针叶树材宏观构造(一)

目录

实验一针叶树材宏观构造（一）

实验二针叶树材宏观构造（二）

实验三阔叶树材宏观构造（一）

实验四阔叶树材宏观构造（二）

实验五阔叶树材宏观构造（三）

实验六针叶树材微观构造（一）

实验七针叶树材微观构造（二）

实验八阔叶树材微观构造（一）

实验九阔叶树材微观构造（二）

实验十木材年轮宽度与晚材率的测定

实验十一木材含水率、干缩性和气干密度的测定

实验十二木材力学性质演示实验

实验一针叶树材宏观构造（一）

一、目的与要求

识别针叶树材的三个切面、心材和边材、生长轮（年轮）、早材和晚材、木射线、树脂道等特征及它们在三个切面上的形态。并观察木材的纹理、结构等特征，以巩固课堂讲授和掌握木材识别的方法。

绘云南松的三切面图，表示心材和边材、生长轮、早材和晚材、木射线、树脂道等在三切面上的形态。

二、观察树种

1云南松（Pinus yunnanensis）2.华山松（Pinus armandi）

三、观察方法

将放大镜取出后，打开外壳，用擦镜纸擦去镜片上的灰尘，左手持木材标本，并将观察的切面对准光源的方向，右手持放大镜，逐步调整视距至完全清晰为止。观察时，首先观察横切面，次为径切面，再次为弦切面。

四、观察项目

1.确认木材的三个切面。

2.心材和边材：观察上述两种木材的心材与边材的区别，宽度和颜色。

3.生长轮（年轮）：观察上述两种木材的生长轮（年轮）在三个切面上的形态及其宽度和明显度。

4.早材和晚材：观察上述两种木材的横切面在一个年轮内早材与晚材的颜色，细胞的大小，木材结构

的致密程度及早材至晚材的变化缓急。云南松早材至晚材的变化急变。华山松早材至晚材的变化渐变。

5.木射线：观察上述两种木材的木射线在三个切面上的形态、颜色和明显度。针叶树材都是细木射线，

一般在横切面和径切面可见。

6.树脂道：上述两种木材具有大而多的树脂道。观察树脂道在三个切面上的形态、颜色，以及在横切

面上的分布。

7.纹理和结构：云南松纹理斜或直，结构中，不均匀。华山松纹理直，结构细而均匀。

实验二针叶树材宏观构造（二）

一、目的与要求

观察主要针叶树材粗视特征，达到识别这些树种的目的。

将各种针叶树材的宏观特征填入针叶树材宏观特征记载表内。

二、观察树种

1.四川红杉（Larix mastersiana）

2.紫果云杉（Picea purpurea）

3.云南油杉（Keteleeria erelyniana）

4.苍山冷杉（Abies delabari）

5.铁杉（Tsuga chinensis）

6.杉木（Cunninghamia lanceolata）

7.冲天柏（Cupressus ducloxiana）8.红豆杉（Taxus speciosa）

三、观察项目

1.心边材：观察上述八种木材心边材的区别（甚明显、明显、略明显、不明显），如心边材区别明显者，

应分别描述心材和边材的颜色。

2.生长轮：观察上述八种木材生长轮的明显度（甚明显、明显、略明显、不明显），均匀度（均匀、

略均匀、不均匀），宽度（以每厘米内年轮数表示）。

3.早材和晚材：观察上述八种木材早材至晚材的变化（急变、略急变、渐变）。

4.木射线：针叶树材的木射线均为细木射线。

5.树脂道：四川红杉、紫果云杉具有正常纵生和横生树脂道。云南油杉仅具有正常纵生树脂道。注意

观察三种木材纵生树脂道的大小、多少和排列。

6.气味：鉴别木材的气味时，以气干健全木材的新切面为准。杉木和柏木具有特殊的气味。

7.纹理：纹理是指细胞的排列，可分为直纹理和斜纹理。

8.结构：针叶树材的结构根据管胞的大小分为粗、中、细结构，根据早材至晚材的变化分为均匀结构

和不均匀结构。

9.光泽：指木材对光线的反射性质，可有光泽强弱之别。

10.重量：根据木材气干密度的大小可分为五级：甚轻0.40g/cm3以下；轻0.41~0.55 g/cm3；中0.56~0.70

g/cm3；重0.71~0.85 g/cm3；甚重0.85 g/cm3以上。

11.硬度：硬度指木材的软硬，一般可用指甲在标本上试之，根据有无痕迹分为三级：软者具明显的

痕迹；中者略具痕迹；硬者无痕迹。

针叶树材宏观构造特征记载表

实验三阔叶树材宏观构造（一）

一、目的与要求

认识阔叶树材的心材和边材、生长轮（年轮）、早材和晚材、管孔、木薄壁组织、木射线和侵填体等特征及其在三个切面上的形态。

绘麻栎的三切面立体图，表示生长轮、早材和晚材、管孔、木薄壁组织、木射线等在三个切面上的形态。

绘扁果青冈、水青冈、滇合欢等木材横切面的管孔分布类型图。

二、观察树种

1.麻栎（Quercus acutissima）

2.水青冈（Fagus longipetialata）

3.扁果青冈（Cyclobanopsis）

4.滇合欢（Albizia mallis）

三、观察项目

（一）观察麻栎木材的宏观构造

1.心材和边材：麻栎木材的心边材区别明显，观察心边材的颜色、边材的宽度（以厘米表示）。

2.生长轮：麻栎木材的生长轮明显。观察生长轮的宽度和均匀度。

3.早材和晚材：观察麻栎木材早晚材的颜色，细胞的大小，木材结构的致密程度。麻栎木材早材至晚

材变化为急变。

4.管孔：麻栎木材为环孔材。早材管孔大，在肉眼下明显，排成连续的早材带，宽1~2列，晚材管孔

小，放大镜下明显，径列式火焰状，早材至晚材急变，侵填体发达。

5.木薄壁组织：麻栎木薄壁组织发达，在肉眼下明显，主要为星散—聚合状及离管带状，次为似围管

状。

6.木射线：麻栎木射线有宽、细两种。宽射线在肉眼下甚明显，量少，横切面为带状的线条，弦切面

为纺锤型线条，径切面形成明显的斑纹。细木射线在放大镜下可见。

7.侵填体：麻栎木材的侵填体发达。

8.结构：阔叶树材的结构根据管孔的大小分为粗、中、细结构。根据管孔大小的均匀度可分为均匀结

构和不均匀结构。麻栎管孔大，早晚材管孔大小差异大属粗结构和不均匀结构。

（二）观察水青冈、扁果青冈、滇合欢木材管孔的分布类型

1.水青冈：半环孔材。早材管孔比晚材管孔略大，但早材部分的管孔是逐渐向晚材部分变小的，而且

在早晚材之间没有明显的过度变化界限。

2.扁国青冈：辐射孔材。早晚材管孔的大小无很显著的差异或只有不大的差异，但管孔在年轮的分布

是很不均匀或相当的不均匀。

3.滇合欢：散孔材。早晚材管孔的大小无明显区别，在年轮内呈均匀或比较均匀的分布。

实验四阔叶树材宏观构造（二）

一、目的与要求

认识阔叶树材管孔的特征和木薄壁组织的类型。

绘管孔的组合、配列（排列）图。

绘木薄壁组织类型图。

二、观察树种

1.昆明朴（Celtis kunmingens）

2.刺槐（Robinia pseudocacia）

3.毛红椿（Toona ciliate var Pubescehs）

4.

米碎冬青（Iles godajam）5.四川泡桐（Paulownia fargesii）6.水青冈（Fagus longipetialata）7.羊蹄甲（Bauhinia variegata）8.大叶木莲（Manglietia megaphylla）9.旱冬瓜（Alnus nepalensis）10.银桦（Grevillea

robusta）11.西南桦（Betula alnoides）12.擦木（Pseudossafras tzumu）13.黄樟（Cinnamomom porreclum）14麻栎（Quercus acutissima）

