木材是当今世界四大材料(钢材、水泥、木材、塑料)中唯一可再生和再循环利用的生物木质材料,它不仅可以从天然森林中获得,而且可以从人工培育的森林中获得。
通过科学经营、合理采伐,森林资源可以实现“越采越多,越采越好”,成为取之不尽、用之不竭的材料,符合人类社会可持续发展的战略构想。同时,木材又是一种环境友好的低碳材料,具有加工能耗少、环境污染小、可自然降解和回收利用等显著的环境特性,符合人类社会关注和重视材料环境协调性的发展趋势。因此,木材以其独特的可再生及环境协调性,将在21世纪对人类的生存和发展起着不可替代的作用。科学准确识别木材,是实现木材资源保护、管理与利用的重要前提。
常用木材微观鉴别特征
针叶树材主要细胞类型
裸子植物的茎干(次生木质部)统称针叶树材,或称松杉(柏)材,或称无管孔材。针叶树材结构比较简单,由轴向管胞(占 90%以上)、轴向薄壁细胞(含泌脂细胞)及径向薄壁细胞(含泌脂细胞)或射线管胞组成(图4,图 6)。
阔叶树材主要细胞类型
木本双子叶植物(极少数单子叶植物)的木材统称阔叶树材,或称有管孔材。阔叶树材结构比较复杂,由轴向木纤维(纤维管胞、韧型木纤维、环管管胞)(占30%~ 60%以上)、导管(10% ~ 30%)、轴向薄壁组织(包括星散状、星散 - 聚合状、带状、环管束状、翼状聚翼状、轮界状等类型)及径向薄壁细胞(木射线)或泌脂细胞等组成(图 5,图 7)。
针叶树材微观鉴别特征说明
管胞:主要存在于针叶树材和部分阔叶树材中的一种具有具缘纹孔的木质化闭管木材细胞,是针叶树材的主要组成细胞。
交叉场:针叶树材中单根射线薄壁细胞和单根轴向管胞相交处的细胞壁区域。
交叉场纹孔:在交叉场上的纹孔排列方式,早材部分可观察到,通常贯穿于整个射线中(主体和边缘细胞),主要有窗格型、松木型、云杉型、柏木型、杉木型、南洋杉型。窗格型主要存在于松属木材中;松木型在白皮松和西藏长叶松中存在;云杉型主要出现在云杉属、落叶松属、黄杉属、铁杉属等木材中;柏木型主要可在柏科木材(崖柏除外)、罗汉松科和红豆杉科的一些木材中观察到;杉木型在杉科冷杉属、雪松属等木材中可见;南洋杉型主要存在于贝壳杉属和南洋杉属木材中。
螺纹加厚:为管胞内壁的一种加厚形式,以逆时针方向盘旋,盘旋角度随树种及管胞宽度和壁厚而异,如黄杉属、银杉属、紫杉属、榧属、粗榧属、穗花杉属等。管胞壁上是否有螺纹加厚是木材鉴别的重要特征之一。
树脂道:指由具分泌功能的泌脂细胞所围成的管状细胞间通道,也称胞间道。泌脂细胞是毗邻胞间道的单层细胞,其外侧的其他薄壁组织和束状管胞则是辅助细胞。管状通道、泌脂细胞和辅助细胞共同构成了完整的胞间道复合体。针叶树材中有正常树脂道的仅有松科的松属、落叶松属、云杉属、黄杉属(轴向和径向均有)、油杉属(只有轴向)。树脂道是识别针叶树材的重要解剖特征之一。
射线管胞:是射线组织的组成细胞之一。针叶树材的射线有全部由射线壁薄细胞组成的,也有由射线壁薄细胞和射线管胞两者共同组成的。射线管胞存在于松科的松属、落叶松属、云杉属、黄杉属、油杉属和铁杉属,柏科黄柏属等。射线管胞内壁光滑或齿状加厚的特征是识别松属两个亚属木材(硬木松和软木松)的重要特征。
阔叶树材微观鉴别特征说明
导管:由若干个两端穿孔的导管分子连接,且纵向连成串,长度不定的管状结构,导管壁具有具缘纹孔,是阔叶树材的主要输导组织。
管孔:指导管在横切面上呈现的孔穴,管孔大小以弦向直径为准。
环孔材:木材的早材管孔明显大于前一生长轮和同一生长轮的晚材管孔,并形成一个明显的带或环,急变至本生长轮的晚材,如红栎、白栎、山核桃、山合欢、桑树、榆木、白蜡木、水曲柳、柚木等。
散孔材:整个生长轮中管孔直径大致相同的木材,如桦木、槭木、杨木、桃花心木,木兰科、金缕梅科、樟科等大部分树种。
半环孔材:环孔材和散孔材之间的类型,即早材管孔明显大于前一生长轮晚材管孔,但在同一生长轮内从中部至晚材管孔逐渐变小,如核桃木、印度紫檀、山毛榉等。
单管孔:在横切面上,有 90% 或以上的管孔完全被其他分子围绕,不与其他管孔相接,如桉树属、五丫果、青冈属、盾籽木、藤黄木、荷木属等。
径列复管孔:大多数或全部管孔以 2~4 个或 4 个以上沿径向相连排列,如黄梁木、椴木等。
管孔链:管孔相互排列成径向链,但每个管孔仍保持其原来形状,如冬青木、山榄属等。
管孔团:三个以上管孔组合在一起呈鸟巢状,如桑木、榆木的晚材等。
单穿孔:指上下两个大的导管分子,其侧壁以直角相连,横壁几乎水平,穿孔缘为圆形或卵圆形,几乎与穿孔的形状近似,穿孔底壁几乎全部成为一个孔隙的穿孔。此穿孔板称单穿孔板。
