第四章 木材的微观结构(高等教学)
第四章木材的微观构造针叶
第四章木材的微观构造针叶第四章木材的微观构造The Minute Structure of Wood针叶树材第一节针叶树材的微观构造一、轴向管胞t r a c h e i d(1)排列：横切面上管胞沿径向排列比较整齐，因它们是起源于同一形成层纺锤形原始细胞。
2、管胞壁上的纹孔纹孔的分布：早材管胞径面壁上很多，主要在管胞两端,通常1列或2列；弦面壁上少或无（与晚材交界处有）。
晚材管胞径面壁与弦面壁上都有，多为一列，纹孔内口为透镜形，但是弦面壁上纹孔稀少。
纹孔的排列、大小和形状：胞壁上多为单行排列；或互列及对列(见图4-9)。
常见纹孔呈圆形,但有特殊纹孔(见图)。
管胞上的具缘纹孔图4-9对列纹孔与互列纹孔特种纹孔雪松型3、螺纹加厚sprial thickening管胞壁上的螺纹加厚螺纹加厚与螺纹裂隙的不同在应压木中,有些管胞壁上具有一种贯穿胞壁的螺纹裂隙,称为螺纹裂隙.螺纹加厚仅限于细胞壁内层,螺纹裂隙往往穿透次生壁而至复合胞间层;同时倾斜度也大,裂纹的相互距离不等.螺纹裂隙常发生在松、雪松、侧柏等属的木材.4、眉条crassulae5.索状管胞和树脂管胞(特种细胞)(1)索状管胞s t r a n d t r a c h e i d：是从纺锤形原始细胞分生后的细胞保持原有的形态（未分化成正常的管胞），而只是从断面分裂，形成多个短细胞。
这种短细胞就叫索状管胞。
由于它是轴向成串，又称其为串行管胞。
常见于树脂道附近或生长轮的外围。
其特点：形体短，长矩形，细胞径壁和两端壁都有具缘纹孔，腔内不含树脂。
(2)树脂管胞resinous tracheid树脂沉积在管胞的腔中，常位于心材部位。
二、木射线体积约占7%。
射线细胞（r a y c e l l）——构成木射线的每个单独细胞。
木射线（w o o d r a y）——由多数射线细胞相互连续聚合而成的组织。
1、木射线的种类(1)单列木射线：(2)纺锤形木射线：2、木射线的组成(1)射线管胞：在松科某些属（松、云杉、落叶松、铁杉、雪松、黄杉等属）中有射线管胞(2)射线薄壁细胞射线管胞的特征射线管胞（r a y t r a c h e i d）——木射线中的横向管胞.a.形体与射线薄壁细胞大致类似，多数较不规则，长度约为轴向管胞的1/10；b.具缘纹孔，少而小；c.胞腔不含树脂；d.多数位于射线的上边缘，成1～2列；e.内壁平滑或有锯齿状加厚。
木材的微观结构
耐腐蚀性
木材对某些化学物质敏感，容易受到腐蚀和变色。
生物分解性
01
02
03
微生物分解
木材可以被微生物分解， 如霉菌、细菌等。
昆虫破坏
木材易受昆虫如白蚁、木 蠹等的破坏。
自然分解
在自然环境中，木材经过 长时间会逐渐分解成土壤 的有机成分。
05 木材的加工和应用
锯割
锯割是木材加工中的基本技术，通过 锯割可以将大块的木材切割成所需的 尺寸和形状。
化学成分
纤维素
木材的主要成分，提供强度和韧性。
木质素
增强纤维之间的连接，赋予木材硬度。
半纤维素
填充在纤维素和木质素之间的物质，增加木 材的物理性能。
抽提物
少量存在于木材中的有机物质，如树脂、树 胶等。
04
03
02
01
化学性质
可燃性
木材易燃，燃烧时释放大量热量。
吸湿性
木材能吸收和释放水分，影响其尺寸和形状稳 定性。
木射线在木材中的分布密度和排列方式也因树种而异，对木材的声学性能和加工性 能等方面有一定影响。
木材的纹理和颜色
02
纹理
01
纹理类型
木材的纹理可分为直纹、斜纹和乱纹三种类型。直纹纹 理清晰、质地均匀，斜纹纹理则呈现出一定的角度，乱 纹纹理则较为复杂，无规律可循。
02
纹理密度
纹理密度越高，木材的质地越细密，反之则较为疏松。 纹理密度对木材的硬度和耐磨性有一定影响。
染色处理
为了满足不同的装饰需求，人们常常会对木材进行染色处理。染色处理 的木材颜色鲜艳、均匀，但长时间使用或暴露在阳光下容易褪色。
