Макростроение древесины

Строение и состав древесины

Растущее дерево состоит из корневой системы, ствола и кроны. Промышленное значение имеет ствол, так как из него получается от 60 до 90 % древесины.

Макроструктурой называют строение ствола дерева, видимое невооруженным глазом или через лупу микроструктурой— видимое под микроскопом. Обычно изучают три основных разреза ствола: поперечный (торцовый), радиальный, проходящий через ось ствола, и тангенциальный, проходящий по хорде вдоль ствола.

Макростроение древесины

При рассмотрении разрезов ствола дерева невооруженным глазом или через лупу можно различить следующие основные его части: сердцевину, кору, камбий и древесину.

Рис. 1. Главные разрезы и основные части ствола:

1 – поперечный, 2 – радиальный, 3 – тангенциальный.

Сердцевина состоит из клеток с тонкими стенками, слабо связанных друг с другом. Сердцевина совместно с древесной тканью первого года развития дерева образует сердцевинную трубку. Сердцевина в виде темной рыхлой ткани представляет собой заросший начальный побег дерева. У хвойных пород она тянется вдоль ствола довольно прямо, у лиственных — извилисто. Это наименее ценная часть ствола, с нее обычно начинает загнивать древесина и в растущем дереве образуется дупло

Вокруг сердцевины в виде колец располагаются годичные слои, по числу которых определяют возраст дерева. Любой годичный слой неоднороден по окраске, ширине и плотности.

Каждый годичный слой светлее к сердцевине, что объясняется условиями роста дерева. Если разрезать ствол дерева вдоль, то можно обнаружить так называемые сердцевинные лучи, пронизывающие годичные слои. Сердцевинные лучи хорошо видны в древесине дуба, бука, клена и чинары.

Рисунок, полученный на поверхности древесины в результате перерезания волокон годичных слоев и сердцевинных лучей, называется текстурой дерева. Чем богаче текстура (разнообразнее оттенки и структура волокон), тем ценнее древесина. Характерные особенности строения ствола (различная ширина годичных колец, неравномерная окраска, сердцевинные лучи) учитывают при его раскрое на доски и бруски, при изготовлении мебели, использовании в декоративных целях.

В абсолютно сухой древесине в среднем содержится до 49,5% углерода, 44,08% кислорода, 6,3% водорода и 0,12% азота. Минеральные вещества образуют при горении золу. Углерод, водород, кислород и азот образуют в древесине сложные органические соединения. Основные из них — целлюлоза, или клетчатка, — вещество, из которого построены стенки клеток древесины, В древесине содержатся также дубильные (танниды) и красящие вещества, смолы в жидком и твердом состоянии и эфирные масла.

От вида и количества содержащихся в древесине смол, дубильных веществ и эфирных масел зависит запах древесины. Наиболее сильным запахом обладает древесина, содержащая смолу (хвойные породы) или дубильные вещества (дуб, грецкий орех).

Рис.2. Сгнившая сердцевина

Кора состоит из кожицы или корки, пробковой ткани и луба. Корка или кожица и пробковая ткань защищают дерево от вредных влияний среды и механических повреждений. Луб проводит питательные вещества, от кроны в ствол и корни.

Под лубяным слоем у растущего дерева располагается тонкий кольцевой слой живых клеток — камбий. Ежегодно в вегетативный период камбий откладывает в сторону коры клетки луба и внутрь ствола, в значительно большем объеме — клетки древесины. Деление клеток камбиального слоя начинается весной и заканчивается осенью.

Поэтому древесина ствола (часть ствола от луба до сердцевины) в поперечном разрезе состоит из ряда концентрических так называемых годичных колец, располагающихся вокруг сердцевины. Каждое годичное кольцо состоит из двух слоев: ранней (весенней) древесины, образовавшейся весной или в начале лета, и поздней (летней) древесины, которая образуется к концу лета. Ранняя древесина светлая и состоит из крупных, но тонкостенных клеток; поздняя древесина более темного цвета, менее пориста и обладает большей прочностью, так как состоит из мелкополостных клеток с толстыми стенками.

В процессе роста дерева стенки клеток древесины внутренней части ствола, примыкающей к сердцевине, постепенно изменяют свой состав и пропитываются у хвойных пород смолой, а у лиственных — дубильными веществами. Движение влаги в древесине этой части ствола прекращается и она становится более прочной, твердой и менее способной к загниванию. Эту часть ствола, состоящую из мертвых клеток, называют у некоторых пород ядром, у других — спелой древесиной. Часть более молодой древесины ствола ближе к коре, в которой еще имеются живые клетки, обеспечивающие перемещение питательных веществ от корней к кроне, называют заболонью. Эта часть древесины имеет большую влажность, относительно легко загнивает, малопрочна, обладает большей усушкой и склонностью к короблению.

Породы, у которых ядро отличается от заболони более темной окраской и меньшей влажностью, называют ядровыми (сосна, лиственница, дуб, кедр и др.). Породы, у которых центральная часть ствола отличается от заболони только меньшей влажностью, называют спелодревесными (ель, пихта, бук, липа и др.). Древесные породы, у которых нельзя заметить значительного различия между центральной и наружной частями древесины ствола, носят название заболонные породы (береза, клен, ольха, осина и др.).

В древесине всех пород располагаются сердцевинные лучи, которые служат для перемещения влаги и питательных веществ в поперечном направлении и создания запаса этих веществ на зимнее время. У хвойных пород они обычно очень узки и видны только под микроскопом.

Древесина легко раскалывается по сердцевинным лучам, по ним же она растрескивается при высыхании.

Поиск по сайту: