第 2 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, 并简要的
介绍了树皮的宏观特征 。 同时,
介绍了木材的检索方法及对分
检索表的使用方法 。
目 录
2.1 木材的三切面
2.2 木材的主要宏观特征
2.3 木材的次要宏观特
2.4 树皮的宏观特征
2.5 木材宏观识别
2.1 木材的三切面
木材的三切面可充分把木材结构特征反映出来。
反之,要充分认识木材的结构特征,又必须通过三
切面进行。三切面本身不是木材特征,它是人为确
定的三个特定的木材截面对它们的观察就可以达到
全面了解木材构造的目的。
横切面 (cross
section) 是与树
干长轴相垂直的切
面, 亦称端面或横
截面 。 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 。
横切面
弦
切
面
径
切
面
横
切
面
弦切面
横
切
面
弦
切
面
径
切
面
弦切面
(tangential
section)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。弦切
面和径切面同为纵切
面,但它们相互垂直
。在弦切面上生长轮
呈抛物线状,可以测
量木射线的高度和宽
度。
径切面
横
切
面
弦
切
面
径
切
面
径切面
(radial section)
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
。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。
在木材加工中通常所说的径切板和弦切
板,与上述的径切面和弦切面是有区别的。
在木材生产和流通中,借助横切面,将板宽
面与生长轮之间的夹角在 45° ~ 90° 的板材,
称为 径切板 ;将板宽面与生长轮之间的夹角
在 0° ~ 45° 的板材,称为 弦切板 。
2.2 木材的主要宏观特征
2.2.1 边材和心材
2.2.1.1 边材和心材的定义
边材,在木质部中,靠近树皮(通常颜色较
浅)的外环部分。
心材,髓心与边材之间(通常颜色较深)的
木质部。
2.2.1.2 心材的形成
边材的薄壁细胞在枯死之前有一个非常旺盛的活
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 。
2.2.1.3 边材树种、心材树种和熟材树种
在实际工作中, 通常根据心 ·边材的颜色,
立木中心 ·边材的含水率, 将木材分为以下
三类:
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 (显心材树种 ),
如松属, 落叶松属, 红豆杉属, 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, 蚬木, 刺槐,
香椿, 榉木等阔叶树材
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, 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 )——心 ·边材颜色
无明显区别, 但在立木中心材含水率较低,
如云杉属, 冷杉属, 山杨, 水青冈等 。
2.2.2 生长轮、年轮、早材和晚材
2.2.2.1 生长轮, 年轮
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 。
温带和寒带树木在一年里, 形成层分生的次生
木质部, 形成后向内只生长一层, 将其生长轮
称为 年轮 。
生长轮在不同的切面
上呈不同的形状。多数树
种的生长轮在横切面上呈
同心圆状,如杉木、红松
等;少数树种的生长轮则
为不规则波浪状,如壳斗
科、鹅耳枥、红豆杉、榆
木等;石山树则多作 偏圆
形 ;蚬木似鲑壳的环纹。
生长轮在横切面上的形状
是识别木材的特征之一。
生长轮在径切面上作
平行条状,在弦切面上则
多作 V形或抛物线形的花
纹。
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, 如图 2-3
所示, 其类型如图 2-4所示 。 杉木, 柏木, 马尾松常出现假
年轮 。
2.2.2.2 早材与晚材
早材 — 形成层的活动受季节影响很大, 温带和寒带
树木在一年的早期形成的木材, 或热带树木在雨季
形成的木材, 由于环境温度高, 水分足, 细胞分裂
速度快, 细胞壁薄, 形体较大, 材质较松软, 材色
浅, 称为早材 。
晚材 — 到了温带和寒带的秋季或热带的旱季, 树木
的营养物质流动缓慢, 形成层细胞的活动逐渐减弱,
细胞分裂速度变慢并逐渐停止, 形成的细胞腔小而
壁厚, 材色深, 组织较致密, 称为晚材 。
晚材在一个生长轮中所占的比率称为 晚材率 。 其
计算公式为:
P=a/b*100%
式中,P— 晚材率 (% ); a — 相临两个轮界线之间晚
材的宽度 (cm) ; b— 相临两个轮界线之间的宽度 (cm) 。
晚材率的大小可以作为衡量针叶树材和阔叶树环孔材
强度大小的标志 。
识别应用
( 1)早材至晚材的变化缓急
急变 —硬松类:落叶松、马尾松、油松等
缓变 —软松类:红松、冷杉等
( 2)晚材率
晚材率用于衡量针叶材。晚材率的大小不仅在识
别中有用,而且是衡量木材强度及材质材性的一个重
要标志。
2.2.3管孔 (pore)
导管:绝大多数阔叶材所具有的输导组织。
管孔 (vessels):在横切面上导管呈孔穴状。
有孔材 (porous wood)—具有导管的阔叶材;
无孔材 (nonporous wood)—不具有导管的针叶材。
管孔的有无才、是区别阔叶材和针叶材的重要依
据。
针叶材除麻黄属、百岁兰属和买麻藤属的树种外,
均不具导管;
阔叶材除水青树属和昆栏树属外均具有导管。
(白桦、红松)
2.2.3.1 管孔的组合
管孔的组合是指相邻管孔的连接形式, 常见的管孔组合有
以下四种形式:
(1) 单管孔 (2) 径列复管孔 (3) 管孔链 (4) 管孔团
单管孔 — 指一个管孔周围
完全被其它细胞 (轴向薄壁细
胞或木纤维 )所包围,各个管
孔单独存在,和其它管孔互
不连接,如黄檀、槭木等。
(黄波罗)
2.2.3.1 管孔的组合
管孔的组合是指相邻管孔的连接形式, 常见的管孔组合有
以下四种形式:
(1) 单管孔 (2) 复管孔 (3) 管孔链 (4) 管孔团
复管孔 —指二个或两个
以上管孔相连成径向排
列, 除了在两端的管孔
仍为圆形外, 在中间部
分的管孔则为扁平状,
如枫杨, 毛白杨, 红楠,
椴树, 黑桦等 。
(紫椴 )
2.2.3.1 管孔的组合
管孔的组合是指相邻管孔的连接形式, 常见的管孔组合有
以下四种形式:
(1) 单管孔 (2) 径列复管孔 (3) 管孔链 (4) 管孔团
管孔链 — 一串
相邻的单管孔,
呈径向排列, 管
孔仍保持原来的
形状, 如冬青,
油桐等 。
(柿木 )
2.2.3.1 管孔的组合
管孔的组合是指相邻管孔的连接形式, 常见的管孔组合有
以下四种形式:
(1) 单管孔 (2) 径列复管孔 (3) 管孔链 (4) 管孔团
管孔团 —多数管孔聚集在一起, 组合不规则, 在
晚材内呈团状, 如榆木属, 臭椿等 。
(春榆 )
2.2.3.2 管孔的排列及分布
管孔排列 指管孔在木材横切面 上 呈现出的排列方式。管孔排
列用于对散孔材的整个生长轮、环孔材晚材部分的特征进行
描述。
(1) 管孔的排列类型
① 星散状 在一个生长轮内,管孔大多数为单管孔,呈均匀
或比较均匀的分布,无明显的排列方式。
② 径列或斜列 管孔组合成径向或斜向的长行列或短行列,
与木射线的方向一致或成一定角度。又分为:
a 溪流状 b Z字形 c“人, 字形 d 火焰状 e 树枝状a 溪流状
a 溪流状(辐射状) 管孔径列,似小溪的流水一样穿过
几个生长轮。
b Z字形 (之字形 ) 生长轮中管孔的斜列有时中途改变方
向, 每个与 2— 3个互为, 之, 字形排列, 呈, Z”字形 。
c,人, 字形或,,,形 生长轮中管孔成, 人, 字形排
列或成串作,,,形排列 。
d 火焰状 在径列管孔中,早材管孔大、似火焰的基部,
晚材管孔小、形状好似火舌,管孔排列似火焰一样。
e 树枝状 (交叉状、鼠李状 ) 在一个生长轮内管孔大小相
等,一至数列管孔组合成交叉状排列,排列不规则。
Z字形 c“人, 字形 d 火焰状 e 树枝状
③ 弦列 在一个生长轮内全部管孔沿弦向排列,略与生长轮
平行或与木射线垂直。
a 花彩状 ( 切线状 ) 在一个生长轮内, 全部管孔成
数列链状, 沿生长轮方向排列, 并且在两条宽木
射线间向髓心凸起, 管孔的一侧常围以轴向薄壁
组织层 。
b 波浪状 (榆木状 ) 管孔几个一团, 连续成波浪形或倾斜
状, 略与生长轮平行, 呈切线状的弦向排列 。 但也有少数
树种 (如槐树 )在生长轮中部呈分散状, 靠近生长轮边缘,
有少数管孔呈切线状 。
(2) 管孔的大小及分布
根据管孔在横切面上一个生长轮内的分布和大小情况,
可将其分为三种类型:
① 散孔材 指在一个生长轮内早晚材管孔的大小没有明显区
别, 分布也比较均匀, 如杨木, 椴木, 冬青, 荷木, 蚬木,
木兰, 槭木等 。 根据管孔的排列方式, 又可分为以下几种
类型:
a 星散状 见图 a,如桦木, 楠木, 枫香等 。
b 溪流状 ( 辐射状 ) 见图 b,如青冈, 椆木属等 。
c 花彩状 (切线状 ) 见图 c,如山龙眼等 。
d 树枝状 (交叉状, 鼠李状 ) 见图 2d,如桂花树, 鼠李等 。
② 半散孔材 (半环孔材 ), 指在一个生长轮内, 早
材管孔比晚材管孔稍大, 从早材到晚材的管孔逐
渐变小, 管孔的大小界线不明显, 如香樟, 黄杞,
核桃楸, 枫杨等 。
③ 环孔材 指在一个生长轮内,早材管孔比晚材管孔大得
多,并沿生长轮呈环状排成一至数列,如刺楸、麻栎、
刺槐、南酸枣、梓木、山槐、檫树、栗属、栎属、桑属、
榆属等。
根据管孔的排列方式,又可分为以下几种类型,
a 星散状 见图 a,如水曲柳,
香椿木, 梧桐, 白蜡树, 檫
树等 。
b 径列(辐射状)
见图 b,如蒙古栎、
栓皮栎、短柄枹
树等。
c 斜列(, 人, 字形
或,,,形) 见图 c,
如黄连木、桉树、刺
楸等。
d 火焰状 见图 d,如板栗、
麻栎、栲属等。
e 团状 见图 e,如桑木、榆木
等。
f 波浪状 (榆木状 ) 见图 e,如
榆木、榉树等。
2.2.3.3 管孔的大小
导管的大小是阔叶树材的重要特征,是阔叶树
材宏观识别的特征之一。管孔大小是以弦向直径
为准,分为以下五级:
(1) 极小 弦向直径小于 0.1mm,肉眼下不见至略可见,
放大镜下不明显至略明显,木材结构甚细,如木
荷、卫矛、黄杨、山杨、樟木、桦木、桉树等。
(2) 小 弦向直径 0.10~ 0.20mm,肉眼下可见,放大
镜下明晰,木材结构细,如楠木。 (黄波罗 )
(3) 中 弦向直径 0.20~ 0.30mm,肉眼下易见至略明晰,结
构中等,如核桃、黄杞木。
(4) 大 弦向直径 0.30~ 0.40mm,肉眼下明晰, 木材结构粗,
如檫木, 大叶桉 。
(5) 极大 弦向直径大于 0.40mm,肉眼下很明显, 木材结构
甚粗, 如泡桐, 麻栎等 。
2.2.3.4 管孔的数目
对于散孔材, 在横切面上单位面积内管孔的数目, 对木
材识别也有一定帮助 。 可分为以下等级:
(1) 甚少 每 10mm2内少于 12个, 如榕树 。
(2) 少 每 10mm2内有 12~ 30个, 如黄檀 。
(3) 略少 每 10mm2内 30~ 65个, 如核桃 。
(4) 略多 每 10mm2内 65~ 125个, 如穗子榆
(5) 多 每 10mm2内 125~ 250个, 如桦木, 拟赤杨, 毛赤楞 。
(6) 甚多 每 10mm2内多于 250个, 如黄杨木 。
2.2.3.5 管孔内含物
管孔内含物 ——指在管孔内的侵填体、树胶或其
它无定形沉积物 (矿物质或有机沉积物 )。
( 1) 侵填体 —— 在某些阔叶树材的心材导管中,
常含有一种泡沫状的填充物, 称侵填体 。 (黄连木 )
( 2) 树胶和其它沉积物
树胶与侵填体的区别是:树胶不象侵填体那样有光泽,
呈不定形的褐色或红褐色的胶块。
如楝科, 香椿, 豆科, 蔷薇科 。 皂荚心材导管中
有丰富的淡红色沉积物, 而肥皂荚导管中则没有,
这也有助于识别木材 。
矿物质或有机沉积物, 为某些树种所特有, 如在
柚木, 桃花心木, 胭脂的导管中常具有白垩质的
沉积物, 在柚木中有磷酸钙沉积物 。
木材加工时, 这些物质容易磨损刀具, 但它提高
了木材的天然耐久性 。
2.2.4轴向薄壁组织 (longitudinal arenchyma)
轴向薄壁
组织:指形
成层纺锤形
原始细胞所
形成的 薄壁
细胞。
它们沿树
轴方向排列。
在横切面上,
呈比木材颜
色浅的线条
或围绕管孔
的圆圈或斑
点状。用水
润湿后更为
明显。
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发达)。
1.明显度
( 1)不发达:在放大镜下不见或不明显,如木荷。
( 2)发达:在放大镜下可见或明晰,如枫杨等。
( 3)很发达: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,如水曲柳。
②翼状:环绕导管并向两侧弦向展开,形似鸟翼,如泡桐。
③聚翼状:翼状薄壁组织相互连生在一起,如洋槐。
④宽带状:轴向薄壁组织构成平行于年轮的宽带,肉眼下显著,
如铁刀木。
2.2.5 木射线
髓射线 —— 在木材横切面上, 有许多颜色较浅, 从髓心向树
皮方向呈辐射状排列的组织, 称为髓射线 。
初生木射线 ——髓射线起源于初生组织, 后来由形成层再向
外延伸, 它从髓心穿过生长轮直达内树皮, 被称为初生木
射线 。
次生木射线 —— 起源于形成层的木射线, 达不到髓心, 称为
次生木射线 。 木材中的射线大部分属于次生木射线 。
木射线 ——在木质部的射线;
韧皮射线 ——在韧皮部的射线称为 。
射线是树木的横向组织, 由薄壁细胞组成, 起横向输送和贮
