Составные части дерева и его строение
Растущее дерево состоит из трех основных частей: корней, ствола и кроны.
Корни дерева всасывают воду из почвы вместе с растворенными в ней минеральными питательными веществами. Толстые корни разветвляются на более тонкие и капилляры, которые часто простираются в почве за пределы кроны (рис. 1).
Строение дерева и схема его питания
Ствол проводит воду и минеральные питательные вещества от корней к ветвям и листьям. Такое перемещение называют восходящим потоком сокодвижения.
Крона состоит из ветвей и листьев или хвои. Часть воды, поступившей от корневой системы, испаряется через листья. Остальная вода с растворенными в ней минеральными питательными веществами под воздействием солнечного света и тепла образует органические питательные вещества, необходимые для роста дерева. Листья усваивают из воздуха углекислый газ, распадающийся на углерод и кислород. Кислород выделяется в воздух, поэтому лиственные породы деревьев в городах называют «легкими города». Органические питательные вещества, образовавшиеся в листьях, по внутренней части коры, называемой лубом, поступают вниз и распространяются по всему дереву. Это так называемый нисходящий поток сокодвижения.
Ствол — это основная и наиболее ценная часть дерева, дающая 60. 90 % деловой древесины. Тонкую часть ствола называют вершиной, толстую — комлем. Строение ствола дерева, видимое невооруженным глазом, называют макроструктурой. Она хорошо видна на трех основных разрезах ствола.
Различают торцевой разрез, перпендикулярный продольной оси ствола (рис. 2), радиальный разрез, перпендикулярный торцевому разрезу и проходящий через сердцевину ствола; тангентальный разрез, проходящий по касательной к годовым слоям на некотором расстоянии от сердцевины.
Основные разрезы ствола
Строение и свойства, древесины неодинаковы по различным разрезам. На поперечном разрезе ствола различают кору, ее пробковый и лубяной слои, камбий; видна древесина, ее заболонь и ядро, где различны годовые слои, сердцевинные лучи и сердцевина (рис. 3).
Поперечный разрез ствола и его составные части
Сердцевина расположена в центре ствола дерева по всей его длине. Она имеет рыхлое строение, непрочна и подвержена быстрому загниванию. У хвойных пород диаметр сердцевины равен 3. 4 см, а у лиственных несколько больше. Ежегодно прирост древесины происходит на одно годовое кольцо, образуемое камбием под корой.
При росте дерева древесина сердцевины разрушается, поэтому диаметр ее по направлению к кроне по степенно увеличивается. У некоторых пород, например сосны, лиственницы, дуба, ясеня и кедра, часть древесины, расположенная ближе к сердцевине, имеет более темную окраску и пониженную влажность. Эту наиболее ценную часть древесины называют ядром, а остальную часть, расположенную в сторону коры, заболонью. Существуют породы, у которых отсутствует ядро, у них одинаковый цвет древесины по всему сечению.
Древесина ядра отличается прочностью, плотностью и твердостью, а также большой сопротивляемостью к загниванию, чём заболонь, которая состоит из молодых клеток, отличающихся меньшей плотностью древесины. Сокодвижение — перемещение воды с растворенными в ней питательными веществами — происходит по заболони. Толщина заболони зависит от породы дерева, его возраста и условий роста. Рост ядра с отмиранием клеток заболони превращается в древесину ядра.
У березы, бука, клена, осины и ольхи центр ствола имеет темную окраску, свидетельствующую о начальной стадии загнивания. Эту часть ствола называют ложным ядром.
Между заболонью и корой располагается тонкий слой живых клеток — камбий. В вегетационный период деление камбиальных клеток образует новые клетки древесины и коры. При этом дерево растет как в толщину, так и в длину. Кора состоит из наружного пробкового слоя и внутреннего лубяного .
Наружный слой защищает дерево от атмосферных влияний и механических повреждений, внутренний передает вниз по стволу органические питательные вещества, выработанные в листьях кроны.
У большинства хвойных пород в поперечном разрезе ствола различны годовые слои в виде концентрических, окружностей. Ежегодно при нормальном росте образуется один годовой слой. Его толщина (в направлении радиуса) у разных древесных пород различна. Ранняя древесина годового слоя сердцевины отличается от поздней древесины, находящейся ближе к коре. Это объясняется ростом ранней древесины годового слоя весной и в начале лета. В это время в почве мало влаги и клетки ранней древесины рыхлые и светлые, обеспечивающие сокодвижение. Поздняя древесина годового слоя растет в конце лета и осенью.
У лиственных пород клетки поздней древесины (годового слоя) состоят из опорных тканей, а у хвойных пород — из толстостенных трахеид, более темных по цвету и отличающихся плотностью и прочностью.
Ширина годовых слоев зависит от возраста дерева, от породы и условий роста. У молодых деревьев годовые слои обычно более широкие, кроме ивы, имеющей только узкие годовые слои. У сосны, растущей на севере, годовые слои более узкие, чем у сосны, растущей в южных широтах. Свойства древесины характеризует ширина годовых слоев. Хвойные породы с узкими годовыми слоями отличаются большей прочностью и смолистостью.
Сосна с узкими годовыми слоями красно-бурого цвета более ценна, чем с широкими годовыми слоями. Древесина хвойных пород, на торцевом разрезе которой в радиальном направлении в 1 см насчитывается не менее трех и не более 25 годичных слоев, считается лучшей. У лиственных древесных пород наоборот, чем шире годовые слои, тем плотнее, тверже и более прочная древесина. Это характерно для дуба, каштана, ильма, ясеня, вяза. У этих пород в весенний период независимо от климатических, почвенных и других условий образуется 2. 3 ряда крупной проводящей ткани (трахеид), а затем — поздняя древесина годового слоя, состоящая из механически прочных тканей.
У березы, бука, граба, клена, липы, ольхи, осины древесина не имеет ярко выраженных годовых слоев и ширина годового слоя не влияет на качество древесины.
Сердцевинные лучи располагаются в стволе в радиальном направлении. Различают первичные и вторичные лучи. Первичные сердцевинные лучи начинаются от сердцевины и доходят до коры, вторичные начинаются недалеко от сердцевины и продолжаются до коры. По сердцевинным лучам в горизонтальном направлении перемещаются вода, питательные вещества и воздух. На поперечном разрезе ствола крупные сердцевинные лучи различимы в виде блестящих полосок, на радиальном разрезе — в виде полосок или пятен, а на тангентальном разрезе — в виде точек или полосок. Древесина хорошо раскалывается по направлению сердцевинных лучей. Сердцевинные лучи встречаются у большинства древесных пород, но их размер, вид и количество зависят от породы и условий роста. У деревьев, выросших на солнце, больше сердцевинных лучей, чем у тех, что росли в тени.
Источник
Строение древесины
Знание особенностей строения древесины позволяет существенно снизить природные недостатки ее как конструкционного материала.
Древесина является волокнистым материалам. Поэтому изучение ее строения и свойств проводят по трем размерам (рис.1): торцевому (1), поперечному, перпендикулярному волокнам, радиальному (2), проходящему через ось ствола, и тангенциальному (3), идущему вдоль ствола на некотором расстоянии от оси.
Рис.1. Основные разрезы древесины Рис. 2. Строение древесины
1 — поперечный или торцевой; 1- сердцевина;
2 – радиальный; 2 — сердцевинные лучи; 3 — ядро;
3 — тангенциальный; 4 — корка;
7 — камбий; 8 — годичные кольца.
На поперечном (торцевом) разрезе ствола (рис. 2) различают корку (4), внутренний слой, называемый лубом (5), слой некоторой толщины — заболонь (6), за которым следует слой, называемый ядром (3), сердцевину (1), годичные слои (8), камбий (7) и сердцевинные лучи (2).
