1.树木的生长和木材的形成
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树木生长的过程一、引言树木生长是一个复杂而又神奇的过程,它涉及到许多生物学、生态学和环境学的知识。
树木的生长不仅仅是一个物质积累的过程,更是对环境适应和自然选择的结果。
了解树木生长的过程,对于我们更好地保护森林资源、利用木材以及实现可持续发展都具有重要意义。
二、树木生长的基本阶段1.胚胎发育阶段:从种子形成到胚芽出土的阶段,此时树木开始初步构建其生命体系。
2.幼苗生长阶段:从胚芽出土到形成较为完整的树冠之前,这个阶段树木主要进行根系和茎干的生长。
3.成熟树木阶段:树木已经形成完整的树冠,进入稳定生长期,主要进行木材的形成和积累。
4.衰老阶段:随着时间的推移,树木逐渐衰老,生理机能衰退,直至死亡。
三、影响树木生长的因素1.气候条件:光照、温度、湿度和降雨等气候因素对树木的生长有重要影响。
2.土壤条件:土壤的酸碱度、养分、水分和通气性等条件对树木的生长也有显著影响。
3.生物因素:病虫害、竞争和共生关系等生物因素也会影响树木的生长。
4.人为因素:人类的活动和行为对树木的生长也产生重要影响,例如过度砍伐、植树造林和城市化等。
四、树木生长的监测与管理1.监测方法:通过测量树木的直径、高度和生长量等指标,结合地理信息系统(GIS)等技术,可以监测树木的生长情况。
2.管理措施:通过合理施肥、灌溉、修剪和病虫害防治等措施,可以促进树木的健康生长。
同时,也需要采取法律和政策手段,防止过度采伐和破坏森林资源的行为。
五、树木生长的应用价值1.木材生产:树木生长是木材生产的直接来源,通过合理管理和采伐,可以提供人类所需的大量木材资源。
2.生态修复:通过植树造林和森林恢复,可以改善生态环境,提供生态服务,如碳储存、水源涵养等。
3.景观设计:树木生长在景观设计中也有重要应用价值,通过合理配置和养护,可以美化城市和乡村环境。
4.科学研究和教育:通过研究树木生长的过程,可以为生物学、生态学和环境科学等领域提供重要的理论依据和实践经验。
《木材学》教学大纲一、教学目的和任务木材及木质资源材料广泛存在于自然界中,蓄积量大,具有可再生、可循环利用、对环境无污染、经济成本低、符合生态环境材料要求等特点,符合国家可持续发展战略的要求。
学生通过学习木材学这门课程,能够了解木材科学的基本理论和发展趋势,理解木材学的广义含义——指木质化天然材料及其制品的生物学、化学和物理性质,以及生产、加工的科学依据;理解木材学的狭义含义——是研究木质原材料的学科,它的范围包括木材结构、性质、缺陷和性能改良理论等。
木材学是探索木材及木质资源材料的本质问题,是学习与掌握木材科学与工程专业知识的重要基础,同时是实现木材科学与工程专业培养目标的必备前提。
木材学课程的教学目的和任务是:使学生掌握木材宏微观解剖构造特征和检索表应用基础上,初步掌握木材识别的基本方法以及木材的基本特性;熟练掌握木材的化学、物理和力学性质,掌握科学、合理的利用木材资源的手段与方法;初步掌握木材材料的各种测试方法和相关的国家(国际)标准,为木材的合理利用提供依据。
同时,培养学生综合运用所学的知识分析问题和解决问题的能力,培养学生理论和实践相结合的能力,培养学生的创新精神和创新能力。
二、教学方法及要求本课程重点采用课堂多媒体讲授的教学方法,讲授时间为40学时,包括木材的宏观、微观和超微观构造,木材的各种性质及加工应用机理。
要求学生课前能预习、课后能复习,同时课堂讲授中,教师与学生之间有良好的互动。
