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生態(tài)板 / 同色配套板
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內(nèi)容目錄：
第一節(jié) 樹木的組成
第二節(jié) 木材構(gòu)造
第三節(jié) 樹種的識(shí)別
第四節(jié) 木材性質(zhì)
樹木的組成
樹木是由樹根、樹干、樹冠三部分組成的
1．樹根，樹 根是樹木的最下部，即地下部分，占立木材積5%~25%，其作用是：（1）從土壤中吸收水分和礦物質(zhì)，沿樹干由下向上運(yùn)送到樹枝和樹葉，借助于光和葉綠素進(jìn)行光合作用，制成有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)后，再沿樹干韌皮部向下運(yùn)到樹干根部。（2）貯藏由樹干韌皮部下降的備用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。（3）穩(wěn)定樹干，把樹木固定在土地上， 保持樹木的穩(wěn)定生長(zhǎng)。另外，樹根在利用上多作薪材，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、科學(xué)進(jìn)步，樹根也成為藝術(shù)之品的好材料—根雕，也有的樹根如松樹伐根，可提取松節(jié)油和松香等。
2．樹干，樹 干是構(gòu)成樹木的最主要部分，即樹木的木材部分，占立木材積的50%~90%，其作用是：（1）樹干和樹根結(jié)成一體，支撐樹冠。（2）從樹根向上輸送水分和 礦物質(zhì)，再從樹冠向下經(jīng)韌皮部運(yùn)送有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。（3）貯藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，供樹木生長(zhǎng)和繁殖使用。另外，樹木形成的木質(zhì)部以樹干為最多，木材主要來自樹干，具有重要的使用價(jià)值。
3．樹冠，樹 冠是樹枝和樹葉的總稱，位于樹木的最上部分，占立木材積的5%～25%，其作用是：（1）樹葉用從空氣中攝取來的二氧化碳和經(jīng)樹根從土壤中吸取來的水分和礦物質(zhì)，在陽光的輻射下、借助于葉綠素進(jìn)行光合作用，經(jīng)光合作用制成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，供樹木生長(zhǎng)需要。（2）樹枝可以上下輸送、貯藏水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并且支持樹葉。另外，樹枝除可作小徑木外，一般多為薪材，但隨著剩余物利用手段的增加，樹枝也可用作削片、造紙、纖維板、刨花板的原料；樹葉可作飼料，也可從中提取 化學(xué)藥品等。
樹干的組成
從樹干的橫切面觀察，樹干是由樹皮、形成層、木質(zhì)部、髓組成的。
1．樹皮，樹 皮是樹干的最外層，即形成層以外的一切組織均稱為樹皮。樹皮通常分為外皮、周皮和內(nèi)皮。外皮和內(nèi)皮中間有一層薄皮，稱為周皮（肉眼看不見）。周皮以外稱為外皮，又稱死皮，通常顏色較深，起著保護(hù)樹木不受外界因子影響及削弱機(jī)械損傷的作用；周皮以內(nèi)稱為內(nèi)皮，即韌皮部，是生活的組織，在樹木生長(zhǎng)過程中具有向 下輸送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的作用。（1）樹皮組成：外皮、周皮和內(nèi)皮。
（2）樹皮作用，防止樹木水分蒸發(fā)，輸送葉子制造的養(yǎng)分并能貯藏養(yǎng)分，是樹木的保護(hù)層。另外，不同樹種的樹皮有著不同的作用。例如樺木樹皮可煉樺皮焦油，用于醫(yī)藥和制革；厚 樸、苦木、杜仲等樹種的樹皮是貴重的藥材等。同時(shí)，由于樹皮的外部形態(tài)、厚薄、顏色、質(zhì)地、剝落情況、氣味、滋味等各有所不同，因此，樹皮是現(xiàn)場(chǎng)識(shí)別木材主要的依據(jù)之一。
2．形成層，形 成層是位于韌皮部和木質(zhì)部之間的一層狹窄且具有分生能力的細(xì)胞層。形成層中具有分生能力的母細(xì)胞，不斷地分生子細(xì)胞。母細(xì)胞向外分生韌皮部，形成樹皮；向內(nèi)分生木質(zhì)部，構(gòu)成木材，因而它是產(chǎn)生木材的源泉。（1）形成層的組成，形成層細(xì)胞是由原始細(xì)胞組成的，原始細(xì)胞又可分為紡錘形原始細(xì)胞和射線形原始細(xì)胞。（2）形成層的作用，形成層具有分裂細(xì)胞的作用，即具有分生作用。
3．木質(zhì)部，木 質(zhì)部位于形成層和髓心的中間，是樹干中最具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的部分，也是最主要的木材部分。（1）木質(zhì)部的組成，根據(jù)細(xì)胞組成的來源，木質(zhì)部可分為初生木質(zhì)部和 次生木質(zhì)部。初生木質(zhì)部起源于頂端分生組織，分量極小，它圍繞在髓心的周圍；次生木質(zhì)部是由形成層分生而來的。木質(zhì)部的絕大部分是次生木質(zhì)部，也可以說，樹干的次生木質(zhì)部是最有利用價(jià)值的。（2）木質(zhì)部的作用，從地下吸收水分和礦物質(zhì)，輸導(dǎo)和貯存養(yǎng)分，是形成木材的源泉。
