木材第四章木材的微观构造

木材第四章木材的微观构造，导图介绍了针叶树材的显微构造、阔叶树材的显微构造、针叶树材和阔叶树材组织构造的比较等。

木材的显微构造

• 针叶树材的显微构造
  • 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，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
    • 管胞的排列、形状和大小
      • 排列：排列较整齐
      • 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
    • 管胞壁上的特征
      • 纹孔
        • 具缘纹孔是管胞壁上的重要特征
        • 纹孔是水分和营养物质进行交换的主要通道
        • 早材管胞径面壁上大而多，圆形，主要在管胞两端，通常一列或两列；弦面壁上少或无
        • 晚材管胞径面壁与弦面壁上都有，纹孔小而少，通常一列，分布均匀
      • 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
        • 螺纹的倾斜度随树种和细胞壁的厚度而变异
      • 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
  • 木射线（ray）
    • 由射线细胞相互连续聚合而成的组织
    • 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
    • 组成
      • 射线管胞
        • 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
        • 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。
      • 锯齿状加厚
        • 射线管胞内壁的次生加厚为锯齿状突起
    • 交叉场纹孔
      • 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，是针叶树材识别最重要的特征之一
      • 窗格状
      • 松木型
      • 云杉型
      • 杉木型
      • 柏木型
  • 轴向薄壁组织
    • 轴向薄壁组织是由许多轴向薄壁细胞聚集而成的。
    • 形态特征
      • 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
    • 分类
      • 星散型
        • 轴向木薄壁细胞星散、不规则地分布于年轮中
      • 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
      • 轮界型
        • 分布于年轮的边缘
  • 树脂道
    • 正常树脂道
      • 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
      • 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
      • 树脂道的大小
      • 分类
        • 轴向树脂道
        • 横向树脂道
    • 受伤树脂道
      • 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：交又场纹孔，射线菅胞的齿状加厚
• 阔叶树材的显微构造
  • 导管
    • 导管和导管分子的概念
      • 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
    • 导管分子的形状和大小
    • 管孔的分布和组合
      • 分布
        • 环孔材
        • 半环孔材
        • 散孔材
      • 组合
        • 单管孔
        • 复管孔
        • 管孔链
        • 管孔团
    • 导管分子的穿孔
      • 定义
        • 两个导管分子纵向相连时，其端壁相通的孔隙称为穿孔
      • 分类
        • 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
          • 梯状穿孔
          • 网状穿孔
          • 筛状穿孔
    • 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
      • 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
        • 梯状纹孔
        • 对列纹孔
        • 互列纹孔
    • 导管-射线间纹孔式
      • 同管间纹孔
      • 单纹孔
      • 大圆形
      • 梯状
      • 刻痕状
      • 大孔状
      • 单侧复纹孔式
    • 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
    • 导管的内含物
      • 侵填体
        • 侵填体只能产生于导管与薄壁组织相邻之处，他是在薄壁组织具有生活能力时，由导管周围的薄壁细胞或射线薄壁细胞，经纹孔口而挤入导管内，并在导管内生长、发育，以致部分或全部填塞导管腔而形成
      • 树胶
        • 树胶在导管中成不规则的块状，填充在导管细胞腔中或成隔膜状填充在穿孔部分，而将导管封闭。树胶的颜色通常为红色和褐色，也有特殊的颜色
  • 木纤维
    • 木纤维是两端尖削，呈长纺锤型，腔小壁厚的细胞 支持树木的功能，为木材提供强度
    • 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
    • 韧性纤维
      • 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
    • 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。
    • 胶质纤维
      • 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
  • 轴向薄壁组织
    • 是指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
    • 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
    • 离管型薄壁组织
      • 星散状
      • 切线状
      • 离管带状
      • 轮始状
      • 轮末状
  • 木射线
    • 是指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
    • 射线大小
    • 射线种类
      • 单列木射线
      • 多列木射线
      • 聚合木射线
      • 复合木射线
    • 射线组成
      • 细胞类型
        • 横卧细胞：径切面上射线细胞的长轴呈水平方向
        • 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
        • 方形细胞: 径切面上射线细胞近似方形
      • 根据射线薄壁细胞类别及组合分类
        • 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
          • 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
        • 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
          • 异形多列：射线组织全为二列以上，偶见单列，由横卧与直立或方形细胞组成
          • 异形Ⅰ型
          • 异型Ⅱ型
          • 异形Ⅲ型
    • 射线的特殊构造
      • 射线叠生
      • 乳汁管
      • 单宁管
      • 油细胞
      • 径向树胶道
  • 胞间道
    • 胞间道是指不定长度的细胞间隙，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
    • 正常树胶道
    • 受伤树胶道
    • 阔叶树材的树胶道和针叶树材的树脂道一样，也分轴向和径向两种
  • 阔叶树材的管胞
    • 管胞是组成针叶树材的最主要成分在阔叶树材中不常见，仅少数树种内可见，亦不占主要地位
    • 导管状管胞
      • 多存在于晚材，与小导管混在一起；胞壁较厚，侧壁具有许多纹孔，常具螺纹加厚
    • 环管管胞
      • 环孔材大导管周围；形状不规则，很象短的木纤维细胞，有明显的具缘纹孔
  • 阔叶树材主要识别特征
    • 导管：分布与组合、穿孔类型、导管上的纹孔排列，导管壁上的螺纹加厚 木纤维：木纤维的尺寸 轴向薄壁组织：分布类型 木射线：木射线的大小、木射线的类型、木射线的分类 树胶道：是否具有； 管胞：是否具有，类型
• 针叶树材和阔叶树材组织构造的比较
• 组织、构造的变异
  • 树种间变异
    • 细胞构成
    • 细胞大小
  • 树干内变动
    • 水平变动
    • 垂直变动
  • 随生长环境和抚育措施的变动
    • 生长轮年代学
    • 由环境造成构造、材质的变动
    • 抚育造成构造、材质的变动