1.树木的生长和木材的形成

1第一章树木生长与木材形成本章重点与难点：重点是讲授树木高生长、直径生长，木材细胞分裂与木材形成；树木分类基础知识。难点是理解与认识树木生长与木材形成的机理。本章主要内容：1.1树木分类与木材名称1.2树木生长与木材形成1.3树木组成部分21.1树木分类与木材名称1.1.1树木分类1.树木的分类单位：通常分为七级：界、门、纲、目、科、属、种。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——楝目（OrdoMeliales）科——楝科（FamiliaMeliaceae）属——楝属（GenusMelia）种——苦楝（SpeciesMeliaazedarach）32.植物分类系统⑴分类系统:指按植物的形态和结构,生活史和生活习性等,对植物进行分门别类、顺序排列的方法。⑵人为分类系统：指仅就植物形态、习性或用途上的某些性状进行分类的方法。4①按种子是否裸生裸子植物：(木本称针叶树材，左下：南洋杉)被子植物:双子叶植物(木本称阔叶树材，右下：柚木)5单子叶植物(竹类及棕榈科植物)大皇爷粉丹竹沙草6②按植物性状木本植物：乔木－分枝高，有明显的主干。（左下：柚木）灌木－分枝低，没有明显主干。（中下：米仔兰）藤本植物：需攀援它物而生长的植物。（右下：鸡血藤）草本植物：木质部不发达，短期内死亡的植物。（沙草）7⑶自然分类系统：根据植物的亲缘关系和演化发展程度对植物进行归类与排列的方法。①裸子植物分类系统:（郑万钧系统）G1苏铁科,G2艮杏科,G3松科,G4杉科,G5柏科,G6南洋杉科,G7罗汉松科,G8三尖杉科,G9红豆杉科。8②阔叶树材(双子叶植物)分类系统:项目恩格勒系统（1887-1909)哈钦松糸统（1926-1934)原始特征无花被、柔夷花序花各部离生,螺旋状排列原始科属木麻黄科、杨柳科、桦木科、壳斗科木兰科、八角科目科范围较大;豆目仅豆科较小;豆目分为:含羞草科,苏木科,蝶形花科单子叶植物与双子叶植物比较单子叶植物比双子叶植物原始单子叶植物比双子叶植物进化采用地区长江以北各省区长江以南各省区91.1.2木材名称1.木材的科学名称(树木的学名,拉丁名)按《国际植物命名法规》命名并被国际采用的树木名称,称为树木的学名;由于它是用拉丁文书写,所以又称拉丁名。由于树木命名是以花、果、叶为基础的,木材为树木的一部分，所以，木材的学名也就是树木的学名。树木的学名由三个部分组成,即：属名、种名和命名人姓名。并规定属名的第一个字母要大写。例如:艮杏GinkgobilobaL.如果是变种,在种名后加上变种词(var.)。例如：擎天树Parashoreachinensisvar.kwangsiensis。10树木的学名,有其特定的含义,属名一般是名词,种名一般为形容词,可以表示树木某部分特征、产地或人名。例如：艮杏Ginkgobiloba其中Ginkgo意指艮杏的果实(假种皮)成熟时是金色的;biloba意指艮杏的叶端是呈二裂状的。杉木Cunninghamialanceolata中的Cunningham为人名(官宁汉),lanceolata意指杉木的叶子是披针状的。福建柏Fokieniahodginsii中的Fokien为地名(福建省),hodgin为一个男人名字。112.木材的标准名称:通过标准化的形式发布的木材名称。例如:GB/T16734—1997《中国主要木材名称》GB/T18513—2001《中国主要进口木材名称》GB/T18107—2000《红木》123.木材的商用名称:木材在商品流通过程中使用的名称。它可以指一个属的木材,也可指某类材色或材性相近的木材。例如:椎木属（红椎、黄椎、白椎），黄檀属（香枝木、黑酸枝木、红酸枝木）紫檀属（紫檀木、花梨木）4.木材的别名：(俗称、别称、土名)槭木－五角枫印茄－波罗格降香黄檀－黄花梨铁木豆－红檀131.2树木生长与木材形成1.2.1树木生长1.顶端分生组织由许多体积小,直径相等的多面体薄壁细胞组成。这些细胞具有强烈的分生能力,没有细胞间隙,新陈代谢旺盛,从而不断增加细胞数量,增大细胞体积（见图1—1a）图1—1a白皮松苗端14图1—1b苗端分区图解图1—1b苗端分区图解①顶端原始细胞群,②中央母细胞区,③侧面分生区,④肋状分生组织区。152.高生长由于树木茎尖和根尖的顶端分生组织细胞连续分裂,使树干不断向空中伸展,使树根不断向土壤深层伸展。图1—2a榧树顶芽纵切面,图1—2b油松根尖纵切面。RC根冠,RI原分生组织,St1基本分生组织,Co原形成层,Ep原表皮层。（做成动画表示生长过程）图1—2a图1—2b161.2.2木材形成1.2.2.1形成层原始细胞的分裂1.纺缍形原始细胞(1)向内分裂生成:轴向管胞,导管分子,木纤维,木薄壁细胞,树脂(胶)道分泌细胞,阔叶材管胞。(2)向外分裂生成:筛胞（针）,筛管分子（阔）,韧皮纤维,韧皮薄壁细胞。2.射线原始细胞射线薄壁细胞,射线管胞（针）。17图1—3形成层原始细胞及其分裂生成的细胞181.2.2.2木材细胞的生成过程形成层原始细胞(分裂)→幼小木质部细胞(原生质体活动)→形体增大(液泡出现)→细胞定型(原生质体消耗)→次生壁出现(原生质体消耗)→胞壁加厚（木质素沉积）→胞壁木质化→细胞死亡图1—4剌槐导管分子发育过程19引入（蚁蚕孵化→二龄蚕→吐丝结茧1→羽化过程）说明木材细胞的形成过程参考动科院《桑蚕生产与经营》课件：蚁蚕孵化→二龄蚕→吐丝结茧1→羽化201.2.2.3树木的直径生长（木材形成）由树木维管形成层原始细胞进行平周分裂或垂周分裂,向内分裂形成木质部(木材),向外分裂形成韧皮部(树皮)。由于树木形成层每年的活动很有规律,故树木每年都在增加其直径,也就是木材的生成过程。图1-5树木幼茎结构图1-5树木幼茎结构211.2.3树皮的生成1.树皮生成的过程木质部细胞不断增加与木质化→树木表皮破裂→木栓形成层→周皮(木栓层、栓内层)→树木再增粗→新的周皮(树皮)。（做成动画示树皮的生成）图1—6白皮松树皮横切面222.树皮小于木质部的原因(1)形成层原始细胞每年分裂成木质部细胞为韧皮部细胞的6～8倍。(2)木质部细胞数量没有损耗,而树皮常因树干直径增粗而发生破裂以至脱落。(3)木质部细胞一般木质化,韧皮部细胞多数不木质化而被压扁或风化脱落。（见图1-7形成层原始细胞分裂）图1—7231.3树木的组成1.3.1树木的组成部分树冠:树木的枝叶部分,占树木总体积的5～25%,为树木有机养分的加工厂。树干:地面至树冠第一个大枝条的主干,为树木主体,是商品材或树木利用最主要部分,占树木总体积的50～90%。树根:树木地下部分,为树木无机养分和水分吸收的场所,占树木总体积的5～20％。（见图1—8树木的组成部分）图1-8树木的组成部分241.3.2树干的组成树皮:树木的韧皮部,占树干体积的6～25%。形成层:位于树皮和木质部之间,具有分生能力很强的细胞组织。木质部:即木材,占树干体积的80～90％;是木材利用最主要部分,也是木材研究的主要部分。髓心:位于树干的中心,多数树木的髓心很小,通常呈圆形,仅有少数树木的髓心较大(泡桐)。图1—9艮杏幼茎横切面