4.髓，髓 位于樹干的中心部位（往往是偏心的），被木質(zhì)部包圍，髓（是一種薄壁組織）和第一年生的初生木質(zhì)部一起構(gòu)成髓心。髓心的形狀、大小、顏色、構(gòu)造等因樹種的不同而不同，是識(shí)別木材的依據(jù)之一。（1）髓心的形狀，多數(shù)樹種的髓心在橫切面上呈圓形或橢圓形，如馬尾松、榆木，色木等。但也有特殊形狀的，如星狀的櫟木、楓香、菱形的大葉、黃楊、五角形的白楊等。（2）髓心的顏色，大多數(shù)樹種的髓心呈褐色或淡褐色，但也有特殊顏色的，如泡桐的髓心是白色的。（3）髓心 的大小， 針葉樹種的髓心一般都很小，約3～5mm，并且相差不大；闊葉樹種髓心有大有小，大的髓心可達(dá)到數(shù)厘米。（4）髓心的構(gòu)造，髓心的構(gòu)造因樹種而異，片狀的如核桃楸，中空的如泡桐，充滿柔軟薄壁組織的如梧桐。另外，髓心組織較松軟、強(qiáng)度低、易開裂，因此，對(duì)質(zhì)量要求較高的材種有影響，但對(duì)于一般的材種影響不 大。
第二節(jié) 木材構(gòu)造
木材三個(gè)切面
樹木是生物體，是由無數(shù)個(gè)形狀各異、大小不同、排列方式不同的細(xì)胞組成，這些細(xì)胞呈立體狀態(tài)存在于木材組織中，因此為了正確地了解木材的構(gòu)造，必須從三個(gè)切面來進(jìn)行觀察。這三個(gè)切面分別是橫切面、徑切面、弦切面。其中，橫切面是木材的最重要切面。
（1）橫切面，與樹干主軸相垂直的切面稱為橫切面。除年輪之外，木材紋理的特征都暴露在這個(gè)切面上，橫切面是識(shí)別木材最重要的切面，這個(gè)切面硬度大、耐磨損，可做鋪路木塊。
（2）徑切面，與樹干主軸相平行，并且通過髓心的切面稱為徑切面。此切面板材收縮小，不易翹曲，適合做木尺和樂器共鳴板等。
（3）弦切面，與樹干主軸相平行，不通過髓心且與年輪相切的切面稱弦切面。它是一個(gè)年輪的切線，又是另一個(gè)年輪的弦線。在不同的切面上可以觀察到木材的不同結(jié)構(gòu)。如橫切面 上可以觀察到木射線的寬度和長(zhǎng)度以及木材細(xì)胞間的相互聯(lián)系；徑切面上可以觀察到年輪呈條狀，相互平行，而與木射線相互垂直；弦切面上可以觀察到年輪呈 “V”字形。
木材構(gòu)造特征
這里所說的木材構(gòu)造特征是指木材宏觀構(gòu)造或粗視構(gòu)造，既可以用肉眼或放大鏡觀察到的特征。
（1）心材、邊材
從橫切面觀察，在髓心周圍，顏色較深，含水量少的部分，稱為心材；靠近樹皮部分，顏色較淺，含水量多的部分，稱為邊材。
（2）生長(zhǎng)輪、年輪、早材、晚材
樹木在一個(gè)生長(zhǎng)周期內(nèi)所形成的一層木質(zhì)環(huán)輪，稱為生長(zhǎng)輪。對(duì)于溫帶、寒帶地區(qū)的樹木，每年生長(zhǎng)輪只出現(xiàn)一次，因而生長(zhǎng)輪又稱年輪；對(duì)于熱帶地區(qū)的樹木，每年生長(zhǎng)輪可出現(xiàn)幾次，因此一般不叫年輪，只稱生長(zhǎng)輪。
生長(zhǎng)季節(jié)早期形成的木材稱為早材，其特點(diǎn)：細(xì)胞分裂速度快，體積大，胞壁薄，材質(zhì)較松軟，材色淺；生長(zhǎng)季節(jié)晚期形成的木材稱為晚材，其特點(diǎn)：細(xì)胞分裂速度慢，分裂能力減弱，胞壁厚，材質(zhì)致密、堅(jiān)硬，材色深。
（3）木射線
木射線是木材中唯一成輻射狀、橫向排列的組織，在樹木的生長(zhǎng)過程中，起橫向輸送和貯藏養(yǎng)分的作用。同時(shí)，寬木射線的木材是制作家具的好材料。另外，木射線是由薄壁細(xì)胞組成的，是木材中較脆弱而強(qiáng)度較低的部分，尤其在進(jìn)行木材干燥時(shí)易沿木射線發(fā)生開裂，降低了其使用價(jià)值。
（4）管孔、胞間道
管孔是識(shí)別針、闊樹種的重要依據(jù)。針葉樹種無管孔，又稱無孔材；闊葉樹種有管孔，又稱有孔材。導(dǎo)管在橫切面上呈孔穴狀，稱為管孔，管孔分布、組合和排列等是識(shí)別闊葉樹種的主要特征之一。
（1）管孔的類型從分布上分為:
環(huán)孔材是指在一個(gè)年輪內(nèi)，早材管孔明顯比晚材管孔大，沿著年輪成環(huán)狀排列。
散孔材是指在一個(gè)年輪內(nèi)，早、晚材管孔的大小沒有明顯的區(qū)別，呈均勻或比較均勻的分布。
半散（環(huán)）孔材是指在一個(gè)年輪內(nèi)，管孔的排列介于散孔材和環(huán)孔材之間，也就是說，早材管孔稍大，略呈環(huán)狀排列，從早材到晚材的管孔逐漸變小，界限不明顯。
輻射孔材是指早、晚材管孔大小沒有明顯差別，它的排列是沿半徑方向呈輻射狀，穿過一個(gè)年輪至數(shù)個(gè)年輪。
切線孔材是指在一個(gè)年輪內(nèi)、全部管孔呈數(shù)列弦鏈狀。
2）管孔的類型從組合上分為:
單孔是指一個(gè)管孔完全被其它分子所環(huán)繞，單獨(dú)分布在年輪中。
復(fù)孔是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的管孔沿徑向緊密相連，除兩端的管孔仍呈圓形外，中間連接處的管孔呈扁平
管孔團(tuán)是指管孔不規(guī)則地聚合在一起。
管孔鏈?zhǔn)侵笖?shù)個(gè)管孔徑向排列在一起，每個(gè)管孔仍保持原來的形狀。
（3）管孔的類型從排列上分為:
星散狀是指大多數(shù)管孔是單獨(dú)的，呈均勻或比較均勻分布，如水曲柳、荷木。
榆木狀是指管孔幾個(gè)一團(tuán)連續(xù)成波浪形或傾斜狀的弦向排列，略與年輪平行并呈切線狀，如榆木。
火焰狀是指早材管孔較大，管孔的排列好像火焰一樣，而晚材管孔較小，形似徑列火舌，如板栗。
“《”字形狀是指在斜列中，管孔比較有規(guī)則的排列，呈“《”字形，如黃連木.
