第7次课-微观构造-针叶树材：管胞、木射线、交叉场纹孔

第7次课授课时间：2006年3月20日（星期一）1、2节

第四章木材的微观构造

§1. 针叶树材的显微构造

针叶树材的解剖分子较简单，排列规则，主要有轴向管胞、木射线、轴向薄壁组织和树脂道。（图P19 9—2 红松P31 15—2 杉木）其中，管胞是组成全部针叶树材的主要细胞，约占总体积的90%。

一、轴向管胞

狭义轴向管胞（简称管胞）前者为一切针叶树材所具有

广义轴向管胞树脂管胞为针叶树材最主要的组成分子。（沿树干主轴方向索状管胞后两者为极少数针叶树材所具有

排列的狭长状厚壁细胞）

那么轴向管胞到底是一种什么样的细胞呢？引入：

1.1 管胞的定义

轴向管胞是针叶树材中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，同时起水分疏导和机械支持作用，是决定针叶树材材性的主要因素。

1.2 管胞的特征及变异

1.2.1 管胞的形态、特征（看显微照片，引导学生归纳管胞的形态的特征）

①管胞在横切面上沿径向排列，相邻两列管胞位置前后略交错。（P11 5—2油杉）

②早材呈多角形，常为六角形；晚材呈四角形。（P11 5—2油杉）

③早材管胞两端呈钝阔形，细胞腔大壁薄；晚材管胞两端呈尖削形，细胞腔小壁厚。

晚材管胞比早材管胞长。（P47 23—6三尖杉P29 14—7柳杉）

④细胞壁的厚度由早材至晚材逐渐增大，在生长期终结前所形成的几排细胞的壁最

厚、腔最小，（引导学生推导结论）因此针叶树材的生长轮界限均明显。（P10 5—1油杉）但是，在一个生长轮内，早晚材管胞厚度变化的急缓则因树种而异。有的缓变，如臭冷杉（P5 2—2臭冷杉），有的急变，如黄花松（P13 6—2黄花松）。针叶树材结构的粗细与早晚材过渡的急缓有关，凡急变的树种，木材结构粗糙，缓变的树种，木材结构细致。

⑤由早材至晚材，管胞的径向尺寸有变化，而弦向尺寸基本保持稳定。（P5 2—2臭冷

杉）所以，测量管胞的尺寸以弦向尺寸为准。针叶树材结构的粗细与轴向管胞的直

径有关，管胞平均弦向直径为35~45μm，以上为粗结构，以下为细结构。

1.2.2 管胞的变异

管胞长度的变异幅度很大，因树种、树龄、生长环境和树木的部位而异。但这些变异也有一定规律。

如：自树基向上，管胞长度逐渐增大，至一定高度达到最大值，然后又逐渐减小。自髓心向外，管胞长度先增加后趋于稳定。

1.3 管胞壁上的特征

1.3.1 纹孔

1.3.1.1 纹孔分布

径面壁：具缘纹孔大而多，一般分布在管胞两端，通常1列或2列。（P22

11—1金钱松P23 11—7金钱松）纹孔的列数和排列方式是鉴别针早材管胞叶材的重要特征。（P57图4—7）一般早材管胞径面壁上具缘纹孔

为多列时，木材结构较粗，如落羽杉、金钱松、水松等。

弦面壁：具缘纹孔小而少，没有识别价值。

径面壁

晚材管胞均有，小而少，通常1列，排列不规则。杉科木材整个或几乎整弦面壁个晚材带的管胞的弦面壁都有具缘纹孔，可以作为该科的识别特

征之一。

1.3.1.2 纹孔塞

纹孔塞的一般形状是圆形，但是有两种与众不同的纹孔塞，我们要重点介绍。看图

雪松的纹孔塞边缘曲折呈蛤壳状，为雪松属的特征，故称为雪松型。（P9 4—4 雪松）

铁杉的纹孔塞边缘上具有极细至颇粗的辐射状线条，为铁杉属的特征，故称为铁杉型。（P27 13—4铁杉）

1.3.2 螺纹加厚

请同学看图（P50 25—1东北红豆杉P51 25—6东北红豆杉P56图2—36a紫杉[木材学申]）回忆上节课所讲的螺纹加厚的特点。

①一般来说，螺纹倾斜的角度与细胞腔直径的大小成反比，细胞腔大则螺纹平缓，

细胞腔小则螺纹陡峭。因此，在一个生长轮中，晚材管胞的螺纹加厚比早材的

倾角大。

②螺纹加厚并非所有针叶树材都具有，其中，紫杉属、榧属、粗榧属是早、晚材

管胞壁上都有；黄杉属是早材管胞壁具有；落叶松属、云杉属是部分晚材管胞

具有。螺纹加厚通常出现于整个细胞的长度范围，也有仅存在于细胞末端的。

需要注意的是：在应压木中，有些管胞壁上具有一种贯穿胞壁的螺纹状裂痕，称为螺纹裂隙。

螺纹裂隙与螺纹加厚的区别：（P44图3—9木材学尹）

①螺纹加厚见于正常材，螺纹裂隙见于应压木。

②螺纹加厚与细胞轴的夹角>45。。螺纹裂隙与细胞轴的夹角≤45。。

③螺纹加厚是细胞壁内层上的增厚，螺纹裂隙是穿透次生壁至复合胞间层的裂口。二、木射线

看图（P5 2—3臭冷杉）针叶树材的木射线是由在径向伸展的带状细胞群组成的带状组织，为组成针叶树材的主要分子之一，但含量较少，约占木材总体积的7%左右。大部分木射线由薄壁细胞组成，在边材，这些活的射线薄壁细胞起储存营养物质和径向疏导的作用。在心材，这些细胞已经死亡。有些树种木射线的组成细胞中也含有厚壁细胞，这类厚壁细胞称为射线管胞。

2.1 木射线的种类

根据针叶树材木射线在弦切面上的形态，可分为单列木射线和纺锤形木射线。

①单列木射线：仅有1列或偶有2个细胞成对组成的射线，称为单列木射线。（P29 14—7

柳杉P24—7白豆杉）冷杉、杉木、柏木、红豆杉等不含树脂道的针叶树材的木射线几乎都是单列木射线。

②纺锤形木射线：在多列射线的中部，由于有横向树脂道的存在而使木射线呈纺锤形，称

为纺锤形木射线。（P15 7—7鱼鳞云杉）常见于具有横向树脂道的树种，如（引导学生回答）松属、落叶松属、云杉属、银杉属和黄杉属。

2.2 木射线的组成

针叶树材的木射线，主要由薄壁细胞组成，但在松科的某些属的木材中还具有射线管胞，与射线薄壁细胞一起组成木射线，射线管胞是木材中唯一呈横向生长的厚壁细胞。

（1）射线管胞：