三、观察项目

（一）管孔特征

1.管孔组合

单管孔：指一个管孔完全为其它细胞所围绕，观察西南桦。

复管孔：指两个或两个以上的一组管孔紧紧联系在一起，在连接线处为扁平状，俨如一个管孔被分开，观察旱冬瓜。

管孔链：数个管孔排成径列，相邻管孔仍保持独立形状，观察米碎冬青。

管孔团：管孔不规则的群聚一起成聚团状，观察昆明朴。

2.管孔排列

散生：管孔星散分布，观察毛红椿的晚材管孔和西南桦的管孔。

斜列：管孔排列与射线成一定的角度，观察刺槐的晚材管孔和黄樟的管孔。

径列：管孔排列与射线方向一致，观察麻栎的晚材管孔和米碎冬青的管孔。

弦列：管孔排列略与年轮平行而呈切线状排列，观察昆明朴的晚材管孔的银桦的管孔。

（二）木薄壁组织类型

1.离管型薄壁组织

星散—聚合状：木薄壁组织为短弦线，观察水青冈。

离管带状：木薄壁组织形成同心线状或带状，观察麻栎。

轮界状：木薄壁组织沿年轮分布，观察大叶木莲。

2.傍管型薄壁组织

围管状：木薄壁组织围绕在导管的周围，观察擦木。

翼状：围管薄壁组织呈翼状侧向伸展，观察泡桐。

聚翼状：翼状木薄壁组织连接成带，观察刺槐。

带状：木薄壁组织形成同心线或同心带，观察羊蹄甲。

实验五阔叶树材宏观构造（三）

一、目的与要求

根据阔叶树材宏观特征，识别阔叶树材的种类。

将观察的宏观特征分别填入阔叶树材宏观构造特征记载表内。

二、观察树种

1.板栗（Castanea mellisima）

2.毛红椿（Toona ciliate var. Pubescehs）

3.红毛栲（Castanopsis rufotomentasa）

4.滇楸（Catalpa duclouxii）

5.水青冈（Fagus longipetialata）

6.柿木（Diospyros）

7.扁果青冈（Cyclobalanopsis cnapensis）

8.黄樟（Cinnamomum porreclum）

9.红木荷（Schima wallichii）10.西南桦（Betula alnoides）11.旱冬瓜（Alnus nepalensis）

三、观察项目

1.心材和边材：观察上述木材心边材的区别，如区别明显，应分别描述心边材的颜色和边材的宽度。

2.生长轮：观察上述木材生长轮的明显度、宽度和均匀度，环孔材生长轮明显，散孔材和辐射材不甚

明显。

3.早材和晚材：观察早材至晚材的变化。

4.管孔：观察管孔在横切面的分布，将上述木材区分为环孔材、半环孔材、辐射孔材和散孔材，环孔

材应分别观察早材管孔的大小、排列和列数，晚材管孔的大小、组合和排列。半环孔材和散孔材应观察管孔的组合、大小和排列。

5.木薄壁组织：阔叶树材木薄壁组织较发达，在肉眼及放大镜下，大都明显，识别上述木材的木薄壁

组织类型。

6.木射线：观察上述木材木射线的宽细，有的木材具有宽、细木射线，有的木材仅具有细木射线。

7.波痕：由于木射线或轴向分子在弦切面上呈现水平的细纹，叫波痕，柿木具有明显的波痕。

8.观察上述木材的光泽、纹理、结构、硬度和重量等。

实验六针叶树材微观构造（一）

一、目的与要求

认识针叶树材的管胞和管胞壁上的特征，木射线的组成，树脂道的构造等。

绘云南松（Pinus yunnanensis）木材三切面显微构造图。

二、用品

显微镜，云南松木材切片

三、观察项目

针叶树材的显微构造比较简单和均一，主要为纵向管胞、木射线、木薄壁组织和树脂道等组成。云南松主要由纵向管胞、木射线和树脂道等组成。云南松木材显微构造的观察必须在三个切面上进行。

1.横切面：观察纵向管胞的排列，早晚材管胞的形状的胞壁的厚薄。木射线的排列和宽度。纵向树脂

道的形状和组成。

2.径切面：观察早晚材纵向管胞的排列，早晚材管胞末端的形状，壁上的纹孔数量和大小。射线管胞

的分布、形态和内壁的锯齿状加厚。早材管胞与射线薄壁细胞交叉而形成的交叉场内的纹孔类型与数

目。纵向树脂道的形态。

3.弦切面：观察纵向管胞的排列，壁上是否有纹孔。木射线的宽度和高度，纺锤形木射线中央的横向

树脂道的形成和组成。

实验七针叶树材微观构造（二）

一、目的与要求

掌握针叶树材的木射线组成，交叉场纹孔类型和木薄壁组织的形态、类型等。通过针叶树材的微观构造鉴定针叶树材的种类。

绘华山松（Pinus armandi）、紫果云杉（Picea purpurea）、杉木（Cunninghamia lanceolata）、冲天柏（Cupressus ducloxiana）等的木射线构造，交叉场纹孔类型。