在课堂理论讲授的基础上,结合16学时的实验教学环节,培养学生掌握木材构造和性能测定方面的基本技能和方法,要求撰写实验报告,培养学生分析问题、解决问题的能力。
通过本课程的教学,要求学生掌握木材的结构特征及识别木材的技能,掌握木材的化学,物理和力学性质和木材的各种性质和加工利用的关系,并树立可持续发展的观点,明确木材作为可再生资源在保护环境、改善生态、提高人类生活质量方面的巨大功能和作用,深刻领会加大木材的研究和开发利用力度的重要意义,为学好后续专业课程奠定必要的理论基础。
第二章 树木的生长与木材的形成树木的概念:木本植物的统称,包括乔木、灌木和木质藤本,但其间并无严格界线。
而且有些木质藤本年久会变成乔木状,许多木本植物在寒冷或高海拔地带为矮小灌木,而在其它地区可能生长成参天大树(乔木)。
乔木:有一个直立主干、且高达5米以上的木本植物。
中国特有树种:指仅在中国境内天然分布的树种,但也包括少数以我国境内分布为主,少量分布到国外邻近地区的树种;据统计,中国特有树种的科有5科86属。
其中,据初步统计裸子植物有10科,33属,200余种。
其中特有科是银杏科。
特有属有银杏属、银杉属、金钱松属、水松属、水杉属和白豆杉属等6属;树种有:银杏、银杉、水杉、白豆杉等。
乔木:有一个直立主干、且高达5米以上的木本植物称为乔木。
与低矮的灌木相对应,通常见到的高大树木都是乔木,如木棉、松树、玉兰、白桦等。
灌木:主干不明显,常在基部发出多个枝干的木本植物称为灌木,如玫瑰、龙船花、映山红、牡丹等。
中国特有树种:指仅在中国境内天然分布的树种,但也包括少数以我国境内分布为主,少量分布到国外邻近地区的树种。
桢楠:我国特有,乃民间所称的金丝楠,是全国各地群众和明、清皇家所喜爱的树种之一。
分布于我国的四川、贵州、湖南和湖北等省,是国家二级保护植物。
植物分类:植物分类学家根据植物的亲缘关系和进化程度,把植物分为界、门、纲、目、科、属、种;最常用和最基本的是科、属、种三级;植物学家然后把相似的种归纳为一属,再将相似的属归为一科,再合科为目,合目为纲,如此类推组成门、界。
每一种植物都有一个自己的位置,就像是每一个人都有一个户口一样。
这样就可从系统单位中反映出植物的亲缘关系。
木材名称:俗名或别名为非正式名称,是木材种类的通俗叫法,往往具有地方性,故又称地方名。
群众在长期生活实践中,往往根据植物的形态特征、生态习性、经济价值等给它们取名;有“同名异物”和“同物异名”的现象种子植物:具有由胚珠发育形成的种子,以种子繁殖后代的高等植物,根据胚珠是否被心皮包被分为裸子植物和被子植物两大类。
林业基础知识林木的生长与发育过程林业基础知识:林木的生长与发育过程林木的生长与发育是林业中非常重要的一部分,它关系到林木的健康与产量。
本文将介绍林木的生长过程以及与生长相关的因素。
一、种子的发芽与萌芽种子是林木生命周期的起点。
在适宜的环境条件下,种子吸收土壤中的水分和养分,经过一段时间的休眠后,开始发芽。
发芽时,种子释放出内部的激素,导致外胚乳组织的细胞分裂和延伸,最终使幼芽从种子中突出。
这标志着林木的生长过程的开始。
二、幼苗期的生长幼苗期是林木生长的早期阶段,它对林木的后期生长发育起着决定性的作用。
在幼苗期,林木通过吸收土壤中的养分和水分,进行光合作用,从而增长茎和根。
幼苗期还是林木抵抗自然环境和病虫害侵袭的关键时期。
因此,保护幼苗,提供适宜的生长环境至关重要。
三、树干的增加与木材形成随着林木的生长,幼苗逐渐形成了具有嫩绿色叶子的枝干。
干材是随着树的生长而逐渐增加的。
