5木材显微构造

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。

第五章第3讲习题作业
1. 阔叶树材的管胞有哪几种？
2. 简述针叶树材和阔叶树材构造的主要差异？
3. 什么叫具缘纹孔？
4. 为何说针叶材更适合于造纸？
5. 简述轴向薄壁细胞的特征。

6. 正常树脂道与创伤树脂道有什么区别？
7. 针叶树材中轴向薄壁组织的分布类型？
习题解答1.阔叶树材的管胞有哪几种？
a.导管状管胞
b.环管状管胞
简述针叶树材和阔叶树材构造的主要差异？
2.
具缘纹孔：指次生壁在纹孔膜上方成拱形纹孔缘的纹孔，它是厚壁细胞上
存在的纹孔类型。

4. 为何说针叶材更适合于造纸？
a. 针叶树材组成比较单一,多为轴向管胞。

b. 针叶树材纤维长度长。

c. 针叶树材内含物还有结晶体少，对造纸影响小。

5. 简述轴向薄壁细胞的特征。

a. 壁薄，横截面为长方形或方形，纵切面是长方矩形，胞腔内常含绿色的树脂；
b. 形体短、两端的细胞尖削；
c. 单纹孔；
d. 端壁水平，因有单纹孔对，常成节状，或珠瘤状，或部分加厚。

6. 正常树脂道与创伤树脂道有什么区别？
正常树脂道常常存在于晚材带中。

纵向：分布在管胞组织内，仅存在松科的6个属。

横向：存在于木射线中。

6属中仅油杉属不具有。

创伤树脂道：正常生长受到破坏的针叶树材，很少同时存在，早材呈弦向带，通常较大。

7. 针叶树材中轴向薄壁组织的分布类型？
针叶树材的轴向薄壁组织很不发达，其分布类型也很简单，主要有星散型、切线型、轮界型。

第17讲 木材微观构造（1）重点：管胞、螺纹加厚、眉条；难点：管胞壁上的具缘纹孔； 1 木材细胞排列2 轴向管胞2.1 管胞的定义及形态特征2.2 管胞壁上的具缘纹孔2.3 螺纹加厚 & 螺纹裂隙2.4 眉条本讲主要内容----- 针叶树材的显微构造 （1）木材显微结构导言构造名称 研究工具 放大倍数 观察目标显微构造 光学显微镜 40-1600倍 细胞形态 图1-2超微构造 X射线/电子显微镜 1600倍以上 胞壁局部形态 图3-4图1图2图3图4轴(纵)向系统细胞排列方向与树干中轴平行(占大部分)。

纵行细胞全部由纺锤形原始细胞产生。

径向(射线)系统细胞排列方向与树干中轴成直角。

全部横行细胞均由射线原始细胞产生，且存在于木射线中(是木材中唯一横行的组织)。

第1节 木材细胞的排列管胞(90%)木射线薄壁细胞射线管胞轴向薄壁细胞(7%)树脂道图5 针叶树材的主要细胞类型第2节 轴向管胞（1）定义广义轴向管胞: 针叶树材中沿树干主轴方向排列的狭长状厚壁细胞。

包括狭义轴向管胞、树脂管胞和索状管胞三类。

树脂管胞与索状管胞在极少数针叶树材中才具有。

为什么管胞在横切面上均沿径向排列？2.1 管胞的定义及其形态特征狭义轴向管胞(简称管胞)：一切针叶树材都具有，为针叶树材最主要的组成分子，占整个木材体积的90%以上。

通常轴向管胞是指狭义轴向管胞。

图6 木材管胞（2）形态特征早材：腔大壁薄，两端呈钝阔形，横切面 上呈四边形或多边形;晚材：腔小壁厚，两端呈尖削形，横切面 上呈扁平状;图8 早材管胞和晚材管胞图7 松属木材早晚材管胞形态早材管胞晚材管胞弦向直径径向直径图9 管胞的弦向直径和径向直径（3）大小管胞的大小指管胞的直径和长度。