木材的非構(gòu)造性特征
（1）材色
（2）氣味與滋味
（3）結(jié)構(gòu)
（4）紋理
（5）光澤
（6）重量和硬度
第三節(jié) 樹種的識(shí)別
木材樹種識(shí)別是通過木材的內(nèi)、外部特征來識(shí)別樹種的一種適用技術(shù)。它是木材檢驗(yàn)的基礎(chǔ)和不可缺少的重要環(huán)節(jié)，在木材生產(chǎn)、流通和使用過程中起著非常重要作用。
商品材樹種
1．樹種
樹種是木材根據(jù)樹木分類學(xué)上的分類法而分的種別，即樹木種類，如紅松、落葉松、樟子松、水曲柳、楊木、榆木等。也可以說，樹種是指樹木作為生物物種的名稱。
2．商品材樹種
木材作為商品生產(chǎn)、加工、流通、使用時(shí)的木材名稱，叫商品材名稱。它是木材價(jià)格分類的主要依據(jù)之一，又是木材作為商品流通的統(tǒng)稱。
商品材名稱本身反映了木材歸類及命名兩個(gè)方面內(nèi)容。把眾多樹種的木材歸并為數(shù)目較少類，以“類”代“種”，即能滿足木材的合理利用，又能照顧到生產(chǎn)上的方便易行。
商品材名稱的命名可借用“樹種”名稱，但這個(gè)“樹種”應(yīng)是商品材樹種。因此，木材標(biāo)準(zhǔn)中的樹種系商品材樹種。商品材樹種是依據(jù)木材外貌特征相仿、構(gòu)造和材性相似的原則歸類的
3．商品材
樹種命名原則
（1）以樹木分類的屬為基礎(chǔ)歸類。
（2）以材質(zhì)為主的歸類原則。
（3）以樹木分類的樹種名稱為商品材名稱。
（4）采用生產(chǎn)單位習(xí)慣名稱為商品材名稱。
（5）同科不同屬的少數(shù)樹種歸類原則。
樹種識(shí)別方法
1．通過樹皮，材表進(jìn)行識(shí)別。
2．通過木材構(gòu)造和非構(gòu)造特征進(jìn)行識(shí)別。
3．通過木材識(shí)別檢索表、木材標(biāo)本、科學(xué)鑒定進(jìn)行識(shí)別。
樹種識(shí)別工具
一把鋒利的小鏟子和十倍放大鏡。
樹種識(shí)別要點(diǎn)
1．針葉樹種
針葉材屬于裸子植物亞門，樹皮的外皮多為鱗片狀，內(nèi)皮較薄。木材幾乎全為管胞組成，無導(dǎo)管，心邊材區(qū)別明顯或不明顯。生長(zhǎng)輪中早晚材區(qū)別明顯，早材色淺，晚材色深，木材多輕軟，部分木材具有樹脂道和特殊氣味。紋理直，結(jié)構(gòu)細(xì)的占多數(shù)。材表多平滑。
（1）紅松（松科．松屬）
（2）興安落葉松（松科．落葉松屬）
（3）樟子松（松科．松屬）
（4）馬尾松（松科．松屬）
（5）云杉（松科．云杉屬）
（6）冷杉（松科．冷杉屬）
（7）鐵杉（松科．鐵杉屬）
（8）杉木（杉科．杉木屬）
2．闊葉樹種
闊葉樹屬被子植物亞門雙子葉植物綱，種類繁多，區(qū)別于針葉樹的最大特征為具有管孔，木射線有寬、有細(xì)、薄壁組織豐富，部分樹種具有樹膠道及氣味，木材構(gòu)造較針葉樹復(fù)雜。
（1）椴木（椴木科．椴木屬）
（2）楊木（楊柳科．楊屬）
（3）樺木（樺木科．樺木屬）
（4）柞木（殼斗科．櫟屬）
（5）水曲柳（木犀科、白蠟屬）
（6）黃波蘿（云香科、黃蘗屬）
（7）櫸木（榆科、櫸樹屬）
（8）樟木（樟科、樟屬）
樹種識(shí)別步驟
樹種識(shí)別要多實(shí)踐，認(rèn)真總結(jié)，積累經(jīng)驗(yàn)，切忌不懂裝懂。識(shí)別樹種時(shí)，需要備有一把銳利的小鏟刀、一個(gè)10倍的擴(kuò)大鏡，以便觀察木材構(gòu)造時(shí)用。識(shí)別的步驟如下：
觀察是否有導(dǎo)管，分開針、闊葉。有導(dǎo)管的是闊葉樹；無導(dǎo)管的是針葉樹。
如果確定是闊葉樹，再觀察管孔在橫切面上的分布狀況和排列形狀等特征，一步一步分解觀察直至樹種名稱。
如果確定是針葉樹，再觀察是否有樹脂道。有樹脂道是松樹、落葉松、云杉、黃杉、銀杉、油杉等屬；無樹脂道是冷杉、鐵杉、杉木、柏木等屬。然后再按屬一步一步觀察下去直至樹種。
總之，在觀察木材特征時(shí)，一定要把握那些比較穩(wěn)定的特征，分清主次，把穩(wěn)定性最大的特征列在前面，從主要到次要按木材識(shí)別檢索表一一核對(duì)直到樹種名稱。
第三節(jié) 木材物理性質(zhì)
木材化學(xué)性質(zhì)
木材的化學(xué)性質(zhì)是指通過化學(xué)分解才能了解到的性質(zhì)，主要包括木材的化學(xué)組成、木材主要化學(xué)成分的特性等。木材的化學(xué)成分十分復(fù)雜，概括起來有兩類。
1.有機(jī)物（1）纖維素,（2）半纖維素,（3）木質(zhì)素,（4）侵填體;2.無機(jī)物 ,無機(jī)物在木材中表現(xiàn)為灰分。木材燃燒時(shí)，即產(chǎn)生灰分�；曳值幕瘜W(xué)成分為碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸鈣、磷、無機(jī)鹽等。
木材物理性質(zhì)
木材物理性質(zhì)，是指不改變木材的化學(xué)成分，也不破壞其完整性，就能了解到的性質(zhì)。
1.含水率
（1）自由水。
（2）附著水。
自由水和附著水的化學(xué)組成完全相同，只是在材細(xì)胞中存在的部位不同，附著水是影響木材的主要因素。
（3）含水率（含水量）,木材中含水量的計(jì)算是以含水率（或含水量）來衡量的。木材中水分的含量，稱為含水率（或含水量）。含水率分為絕對(duì)含水率（W）相對(duì)含水率（W0）
絕對(duì)含水率（W）=（含水木材重量—絕干材重量）/絕干材重量×100%
相對(duì)含水率（W0）=（含水木材重量—絕干材重量）/含水木材重量×100%
絕對(duì)含水率多在工程上應(yīng)用；相對(duì)含水率多在科學(xué)實(shí)驗(yàn)上應(yīng)用。絕對(duì)含水率通常稱為含水率,與相對(duì)含水率可以相互轉(zhuǎn)換。
W= 100 W0/ （100—W0 ）
W0= 100W /（100+W）
（4）木材按含水率分類
濕材是指長(zhǎng)期浸在水中的木材，其含水率高于生材。
生材是指剛采伐的木材，其含水率70%～140%。
氣干材是指在空氣中天然干燥的木材，其含水率取決于空氣濕度，含水率在12%～18%之間，平均為15%。
窯干材是指將木材放在干燥窯中干燥到氣干材以下的程度，其含水率為4%～12%。
絕干材也稱全干材，是指放入烘箱在100～1050C下烘至含水率為零的木材。
（5）木材纖維飽和點(diǎn)
定義
當(dāng)自由水完全蒸發(fā)掉而細(xì)胞壁中的附著水正處于飽和狀態(tài)時(shí)， 其含水率在25%~35%之間，平均為30%。
意義
纖維飽和點(diǎn)的重要意義，不僅在于其含水率的大小，而主要在于它是木材強(qiáng)度、脹縮、導(dǎo)電性等材性變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
2.吸濕性
干木材從空氣中吸收水蒸氣的性能，稱為吸濕；濕木材向空氣中蒸發(fā)水蒸氣的性能，稱為解吸。這兩種現(xiàn)象合起來稱為木材的吸濕性。
木 材放在空氣中，當(dāng)木材的濕度比空氣的濕度大時(shí)，木材中水分蒸發(fā)到空氣中。相反，當(dāng)木材的濕度比空氣濕度小時(shí)，木材吸收空氣中的水分。一般情況下，木材蒸發(fā)出去的水分比吸收的要多，隨著木材的干燥、蒸發(fā)速度減慢，最后達(dá)到即不從空氣中吸收水分、也不散失水分的狀態(tài)，也就是木材濕度等于空氣濕度，這時(shí)的木材的 含水率稱為平衡含水率。
3.吸水性
木材浸在水中時(shí)吸收水分的能力，稱為吸水性。
吸水程度主要取決于木材在水中停留的時(shí)間，同時(shí)又因樹種、孔隙度、容量等不同而不同。例如容重大的木材比容重小的木材吸水慢而少，心材比邊材的吸水性能差。了解木材的吸水性，有助于木材的防腐和運(yùn)輸?shù)取?/p>
4.透水性
木材的透水性，又稱導(dǎo)水性，是指木材一面與水接觸，另一面與空氣接觸，讓水在流體靜壓力或其它壓力下通過木材的能力。
木材透水性的大小取決于樹種，切面方向，是心材還是邊材以及含水率等因素。
5.干縮與濕脹
當(dāng) 木材的含水率在纖維飽和點(diǎn)以下時(shí)，才能談到木材的干縮和濕脹。木材從纖維飽和點(diǎn)起，繼續(xù)干燥，附著水蒸發(fā)，木材收縮，直到絕干材為止，這一過程稱為干縮。木材從絕干狀態(tài)起，吸濕或吸水，木材膨脹，直到纖維飽和點(diǎn)為止，這一過程稱為濕脹。因此木材的脹縮性是指木材的含水率在纖維飽和點(diǎn)以下時(shí)，隨水分的增加或 減少，而改變其尺寸大小的性能。
6.密度
木材密度=試件絕干材質(zhì)量/ 試件飽和水分體積
木材密度的大小取決于木材空隙度的大小和細(xì)胞壁的厚薄。木材空隙度小，細(xì)胞壁厚，組織致密，木材密度值就大；木材空隙度大，細(xì)胞壁薄，組織松疏，木材密度值就小。在生產(chǎn)上還可用密度值的大小來估計(jì)木材的強(qiáng)度。也有人把木材密度稱為木材容重。
7.木材導(dǎo)熱性
木材的導(dǎo)熱性能是用熱導(dǎo)率表示的。熱導(dǎo)率，即在單位時(shí)間內(nèi)通過木材單位面積和單位長(zhǎng)度，在木材兩面間引起10C溫度差異所需要的熱量。
8.導(dǎo)電性
木材的導(dǎo)電性很小，絕干材幾乎是不導(dǎo)電的。
9.傳聲性
木材具有傳聲性能。因?yàn)槟静闹杏性S多空隙，成為空氣的跑道，空氣可以傳播聲音。
木材另一較重要性質(zhì)是共振性，這是因?yàn)槟静氖怯晒軤罴?xì)胞組成的。木材的共振性因其密度、彈性、結(jié)構(gòu)均勻度等的差異而不同。年輪均勻、材質(zhì)致密、紋理通直的木材，其共振性好，如云杉就是樂器的良好材料。
木材的力學(xué)性質(zhì)的幾個(gè)術(shù)語
極限強(qiáng)度是指木材從受力至破壞所能承受的最大外力。
硬度是指木材抵抗其它固體壓入的能力。
彈性是指木材受力后恢復(fù)變形的能力。
剛性是指木材抵抗變形或保持原有形狀的能力。
塑性是指木材受力后不能恢復(fù)其原狀而成永久變形的能力。
韌性是指木材發(fā)生最大變形而不破壞的能力。
工藝性是指木材抵抗劈、釘、磨的能力。
木材品質(zhì)系數(shù)是指木材抵抗靜曲和順紋壓力的極限強(qiáng)度的高低，也就是木材的極限強(qiáng)度與容積重之比
影響木材力學(xué)性質(zhì)的因素
影響木材力學(xué)性質(zhì)的因素很多，主要因素是木材缺陷、密度、含水率、生長(zhǎng)條件等。一般情況下，密度大，強(qiáng)度也大。但由于各種樹種的木材構(gòu)造和內(nèi)含物等不同，密度相同的木材其強(qiáng)度可能也有差別。
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樹木的組成
