孔式,导管壁上螺纹加厚,阔叶树材的组成,胞间道,环状管胞,导管状管胞,胶质木纤维,分隔木纤维,韧型纤维,纤维状管胞,图4-10阔叶树材三切面的扫描电镜图(佐伯浩)1. 欧洲水青冈(Fagus sylvatica)；2.
8、 榆木(Ulmus laciniata)；箭头处表示生长轮界,绿色字体有链接,作用：专司输导作用。导管分子是构成导管的一个细胞形状：常见有鼓形、纺锤形、圆柱形和矩形等大小: 以测量弦向直径为准长度：小于350m为短，以350800m定为中等，大于800m为长,4.2.1 导管,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,4.2.1.1 导管分子,管孔的组合,4.2.1.2 管孔的分布与组合,管孔的分布,分成环孔材、散孔材、半散孔材等不同类型,单管孔,复管孔,管孔链,管孔团,4.2.1.3 导管分子的穿孔,根据纹孔膜消失的情况，穿孔可分单
9、穿孔和复穿孔两大类型穿孔两个导管分子纵向相连时，其端壁相通的孔隙称为穿孔。穿孔板在二个导管分子端壁间相互连接的细胞壁称为穿孔板。,右二复穿孔,左图 单穿孔,4.2.1.4 导管间的纹孔式,导管纹孔其排列形式有三种：,A B C,A梯状纹孔 B对列纹孔C互列纹孔,4.2.1.5 导管壁上螺纹加厚,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。有的树种螺纹加厚遍及全部导管，如冬青、槭树等。有的树种螺纹加厚仅限导管的梢端，如枫香。导管分子内壁上的螺纹加厚为阔叶树材鉴定的重要的特生之一。例如槭树与桦木的区别，前者具螺纹加厚，后者则不具。榆属、朴属及黄菠萝等树种
10、，晚材小导管常具螺纹加厚。热带木材常缺乏螺纹加厚。螺纹加厚一般常存在于单穿也的木材导管中，或具有单穿孔和梯状穿孔同时存在的树种中。如木兰属。,紫椴的导管,4.2.1.6 导管的内含物,导管的内含物主要有侵填体与树胶两类，以侵填体为常见。,4.2.4木纤维,木纤维壁上的纹孔,具缘纹孔,单纹孔,纤维状管胞,韧型纤维,壁上具有具缘纹孔次生壁的内层平滑或有螺纹加厚,分隔木纤维,胶质木纤维,胶质纤维,分隔纤维,韧型纤维,纤维管,返回,4.2.2 轴向薄壁组织,定义与功能,轴向薄壁组织,横切面上的排列,定义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功能其功能主要
11、是贮藏和分配养分,根据轴向薄壁组织与导管加生的关系，分为离管型和傍管型两大类。见下图（单击鼠标）,离管型,傍管类,返回,4.2.3 木射线,射线大小在弦切面上检测,射线的种类：针叶树材以单列为主阔叶树材以多列为主,宽度测射线中部最宽处 高度测射线上下两端距离,单列木射线多列木射线聚合木射线栎式射线,射线的组成 按径切面排列方向和形状,横卧细 直立细胞方形细胞,根据射线薄壁细胞类别及组合分类,射线的特殊构造,分类,木射线有初生木射线和次生木射线,阔叶树材中木射线分四类,分为同形射线和异形射线两类,射线叠生 乳汁管 单宁管 油细胞 径向树胶道,4.2.4.1阔叶树材中木射线分类,单列木射线,在弦切
12、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，完全为单列木射线者在阔叶树材中甚少,杨柳科、七叶树科和紫檀,多列木射线,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,聚合木射线,栎式射线,单独的射线组织相互聚集一起，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,鹅耳枥、桤木、石栎、悬铃木,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,栎木、米槠,核桃木、柚木、桃花心木,单列、多列昆兰树,栎式射线悬铃木,异形单列,异形多列异形型,异形型,异型型,返回,4.2.6 阔叶树材的管胞,阔叶树材管胞可分为环管管胞和导管状管胞两类。,环管管胞形状不规则而短小的管胞。侧壁上具有显著的具缘纹孔起输导作用,分布于晚材中，不具穿孔，常见螺纹加厚，起输导作用,返回,4.2.5 胞间道,胞间道通常储藏着由泌脂细胞或泌胶细胞所分泌的树脂或树胶。 双子叶类木材的胞间道通常称为树胶道,返回,轴向树胶道,径向树胶道,4.3针叶树材和阔叶树材组织构造的比较,思考题,1.名词解释： 管胞、木射线、树脂道、具缘 纹孔、交叉场、导管穿 孔、侵填体。2.针叶树材、阔叶树材解剖结构差异。,