它是由树木内部的纤维组织和木质部组成的。
树木的生长主要通过树皮下的形成层进行。
形成层和树皮下的搏动层一起工作,增加树干的粗度和木材的形成。
随着时间的推移,树木的树干会逐渐增加直径。
四、分枝与荫蔽当树木逐渐增长,会出现分枝的现象。
分枝是指枝干的侧枝逐渐生长,形成新的枝干。
分枝的形成可以增加树木的叶面积,提供更多的光合作用。
然而,在浓密的林区中,光线被其他树木阻挡,导致树冠下的枝干无法得到充足的阳光。
这种情况称为荫蔽,会直接影响树冠的生长和发育。
五、林木的成熟与繁殖随着林木的发育,种子的生产将成为林木生命周期的重要阶段。
一些树种在树的成熟期会逐渐产生果实或球果,其中包含种子。
这些种子可以通过风、水或动物的传播,离开母树并分散到其他地方。
这种种子传播的方式有助于森林的更新和繁殖。
综上所述,林木的生长与发育是一个复杂的过程,受到环境因素、光照、温度、土壤等多种因素的影响。
了解林木的生长过程有助于我们更好地管理和保护林木资源,同时也有助于推动林业的可持续发展。
《森林利用学》课程大纲一、课程概述课程名称(中文):森林利用学(英文):Science of Forest Utilization课程编号:14351054课程学分:2课程总学时:32课程性质:专业课二、课程内容简介(300字以内)《森林利用学》是林学专业主要专业课之一,是专门研究森林资源的合理开发利用,即关于木、竹材与其他林副产品的收获、加工、利用的基本理论、生产工艺与作业方法的一门应用学科。
主要内容有木材的构造和性质,木材的采伐运输及林产品综合利用。
本课程与森林生态学、造林学、测树学、森林经理学、树木遗传育种学和气象学等课程有着广泛的联系。
通过本课程的学习,学生应掌握木材的宏观构造和微观构造,木材的物理、力学和化学性质;木材识别与鉴定、木材缺陷及品质评定的方法;了解林产品的机械加工与化学加工的基本原理、生产工艺及其主产品。
其前修课程主要为树木学。
三、教学目标与要求本课主要讲述木材的构造与性质、林产品的加工利用。
重点讲授木材的宏观、微观构造,木材的物理、力学性质,各种人造板的生产工艺流程。
其中,森林采伐与木材运输结合录像只做简单的介绍。
通过本课程的学习,应达到如下要求:1.了解森林利用学学的发展历史及研究现状,把握新时期森林利用学的研究范畴、发展趋势及主攻方向;2.了解我国及世界森林资源概况及其重要性,熟练、正确掌握木材宏观构造特征及微观构造特征,掌握木材识别方法并能根据这些特征进行常见木材的识别与鉴定。
3.了解木材的化学组成情况,掌握木材主要成分的结构与性质及其对木材加工利用产生的影响;了解低分子物质在木材种的分布与含量,掌握其对木材加工利用的影响及应对措施;在了解木材化学性质的基础上,掌握木材酸碱性质对木材利用的影响。
4.了解木材与水分之间的关系,准确掌握木材纤维饱和点及其对木材性质的影响,正确理解平衡含水率及吸湿滞后现象;掌握木材干缩性质的基本概念,能正确分析木材干缩湿胀产生的原因并针对其所产生的影响提出应对措施。
第二章 第2讲 习题作业1. 为什么木材密度小其耐久性差?2. 为什么木材会吸收水分?3. 为什么木材会变形?4. 木材细胞壁由哪些物质组成?5.木材如何命名?6.为何说规范市场的木材名称迫在眉睫?7.植物的是怎么分类的?8.植物分类系统是什么?9.什么是木材的商品名?习题解答1. 为什么木材密度小其耐久性差?木材密度小,孔隙率大,空气含量多,给木腐菌、昆虫提供了居住和生存活动的场所。
木材是天然的有机化合物,组成胞壁的纤维素、半纤维素、木素经木腐菌的分解成为可溶性的单糖,可供养料。