Сердцевина – центральная часть ствола — на торцевом разрезе представляет собой темное пятно диаметром 2-5 мм.
Кора покрывает дерево сплошным кольцом и состоит из внешнего слоя – корки — и внутреннего слоя — луба, служащего проводником воды и органических веществ, выработанными листьями, вниз по стволу. Кора предохраняет дерево от механических повреждений, резких перепадов температуры, насекомых.
Вид и цвет коры зависят от возраста и породы дерева. У молодых деревьев она гладкая, с возрастом в ней появляются трещины. Кора может быть гладкой (пихта), чешуйчатой (сосна), волокнистой (можжевельник), бородавчатой (бересклет). Цвет коры имеет множество оттенков, например, белая у березы, темно-серая у дуба, темно-бурая у ели. Кора используется для изготовления поплавков, пробок, теплоизоляционных и строительных плит. Дубильные вещества коры применяют для дубления кож. Из луба делают мочало, рогожи, веревки. Кора березы служит для получения дегтя.
Между корой и древесиной (частью ствола от коры до сердцевины) располагается очень тонкий, сочный, не видный невооруженным глазом слой — камбий, состоящий из живых клеток. Из камбиальных клеток образуются клетки древесины и коры. В сторону древесины клетки откладываются чаще (в 5-6 раз), чем в сторону коры.
Темноокрашенная часть ствола называется ядром, а светлая — заболонью. Ядро древесины состоит из мертвых клеток, а заболонь – из живых.
Годичные слои можно видеть на всех разрезах ствола: на поперечном разрезе — в виде концентрических окружностей, в центре которых находится сердцевина; на радиальном разрезе в виде прямых полос, ширина каждой из которых равна ширине годичного слоя; на тангенциальном — в виде параболических кривых. Годичные слои нарастают ежегодно от центра к периферии. Самым молодым слоем является наружный.
Каждый годичный слой состоит из двух частей – ранней и поздней древесины: ранняя древесина (внутренняя) обращена к сердцевине, светлая и мягкая; поздняя древесина (наружная) обращена к коре, темная и твердая. Ранняя древесина образуется в начале лета и служит для проведения воды вверх по стволу. Поздняя древесина откладывается к концу лета и выполняет механическую функцию.
Строение годичных слоев, содержание в них поздней древесины обуславливают ту или иную механическую прочность как хвойных, так и лиственных пород.
На поперечном разрезе некоторых пород видны невооруженным глазом светлые, часто блестящие, направленные от сердцевины к коре линии – сердцевинные лучи. В растущем дереве сердцевинные лучи служат для проведения воды в горизонтальном направлении и для хранения запасных питательных веществ. Сердцевинные лучи в срубленной древесине создают красивый рисунок (в радиальном разрезе), что имеет значение при выборе древесины как декоративного материала.
На поперечном (торцевом) разрезе лиственных пород видны отверстия, представляющие сечения сосудов – трубок различной величины. Они предназначены для проведения воды. Крупные сосуды чаще всего расположены в ранней древесине годичных слоев и на поперечном разрезе образуют сплошное кольцо сосудов. Такие породы называются кольцесосудистыми (дуб, ясень). Породы, у которых сосуды расположены равномерно по кольцу (береза, липа), называются рассеянно-сосудистыми.
Характерной особенностью строения древесины хвойных пород являются смоляные ходы, которые представляют собой тонкие узкие каналы, заполненные смолой. Различают смоляные ходы вертикальные и горизонтальные. На поперечном разрезе вертикальные смоляные ходы видны в виде светлых точек, расположенных в поздней древесине годичного слоя, на продольных разрезах – в виде темных штрихов, направленных вдоль оси ствола. Количество и размер смоляных ходов зависят от пород древесины. У сосны они крупные и многочисленные, у лиственницы – мелкие и немногочисленные. Существенного влияния на свойства древесины смоляные ходы не оказывают. В таблицах приложения даны основные макроскопические признаки древесины для определения пород.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник