木材宏观构造6
2第二章---木材宏观构造幻灯片1：三切面到早晚材解析
心材树种 (heartwood tree) ：心材和边材 区别明显的树种，如：红松、落叶松、 黄波罗、核桃(楸)、水曲柳、紫檀等等；
边材树种(sapwood tree)：树干的中心和 外围既无材色差别，含水量又相等，这 样的树种称为边材树种，如桦木、白杨、 椴木等。
边材到心材的转变：
（1）心材是由边材转变而来的，是树木生长过程中的
木射线：相互平行的短线，可观察高 度与宽度。
图 2 － 5 木 材 的 弦 切 面
四、 径切板和弦切板
径切板
弦切板
2-6 木材的三切面和径切板，弦切板(自国标锯材检验)
第二节
木材的主要宏观特征
木 材 的 心 材 和 边 材
一、边材、心材和熟材
图 2 7
(Photo by Randy O’Rourke)
指顺着树干轴向，通过髓与木射线平行或 与生长轮垂直的切面。 特征：生长轮：平行带状；
木射线：呈宽带状。
图2－4木材的径切面 (Photo by Randy O’Rourke)
三、弦切面(tangential section)
没有通过髓心的纵切面， 顺着木材纹理。 特征： 生长轮：“V”字形或抛物线状；
图2－14 早材和晚材
急变和渐变？
急变 ：在一个年轮内，早材和晚材之间界限很明确，
晚材带鲜明，这样早材到晚材为急变。见针叶树材的 硬松类 (如马尾松、油松 ) ，阔叶树材的环孔材 (如水曲 柳、榆木)；
渐变：在一个年轮内，早材和晚材之间界限不很明
确，早材到晚材缓慢过渡，这样早材到晚材为渐变(缓 变)。见针叶树材的软松类(如红松、华山松)，阔叶树 材的散孔材和部分半环孔材(如白杨)。
木材学(3.6.4)--木材宏观构造
第1章木材的宏观构造本章主要介绍木材的主要宏观构造、次要宏观构造及木材宏观构造的识别，并简要地介绍了树皮地宏观特征。
同时，介绍了木材地检索方法及对分检索表地使用方法。
木材地宏观构造(或木材粗视构造)：是指用肉眼或借助10倍放大镜所能观察到的木材构造特征。
1.1木材的三切面1.1.1横切面定义：横切面是与树干长轴相垂直的切面，亦称端面或横截面。
特征：在这个切面上，可以见到木材的生长轮、心材和边材、早材和晚材、木射线、薄壁组织、管孔（或管胞）、胞间道等，是木材识别的重要切面。
1.1.2径切面定义：径切面是顺着树干长轴方向，通过髓心与木射线平行或与生长轮相垂直的纵切面。
特征：在这个切面上可以看到相互平行的生长轮或生长轮线、边材和心材的颜色、导管或管胞线沿纹理方向的排列、木射线等。
1.1.3弦切面定义：弦切面是顺着树干长轴方向，与木射线垂直或与生长轮相平行的纵切面。
1.2木材的主要宏观特征1.2.1边材和心材1.2.2边材和心材的定义：在木质部中，靠近树皮（通常颜色较浅）的外环部分称为边材。
髓心与边材之间（通常颜色较深）的木质部，称为心材。
1.2.3心材的形成边材的薄壁细胞在枯死之前一个非常旺盛的活动期，淀粉被消耗，在管孔内生成侵填体，单宁增加，其结果是薄壁细胞在枯死的同时单宁成分扩散，木材着色变为心材。
形成心材的过程是一个非常复杂的生物化学过程。
在这个过程中，生活细胞死亡，细胞腔出现单宁、色素、树胶、树脂以及碳酸钙等沉积物，水分输导系统阻塞，材质变硬，密度增大，渗透性降低，耐久性提高。
1.2.4心材树种、边材树种和熟材树种a.心材树种（显心材树种）：心、边材颜色区别明显的树种叫心材树种。
b.边材树种：心、边材颜色和含水率无明显区别的树种叫边材树种。
c.熟材树种（隐心材树种）：心、边材颜色无明显区别，但在立木中心材含水率较低。
1.2.5生长轮、年轮、早材和晚材1.2.5.1生长轮、年轮定义：通过形成层的活动，在一个生长周期中所产生的次生木质部，在横切面上呈现一个围绕髓心的完整轮状结构，称为生长轮或生长层。
木质资源材料学双语教案 第二章 木材的宏观构造
2.径切面(radial section)：通 过髓心与木射线平行或与生长轮相 垂直的切面。
3.弦切面(tangential section)： 平行于主轴与年轮相切的切面。
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4.轴向(longitudinal)：树干的主轴方向。 5.径向(radial)：年轮的直径方向〔法线方向〕。 6.弦向(tangential)：年轮的切线方向〔切线方向〕。 7.纵切面〔longitudinal section〕 ：与主轴方向平行的切面。包括径切面 和弦切面。
②切线状：轴向薄壁细胞呈弦向排列的短切线、 长切线或连成网线，如核桃木。
③轮界状：分布在年轮末缘，呈连续或断续细线， 如杨属、柳属。
④离管带状：轴向薄壁组织的同心线或同心带不 依附于导管，如榕树、花香树。
2021/11/17
五、木射线(wood ray)
髓射线：在木材横切 面上有颜色较浅的，从 髓心向树皮呈辐射状排 列的组织。
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二、生长轮或年轮，早材和晚材
1.生长轮(growth increment ring)：每一个生长周 期所形成的一层环状木质部，在横切面上 围绕髓心 构成的许多同心圆。 年轮(annual ring)：温、寒带树种的生长期一年仅 有一次，其生长轮称之为年轮。 年轮在三个切面上呈现的形状： 横切面— 同心圆〔concentric〕 径切面— 平行的条状或带状 弦切面— 抛物线状或“V〞 字形 伪年轮〔false annual ring〕 ：寒、温带树木在生 长季节里，有时会因气候突变、霜、雹、干旱、火 灾等非生物因素或昆虫、病菌等生物因素的影响， 导致在一个生长周期内出现两个或 两个以上不连续 的年轮。
识别应用 是阔叶材识别的重要特征之一，对针叶材没有多大价值〔因为针叶材的轴向薄壁组 织通常很不兴旺〕。 1.明显度 〔1〕不兴旺：在放大镜下不见或不明显，如木荷。 〔2〕兴旺：在放大镜下可见或明晰，如枫杨等。 〔3〕很兴旺：在肉眼下可见或明晰，如泡桐、梧桐等。 2.类型 包括傍管型和离管型 〔1〕傍管型薄壁组织：环绕于导管周围与导管相连生。 ①环管束状：围绕在导管周围呈不同宽度的鞘状，
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家具材料之——木材的宏观构造
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
木材宏观特征识别
（四）木射线（ray）
在木材横切面上有颜色较浅的，从髓心向树皮呈辐射状排 列的组织。 木射线对材性及利用的影响 (1)具宽木射线的木材，板面花纹美丽，是制作微薄木、木 家具、木地板、装饰线条的好材料。 (2)木射线发达的木材，输 导和贮藏养分。 木射线的形状：在木材三个不同切面上， 表现出不同的形状。 横切面上木射线呈辐射条状，显示出其宽 度和长度； 径切面上木射线呈短的线状或带状，显示 其长度和高度； 弦切面上木射线呈竖的短线或纺锤形，显 示其宽度和高度。
柏木属、紫杉属等针叶树材；楝木、水曲柳、桑树、苦木、 檫木、漆树、栎木、刺槐、香椿、榉木等阔叶树材。