藏养料作用 。
木射线 (wood 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。
在弦切面上,木射
线呈短线或纺锤形,可
显示出木射线的高度和
宽度。顺着木材纹理方
向为高度,垂直纹理方
向为宽度。
2.2.5.1 木射线的宽度
有两种表示方法:木射线的尺寸或肉眼下的明显度,最
大木射线与最大管孔对比。
(1) 木射线的尺寸或肉眼下的明显度
极细木射线 宽度小于 0.05mm,肉眼下不见, 木材结构
非常很细, 如松属, 柏属, 桉树, 杨树, 柳树等 。
细木射线 宽度在 0.05~ 0.10mm之间, 肉眼下可见, 木材
结构细, 如杉木, 樟木, 白果 (银杏 )等 。
中等木射线 宽度在 0.10~ 0.20mm之间, 肉眼下比较明晰,
如冬青, 毛八角枫, 槭树等 。
宽木射线 宽度在 0.20~ 0.40mm之间, 肉眼下明晰, 木材
结构粗, 如山龙眼, 密花树, 梧桐, 水青冈等 。
极宽木射线 宽度在 0.40mm以上, 射线很宽, 肉眼下非
常明晰, 木材结构甚粗, 如椆木, 栎木等 (肉眼下最明显 )。
(2) 最大木射线与最大管孔对比
最大木射线小于管孔直径, 如楹树, 格木等 。
最大木射线等于管孔直径, 如阿丁枫, 鸭脚木等 。
最大木射线大于管孔直径, 如木麻黄, 山龙眼, 冬青, 青
冈属等 。
2.2.5.2 木射线的高度
矮木射线 高度小于 2 mm, 如黄杨, 桦木等 。
中等木射线 高度在 2~ 10mm之间, 如悬铃木, 柯楠树
等
高木射线 高度大于 10mm,如桤木, 麻栎等 。
2.2.5.3 木射线的数量
在木材横切面上覆以透明胶尺(或用低倍投影仪),与
木射线直角相交,沿生长轮方向计算 5mm内木射线的数量,
取其平均值。木射线在 5mm长度中的数量对木材识别有一定
的意义。
(1) 少 每 5mm内木射线的数量少于 25条, 如鸭脚木, 刺槐等 。
(2) 中 每 5mm内有 25~ 50条木射线, 如樟木, 桦木等 。
(3) 多 每 5mm内有 50~ 80条木射线, 如冬青, 黄杨等 。
(4) 甚多 每 5mm内木射线的数量多于 80条, 如杜英, 子京,
七叶树等 。
2.2.5.4 木射线的类型
(1) 聚合木射线 有些阔叶材在肉眼或低倍放大镜下显示出的
宽木射线, 实际上是由许多细木射线聚合而成, 称为聚合
射线, 如桤木, 鹅耳枥, 木麻黄等 。
(2) 宽木射线 宽木射线指全部由射线细胞组成的宽木射线,
如山龙眼, 麻栎, 梧桐等 。 在识别木材时, 宽射线还应观
察其反光程度的强或弱, 以及一条宽射线的宽窄是否均匀
等 。 ( 水青树, 柞木 )
2.2.6 胞间道
胞间道 —— 指由分泌细胞围绕而成的长形细胞间隙 。
树脂道 —— 贮藏树脂的胞间道 。 存在于部分针叶树材中 。 (红松 )
树胶道 —— 贮藏树胶的胞间道。存在于部分阔叶树材中。胞间道有轴向和径向
(在木射线内 )之分,有的树种只有一种,有的树种则两种都有。 (黄玻萝)
2.2.6.1 树脂道
( 1) 轴向树脂道
在横切面,
浅色的小点, 氧化后转为深色;
常星散分布于早晚材交界处或晚材带中,
沟道中常充满树脂 ( 图 2-10a) 。
排列情况各个生长轮互不相同, 偶尔有断
续切线状分布的, 如云杉 。
在纵切面:
各种不同长度的深色小沟槽 。
( 2) 径向树脂道
存在于纺锤状木射线中, 非常细小 ( 图 2-
10b) 。
a,轴向树脂道
b,径向树脂道
具有正常树脂道的针叶树材主要有松属、云杉属、落叶
松属、黄杉属、银杉属及油杉属。
前五属具有轴向与径向两种树脂道,而油杉属仅有轴
向树脂道。
一般松属的树脂道体积较大,数量多;
落叶松属的树脂道虽然大但稀少;
云杉属与黄杉属的树脂道小而少;
油杉属无横向树脂道,而且轴向树脂道极稀少。
轴向树脂道和横向树脂道通常互相沟通,在木材中形成
树脂道网。
根据有无正常树脂道和树脂香气的大小, 常把针叶
树材分为三类:
( 1) 脂道材:具有天然树脂道的木材, 如松属, 云
杉属, 落叶松属, 黄杉属, 银杉属及油杉属等 。
(2) 有脂材:无正常树脂道而具有树脂香气, 初伐
时常有树脂流出的木材, 如铁杉, 杉木, 柏木等 。
( 3) 无脂材:无树脂道又无树脂香气的木材, 如银
杏, 鸡毛松, 竹柏等 。
创伤树脂道 —— 生活的树木因受气候、损伤或生物侵袭等刺
激而形成的非正常树脂道,如冷杉、铁杉、雪松等。 (臭冷
杉 )
2.2.6.2 树胶道
树胶道也分为 轴向树胶道和径向
树胶道。
油楠、青皮、坡垒等阔叶树材具
有正常轴向树胶道,多数呈弦向排列,
少数为单独分布,不像树脂道容易判
别,而且容易与管孔混淆。