复穿孔:指导管分子底壁衔接部分倾斜,顶端部分呈细舌状,穿孔板的轮廓为椭圆形、卵形或长椭圆形,在连接部分横壁上有时存在两个以上穴孔,或近似阶梯状的穿孔。
管间纹孔的排列:管间纹孔指导管分子之间的纹孔。
管间纹孔互列:指圆形或多角形纹孔上下左右交错排列,如香樟、杨木等。
管间纹孔对列:指方形或长方形纹孔上下左右对称排列,呈水平对列或短水平列,如鹅掌楸等。
管间纹孔梯状:以梯状排列的伸长或线形纹孔与导管长轴作垂直排列,其长度通常与导管直径相近,如木兰等。
轴向薄壁组织:由形成层纺锤形原始细胞形成的沿树干轴向相连成串的、一般具单纹孔的薄壁细胞群。分为离管类及傍管类薄壁组织两大类。
离管类薄壁组织:指在通常情况下轴向薄壁组织不依附导管者。分星散状、星散 - 聚合状和带状等。
傍管类薄壁组织:指与导管或维管管胞相连接的轴向薄壁组织。分疏环管状、环管束状、翼状、聚翼状和单侧傍管状薄壁组织。
星散状:单一的离管轴向薄壁细胞数量较少且零星分布,肉眼下不见,如桦木、樱桃木、木荷等。
星散 - 聚合状:离管轴向薄壁细胞有集合成短弦线的趋势,如柿树等。
带状:轴向薄壁组织与生长轮平行,组成较宽的带状,如黄檀、红豆木、鸡翅木等。
环管束状:轴向薄壁组织环绕于导管周围,有全部包围呈圆圈状的,也有仅包围管孔一部分的,如香樟、楠木、白蜡木、大果阿那豆、楝木属。
翼状:轴向薄壁组织环绕管孔,两侧向外延伸,状如鸟翼,如泡桐、格木、皂角木、印茄木等。
聚翼状:上述翼状轴向薄壁组织相互沿弦向连接称为聚翼状,如泡桐、刺槐、红豆树等。
轮界状:轴向薄壁组织分布在生长轮末缘,呈连续或断续的细线,肉眼下略明显或在放大镜下明显,如杨属、柳属、木兰属、鹅掌楸、古夷苏木等。
以上各种类型可以一种或多种形式出现在同一树种中。
木射线:在木材横切面上由从髓心向树皮呈辐射状排列的射线薄壁细胞构成,浅色线条,是树木中的一种贮藏组织。阔叶树材的木射线全部由射线细胞组成,主要类型有横卧细胞、直立细胞和方形细胞。按排列形式分单列、双列、多列;按细胞组成分同形、异形射线组织。
横卧射线细胞:指径切面上射线细胞的长轴呈水平方向。
直立射线细胞:指径切面上射线细胞的长轴呈轴向,一般位于射线的上下边缘。
方形射线细胞:指径切面上射线细胞为方形,通常位于射线的上下边缘。
同形射线组织:射线全部由横卧射线细胞组成。可分为 3 类。
同形单列:射线全为单列,仅由横卧射线细胞组成,偶尔出现两列的射线细胞也视为单列射线,如杨属。
同形多列:射线全为 2 列以上,仅由横卧射线细胞组成,偶尔也出现单列射线,如石梓、泡桐属。
同形单列及多列:兼具有同形单列和同形多列两类射线组织,如桦木属、槭属等。
异形射线组织:射线组织由方形或直立射线细胞和横卧射线细胞共同组成。
异形单列:射线全为单列,由横卧和直立或方形射线细胞组成,偶尔出现两列的射线细胞也视为单列射线,如垂柳、山乌桕。
异形多列:射线全为 2 列以上,由横卧和直立或方形射线细胞组成,偶尔也出现单列射线,如密花树、马桑。
异形Ⅰ型:在弦切面上,多列射线的单列尾部比多列部分长;在径切面上,直立和方形细胞部分高于横卧细胞部分;单列射线全由直立或直立与方形细胞组成,如水东哥、九节木、天料木等。
异形Ⅱ型:在弦切面上,多列射线的单列尾部比多列部分短;在径切面上,直立与方形细胞部分低于横卧细胞部分;单列射线有的全由直立或直立与方形射线细胞组成,如黄杞属、朴属、翻白叶属。
异形Ⅲ型:在弦切面上,多列射线的单列尾部通常仅具 1 列方形边缘细胞;在径切面上,多列射线上下缘通常仅具一列方形边缘细胞;单列射线有的全由横卧细胞组成,有的由方形细胞或方形与横卧细胞混合组成,如山核桃、小叶红豆、木兰科、樟科、橄榄科等。
叠生射线:在弦切面上,射线呈水平弦向整齐排列,有的在肉眼下形成波痕,如黄檀属、花梨木、柿木等。
树胶道:也称胞间道,存在于部分阔叶树材中,也分为轴向和径向两种。前者在横切面多为弦向分布,少数为单独星散状,由于个体较小,应注意与管孔的区别。例如,龙脑香科和苏木科木材具有正常轴向树胶道;漆树科部分树种具正常径向树胶道并存在于木射线中,在弦切面呈纺锤形树胶道。
侵填体:在宏观下是管孔内一种具光泽的泡沫状填充物,如刺槐、麻栎、榉木、檫木等。
树胶或其他沉积物:在管孔内有树胶、矿物质或其他沉积物,不如侵填体有光泽,呈不定形块状物。例如,楝科、漆树科有些树种常含红色或深红褐色树胶,柚木管孔中具白垩质沉积物,巴西进口的蚁木具黄绿色内含物,可作为木材识别特征。
用您的手指点亮科学!
欢迎转发分享朋友圈,
您的鼓励是我们前进的动力!
联系客服