边材树种(sapwood tree)：心、边材颜色和含水率无 明显区别的树种。如桦木、椴木、桤木、杨木、鹅耳栎
及槭属等阔叶树材。
熟材树种（隐心材树种）(ripewood tree)：心、边材 颜色无明显区别，但立木中心木材的含水率较低的 树种。如云杉属、冷杉属、山杨、水青冈等。
（五）导管(vessel)
导管是阔叶树材的轴向输导组织，在纵切面上呈沟槽状 （称导管线或导管槽），在横切面上为中空状（称管孔 pore）。 针叶材为无孔材，阔叶材为有孔材。 管孔的有无是区别阔叶树材和针叶树材的首要特征。
管孔的分布
识别应用
根据管孔在横切面上一个生长轮内的分布和大小情况，可 将木材分为3种类型： 环孔材：环孔材是指在一个年轮内早晚材管孔的大小区别明 显，早晚材过渡是急变的，管孔的大小界限区别明显，分布均 匀或不均匀，大多数的管孔沿年轮呈环状排列，有一至多列。 如水曲柳、柞木、刺槐、黄波罗和榆属等。 散孔材：在一个年轮内早晚材管孔的大小区别不明显，分布 均匀或比较均匀。如杨木、槭木、椴木、柳木、桦木和杜鹃等。 半环孔材（半散孔材）：指在一个年轮内，早材管孔较晚材 管孔为大，但其过渡是缓变的，管孔大小的界限不明显，分布 不很均匀，介于环孔材与散孔材之间。如核桃木、枫杨、柿树、 和香樟等。
木材的宏观构造
杉属、冷杉属、水青冈等。
(二) 生长轮、年轮、早材和晚材
生长轮、年轮： 无论是针叶材还是阔叶材，在横切面上有许多围绕
髓心构成的同心圆，一个生长周期形成一圈，称为生长 轮。
温带和寒带生长的树木，随着一年四季气候的变化， 一年仅有一度生长，在横断面上形成一圈木质层，所以 又称为年轮（annual layer or annual ring）。
第 3 章木材的宏观构造
本章要点：
3.1 木材的三切面 3.2 木材的主要宏观特征
3.3 木材的次要宏观特
3.1 木材的三切面
木材的三切面包括： 横切面：Transverse surface 径切面：Radical surface 弦切面：Tangential surface
横切面 径切面
弦切面
胞间道：木质部细胞中的分泌物填充于细胞间隙溶解细胞壁所形成 的腔道。
树脂道：某些针叶材中有(松属、云杉属、落叶松属、银杉属、
黄杉属、油杉属)。
树胶道：某些阔叶材中有。
树胶
侵填体
树胶
树脂道： (1)轴向树脂道: (2)径向树脂道：存在于
纺锤状木射线中。
径向树脂道
轴向树脂道
正常树脂道： 具有正常树脂道的针叶树材主要有松属、云杉属、落叶
丽 江 云 杉 生 长 轮
生长轮在不同的切面 上呈不同的形状:
(1)在横切面上呈同心 圆状
(2)生长轮在径切面上 作平行条状
(3)在弦切面上则多作V 形或抛物线形的花 纹。
如右图
假年轮或伪年轮：
树木在生长季节内，由于受菌虫危害、霜、雹、火灾、 干旱，气候突变等的影响，生长中断，经过一定时期以后， 生长又重新开始，在同一生长周期内，形成两个或两个以上 的生长轮，这种生长轮称作假年轮或伪年轮。假年轮的界线 不像正常年轮那样明显，往往也不成完整的圆圈。杉木、柏 木、马尾松常出现假年轮。
木材宏观特征识别
（五）导管(vessel)
导管是阔叶树材的轴向输导组织，在纵切面上呈沟槽状 （称导管线或导管槽），在横切面上为中空状（称管孔 pore）。 针叶材为无孔材，阔叶材为有孔材。 管孔的有无是区别阔叶树材和针叶树材的首要特征。
管孔的分布
识别应用
根据管孔在横切面上一个生长轮内的分布和大小情况，可 将木材分为3种类型： 环孔材：环孔材是指在一个年轮内早晚材管孔的大小区别明 显，早晚材过渡是急变的，管孔的大小界限区别明显，分布均 匀或不均匀，大多数的管孔沿年轮呈环状排列，有一至多列。 如水曲柳、柞木、刺槐、黄波罗和榆属等。 散孔材：在一个年轮内早晚材管孔的大小区别不明显，分布 均匀或比较均匀。如杨木、槭木、椴木、柳木、桦木和杜鹃等。 半环孔材（半散孔材）：指在一个年轮内，早材管孔较晚材 管孔为大，但其过渡是缓变的，管孔大小的界限不明显，分布 不很均匀，介于环孔材与散孔材之间。如核桃木、枫杨、柿树、 和香樟等。
柏木属、紫杉属等针叶树材；楝木、水曲柳、桑树、苦木、 檫木、漆树、栎木、刺槐、香椿、榉木等阔叶树材。
边材树种(sapwood tree)：心、边材颜色和含水率无 明显区别的树种。如桦木、椴木、桤木、杨木、鹅耳栎
及槭属等阔叶树材。
熟材树种（隐心材树种）(ripewood tree)：心、边材 颜色无明显区别，但立木中心木材的含水率较低的 树种。如云杉属、冷杉属、山杨、水青冈等。
• 年轮的作用： • （１）识别木材：圆形（绝大多数年轮）、 波形（壳qiao斗科、榛木科、槭科）； • （２）鉴定木材年龄：寒温带及亚热带的 树木一年只长一轮； • （３）判定树木的生长速度及生长规律； • （４）某地区历史气候与各种灾害的档案 库。
识别应用
（1）年轮的明显与否 例如：明显——落叶松、柞木等 不明显——红松、冷杉等 （2）年轮的形状 一般为同心圆，个别树种呈不规则的波浪状。 如榆木。
木材宏观构造实验报告
木材宏观构造实验报告摘要本实验通过对不同种类的木材进行宏观结构观察和分析，探究木材的组织构造特征和性质。
实验结果表明，不同种类的木材具有不同的纹理、孔隙度和纤维结构，这些特征对木材的强度、耐久性和加工性能产生重要影响。
实验还验证了木材中存在木质素和纤维素等主要成分，并通过显微镜观察揭示了木材细胞的形态和排列方式。
引言木材是一种重要的建筑材料和工业原料，具有良好的力学性能和可塑性。
通过研究木材的宏观构造特征，可以了解其组成和结构，从而更好地应用和利用木材。
本实验旨在通过显微镜观察和分析木材的宏观结构，揭示木材的组织构造特征和性质。
材料和方法材料- 四种不同种类的木材样本：松木、橡木、胡桃木和柚木。
方法1. 将每种木材样本切割成薄片，尺寸约为1cm x 1cm x 0.1cm。
2. 使用光学显微镜观察和拍摄木材薄片的截面结构，分析木材的纹理、孔隙度和纤维结构。
3. 进一步使用扫描电子显微镜观察木材细胞的形态和排列方式。
4. 利用化学试剂进行木材成分分析，确认木材中的木质素和纤维素等主要成分。
结果与讨论木材的宏观结构特征通过光学显微镜观察，我们发现不同种类的木材具有独特的纹理和孔隙度。
松木呈现出明显的纵向纹理和较大的孔隙度，橡木则呈现出近乎均匀的纤维结构和较小的孔隙度。
胡桃木和柚木则分别具有特殊的纹理和较小的孔隙度。
这些特征对木材的强度和耐久性产生重要影响。
木材细胞的形态和排列方式通过扫描电子显微镜观察，我们可以清晰地看到木材细胞的形态和排列方式。
松木的细胞排列较为松散，细胞壁较薄；橡木的细胞形状更为规则，细胞壁也更厚实；胡桃木和柚木的细胞形状各异，且细胞壁都相对较薄。
这些细胞形态和排列方式与木材的宏观结构特征相一致。
木材的成分分析通过化学试剂的反应，我们可以确认木材的主要成分为木质素和纤维素。
这两种化合物都存在于木材的细胞壁中，并为木材的强度和耐久性贡献重要作用。
木质素负责木材的硬度和抗水性，而纤维素则负责木材的柔韧性和抗张强度。
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工具的准备
