5. Макроскопическое строение древесины: заболонь, ядро, спелая древесина, годичные слои, сердцевинные лучи, сосуды, смоляные ходы, сердцевинные повторения.
На поперечном разрезе ствола многих пород в древесине выделяется темноокрашенная центральная зона – ядро, и светлая наружная — заболонь. Эти зоны видны и на продольных разрезах ствола. В растущем дереве заболонь является живой, а ядро мертвой частью древесины, которая уже не участвует в физиологических процессах.
В раннем возрасте древесина всех пород состоит только из заболони и лишь с течением времени происходит отмирание живых элементов древесины, закупорка водопроводящих путей и отложение экстр активных веществ в центральной зоне. При этом у одних пород происходит интенсивное изменение цвета указанной зоны древесины — она приобретает темную окраску, т. е. образуется ядро. Такие породы называют ядровыми.
У других пород отмирание центральной части древесины не сопровождается ее потемнением. Породы с однородной окраской всей древесины принято называть безъядровыми. Среди группы безъядровых пород есть такие, у которых центральная зона в растущем дереве имеет меньшую влажность, чем периферийная. В этом случае центральную зону называют спелой древесиной, а породы этой подгруппы спелодревесными. Имеются также породы, в которых центральная часть не отличается от периферической ни по цвету, ни по содержанию влаги; такие породы называют заболонными.
Ежегодный прирост древесины называется годичным слоем. На величину годичного прироста влияют особенности метеорологических условий, и по ширине годичных слоев можно проследить изменения климата, происходившие в далеком прошлом.
У некоторых лиственных пород на по перечном разрезе ствола хорошо видны светлые, часто блестящие линии, направленные по радиусам сечения от сердцевины к коре и называемые сердцевинными лучами.
Первичные сердцевинные лучи начинаются у самой сердцевины, а вторичные на разном расстоянии от нее. Лучи обоих видов доходят до коры и продолжаются в ней. В растущем дереве сердцевинные лучи служат для проведения воды и питательных веществ в горизонтальном направлении и для хранения запасных питательных веществ зимой. Сердцевинные лучи имеются у всех пород — как лиственных, так и хвойных. По ширине различают три типа лучей: очень узкие, невидимые невооруженным глазом; узкие, трудно различимые невооруженным глазом; широкие, ясно видимые невооруженным глазом. Широкие лучи могут быть настоящими и ложноширокими, т. е. состоящими из пучка близко расположенных друг к другу узких лучей.
Для некоторых лиственных пород (например, у березы, ольхи, клена, ивы, осины) характерно наличие на продольных разрезах древесины буроватых или коричневатых (иногда желтых) прямых или изогнутых узких полосок, замкнутых контуров, черточек, пятнышек, по виду на поминающих сердцевину. Эти образования, называемые сердцевинными повторениями, возникают в результате повреждения камбия насекомыми.
Сосуды. Эти элементы строения древесины характерны только для лиственных пород. Они часто хорошо заметны на поперечном разрезе в виде отверстий округлой формы. В растущем дереве по сосудам, имеющим форму трубок, поднимается из корней в крону вода с растворенными в ней минеральными веществами. Сосуды подразделяются на крупные, легко обнаруживаемые невооруженным глазом, и мелкие, неразличимые без микроскопа. По расположению сосудов в древесине лиственные породы подразделяют на кольцесосудистые с кольцом крупных сосудов в ранней зоне годичных слоев и рассеянно-сосудистые, у которых сосуды независимо от величины распределены по годичному слою более или менее равномерно. Среди кольцесосудистых можно выделить породы с радиальным расположением групп мелких сосудов, напоминающих язычки пламени (дуб, каштан съедобный), тангенциальным расположением групп мелких сосудов, образующих вытянутые вдоль годичных слоев сплошные или прерывистые волнистые линии (ильм, вяз, берест), и беспорядочным расположением групп мелких сосудов в виде отдельных светлых черточек или точек (ясень).
Смоляные ходы. Эти элементы строения древесины присущи только хвойным породам. Они представляют собой наполненные смолой каналы, пронизывающие древесину сосны, кедра, лиственницы и ели (у остальных хвойных — пихты, тиса и можжевельника — их нет). Невооруженным глазом можно обнаружить только вертикальные смоляные ходы, а связанные с ними горизонтальные ходы видны лишь под микроскопом. Смоляные
Источник
2.2 Макроскопическое строение древесины
У молодых деревьев всех пород древесина состоит только из заболони. Затем по мере роста живые элементы вокруг сердцевины отмирают, а влагопроводящие пути закупориваются, и в них происходит постепенное накапливание экстрактивных веществ – смол, таннидов, красящих веществ У некоторых деревьев – сосны, дуба, яблони и других — центральная зона ствола приобретает темную окраску. Такие деревья называютядровыми. У других деревьев окраска центральной зоны и заболони ствола одинакова. Они называются безъядровыми.
