Строение древесины, хорошо видимое невооруженным глазом, называется макроструктурой, а видимое лишь при сильном увеличении (в микроскоп) микроструктурой.

Структура древесины

Строение древесины, хорошо видимое невооруженным глазом, называется макроструктурой, а видимое лишь при сильном увеличении (в микроскоп) микроструктурой.

Макроструктуру древесины изучают по трем разрезам ствола: поперечному разрезу, проходящему перпендикулярно оси ствола; радиальному, проходящему через ось ствола и тангентальному, проходящему по хорде поперечного сечения на некотором расстоянии от оси ствола.

Хорошо различаются особенности строения ствола дерева при детальном рассмотрении торцового разреза. На торцевом срезе видна кора луб, камбий, заболонь, ядро, сердцевина.

Кора – состоит из наружной кожицы, пробкового слоя под ней и внутреннего слоя – луба.

По лубяному слою в растущем дереве доставляются питательные вещества необходимые для развития из кроны дерева вниз; в нем откладываются запасы этих веществ.

Камбий – тонкий слой, состоящий из живых клеток, размножающихся делением. Слой камбия откладывает в сторону луба лубяные клетки, а к центру дерева клетки древесины; причем число и размеры откладываемых клеток луба меньше, вследствие чего древесина растет значительно быстрее, чем лубяной слой коры.

Древесина имеет ряд тонких концентрических слоев, наружную часть их называют заболонью и внутреннюю часть ядром.

Ядро состоит полностью из отмерших клеток, заболонь - из более молодых, растущих клеток.

Эти два слоя древесины хорошо различаются на торцевом разрезе некоторых древесных пород, так как окрас ядра темнее заболони (у дуба, сосны, кедра, лиственница, ясеня) вследствие того, что стенки клеток древесины ядра у хвойных пород пропитываются смолой, а у лиственных – дубильными веществами.

Движение влаги по этим клеткам прекращается, поэтому древесина ядровой части ствола обладает большей прочностью и стойкостью к загниванию.

У таких пород как бук, ель, осина, пихта центральная часть древесины, имеющая все свойства ядра, неразличима по цвету с периферийной частью. Такую древесину называют спелой. Породы – береза, клен, ольха – не имеют ядра.

Таким образом, все древесные породы можно разделить на ядровые, имеющие ядро и заболонь, заболонные, лишенные ядра и имеющие только заболонную древесину, и спелодревесные, имеющие заболонь и спелую древесину.

В центральной части ствола на всём его протяжении расположена сердцевина, состоящая из клеток с тонкими стенками, слабосвязанными между собой. Эта часть ствола является самой слабой, у спиленного дерева может крошиться и легче других загнивает.

На торцевом разрезе ствола при небольшом увеличение можно заметить значительное число концентрически расположенных слоев. Каждый такой слой образуется в течение вегетационного периода и соответствует одному году жизни дерева. Поэтому его называют годовым слоем или годичным кольцом. В зависимости от условий роста годовые слои бывают разной ширины, даже у деревьев одной и той же породы.

Каждое годовое кольцо включает внутренний слой ранней (или весенней) древесины и внешний слой поздней или летней древесины.

ранняя
поздняя древесина

годовое кольцо

Ранняя или весенняя древесина состоит из крупных тонкостенных клеток. Поздняя, образовавшаяся летом и осенью состоит из клеток меньшего размера и имеет более тёмный цвет, большую плотность и прочность, чем ранняя древесина. Поэтому механическая прочность древесины возрастает при увеличении относительного содержания в ней поздней древесины.

Микроструктура древесины

При сильном увеличении под микроскопом можно видеть, что древесина состоит из очень большого числа живых и отмерших клеток, имеющих различную форму и размер. Каждая живая клетка имеет оболочку и находящиеся внутри неё протоплазму, клеточный сок и ядро.

Протоплазма – это растительный белок, состоящий из углерода, водорода, кислорода, азота и серы.

Ядро – овальной формы, по химическому составу очень близок к составу протоплазмы, отличаясь лишь содержанием фосфора.

Оболочка – состоит из высокомолекулярного полимерного вещества, называемого целлюлозой или клетчаткой (С₆H₁₀O₅ )_ņ где ņ = степень полимеризации ņ=2500÷3100.

По функции в живом дереве различают проводящие, механические и запасающие клетки.

Проводящие клетки служат для передачи питательных веществ от корней к ветвям и листьям – сосуды у лиственных пород и трахеиды – у хвойных.

Основную массу составляют клетки веретенообразной формы, вытянутые вдоль ствола. Некоторое количество клеток вытянуто в горизонтальном направлении, то есть поперек основных клеток – это клетки сердцевидных лучей.

Сосуды представляют собой тонкостенные трубочки d=0,04-0,3мм. По распределению сосудов в поперечном сечении лиственные породы разделяют на кольцесосудистые и рассеяннососудистые.

У большинства хвойных пород сосудов нет; эту функцию у них выполняют трахеиды, сообщающиеся между собой с помощью микроскопических отверстий.

Механические клетки – вытянуты в длину, имеют толстые стенки и узкие внутренние полости. Они плотно соединены между собой ŀ=0,3-2мм, d=0,2мм. Эти клетки составляют основную массу ствола, равномерно распределены по годовому слою. Это в лиственных породах.

В древесине хвойных пород функции механических клеток выполняют трахеиды поздней древесины.

Запасающие клетки – находятся в сердцевинных лучах. Служат они для хранения питательных веществ и передачи их живым клеткам в горизонтальном направлении. В хвойных их содержится – 5-10%, в лиственных 10-35%. Древесина легко раскалывается по сердцевинным лучам; по ним проходят и трещины, образующиеся при высыхании.

Кольцесосудистые – породы с кольцом крупных сосудов в ранней зоне годичных слоев. Рассеяннососудистые – сосуды по годичному слою распределены более или менее равномерно.

Кольцесосудистые – дуб, ясень, вяз, каштан, карагач, ильм.

Рассеяннососудистые – береза, осина, ольха, липа, бук, клен, тополь, ива, груша, рябина и т.д.

Сосуды понижают прочность срубленной древесины, увеличивают проницаемость жидкостями и газами вдоль волокон.

Оболочки клеток сложены из нескольких слоев очень тонких волоконец, называемых микрофибриллами, состоят из цепных молекул целлюлозы, (С₆H₁₀O₅)ņ, где ņ=2500-3100, а так же лигнина и гемицеллюлозы.

Дата добавления: 2015-08-28