樹木是由樹根、樹干、樹冠三部分組成的
1．樹根，樹 根是樹木的最下部，即地下部分，占立木材積5%~25%，其作用是：（1）從土壤中吸收水分和礦物質(zhì)，沿樹干由下向上運(yùn)送到樹枝和樹葉，借助于光和葉綠素進(jìn)行光合作用，制成有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)后，再沿樹干韌皮部向下運(yùn)到樹干根部。（2）貯藏由樹干韌皮部下降的備用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。（3）穩(wěn)定樹干，把樹木固定在土地上， 保持樹木的穩(wěn)定生長(zhǎng)。另外，樹根在利用上多作薪材，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、科學(xué)進(jìn)步，樹根也成為藝術(shù)之品的好材料—根雕，也有的樹根如松樹伐根，可提取松節(jié)油和松香等。
2．樹干，樹 干是構(gòu)成樹木的最主要部分，即樹木的木材部分，占立木材積的50%~90%，其作用是：（1）樹干和樹根結(jié)成一體，支撐樹冠。（2）從樹根向上輸送水分和 礦物質(zhì)，再從樹冠向下經(jīng)韌皮部運(yùn)送有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。（3）貯藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，供樹木生長(zhǎng)和繁殖使用。另外，樹木形成的木質(zhì)部以樹干為最多，木材主要來自樹干，具有重要的使用價(jià)值。
3．樹冠，樹 冠是樹枝和樹葉的總稱，位于樹木的最上部分，占立木材積的5%～25%，其作用是：（1）樹葉用從空氣中攝取來的二氧化碳和經(jīng)樹根從土壤中吸取來的水分和礦物質(zhì)，在陽光的輻射下、借助于葉綠素進(jìn)行光合作用，經(jīng)光合作用制成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，供樹木生長(zhǎng)需要。（2）樹枝可以上下輸送、貯藏水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并且支持樹葉。另外，樹枝除可作小徑木外，一般多為薪材，但隨著剩余物利用手段的增加，樹枝也可用作削片、造紙、纖維板、刨花板的原料；樹葉可作飼料，也可從中提取 化學(xué)藥品等。
樹干的組成
從樹干的橫切面觀察，樹干是由樹皮、形成層、木質(zhì)部、髓組成的。
1．樹皮，樹 皮是樹干的最外層，即形成層以外的一切組織均稱為樹皮。樹皮通常分為外皮、周皮和內(nèi)皮。外皮和內(nèi)皮中間有一層薄皮，稱為周皮（肉眼看不見）。周皮以外稱為外皮，又稱死皮，通常顏色較深，起著保護(hù)樹木不受外界因子影響及削弱機(jī)械損傷的作用；周皮以內(nèi)稱為內(nèi)皮，即韌皮部，是生活的組織，在樹木生長(zhǎng)過程中具有向 下輸送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的作用。（1）樹皮組成：外皮、周皮和內(nèi)皮。
（2）樹皮作用，防止樹木水分蒸發(fā)，輸送葉子制造的養(yǎng)分并能貯藏養(yǎng)分，是樹木的保護(hù)層。另外，不同樹種的樹皮有著不同的作用。例如樺木樹皮可煉樺皮焦油，用于醫(yī)藥和制革；厚 樸、苦木、杜仲等樹種的樹皮是貴重的藥材等。同時(shí)，由于樹皮的外部形態(tài)、厚薄、顏色、質(zhì)地、剝落情況、氣味、滋味等各有所不同，因此，樹皮是現(xiàn)場(chǎng)識(shí)別木材主要的依據(jù)之一。
2．形成層，形 成層是位于韌皮部和木質(zhì)部之間的一層狹窄且具有分生能力的細(xì)胞層。形成層中具有分生能力的母細(xì)胞，不斷地分生子細(xì)胞。母細(xì)胞向外分生韌皮部，形成樹皮；向內(nèi)分生木質(zhì)部，構(gòu)成木材，因而它是產(chǎn)生木材的源泉。（1）形成層的組成，形成層細(xì)胞是由原始細(xì)胞組成的，原始細(xì)胞又可分為紡錘形原始細(xì)胞和射線形原始細(xì)胞。（2）形成層的作用，形成層具有分裂細(xì)胞的作用，即具有分生作用。
3．木質(zhì)部，木 質(zhì)部位于形成層和髓心的中間，是樹干中最具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的部分，也是最主要的木材部分。（1）木質(zhì)部的組成，根據(jù)細(xì)胞組成的來源，木質(zhì)部可分為初生木質(zhì)部和 次生木質(zhì)部。初生木質(zhì)部起源于頂端分生組織，分量極小，它圍繞在髓心的周圍；次生木質(zhì)部是由形成層分生而來的。木質(zhì)部的絕大部分是次生木質(zhì)部，也可以說，樹干的次生木質(zhì)部是最有利用價(jià)值的。（2）木質(zhì)部的作用，從地下吸收水分和礦物質(zhì)，輸導(dǎo)和貯存養(yǎng)分，是形成木材的源泉。