个别树种,如龙脑香科的黄柳桉
同时具有正常的轴向和径向树胶道。
创伤树胶道 的形成与创伤树脂道
相似。阔叶树材通常只有轴向创伤树
胶道,在木材横切面上呈长弦线状排
列,肉眼下可见,如枫香、山桃仁、
木棉等。
2.2.6.3髓斑 (pith fleck)
髓斑:木质部受虫害后产生的一种愈合组织,在横切面上呈褐
色弯月状斑点。
髓斑都是薄壁组织,质地松软,分布无规律。但常发生在某
些特定的树种中,如杉
木、柏木,桦木,樱木等。
2.3 木材的次要宏观特征
2.3.1 颜色和光泽
2.3.1.1 颜色
构成木材细胞壁的主成分之间无明显的颜色差异,但由于
各种色素、单宁、树脂、树胶及油脂等物质沉积于木材细
胞腔,并渗透到细胞壁中,使木材呈现不同的颜色。
边材树种和熟材树种边心材的颜色无明显的区别,心材树
种边材颜色较浅、心材颜色较深,应分别进行描述。
木材的颜色能够 反映树种特征,可以作为识别木材的特征
之一。
2.3.1.2 光泽
木材的光泽是指光线在木材表面反射时所呈
现的光亮度 。 不同树种之间光泽的强弱与树种,
表面平整程度, 木林构造特征, 侵填体和内含物,
光线入射 (反射 )角度, 木材切面的方向等因素有
关 。
2.3.2 气味和滋味
木材的气味来源于细胞腔所含有的树脂, 树胶,
单宁以及各种挥发性物质 。 由于不同树种的木材所
含有的化学物质不同, 因而会散发出各种不同的气
味, 可用于木材的识别 。
木材的滋味来源于木材中所含的水溶性抽提物
中的一些特殊化学物质 。 如黄柏, 苦木, 黄连木有
苦味 ;糖槭有甜味;栎木, 板栗有单宁涩味;肉
桂具有辛辣及甘甜味 。
木材的气味和滋味不仅有助于木材树种的识别,
而且还有一些重要的用途 。 如香樟可以提取樟脑油,
用樟木制作的衣箱和书柜可以防虫蛀;檀香木可以
提取白檀油, 制作檀香扇及雕刻玩具 。
2.3.3 纹理,结构和花纹
2.3.3.1 纹理
木材纹理指构成木材主要细胞 ( 纤维, 导管, 管胞等 ) 的排
列方向 。 通常分为以下几类:
(1) 直纹理 直纹理指木材轴向细胞的排列方向基本与树干长
轴平行, 如杉木, 红松, 榆木, 黄桐, 鸭脚木等 。 这类木
材强度高, 易加工, 但花纹简单 。
(2) 斜纹理 斜纹理指木材轴向细胞的排列方向与树干长轴不
平行, 成一定角度 。 如圆柏, 香樟, 桉树, 枫香, 荷木等 。
斜纹理使木材强度将低, 不易加工, 但其中有一些花纹美
丽, 可在室内装饰和家具中发挥特殊的作用 。
斜纹理又可分为以下几种:
① 螺旋纹理 指木材轴向细胞围绕树干长轴成单方
向向左或向右的螺旋状排列, 如侧柏, 桉树等
② 交错纹理 指螺旋纹理的方向有规律的反向, 即
左螺旋纹理与右螺旋纹理分层交替缠绕, 如海棠
木, 大叶桉, 母生等 。 具有这类纹理的木材, 在
径切板上形成带状纹理, 劈开后在板面上形成交
错纵列的楔形槽 。
③ 波浪纹理 指木材轴向细胞按一定
规律向左右弯曲, 呈波浪起伏状,
如七叶树, 樱桃, 笔木等 ( 图 2-
14) 。
④ 皱状纹理 基本上与波状纹理相同,
只是波浪的幅度较小, 形如皱绸,
常见于槭木, 杨梅, 桃花心木 。
2.3.3.2 结构
木材的结构 -构成木材细胞的大小及差异的程度 。
针叶树材以管胞弦向平均直径, 早晚材变化缓急, 晚材带大
小, 空隙率大小等表示 。
细结构 -晚材带小, 缓变, 如竹叶松, 竹柏等木材结构细致,
叫细结构;
粗结构 -晚材带大, 急变的木材, 如马尾松, 落叶松等木材
粗疏, 叫粗结构 。
针叶树材结构分级如下:
(1) 很细 晚材带小, 早材至晚材渐变, 射线细而不见, 材质
致密, 如柏木, 红豆杉等 。
(2) 细 晚材带小, 早材至晚材渐变, 射线细而可见, 材质较
松, 如杉木, 红杉, 竹柏等 。
(3) 中 晚材带小, 早材至晚材渐变或突变, 射线细而可见,
材质疏松, 如铁杉, 福建柏, 黄山松等 。
(4) 粗 晚材带小, 早材至晚材突变, 树脂道直径小, 如广东
松, 落叶松等 。
(5) 很粗 晚材带大, 早材至晚材突变, 树脂道直径大, 如湿
地松, 火炬松等 。
阔叶树材则以导管的弦向平均直径和数目,射线的大小
等来表示。
细结构是由大小相差不大的细胞组成,称为均匀结构。
粗结构由各种大小差异较大的细胞组成,又称为不均匀结构。
环孔材为不均匀结构,散孔材多为均匀结构。
阔叶树材结构分级如下:
(1) 很细 管孔在肉眼下不见, 在十倍放大镜下略见, 射线很
细或细, 如笔木, 卫茅等 。
(2) 细 管孔在肉眼下不见, 在十倍放大镜下明显, 射线细,
如冬青, 槭木 。
(3) 中 管孔在肉眼下略见, 射线细, 如桦木 。
(4) 粗 管孔在肉眼下明显, 射线细, 如樟木;管孔在肉眼下