03
颜色与木材质量的关系
一般来说，颜色越鲜艳、均匀的木材，其质量越好。这是因为木材的颜
第4章木材的微观构造
本章内容
4.1 针叶树材的显微构造 4.2 阔叶树材的显微构造
4.1 针叶树材的微观构造
橫切面
径 切 面
弦切面
图4-1 针叶树材微观构造实例 （自 Indentifying wood, R.Bruce.Hoadley ）
管胞
木射线 薄壁细胞
射线 管胞
轴向薄 壁细胞
图4-2 针叶树材的主要细胞类型（佐伯浩， 1985）
穿 孔 板 (perforation plate) ： 2个导管分子端壁间相互连接的 细胞壁。
分为单穿孔和复穿孔。
单穿孔：指穿孔板上具有单独的， 通常形大，而略呈圆形的开口。 复穿孔：指穿孔板上具有两个以 上开口，两个相邻孔口的横隔，称 穿孔隔。分为3类：梯状穿孔、网 状穿孔、筛状穿孔。 梯状穿孔：穿孔板上具有平行排 列扁长的复穿孔，如枫香、光皮桦。 网状穿孔：穿孔板上有许多比穿 孔细的分隔，呈许多密集的穿孔， 或壁的部分常不规则分期，形成网 状的外观穿孔，如杨梅，双参。 筛状穿孔：穿孔板上具有像筛状 的圆形或椭圆形许多小穿孔的复管 孔。
图4-36 导管之间的纹孔（R.Brucen Hoadly ,1990）
6、导管壁上的螺纹加厚
在阔叶树材的环孔材中，螺纹加厚一般常见于晚材导 管。 散孔材则早晚材导管均可能具有螺纹加厚。
(佐伯浩,1985)
(古野,1974)
图4-38 导管壁上的螺纹加厚
7、导管的内含物
侵填体:常见于榆
侵
科、山毛榉科、桑
图4-3 松属木材管胞排列实例
形状：早材管胞，两端呈钝阔 形，细胞腔大壁薄，横断面呈四 边形或多边形；晚材管胞，两端 呈尖削形，细胞腔壁厚，横断面 呈扁平状的四边形。
第4章 木材的微观构造
侵填体:常见于榆 科、山毛榉科、桑 科、豆科、漆树科、 玄参科、紫葳科等。 最丰富的如：滇楸、 麻栎、刺槐、檫木、 漆树、泡桐、皂荚、 合欢、梓树。 树胶:通常为红色 和褐色。
侵 填 体
树 胶
图4-39 侵填体和树胶 （自text book of wood technology ,1984 ）
图4-40 管孔中的侵填体（腰希申，1988）
纤维状管胞：是标准的木纤维细 胞，腔小壁厚，两端尖削，而壁 上具有透镜形或裂隙状纹孔口的 具缘纹孔。其次生壁的内层平滑 或有螺纹加厚。 纤维管胞在有些树种中完全 无，一些树种中数量很少，但如 科和金缕梅科等属树种中极显著， 为组成木材的主要成分。
一、导管 vessel
1 ．导管和导管分子概念
导管：是绝大多数阔叶 树材具有的输导组织，是 一串的轴向细胞形成无一 定长度的管状组织。
导管分子：组成导管的 每一个细胞，即是导管分 子。
导管占木材体积的20%。
2、导管分子的形状与大小
形状：鼓形、圆柱形、纺锤形、矩形等； 长度一般200-800um； 直径：最小的在25um以下，大的可达400um以上。
二、木纤维
木纤维是两端尖削，呈长纺 锤型，腔小壁厚的细胞。 占阔叶木材体积的50%。 分为纤维状管胞、韧性纤维、 分隔纤维和胶质纤维。 支持树木的功能，为木材提 供强度。 木 纤 维 长 度 为 500-2000μm ， 直 径 为 10-50μm ， 壁 厚 为 111μm，热带材一般直径大。
图4-18 轴向薄壁组织（铅笔柏） （古野，1986； R.Bruce.Hoadley ，1990）
2、轴向薄壁组织的分布
高校高等职业教育《建筑材料与检测》教学课件 单元九 木材
木材的分类与构造
一、木材的优缺点 木材作为建筑和装饰材料具有以下的优点：
①比强度大，具有轻质高强的特点； ②弹性韧性好，能承受冲击和振动作用； ③导热性低，具有较好的隔热、保温性能； ④在适当的保养条件下，有较好的耐久性； ⑤纹理美观、色调温和、风格典雅，极富装饰性； ⑥易于加工，可制成各种形状的产品； ⑦绝缘性好、无毒性； ⑧木材的弹性、绝热性和暖色调的结合，给人以温暖和
