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1、第一章第一章 树木生长与木材形成树木生长与木材形成本章重点与难点：本章重点与难点：重点是讲授树木高生长、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；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。树木生长与木材形成的机理。本章主要内容：本章主要内容：1.1 1.1 树木分类与木材名称树木分类与木材名称 1.2 1.2 树木生长与木材形成树木生长与木材形成 1.3 1.3 树木组成部分树木组成部分1 11.1 1.1 树木分类与木材名称树木分类与木材名称1.1.1 树木分类树木分类1.树木的分类单位树木的
2、分类单位：通常分为七级：通常分为七级：界、门、纲、目、科、属、种界、门、纲、目、科、属、种。界界植物界植物界 Plantae 门门种子植物门种子植物门 Spermatophyta 亚门亚门被子植物亚门被子植物亚门 Angiospermae 纲纲双子叶植物纲双子叶植物纲 Dicotyledones 目目楝目（楝目（Ordo Meliales）科科楝科（楝科（Familia Meliaceae）属属楝属（楝属（Genus Melia）种种苦楝（苦楝（Species Melia azedarach）2 22.植物分类系统植物分类系统分类系统分类系统:指按植物的形态和结构指按植物的形态和结构,生活生活
3、史和生活习性等史和生活习性等,对植物进行分门别类、对植物进行分门别类、顺序排列的方法。顺序排列的方法。人为分类系统人为分类系统：指仅就植物形态、习性：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。或用途上的某些性状进行分类的方法。3 3按种子是否裸生按种子是否裸生 裸子植物：裸子植物：(木本称针叶树材，左下：南洋杉木本称针叶树材，左下：南洋杉)被子植物被子植物:双子叶植物双子叶植物(木本称阔叶树材，右下：柚木木本称阔叶树材，右下：柚木)4 4 单子叶植物单子叶植物(竹类及棕榈科植物竹类及棕榈科植物)大皇爷粉丹竹沙草5 5按植物性状按植物性状木本植物：木本植物：乔木分枝高，有明显的主干。
4、（左下：柚木）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）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）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，短期内死亡的草本植物：木质部不发达，短期内死亡的 植物。（沙草植物。（沙草）6 6自然分类系统自然分类系统：根据植物的亲缘关系和演化发展根据植物的亲缘关系和演化发展 程度对植物进行归类程度对植物进行归类与排列的方法与排列的方法。裸子植物分类系统裸子植物分类系统:（郑万钧系统）（郑万钧系统）G1 G1苏铁科苏铁科,G2,G2艮杏科艮杏科,
5、G3,G3松科松科,G4 G4杉科杉科,G5,G5柏科柏科,G6,G6南洋杉科南洋杉科,G7 G7罗汉松科罗汉松科,G8,G8三尖杉科三尖杉科,G9,G9红豆杉科。红豆杉科。7 7 阔叶树材阔叶树材(双子叶植物双子叶植物)分类系统分类系统:项项 目目恩格勒系统恩格勒系统（1887-1909)1887-1909)哈钦松糸统哈钦松糸统（1926-1934)1926-1934)原始特征原始特征无花被、柔夷花序无花被、柔夷花序花各部离生花各部离生,螺旋状排列螺旋状排列原始科属原始科属木麻黄科、杨柳科、木麻黄科、杨柳科、桦木科、壳斗科桦木科、壳斗科木兰科、八角科木兰科、八角科目科范围目科范围较大较大;豆
6、目仅豆科豆目仅豆科较小较小;豆目分为豆目分为:含羞草科含羞草科,苏木科苏木科,蝶形花科蝶形花科单子叶植物与单子叶植物与双子叶植物比双子叶植物比较较单子叶植物比双子叶植单子叶植物比双子叶植物原始物原始单子叶植物比双子叶植物进单子叶植物比双子叶植物进化化采用地区采用地区长江以北各省区长江以北各省区长江以南各省区长江以南各省区8 81.1.2 1.1.2 木材名称木材名称 1.1.木材的科学名称木材的科学名称(树木的学名树木的学名,拉丁名拉丁名)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,称为树木的学名称为树木的学名;由于它是用拉丁文书写由于它是用拉丁文
