龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 木材细胞壁上的结构特征 作者：王艳林 赵元修 来源：《科学与财富》2012年第12期 摘要：木材的细胞壁主要是由纤维素、半纤维素和木质素三种成分构成的，细胞壁上的许多特征是为细胞生长需要而形成的，它们不仅为木材检验提供依据，而且也直接影响木材的加工利用。 关键词：木材 细胞壁 结构 特征 检验 木材的细胞壁主要是由纤维素、半纤维素和木质素三种成分构成的，细胞壁上的许多特征是为细胞生长需要而形成的，它们不仅为木材检验提供依据，而且也直接影响木材的加工利用。 1．纹孔 纹孔通常指木材细胞壁增厚产生次生壁过程中，初生壁上未增厚的部分而留下的孔陷。生活中的立木，纹孔是相邻细胞间水分和养料的通道；在木材加工利用时，木材干燥水分的排出和木材防腐、阻燃改性过程中溶剂浸注处理等加工工艺都与纹孔的渗透性有关。它是木材细胞壁上重要的结构特征，在木材识别上也很有意义。 1．1纹孔的组成 纹孔主要由纹孔膜、纹孔腔、纹孔环、纹孔缘、纹孔室等部分组成纹孔膜是分隔相邻细胞壁上纹孔的隔膜，实际上是两相邻细胞的初生壁与细胞间的胞间层组成的复合胞层。纹孔环是指纹孔膜周围的加厚部分。纹孔缘位于纹孔膜上方，次生壁呈拱状突起的部分。纹孔腔是由纹孔膜到细胞腔的全部空隙。 1．2纹孔的类型 根据纹孔的结构，可以把纹孔分为两大类，即单纹孔和具缘纹孔。 单纹孔：当细胞次生壁加厚时。所形成的纹孔腔在朝着细胞腔的一面保持一定宽度。单纹孔多存在于轴向薄壁细胞、射线薄壁细胞等薄壁细胞壁上。单纹孔的纹孔膜一般没有加厚，只有一个纹孔口，多呈圆形。但在极厚的细胞壁上，纹孔腔有时是由许多细长的孔道呈分歧状连接起来通向细胞腔，此种纹孔称为分歧纹孔，多见于树皮石细胞 具缘纹孔：是指次生壁在纹孔膜上方形成拱形纹孔缘的纹孔。即次生壁加厚时，其纹孔腔为拱形。具缘纹孔主要存在于各种厚壁细胞的胞壁上。例如：针叶树材的轴向管胞、索状管胞及射线管胞等；阔叶树材的导管、导管状管胞、环管管胞及纤维等细胞壁上。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 具缘纹孔的构造比单纹孔的构造远为复杂。在不同细胞的胞壁上，具缘纹孔的形状和结构有所不同，通常可分为以下三种： ①针、阔叶树材具缘纹孔 在针叶树材轴向管胞壁上具缘孔的纹孔膜中间形成初生加厚，此加厚部分称为纹孔塞，所以针叶树材具缘纹孔又称有塞具缘纹孔。纹孔塞的直径通常大于纹孔口，呈圆形或椭圆形的轮廓。而阔叶树材厚壁细胞壁上具缘孔的纹孔膜中间无初生加厚，所以阔叶树材的具缘纹孔又称无塞具缘纹孔。 ②澳柏型纹孔 它是一种特殊的具缘纹孔，它具有双重纹孔室；在弦切面上观察有通向管胞腔的开口和通向纹孔室的开口，但后者较大，开口呈椭圆形，与管胞长轴略倾斜。在径切面上，纹孔边缘呈圆形，在纹孔口上下有两条括弧状的横闩。常出现在针叶树材的澳洲柏、金钱松 、榧树和穗花杉的管胞壁上。 ③附物纹孔 阔叶树材的某些科树种中，存在一种附物纹孔。附物纹孔系阔叶树材的一种具缘纹孔，在纹孔缘及纹孔膜上存在一些突起物，称为附物。附物分布由细胞腔一直到纹孔腔，甚至延及纹孔膜。附物纹孔一般常见于导管壁上的具缘纹孔，也见于纤维状管胞壁上的具缘纹孔。它可见于某属的树种，或该属的某一树种，或者完全没有。附物纹孔是鉴别阔叶树材的特征之一，附物纹孔以茜草科和豆目各科的树种最为显著。 1．