木材具吸湿性,细胞壁中总含有一定的水分供微生物或其它危害动物生活所用。
这样木材密度的大小与木材的耐久性有一定的关系。
即在条件相似的情况下,密度小的木材,其耐久性要比密度大的木材差,易被木腐菌或虫类危害。
2. 为什么木材会吸收水分?木材最大的缺点是吸收空气中的水分,亦称木材吸湿性。
木材的吸湿性直接影响木制品的质量。
木材吸湿的基本原理是水分子(H2O)中有羟基(OH),而木材中的纤维素、半纤维素和木素也有羟基。
当羟基靠得很近时(例如2.8-3埃),相互间便产生引力(范德瓦耳斯力),由于羟基上的氧原子是负电性很强的原子,它与对应的羟基上的氢原子在距离小于2.75埃时,原子团之间就产生氢键(O-H⋯O)力而结合,水分就这样被木材吸收了。
A.表示纤维素中的氢键B.表示水分子已经进入纤维素分子之间3. 为什么木材会变形?木材干燥后,各部分的不均匀收缩,改变其原有的形状,称为变形。
例如,板材两对面的应力由于纹理方向不同,密度差异,或边材量不等而使板面不在一平面上,引起纵向形状的改变,叫翘曲。
当纹理交错时,干燥后的板材常出现局部弯曲;螺旋纹理时。
出现扭曲;应力木时,出现弓形反翘或边弯等。
木材变形的根本原因是木材天然干燥或人工干燥过程中,其表层水分少于内层产生湿度梯度,而湿度梯度总要造成不均匀收缩。
不均匀的收缩又产生不均匀的应力,于是导致木材发生变形。
805《林木生物质材料基础》考试大纲一、大纲综述《林木生物质材料基础》是北京林业大学林业工程一级学科硕士入学考试的自命题科目,是报考林业工程一级学科下木材科学与技术、林产化学加工工程、生物质能源与材料三个二级学科的专业考试科目,同时也是报考材料与化工专业大类中林业工程方向专业硕士的考试科目。
林木生物质材料基础以木材基础构造、木材物理力学性质、林木生物质化学的基础知识为主要考试内容。
三部分考试内容各占比分别为33.3%,26.7%,40%。
为了帮助考生进一步明确复习范围和考查要求,特制定本考试大纲。
二、考试内容1. 概述木质材料的特点。
2. 木材的基础构造2.1 树木的生长与木材的形成木材分类、木材名称;树木的生长与木材的形成;树干的构造;幼龄材(形成机理、概念、性质)。
2.2 木材的宏观构造与识别木材的三切面、径切板和弦切板;木材主要宏观特征(心材和边材;生长轮、年轮、早材和晚材;管孔的分布、排列、组合、大小、数目;管孔的内含物;轴向薄壁组织、木射线、胞间道);木材的次要宏观特征(颜色、光泽、气味和滋味、结构、纹理和花纹、材表、质量和硬度、髓斑和色斑、乳汁迹、内含韧皮部)。
2.3 木材细胞木材细胞的生成;木材细胞壁结构(超微构造、壁层结构、壁层微纤丝排列);细胞壁上结构特征(纹孔、螺纹加厚、锯齿状加厚)。
2.4 木材显微构造针叶树材的显微构造(轴向管胞、木射线、轴向薄壁组织、树脂道);阔叶树材的显微构造(导管、木纤维、轴向薄壁组织、木射线、胞间道、阔叶材管胞);针阔叶树材组织构造的比较;组织构造的变异。
3.木材的物理力学性质3.1木材的物理性质木材密度,木材和水分,木材的电学性质,木材的热学性质。
3.2木材的力学性质木材的应力与应变;弹性与木材的正交异向弹性;木材的蠕变与松弛;木材的强度、韧性与破坏;木材主要力学性能指标;影响木材力学性质的主要因素;木材的容许应力。
4.林木生物质化学4.1木材的化学组成4.2木质素木质素的存在、木质素分离方法;木质素的结构包括木质素的元素组成、基本结构单元、结构单元之间的连接方式、主要官能团的种类;木质素的物理性质,化学性质(显色反应);木质素的化学反应及利用。