试样制作工具:木工锯刨、斧、锋 利小刀(凿刀), 单面刀片等 观察工具： 10倍放大镜等
木材宏观识别步骤
⑴用锋利的小刀将靠近材表的原木(或锯材) 端面削平滑。 ⑵直接用放大镜观察其端面的主要宏观特征。 ⑶若为带皮原木，尚需观察其材表及树皮特征。
木材局部削光
木材端面观察
2. 木材检索表
木材识别与鉴定的方法很多，从 不同的角度就有不同的方法。最 常用的方法归纳起来主要有： ①木材对分检索表识别法； ②木材穿孔卡识别法； ③木材微机辅助识别法。
小结
本节主要从树皮的形成，外树皮的外形特征以及 树皮的厚薄等方面对树皮的宏观特征进行了介绍。 同时，简要介绍了木材的宏观识别方法和识别步 骤，对针叶材和阔叶材的宏观特征差异进行了综 合性的对比。最后对迅速识别木材的检索方法和 程序进行了系统的概述。
思考题
1. 什么叫内树皮和外树皮？ 2. 木材识别的步骤有哪些？ 3.木材的宏观识别依据是什么？ 4. 分式检索表检索木材树种的基本方法有哪些？
本讲主要内容
1 树皮的宏观特征
1.1 树皮的形成 1.2 外树皮 1.3 树皮的厚薄
2 木材宏观识别
2.1 木材宏观识别的方法 2.2 木材检索表
重点：树皮的构造及特征 难点：木材宏观特征的识别
1 树皮的宏观特征
1. 树皮的形成
树皮的概念－指树木维管束形成层外侧的全部组 织，以形成层为界线，内侧为木质部，外侧为 树皮。
2.1 颜色
各树种的树皮具有比 较固定的表面颜色， 多以灰褐色为主, 但 也有一些树种不同, 如白桦、白檀树皮为 灰白色, 梧桐为青绿 色, 杉木为红褐色等。
2.2 外形
树皮的外型指其外观形态，分为开裂和不开裂两大类。
①开裂
②不开裂
纵裂 纵横裂 鳞片状裂
光滑
粗糙 斑驳痕
2.3 皮孔
在树皮上看到的一些长形、 圆形、扁形或其他形状的 突起部分，称为皮孔。
薄树皮
厚树皮
2木材的宏观识别
木材识别与鉴定指从事木材生产、 加工、流通、质检活动的人员，通过 木材宏观或微观特征，将木材鉴定到 属、类或种的过程，这是正确认识和 科学合理利用木材最基本的工作。宏 观识别指依据木材主要宏观构造特征 和辅助特征，在肉眼或借助扩大镜来 确定或区别其种类。
1. 木材宏观识别的方法
树皮的组织因树龄而异，树皮 的初生构造由表皮、皮层、初 生韧皮部组成，树皮的次生构 造由形成层和木栓形成层形成 的次生韧皮部组成。
表皮由原始表皮层分裂出来， 细胞壁极厚，富有角质，具有 气孔，紧贴表皮的皮层外边的 薄壁细胞弦向分裂，生成木栓 形成层。
2. 外树皮
以周皮为界，其外侧已 经死亡的组织叫做外树 皮，主要功能是对树皮 以内各种生活组织起保 护作用。外皮的颜色、 外观形态、厚度、质地 及剥落情况, 对原木识别 具有重要的意义。
在树木的生长过程中，外树皮的先开裂后脱落的过程 叫做剥落。通常针叶树材外树皮自然剥落较为普遍， 阔叶树材外树皮的剥落不如针叶树材明显。
3. 树皮的厚薄
指未受外力损伤时树皮的横切面厚度。通常接近树木根部的树皮最 厚，树木顶端的树皮最薄。不同树种之间差异较大，可分厚、中、 薄三级。
(1) 厚树皮 树皮厚度在10mm以上，如栓皮栎、厚皮丝栗和椴树等。 (2) 中等厚度树皮 树皮厚度为3～10mm，如桂花树、石栎和桂皮等。 (3) 薄树皮 树皮厚度在3mm以下，如油茶、杜鹃和紫薇等。
皮孔是周皮的组成部分， 是树木水分和气体交皮孔比较明显。
2.4 皮刺
树皮上的坚硬棘刺，是由不 发育的叶子形成的，如石栎、 臭松, 含有树脂的瘤状物。 木棉的瘤刺, 刺楸树皮上生 着坚硬的棘刺, 好象大鼓上 的皮钉子, 所以又叫鼓钉树。
2.5 剥落