2第二章---木材宏观构造幻灯片1：三切面到早晚材

熟材树种(隐心材树种, ripewood tree)：具有熟
材的树种。
小 结：

心材树种：木材横切面上中心和外围材色有差异；

边材树种：木材横切面上中心和外围材色无差异，
水分也无差异；

熟材树种：木材横切面上中心和外围材色无差异， 但水分有差异，中心部分水分少。
2. 假心材和内含边材：

假心材(false heartwood)：有些边材树种，如桦木、杨 木、槭木等，由于受真菌侵害，在树心部位出现材色 加深，这不是正常的心材. 内含边材(included sapwood)：有些心材树种，如圆柏 的心材部位，由于真菌侵害，材色变成与边材一致， 即心材的颜色变浅，不是正常的心材。
图2－14 早材和晚材
急变和渐变？

急变 ：在一个年轮内，早材和晚材之间界限很明确，
晚材带鲜明，这样早材到晚材为急变。见针叶树材的 硬松类 (如马尾松、油松 ) ，阔叶树材的环孔材 (如水曲 柳、榆木)；

渐变：在一个年轮内，早材和晚材之间界限不很明
确，早材到晚材缓慢过渡，这样早材到晚材为渐变(缓 变)。见针叶树材的软松类(如红松、华山松)，阔叶树 材的散孔材和部分半环孔材(如白杨)。
第二章 木材的宏观构造
Macrostructure of Wood
木射线
横切面
边 心 树 形材 材 皮 成 层 径切面
髓 木射线 早材 轮界线 晚材 树皮
年轮 弦切面 图2-1 木材的宏观构造(刘一星，2004)
第一节 木材的三切面
径切面
图 2 － 2
(Photo by Randy O’Rourke)

心材树种 (heartwood tree) ：心材和边材 区别明显的树种，如：红松、落叶松、 黄波罗、核桃(楸)、水曲柳、紫檀等等；
边材树种(sapwood tree)：树干的中心和 外围既无材色差别，含水量又相等，这 样的树种称为边材树种，如桦木、白杨、 椴木等。

边材到心材的转变：
（1）心材是由边材转变而来的，是树木生长过程中的
年轮(annual growth ring)：如果在温带和寒带，树木 的生长周期在一年中只有一度，形成层在一年中向内 只生长一层木材，那么此时的生长轮也叫年轮。
2. 假年轮
不连续年轮
图2－12
不连续年轮（佐伯浩, 1985）
假年轮的类型
A
B
A：从上往下依次是：简单式、外轮比内轮长的复式、内轮 较长的复式、同时发生的和交搭的 B：断轮的一端敞开，从上往下依次是：靠内的、靠外的、 厚密靠内的及复式靠外的
木射线：相互平行的短线，可观察高 度与宽度。
图 2 － 5 木 材 的 弦 切 面

四、 径切板和弦切板
径切板
弦切板
2-6 木材的三切面和径切板，弦切板(自国标锯材检验)
第二节
木材的主要宏观特征
木 材 的 心 材 和 边 材
一、边材、心材和熟材
图 2 7
(Photo by Randy O’Rourke)
图2-13
假年轮的类型(刘一星,2004)
3．早材和晚材，急变和渐变
早材(early wood)：温带和寒带的 树种，通常生长季节 早期 所形成的 木材，由于 细胞分裂快 ，所形成的 细胞腔大壁薄，材质较松软，材色 浅，称为早材； 晚材 (late wood) ：温带和寒带的 树种，通常生长季节 晚期 所形成的 木材，由于 细胞分裂慢 ，所形成的 细胞腔小壁厚，材质较致密，材色 深，称为晚材。 早材 晚材

二、生长轮或年轮，早材和晚材
轮界线
年 轮
图2-11 生长轮与轮界线
(Photo by Randy O’Rourke)
1. 生长轮或年轮
生长轮(growth ring)：通过形成层的活动，树木在一个 生长周期所产生的次生木质部，在橫切面上呈现一个 围绕着髓心的完整轮状结构，称为生长轮或生长层。

一种正常现象。对不同的树种，转变时间有早有晚，边材 有宽有窄。如刺槐属的心材在头几年就开始形成，圆柏属 檫木属的心材也形成的较早；而松属、落叶松属、银杏， 要在10～20年以后开始形成。
（ 2 ）在边材转变为心材时，发生了许多变化，如：

A. 生活细胞失去作用，变为死细胞； B. 细胞中沉积树脂、色素、矿物质等； C. 阔叶树材导管中可能形成侵填体； D. 针叶树材产生纹孔闭塞； E. 水分输导系统阻塞，细胞中水分变化，水分减少； F. 材质变硬、密度增大，渗透性降低，耐久性提高。
1. 基本概念：

边材(sapwood)：许多树种的木材横切
面上，靠近树皮部分，材色较浅，水分 较多，称为边材。

心材 (heartwood) ： 许多树种木材 ( 生
材)的横切面上，靠近髓心部分，材色较 深，水分较少，称为心材。
边材
心材
图2-8 心材和边材
(Photo by Randy O’Rourke)
指顺着树干轴向，通过髓与木射线平行或 与生长轮垂直的切面。 特征：生长轮：平行带状；
木射线：呈宽带状。
图2－4木材的径切面 (Photo by Randy O’Rourke)
三、弦切面(tangential section)

没有通过髓心的纵切面， 顺着木材纹理。 特征： 生长轮：“V”字形或抛物线状；
32
树高（m）
24
16
树皮
8 心材 边材
0 0 400 800 1200 1600
面积（cm2）
图2-10 心· 边材面积沿树干高度的变化（刘一星,2004）
熟材与熟材树种：

熟材 (ripewood) ： 一部分树种，如云杉、冷杉、
水青冈等，树干中心部分与外围部分的材色无区别，
但含水量不同，中心水分较少的部分可称为熟；横切面弦切面
木 材 的 三 个 切 面
一、横切面(cross section)


指与树干主轴或木纹相垂直的切面，即 树干的端面或横断面。 特征： 生长轮：呈同心圆状；
木射线：从中心向外呈辐射状。
(Photo by Randy O’Rourke)
图 2 － 3 木 材 的 橫 切 面
二、径切面(radial section)


轮界线(growth-ring boundary)：年轮之间的界 限。头一年晚材与第二年早材之间的分界线称 为轮界线。它的明显与否，称为年轮明显度。 明显度可分为不见、可见、明显三种。 有些树种轮界线清晰可见，有的不清晰。
轮界线
4. 晚材率


晚材率：晚材占年轮的比例。是衡量木材强度大小的一 个重要标志。 P=a/b×100 式中：P—晚材率(％)； a —相临两个轮界线之间的宽度(cm)，也即年轮宽度； b—相临两个轮界线之间晚材的宽度(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。树干横切面上的晚材率，自髓心向 外逐渐增加，但达到最大限度后便开始降低。在树干高 度上，晚材率自下向上逐渐降低，但到达树冠区域便停 止下降。