第10 次课-微观构造-轴向薄壁组织、木射线、胞间道、管胞、针叶材和阔叶材在解剖构造上的差异

第7次课授课时间：2006年3月20日（星期一）1、2节第四章木材的微观构造§1. 针叶树材的显微构造针叶树材的解剖分子较简单，排列规则，主要有轴向管胞、木射线、轴向薄壁组织和树脂道。

（图P19 9—2 红松P31 15—2 杉木）其中，管胞是组成全部针叶树材的主要细胞，约占总体积的90%。

一、轴向管胞狭义轴向管胞（简称管胞）前者为一切针叶树材所具有广义轴向管胞树脂管胞为针叶树材最主要的组成分子。

（沿树干主轴方向索状管胞后两者为极少数针叶树材所具有排列的狭长状厚壁细胞）那么轴向管胞到底是一种什么样的细胞呢？引入：1.1 管胞的定义轴向管胞是针叶树材中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，同时起水分疏导和机械支持作用，是决定针叶树材材性的主要因素。

1.2 管胞的特征及变异1.2.1 管胞的形态、特征（看显微照片，引导学生归纳管胞的形态的特征）①管胞在横切面上沿径向排列，相邻两列管胞位置前后略交错。

（P11 5—2油杉）②早材呈多角形，常为六角形；晚材呈四角形。

（P11 5—2油杉）③早材管胞两端呈钝阔形，细胞腔大壁薄；晚材管胞两端呈尖削形，细胞腔小壁厚。

晚材管胞比早材管胞长。

（P47 23—6三尖杉P29 14—7柳杉）④细胞壁的厚度由早材至晚材逐渐增大，在生长期终结前所形成的几排细胞的壁最厚、腔最小，（引导学生推导结论）因此针叶树材的生长轮界限均明显。

（P10 5—1油杉）但是，在一个生长轮内，早晚材管胞厚度变化的急缓则因树种而异。

有的缓变，如臭冷杉（P5 2—2臭冷杉），有的急变，如黄花松（P13 6—2黄花松）。

针叶树材结构的粗细与早晚材过渡的急缓有关，凡急变的树种，木材结构粗糙，缓变的树种，木材结构细致。

⑤由早材至晚材，管胞的径向尺寸有变化，而弦向尺寸基本保持稳定。

（P5 2—2臭冷杉）所以，测量管胞的尺寸以弦向尺寸为准。

针叶树材结构的粗细与轴向管胞的直径有关，管胞平均弦向直径为35~45μm，以上为粗结构，以下为细结构。

《⽊材学》试卷答案2003西南林学院本科教育试题《⽊材学》⼀、名词解释（每题3分，共15分）1、⽣长轮答：形成层在每⼀个⽣长季节⾥向内分⽣的⼀层次⽣⽊质部，称为⽣长轮。

