Поперечный срез ствола дерева

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

Вопрос 2 Строение дерева и древесины. Главные разрезы ствола. Составные части дерева

Дерево состоит из трех частей: кроны, ствола и корней. Каж­дая часть выполняет свою функцию и имеет свое промышленное приме­нение.

Крона состоит из веток с листьями или хвоей. Листва и хвоя полу­чают питательные вещества по веткам, стволу и корням из почвы. В свою очередь, под влиянием солнечного света и воздуха в листьях и хвое обра­зуются вещества, необходимые для жизни дерева. Кроме того, листья и хвоя выделяют лишнюю влагу, поступающую из почвы.

Промышленное использование кроны невелико. Из листьев и хвои получают витаминную муку (ценный продукт для животноводства и пти­цеводства), лекарственные препараты, а из ветвей — технологическую щепу для производства тарного картона и древесноволокнистых плит.

Ствол поднимает крону поближе к солнечному свету. Он доставляет растворенные в воде минеральные вещества кроне (восходящий ток), органические — корням (нисходящий ток); хранит про запас питательные вещества. Верхняя, тонкая часть ствола называется верши­ной, нижняя, толстая часть — комлем.

Ствол — основной материал для столярных и строительных работ.

Рис. 1. Дерево, составные части: /— корни; 2— ствол; 3— крона

Корни являются одной из важных частей дерева. От главного, круп­ного корня отходят в стороны мелкие. Кроме того, корневая система храпит запас питательных веществ и удерживает дерево в вертикальном положении.

Корни используют как второсортное топливо. Пень и крупные кор­ни сосны через некоторое время после выкорчевки служат сырьем для получения канифоли и скипидара.

Строение древесины. Главные разрезы ствола

Если ствол распилить поперек, то на торце можно увидеть его строение. Наружная оболочка дерева называется корой. Вид и цвет коры зависят от возраста и породы дерева. Кора многих древесных по­род имеет большое практическое применение. Из коры добываются химические вещества, приме­няемые в медицине. Кора имеет два слоя: внешний (пробковый), который защищает дерево от различных повреждений, и внутренний (лубяной), по которо­му идут питательные соки от кроны к корням. Из луба делают мочала, веревки.

За корой следует камбий — слой, обеспечивающий рост дерева. Кам­бий принимает от луба питательные вещества и вырабатывает из них ма­териал для построения древесины и коры. Материал, из которого получается древесина, каждый год откладывается в виде колец. Сосчи­тав годичные кольца у комля (прилегающей к корню части дерева), мож­но определить, сколько дереву лет. При долевом распиле дерева годичные кольца видны как полоски и образуют красивый рисунок, называемый текстурой.

Часть древесины, образованная живыми клетками, называется за­болонь. Из нее состоят молодые деревья всех пород. Заболонь всегда окрашена в более светлые тона, чем окружающая древесина. В растущем дереве она проводит воду с минеральными веществами от корней к кро­не. Заболонь легко пропускает воду, менее стойка против загнивания, чем остальные слои, поэтому для изготовления тары под жидкие товары ее следует использовать ограниченно.

Из отмирающих клеток древесины образуется ядро. Отмирание про­исходит вследствие закупорки водопроводящих путей, отложения дубильных, красящих веществ, смолы, углекислого кальция. Это изменяет цвет древесины, ее массу и механические свойства. Ядро — самая крепкая часть дерева, основной материал для строительных и столярных работ.

К ядру прилегает сердцевина — узкая центральная часть ствола, рыхлая ткань. На поперечном разрезе ствола она выглядит темным пят­нышком диаметра 2-5 мм, на радиальном разрезе имеет вид прямой или извилистой темной узкой полоски.

От сердцевины расходятся в разные стороны сердцевинные лучи. В растущем дереве сердцевинные лучи служат для проведения воды с питательными веществами внутрь ствола и для их запаса. Сердцевин­ные лучи имеются у всех пород, но заметны лишь у некоторых. Серд­цевинные лучи могут быть очень узкие, невидимые простым глазом

Основные разрезы ствола: поперечный, проходящий пер­пендикулярно оси ствола и направлению волокон и образующий торце­вую плоскость;радиальный (продольный), проходящий через сердцевину ствола по радиальному направлению вдоль волокон древесины; танген-талъпый (продольный), проходящий на некотором расстоянии от серд­цевины.

Рис. 6. Основные разрезы ствола: /-поперечный; 2— радиальный; 3~тан-гентальный

Источник