教案木材的用途教学内容:本节课共有三个方面的内容,一是研究木材的特点;二是了解木材是大自赐予的天然材料,激发学生珍惜材料,感恩自的情感;三是针对一次性木质材料的使用开展辩论。
内容分析:《木材》是义务教教育青岛版第四单元《生活中的料材》的第一课,以“木材”作为学生研究的素材,旨在让学生从身边常见的木制用品入手,认识人们对木材的利用,认识木材对生活中的重要作用,且对学生进行环境教育的渗透,提高学生的环境意识、感恩的大自然的赐予。
教学目标:1.知识目标:知道木材是天然材料,了解木材的性能及用途。
能针对探究木材的特点提出观察实验的大致思路,并能根据自己的设计进行观察实验。
知道探究不同的问题要用不同的探究方法。
能力目标:能对研究过程和结果进行评议,并与他人交换意见。
情感目标:在探究木材特点的观察实验活动中体验合作与交流,尊重他人的观察实验结果。
意识到不合理使用木材会给人类与社会发展带来负面影响教学重难点:1.探究木材的特点实验方案的设计,知道探究不同的问题要用不同的探究方法。
2.知道木材是天然材料,了解木材的性能及用途。
教学准备:1.搜集有关木才的资料或图片。
2. 制作课件。
3.准备实验器材:常见木头若干如:杨木、柳木、榆木、梧桐木、槐木等;酒精灯;火柴;放大镜;锤子;小刀;水槽;电池;导线;小灯泡等。
教学方法:探究发现法、实验探索法、小组讨论法。
四、教学过程创设情景,导入新知①播放课件中的木制品,导入教学。
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1、画出针叶树材交叉场纹孔类型图。
木材学笔记:(有整理的一定要会,其他的还要自己结合书和笔记)第一章:木材的宏观构造与识别1、树木生长是高生长(顶端生长、初生长)和直径生长(次生长、侧向生长)的共同作用结果。
树木的生长包括高生长和直径生长。
树木中木质部的绝大部分是由直径生长形成,它是形成层原始细胞分生的结果。
所以木材的形成主要经过三个重要过程:形成层母细胞的分裂形成新(子)细胞;新生细胞和组织充分分化和成熟;成熟细胞的蓄积。
2、形成层原始细胞分为:1)射线原始细胞-分生出木射线和韧皮射线; 2)纺锤形原始细胞-分生出导管、管胞、木纤维等。
3心边材对材性和加工工艺的影响心边材在解剖构造上变化有限,在含水率相同时,心材由于浸渗物质较多,有时比边材材色深、重量略高(5%以上)、心材略硬、重、质脆,由于边材含有适于菌虫生长的养料故而招致腐朽、虫蛀。
心材浸渗物对菌虫有毒,故键全心材较边材耐久。
心材物质沉积在胞腔对气体和液体的渗透有不良影响,防腐改性等影响药液的渗透,心边材颜色的差异是细木工镶嵌工艺的很好材料。
但对胶合板制造因材色不一,会影响板面外观,对造纸纤维工业来说,需增加漂白工艺,否则会影响产品表观质量。
4、早晚材比较(1)构造上①早材在年轮内侧,生长初期形成,颜色浅,晚材则相反。
②早材细胞腔大壁薄,长度略短于晚材,宽度大于晚材。
如:水曲柳、柞木的早材导管的细胞腔肉眼下都能看见。
(2)材性上①早材较松软,密度小,晚材较致密,硬重,密度大。
②早材强度小耐磨性差,晚材强度大耐磨性好。
③早材横向干缩小,晚材横向干缩大。
5、阔叶材管孔的排列及分布:(1)环孔材(2)散孔材(3)半环孔材或半散孔材(4)辐射孔材(5)切线孔材(6)交叉孔材(或称花样孔材)6、阔叶材管孔的组合(1) 单管孔(2) 复管孔(3) 管孔链(4) 管孔团7、环孔材晚材管孔排列:①星散排列:管孔大多单独,分布均匀或比较均匀,呈星散排列如:水曲柳,橡树。