本章简要介绍木材的命名, 着重介绍树木的生
长, 木材的形成及树干的构造, 并对幼龄材的形成
机理, 幼龄材的性质与识别进行了论述 。
第 1 章树木的生长与木材的形成
1.1 植物分类和木材名称
1.2 树木的生长与木材的形成
1.3 树干的构造
1.4 幼龄材
1.1 植物分类和木材名称
一、植物分类 ( plant classification )
根据树木的花、果、叶的主要形态特征，树
木的分类常采用恩格勒（ Engler）的自然分类法。
划分的单位由高至低排列的顺序为：
界、门 (division)、纲 (class)、目 (order)、
科 (family)、属 (genus)、种 (species)
其中，最常使用的和最基本的是科、属、种
三级。
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植物分类
界 —— 植物界 Plantae
门 —— 种子植物门 Spermatophyta
亚门 —— 被子植物亚门 Angiospermae
纲 —— 双子叶植物纲 Dicotyledones
目 —— 豆目 Leguminosae
科 —— 蝶形花科 Papilionaceae
属 —— 刺槐属 Robinia
种 —— 刺槐 R..pseudoacacia L
二、木材名称
树木的名称分学名和俗名两种。
学名是根据, 国际植物命名法规, 利用
拉丁文对树种进行命名的，即拉丁学名，
其组成为：属名 +种名 +定名人。
其中，属名第一个字母大写，其它字
母小写；种名字母均小写；定名人通常用
省略词第一个字母大写。
二、木材名称
例如：学名 Pinus karaiensis Sieb,Et Zuce
俗名,红松、果松、海松、朝鲜松
另外，当一树种已知其属名，而种名不确定
时，可记作：属名 + sp.
俗名是由于各地的习俗不同，一种木材在某
地叫这样的名字，而在另一地方则又叫别的名字，
例如上面所举红松的例子。
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三、商品材树木的特征及其在分类上的位置
1.商品材树木的特征
（ 1）商品材树木必须是多年生的；
（ 2）必须具有直立的多年生主茎；
（ 3）在生长过程中能不断生成新木质部和树皮
层，使主茎直径逐渐增大。
2.商品材树种在分类上的位置
一般所说的木材，是指针叶材 (softwood)
和阔叶材 (hardwood)，即裸子植物亚门中的
大部分植物（即针叶材）和被子植物亚门内双
子叶植物纲的一小部分木本植物（即阔叶材）
所生成的木材。
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四、商品材和我国商品材的分类
广义的木材含义是指木质材料，即包括未经加工的各
种原条、原木，也包括经初加工的半成材和成材。它们都
有一定的尺寸和规格要求，主要用于建筑、家具、车辆、
桥梁或木材加工等各个方面。
（一）商品材树种的分类
规则如前所述，即用拉丁学名或俗名表述。
（二）材种分类
材种是木材产品的类别，是依照木材不同用途、形状
和尺寸而区分，与木材树种是两个概念。 根据国标
（ GB），木材材种依据不同的分类标准可分为：
1.根据木材外形，分为圆材 (round timber)（如原条、原
木），锯材 (saw timber)（如板材、方材、枕木），人造
板 (panel)（如刨花板、胶合板等）等材种。
2.根据木材尺寸：如锯材依据断面尺寸大小而分为薄板、中板
和厚板。
3.根据木材用途及不同使用方式分类 多媒体课件
1.2 树木的生长与木材的形成
树木的生长是指树木在同化外界物质的过
程中, 通过细胞分裂和扩大, 使树木的体积
和重量产生不可逆的增加 。 树木是多年生植
物, 可以生活几十年至几千年 。 树木的一生
要经历幼年期, 青年期, 成年期, 直至衰老
死亡 。 而木材产自高大的针叶树和阔叶树等
乔木的主干 。 要了解主干是怎样生成的, 首
先有必要了解树木的生长过程 。
1.2.1 树木的组成部分
树木是有生命的
有机体, 是由种子
（ 或萌条, 插条 ） 萌
发, 经过幼苗期, 长
成枝叶繁茂, 根系发
达的高大乔木 。 纵观
全树, 它是由 树冠,
树干 和 树根 三大部分
组成 （ 图 1-1） 。
（ 一） 树根 (root)：树木的地下
部分，占 5~25%体积。
功能：吸收水分和矿物质，将
树木固定于土壤。
（二） 树冠 (tree-crown)：树木的
最上部分，由树枝、树叶组成。
占 5~25%体积。