3、化学结合水：即为木材中的化合水，它在常温下 不变化，故其对木材的性质无影响。
4、纤维饱和点：当木材中无自由水，而细胞壁内吸 附水达到饱和时，这时的木材含水率称为纤维饱和点。
5、平衡含水率：木材中所含的水分是随着环境的温 度和湿度的变化而改变的，当木材长时间处于一定温 度和湿度的环境中时，木材中的含水量最后会达到 与周围环境湿度相平衡，这时木材的含水率称为平 衡含水率。
④木材的疵病 木材在生长、采伐及保存过程中，会产生内部和外
部的缺陷，这些缺陷统称为疵病。木材的疵病主要有木 节、斜纹、腐朽及虫害等，这些疵病将影响木材的力学性 质，但同一疵病对木材不同强度的影响不尽相同。
木节分为活节、死节、松软节、腐朽节等几种，活 节影响最小。木节使木材顺纹抗拉强度显著降低，对顺 纹抗压影响最小。在木材受横纹抗压和剪切时，木节反 而增加其强度。
木材在长期荷载作用下不致引起破坏的最大强 度，称为持久强度。木材的持久强度比其极限 强度小得多，一般为极限强度的50％～60％。
木材强度的影响因素主要有：含水率、环境温 度、负荷时间、表观密度、疵病等。
当设顺纹抗压强度为100时，木材无缺陷时各强度 大小的关系见下表。
木材无缺陷时各强度大小关系
时间后多处磨损，请分析原因。
原因：白松属针叶树材，木质软，硬度低。虽 受潮后不易变形，但用于走动频繁的客厅则不 妥。可考虑改用质量好的复合木地板，其板面 坚硬耐磨，可防高跟鞋、家具的重压、磨刮。
第四章 木材的微观构造针叶
第四章木材的微观构造The Minute Structure of Wood针叶树材第一节针叶树材的微观构造一、轴向管胞t r a c h e i d(1)排列：横切面上管胞沿径向排列比较整齐，因它们是起源于同一形成层纺锤形原始细胞。
2、管胞壁上的纹孔⏹纹孔的分布：早材管胞径面壁上很多，主要在管胞两端,通常1列或2列；弦面壁上少或无（与晚材交界处有）。
晚材管胞径面壁与弦面壁上都有，多为一列，纹孔内口为透镜形，但是弦面壁上纹孔稀少。
⏹纹孔的排列、大小和形状：胞壁上多为单行排列；或互列及对列(见图4-9)。
常见纹孔呈圆形,但有特殊纹孔(见图)。
管胞上的具缘纹孔图4-9对列纹孔与互列纹孔特种纹孔雪松型3、螺纹加厚sprial thickening管胞壁上的螺纹加厚螺纹加厚与螺纹裂隙的不同⏹在应压木中,有些管胞壁上具有一种贯穿胞壁的螺纹裂隙,称为螺纹裂隙.⏹螺纹加厚仅限于细胞壁内层,螺纹裂隙往往穿透次生壁而至复合胞间层;同时倾斜度也大,裂纹的相互距离不等.螺纹裂隙常发生在松、雪松、侧柏等属的木材.4、眉条crassulae5.索状管胞和树脂管胞(特种细胞)(1)索状管胞s t r a n d t r a c h e i d：是从纺锤形原始细胞分生后的细胞保持原有的形态（未分化成正常的管胞），而只是从断面分裂，形成多个短细胞。
这种短细胞就叫索状管胞。
由于它是轴向成串，又称其为串行管胞。
常见于树脂道附近或生长轮的外围。
⏹其特点：形体短，长矩形，细胞径壁和两端壁都有具缘纹孔，腔内不含树脂。
(2)树脂管胞resinous tracheid⏹树脂沉积在管胞的腔中，常位于心材部位。
二、木射线⏹体积约占7%。
⏹射线细胞（r a y c e l l）——构成木射线的每个单独细胞。
⏹木射线（w o o d r a y）——由多数射线细胞相互连续聚合而成的组织。
1、木射线的种类(1)单列木射线：(2)纺锤形木射线：2、木射线的组成(1)射线管胞：在松科某些属（松、云杉、落叶松、铁杉、雪松、黄杉等属）中有射线管胞(2)射线薄壁细胞射线管胞的特征射线管胞（r a y t r a c h e i d）——木射线中的横向管胞.a.形体与射线薄壁细胞大致类似，多数较不规则，长度约为轴向管胞的1/10；b.具缘纹孔，少而小；c.胞腔不含树脂；d.多数位于射线的上边缘，成1～2列；e.内壁平滑或有锯齿状加厚。
轴向薄壁组织
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1.5%左右，在罗汉松科、杉科、柏科中相对含量较多。
3.1 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。
3.2 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4.1 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。
木材的微观构造
傍管薄壁组织
• 稀疏傍管状 • 单侧傍管状 • 环管状 • 翼状 • 聚翼状
木射线
定义：木射线位于形成层内木质部上，呈带状并沿径向延长的薄壁细胞集合体。阔叶材内木射线较 为发达，含量较多 分类：木射线有初生木射线和次生木射线。初生木射线源于初生组织，并借形成层向外延长。从形 成层所衍生的射线，向内不延伸到髓的射线称为次生木射线
导管分子的穿孔
定义：两个导管分子纵向相连时，其端壁相通的空隙称为穿孔。在两个导管分子端壁间相互连接的 细胞壁称为穿孔板。 分类：
单穿孔：穿孔板上具有一个圆或略圆的开口。单穿孔代表进化的树种。 复穿孔：导管分子两端的纹孔在原始时期，为许多平行排列的长纹孔对和圆孔，当导管分子发 育成熟时，纹孔膜消失，在穿孔板上留下许多开口称为复穿孔。
• 形态：轴向管胞是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 • 作用：疏导水分和机械支撑作用 • 形状：早材：两端呈钝阔型，细胞腔大壁薄，横断面呈四边形或多边形：晚材：两端呈尖锲形，
细胞腔小壁厚，断面呈扁平状四边形 • 大小：管胞的直径测定以径向直径为准。平均为45微米，30微米以下为细结构，30-45微米为中
纤维状管胞
纤维状管胞是标准的木纤维细胞，腔小壁厚，两段尖削，壁上具有透镜形或裂隙状纹孔口的具缘纹 孔。纤维状管胞因树种而异，通常次生壁的内层平滑，间或有螺纹加厚，存在于细胞壁的全部或局 部。
轴向薄壁组织
定义：轴向薄壁组织是由形成层纺锤形原始细胞衍生成两个或者两个以上的具单纹孔的薄壁细胞， 纵向串联而成的薄壁组织。 作用：存储和分配养分 形态：轴向薄壁组织由轴向薄壁细胞串联而成，在这一串细胞中只有两段细胞呈尖削形，中间细胞 呈多面形或圆柱形，在纵切面观察呈长方形或近似长方形。 特异：在轴向薄壁细胞中可根据树种的不同有时可含油、黏液的结晶，他们分别呈油细胞，黏液细 胞，结晶细胞，因含各类物资造成细胞特别膨大时，又称巨细胞或异细胞
木材的微观构造1
2.1.1 木材的微观构造
木材按照植物学特点分类：针叶材和阔叶材。
针叶材与阔叶材的微观构造是不同的。
针叶材的微观构造机构是由轴向管胞、木射线、轴向薄壁组织和树脂道等组织组成，其中轴向管胞的形态特征是细长而狭窄，在微观结构中的排列方向与年轮的方向一致，它是针叶材的主要组成部分，约占总体积的90%；木射线的含量仅次于轴向管胞，约占针叶材总体积的7%左右；轴向薄壁组织一般含量较少，有时甚至没有，仅占1%左右；树脂道通常是一种由细胞形成的孔道，并且该细胞具有分泌树脂的作用，其含量比轴向薄壁组织的含量还少，约占0.1%-0.7%。
木材学(4.4.2)--木材细胞
第四章 木材细胞平周分裂:在弦向纵面，原细胞一分为二，所形成的两个子细胞和原细胞等长，其中的一个仍留在形成层内生长成纺锤形原始细胞，另一个向外则生成为韧皮部细胞，向内则生成为木质部细胞。
平周分裂使树干的直径增加；垂周分裂:在径向两侧产生新的形成层原始细胞，以适应树干直径加大中形成层周长增加的需要。
木材细胞的形成：显微水平上，细胞是构成木材的基本形态单位。
木材细胞的生长发育经历分生、扩大和胞壁加厚等阶段达到成熟，此过程在几周内完成。
树木中木质部大部分是由直径生长形成，是形成层原始细胞分生的结果。
木材细胞壁的超微构造：纤维素为骨架物质，半纤维素为基体物质，木素为结壳物质(硬固物质)。
基本纤丝：一些长短不等的链状纤维素分子（约40根左右）有规则地聚集在一起称为基本纤丝。
微纤丝：由基本纤丝（2-4个）组成一种丝状的微团系统，是木材细胞壁的基本构成单位。
微纤丝间存在约10nm的空隙，木素及半纤维素等物质聚集于此空隙中。
纤丝：由微纤丝集合而成。
微纤丝角：细胞壁中微纤丝排列方向与细胞轴所成的角度。
结晶区：在微纤丝内，纤维素分子链基本平行排列的部分，称为结晶区。
无定形区(非结晶区)：微纤丝内结晶区以外的部分。
结晶度: 结晶区的比例（百分数）。
非叠生形成层:多数树种的形成层原始细胞排列不整齐，上下相互交错，不在同一水平面上。
叠生形成层:有些阔叶树种形成层原始细胞排列整齐，从垂直于形成层的方向观察，呈明显的层次。
木材细胞壁的壁层结构：由于化学组成和微纤丝排列方向不同，木材细胞壁在结构上分出层次，在光学显微镜下，通常可将细胞壁分为初生壁（P）、次生壁（S）、以及两细胞间存在的胞间层（ML）。
胞间层：是细胞分裂以后，最早形成的分隔部分，后来就在此层的两侧沉积形成初生壁。
主要由一种无定形、胶体状的果胶物质所组成，在偏光显微镜下呈各向同性。
复合胞间层：通常将相邻细胞间的胞间层和其两侧的初生壁合在一起。
初生壁：是细胞分裂后，在胞间层两侧最早沉积、并随细胞继续增大时所形成的壁层。
第四章 木材的微观结构
（二）创伤树脂道 在针叶树材中，凡任何破坏树木正常生活的现 象，都可能产生受伤树脂道。 针叶树材的受伤树脂道可分为轴向和横向二种， 但除雪松外很少有两种同时存在于一块木材中。 轴向受伤树脂道在横切面上 呈弦列分布于早材部位， 通常在生长轮开始处较常 见（臭冷杉） 。而正常轴 向树脂道为单独存在，多 分布早材后期和晚材部位。
（三）轴向薄壁细胞和轴向管胞的区别 （四）轴向薄壁组织的分布形态 针叶树材轴向薄壁组织在横切面上的分布类 型有三种：星散型、切线型、轮界型 （五）轴向薄壁组织在木材利用上的特征 1 削弱木材的物理力学性质； 2 具有挥发性的油类，可蒸提出来作为它用或使 木材具有较高的耐久性。
三 木射线 （一）木射线的组成 针叶树材木射线中包含三种类型的细胞： 1 分泌细胞：分布于木射线中横向树脂道的周围。 2 射线薄壁细胞：针叶树材的射线薄壁细胞与纵行管 胞的径面壁相接的区域称交叉场。交叉场上纹孔的特 征对于针叶树材的显微识别有重要作用。交叉场上纹 孔的类型有五种： 3 射线管胞：是针叶树材中松科树种的特征，硬松射 线管胞的内壁具有不规则的锯齿状加厚，有助于识别 硬松，而软松射线管胞的内壁平滑。
五 针叶树材显微结构概览图示 (一)针叶树材显微结构分子
(二)针叶树材显微结构三切面
(三)针叶树材显微结构立体结构
松 构
阔叶树材除水青树、昆栏树等极少数树种外，都具有 导管，故此称有孔材。阔叶树材的组成分子有导管、 木纤维、轴向薄壁组织、木射线和阔叶树材管胞等。
木材的结构和解剖特征
径向排列的木纤维与树干的 轴线平行，呈纵向排列。
木纤维的排列方式主要有径 向、弦向和横向三种。
弦向排列的木与树干的 轴线成一定角度，呈斜向排
列。
不同的木材，其木纤维的排 列方式也不同，这直接影响 到木材的物理和力学性能。
纤维素：主要成分，占木纤维干重 的40%-50%
木材纹理的影响因素：树种、 生长环境、树龄等
木材纹理的类型：直纹、斜纹、 波纹、乱纹等
木材纹理的应用：在木材 加工和家具制作中，根据 纹理方向进行合理切割和 拼接，以提高木材的强度
和美观度。
木材的颜色主要由木质素和树 脂等物质决定
木材的颜色可以分为浅色和深 色两种类型
浅色木材主要包括松木、杉木 等，颜色较浅，易于加工
汇报人：
01
单击添加目 录项标题
02
木材的宏观 结构
03
木材的微观 结构
04
木材的解剖 特征
1
2
年轮的形成：树木在一年 内形成的生长层
年轮特点：同心圆状，由 外向内逐渐变细
年轮数量：与树木年龄、 生长环境有关
年轮作用：判断树木年龄、 研究树木生长环境
木材纹理的定义：木材细胞排 列的方向和形态
厚度不同
木材的纵切面是指沿着树干主 轴方向切割的剖面
纵切面是木材识别和分类的重 要依据
纵切面可以清晰地显示木材的 纹理、年轮、心材和边材等特 征
纵切面还可以用于评估木材的 物理和力学性能
切片工具：切片机、刀片、磨刀石等 切片方法：横切、径切、弦切等 切片厚度：根据需要选择合适的厚度 切片处理：切片后需要进行干燥、磨光等处理，以便于观察和分析。
木质素：占木纤维干重的20%30%
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木材显微构造(共38张PPT)
图4-11 A.鼓形；B.圆柱形；C.纺锤形；D.
a.穿孔；b.穿孔隔；c.穿孔板
4.2.1.2 管孔的分布与组合
管孔的分布
分成环孔材、散孔材、半散孔材等不同类型
单管孔
管孔的组合
复管孔
管孔链
管孔团
4.2.1.3 导管分子的穿孔
管胞上的螺纹加厚
管胞和射线管胞上 的螺纹加厚
径列条和眉条
➢眉条
由纤维素组成,位于初生
纹孔场边缘的初生壁与次生壁 之间。作用是加强纹孔周围的 细胞壁。
水杉管胞中的径列条
眉条
返回
木射线（wood ray）
种类
组成
高度 射线薄 壁细胞
单列木射线（uniseriate wood ray） 纺锤型木射线（fusiform wood ray）
在弦切面上射线宽为二列以上 ，为绝大多数阔叶树材所具有
单独的射线组织相互聚集一起 ，显微镜下各小射线由不包含 导管在内的其它轴向分子所分 隔
由单列木射线和极宽木射线 ，这两类宽度明显差别的两 类射线共同组成的射线
杨柳科、七叶树 科和紫檀
核桃木、
柚木、桃花心 木
鹅耳枥、桤木 、石 栎、悬铃木
栎木、米槠
A
B
C
4.2.1.5 导管壁上螺纹加厚
❖在阔叶树材的环孔材中，螺纹加厚一般常见于晚 材导管。
❖散孔材则早晚材导管均可能具有螺纹加厚。
❖有的树种螺纹加厚遍及全部导管，如冬青、槭树等。 有的树种螺纹加厚仅限导管的梢端，如枫香。
❖导管分子内壁上的螺纹加厚为阔叶树材鉴定的重要 的特生之一。例如槭树与桦木的区别，前者具螺纹加 厚，后者则不具。
木材学 教学大纲
教学大纲授课专业：木材科学与工程学时数：45学分： 2.5一、课程性质与目的“木材学”是木材科学与工程专业的一门核心课程，属于专业基础课。
通过本课程的学习，让学生认识木材对人们生活和国民经济建设的重要性，了解木材的构造、性质和加工利用三者之间的相互关系和内在联系，熟悉木材宏观构造与微观构造的基本特征，掌握常用木材的识别方法，掌握木材解剖构造分析技术、木材物理力学性能测试技术和木材保护与材性改良处理技术，为后续专业课程学习打下基础，同时培养学生的专业兴趣，使他们树立热爱木材和崇尚自然的科学精神。
二、课程教学内容第一章绪论（课内1学时）知识要点：人类对木材的倚重；木材生态之美；木材主要工业用途；木材的特性。
素质培养：认识木材对人们生活和国民经济发展的重要性，了解木材的主要用途，初步掌握木材的主要特性（优点和缺点），初步培养学生对木材科学知识兴趣。
教学方法：通过实例广泛介绍木材对人类文明发展的作用与贡献，全面分析木材的生态美学特性，让学生自发地感受和认识到木材对人们生活与国民经济发展的重要性，从而激发学生对木材的兴趣、渴求学习和钻研木材科学知识的愿望。
第二章树木生长与木材形成（课内2学时，课外2学时）知识要点：树木三大部位及其作用；树木分生组织；树木高生长与径生长；木材形成层。
素质培养：了解树冠、树干和树根对树木生长的作用；认识树木的各种分生组织及树木生长的机制；认知木材和树皮的形成过程。