Безъядровые деревья подразделяются на две группы: спело-древесные (липа, пихта, бук, ель), у которых влажность в центральной части ствола меньше, чем в периферийной, и заболонные, у которых влажность по поперечному сечению ствола одинакова (береза, клен, каштан и др.). Причем масса заболонной древесины уменьшается от вершины к комлю, а также с увеличением возраста дерева.
Возраст деревьев можно определить по числу годовых слоев, которые нарастают по одному в год. Эти слои хорошо видны на поперечном срезе ствола. Они представляют собой концентрические слои вокруг сердцевины. Причем каждое годовое кольцо состоит из внутреннего и наружного слоя. Внутренний слой формируется весной и в начале лета. Он называется ранней древесиной. Наружный слой образуется к концу лета. Ранняя древесина имеет меньшую плотность, чем поздняя, и более светлый цвет. Ширина годовых слоев зависит от ряда причин: во-первых, от погодных условий в течение периода вегетации; во-вторых, от условий произрастания дерева; в-третьих, от породы.
На поперечном срезе деревьев можно увидеть сердцевинные лучи, идущие от центра ствола к коре. У лиственных пород они занимают до 15 % объема древесины, у хвойных – 5–6 %, причем чем больше их количество, тем хуже механические свойства древесины. Ширина сердцевинных лучей колеблется от 0,005 до 1,0 мм в зависимости от породы деревьев. Древесина хвойных пород отличается от древесины лиственных тем, что в ней имеются клетки, вырабатывающие и хранящие смолу. Эти клетки группируются в горизонтальные и вертикальные смоляные ходы. Длина вертикальных ходов колеблется в пределах 10–80 см при диаметре около 0,1 мм, а горизонтальные смоляные ходы тоньше, но их очень много – до 300 штук на 1см 2 .
Древесина лиственных пород имеет сосуды в виде системы клеток для передачи воды и растворенных в ней минеральных веществ от корней к листьям. Сосуды имеют форму трубок длиной в среднем 10см и диаметром 0,02-0,5 мм, причем у деревьев некоторых пород они сосредоточены в ранних зонах годичных слоев. Их называют кольцесосудистыми. У деревьев других пород сосуды распределены по всем годичным слоям. Эти деревья называют рассеяно-сосудистыми.
2.3 Микроскопическое строение древесины хвойных и лиственных пород
Древесина хвойных пород имеет определенную микроструктуру, которую можно установить, применяя микроскопы, а также химические и физические методы исследования Древесина хвойных пород отличается от лиственной сравнительно правильным строением и простотой. В структуру древесины хвойных пород входят так называемые ранние и поздние трахеиды.
Как установлено исследованиями, ранние трахеиды выполняют функцию проводников воды с растворенными в ней минеральными веществами, которая поступает от корней дерева. Трахеиды имеют форму сильно вытянутых волокон с кососрезанными концами. Исследования показали, что в растущем дереве только последний годичный слой содержит живые трахеиды, а остальные – мертвые элементы. В результате исследований выявлено, что сердцевинные лучи образованы паренхимными клетками, по которым поперек ствола перемещаются запасные питательные вещества и их растворы.
Эти же паренхимные клетки участвуют в образовании вертикальных и горизонтальных смоляных ходов. Вертикальные смоляные ходы в древесине хвойных пород, обнаруженные в поздней зоне годичного слоя, образованы тремя слоями живых и мертвых клеток. Горизонтальные смоляные ходы выявлены в сердцевинных лучах. По результатам исследований профессора В. Е. Вихрова, древесина сосны имеет следующее микроскопическое строение:
Рисунок 3.1 — Разрезы ствола дерева: П – поперечный, Р – радиальный, Т – тангенциальный
Как установлено исследованиями, микроструктура древесины лиственных пород по сравнению с хвойными имеет более сложное строение. В древесине лиственных пород сосудистые и волокнистые трахеиды служат проводниками воды с растворенными в ней минеральными веществами. Эту же функцию выполняют и другие сосуды древесины. Механическую функцию выполняют волокна либриформа и волокнистые трахеиды. Эти сосуды имеют форму длинных вертикальных трубок, состоящих из отдельных клеток с широкими полостями и тонкими стенками, причем сосуды в общем объеме лиственной древесины занимают от 12 до 55 %. Наибольшую часть объема лиственной древесины составляют волокна либриформа как основная механическая ткань. Волокна либриформа представляют собой вытянутые клетки с заостренными концами, узкими полостями и мощными стенками, имеющими щелевидные поры. Волокнистые трахеиды, так же как и волокна либриформа, имеют толстые стенки и малые полости. Кроме того, выявлено, что сердцевинные лучи лиственной древесины объединяют основную часть паренхимных клеток, причем объем этих лучей может достигать 28–32 % (этот показатель относится к дубу).
Источник