功能；将树根吸收的水分和矿
物质等养分和叶吸收的二氧化碳，
通过光合作用制成碳水化合物。
（三） 树干 (trunk)：树木地面以上
的主茎部分，是树木的主体，占
树木体积的 50~90%。它一方面
将树根吸收的养分由边材运送到
树叶，另一方面把叶子制造的养
料沿韧皮部输送到树木的各个部
分，并与树根共同支撑整个树木。 图 1-1 树木的组成部分
1.2.2 树木的生长
树木的生长,
高生长 （ 顶端生长, 初生
长 ）
直径生长 （ 次生长 ） 的共
同作用结果 。
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树木的生长是高生长和直径生
长的共同结果。
高生长（顶端生长）
(elongation of tree stem)：是根和
茎主轴生长点的分生活动，即顶端
分生组织或原分生组织的分生活动
的结果。
分生作用, 细胞数量增加（细胞
体积不变） 高生长
直径生长（次生长）
(secondary growth)：形成层（即
侧生分生组织）细胞向平周方向分
裂的结果。
形成层原始细胞向内形成次生
木质部，向外韧皮部，于是树木的
直径不断增大。
（阔叶树）
1.3树干的构造（由树皮、形成层、木质部和髓组成）
1.树皮
指包裹在树木的干、枝、根次生木质部圆柱体外侧的全部组
织。
树皮的外部形态及其裂隙的类型（可作为原木识别的特征之一）：
（ 1）平滑：树皮表面光滑，如天目紫茎、梧桐等。
（ 2）瘤状突起或针刺状皮刺：树皮表面有许多高低不等的瘤状
突起，如 石栎、皂英,刺楸等。
（ 3）纵裂
1）深纵裂：树皮表面沿树干纵向呈较深裂隙，如樟木。
2） 浅纵裂：树皮表面沿树干纵向呈较浅的开裂，如紫椴。
3）纵横裂：既有纵向又有横向的开裂，呈不规则方块形，
如泡桐。
（ 4）横裂：树皮表面呈横向的开裂，如光皮桦、山樱桃。
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2,形成层 (cambium)
木材是通过形成层的细胞 (cell)
分裂、新生木质部细胞的成熟、成
熟木质部细胞的蓄积等三个过程形
成的，即木材的直接起源是形成层。
形成层是一个连续的鞘状层，
包围在整个树干、树枝、树根的次
生木质部周围，属分生组织。它向
外弦向分裂产生次生韧皮部
(secondary phloem )，向内分裂产
生次生木质部 (secondary xylem)。
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。
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3 木质部 (xylem)
木质部位于形成层和髓之间，为树干的主要部分，
是木材加工的主要利用对象，也是木材科学的研究对象。
木质部分为：初生木质部 (primary xylem)和次生木
质部 (secondary xylem)。
4 髓（髓心） (pith)
位于树干轴心，为木质部所包围的柔软的薄壁组织。
通常直径很小，有时受外界影响而偏心。它不属于木质
部，利用上无价值。髓的组织松软，强度低，易开裂。
横切面形状多助于木材识别。
1.4 幼龄材
树木在个体的生长, 发育过程中, 经历了幼龄 -成熟 -
老龄各个阶段, 最后形成木材 。 幼龄材是次生人工林快速
生长树株中严重影响木材品质的部分 。 研究幼龄材, 可进
一步提高对木材的综合利用率 。
关于幼龄材, 有两种错误的认识：
（ 1） 把幼龄材只看成是小树的木材 。 误认为, 在成熟树干中
就谈不上存在幼龄材 。
（ 2） 把树株生长最初年份形成的木材看作是幼龄材, 误认为
幼龄材为高度一定的圆锥形, 只限于成熟树干下方中心部
位 。
由于这些错误认识, 就低估了幼龄材对木材品质的影
响；也可以说, 对这种影响没有足够认识 。
1.4.1 幼龄材形成的机理
1.4.1.1 木材在生成中的差别
成熟树干靠近树梢区域的生长较其它部分旺盛；而一株
幼树, 它的全体均生长旺盛 。 可以把这种生长旺盛比喻为幼
童状态 。 它为了正常发育需要有营养物质平衡, 在达不到这
种平衡时, 发育就受到威胁, 压抑 。 这种状况下生成的木材
也就与成熟材不同, 常被视为品质较差者 。
树干的中心是髓, 它的周围环绕着一薄层初生木质部,
这两部分都是树茎在这一高度时的第一年中形成, 它们的组
织均与以后形成层产生的次生木质部不同 。 还要认识的一个
要点是, 在树茎长到任何一个高度上的前 5～ 25年间产生的
次生木质部这段幼龄期后的次生木质部有不同, 前者即为这
一高度上的幼龄材 。 这就从理论上说明了幼龄材在树干内不
为圆锥形而近于圆柱状；它不限存在于树干基部, 而是自基
部延伸至树梢 。
1.4.1.2 木材生成后的变化
树株早年生长形成的木材, 初始薄壁细胞还保持生机,
以后这部分木材发展为心材 。 在这一转变的前后, 占木
材体积大部分的厚壁组织无改变 。 以后整个木材更无变
化 。 那种只把小树的木材看成是幼龄材, 认为随树龄的
增加幼龄材就会生成为成熟材, 以及成熟树干的全部木
材均为成熟材等看法均是错误的 。
1.4.1.3 成熟树干主茎的两部分
根据木材结构和性质上的主要差异, 树干的主茎可
以区分为两个区域 。 幼龄材是环绕髓心的周围呈圆柱
状 。 它的形成是活性树冠区域的顶端分生组织长期对
形成层的木材分生影响的结果 。 在生长的树木中, 当
树冠进一步向上移, 顶端分生组织对下面某一高度形
成层区域的影响就减小, 成熟材也就开始形成 。
1.4.2 幼龄材的概念
幼龄材又称未成熟材 。 它位于髓心附近, 幼龄材围绕
髓呈柱体, 是受顶端分生组织活动影响的形成层区域所
产生的次生木质部 。
这个定义可用来解释为什么幼龄材和成熟材之间在木
材性质上呈平缓过渡 。 幼龄材在树干的外部就不大可能
形成, 因处于一定位置的形成层在连续使树干直径加大
的同时, 也就逐渐远离顶端分生组织, 并且受它的影响
也在减弱 。
应该把幼龄材和成熟材看作同一株树上两个有明显不
同的部分 。 成熟材具有那些被认为是这个树种的正常特
性, 而幼龄材在结构特征和物理性质方面次于同一树株
的成熟材 。
这就进一步明确了, 幼龄, 两字不是对树株而言, 而
是针对树干某一高度的中心部分 。 因它的生成在这一高
度树茎断面上属, 早,, 故名幼龄材 。
1.4.3 幼龄材的性质
幼龄材的质量次于成熟材 。
1.4.3.1 木材结构方面
根据以往的研究表明幼龄材与成熟材在木材结构方面有很
大的差异,
纤维长度 幼龄材细胞比成熟材短 。 针叶树成熟材细胞是幼
龄材细胞长度的 3～ 4倍 。 阔叶树成熟材纤维长度常为邻近髓
心处纤维的 2倍 。
纤维的尺寸 纤维的径, 弦向直径是幼龄材小于成熟材 。 纤
维的径, 弦向壁厚是幼龄材小于成熟材 。 纤维的长宽比, 腔
径比都是幼龄材小于成熟材 。 壁腔比为绝大多数木材是幼龄
材略大于成熟材 。
螺旋纹理 把幼龄材和成熟材进行对比, 幼龄材中出现螺旋
纹理的倾向较大 。
次生壁中层的微纤丝角度 由于幼龄材有较短和较薄壁的管
胞和纤维, 因此, 具有较大的微纤丝角, 具特征性 。
1.4.3.2 木材物理力学性质方面
密度 与成熟材相比, 幼龄材的密度低 。
晚材百分率 幼龄材晚材细胞数量相对较少, 年轮中占
比例较多细胞的壁薄 。
干缩性 幼龄材细胞壁 S2层微纤丝倾角大, 造成它的纵向
收缩大, 而横向收缩则有相应的减小 。 因此影响固体木
材的尺寸稳定性以及与正常材的并用 。
幼龄材严重降低锯材质量, 主要由于干燥时的翘曲, 纵
向收缩大, 不适合锯制小尺寸锯材 。
含水率从幼龄材到成熟材变化很大 。 大多数针叶材在株
内从基部向上随高度增加, 含水率也增加, 因为有较大
的幼龄林比例 。
幼龄材里有较高的应压木比例, 其具有短的管胞, 生产
中容易破裂；由于有较高的木质素, 很难漂白 。
力学性质一般, 幼龄材的强度降低约 15%～ 30%,也有
的比正常成熟材在同一强度上降低 50%。 由于纤丝角度
大, 顺纹抗拉强度明显降低 。
1.4.3.3 木材化学性质方面
? 针叶树幼龄材与成熟材通常化学性质差异很大, 有较高
比率的木质素和高聚糖, 较低的纤维素和半乳甘露聚糖 。
这些对木材最终产品的质量, 纸浆产量和生产效率有很
大影响 。
? 幼龄材单位体积的浆产量比成熟材低 5%~15%。 由幼龄
材和成熟材制造出纸的质量有明显的差异 。
幼龄材材性的总体特征劣于成熟材, 具体表现为：幼
龄材的纤维 （ 管胞或木纤维 ） 长度均小于相应的成熟材,
树干的螺旋纹理倾角 （ 针叶树材的管胞倾角 ） 和细胞壁
微纤丝倾角均大于成熟材, 因此幼龄材刚性小, 强度低,
受外力后易挠曲, 不适于作承重构件；而成熟材的强度
和刚性均稳定, 能充分抵抗外力的影响, 幼龄材干缩系
数大, 木制品尺寸不稳定, 易产生翘曲变形 。 因此幼龄
材在一些用途方面要受到限制 。
1.4.4 识别、界定幼龄材
1.4.4.1 识别幼龄材
? 幼龄生长期的终止, 在一些木材树种是陡变 。
? 一些树种, 特别是针叶树材, 在至成熟条件之间有一过渡期,
成熟材和幼龄材间无明显的界限 。
