木材的宏观构造
由于观察手段的不同,木材构造可分为两类:
一类是凭借肉眼或借助放大镜所观察到的木材构造,称为木材的 宏观构造 ;
另一类是用光学显微镜才能观察到的木材构造,称为木材的 显微构造 。
这里我们主要介绍木材的宏视构造,如图所示,包括心材与边材,生长轮、早材和晚材,木射线,导管,轴向薄壁组织,树脂道等。

(图片来源于网络)

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①边材、心材和熟材
有些树种的木材颜色带有深浅不同的差异,一般来讲:
边材 :靠近树皮部分颜色较浅
心材 :靠近髓心部分色深
(1) 显心材树种: 边、心材有明显差别的树种

显心材树种(图片来源于网络)
常见的显心材树种,有 针叶材 中的落叶松、马尾松、杉木、柏木,
以及 阔叶材 中的麻栎、栓皮栎、香椿、榆木等。
显心材树种的心材部分颜色较深的 原因 :是由于沉积了大量的树胶、单宁、色素和挥发性油类等物质。
显心材树种木材 特点 :密度较大,耐腐性强,但难以蒸和漂白。
(2) 熟材树种概念 :有些树种的木材颜色虽均匀一致,但从含水率上看,中心部分和周边部分有明显的差别,中心部分含水较少。
中心部分称为 熟材 。
常见的熟材树种如针叶材中的云杉、冷杉;阔叶材中的水青冈等。
(3) 边材树种概念 :还有一些树种的木材既无颜色深浅的区分,亦无含水率上的差别。这类木材多为阔叶材,如桦木、椴木等。
木材缺陷:
1、 伪心材: 有些边材树种,如桦木、杨木,当遭受了 真菌侵害 ,发生心材初腐时,木质部(位于形成层和髓之间,为树干的主要部分)中心部分的材色会变深。
2、在横切面或纵切面上,其边缘不规则,并且色调也不均匀。有些心材树种,例如,圆柏的心材部分,由于真菌为害,偶尔出现材色浅的环带,这部分颇似 内含边材 。
②生长轮、早材和晚材
生长层概念 :随着树木的生长,在一个生长周期内,形成层都要向内分生一层木材。
生长轮概念 :生长层在横切面上,形成许多同心圆;
在 径切面 上,形成许多条状的生长带;
在 弦切面 上,形成许多斜条、山峰形或波浪形花纹。
生长轮又称为 年轮 :一般生长在温带的树木,一年只有一度的生长
假(伪)年轮概念 :树木在生长季节,有时因受旱灾、虫灾或其他灭害的影响,会使生长停滞,而过一段时间后又恢复生长。这样在一年之内会形成两个年轮。
特殊木材 :对于生长在热带和亚热带的树木,由于一年之中气候温差不大,生长季节与非生长季节之间并无明显的区分,故这类木材多数没有明显的生长轮。
早材(又称春材) 概念:靠髓心一边是生长季节初期生长的,一般在春季,气候适宜,生长速度较快,以肉眼观察,其材质较松,颜色较浅;
晚材(亦叫秋材) 概念:靠树皮一边,是生长季节后期生长的,一般在秋季,生长速度较慢,但材质致密、坚硬、颜色深沉。
③木射线
木射线概念 :在木材横切面上,凭肉眼或借助放大镜可以看到一条条自髓心(或任一生长轮)向树皮方向呈辐射状生长的略带光泽的断续线条。
木射线作用 :它在树木生长过程中,起横向输送水分和养料的作用。在木材的利用上,它是构成木材美丽花纹的因素之一。
木射线特点 :木射线由薄壁细胞组成,是木材中较脆弱、强度较低之处,因而木材干燥时常沿木射线方向发生裂纹,使木材的利用价值降低。
我们认识了木射线就可以用另一种方法来判断径切面和弦切面:
即顺木射线锯开的切面为 径切面 ,垂直于木射线据开的切面为 弦切面 。
同一条木射线,在木材的三切面上表现出 不同的形态 :
(1)木射线在模切面上呈径向辐射线,显露其宽度和长度;
(2)在径切面上呈横行的短带,色浅而有光泽,显露其长度和高度
(3)在弦切面上顺木纹方向呈梭形或线条状,颜色路深,显露其宽度和高度。
在肉眼或放大镜下,按其可见程度分为 宽木射线 、 细木射线 和 极细木射线 三种。
针叶材 均为极细木射线;
阔叶材 的木射线较复杂,有宽的、细的或极细的,还有几种兼而有之的。
④导管
导管的走向与树木生长的方向是一致的
导管是 阔叶材 特有的输导组织一导管的粗细差别很大,有些木材的导管很粗,凭肉眼就可以看得很清楚,有些木材的导管很细,要在放大镜下才能看见。
管孔 :在横切面上,导管呈现出大小不同的孔。
阔叶材为 有孔材 (如下图所示)。

柞木的显微结构(图片来源于网络)
无孔材 :针叶材因没有导管,横切面上看不出有孔(如下图所示)。

马尾松的显微结构(图片来源于网络)
环孔材 :体现在横切面上有明显的差别,即在一个年轮内早材管孔大,呈环状排列,如刺槐、麻栎、擦木、榆木等。
散孔材 :有些阔叶材在整个生长季节,生长的导管粗细较一致,且均匀地分布在整个年轮中。从横切面上看,管孔呈无规则的分散状,如桦木、椴木、木荷、楠木等。
半环孔材 :介于环孔材和散孔材之间的一类木材,如柿木、核桃木、水青冈等。
1、根据管孔在横切面分布类型不同,我国阔叶材可分为下述 六大类 (图1-5)。

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2、 环孔材晚材管孔 的排列有三种类型:
星散型 :晚材管孔多数单独散生,近均匀分布,如水曲柳等。
弦列型 :晚材管孔呈弦向倾斜排列,与生长轮*平近**行或呈波浪形。如榆木、榉木等,亦称榆木状。
径列型 :晚材管孔径向排列成1列至数列。有的树种晚材管孔排列与木射线成一定角度,称斜列状,如化香、梓树等;有的管孔聚集径列,形似火焰状,如苦楮、槲栎等。

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⑤轴向薄壁组织
轴向薄壁组织概念 :在木材横切面上,可以看见一部分材色较周围的略浅,水湿后更显著。
作用 :轴向薄壁组织是树木的储藏组织,专门储藏养分。
特点 :树木的薄壁组织容易开裂和降低强度,因为贮藏有不少养分,所以又容易遭受虫害和菌类侵害。
针叶材 的轴向薄壁组织不发达,用肉眼或放大镜都看不见。
阔叶材 中,多数比较丰富,而且它的分布类型是多种多样的。
根据轴向薄壁组织和导管连接的关系,可分为 离管类 和 傍管类 。
1、 离管类 ——指轴向薄壁组织和导管之间夹有其他组织,不与导管相邻接。有星散状、星散一聚合状、短弦线状、离管带状、轮界状等。
2、 傍管类 ——指轴向薄壁组织环绕导管周围,与导管相邻接。有疏环管状、环管束状、翼状、聚翼状、傍管带状等(图1-7)。

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⑥胞间道与树脂道
胞间道系分泌细胞围绕而成的长形胞间空隙,并非胞腔连接成的管道。
胞间道有 轴向 和 径向 两种,有的树种只有一种,有些树种两种都有。
创伤胞间道 :有些树种由于受伤而形成不正常的胞间道。
树脂道概念 :凭肉眼在横切面的晚材部分可以看到明显的浅色小斑点,在纵切面上看到深色的沟槽或线条。
储藏树脂的叫 树脂道 (属针叶材),如松、落叶松、云杉、银杉、黄杉和油杉等(共6属)木材,松属树脂道较大,其他针叶材的树脂道较小,如云杉等。
有些树种不具有正常树脂道,如冷杉、铁杉、雪松、红杉、水杉等,但树木受伤后,会产生受伤树脂道。
具有树脂道的木材 特点 :往往比较耐腐,但树脂不利于胶接和涂饰,做成的家具容易污染存放的物品。所以,这类木材最好是除去树脂后再进行加工,或用作非接触部位及不影响胶接和涂饰的部件。
储藏树胶的叫 树胶道 (属阔叶材)。