径向直径：早材>晚材；弦向直径： 早材与晚材近似；管胞的平均宽度(弦向直径) 约为30～45μm 。

针叶树材质结构的粗细, 取决于管胞的弦向直径。

弦向直径<30μm的，木材结构细；弦向直径30～45μm的，木材结构中等；弦向直径>45μm的，木材结构粗。

第1章木材显微构造本章重点介绍了针叶树材于阔叶树才的显微构造，并比较针、阔叶材组织构造的差异。

同时简要讲解了木材组织与构造的变异情况。

用显微镜观察到的木材构造，称为木材纤维构造。

1.1针叶树材的显微构造1.1.1轴向管胞广义轴向管胞是针叶树材中沿树干主轴方向排列的狭长状厚壁细胞。

它包括狭义轴向管胞（简称管胞）、树脂管胞和索状管胞三类。

1.1.1.1管胞的特征及变异特征：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，早材呈多角形，常为六角形，晚材呈四边形。

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，细胞腔小壁厚，横断面呈扁平状。

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，在不同树高部位内的变异，由树基向上，管胞长度逐渐增长，至一定树高便达最大值，然后又减少。

1.1.1.2管胞壁上的特征a.纹孔：对于针叶树材，轴向管胞之间的纹孔，以及轴向管胞与射线薄壁细胞之间的纹孔对木材鉴别有重大意义。

b.螺纹加厚：螺纹的倾斜度随树种和细胞壁的厚度而变异。

一般胞腔狭窄而壁厚则螺纹倾斜角度大，反之，螺纹比较平缓。

1.1.2木射线针叶树材的木射线全部由横卧细胞组成。

木射线由形成层射线原始细胞所形成，通常是由在径向伸展的带状细胞群组成的带状组织。

1.1.2.1木射线的组成a.射线管胞：是木射线中与木纹成垂直方向排列的横向管胞。

b.射线薄壁细胞：是组成木射线的主体，为横向生长的薄壁细胞。

1.1.2.2交叉场纹孔定义：在径切面由射线薄壁细胞和早材轴向管胞相交叉区域的纹孔式称交叉场纹孔，它是针叶树材识别最重要的特征。

交叉场纹孔可分5种类型：窗格状、松木型、云杉型、杉木型和柏木型。

1.1.3轴向薄壁组织轴向薄壁组织是由许多轴向薄壁细胞聚集而成的。

组成轴向薄壁组织的薄壁细胞是由纺锤形原始细胞分生而来，由长方形或方形较短的和具单纹孔的细胞串连又称轴向薄壁组织，在横端面仅见单个细胞，有时也称为轴向薄壁细胞。

第五章 第5讲 习题作业1. 何谓轴向薄壁组织？在横切面上的排列形式有那些？2. 试述阔叶树材中木射线的组成？3. 针叶材和阔叶材在微观构造上有什么区别?4. 什么叫胞间道和树脂(胶)道?5. 什么叫侵填体和拟侵填体？6. 什么叫树脂囊和树脂漏？习题解答1.何谓轴向薄壁组织？在横切面上的排列形式有那些？轴向薄壁组织——由形成层纺锤形原始细胞衍生成两个或两个以上的具单纹孔的薄壁细胞，纵向串联而成的轴向组织。

在横切面一般呈方形或长方形。

2. 试述阔叶树材中木射线的组成？阔叶树材的木射线主要由射线薄壁细胞组成，仅极少数具聚合射线的树种，射线中才夹杂有木纤维和轴向薄壁组织。

阔叶树材射线薄壁细胞按径切面排列方向和形状分三类：a.横卧细胞（平伏细胞，procumbent ray cell）：径切面上射线细胞的长轴呈水平方向；b.直立细胞（upright ray cell）：径切面上射线细胞的长轴呈轴向，特别位于射线的上下边缘；c.方形细胞（square ray cell）：射线细胞在径切面近似方形。

3. 针叶材和阔叶材在微观构造上有什么区别?组成分子针叶材阔叶材导管不具有具有管胞木纤维管胞是主要分子，不具韧性纤维。

管胞横切面呈四边形或六边形。

早晚材管胞差异较大具有阔叶树材管胞（环管管胞和导管状管胞）。

木纤维（纤维状管胞和韧性纤维）是主要分子，细胞横切面形状不规则，早晚材之间差异不大木射线具射线管胞不具射线管胞胞间道松科的某些属具有树脂道少数树种具有树胶道轴向薄壁组织没有或甚少发达至甚少4. 什么叫胞间道和树脂(胶)道?胞间道是指无定长的细胞间隙。