? 最初生成的年轮, 密度最低, 纤维最短, 纤维角最大 。 而后自
树心向外密度增加, 纤维增长 。
? 对大多数性质, 在开始的几个年轮变化率较大, 以后逐渐相似
于成熟材的性质 。 这种木材结构和性质的逐渐变化, 使得在树
干横截面上难于判别何处幼龄材结束和成熟材开始 。
? 幼龄材区界,得注意尚有一些复杂情况, 如细胞长度可在其它
性质 （ 如细胞厚度 ） 之前到达成熟 。 目前研究的共同结论是,
幼龄材持续期在树种间有很大变化, 一般为 5～ 20年, 即短者
约 5年, 而长者可达 20年, 主要取决于树种 。 一些研究者们认
为, 在幼龄木形成期间, 通过生长刺激 （ 如施肥, 灌溉或造林
措施 ） 将会延长幼龄木的时限 。
? 应注意，定义幼龄材的主要依据是木材的细胞结构和木
材性质。人工林树木中的幼龄材是与髓附近的快速生长
有关，但在所有树木中的宽生长轮并非必定与幼龄材有
关。例如，幼茎生长在不利的竞争条件下时近髓处有窄
生长轮，而一旦生长条件改善，就会形成宽生长轮。
1.4.4.2 界定幼龄材
关于幼龄材与成熟材的界定, 渡道治人认为：
不管树木生长快慢, 在树干任何横切面上未成熟
的范围总是与髓心距离有关, 针叶树大概在
5~7cm的半径范围内 。
Pashin等则认为：幼龄期的长短, 在各树种
之间变化很大, 通常在 5~20a间, 且围绕髓心呈
圆柱体 。
Haygreen.J.G.等人认为, 尤其是在针叶树材
中, 成熟材和幼龄材间的过渡期, 使得幼龄材与
成熟材界限划分变得困难 。 幼龄期生长的终止,
有些树种是陡变, 如某些阔叶树材, 有些则是具
有明显的过渡期 。
从实验分析结果可以看出, 不同指标所界定的成熟
期年龄不同 。 综合不同研究所得结论, 认为以反映木材
最基本特征的几种指标为界定幼龄材与成熟材的标准,
即以管胞长度, 微纤丝角, 生长轮宽度, 晚材率, 壁率
和基本密度等指标为标准 。 这不仅是因为它们测定方便,
更主要的是每项指标从不同侧面综合反映出木材物理力
学性能, 而且它们之间有着紧密的联系 。
生长轮龄 /a
管胞长度
/m
m
1, 0
1, 2
1, 4
1, 6
1, 8
2, 0
2, 2
2, 4
2, 6
2, 8
3, 0
3, 2
3, 4
3, 6
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32
生长轮龄 /a
微纤丝角
/(o
)
6
8
10
12
14
16
18
20
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
生长轮龄 /a
胞壁率
0, 5 0
0, 5 2
0, 5 4
0, 5 6
0, 5 8
0, 6 0
0, 6 2
0, 6 4
0, 6 6
0, 6 8
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32
生长轮龄 /a
长宽比
60
80
1 0 0
1 2 0
1 4 0
1 6 0
1 8 0
0 0
2 2 0
2 4 0
6 0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32
生长轮龄 /a
晚材率
%
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34
生长轮龄 /a
平均密度
/g
·c
m
-3
0, 3 2
0, 3 6
0, 4 0
0, 4 4
0, 4 8
0, 5 2
0, 5 6
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32
1.4.5 幼龄材的利用
幼龄材的利用, 其主要作为纤维原料, 一般认为
幼龄材是低级的纸浆材料 。 其原因是它的木素和半纤维素
含量比成熟材高, 纤维素含量低, 导致纸浆得率低, 制出
的纸张撕裂强度低 。 但爆裂强度和折叠强度高 。 测定爆裂
强度的方法是, 对纸面的小范围区域施加逐渐增大的流体
压力, 测出使纸面破裂所需力的大小 。
研究还发现, 使用幼龄材木芯制出的纸具有较高的拉
伸强度 。
很多研究表明, 当幼龄材和成熟材分别在各自理想的
条件下加工时, 它们木浆的质量无差异 。 另外, 将材质松
软, 力学强度低的幼龄材用于细木工板或复层结构木质材
料的芯层部, 也不失为有效利用幼龄材的途径之一 。 充分
利用幼龄材的性质, 设计新的处理工艺, 可以改变其对木
材品质的影响 。 这样能够实现木材科学加工和高效利用,
使有限的木材资源得到充分, 合理的利用 。
本 章 结
束
长, 木材的形成及树干的构造, 并对幼龄材的形成
机理, 幼龄材的性质与识别进行了论述 。
第 1 章树木的生长与木材的形成
1.1 植物分类和木材名称
1.2 树木的生长与木材的形成
1.3 树干的构造
1.4 幼龄材
1.1 植物分类和木材名称
一、植物分类 ( plant classification )
根据树木的花、果、叶的主要形态特征，树
木的分类常采用恩格勒（ Engler）的自然分类法。
划分的单位由高至低排列的顺序为：
界、门 (division)、纲 (class)、目 (order)、
科 (family)、属 (genus)、种 (species)
其中，最常使用的和最基本的是科、属、种
三级。
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植物分类
界 —— 植物界 Plantae
门 —— 种子植物门 Spermatophyta
亚门 —— 被子植物亚门 Angiospermae
纲 —— 双子叶植物纲 Dicotyledones
目 —— 豆目 Leguminosae
科 —— 蝶形花科 Papilionaceae
属 —— 刺槐属 Robinia
种 —— 刺槐 R..pseudoacacia L
二、木材名称
树木的名称分学名和俗名两种。
学名是根据, 国际植物命名法规, 利用
拉丁文对树种进行命名的，即拉丁学名，
其组成为：属名 +种名 +定名人。
其中，属名第一个字母大写，其它字
母小写；种名字母均小写；定名人通常用
省略词第一个字母大写。
二、木材名称
例如：学名 Pinus karaiensis Sieb,Et Zuce
俗名,红松、果松、海松、朝鲜松
另外，当一树种已知其属名，而种名不确定
时，可记作：属名 + sp.
俗名是由于各地的习俗不同，一种木材在某
地叫这样的名字，而在另一地方则又叫别的名字，
例如上面所举红松的例子。
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三、商品材树木的特征及其在分类上的位置
1.商品材树木的特征
（ 1）商品材树木必须是多年生的；
（ 2）必须具有直立的多年生主茎；
（ 3）在生长过程中能不断生成新木质部和树皮
层，使主茎直径逐渐增大。
2.商品材树种在分类上的位置
一般所说的木材，是指针叶材 (softwood)
和阔叶材 (hardwood)，即裸子植物亚门中的
大部分植物（即针叶材）和被子植物亚门内双
子叶植物纲的一小部分木本植物（即阔叶材）
所生成的木材。
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四、商品材和我国商品材的分类
广义的木材含义是指木质材料，即包括未经加工的各
种原条、原木，也包括经初加工的半成材和成材。它们都
有一定的尺寸和规格要求，主要用于建筑、家具、车辆、
桥梁或木材加工等各个方面。
（一）商品材树种的分类
规则如前所述，即用拉丁学名或俗名表述。
（二）材种分类
材种是木材产品的类别，是依照木材不同用途、形状
和尺寸而区分，与木材树种是两个概念。 根据国标
（ GB），木材材种依据不同的分类标准可分为：
1.根据木材外形，分为圆材 (round timber)（如原条、原
木），锯材 (saw timber)（如板材、方材、枕木），人造
板 (panel)（如刨花板、胶合板等）等材种。
2.根据木材尺寸：如锯材依据断面尺寸大小而分为薄板、中板
和厚板。
3.根据木材用途及不同使用方式分类 多媒体课件
1.2 树木的生长与木材的形成
树木的生长是指树木在同化外界物质的过
程中, 通过细胞分裂和扩大, 使树木的体积
和重量产生不可逆的增加 。 树木是多年生植
物, 可以生活几十年至几千年 。 树木的一生
要经历幼年期, 青年期, 成年期, 直至衰老
死亡 。 而木材产自高大的针叶树和阔叶树等
乔木的主干 。 要了解主干是怎样生成的, 首
先有必要了解树木的生长过程 。
1.2.1 树木的组成部分
树木是有生命的
有机体, 是由种子
（ 或萌条, 插条 ） 萌
发, 经过幼苗期, 长
成枝叶繁茂, 根系发
达的高大乔木 。 纵观
全树, 它是由 树冠,
树干 和 树根 三大部分
组成 （ 图 1-1） 。
（ 一） 树根 (root)：树木的地下
部分，占 5~25%体积。
功能：吸收水分和矿物质，将
树木固定于土壤。
（二） 树冠 (tree-crown)：树木的
最上部分，由树枝、树叶组成。
占 5~25%体积。
功能；将树根吸收的水分和矿
物质等养分和叶吸收的二氧化碳，
通过光合作用制成碳水化合物。
（三） 树干 (trunk)：树木地面以上
的主茎部分，是树木的主体，占
树木体积的 50~90%。它一方面
将树根吸收的养分由边材运送到
树叶，另一方面把叶子制造的养
料沿韧皮部输送到树木的各个部
分，并与树根共同支撑整个树木。 图 1-1 树木的组成部分
1.2.2 树木的生长
树木的生长,
高生长 （ 顶端生长, 初生
长 ）
直径生长 （ 次生长 ） 的共
同作用结果 。
多媒体课件
树木的生长是高生长和直径生
长的共同结果。
高生长（顶端生长）
(elongation of tree stem)：是根和
茎主轴生长点的分生活动，即顶端
分生组织或原分生组织的分生活动
的结果。
分生作用, 细胞数量增加（细胞
体积不变） 高生长
直径生长（次生长）
(secondary growth)：形成层（即
侧生分生组织）细胞向平周方向分
裂的结果。
形成层原始细胞向内形成次生
木质部，向外韧皮部，于是树木的
直径不断增大。
（阔叶树）
1.3树干的构造（由树皮、形成层、木质部和髓组成）
1.树皮
指包裹在树木的干、枝、根次生木质部圆柱体外侧的全部组
织。
树皮的外部形态及其裂隙的类型（可作为原木识别的特征之一）：
（ 1）平滑：树皮表面光滑，如天目紫茎、梧桐等。
（ 2）瘤状突起或针刺状皮刺：树皮表面有许多高低不等的瘤状
突起，如 石栎、皂英,刺楸等。
（ 3）纵裂
1）深纵裂：树皮表面沿树干纵向呈较深裂隙，如樟木。
2） 浅纵裂：树皮表面沿树干纵向呈较浅的开裂，如紫椴。
3）纵横裂：既有纵向又有横向的开裂，呈不规则方块形，
如泡桐。
（ 4）横裂：树皮表面呈横向的开裂，如光皮桦、山樱桃。
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2,形成层 (cambium)
木材是通过形成层的细胞 (cell)
分裂、新生木质部细胞的成熟、成
熟木质部细胞的蓄积等三个过程形
成的，即木材的直接起源是形成层。
形成层是一个连续的鞘状层，
包围在整个树干、树枝、树根的次
生木质部周围，属分生组织。它向
外弦向分裂产生次生韧皮部
(secondary phloem )，向内分裂产
生次生木质部 (secondary xylem)。
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。
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3 木质部 (xylem)
木质部位于形成层和髓之间，为树干的主要部分，
是木材加工的主要利用对象，也是木材科学的研究对象。
木质部分为：初生木质部 (primary xylem)和次生木
质部 (secondary xylem)。
4 髓（髓心） (pith)
位于树干轴心，为木质部所包围的柔软的薄壁组织。
通常直径很小，有时受外界影响而偏心。它不属于木质
部，利用上无价值。髓的组织松软，强度低，易开裂。
横切面形状多助于木材识别。
1.4 幼龄材
树木在个体的生长, 发育过程中, 经历了幼龄 -成熟 -
老龄各个阶段, 最后形成木材 。 幼龄材是次生人工林快速
生长树株中严重影响木材品质的部分 。 研究幼龄材, 可进
一步提高对木材的综合利用率 。
关于幼龄材, 有两种错误的认识：
（ 1） 把幼龄材只看成是小树的木材 。 误认为, 在成熟树干中
就谈不上存在幼龄材 。
（ 2） 把树株生长最初年份形成的木材看作是幼龄材, 误认为
幼龄材为高度一定的圆锥形, 只限于成熟树干下方中心部
位 。
由于这些错误认识, 就低估了幼龄材对木材品质的影
响；也可以说, 对这种影响没有足够认识 。
1.4.1 幼龄材形成的机理
1.4.1.1 木材在生成中的差别
成熟树干靠近树梢区域的生长较其它部分旺盛；而一株
幼树, 它的全体均生长旺盛 。 可以把这种生长旺盛比喻为幼
童状态 。 它为了正常发育需要有营养物质平衡, 在达不到这
种平衡时, 发育就受到威胁, 压抑 。 这种状况下生成的木材
也就与成熟材不同, 常被视为品质较差者 。
树干的中心是髓, 它的周围环绕着一薄层初生木质部,
这两部分都是树茎在这一高度时的第一年中形成, 它们的组
织均与以后形成层产生的次生木质部不同 。 还要认识的一个
要点是, 在树茎长到任何一个高度上的前 5～ 25年间产生的
次生木质部这段幼龄期后的次生木质部有不同, 前者即为这
一高度上的幼龄材 。 这就从理论上说明了幼龄材在树干内不
为圆锥形而近于圆柱状；它不限存在于树干基部, 而是自基
部延伸至树梢 。
1.4.1.2 木材生成后的变化
树株早年生长形成的木材, 初始薄壁细胞还保持生机,
以后这部分木材发展为心材 。 在这一转变的前后, 占木
材体积大部分的厚壁组织无改变 。 以后整个木材更无变
化 。 那种只把小树的木材看成是幼龄材, 认为随树龄的
增加幼龄材就会生成为成熟材, 以及成熟树干的全部木
材均为成熟材等看法均是错误的 。
1.4.1.3 成熟树干主茎的两部分
根据木材结构和性质上的主要差异, 树干的主茎可
以区分为两个区域 。 幼龄材是环绕髓心的周围呈圆柱
状 。 它的形成是活性树冠区域的顶端分生组织长期对
形成层的木材分生影响的结果 。 在生长的树木中, 当
树冠进一步向上移, 顶端分生组织对下面某一高度形
成层区域的影响就减小, 成熟材也就开始形成 。
1.4.2 幼龄材的概念
幼龄材又称未成熟材 。 它位于髓心附近, 幼龄材围绕
髓呈柱体, 是受顶端分生组织活动影响的形成层区域所
产生的次生木质部 。
这个定义可用来解释为什么幼龄材和成熟材之间在木
材性质上呈平缓过渡 。 幼龄材在树干的外部就不大可能
形成, 因处于一定位置的形成层在连续使树干直径加大
的同时, 也就逐渐远离顶端分生组织, 并且受它的影响
也在减弱 。
应该把幼龄材和成熟材看作同一株树上两个有明显不
同的部分 。 成熟材具有那些被认为是这个树种的正常特
性, 而幼龄材在结构特征和物理性质方面次于同一树株
的成熟材 。
这就进一步明确了, 幼龄, 两字不是对树株而言, 而
是针对树干某一高度的中心部分 。 因它的生成在这一高
度树茎断面上属, 早,, 故名幼龄材 。
1.4.3 幼龄材的性质
幼龄材的质量次于成熟材 。
1.4.3.1 木材结构方面
根据以往的研究表明幼龄材与成熟材在木材结构方面有很
大的差异,
纤维长度 幼龄材细胞比成熟材短 。 针叶树成熟材细胞是幼
龄材细胞长度的 3～ 4倍 。 阔叶树成熟材纤维长度常为邻近髓
心处纤维的 2倍 。
纤维的尺寸 纤维的径, 弦向直径是幼龄材小于成熟材 。 纤
维的径, 弦向壁厚是幼龄材小于成熟材 。 纤维的长宽比, 腔
径比都是幼龄材小于成熟材 。 壁腔比为绝大多数木材是幼龄
材略大于成熟材 。
螺旋纹理 把幼龄材和成熟材进行对比, 幼龄材中出现螺旋
纹理的倾向较大 。
次生壁中层的微纤丝角度 由于幼龄材有较短和较薄壁的管
胞和纤维, 因此, 具有较大的微纤丝角, 具特征性 。
1.4.3.2 木材物理力学性质方面
密度 与成熟材相比, 幼龄材的密度低 。
晚材百分率 幼龄材晚材细胞数量相对较少, 年轮中占
比例较多细胞的壁薄 。
干缩性 幼龄材细胞壁 S2层微纤丝倾角大, 造成它的纵向
收缩大, 而横向收缩则有相应的减小 。 因此影响固体木
材的尺寸稳定性以及与正常材的并用 。
幼龄材严重降低锯材质量, 主要由于干燥时的翘曲, 纵
向收缩大, 不适合锯制小尺寸锯材 。
含水率从幼龄材到成熟材变化很大 。 大多数针叶材在株
内从基部向上随高度增加, 含水率也增加, 因为有较大
的幼龄林比例 。
幼龄材里有较高的应压木比例, 其具有短的管胞, 生产
中容易破裂；由于有较高的木质素, 很难漂白 。
力学性质一般, 幼龄材的强度降低约 15%～ 30%,也有
的比正常成熟材在同一强度上降低 50%。 由于纤丝角度
大, 顺纹抗拉强度明显降低 。
1.4.3.3 木材化学性质方面
? 针叶树幼龄材与成熟材通常化学性质差异很大, 有较高
比率的木质素和高聚糖, 较低的纤维素和半乳甘露聚糖 。
这些对木材最终产品的质量, 纸浆产量和生产效率有很
大影响 。
? 幼龄材单位体积的浆产量比成熟材低 5%~15%。 由幼龄
材和成熟材制造出纸的质量有明显的差异 。
幼龄材材性的总体特征劣于成熟材, 具体表现为：幼
龄材的纤维 （ 管胞或木纤维 ） 长度均小于相应的成熟材,
树干的螺旋纹理倾角 （ 针叶树材的管胞倾角 ） 和细胞壁
微纤丝倾角均大于成熟材, 因此幼龄材刚性小, 强度低,
受外力后易挠曲, 不适于作承重构件；而成熟材的强度
和刚性均稳定, 能充分抵抗外力的影响, 幼龄材干缩系
数大, 木制品尺寸不稳定, 易产生翘曲变形 。 因此幼龄
材在一些用途方面要受到限制 。
1.4.4 识别、界定幼龄材
1.4.4.1 识别幼龄材
? 幼龄生长期的终止, 在一些木材树种是陡变 。
? 一些树种, 特别是针叶树材, 在至成熟条件之间有一过渡期,
成熟材和幼龄材间无明显的界限 。
? 最初生成的年轮, 密度最低, 纤维最短, 纤维角最大 。 而后自
树心向外密度增加, 纤维增长 。
? 对大多数性质, 在开始的几个年轮变化率较大, 以后逐渐相似
于成熟材的性质 。 这种木材结构和性质的逐渐变化, 使得在树
干横截面上难于判别何处幼龄材结束和成熟材开始 。
? 幼龄材区界,得注意尚有一些复杂情况, 如细胞长度可在其它
性质 （ 如细胞厚度 ） 之前到达成熟 。 目前研究的共同结论是,
幼龄材持续期在树种间有很大变化, 一般为 5～ 20年, 即短者
约 5年, 而长者可达 20年, 主要取决于树种 。 一些研究者们认
为, 在幼龄木形成期间, 通过生长刺激 （ 如施肥, 灌溉或造林
措施 ） 将会延长幼龄木的时限 。
? 应注意，定义幼龄材的主要依据是木材的细胞结构和木
材性质。人工林树木中的幼龄材是与髓附近的快速生长
有关，但在所有树木中的宽生长轮并非必定与幼龄材有
关。例如，幼茎生长在不利的竞争条件下时近髓处有窄
生长轮，而一旦生长条件改善，就会形成宽生长轮。
1.4.4.2 界定幼龄材
关于幼龄材与成熟材的界定, 渡道治人认为：
不管树木生长快慢, 在树干任何横切面上未成熟
的范围总是与髓心距离有关, 针叶树大概在
5~7cm的半径范围内 。
Pashin等则认为：幼龄期的长短, 在各树种
之间变化很大, 通常在 5~20a间, 且围绕髓心呈
圆柱体 。
Haygreen.J.G.等人认为, 尤其是在针叶树材
中, 成熟材和幼龄材间的过渡期, 使得幼龄材与
成熟材界限划分变得困难 。 幼龄期生长的终止,
有些树种是陡变, 如某些阔叶树材, 有些则是具
有明显的过渡期 。
从实验分析结果可以看出, 不同指标所界定的成熟
期年龄不同 。 综合不同研究所得结论, 认为以反映木材
最基本特征的几种指标为界定幼龄材与成熟材的标准,
即以管胞长度, 微纤丝角, 生长轮宽度, 晚材率, 壁率
和基本密度等指标为标准 。 这不仅是因为它们测定方便,
更主要的是每项指标从不同侧面综合反映出木材物理力
学性能, 而且它们之间有着紧密的联系 。
生长轮龄 /a
管胞长度
/m
m
1, 0
1, 2
1, 4
1, 6
1, 8
2, 0
2, 2
2, 4
2, 6
2, 8
3, 0
3, 2
3, 4
3, 6
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32
生长轮龄 /a
微纤丝角
/(o
)
6
8
10
12
14
16
18
20
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
生长轮龄 /a
胞壁率
0, 5 0
0, 5 2
0, 5 4
0, 5 6
0, 5 8
0, 6 0
0, 6 2
0, 6 4
0, 6 6
0, 6 8
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32
生长轮龄 /a
长宽比
60
80
1 0 0
1 2 0
1 4 0
1 6 0
1 8 0
0 0
2 2 0
2 4 0
6 0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32
生长轮龄 /a
晚材率
%
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34
生长轮龄 /a
平均密度
/g
·c
m
-3
0, 3 2
0, 3 6
0, 4 0
0, 4 4
0, 4 8
0, 5 2
0, 5 6
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32
1.4.5 幼龄材的利用
幼龄材的利用, 其主要作为纤维原料, 一般认为
幼龄材是低级的纸浆材料 。 其原因是它的木素和半纤维素
含量比成熟材高, 纤维素含量低, 导致纸浆得率低, 制出
的纸张撕裂强度低 。 但爆裂强度和折叠强度高 。 测定爆裂
强度的方法是, 对纸面的小范围区域施加逐渐增大的流体
压力, 测出使纸面破裂所需力的大小 。
研究还发现, 使用幼龄材木芯制出的纸具有较高的拉
伸强度 。
很多研究表明, 当幼龄材和成熟材分别在各自理想的
条件下加工时, 它们木浆的质量无差异 。 另外, 将材质松
软, 力学强度低的幼龄材用于细木工板或复层结构木质材
料的芯层部, 也不失为有效利用幼龄材的途径之一 。 充分
利用幼龄材的性质, 设计新的处理工艺, 可以改变其对木
材品质的影响 。 这样能够实现木材科学加工和高效利用,
使有限的木材资源得到充分, 合理的利用 。
本 章 结
束