2、早材/晚材答：⽣长周期早期所形成的⽊材，腔⼤壁薄，⾊浅松软，为早材。

⽣长周期晚期所形成的⽊材，腔⼩壁厚，⾊深致密，为晚材。

3、纹孔答：纹孔是⽊材细胞壁加厚时，在初⽣壁上产⽣次⽣壁中未被增厚的部分，即次⽣壁上的凹陷。

4、纤维素答：纤维素是由脱⽔吡喃葡萄糖单元相互联结⽽成的直链⼤分⼦化合物，是不溶于⽔的均⼀聚糖。

5、纤维饱和点答：⽊材内的⾃由⽔蒸发殆尽⽽吸着⽔仍处于饱和状态时，则称它的含⽔状态是纤维饱和点。

⼆、填空题（每题1分，共15分）1、径切⾯是通过髓⼼与_⽊射线_ 平⾏锯切的平⾯。

2、弦切⾯是沿树⼲长轴⽅向与树⼲半径相垂直的平⾯。

3、胞间层和初⽣壁合起来，统称为复合胞间层。

4、管胞壁上纹孔的排列形式有单列，对列和互列三种类型。

5、纤维素每个葡萄糖基之间的连结为1，4—β—甙键连结。

6、⽊质素有三种结构单元，分别为紫丁⾹基丙烷，愈疮⽊基丙烷和对羟苯基丙烷。

7、⽊材中的⽔分有三种状态存在着：化学⽔，⾃由⽔和吸着⽔。

8、⽊材顺纹抗压强度试件尺⼨为_20*20*30mm_。

三、选择题(在下列备选答案中选择1-4个正确答案，多选或少选均不得分，每题1.5分，共21分)1、⼀个年轮内靠近树⽪⽅向⼀侧的是[ D ]A.边材B.⼼材C.早材D.晚材2、构成微纤丝结晶区的化学成分是[ A ]A.纤维素B.半纤维素C.⽊素D.少量成分3、下列细胞中，具单纹孔的是[ C ]A. 管胞B. 射线管胞C. 韧型纤维D. 纤维状管胞4、在显微镜下观察⽊射线的宽度,最好在[ A、D ]A. 横切⾯B. 纵切⾯C. 径切⾯D. 弦切⾯5、由直⽴射线细胞和横卧射线细胞共同组成的⽊射线称为[ B ]A.同型射线B.异型射线C.聚合射线D. 纺锤形射线6、赋于⽊材顺纹抗拉强度的化学成分是[ A ]A.纤维素B.半纤维素C.⽊素D.少量成分7、测定⽊材横纹抗压强度得到的值是[ B ]A.破坏极限强度B.⽐例极限强度C.弹性模量D.许⽤应⼒8、以下可以作曲⽊弯曲成形的理论依据的是[ C ]。

一、轴向排列的组织和细胞二、横向排列的组织和细胞三、针、阔叶树材在解剖学性质上的比较一、轴向排列的组织和细胞??阔叶树材的解剖分子比针叶树材复杂，其组成分子有导管、管胞、木纤维、轴向薄壁组织及木射线等。

由于阔叶树材进化得多，其组成分子的作用分工明确，如导管主要起输导作用，而木纤维主要起增加机械强度的作用。

（一）导管??导管是由一连串的轴向细胞形成的无一定长度的管状组织。

??在木材的横切面上导管分子的截面为孔状，称为管孔。

??它是起输导作用的一类厚壁细胞。

约占木材体积的20左右。

1、管孔的类型：??在横切面上，管孔完全为别的细胞所围绕，呈单一状的叫单管孔。

??有的是两个或两个以上的管孔紧密连接在一起，连接处呈扁平状的叫复管孔。

（1）单管孔：①单管孔的形状：圆形、椭圆形、卵形和多边形；观察管孔的形状以早材为准，因早材管孔形状比较固定。

②单管孔的直径：随树种变异很大；但在一定范围内差异不大，可作为木材识别的重要标志；测定管孔直径，以弦向直径为准。

③管孔数目：单位面积的管孔数；主要适用于散孔材；大多数热带材的管孔数较少；如紫檀1～3个/mm2。

（2）复管孔：①复管孔的类型：径列、切线状、斜列、孔团状；②管孔的复合数目：一般为2～3个；复合数目多时，径向多于弦向。

2、管孔的排列：（前面已讲过）??星散状；??径列状；??斜列状；??丛聚状；??波浪状。

3、导管分子：（1）导管分子的形状和长度：①形状：鼓形、纺锤形、圆柱形。

②长度：一般200—800微米；导管分子愈长，其直径愈小；导管分子愈短，其直径愈大。

（2）导管分子的穿孔及穿孔板：①穿孔：在纵切面上，上下两个导管分子之间相通的孔隙。

②穿孔板：在两个导管分子之间连接部分的细胞壁。

③穿孔类型：??单穿孔：在穿孔板上只有一个孔隙的穿孔。

如：环孔材所属的绝大多数树种，核桃木、椴木、槭木等。

具有单穿孔的树种为进化树种。

黄波罗??梯形穿孔：穿孔板上具有两个或两个以上孔隙的穿孔。

第8次课授课时间：2006年3月23日（星期四）1、2节第四章木材的微观构造§1. 针叶树材的显微构造三、轴向薄壁组织轴向薄壁组织是由许多长方形或方形的具有单纹孔的轴向薄壁细胞串连起来所组成。

轴向薄壁组织在针叶树材中仅少数科、属具有，平均仅占木材总体积的%左右，在罗汉松科、杉科、柏科中相对含量较多。

形态特征（看图P45 22—2 百日青P45 22—7百日青P121 59—4 木棉P120 59—1木棉，引导学生归纳特征）薄壁组织：顾名思义其组成细胞的胞壁较薄，细胞短，两端水平，壁上为单纹孔，细胞腔内常含有深色树脂，有时还含有晶体（P3 1—6银杏），在银杏的轴向薄壁细胞和射线薄壁细胞内还含有巨形的晶体——簇晶，为针叶树材中所独有的特征。

在横切面上为方形或长方形，在纵切面上为数个长方形细胞纵向相连成一串，其两端两个细胞的端部尖削。

提问：在横切面上，薄壁细胞与晚材管胞都是长方形或方形，这两者应该如何区分前者细胞壁薄，常含有树脂，呈深色；而后者不含树脂。

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：（P58图4—9木材学[尹]）（1）星散型：轴向薄壁细胞呈不规则状散布在生长轮中，如杉木。

（2）切线型：轴向薄壁细胞3个至数个弦向分布，呈断续切线状，如柏木。

（3）轮界型：轴向薄壁细胞分布在生长轮末缘，如铁杉。

因为针叶树材轴向薄壁组织量少，所以切线型和轮界型都是断续状，只有在显微镜下才可见。

四、树脂道正常树脂道（1）形态特征：树脂道是由一层具有弹性且分泌树脂能力很强的泌脂细胞环绕而成的孔道。

当树脂道充满树脂时，将泌脂细胞压成扁平状，当割脂和松脂外流时，孔道内压力下降，泌脂细胞就向树脂道内伸展，可能堵塞整个或局部树脂道。

阻碍了松脂的外流，但是也阻碍了木材防腐剂的渗透。

（2）识别上的意义：（树脂道的存在与否及其形态特征对针叶树材的识别是有一定意义的）①泌脂细胞壁的厚薄：松属的泌脂细胞为薄壁，其余5属为厚壁，其中云杉属是厚壁的泌脂细胞与少量的薄壁泌脂细胞共存。

木质资源材料的优缺点：1.易于加工2.强中比高3.热绝缘与电绝缘特性4.能引起亲近感的颜色、花纹和光泽5.对紫外线的吸收和对红外线的反射作用6.良好的声学性质7.是纤维素的主要来源之一8.可提供一些保健药品成分9.具有吸收能量和破坏先兆预警功能10.具有湿胀干缩性(亲湿性、吸湿性)11.可燃烧性12.易病性13.具天然缺陷(各向异性、变异性)木材作为资源的优点：1.可更新2.可选育3.投资少4.无污染木材作为资源的缺点：1.占地面积大,资源周期长2.产品的数量和质量受自然影响大,人工控制较困难常用的植物分类的等级包括界、门、亚门、纲、目、科、属、种，其中种是最基本的分类但愿，最常用的是科、属、种三级植物的命名：属名+种加词+命名人=学名(双名法+命名人) 属名+种加词+变种名(三段命名法)树木由树冠(占树木单株木材产量的5%~25%)、树干(是树木的主体，也是木材的主要来源，占单株木材总产量的50%~90%)和树根(占立木总体积5%~25%,是主根、侧根和毛根的总称)三大部分组成初生长：在树木的芽上有称为生长点的顶端分生组织，具有强烈的分生能力；位置：树顶、根尖、叶腋次生长：位置：茎、根侧方周围树干的生长是高生长（初生生长）与直径生长（次生长）共同作用的结果。

木材的三切面：横切面(生长轮、心材和边材、早材和晚材、木射线、薄壁组织、管孔或管胞、胞间道)、径切面(相互平行的生长轮或生长轮线、边材和心材的颜色、导管或管胞线沿文理方向的排列、木射线)、弦切面(生长轮呈抛物线状、可以测量木射线的高度和宽度)晚材率：晚材在一个生长轮中所占的比率。

纤维素结晶度：指纤维素结晶区所占纤维整体的百分率，它反映纤维素聚集时形成结晶的程度。

导热系数：以在物体两个平行的相对面之间的距离为单位，温度差恒定为一度时，单位时间内通过单位面积的热量。

导温系数：是表征材料(如木材)在冷却或加热的非稳定状态过程中，各点温度迅速趋于一致的能力。

2003本科教育试题《木材学》一、名词解释（每题3分，共15分）1、生长轮答：形成层在每一个生长季节里向内分生的一层次生木质部，称为生长轮。

2、早材/晚材答：生长周期早期所形成的木材，腔大壁薄，色浅松软，为早材。

生长周期晚期所形成的木材，腔小壁厚，色深致密，为晚材。

3、纹孔答：纹孔是木材细胞壁加厚时，在初生壁上产生次生壁中未被增厚的部分，即次生壁上的凹陷。

4、纤维素答：纤维素是由脱水吡喃葡萄糖单元相互联结而成的直链大分子化合物，是不溶于水的均一聚糖。

5、纤维饱和点答：木材内的自由水蒸发殆尽而吸着水仍处于饱和状态时，则称它的含水状态是纤维饱和点。

二、填空题（每题1分，共15分）1、径切面是通过髓心与_木射线_ 平行锯切的平面。

2、弦切面是沿树干长轴方向与树干半径相垂直的平面。

3、胞间层和初生壁合起来，统称为复合胞间层。

4、管胞壁上纹孔的排列形式有单列，对列和互列三种类型。

5、纤维素每个葡萄糖基之间的连结为1，4—β—甙键连结。

6、木质素有三种结构单元，分别为紫丁香基丙烷，愈疮木基丙烷和对羟苯基丙烷。

7、木材中的水分有三种状态存在着：化学水，自由水和吸着水。

8、木材顺纹抗压强度试件尺寸为_20*20*30mm_。

三、选择题(在下列备选答案中选择1-4个正确答案，多选或少选均不得分，每题1.5分，共21分)1、一个年轮内靠近树皮方向一侧的是[ D ]A.边材B.心材C.早材D.晚材2、构成微纤丝结晶区的化学成分是[ A ]A.纤维素B.半纤维素C.木素D.少量成分3、下列细胞中，具单纹孔的是[ C ]A. 管胞B. 射线管胞C. 韧型纤维D. 纤维状管胞4、在显微镜下观察木射线的宽度,最好在[ A、D ]A. 横切面B. 纵切面C. 径切面D. 弦切面5、由直立射线细胞和横卧射线细胞共同组成的木射线称为[ B ]A.同型射线B.异型射线C.聚合射线D. 纺锤形射线6、赋于木材顺纹抗拉强度的化学成分是[ A ]A.纤维素B.半纤维素C.木素D.少量成分7、测定木材横纹抗压强度得到的值是[ B ]A.破坏极限强度B.比例极限强度C.弹性模量D.许用应力8、以下可以作曲木弯曲成形的理论依据的是[ C ]。

第10 次课授课时间：2006年3月30日（星期四）1、2节第四章木材的微观构造三、轴向薄壁组织轴向薄壁组织是由具有单纹孔的轴向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，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。

其功能主要是储藏和分配养分。

根据树种的不同，轴向薄壁细胞中有时含有油、黏液或结晶，它们分别被称为油细胞、黏液细胞和含晶细胞，同时，因为含有各种各样的内含物造成了细胞的膨大，又统称为巨细胞或异细胞。

3.1 轴向薄壁组织的类型根据轴向薄壁组织与导管的连生情况，可分为离管型和傍管型两大类。

四、木射线木射线是木材中呈带状并沿径向延伸的射线薄壁细胞的集合体。

阔叶树材中的木射线比较发达，含量也比较多。

4.1 木射线的大小木射线的大小是指木射线的宽度与高度，其测定在木材的弦切面上进行。

宽度：测木射线中部的最宽处。

宽度和高度均可用测微尺进行测定。

也可以用高度：测木射线上下两端间的距离。

细胞个数来表示，但是，由于在射线最宽和最高处，细胞的排列很少成直线，因此测出来的是一个大致的尺寸4.2 木射线的种类阔叶树材的木射线比针叶树材复杂，针叶树材以单列射线为主，而阔叶树材以多列射线为主，一共有以下3种类型：（1）单列射线：在弦切面上，宽度仅有一个细胞者，称为单列射线。

几乎所有木材中均能见到单列射线，但是完全为单列木射线的木材在阔叶树材中甚少，仅在杨柳科、七叶树科和紫檀属等木材上能见到。

（2）多列射线（复合射线）：在弦切面上，射线宽度为2列细胞以上者，为多列射线。

这是绝大多数阔叶树材所具有的射线类型，如：核桃木、柚木、桃花心木等。

（3）聚合射线：许多单独的射线组织相互聚集在一起，在肉眼下似单一的宽射线，在显微镜下各小射线由不含导管在内的其他轴向分子所分隔。

如：鹅耳粝、桤木、石栎等。

单列射线和多列射线可同时存在于同一树种，如：丝栗、栎木。

多列射线与聚合射线也可同时存在于同一树种，如：桤木。