木材宏观构造实验报告

林木宏观特征和微观构造实验报告

学院 机械工程与自动化学院 课程名称 材料与工艺 学时 4

姓名

学号

指导教师

实验目的：

1、 通过对木材标本观察，了解木材的一般特征，如年轮、早晚才、心边材、 导管等；

2、 通过在显微镜下观察木材切片和幻灯片，了解掌握木材微观构造上的主 要特征及特点。

实验器材：

幻灯片、切片、木材标本、放大镜、显微镜、三角板等。

实验过程及结果：

一、林木宏观特征观察结果：

如卜表：

序号 树种 树皮 年轮 心边材 早晚材 管孔

1 苦木 纵裂、黑黄夹

杂、薄 明显、窄 有、明显 不明显 散孔

2 少脉梅 纵裂、褐、厚 不明显、窄 有、明显 不明显 散孔

3 皱叶鼠 纵裂、薄 不明显、窄 有、明显 不明显 散孔

4 软木胡颓子 纵裂、褐、厚 明显、宽 有、明显 明显 散孔

5 豆梨 纵裂、褐、薄 明显、宽 有、明显 明显 环孔

6 膀胱果 纵裂、浅黄、

薄 不明显、宽 无 不明显 散孔

7

槲栎 横裂、褐、厚 明显、窄 有、明显 明显

8 陕西山楂 纵裂、薄 不明显、宽 有、不明

显 不明显 散孔

二、林木微观构造观察结果：

横切面：与树木生长方向成垂直锯截所得到的切面称横切面。横切面上导管、管 胞、木薄壁细胞和木纤维等都是横切面， 可看到细胞直径和横切面形状，木射线 细胞为纵剖面，呈辐射状条形，显示它们的长度和宽度。

径切面：与年轮相垂直的纵切面称为径切面。径切面上导管、管胞、木薄壁细胞 和木纤维等都是纵切面，可以看出细胞长度、宽度和细胞两端的形状，木射线细 胞为纵剖面。

木材的三维立体图

X :横切面

T: 弦切面

R: 径切面

木材三切面扫描电镜图

弦切面：顺着树干方向纵向锯解的切面 称弦切面。弦切面板材面上年轮呈

“ V'字型花纹，较美观，但易翘曲变 形。弦切面上导管、管胞、木薄壁细胞和木纤维等都是纵切面，可以看出细胞长 度、宽度和细胞两端的形状。木射线细胞是横切面，显示它们的高度、宽度、细 胞的列数和两端细胞的形状。

木材的宏观构造

木材的宏观构造是认识商品材重要依据之一，在日常商业活动中具有重要的实践意义。

在肉眼或十倍放大镜下所能见到的木材三切面上的构造特征称为木材的宏观构造，其主要组成如下：

一、边材和心材

一般说来，由于色素等化学物质存在的原因，木材都具有或深或浅的天然颜色。就边材和心材来讲，既有取材部位的相对不同，也有其颜色之差别的含义。

若以取材部位论，则称居于树心周围的木材为心材，称靠近树皮附近的木材为边材。若以颜色论，则称髓心周围色深、含水分少的部分为心材，称心材之外靠近树皮一侧色浅而水分多的部分为边材。虽然确定心材的准确标志是心材中没有活细胞，但以商业的角度看问题，颜色，是区别边、心材的决定性因素。

木材检验上称心边材区别明显的树种为显心材树种如柏木、水曲柳，而称心边材颜色无区别的树种为隐心材树种如云杉、色木。

一些隐心材树种木材如果遭受真菌危害，会出现状似心材的色泽变异，被称假心材或伪心材，这在桦木、云杉和山杨等树种中较为常见；由于同样的原因，一些显心材树种木材如各种栎类等的心材区出现的浅淡环带，被称为内含边材。若以形成的先后看，心材则是随着树木的生长由边材演化而来：伴随着立木细胞的逐渐死亡，边材细胞的细胞腔内即逐渐沉积起代谢产物树脂、单宁、碳酸钙和色素等物质，于是其密度逐渐提高，材色逐渐加深，天然硬度和耐腐性也有所增强，边材这就变成了心材。而新生的边材由于富含活细胞，即接替起继续输导水分和贮藏营养物质的任务。因此边材通常材质较软，也易于遭致菌、虫害而变质降等。

在细木工生产中，常在选材时利用显心材树种边材心材材色的不同，搭配镶接成种种好看的图案。

2、年轮

由于种种原因，树木每年向外圆周生长的木质层总有周期性的密度变化。温带、寒温带的树木的生长层的密度和颜色每年只变化一次。这在木材的横切面上即可看到反映其生长情况的轮状层次，称为年轮（图1）。年轮在木材的径切面上表现为接近等宽的平行线条组；弦切面很长时，可以看到由年轮构成的“V”形花纹；而在横切面，年轮则为若干以髓为心的同心圆环。