7、书写,所以又称拉丁名。所以又称拉丁名。由于树木命名是以花、果、叶为基础的由于树木命名是以花、果、叶为基础的,木材为树木的一木材为树木的一部分，所以，木材的学名也就是树木的学名。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树木的学名由三个部分组成,即：属名、种名和命名人姓即：属名、种名和命名人姓名。并规定属名的第一个字母要大写。名。并规定属名的第一个字母要大写。例如例如:艮杏艮杏Ginkgo biloba L.Ginkgo biloba L.如果是变种如果是变种,在种名后加上变种词在种名后加上变种词(var.)(var.)。例如：。例如：擎天树擎天树 Parashorea c
8、hinensisParashorea chinensis var.var.kwangsiensiskwangsiensis。9 9 树木的学名树木的学名,有其特定的含义有其特定的含义,属名一般是名词属名一般是名词,种名一般为形容词种名一般为形容词,可以表示树木某部分特征、产可以表示树木某部分特征、产地或人名。例如：地或人名。例如：艮杏艮杏 Ginkgo bilobaGinkgo biloba 其中其中GinkgoGinkgo意指艮杏的意指艮杏的果实果实(假种皮假种皮)成熟时是金色的成熟时是金色的;biloba;biloba意指艮杏的意指艮杏的叶端是呈二裂状的。叶端是呈二裂状的。杉木杉木 Cun
9、ninghamia lanceolataCunninghamia lanceolata 中的中的CunninghamCunningham为人名为人名(官宁汉官宁汉),lanceolata),lanceolata意指杉木意指杉木的叶子是披针状的。的叶子是披针状的。福建柏福建柏 Fokienia hodginsiiFokienia hodginsii中的中的FokienFokien为地为地名名(福建省福建省),hodgin),hodgin为一个男人名字。为一个男人名字。10102.木材的标准名称木材的标准名称:通过标准化的形式发布的木材名称。通过标准化的形式发布的木材名称。例如例如:GB/T167
10、341997 中国主要木材名称中国主要木材名称 GB/T185132001中国主要进口木材名中国主要进口木材名称称 GB/T181072000 红木红木11113.木材的商用名称木材的商用名称: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一个属的木材,也可指某类材色或材性相近的木也可指某类材色或材性相近的木材。例如材。例如:椎木属（红椎、黄椎、白椎），椎木属（红椎、黄椎、白椎），黄檀属（香枝木、黑酸枝木、红酸枝木）黄檀属（香枝木、黑酸枝木、红酸枝木）紫檀属（紫檀木、花梨木）紫檀属（紫檀木、花梨木）4.木材的别名：木材的别名：(俗称、别称、土名俗称
11、、别称、土名)槭木五角枫槭木五角枫 印茄波罗格印茄波罗格 降香黄檀黄花梨降香黄檀黄花梨 铁木豆红檀铁木豆红檀12121.2 1.2 树木生长与木材形成树木生长与木材形成1.2.1 1.2.1 树木生长树木生长1.1.顶端分生组织顶端分生组织由许多体积小由许多体积小,直径相等直径相等的多面体薄壁细胞组成。的多面体薄壁细胞组成。这些细胞具有强烈的分生这些细胞具有强烈的分生能力能力,没有细胞间隙没有细胞间隙,新陈新陈代谢旺盛代谢旺盛,从而不断增加从而不断增加细胞数量细胞数量,增大细胞体积增大细胞体积（见图（见图11a 11a）图图11a11a白皮松苗端白皮松苗端1313 图图11b11b苗端分区图解
12、苗端分区图解图图11b11b 苗端分区图解苗端分区图解 顶端原始细胞群顶端原始细胞群,中央母细胞区中央母细胞区,侧面分生区侧面分生区,肋状分生组织区。肋状分生组织区。14142.2.高生长高生长 由于树木茎尖和根尖的顶由于树木茎尖和根尖的顶端分生组织细胞连续分裂端分生组织细胞连续分裂,使树干不断向空中伸展使树干不断向空中伸展,使树根不断向土壤深层伸使树根不断向土壤深层伸展。展。图图12a12a 榧树顶芽纵切面榧树顶芽纵切面,图图12b12b 油松根尖纵切面。油松根尖纵切面。RCRC根冠根冠,RI,RI原分生组织原分生组织,St1,St1基基本分生组织本分生组织,Co,Co原形成层原形成层,Ep
13、,Ep原表皮层。原表皮层。（做成动画表示生长过程做成动画表示生长过程）图图12a12a图图12b12b15151.2.2 1.2.2 木材形成木材形成1.2.2.1 1.2.2.1 形成层原始细胞的分裂形成层原始细胞的分裂 1.1.纺缍形原始细胞纺缍形原始细胞 (1)(1)向内分裂生成向内分裂生成:轴向管胞轴向管胞,导管分子导管分子,木纤维木纤维,木薄壁细胞木薄壁细胞,树脂树脂(胶胶)道分泌细胞道分泌细胞,阔叶材管胞。阔叶材管胞。(2)(2)向外分裂生成向外分裂生成:筛胞（针）筛胞（针）,筛管分子（阔）筛管分子（阔）,韧皮纤维韧皮纤维,韧皮薄壁细胞。韧皮薄壁细胞。2.2.射线原始细胞射线原始细
14、胞 射线薄壁细胞射线薄壁细胞,射线管胞（针）。射线管胞（针）。1616 图图1313 形成层原始细胞及其分裂生成的细胞形成层原始细胞及其分裂生成的细胞17171.2.2.2 1.2.2.2 木材细胞的生木材细胞的生成过程成过程 形成层原始细胞形成层原始细胞(分裂分裂)幼小木质部幼小木质部细胞细胞(原生质体活动原生质体活动)形体增大形体增大(液泡出液泡出现现)细胞定型细胞定型(原生原生质体消耗质体消耗)次生壁次生壁出现出现(原生质体消耗原生质体消耗)胞壁加厚（木质素胞壁加厚（木质素沉积）沉积）胞壁木质化胞壁木质化细胞死亡细胞死亡图图14 14 剌槐导管分子发育过程剌槐导管分子发育过程1818引入
15、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：参考动科院桑蚕生产与经营课件：蚁蚕孵化蚁蚕孵化二龄蚕二龄蚕吐丝结茧吐丝结茧1羽化羽化19191.2.2.3 1.2.2.3 树木的直径生长（木材形成）树木的直径生长（木材形成）由树木维管形成层原始由树木维管形成层原始细胞进行平周分裂或垂细胞进行平周分裂或垂周分裂周分裂,向内分裂形成木向内分裂形成木质部质部(木材木材),),向外分裂形向外分裂形成韧皮部成韧皮部(树皮树皮)。由于。由于树木形成层每年的活动树木形成层每年的活动很有规律很有规律,故树木每年都故树木每年都在增加其直径在增加其直径,也就是木也就是
16、木材的生成过程。材的生成过程。图图1-51-5树木幼茎结构树木幼茎结构图图1-5树木幼茎结构树木幼茎结构2020 1.2.3 1.2.3 树皮的生成树皮的生成 1.1.树皮生成的过程树皮生成的过程 木质部细胞不断增加与木质化木质部细胞不断增加与木质化树木表皮破裂树木表皮破裂木栓形成层木栓形成层周皮周皮(木栓层、栓内层木栓层、栓内层)树树木再增粗木再增粗新的周皮新的周皮(树皮树皮)。（做成动画示树皮的生成做成动画示树皮的生成）图16 白皮松树皮横切面21212.2.树皮小于木质部的原因树皮小于木质部的原因(1)(1)形成层原始细胞每年分裂成木质形成层原始细胞每年分裂成木质部细胞为韧皮部细胞的部细
17、胞为韧皮部细胞的6 68 8倍。倍。(2)(2)木质部细胞数量没有损耗木质部细胞数量没有损耗,而树皮而树皮常因树干直径增粗而发生破裂以至常因树干直径增粗而发生破裂以至脱落。脱落。(3)(3)木质部细胞一般木质化木质部细胞一般木质化,韧皮部细韧皮部细胞多数不木质化而被压扁或风化脱胞多数不木质化而被压扁或风化脱落。落。（见图见图1-71-7形成层原始细胞分裂形成层原始细胞分裂）图图171722221.3 1.3 树木的组成树木的组成 1.3.1 1.3.1 树木的组成部分树木的组成部分 树冠树冠:树木的枝叶部分树木的枝叶部分,占树木总体占树木总体积的积的5 525%,25%,为树木有机养分的加工厂
18、。为树木有机养分的加工厂。树干树干:地面至树冠第一个大枝条的地面至树冠第一个大枝条的主干主干,为树木主体为树木主体,是商品材或树木利是商品材或树木利用最主要部分用最主要部分,占树木总体积的占树木总体积的505090%90%。树根树根:树木地下部分树木地下部分,为树木无机养为树木无机养分和水分吸收的场所分和水分吸收的场所,占树木总体积的占树木总体积的5 52020。（见见 图图18 18 树木的组成部分树木的组成部分）图图1-8 1-8 树木的组成部分树木的组成部分23231.3.2 1.3.2 树干的组成树干的组成 树皮树皮:树木的韧皮部树木的韧皮部,占树干体积的占树干体积的6 625%25%。形成层形成层:位于树皮和木质部之间位于树皮和木质部之间,具具有分生能力很强的细胞组织。有分生能力很强的细胞组织。木质部木质部:即木材即木材,占树干体积的占树干体积的80809090;是木材利用最主要部分是木材利用最主要部分,也是也是木材研究的主要部分。木材研究的主要部分。髓心髓心:位于树干的中心位于树干的中心,多数树木的多数树木的髓心很小髓心很小,通常呈圆形通常呈圆形,仅有少数树仅有少数树木的髓心较大木的髓心较大(泡桐泡桐)。图19 艮杏幼茎横切面2424