它的形成系纺锤形原始细胞分裂的薄壁细胞聚集成簇，在生长过程中，可以裂生使细胞分离，也可以溶生使胞间层消失，或者裂生—溶生同时进行，使各自细胞分开，在薄壁细胞簇中形成一个管状的细胞间隙，即称为胞间隙，或叫胞间道。

如果在胞间道周围的细胞成为分泌细胞层，向胞间道腔分泌树脂者，称为树脂道。

第五章 木材显微构造广义轴向管胞：针叶树材中沿树干主轴方向排列的狭长状厚壁细胞。

包括狭义轴向管胞、树脂管胞和索状管胞三类。

狭义轴向管胞(简称管胞)：切针叶树材都具有，为针叶树材最主要的组成分子，占整个木材体积的90%以上。

轴向管胞与材性的关系：轴向管胞的长度与弦向直径之比称为长径比；细胞壁厚度与细胞腔直径之比称为壁腔比；细胞壁的厚薄对材性影响很大，通常晚材管胞腔小壁厚，因而密度大，强度高。

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。

螺纹裂隙：细胞次生壁呈螺旋状的裂缝。

常见于应力木的木材细胞的胞壁，特别是弯曲的针叶树干中。

眉条：指横跨在针叶材管胞的具缘纹孔腔上下边缘,呈半月状的一种特殊加厚条纹,形似眼眉。

功能是加固初生纹孔场的刚性。

木射线的种类：单列木射线；纺锤形木射线轴向薄壁组织的形态：由砖形或等径形、比较短的和具有单纹孔的细胞组成，两端的细胞较尖削。

树脂道的形成：最初这些细胞聚集成簇, 细胞之间并无间隙, 在细胞成长时，由于胞间层消失，各细胞分离，在分离的细胞簇中形成一个管状的细胞间隙。

这种由于细胞互相分离而形成的细胞间隙，称裂生胞间隙。

交叉场：在径切面上木射线薄壁细胞与早材轴向管胞相交叉的平面。

交叉场纹孔：在径切面由射线薄壁细胞和早材轴向管胞相交叉区域的纹孔式。

附物纹孔：是阔叶树材的一种具缘纹孔，在纹孔缘及纹孔膜上存在一些突起物。

裂生胞间隙：最初细胞聚集成簇, 细胞之间并无间隙, 在细胞成长时，由于胞间层消失，各细胞分离，在分离的细胞簇中形成一个管状的细胞间隙。

这种由于细胞互相分离而形成的细胞间隙，称裂生胞间隙。

拟侵填体：拟侵填体很象侵填体，但它仅为针叶树材具有树脂道的树种才有，当轴向或径向树脂道腔内压力下降时，泌脂细胞膨大，趋于消失生活机能，向腔内伸展堵塞一部或全部树脂道，就形成了拟侵填体。

导管：是绝大多数阔叶树材具有的输导组织，为一连串的轴向细胞形成无一定长度的管状组织。

第18讲 木材微观构造（2）重点：木射线的种类及组成；3 木射线3.1 木射线的种类3.2 木射线的组成3.3 木射线的高度3.4 交叉场纹孔本讲主要内容----- 针叶树材的显微构造 （2）第3节 木射线针叶树材的木射线全部由横向排列的细胞组成。

木射线为许多细胞组成，每个单独细胞称为射线细胞。

射线细胞射线薄壁细胞（主体）射线管胞（厚壁细胞）图1 单列射线和纺锤形木射线（1）单列木射线：仅有一列或偶有2个细胞成对组成。

（2）纺锤形木射线：射线中部存在横向树脂道，呈纺锤形。

图2 单列射线和纺锤形木射线3.1 木射线的种类福建柏 弦切面（×50）红松 弦切面（×50）图3 单列射线和纺锤形木射线3.2 木射线的组成（1）射线管胞：部分松科树种（2）射线薄壁细胞（1）射线管胞：横向生长的管胞,形体短而宽,长菱形,长度仅为轴向管胞的1/30，长宽比10~15；胞壁具缘纹孔小而少,常1~2列,分布于射线上下缘,偶分布于射线中间。