教学方法：课内采用照片、图示和动画等方式讲授树木的分生组织以及木材形成的过程；课外观察树木抽芽和树皮（柠檬桉）脱落，增强感性认识。
第三章木材宏观构造（课内6学时，课外8学时）知识要点:木材三切面的概念；木材的心材与边材；树木年轮与生长轮；早材与晚材；管孔；胞间道；木射线；轴向薄壁组织；木材的颜色、气味和纹理；树皮的作用与形貌特征。
素质培养：认识木材的主要宏观特征在三个切面上表现；熟悉木材的各种组织在木材横切面上的基本分布情况，掌握木材纹理和木材结构等概念，为木材宏观识别打下基础。
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3 管胞大小：指其弦向直径和长度，弦向直径一 般为30~45微米；早材管胞平均长度为3.247 毫米，晚材平均长3.654毫米。
4 管胞壁上的具缘纹孔：多分布于径面壁，弦面 壁上的纹孔多见于年轮末端的几层细胞。
5 管胞壁上的螺纹加厚
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第二节 针叶树材的显微结构
构成针叶树材的细胞类型较单一，排列也较规则， 由两类细胞构成：
1 厚壁细胞：轴向的管胞是组成针叶树材的主要细胞， 占总体积的90%，有的树种木射线中也 含厚壁细胞。
2 薄壁细胞：轴向的只在部分树种中存在，包括分泌 薄壁细胞；径向的是木射线薄壁细胞。
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一 管胞
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三 木射线
（一）木射线的组成
针叶树材木射线中包含三种类型的细胞：
1 分泌细胞：分布于木射线中横向树脂道的周围。 2 射线薄壁细胞：针叶树材的射线薄壁细胞与纵行管 胞的径面壁相接的区域称交叉场。交叉场上纹孔的特 征对于针叶树材的显微识别有重要作用。交叉场上纹 孔的类型有五种：
第四章 木材的微观结构
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第一节 木材显微结构导言
一 木材细胞的排列 木材有两种不同系统的
细胞组成，即： 轴向（纵向）系统：起源
于形成层纺锤形原始细胞 径向（横向）系统：起源
于射线原始细胞
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二 木材细胞的形态类别
1 纤维状细胞：针叶树材管 胞和阔叶树材木纤维
2 非纤维状细胞：薄壁细胞 3 阔叶树材中的导管分子
树脂道长度平均为50cm，最长可达1m，它 随树干的高度而减小。
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（二）创伤树脂道
在针叶树材中，凡任何破坏树木正常生活的现象， 都可能产生受伤树脂道。 针叶树材的受伤树脂道可分为轴向和横向二种， 但除雪松外很少有两种同时存在于一块木材中。 轴向受伤树脂道在横切面上 呈弦列分布于早材部位， 通常在生长轮开始处较常 见（臭冷杉） 。而正常轴 向树脂道为单独存在，多 分布早材后期和晚材部位。
Байду номын сангаас
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（三）轴向薄壁细胞和轴向管胞的区别 （四）轴向薄壁组织的分布形态
针叶树材轴向薄壁组织在横切面上的分布类 型有三种：星散型、切线型、轮界型 （五）轴向薄壁组织在木材利用上的特征 1 削弱木材的物理力学性质； 2 具有挥发性的油类，可蒸提出来作为它用或使 木材具有较高的耐久性。
2 体积: 针叶树材木射线的体积很小，百分比7.08% （3.7-11.7%）.