4.髓，髓 位于樹干的中心部位（往往是偏心的），被木質(zhì)部包圍，髓（是一種薄壁組織）和第一年生的初生木質(zhì)部一起構(gòu)成髓心。髓心的形狀、大小、顏色、構(gòu)造等因樹種的不同而不同，是識(shí)別木材的依據(jù)之一。（1）髓心的形狀，多數(shù)樹種的髓心在橫切面上呈圓形或橢圓形，如馬尾松、榆木，色木等。但也有特殊形狀的，如星狀的櫟木、楓香、菱形的大葉、黃楊、五角形的白楊等。（2）髓心的顏色，大多數(shù)樹種的髓心呈褐色或淡褐色，但也有特殊顏色的，如泡桐的髓心是白色的。（3）髓心 的大小， 針葉樹種的髓心一般都很小，約3～5mm，并且相差不大；闊葉樹種髓心有大有小，大的髓心可達(dá)到數(shù)厘米。（4）髓心的構(gòu)造，髓心的構(gòu)造因樹種而異，片狀的如核桃楸，中空的如泡桐，充滿柔軟薄壁組織的如梧桐。另外，髓心組織較松軟、強(qiáng)度低、易開裂，因此，對(duì)質(zhì)量要求較高的材種有影響，但對(duì)于一般的材種影響不 大。
第二節(jié) 木材構(gòu)造
木材三個(gè)切面
樹木是生物體，是由無數(shù)個(gè)形狀各異、大小不同、排列方式不同的細(xì)胞組成，這些細(xì)胞呈立體狀態(tài)存在于木材組織中，因此為了正確地了解木材的構(gòu)造，必須從三個(gè)切面來進(jìn)行觀察。這三個(gè)切面分別是橫切面、徑切面、弦切面。其中，橫切面是木材的最重要切面。
（1）橫切面，與樹干主軸相垂直的切面稱為橫切面。除年輪之外，木材紋理的特征都暴露在這個(gè)切面上，橫切面是識(shí)別木材最重要的切面，這個(gè)切面硬度大、耐磨損，可做鋪路木塊。
（2）徑切面，與樹干主軸相平行，并且通過髓心的切面稱為徑切面。此切面板材收縮小，不易翹曲，適合做木尺和樂器共鳴板等。
（3）弦切面，與樹干主軸相平行，不通過髓心且與年輪相切的切面稱弦切面。它是一個(gè)年輪的切線，又是另一個(gè)年輪的弦線。在不同的切面上可以觀察到木材的不同結(jié)構(gòu)。如橫切面 上可以觀察到木射線的寬度和長(zhǎng)度以及木材細(xì)胞間的相互聯(lián)系；徑切面上可以觀察到年輪呈條狀，相互平行，而與木射線相互垂直；弦切面上可以觀察到年輪呈 “V”字形。
木材構(gòu)造特征
這里所說的木材構(gòu)造特征是指木材宏觀構(gòu)造或粗視構(gòu)造，既可以用肉眼或放大鏡觀察到的特征。
（1）心材、邊材
從橫切面觀察，在髓心周圍，顏色較深，含水量少的部分，稱為心材；靠近樹皮部分，顏色較淺，含水量多的部分，稱為邊材。
（2）生長(zhǎng)輪、年輪、早材、晚材
樹木在一個(gè)生長(zhǎng)周期內(nèi)所形成的一層木質(zhì)環(huán)輪，稱為生長(zhǎng)輪。對(duì)于溫帶、寒帶地區(qū)的樹木，每年生長(zhǎng)輪只出現(xiàn)一次，因而生長(zhǎng)輪又稱年輪；對(duì)于熱帶地區(qū)的樹木，每年生長(zhǎng)輪可出現(xiàn)幾次，因此一般不叫年輪，只稱生長(zhǎng)輪。
生長(zhǎng)季節(jié)早期形成的木材稱為早材，其特點(diǎn)：細(xì)胞分裂速度快，體積大，胞壁薄，材質(zhì)較松軟，材色淺；生長(zhǎng)季節(jié)晚期形成的木材稱為晚材，其特點(diǎn)：細(xì)胞分裂速度慢，分裂能力減弱，胞壁厚，材質(zhì)致密、堅(jiān)硬，材色深。
（3）木射線
木射線是木材中唯一成輻射狀、橫向排列的組織，在樹木的生長(zhǎng)過程中，起橫向輸送和貯藏養(yǎng)分的作用。同時(shí)，寬木射線的木材是制作家具的好材料。另外，木射線是由薄壁細(xì)胞組成的，是木材中較脆弱而強(qiáng)度較低的部分，尤其在進(jìn)行木材干燥時(shí)易沿木射線發(fā)生開裂，降低了其使用價(jià)值。
（4）管孔、胞間道
管孔是識(shí)別針、闊樹種的重要依據(jù)。針葉樹種無管孔，又稱無孔材；闊葉樹種有管孔，又稱有孔材。導(dǎo)管在橫切面上呈孔穴狀，稱為管孔，管孔分布、組合和排列等是識(shí)別闊葉樹種的主要特征之一。
（1）管孔的類型從分布上分為:
環(huán)孔材是指在一個(gè)年輪內(nèi)，早材管孔明顯比晚材管孔大，沿著年輪成環(huán)狀排列。
散孔材是指在一個(gè)年輪內(nèi)，早、晚材管孔的大小沒有明顯的區(qū)別，呈均勻或比較均勻的分布。
半散（環(huán)）孔材是指在一個(gè)年輪內(nèi)，管孔的排列介于散孔材和環(huán)孔材之間，也就是說，早材管孔稍大，略呈環(huán)狀排列，從早材到晚材的管孔逐漸變小，界限不明顯。
輻射孔材是指早、晚材管孔大小沒有明顯差別，它的排列是沿半徑方向呈輻射狀，穿過一個(gè)年輪至數(shù)個(gè)年輪。
切線孔材是指在一個(gè)年輪內(nèi)、全部管孔呈數(shù)列弦鏈狀。
2）管孔的類型從組合上分為:
單孔是指一個(gè)管孔完全被其它分子所環(huán)繞，單獨(dú)分布在年輪中。
復(fù)孔是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的管孔沿徑向緊密相連，除兩端的管孔仍呈圓形外，中間連接處的管孔呈扁平
管孔團(tuán)是指管孔不規(guī)則地聚合在一起。
管孔鏈?zhǔn)侵笖?shù)個(gè)管孔徑向排列在一起，每個(gè)管孔仍保持原來的形狀。
（3）管孔的類型從排列上分為:
星散狀是指大多數(shù)管孔是單獨(dú)的，呈均勻或比較均勻分布，如水曲柳、荷木。
榆木狀是指管孔幾個(gè)一團(tuán)連續(xù)成波浪形或傾斜狀的弦向排列，略與年輪平行并呈切線狀，如榆木。
火焰狀是指早材管孔較大，管孔的排列好像火焰一樣，而晚材管孔較小，形似徑列火舌，如板栗。
“《”字形狀是指在斜列中，管孔比較有規(guī)則的排列，呈“《”字形，如黃連木.
木材的非構(gòu)造性特征
（1）材色
（2）氣味與滋味
（3）結(jié)構(gòu)
（4）紋理
（5）光澤
（6）重量和硬度
第三節(jié) 樹種的識(shí)別
木材樹種識(shí)別是通過木材的內(nèi)、外部特征來識(shí)別樹種的一種適用技術(shù)。它是木材檢驗(yàn)的基礎(chǔ)和不可缺少的重要環(huán)節(jié)，在木材生產(chǎn)、流通和使用過程中起著非常重要作用。
商品材樹種
1．樹種
樹種是木材根據(jù)樹木分類學(xué)上的分類法而分的種別，即樹木種類，如紅松、落葉松、樟子松、水曲柳、楊木、榆木等。也可以說，樹種是指樹木作為生物物種的名稱。
2．商品材樹種
木材作為商品生產(chǎn)、加工、流通、使用時(shí)的木材名稱，叫商品材名稱。它是木材價(jià)格分類的主要依據(jù)之一，又是木材作為商品流通的統(tǒng)稱。
商品材名稱本身反映了木材歸類及命名兩個(gè)方面內(nèi)容。把眾多樹種的木材歸并為數(shù)目較少類，以“類”代“種”，即能滿足木材的合理利用，又能照顧到生產(chǎn)上的方便易行。
商品材名稱的命名可借用“樹種”名稱，但這個(gè)“樹種”應(yīng)是商品材樹種。因此，木材標(biāo)準(zhǔn)中的樹種系商品材樹種。商品材樹種是依據(jù)木材外貌特征相仿、構(gòu)造和材性相似的原則歸類的
3．商品材
樹種命名原則
（1）以樹木分類的屬為基礎(chǔ)歸類。
（2）以材質(zhì)為主的歸類原則。
（3）以樹木分類的樹種名稱為商品材名稱。
（4）采用生產(chǎn)單位習(xí)慣名稱為商品材名稱。
（5）同科不同屬的少數(shù)樹種歸類原則。
樹種識(shí)別方法
1．通過樹皮，材表進(jìn)行識(shí)別。
2．通過木材構(gòu)造和非構(gòu)造特征進(jìn)行識(shí)別。
3．通過木材識(shí)別檢索表、木材標(biāo)本、科學(xué)鑒定進(jìn)行識(shí)別。
樹種識(shí)別工具
一把鋒利的小鏟子和十倍放大鏡。
樹種識(shí)別要點(diǎn)
1．針葉樹種
針葉材屬于裸子植物亞門，樹皮的外皮多為鱗片狀，內(nèi)皮較薄。木材幾乎全為管胞組成，無導(dǎo)管，心邊材區(qū)別明顯或不明顯。生長(zhǎng)輪中早晚材區(qū)別明顯，早材色淺，晚材色深，木材多輕軟，部分木材具有樹脂道和特殊氣味。紋理直，結(jié)構(gòu)細(xì)的占多數(shù)。材表多平滑。
（1）紅松（松科．松屬）
（2）興安落葉松（松科．落葉松屬）
（3）樟子松（松科．松屬）
（4）馬尾松（松科．松屬）
（5）云杉（松科．云杉屬）
（6）冷杉（松科．冷杉屬）
（7）鐵杉（松科．鐵杉屬）
（8）杉木（杉科．杉木屬）
2．闊葉樹種
闊葉樹屬被子植物亞門雙子葉植物綱，種類繁多，區(qū)別于針葉樹的最大特征為具有管孔，木射線有寬、有細(xì)、薄壁組織豐富，部分樹種具有樹膠道及氣味，木材構(gòu)造較針葉樹復(fù)雜。
（1）椴木（椴木科．椴木屬）
（2）楊木（楊柳科．楊屬）
（3）樺木（樺木科．樺木屬）
（4）柞木（殼斗科．櫟屬）
（5）水曲柳（木犀科、白蠟屬）
（6）黃波蘿（云香科、黃蘗屬）
（7）櫸木（榆科、櫸樹屬）
（8）樟木（樟科、樟屬）
樹種識(shí)別步驟
樹種識(shí)別要多實(shí)踐，認(rèn)真總結(jié)，積累經(jīng)驗(yàn)，切忌不懂裝懂。識(shí)別樹種時(shí)，需要備有一把銳利的小鏟刀、一個(gè)10倍的擴(kuò)大鏡，以便觀察木材構(gòu)造時(shí)用。識(shí)別的步驟如下：
觀察是否有導(dǎo)管，分開針、闊葉。有導(dǎo)管的是闊葉樹；無導(dǎo)管的是針葉樹。
如果確定是闊葉樹，再觀察管孔在橫切面上的分布狀況和排列形狀等特征，一步一步分解觀察直至樹種名稱。
如果確定是針葉樹，再觀察是否有樹脂道。有樹脂道是松樹、落葉松、云杉、黃杉、銀杉、油杉等屬；無樹脂道是冷杉、鐵杉、杉木、柏木等屬。然后再按屬一步一步觀察下去直至樹種。
總之，在觀察木材特征時(shí)，一定要把握那些比較穩(wěn)定的特征，分清主次，把穩(wěn)定性最大的特征列在前面，從主要到次要按木材識(shí)別檢索表一一核對(duì)直到樹種名稱。
第三節(jié) 木材物理性質(zhì)
木材化學(xué)性質(zhì)
木材的化學(xué)性質(zhì)是指通過化學(xué)分解才能了解到的性質(zhì)，主要包括木材的化學(xué)組成、木材主要化學(xué)成分的特性等。木材的化學(xué)成分十分復(fù)雜，概括起來有兩類。
1.有機(jī)物（1）纖維素,（2）半纖維素,（3）木質(zhì)素,（4）侵填體;2.無機(jī)物 ,無機(jī)物在木材中表現(xiàn)為灰分。木材燃燒時(shí)，即產(chǎn)生灰分�；曳值幕瘜W(xué)成分為碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸鈣、磷、無機(jī)鹽等。