射线管胞内壁加厚程度划分：射线管胞以松属最发达，同时其内壁形状随树种不同而异。

内壁有无齿状加厚及其发达程度是鉴定松属木材的重要特征。

（a）内壁平滑至微锯齿: 为软木松的特征；图6 红松射线管胞内壁平滑（c）内壁具深锯齿，齿高＞2.5μm （b）内壁具浅锯齿，齿高≤2.5μm图7 南亚松射线管胞具浅锯齿 图8 赤松射线管胞具深锯齿（d）内壁呈网状加厚图9 湿地松射线管胞内壁呈网状射线管胞的特征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. 多数位于射线组织的上下边缘，成1~2列；e. 内壁平滑或有锯齿状加厚。

有时有螺纹加厚。

如何区分硬松类和软松类？射线管胞的内壁形态在木材鉴别上有重要的价值。

如对硬松和软松鉴别。

锯齿状加厚：硬松类径切面上射线管胞内壁特征螺纹加厚：软松类（2）射线薄壁细胞:组成木射线的主体，横向生长的薄壁细胞。

第五章 第8讲 习题作业1. 阔叶树材的主要细胞类型有哪些？2. 横切面上管孔的类型有哪些？3. 管孔组合类型有哪几种？4. 在径、弦切面上观察，木纤维主要有哪些类型？5. 在弦切面上观察木射线种类包括哪几类？6. 列举不少于4种傍管型薄壁组织类型。

7. 什么叫纤维？什么叫木纤维？8. 胶质木纤维对木材有何影响？9. 阔叶树材中木射线的组成？10.什么叫乳汁管和乳汁迹？习题解答1. 阔叶树材的主要细胞类型有哪些？a. 导管b. 木纤维c. 木射线d. 管胞e. 轴向薄壁组织f. 树胶道2. 横切面上管孔的类型有哪些？a. 环孔材b. 散孔材c. 半环孔材d. 辐射孔材e. 横列孔材f. 花彩孔材3.管孔组合类型有哪几种？a. 单管孔b. 复管孔c. 管孔链d. 管孔团4. 在径、弦切面上观察，木纤维主要有哪些类型？a. 纤维状管胞（胞壁具缘纹孔）b. 韧型纤维（胞壁单纹孔）c. 分隔木纤维（胞壁上有横隔膜）d. 胶质纤维（胞壁具有胶质层）5. 在弦切面上观察木射线种类包括哪几类？a. 单列射线b. 多列射线c. 聚合射线6. 列举不少于4种傍管型薄壁组织类型。

a. 环管状b. 环管束状c. 翼状d. 聚翼状e. 傍管带状7. 什么叫纤维？什么叫木纤维？一切狭长的、壁厚的、两端尖而不具穿孔的细胞，包括针叶树材的管胞和阔叶树材的木纤维，统称为纤维。

而阔叶树材除导管分子和薄壁细胞以外，一切细长、壁厚、锐尖的细胞称为木纤维。

8. 胶质木纤维对木材有何影响？胶质木纤维是一种缺陷，见于许多树种中，常散生或集中出现在树干偏生长伦一侧，与应力木同时出现，为应拉木的特征之一。

胶质木纤维发达的树种，在干燥过程中，其弦向和径向的干缩均比正常材大，易造成木材的扭曲和开裂；在解锯时，常产生夹锯现象，材面易起毛。

9. 阔叶树材中木射线的组成？阔叶树材的木射线主要由射线薄壁细胞组成，仅极少数具聚合射线的树种，射线中才夹杂有木纤维和轴向薄壁组织。

木材学（5.6.5）--木材显微构造第1章木材显微构造本章重点介绍了针叶树材于阔叶树才的显微构造，并比较针、阔叶材组织构造的差异。

同时简要讲解了木材组织与构造的变异情况。

用显微镜观察到的木材构造，称为木材纤维构造。

1.1针叶树材的显微构造1.1.1轴向管胞广义轴向管胞是针叶树材中沿树干主轴方向排列的狭长状厚壁细胞。

它包括狭义轴向管胞（简称管胞）、树脂管胞和索状管胞三类。

1.1.1.1管胞的特征及变异特征：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，早材呈多角形，常为六角形，晚材呈四边形。

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，细胞腔小壁厚，横断面呈扁平状。

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，在不同树高部位内的变异，由树基向上，管胞长度逐渐增长，至一定树高便达最大值，然后又减少。

1.1.1.2管胞壁上的特征a.纹孔：对于针叶树材，轴向管胞之间的纹孔，以及轴向管胞与射线薄壁细胞之间的纹孔对木材鉴别有重大意义。

b.螺纹加厚：螺纹的倾斜度随树种和细胞壁的厚度而变异。

一般胞腔狭窄而壁厚则螺纹倾斜角度大，反之，螺纹比较平缓。

1.1.2木射线针叶树材的木射线全部由横卧细胞组成。

木射线由形成层射线原始细胞所形成，通常是由在径向伸展的带状细胞群组成的带状组织。

1.1.2.1木射线的组成a.射线管胞：是木射线中与木纹成垂直方向排列的横向管胞。

b.射线薄壁细胞：是组成木射线的主体，为横向生长的薄壁细胞。

1.1.2.2交叉场纹孔定义：在径切面由射线薄壁细胞和早材轴向管胞相交叉区域的纹孔式称交叉场纹孔，它是针叶树材识别最重要的特征。

交叉场纹孔可分5种类型：窗格状、松木型、云杉型、杉木型和柏木型。

1.1.3轴向薄壁组织轴向薄壁组织是由许多轴向薄壁细胞聚集而成的。

组成轴向薄壁组织的薄壁细胞是由纺锤形原始细胞分生而来，由长方形或方形较短的和具单纹孔的细胞串连又称轴向薄壁组织，在横端面仅见单个细胞，有时也称为轴向薄壁细胞。

第五章 第4讲 习题作业1. 什么是侵填体？在哪些树种常见？它的存在对木材的性质有何影响？2. 阔叶树材显微构造的特点。

3. 什么是树胶道及其特点？4. 胶质木纤维对木材有何影响？5. 何谓交叉场纹孔？简述交叉场纹孔的类型。

6. 什么叫髓斑?7. 什么叫内涵韧皮部?8. 什么叫油细胞或粘液细胞?习题解答1.什么是侵填体？在哪些树种常见？它的存在对木材的性质有何影响？侵填体是由导管周围的薄壁组织纹孔口而挤入导管内形成。

产生于导管与薄壁组织相邻处。

在刺槐中常见，侵填体多的树种会造成木材防腐和改性处理困难一般具侵填体的木材天然耐久性高。

2. 阔叶树材显微构造的特点。

a. 组成复杂：主要细胞有木纤维50%，导管分子20%，木射线17%，轴向薄壁细胞13%；b. 排列不整齐：主要细胞在木材横切面上排列不整齐；c. 木射线多为2列以上，木射线全由薄壁细胞组成；d. 轴向薄壁组织发达；e. 材质不均匀。

3. 什么是树胶道及其特点？树胶道系由泌胶细胞围绕的不定长的管状胞间道。

它的形成与树脂道相似，是木材识别特征之一。

阔叶树材的正常树胶道可分轴向的和径向的两类。

轴向的树胶通常散生于生长轮或弦向排列，易与管孔混淆，如油楠、柳桉等。

径向树胶道很少与轴向树胶道同时存在同一树种内，如黄连木、酸枣、野漆、鸭脚木、嘉榄等。

径向树胶道一定在木射线中，故应在弦切面观看。

4. 胶质木纤维对木材有何影响？胶质木纤维是一种缺陷，见于许多树种中，常散生或集中出现在树干偏生长伦一侧，与应力木同时出现，为应拉木的特征之一。

胶质木纤维发达的树种，在干燥过程中，其弦向和径向的干缩均比正常材大，易造成木材的扭曲和开裂；在解锯时，常产生夹锯现象，材面易起毛。

5. 何谓交叉场纹孔？简述交叉场纹孔的类型。

在径切面上射线薄壁组织与早材轴向管胞相交的平面，称交叉场，一般都指早材部分。

在这个区域的纹孔，称为交叉场纹孔。

为便于识别，交叉场纹孔的类型可分为五种。