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1、第二章,木材的宏观构造,第 2 章木材的宏观构造,本章主要介绍木材的主要宏观构造、次要宏观构造及木材宏观构造的识别，并简要的介绍了树皮的宏观特征。同时，介绍了木材的检索方法及对分检索表的使用方法。,目 录,2.1 木材的三切面,2.2 木材的主要宏观特征,2.3 木材的次要宏观特,2.4 树皮的宏观特征,2.5 木材宏观识别,2.1 木材的三切面,木材的三切面可充分把木材结构特征反映出来。反之，要充分认识木材的结构特征，又必须通过三切面进行。三切面本身不是木材特征，它是人为确定的三个特定的木材截面对它们的观察就可以达到全面了解木材构造的目的。,横切面(cross section)是与树干长轴相
2、垂直的切面，亦称端面或横截面。在这个切面上，可以见到木材的生长轮 、心材和边材、早材和晚材、木射线、薄壁组织、管孔(或管胞)，胞间道等，是木材识别的重要切面。,横切面,弦切面,径切面,横切面,弦切面,横切面,弦切面,径切面,弦切面(tangential section)是顺着树干长轴方向，与木射线垂直或与生长轮相平行的纵切面。弦切面和径切面同为纵切面，但它们相互垂直。在弦切面上生长轮呈抛物线状，可以测量木射线的高度和宽度。,径切面,横切面,弦切面,径切面,径切面(radial section)是顺着树干长轴方向，通过髓心与木射线平行或与生长轮相垂直的纵切面。在这个切面上可以看到相互平行的生长轮
3、或生长轮线、边材和心材的颜色、导管或管胞线沿纹理方向的排列、木射线等。,在木材加工中通常所说的径切板和弦切板，与上述的径切面和弦切面是有区别的。在木材生产和流通中，借助横切面，将板宽面与生长轮之间的夹角在4590的板材，称为径切板；将板宽面与生长轮之间的夹角在045的板材，称为弦切板。,2.2 木材的主要宏观特征,2.2.1 边材和心材 2.2.1.1 边材和心材的定义 边材：在木质部中，靠近树皮（通常颜色较浅）的外环部分。 心材：髓心与边材之间（通常颜色较深）的木质部。,2.2.1.2 心材的形成,边材的薄壁细胞在枯死之前有一个非常旺盛的活动期，淀粉被消耗，在管孔内生成侵填体，单宁增加，其结
4、果是薄壁细胞在枯死的同时单宁成分扩散，木材着色变为心材。形成心材的过程是一个非常复杂的生物化学过程。在这个过程中，生活细胞死亡，细胞腔出现单宁、色素、树胶、树脂以及碳酸钙等沉积物，水分输导系统阻塞，材质变硬，密度增大，渗透性降低，耐久性提高。,2.2.1.3 边材树种、心材树种和熟材树种,在实际工作中，通常根据心边材的颜色、立木中心边材的含水率，将木材分为以下三类： 心材树种(显心材树种心边材颜色区别明显的树种叫心材树种(显心材树种)，如松属、落叶松属、红豆杉属、柏木属、紫杉属等针叶树材；楝木、水曲柳、桑树、苦木、檫木、漆树、栎木、蚬木、刺槐、香椿、榉木等阔叶树材 边材树种心边材颜色和含水率无
5、明显区别的树种叫边材树种，如桦木、椴木、桤木、杨木、鹅耳栎及槭属等阔叶树材。 熟材树种(隐心材树种)心边材颜色无明显区别，但在立木中心材含水率较低，如云杉属、冷杉属、山杨、水青冈等。,2.2.2 生长轮、年轮、早材和晚材,2.2.2.1 生长轮、年轮 通过形成层的活动，在一个生长周期中所产生的次生木质部，在横切面上呈现一个围绕髓心的完整轮状结构，称为生长轮或生长层。温带和寒带树木在一年里，形成层分生的次生木质部，形成后向内只生长一层，将其生长轮称为年轮。,生长轮在不同的切面上呈不同的形状。多数树种的生长轮在横切面上呈同心圆状，如杉木、红松等；少数树种的生长轮则为不规则波浪状，如壳斗科、鹅耳枥、
6、红豆杉、榆木等；石山树则多作偏圆形；蚬木似鲑壳的环纹。生长轮在横切面上的形状是识别木材的特征之一。 生长轮在径切面上作平行条状，在弦切面上则多作V形或抛物线形的花纹。,树木在生长季节内，由于受菌虫危害、霜、雹、火灾、干旱，气候突变等的影响，生长中断，经过一定时期以后，生长又重新开始，在同一生长周期内，形成两个或两个以上的生长轮，这种生长轮称作假年轮或伪年轮。假年轮的界线不像正常年轮那样明显，往往也不成完整的圆圈，如图2-3所示，其类型如图2-4所示。杉木、柏木、马尾松常出现假年轮。,2.2.2.2 早材与晚材,早材形成层的活动受季节影响很大，温带和寒带树木在一年的早期形成的木材，或热带树木在雨
7、季形成的木材，由于环境温度高，水分足，细胞分裂速度快，细胞壁薄，形体较大，材质较松软，材色浅，称为早材。 晚材到了温带和寒带的秋季或热带的旱季，树木的营养物质流动缓慢，形成层细胞的活动逐渐减弱，细胞分裂速度变慢并逐渐停止，形成的细胞腔小而壁厚，材色深，组织较致密，称为晚材。,晚材在一个生长轮中所占的比率称为晚材率。其计算公式为： P=a/b*100% 式中：P晚材率()；a 相临两个轮界线之间晚材的宽度(cm) ； b相临两个轮界线之间的宽度(cm) 。晚材率的大小可以作为衡量针叶树材和阔叶树环孔材强度大小的标志。,识别应用,（1）早材至晚材的变化缓急 急变硬松类：落叶松、马尾松、油松等 缓变
8、软松类：红松、冷杉等 （2）晚材率 晚材率用于衡量针叶材。晚材率的大小不仅在识别中有用，而且是衡量木材强度及材质材性的一个重要标志。,2.2.3管孔(pore),导管：绝大多数阔叶材所具有的输导组织。 管孔(vessels)：在横切面上导管呈孔穴状。 有孔材(porous wood)具有导管的阔叶材； 无孔材(nonporous wood)不具有导管的针叶材。 管孔的有无才、是区别阔叶材和针叶材的重要依据。 针叶材除麻黄属、百岁兰属和买麻藤属的树种外，均不具导管； 阔叶材除水青树属和昆栏树属外均具有导管。 （白桦、红松）,2.2.3.1 管孔的组合,管孔的组合是指相邻管孔的连接形式，常见的管孔
9、组合有以下四种形式： (1) 单管孔 (2) 径列复管孔 (3) 管孔链 (4) 管孔团,单管孔 指一个管孔周围完全被其它细胞(轴向薄壁细胞或木纤维)所包围，各个管孔单独存在，和其它管孔互不连接，如黄檀、槭木等。 （黄波罗）,2.2.3.1 管孔的组合,管孔的组合是指相邻管孔的连接形式，常见的管孔组合有以下四种形式： (1) 单管孔 (2) 复管孔 (3) 管孔链 (4) 管孔团,复管孔指二个或两个以上管孔相连成径向排列，除了在两端的管孔仍为圆形外，在中间部分的管孔则为扁平状，如枫杨、毛白杨、红楠、椴树、黑桦等。 (紫椴),2.2.3.1 管孔的组合,管孔的组合是指相邻管孔的连接形式，常见的管
10、孔组合有以下四种形式： (1) 单管孔 (2) 径列复管孔 (3) 管孔链 (4) 管孔团,管孔链一串相邻的单管孔，呈径向排列，管孔仍保持原来的形状，如冬青、油桐等。 (柿木),2.2.3.1 管孔的组合,管孔的组合是指相邻管孔的连接形式，常见的管孔组合有以下四种形式： (1) 单管孔 (2) 径列复管孔 (3) 管孔链 (4) 管孔团,管孔团多数管孔聚集在一起，组合不规则，在晚材内呈团状，如榆木属、臭椿等。 (春榆),2.2.3.2 管孔的排列及分布 管孔排列指管孔在木材横切面上呈现出的排列方式。管孔排列用于对散孔材的整个生长轮、环孔材晚材部分的特征进行描述。,(1) 管孔的排列类型 星散状
11、 在一个生长轮内，管孔大多数为单管孔，呈均匀或比较均匀的分布，无明显的排列方式。, 径列或斜列 管孔组合成径向或斜向的长行列或短行列，与木射线的方向一致或成一定角度。又分为：,a 溪流状 b Z字形 c“人”字形 d 火焰状 e 树枝状,a 溪流状,a 溪流状（辐射状） 管孔径列，似小溪的流水一样穿过几个生长轮。,b Z字形(之字形) 生长轮中管孔的斜列有时中途改变方向，每个与23个互为“之”字形排列，呈“Z”字形。,c “人”字形或“”形 生长轮中管孔成“人”字形排列或成串作 “”形排列。,d 火焰状 在径列管孔中，早材管孔大、似火焰的基部，晚材管孔小、形状好似火舌，管孔排列似火焰一样。,e
12、 树枝状 (交叉状、鼠李状) 在一个生长轮内管孔大小相等，一至数列管孔组合成交叉状排列，排列不规则。,b Z字形,c“人”字形,d 火焰状,e 树枝状, 弦列 在一个生长轮内全部管孔沿弦向排列，略与生长轮平行或与木射线垂直。,a 花彩状（切线状） 在一个生长轮内，全部管孔成数列链状，沿生长轮方向排列，并且在两条宽木射线间向髓心凸起，管孔的一侧常围以轴向薄壁组织层。,b 波浪状(榆木状) 管孔几个一团， 连续成波浪形或倾斜状，略与生长轮平行，呈切线状的弦向排列。但也有少数树种(如槐树)在生长轮中部呈分散状，靠近生长轮边缘，有少数管孔呈切线状。,(2) 管孔的大小及分布 根据管孔在横切面上一个生长
13、轮内的分布和大小情况，可将其分为三种类型：, 散孔材 指在一个生长轮内早晚材管孔的大小没有明显区别，分布也比较均匀，如杨木、椴木、冬青、荷木、蚬木、木兰、槭木等。根据管孔的排列方式，又可分为以下几种类型： a 星散状 见图a，如桦木、楠木、枫香等。 b 溪流状（辐射状） 见图b，如青冈、椆木属等。 c 花彩状 (切线状) 见图c，如山龙眼等。 d 树枝状 (交叉状、鼠李状) 见图2d，如桂花树、鼠李等。, 半散孔材(半环孔材) ，指在一个生长轮内，早材管孔比晚材管孔稍大，从早材到晚材的管孔逐渐变小，管孔的大小界线不明显，如香樟、黄杞、核桃楸、枫杨等。, 环孔材 指在一个生长轮内，早材管孔比晚材
14、管孔大得多，并沿生长轮呈环状排成一至数列，如刺楸、麻栎、刺槐、南酸枣、梓木、山槐、檫树、栗属、栎属、桑属、榆属等。 根据管孔的排列方式，又可分为以下几种类型 :,a 星散状 见图a，如水曲柳、香椿木、梧桐、白蜡树、檫树等。,b 径列（辐射状） 见图b，如蒙古栎、栓皮栎、短柄枹树等。,c 斜列（“人”字形或“”形） 见图c，如黄连木、桉树、刺楸等。,d 火焰状 见图d，如板栗、麻栎、栲属等。,e 团状 见图e，如桑木、榆木等。 f 波浪状 (榆木状) 见图e，如榆木、榉树等。,2.2.3.3 管孔的大小,导管的大小是阔叶树材的重要特征，是阔叶树材宏观识别的特征之一。管孔大小是以弦向直径为准，分为
15、以下五级： (1) 极小 弦向直径小于0.1mm，肉眼下不见至略可见，放大镜下不明显至略明显，木材结构甚细，如木荷、卫矛、黄杨、山杨、樟木、桦木、桉树等。 (2) 小 弦向直径0.100.20mm，肉眼下可见，放大镜下明晰，木材结构细，如楠木。(黄波罗),(3) 中 弦向直径0.200.30mm，肉眼下易见至略明晰，结构中等，如核桃、黄杞木。 (4) 大 弦向直径0.300.40mm，肉眼下明晰，木材结构粗，如檫木、大叶桉。 (5) 极大 弦向直径大于0.40mm，肉眼下很明显，木材结构甚粗，如泡桐、麻栎等。,2.2.3.4 管孔的数目,对于散孔材，在横切面上单位面积内管孔的数目，对木材识别也
16、有一定帮助。可分为以下等级： (1) 甚少 每10mm2内少于12个，如榕树。 (2) 少 每10mm2内有1230个，如黄檀。 (3) 略少 每10mm2内3065个，如核桃。 (4) 略多 每10mm2内65125个，如穗子榆 (5) 多 每10mm2内125250个，如桦木、拟赤杨、毛赤楞。 (6) 甚多 每10mm2内多于250个，如黄杨木。,2.2.3.5 管孔内含物 管孔内含物指在管孔内的侵填体、树胶或其它无定形沉积物(矿物质或有机沉积物)。 （1） 侵填体 在某些阔叶树材的心材导管中，常含有一种泡沫状的填充物，称侵填体。(黄连木),（2）树胶和其它沉积物 树胶与侵填体的区别是：树胶不象侵填体那样有光泽，呈不定形的褐色或红褐色的胶块。,如楝科、香椿、豆科、蔷薇科。皂荚心材导管中有丰富的淡红色沉积物，而肥皂荚导管中则没有，这也有助于识别木材。 矿物质或有机沉积物，为某些树种所特有，如在柚