木材物理性質(zhì)
木材物理性質(zhì)，是指不改變木材的化學(xué)成分，也不破壞其完整性，就能了解到的性質(zhì)。
1.含水率
（1）自由水。
（2）附著水。
自由水和附著水的化學(xué)組成完全相同，只是在材細(xì)胞中存在的部位不同，附著水是影響木材的主要因素。
（3）含水率（含水量）,木材中含水量的計(jì)算是以含水率（或含水量）來衡量的。木材中水分的含量，稱為含水率（或含水量）。含水率分為絕對(duì)含水率（W）相對(duì)含水率（W0）
絕對(duì)含水率（W）=（含水木材重量—絕干材重量）/絕干材重量×100%
相對(duì)含水率（W0）=（含水木材重量—絕干材重量）/含水木材重量×100%
絕對(duì)含水率多在工程上應(yīng)用；相對(duì)含水率多在科學(xué)實(shí)驗(yàn)上應(yīng)用。絕對(duì)含水率通常稱為含水率,與相對(duì)含水率可以相互轉(zhuǎn)換。
W= 100 W0/ （100—W0 ）
W0= 100W /（100+W）
（4）木材按含水率分類
濕材是指長(zhǎng)期浸在水中的木材，其含水率高于生材。
生材是指剛采伐的木材，其含水率70%～140%。
氣干材是指在空氣中天然干燥的木材，其含水率取決于空氣濕度，含水率在12%～18%之間，平均為15%。
窯干材是指將木材放在干燥窯中干燥到氣干材以下的程度，其含水率為4%～12%。
絕干材也稱全干材，是指放入烘箱在100～1050C下烘至含水率為零的木材。
（5）木材纖維飽和點(diǎn)
定義
當(dāng)自由水完全蒸發(fā)掉而細(xì)胞壁中的附著水正處于飽和狀態(tài)時(shí)， 其含水率在25%~35%之間，平均為30%。
意義
纖維飽和點(diǎn)的重要意義，不僅在于其含水率的大小，而主要在于它是木材強(qiáng)度、脹縮、導(dǎo)電性等材性變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
2.吸濕性
干木材從空氣中吸收水蒸氣的性能，稱為吸濕；濕木材向空氣中蒸發(fā)水蒸氣的性能，稱為解吸。這兩種現(xiàn)象合起來稱為木材的吸濕性。
木 材放在空氣中，當(dāng)木材的濕度比空氣的濕度大時(shí)，木材中水分蒸發(fā)到空氣中。相反，當(dāng)木材的濕度比空氣濕度小時(shí)，木材吸收空氣中的水分。一般情況下，木材蒸發(fā)出去的水分比吸收的要多，隨著木材的干燥、蒸發(fā)速度減慢，最后達(dá)到即不從空氣中吸收水分、也不散失水分的狀態(tài)，也就是木材濕度等于空氣濕度，這時(shí)的木材的 含水率稱為平衡含水率。
3.吸水性
木材浸在水中時(shí)吸收水分的能力，稱為吸水性。
吸水程度主要取決于木材在水中停留的時(shí)間，同時(shí)又因樹種、孔隙度、容量等不同而不同。例如容重大的木材比容重小的木材吸水慢而少，心材比邊材的吸水性能差。了解木材的吸水性，有助于木材的防腐和運(yùn)輸?shù)取?/p>
4.透水性
木材的透水性，又稱導(dǎo)水性，是指木材一面與水接觸，另一面與空氣接觸，讓水在流體靜壓力或其它壓力下通過木材的能力。
木材透水性的大小取決于樹種，切面方向，是心材還是邊材以及含水率等因素。
5.干縮與濕脹
當(dāng) 木材的含水率在纖維飽和點(diǎn)以下時(shí)，才能談到木材的干縮和濕脹。木材從纖維飽和點(diǎn)起，繼續(xù)干燥，附著水蒸發(fā)，木材收縮，直到絕干材為止，這一過程稱為干縮。木材從絕干狀態(tài)起，吸濕或吸水，木材膨脹，直到纖維飽和點(diǎn)為止，這一過程稱為濕脹。因此木材的脹縮性是指木材的含水率在纖維飽和點(diǎn)以下時(shí)，隨水分的增加或 減少，而改變其尺寸大小的性能。
6.密度
木材密度=試件絕干材質(zhì)量/ 試件飽和水分體積
木材密度的大小取決于木材空隙度的大小和細(xì)胞壁的厚薄。木材空隙度小，細(xì)胞壁厚，組織致密，木材密度值就大；木材空隙度大，細(xì)胞壁薄，組織松疏，木材密度值就小。在生產(chǎn)上還可用密度值的大小來估計(jì)木材的強(qiáng)度。也有人把木材密度稱為木材容重。
7.木材導(dǎo)熱性
木材的導(dǎo)熱性能是用熱導(dǎo)率表示的。熱導(dǎo)率，即在單位時(shí)間內(nèi)通過木材單位面積和單位長(zhǎng)度，在木材兩面間引起10C溫度差異所需要的熱量。
8.導(dǎo)電性
木材的導(dǎo)電性很小，絕干材幾乎是不導(dǎo)電的。
9.傳聲性
木材具有傳聲性能。因?yàn)槟静闹杏性S多空隙，成為空氣的跑道，空氣可以傳播聲音。
