2第二章---木材宏观构造幻灯片1：三切面到早晚材

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)；

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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)。
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)
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)


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。


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
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材；
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
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)
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
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)
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。
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；


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。

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。