一般射线率高，树种进化程度高。从这点上说， 阔叶材射线发达,阔叶树材比针叶树进化。
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四 树脂道
树脂道——由薄壁的分泌细胞环绕而成的孔道，是具有 分泌树脂功能的一种组织，为针叶树材构造特征之一。
根据树脂道发生和发展可分为正常树脂道和创伤树脂道.. （一）正常树脂道
柏木型：纹孔口较宽，但纹孔缘内含、 较窄。
杉木型：纹孔口内含，缘较窄，纹孔 口长轴与纹孔缘一致，见于杉科大 部分树种。
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云杉型
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（二） 木射线的分类
1 单列木射线：木射线细胞仅有一列，或偶尔有两列所构成的木射线， 其中不含树脂道，常见于冷杉、杉木、柏木等树种。
2 纺锤形木射线：木射线中央有横向树脂道存在使木射线呈现纺锤形， 常见于有横向树脂道的树种，如松类、云杉、落叶松、银杉等树种。
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（三） 木射线的高度和体积
1 高度：用弦切面上的细胞个数或整个高度用微米来计。
针 叶 树 材 平 均 10-15 细 胞 高 （ 每 个 细 胞 1530μm），柏科的木射线高度比松、杉科低。
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二 轴向薄壁组织
（一）轴向薄壁组织的来源
（二）轴向薄壁组织的特征
轴向薄壁组织是一种纵行的、 成串的薄壁细胞。
横切面上是一个细胞，壁很薄， 细胞腔内常含有深色的内含物；
纵切面上是许多长方形细胞连成 一串，两端细胞较尖，具单纹孔。
细胞两端的壁是水平的，且壁上 的单纹孔对常形成念珠状或节状突 起。
3 射线管胞：是针叶树材中松科树种的特征，硬松射 线管胞的内壁具有不规则的锯齿状加厚，有助于识别 硬松，而软松射线管胞的内壁平滑。
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交叉场纹孔可分五种类型：
窗格型：为单纹孔，形状大，为松属 树种的特征。
松木型：比窗格型小的单纹孔，无一 定形状，见于松属木材。
云杉型：具窄而稍外延或内含的纹孔 口，形状小，纹孔缘窄，为云杉、 落叶松、黄杉属的特征 。
1 树脂道的形成
树脂道是生活的薄壁组织的幼小细胞相互分离而成的。 围绕树脂道成一完整的1～数层壁薄，泌脂细胞层，称泌脂细 胞层。松属的泌脂细胞壁上无纹孔，未木质化，因而分泌树 脂能力极强，是松属树种作为采脂树种的主要原因。
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2 树脂道的组成：
包括泌脂细胞、死细 胞、伴生薄壁细胞。
1 泌脂细胞：侧壁相连， 胞壁没有木质化，所以弹 性很大。
2 死细胞：没有原生质， 充满空气和水分的木质化 的细胞，没有弹性，是树 脂道的骨架。
3 伴生薄壁细胞：内含细 胞核、原生质和贮藏物。
4 管胞 5 细胞间隙
6 射线管胞
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3 树脂道的直径、长度和分布
在具正常轴向树脂道的六属中，松属树脂道 最多也最大，其直径为60～300μm，落叶松 次之为40～80μm，云杉为40～70μm，银杉 和黄杉为40～45μm，油杉为最小。
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（三）索状管胞
指轴向排列的成串的短 管胞。它比轴向管胞短，细胞 呈长矩形，径壁和端壁均具有 具缘纹孔。
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（四）树脂管胞
针叶树材管胞在 由边材转变为心材 的过程中，与木射 线或其它薄壁细胞 相邻的管胞中，常 有树脂沉积于胞腔 中，形成微红褐色 至褐色的内含物， 这种管胞成为树脂 管胞。
（一）定义
管胞是针叶树
材中的一种纵行
的纤维状厚壁细
胞，两端尖锐，
占木材总体积的
90%以上，是组 成针叶树材的主 要细胞。
图4-2 针叶树材管胞 A.马尾松早材管胞； B.早材管胞的一部分； C.晚材管胞的一部分；
1.径切面上的纹孔；
2.弦切面上的纹孔；
3.通向射线管胞的纹孔； 4.窗格状纹孔
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（二）管胞的排列、形状、大小及作用 1 排列：横切面上管胞均沿径向排列，同一径列
的管胞起源于同一形成层纺锤形原始细胞。 2 形状：
早材管胞，两端呈钝阔形，细胞腔大壁薄， 横断面呈四边形或多边形；
晚材管胞，两端呈尖削形，细胞腔壁厚， 横断面呈扁平状(图4-2)。
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