二、用品

显微镜、华山松、紫果云杉、杉木、冲天柏、红豆杉的木材切片

三、观察项目

1.观察华山松的木射线，由射线管胞和木射线薄壁细胞组成，射线管胞的内壁平滑或微锯齿，射线薄

壁细胞水平壁厚，有纹孔，交叉场纹孔式窗格状。

2.观察紫果云杉的木射线，由射线管胞和木射线薄壁细胞组成，射线管胞内壁有锯齿，射线薄壁细胞

水平壁厚，纹孔数少至多，明显，端壁节状加厚明显，交叉场纹孔式为云杉型。

3.观察杉木的木射线，木射线全由薄壁细胞组成，水平壁厚，凹痕明显，交叉场纹孔式为杉木型。

4.观察冲天柏的木射线，绝大部分由木射线薄壁细胞组成，偶见射线管胞，木射线薄壁细胞的水平壁

薄，纹孔少，交叉场纹孔式柏木型。

5.观察杉木的木薄壁组织（星散及弦向排列）和冲天柏的木薄壁组织（轮界状、带状和星散状）。

6.观察红豆杉轴向管胞上的螺纹加厚。

实验八阔叶树材微观构造（一）

一、目的与要求

认识阔叶树材的导管、木纤维、木薄壁组织和木射线在三个切面上的形态及分布。

绘擦木（Pseudosassafras tzumu）木材的三切面显微构造图。

二、用品

显微镜、擦木木材切片]

三、观察项目

阔叶树材的显微构造比较复杂，主要由导管、木纤维、木薄壁组织和木射线组成。观察擦木木材三个切面的显微构造。

1.横切面：观察导管的组合、分布、排列及侵填体，木纤维的形状及胞壁厚度，木薄壁组织傍管状，

木射线的排列。

2.径切面：观察早材、晚材导管形态，导管上的穿孔（单穿孔），木薄壁组织细胞形态，木纤维的形态，

壁上的纹孔（小的具缘纹孔，不明显），木射线的类型（异型Ⅲ、Ⅱ）油细胞形态。

3.弦切面：观察导管形态，导管壁上的纹孔（互列），木纤维的形态，木薄壁组织形态，木射线的宽度

和高度。

实验九阔叶树材微观构造（二）

一、目的与要求

掌握导管的组合，导管壁上的纹孔，导管的穿孔，木薄壁组织类型，木射线类型。

绘导管壁上的纹孔式（梯状、对列、互列），导管穿孔（单穿孔、梯状穿孔、网状穿孔），木薄壁组织类型（星散状、轮界状、星散—聚合状、离管带状、围管状、翼状及聚翼状、傍管带状），木射线类型（异型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、同型）。

二、用品

显微镜、泡桐（Poulowinia tomentosa）、西南桦（Betula alnoides）、拟肉豆蔻（knema furacea）、尾叶冬青（Ilex wilsonii）、云南龙脑香（Dipterocarpus tonkinensis）、水青冈（Fagus longipetialata）、楸木（Catalpa duclouxii）、擦木（Pseudosassafras tzumu）、山玉兰（Magnolia delavayi）、扇叶槭（Acer flabellatum）、栓皮栎（Quercus variabilis）、水青树（Tetracentroom simomsis）、滇杨（Populus yunnanensis）、黄连木（Distacia chinensis）、毛杨梅（Myrica esculenta）木材切片。

