2. Строение дерева и древесины

Дерево — многолетнее растение. Различают основные части де­рева: крону (ветви с листьями), ствол и корни. Каждая из них вы­полняет определенные функции, необходимые для жизни дерева. В процессе роста дерево получает продукты питания (влага, растворен­ные в ней питательные вещества) из почвы и из воздуха (углекислоту

и испарившуюся из почвы влагу).' Ствол составляет главную часть дере­ва и его основную массу (50...90% объ­ема). Его называют деловой древеси­ной, и он является основным сырьем в производстве всех видов древесных строительных материалов. Ствол де­рева рассматривают в трех разрезах; поперечном (торцовом), проходящем перпендикулярно оси ствола; ради­альном (продольном), проходящем вдоль ствола через его ось; танген- тальном (тангенциальном), проходя­щем вдоль ствола по хорде поперечного сечения (рис. 2.1).

Строение древесины можно изучать не­вооруженным глазом или через лупу (макро­структура), а также через микроскоп (микро­структура).

М акоостоукзддяэйгг' На торцовом разре­зе ствола дерева, показанном на рис. 2.2, раз­личают следующие основные части: jcopy, камбий^ собственно древесину и сердцевину.

Кора состоит из двух слоев — наружного пробкового, представляющего собой мертвую корку, защищающую дерево от механических повреждений, и внутреннего лубяного, по ко­торому проводятся продукты фотосинтеза от кроны в ствол. Кора составляет 6...25% объема дерева.

Камбий — жизнедеятельный слой, находится под лубом и со­стоит из живых клеток. Он имеет важное значение в процессе роста дерева. Камбий откладывает в сторону центра ствола клетки древе­сины, обеспечивая ее рост, а в сторону коры — клетки луба.

За камбием следует древесина — сложная ткань древесных рас­тений, которая проводит воду и растворенные в ней минеральные со­ли. Наружная часть древесины, более светлая, называется заболонью, а внутренняя, более темная, — ядром.

Заболонь состоит из растущих молодых клеток, по которым движутся влага и питательные вещества. Ядро состоит из мертвых клеток, в которых прекращается движение влаги, происходит накоп­ление запасов питательных веществ и образование смолы. Клетки ядра уплотнены.

Породы древесины, у которых внутренний слой на поперечном разрезе заметно темнее заболони, называют ядровыми породами (дуб, тополь, ясень, сосна, кедр, лиственница).

У некоторых пород дерева ядро отсутствует. Такие породы на­зывают заболонными (осина, береза, ольха, клен). Древесные породы с одинаковой окраской в поперечном сечении, но содержащие раз­личное количество влаги в центральной и периферической частях на­зывают спелодревесными (ель, пихта, осина, бук).

На поперечном разрезе хвойной и большинства лиственных по­род древесины легко различаются концентрические слои прироста, или годичные кольца (слои). На радиальном разрезе они имеют вид прямых или наклонных линий, на тангентальном — параболических кривых.

Внутри каждого кольца различают раннюю (весеннюю) и позд­нюю (летнюю) зоны, называемые соответственно ранней и поздней

Щ

ИйшН

древесиной. Ранняя древесина образуется весной и в начале лета, поздняя — летом и в начале осени. Чередование ранней и поздней древесины создает слоистое строение дерева. Ранняя древесина по­ристая и слабая, поздняя образована из более прочны^толстостенных клеток. Чем больше содержание поздней древесины в годичных сло- яхГТБИ прочнее материал. Чем ближе к вершине дерева, тем меньше годовых колец, и определить возраст дерева по годовым кольцам можно лишь по нижнему их сечению. В центре ствола расположена сердцевина, представляющая собой рыхлую ткань, состоящую из тон­костенных клеток. У дерева это самая слабая часть ствола, которая поддается, загниванию. По размерам сердцевина невелика (1...10 мм у хвойных пород и немного больше у лиственных).

Таким образом, дерево по своей структуре, в отличие от других материалов, является материалом анизотропным, т.е. неоднородным.

На поперечном разрезе ствола бука, клена, дуба и других пород видны радиальные линии, так называемые сердцевинные лучи, ока­зывающие значительное влияние на прочность и служащие для пе­ремещения влаги и питательных веществ в поперечном направлении.

В древесине хвойных пород имеются смоляные ходы, заполненные смолой. Смоляные ходы на торцовом разрезе имеют вид светлых то­чек в поздней части годового слоя, а на радиальном и тангентальном разрезах — вид темных черточек.

Микроструктура. Микроскопическое строение древесины раз- личнызГпород хвойных (сосна), твердолиственных (дуб) и мягко лист­венных (береза) весьма разнообразно. Под микроскопом видно, что древесина состоит из живых и отмерших клеток различных размеров и формы. Каждая живая клетка имеет оболочку, внутри которой на­ходится растительный белок — протоплазма и ядро. По функциям, которые выполняют клетки древесины, их подразделяют на проводя­щие, механические (опорные) и запасающие.

Проводящие клетки проводят питательные вещества от корней к ветвям и листьям. У хвойных пород проводящие клетки называют трахеидами, а у лиственных — сосудами. Клетки различаются фор­мой, размером. Трахеиды — вытянутые, замкнутые клетки с кососре- занными концами. Сосуды — тонкостенные широкополосные трубоч­ки, сообщающиеся между собой.

Механические, или опорные, клетки образуют древесные во­локна. Древесные волокна представляют собой вытянутые в длину тонкостенные клетки с заостренными концами. Благодаря плотному соединению между собой древесные волокна придают дрересине не­обходимую механическую прочность.

Запасающие клетки сосредоточивают в себе запасы питатель­ных веществ. Эти клетки расположены в стволе дерева, главным о6\у

2. Зак. 1684. )

\\

А *

X/

* г*

разом в сердцевинных лучах, и передают питательные вещества дру­гим клеткам в горизонтальном направлении.

В некоторых лиственных породах (дуб, ясень, вяз) имеются крупные и мелкие сосуды. В ранней зоне годового кольца располага­ются крупные сосуды, а мелкие собраны в группы или распределены равномерно по всей площади поздней древесины. Такие породы на- зывают_ кольцесосудистыми. У некоторых лиственных пород (береза, осина, липа, клен, ольха) в ранней и поздней зонах годового кольца число и диаметр сосудов примерно одинаковый (крупных сосудов нет). Их называют рассеянно-сосудистыми.

Микроскопическое строение древесины изучают на специально изготовленных тонких срезах.

Таким образом, изучение микроструктуры древесины дает более глубокое представление о физиологических и анатомических особен­ностях ее строения, подтверждающих анизотропию свойств.