不见或可见, 射线宽, 如水青冈 。
(5) 甚粗 管孔在肉眼下很明显, 射线细, 如红椎;管孔大,
射线宽, 如水曲柳, 青冈, 椆木 。
2.3.3.3 花纹
木材的花纹-指木材表面因生长轮、木射线、轴向薄壁组织、
颜色、节疤、纹理等而产生的图案。
不同树种木材的花纹不同,对木材识别有帮助,并可作各种
装饰材,使木制品美观华丽。常见的花纹有:
(1),V”形花纹 在原木的弦切面或旋切单板上, 由于生长轮
早, 晚材带管孔大小不同或材色不同, 形成形似, V’状的花
纹, 如酸枣, 山槐等 。
(2) 银光花纹 具有宽木射线或聚合木射线的树种, 在径切面
上由于宽木射线斑纹受反射光的影响而显示的花纹, 如水育
冈, 栎木, 山龙眼等 。
(3) 鸟眼花纹 原木局部的凹陷形成圆锥形, 其图案近似鸟眼,
故称鸟眼花纹 。
(4) 树瘤花纹 树瘤是树木的休眠芽受伤或其它原因不再发育,
或由病菌寄生在树干上形成的圆球形凸出物, 木质曲折交
织, 多见于核桃, 榆木和桦木等 。
(5) 树桠花纹 枝桠的薄木花纹由于木材细胞排列相互成一定
角度, 近似鱼骨, 故又称鱼骨花纹 。
(6) 虎皮花纹 由具有波浪状或皱状纹斑而形成的花纹, 如槭
木等 。
(7) 带状花纹 由于木材中的色素物质分布不均匀, 在木材上
形成许多颜色不同的条带, 如香樟 。
2.3.4 材表
材表 ( 材身 ) -指紧邻树皮最里层木质部的表面, 即剥去树
皮的木材表面 。
各种树种的木材常具有独自的材表特征, 对木材识别有一定
的帮助 。 材表的主要特征有:
(1) 平滑 材表饱满光滑 。 多数树种属于平滑, 如茶科, 木兰
科的一些树种, 特别是大部分针叶树材如杉木, 红松等 。
(2) 槽棱 是由宽木射线折断时形成的 。 宽木射线如在木质部
折断, 材表上出现凹痕, 呈槽沟状;如在韧皮部折断, 则
在材表上形成棱, 如石栎属, 青冈属, 鹅耳枥属等 。
(3) 棱条 由于树皮厚薄不均, 树干增大过程中受树皮的压力
不平衡, 材表上呈起伏不定的条纹, 称棱条 。 横断面树皮
呈多边形或波浪形的材表上可以见到棱条 。
(4) 网纹 木射线的宽度略相等, 且为宽或中等木射线, 排列
较均匀紧密, 其规律形如网格的称为网纹, 如山龙眼, 水
青冈, 密花树, 南桦木等 。
(5) 灯纱纹 (细纱纹 ) 细木射线在材身上较规则的排列, 呈现
形如气灯纱罩的纱纹, 称为灯纱纹或细纱纹, 如冬青, 猴
欢喜, 毛八角枫, 鸭脚木等 。
(6) 波痕 木射线或其它组织 (如薄壁组织 ) 在材身上作规律的
并列 (迭生 ),整齐地排列在材身的同一水平面上, 与木纹
相垂直的细线条, 称为波痕或叫叠生构造, 如柿木, 梧桐,
黄檀等,
(7) 条纹 材身上具有明显凸起的纵向细线条, 称为条纹, 常
见于阔叶材中的环孔材和半环孔材, 如甜槠, 山槐, 南岭
栲等 。
(8) 尖刺 由不发育的短枝或休眠芽在材身上形成的刺, 称为
尖刺, 如皂荚, 柞木等 。
2.3.5 重量和硬度
在木材识别时通常将木材分为轻, 中, 重与相应的软, 中,
硬三大类:
(1) 轻 ?软木材 密度小于 0.5g/cm3,端面硬度在 5000N/cm2以下
的木材, 如泡桐, 鸡毛松, 杉木等 。
(2) 中等木材 密度在 0.5~ 0.8g/cm3之间, 端面硬度 5001~
10000N/cm2的木材, 如黄杞, 枫桦等 。
(3) 重 ?硬的木材 密度大于 0.8g/cm3,端面硬度在 10000N/cm2
以上的木材, 如子京, 荔枝, 蚬木等 。
木材的硬度用试验机测定, 但在木材识别时要求较粗放,
一般是用拇指甲在木材上试之有无痕迹, 或用小刀切削,
以试其软硬程度 。
2.3.6 髓斑和色斑
2.3.6.1 髓斑
髓斑-树木生长过程中形成层受到昆虫损害后形成
的愈合组织 。
髓班的大量存在会降低木材强度, 但因髓斑很
小, 对一般的用途来说影响较小而被允许 。 但对航
空或仪器用材以及其它特殊要求的用途来说, 髓斑
被视为一种木材缺陷而须加以限制;大量的髓斑出
现于单板, 也会降低其制成品的等级 。
2.3.6.2 色斑
有些树种的立木受伤后, 在木质部出
现各种颜色的斑块, 称为色斑 。 如交让木
受伤后形成紫红色斑块, 泡桐受伤后形成
蓝色斑块 。
2.3.7 乳汁迹
乳汁迹是一种沿木材径向呈裂隙状的孔穴,起源于叶
及轴芽迹,通过某些阔叶树材具有乳液树种的木质部,在
弦切面呈细长的透镜状,常误认为是小虫眼。
2.3.8 内含韧皮部
在树干直径增大过程中, 通常次生木质部位于形成层的
内侧, 次生韧皮部位于形成层的外侧 。 但在少数阔叶树材的
次生木质部中具有韧皮束或韧皮层, 称为内涵韧皮部 。 有以
下两种类型:
2.3.8.1 同心圆型
形成层的寿命短, 新的分裂组织在皮层中陆续产生, 进
行组织的形成, 在树干产生筛部和木质部交替的连续层, 或
不连续的束状, 如马鞭草科的海茄冬和豆科的紫藤 。
2.3.8.2 星散型
与同心圆型不同, 单一永续的形成层进行分裂活动, 但
部分木质部的形成产生异常, 在木质部中包含有筛部的束条,
如白木香, 小叶谷木和密花马钱子等 。
2.4 树皮的宏观特征
2.4.1 树皮的形成
树皮-指树木维管束形成层外侧的全
部组织, 它以形成层为界线, 内侧为
木质部, 外侧为树皮 。
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, 可以防止内部组织中的水
分蒸发, 同时起到保护作用 。
表皮破裂后, 木栓层替代表皮成为保护层 。
随着木质部直径的不断增长, 在皮层的内部生成
新的木栓形成层, 形成新的周皮 。 新的周皮形成
后, 木栓组织外侧的树皮组织因缺水而死亡 。
2.4.2 外树皮
外树皮-以周皮为界, 其外侧已经死亡的组织叫做
外树皮 。
不同树种, 其外树皮具有独自的特征, 如颜色,
外形, 剥落, 皮孔等, 这些特征可以用来识别木材的
树种 。
2.4.2.1 颜色
各种树种具有其 比 较固定的表面颜色, 如松木,
杉木等针叶树材多为红褐色, 阔叶树材多为褐色 。
2.4.2.2 外形
树皮的外形-指其外观形态,分为不开裂和开裂两大类。
树干在直径生长过程中, 从幼龄至老龄树皮始终不开裂 。
不开裂树皮又分为以下四种情况:
(1) 光滑 (或近光滑 ) 树皮不粗糙,手摸有光滑感,如紫茎、
山茶、舟柄茶、部分桂皮树等。
(2) 粗糙 树皮因有瘤状突起或大而密集的皮孔, 而显得粗糙,
如石栎属, 青冈属, 朴树属等 。
(3) 皱缩 树皮因收缩而形成纵向皱纹, 如梧桐, 多花山竹子
等 。
(4) 斑驳痕 系树皮脱落而留下的痕迹,如豺皮黄肉楠、广东
琼楠、桂皮等。
树干在直径增大过程中,多数树种的表皮会产生开裂现象。
裂沟-开裂的隙为裂沟 ; 裂脊-无隙的部分为裂脊
根据裂沟的走向、深浅分为以下几种类型:
① 纵裂 裂沟方向与树干纵轴方向基本一致, 如杉木 。
② 平行纵裂 裂沟相互平行或近似平行, 裂脊宽度基本相
等, 如南酸枣 。
③ 交叉纵裂 部分或大部分裂沟之间相交而呈交叉开裂,
如檫树, 毛桐, 银杏, 枫杨, 刺槐等 。
④ 横裂 裂沟呈横向的开裂, 如光皮桦, 樱属中的部分树
种 。
⑤ 纵横裂 纵向裂沟与横向裂沟的宽度和深度基本相等, 近
似直角相交, 裂脊呈长方形, 如柿树等 。
⑥ 不规则裂 (或鳞片状裂 ) 裂沟方向没有一定规则, 裂片边
缘常呈弧线, 如松属, 英国梧桐等 。
⑦ 深裂 裂沟较深, 通常为树皮厚度的 1/ 3~ 1/ 2,如白栎,
栓皮栎, 刺槐等 。
⑧ 浅裂 裂沟较浅, 不及树皮厚度的 1/ 3者, 如桑树 。
⑨ 微裂 裂沟不甚明显, 但又可见到浅的裂沟, 如千年桐,
拟赤杨等 。
2.4.2.3 皮孔
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 。
皮孔是周皮的组成部分, 是树木水分和气体
交换的通道 。 不同树种皮孔的形状不同, 针叶树
材皮孔一般不明显, 只有冷杉较多, 且呈圆形;
2.4.2.4 皮刺
树皮上的坚硬棘刺, 是由不发育的叶子形成的, 如刺
揪和刺臭椿等 。
2.4.2.5 瘤状突起
树皮上具有许多高低大小不 —的坚硬小瘤, 称瘤状突
起, 如石栎属, 青冈属, 栲属中的部分树种等 。
2.4.3 树皮的厚薄
树皮的厚薄指未受到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。
2.4.4 质地
树皮质地与含水率, 纤维的长短及粗细有关,
且内树皮和外树皮的质地差异较大 。 通常根据软
硬, 脆性和韧性, 纤维的长短及粗细等衡量树皮
的质地 。 青冈属, 石栎属, 麻栎, 大头茶, 木荷
等较硬;栓皮栎, 粗糠树, 银杏, 榆属等较软 。
2.4.5 其它特征
(1) 胶质丝 杜仲, 卫矛, 丝棉木等树皮折断时可见银白色的
胶质丝 。
(2) 气味 在现场识别原木, 树皮的气味有很大的帮助, 如樟
木有樟脑气, 桢楠有楠木气, 柏木有柏木香气, 光皮桦有
癣药水气等 。
(3) 树液 树皮上的树液有多种颜色, 大戟科, 漆树科, 桑科
为乳白色;多花山竹子为黄色树液;楝科, 山龙眼科, 茜
草科为红色树液 。 另外如刨花楠, 绒楠, 榆木, 莽草, 梧
桐等树皮遇水有粘液流出 。
2.4.2.6 剥落
在树木的生长中,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。
外树皮剥落可以分为以下几种情况:
(1) 块状 外皮呈方块状剥落, 如鸡毛松和柿树等 。
(2) 鳞片状 外皮剥落形状不规则, 形似鳞片, 如松科树种,
豺皮黄肉楠和桂皮等 。
(3) 纸片状 剥落的外皮很薄, 似纸片, 如楠木, 白楠和梭椤
树等 。
(4) 条状 因纤维长, 呈条状剥落, 如杉木, 柏木和红豆杉等 。
(5) 条片状 外皮呈长而宽的片状剥落, 如黄连木和黄檀等 。
2.5 木材宏观识别
2.5.1 木材宏观识别的方法
木材宏观识别,就是根据不同树种木材宏观构造及树
皮宏观构造的差异,对未知树种木材进行区分和鉴定。
木材的宏观识别比较简单,仅需一把锋利的小刀和 10
倍放大镜。待鉴定木材为气干状态的木材,不能使用带有
缺陷、腐朽或变色木材。
根据待鉴定木材的产地,首先收集该地区有关树种木
材识别的相关资料,如各种树种木材宏观性质的描述、木
材检索表、木材穿孔检索卡或计算机检索程序等。
用锋利小刀将木材局部削光, 然后用肉眼或 10倍放大
镜观察木材光滑切面上所展现的特征 。 将清水滴在木材切
面上, 可以增强特征的明显度, 如轴向簿壁组织, 波痕及
油细胞等 。 光泽度的判别需要在阳光或灯光下进行 。
木材的三个切面具有不同的宏观特征, 横切面呈现的
识别特征最多, 是主要的切面;其次为弦切面, 可以观察
到导管, 射线的粗细和排列情况, 波痕, 木材纹理等;径
切面上的特征最少, 除纹理, 导管外, 可以观察射线斑纹
(包括银光纹理 )等 。
2.5.2 木材宏观特征观察
首先确定有无导管, 因为裸子植物一般没有导管, 被
子植物除极个别树种如水青树, 昆栏树等以外, 都有导管 。
依次为生长轮的类型, 明显度, 宽度;早晚材带的变化;
心边材区别是否明显以及材色;导管 (或管孔 )的大小, 配
列, 内含物等;轴向薄壁组织的数量, 分布;木射线的宽
度, 粗细;波痕和胞间道的有无;木材的光泽度;特殊气
味和滋味的有无;硬重等 。 对针叶树材和阔叶树材的观察
应各有所侧重 。
(6) 木射线 明晰度;宽度;高度;数量;最大木射线与最大
管孔对比, 小于管孔直径, 等于管孔直径, 大于等于管孔
直径;聚合木射线, 宽木射线等 。
(7) 木材密度, 硬度 。
(8) 木材的特殊气味, 特殊滋味 。
(9) 木材纹理, 结构与花纹 。
(10) 木材的光泽 。
(11) 叠生构造 (或波痕 ) 射线叠生, 轴向组织 (轴向薄壁组织,
纤维或导管分子等 )叠生等 。
(12) 胞间道 具有正常轴向胞间道, 具有创伤轴向胞间道等 。
(13) 其他特征 具有内含韧皮部,具有油细胞或粘液细胞 等。
2.5.3 木材检索表
对于一块已知来源的待鉴定木材, 根据观察到的特征, 与
该地方已被描述的木材特征进行比较, 一种接一种, 直至找
到与特征相符合的木材为止 。 但该方法繁琐, 需要较长时间 。
因此, 在不断积累和总结经验的基础上, 确立了能够迅速识
别木材的检索方法和程序 。
木材检索方法有三类:对分检索表, 穿孔卡检索表, 计算机
木材识别系统 。 对分检索表是使用最广泛的方法 。
2.5.3.1 对分检索表 (Dichotomous Key)
在木材一对最容易区别, 最具有普遍意义的或最稳定
的特征的基础上, 将它们分成二组, 然后再将新的特征分
成二组, 依次类推直至最后列出树种, 编制出某一地区或
某一科树种木材的检索表 。 应用检索表时, 选择符合待鉴
定标本的一组特征, 直至最后列出的树种, 该树种就是待
鉴定的木材 。 该方法以互相排斥为条件, 成对对列, 逐渐
缩小范围, 最后找出标本的个性 。
对分检索表的缺点主要是:
( 1) 检索表中所用的特征必须依一定的次序检索;
( 2) 检索表一经编制, 除非重新订正, 否则不能增减任何
树种的木材 。
2.5.3.2 穿孔卡检索表 (Perforated--card Key)
自 1938年 Clarke介绍穿孔卡检索表以来, 许多国家都普遍采
用 。
该检索表的 优点 是:
( 1) 随时可以增减树种或修正特征;
( 2) 识别木材时可按标本的任何显著特征进行, 不需要固
定的顺序;
( 3) 欲知某一特征有些什么树种非常容易, 用钢针在需要
的特征上将一叠卡片穿透一次即可 。
穿孔卡检索表的主要 缺点 是:
( 1) 逐次穿挑卡片较为繁琐, 可能出现漏检现象;
( 2) 树种数目过多时, 则无能为力 。
2.5.3.3 木材树种识别计算机检索系统
木材树种识别计算机检索系统是以穿孔卡检索表为依
据, 利用计算机快速处理数据的特性, 采用数据文件或数
据库管理木材树种名称及构造特征 。 具有高效, 准确, 灵
活, 综合功能强等特点 。
本章结束!