第三章 第8讲 习题作业1.什么叫导管和导管分子？2.什么叫穿孔？3 什么叫木材薄壁组织？4. 什么叫波痕？习题解答1. 什么叫导管和导管分子？导管是由一连串的轴向细胞形成的无一定长度的有节的管状组织。组成导管

的单个细胞称为导管分子，或叫导管单位(单元)。导管在立木中起输导水分的作

用；在木材干燥中是水分移动的途径之一。它是组成阔叶树材的主要分子之一，

约占总体积的20%。导管的有无是区分针叶树材和阔叶树材的主要依据。在裸子植物中，除麻黄

属(Ephedra)、买麻藤属(Gnetum)及非洲特产的维物且属(Welvitchie)以外，都没有

导管。在被子植物中，在我国除水青树(Totracentron sinense)，昆栏树

(Trochodendron aralioides)及仙女木(Drimys winteri)以外，都有导管。导管的形成过程是轴向排列的不定长的母细胞，在分生后各产生相应的一

系列的管状细胞。每一个管状细胞，直径增粗，但长度通常不变。当产生了次生

壁和原生质体消失以前，其端壁出现了穿孔，使上下相连的细胞腔彼此贯通，形成管状构造。这样，细胞间的水分可以不经过纹孔膜，由一个细胞直接输导到

串生的另一个细胞。所以，导管的正确含义是指如此形成的一种复合的结构。在

导管中，具有穿孔状细胞的一员，叫导管分子或导管单元。导管分子的形态，早材的多是鼓形，晚材的多为圆柱形和矩形，若是环孔

材，此种关系更明显，如香椿等。导管分子的直径变化很大，即使在同一树种中

也因早、晚材而异。一般导管分子的直径可以为5-500微米，长度0.2-1.3毫米。据研究表明，热带木材导管分子长，温带木材导管分子短。

2. 什么叫穿孔？穿孔是指阔叶树材导管分子(或单元)端壁所见的孔穴，称为穿孔。穿孔的形

成是两个导管分子端壁互补纹孔板(端壁上原先未穿孔面的部分)或纹孔膜的消失。如果导管分子的穿孔板全部消失，成圆形或椭圆形的孔穴，称为单穿孔。如

一、实验目的

本实验旨在通过学习木材的宏观和微观构造，掌握木材识别的基本方法，提高对常见树种的认识，并能够对未知木材进行初步鉴定。

二、实验原理

木材识别主要是通过对木材的宏观和微观构造进行观察，根据木材解剖特征（即组成木材的细胞与组织的形态和排列方式）进行分析、检索并做出初步判断。木材的宏观构造包括颜色、纹理、硬度、气味等，而微观构造则涉及木材细胞壁的厚薄、纹孔的类型和排列、导管的大小和形状等。

三、实验材料与仪器

材料：

1. 常见树种木材样品（如樟木、楠木、杉木、松木等）。

2. 未知树种木材样品。

仪器：

1. 显微镜

2. 树脂切片机

3. 树脂切片

4. 放大镜

5. 树木解剖图鉴

四、实验步骤

1. 宏观观察

- 观察木材的颜色、纹理、硬度、气味等特征。

- 将观察结果与树木解剖图鉴进行比对，初步确定木材的种类。

2. 微观观察

- 使用树脂切片机将木材样品制成切片。 - 将切片放在显微镜下观察木材细胞壁的厚薄、纹孔的类型和排列、导管的大小和形状等特征。

- 将观察结果与树木解剖图鉴进行比对，进一步确定木材的种类。

3. 未知木材鉴定

- 对未知木材样品进行宏观和微观观察。

- 根据观察结果，结合树木解剖图鉴，进行初步鉴定。

五、实验结果与分析

1. 常见树种木材样品鉴定结果

- 樟木：颜色淡黄至红褐色，纹理直，硬度高，有特殊香气。

- 楠木：颜色淡黄至红褐色，纹理直，硬度高，有特殊香气。

- 杉木：颜色淡黄至浅棕色，纹理直，硬度适中，无特殊气味。

- 松木：颜色淡黄至浅棕色，纹理直，硬度低，无特殊气味。

2. 未知木材样品鉴定结果

- 通过宏观和微观观察，结合树木解剖图鉴，初步鉴定为樟科植物。

六、实验讨论

1. 木材识别过程中，宏观和微观观察相结合的方法至关重要。

2. 木材的种类繁多，需要熟悉各种木材的宏观和微观特征。

3. 未知木材鉴定过程中，需要耐心细致地观察和分析，结合多种鉴定方法进行判断。