三、观察项目

1.观察管孔组合

单管孔：观察西南桦

复管孔：观察西南桦

管孔链：观察尾叶冬青

管孔团：观察楸木

2.观察导管壁上的纹孔式（在弦切面观察）

梯状纹孔式：观察山玉兰

互列纹孔式：观察扇叶槭

对列纹孔式：观察水青冈

3.观察导管穿孔

单穿孔：观察泡桐

梯状穿孔：观察西南桦

网状穿孔：观察拟肉豆蔻、滇石梓

4.观察木薄壁组织类型

星散状：观察西南桦

轮界状：观察西南桦

星散—聚合状：观察栓皮栎、水青冈

离管带状：观察栓皮栎

围管状：观察擦木

翼状聚翼状：观察泡桐

傍管带状：观察铁刀木

5.观察木射线类型

同型单列：观察滇杨

同型多列：观察栓皮栎

异型Ⅰ型：观察水青树

异型Ⅱ型：观察水青树、杨梅

异型Ⅲ型：观察擦木

6.观察树胶道

轴向树胶道：观察云南龙脑香

横向树胶道：观察黄连木

实验十木材年轮宽度和晚材率的测定

一、目的与要求

掌握木材年轮宽度和晚材率的测定方法。

二、用品

试样、卡尺

三、方法

1.试样：年轮宽度和晚材率在硬度试样上测定。如试验工作需要，也可在其他试样上测定。

2.测定年轮宽度，应在试样端面沿径向划一直线，用卡尺沿直线测定所有年轮的总宽度b，准确至0.1

毫米，并数出宽度b的整年轮数。

年轮宽度（N k）按下式计算，准确至0.1毫米。

N k=b/n 式中：n——整年轮数b——测定范围内整年轮内的总宽度，毫米。

3.晚材率的测定：用卡尺在试样整年轮的总宽度b间，测出每个年轮的晚材宽度W k，准确至0.1毫米。

W c=∑W k/b*100 式中：∑W k——晚材总宽度，毫米。

木材年轮宽度和晚材率测定记录表

树种：产地：

实验十一木材含水率、干缩性和气干密度的测定

一、目的与要求

掌握木材含水率，木材干缩系数和气干密度的测定方法及基本操作技术。

二、用品

天平、干燥箱、干燥器、千分尺

三、方法

1.试样

试样尺寸为20*20*20毫米。含水率、干缩性和气干密度在同一试样上测定。

2.烘干前试样的测量和称重

在试样各相对面的中心位置，用千分尺分别测出弦向、径向和顺纹方向的尺寸，准确至0.01毫米，随即称重，准确至0.001克。

3.试样的烘干

将试样放入烘箱内，开始温度保护60℃约4小时，再用103±2℃的温度烘10小时后，从试样中选定2～3个试样进行第一次试称，以后每隔两小时称一次，至最后两次重量之差不超过0.002克时，试样

即烘干。将试样自烘箱中取出，放入干燥器哪的称量瓶中，盖好瓶盖。 4.烘干后试样的称重和测量

试样冷却至室温后，自称量瓶中取出称重。试样称重后，立即于各相对面的中心位置，分别测出弦向、

径向和顺纹方向尺寸。

四、结构计算

1.试样含水率（W ）按下式计算，以百分率计，准确至0.1%。

100*Gh

Gh

Gg w -=

式中：Gg ——试验时试样重量，g Gh ——烘干后试样重量，g

2.试样弦向或径向的干缩率（Sl ），均按下式计算，以百分计，准确至0.1%。

100*Lh

Lh

Lg Sl -=

式中：Lg ——气干试样弦向或径向的尺寸，cm Lh ——烘干后试样弦向或径向的尺寸，cm 3.体积干缩率（Sv ），按下式计算，以百分率计，准确至0.1%。

100*Vh

Vh

Vg Sv -=

式中Vg ——气干试样体积，cm 3 Vh ——烘干后试样的体积，cm 3

4.弦向或径向的干缩系数（Kl ）按下式计算，以百分率计，准确至0.001%。

W

Sl Kl =

式中：W ——试验时试样的含水率，%

5.体积干缩系数（Kv ）按下式计算，以百分率计，准确至0.001%。

W

Sv Kv =

6.气干密度（Pq ）按下式计算，以g/cm 3计，准确至0.001 g/cm 3。

Vq

Gq

Pq =

式中：Gq ——气干试样的重量，g Vq ——气干试样的体积，按气干试样弦向、径向和顺纹方向尺寸

的乘积计，cm 3。

7.气干密度按下式换算为含水率15%时的密度（P 15），准确至0.001 g/cm 3。

)]15)(1(01.01[15W Kv Pq P --+=

式中：Kv ——体积干缩系数 W ——试验时试样的含水率，%

实验十二 木材力学性质演示实验（抗弯强度）

一、目的与要求

通过实验掌握试验方法和操作技能。

二、试验仪器和设备

木材万能力学试验机、卡尺、天平、手锯、木材试样、记录本

三、方法

（一）试样

1.试样尺寸为20*20*300毫米，其长轴与木材纹理相平行。

（二）试验步骤

2.抗弯强度只作弦向试验，用卡尺在长度中央测量径向宽度b，弦向高度h,准确至0.1毫米。

3.试验附件的支座及压头为半径15毫米的半圆形，支点间的跨距240毫米，压头中心线间的距离为80毫米。试验附件的支点及压头与试样两径面之间，必须加放30*30*5毫米的钢垫片。

4.试验沿试样年轮切线方向（弦向）施力，以每分钟500kg±20%的速度加荷，直到试样破坏为止。记录最大载荷。试样试验后，立即从靠近破坏处，锯取长约3厘米的木块一块一个，测定整个试样的含水率。（三）结果计算

5.试样含水率为W%时的抗弯强度（σw），按下式计算，准确至1kg/cm2。

σ15=σw[1+0.04(W-15)]