3纹孔对 纹孔多数成对，即细胞上的一个纹孔与其相邻细胞的另一个纹孔构成对，即纹孔对。纹孔有时通向细胞间隙，而不与相邻细胞上的纹孔构成对，这种纹孔称为盲纹孔。典型的纹孔对有三种。①具缘纹孔对是两个具缘纹孔所构成的纹孔对。存在于管胞，纤维状管胞、导管分子、索状管胞、导管状管胞和射线管胞等含有具缘纹孔的细胞之间。②半具缘纹孔对是具缘纹孔与单纹孔相构成的纹孔对。存在于含有具缘纹孔的厚壁细胞和含有单纹孔的薄壁细胞之间。③单纹孔对存在于轴向薄壁细胞、射线薄壁细胞和韧性纤维等含有单纹孔的细胞之间。 2．内壁加厚 2．1螺纹加厚 在细胞次生壁内表面上，由微纤丝局部聚集而形成的屋脊状凸起，呈螺旋状环绕着细胞内壁的加厚组织，称为螺纹加厚。螺纹加厚围绕着细胞内壁呈一至数条S状螺纹。 2．2澳柏型加厚 在针叶树材澳洲柏、金钱松、榧树和穗花杉管胞壁的径切面上，仅在纹孔口上下边缘各有——条括弧状的加厚条纹，称为澳柏型加厚。 2．3锯齿状加厚 射线管胞内壁的次生加厚为锯齿状突起的，称为锯齿状加厚。锯齿状加厚只存在于针叶树材松科木材中。锯齿状加厚的程度可分为四级：①内壁平滑至微锯齿；②内壁为锯齿状，齿高达2.5um；③齿高超过2.5um或至细胞腔中部；④网状式腔室。通常观测射龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 线管胞内壁的锯齿状加厚高度，多以晚材与早材管胞之间的射线最外缘的射线管胞内壁的锯齿状加厚高度为准。锯齿状加厚通常在晚材中最发达。 3．细胞壁的其他特征 3．1瘤状层 指细胞壁内表面微细的隆起物，通常存在于细胞腔和纹孔腔内壁。瘤层中的隆起物常为圆锥形，亦有其他形状，其变化多样。瘤层的化学组成与次生壁和初生壁不同，这可能是由解体的原生质的残余物形成而覆盖在次生壁S3层内表面上的、有规则突起的一种非纤维素膜，瘤层已被认为是一种常见的结构。瘤层存在于针叶树材管胞内壁，认为是识别针叶树材的特征之一。在轴向薄壁细胞和射线薄壁细胞内壁还未发现有瘤层存在。 3．2径列条 是细胞的弦向壁的一侧横过细胞腔而至另一侧弦向壁的棒状结构。一般在同一高度贯穿数个细胞，形成一直线，与细胞壁接触部分稍膨大一些，有时在径切面上重叠有数条。Pashin等认为径列条起源于形成层，即在形成层处由细胞壁物质形成纤细的细线穿过纺锤形原始细胞，在细胞分裂后，次生壁附着于细线之上，如同细胞壁加厚一样在其上加厚。然而，麦克埃尔汉内及其同事认为径列条出于形成层上的菌丝最初所形成的纤细的细线，细胞壁物质沉淀于菌丝的细丝之上。 3．3眉条 在针叶树材管胞径面壁上的具缘纹孔上下边缘有弧形加厚的部分，称为眉条。眉条的功能是加固初生纹孔场的刚性。 3．4螺纹裂隙 它是应压木中一种不正常的构造特征，其管胞内壁上具有一种贯穿次生壁并且呈螺旋状的裂隙，称为螺纹裂隙。螺纹裂隙常见于弯曲的针叶树干中，造林时要使树干直立和营林调节合理的林分密度，不同方向的树冠分布均匀，可减少管胞内壁螺纹裂隙的产生。螺纹裂隙与螺纹加厚的区别在于螺纹加厚多见于正常材，螺纹裂隙多见于应压木。螺纹加厚是树木一种正常的构造特征，其与轴线的夹角小于45°，螺纹裂隙与轴线的夹角大于45°。螺纹加厚限于内壁，螺纹裂隙延至复合胞间层。 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/84ef1320f80f76c66137ee06eff9aef8951e485c.html