Строение древесины

Знание особенностей строения древесины позволяет существенно снизить природные недостатки ее как конструкционного материала.

Древесина является волокнистым материалам. Поэтому изучение ее строения и свойств проводят по трем размерам (рис.1): торцевому (1), поперечному, перпендикулярному волокнам, радиальному (2), проходящему через ось ствола, и тангенциальному (3), идущему вдоль ствола на некотором расстоянии от оси.

Рис.1. Основные разрезы древесины Рис. 2. Строение древесины

1 - поперечный или торцевой; 1- сердцевина;

2 – радиальный; 2 - сердцевинные лучи; 3 - ядро;

3 - тангенциальный; 4 - корка;

5- луб; 6 - заболонь;

7 - камбий; 8 - годичные кольца.

На поперечном (торцевом) разрезе ствола (рис. 2) различают корку (4), внутренний слой, называемый лубом (5), слой некоторой толщины - заболонь (6), за которым следует слой, называемый ядром (3), сердцевину (1), годичные слои (8), камбий (7) и сердцевинные лучи (2).

Сердцевина – центральная часть ствола - на торцевом разрезе представляет собой темное пятно диаметром 2-5 мм.

Кора покрывает дерево сплошным кольцом и состоит из внешнего слоя – корки - и внутреннего слоя - луба, служащего проводником воды и органических веществ, выработанными листьями, вниз по стволу. Кора предохраняет дерево от механических повреждений, резких перепадов температуры, насекомых.

Вид и цвет коры зависят от возраста и породы дерева. У молодых деревьев она гладкая, с возрастом в ней появляются трещины. Кора может быть гладкой (пихта), чешуйчатой (сосна), волокнистой (можжевельник), бородавчатой (бересклет). Цвет коры имеет множество оттенков, например, белая у березы, темно-серая у дуба, темно-бурая у ели. Кора используется для изготовления поплавков, пробок, теплоизоляционных и строительных плит. Дубильные вещества коры применяют для дубления кож. Из луба делают мочало, рогожи, веревки. Кора березы служит для получения дегтя.

Между корой и древесиной (частью ствола от коры до сердцевины) располагается очень тонкий, сочный, не видный невооруженным глазом слой - камбий, состоящий из живых клеток. Из камбиальных клеток образуются клетки древесины и коры. В сторону древесины клетки откладываются чаще (в 5-6 раз), чем в сторону коры.

Темноокрашенная часть ствола называется ядром, а светлая - заболонью. Ядро древесины состоит из мертвых клеток, а заболонь – из живых.

Годичные слои можно видеть на всех разрезах ствола: на поперечном разрезе - в виде концентрических окружностей, в центре которых находится сердцевина; на радиальном разрезе в виде прямых полос, ширина каждой из которых равна ширине годичного слоя; на тангенциальном - в виде параболических кривых. Годичные слои нарастают ежегодно от центра к периферии. Самым молодым слоем является наружный.

Каждый годичный слой состоит из двух частей – ранней и поздней древесины: ранняя древесина (внутренняя) обращена к сердцевине, светлая и мягкая; поздняя древесина (наружная) обращена к коре, темная и твердая. Ранняя древесина образуется в начале лета и служит для проведения воды вверх по стволу. Поздняя древесина откладывается к концу лета и выполняет механическую функцию.

Строение годичных слоев, содержание в них поздней древесины обуславливают ту или иную механическую прочность как хвойных, так и лиственных пород.

На поперечном разрезе некоторых пород видны невооруженным глазом светлые, часто блестящие, направленные от сердцевины к коре линии – сердцевинные лучи. В растущем дереве сердцевинные лучи служат для проведения воды в горизонтальном направлении и для хранения запасных питательных веществ. Сердцевинные лучи в срубленной древесине создают красивый рисунок (в радиальном разрезе), что имеет значение при выборе древесины как декоративного материала.

На поперечном (торцевом) разрезе лиственных пород видны отверстия, представляющие сечения сосудов – трубок различной величины. Они предназначены для проведения воды. Крупные сосуды чаще всего расположены в ранней древесине годичных слоев и на поперечном разрезе образуют сплошное кольцо сосудов. Такие породы называются кольцесосудистыми (дуб, ясень). Породы, у которых сосуды расположены равномерно по кольцу (береза, липа), называются рассеянно-сосудистыми.

Характерной особенностью строения древесины хвойных пород являются смоляные ходы, которые представляют собой тонкие узкие каналы, заполненные смолой. Различают смоляные ходы вертикальные и горизонтальные. На поперечном разрезе вертикальные смоляные ходы видны в виде светлых точек, расположенных в поздней древесине годичного слоя, на продольных разрезах – в виде темных штрихов, направленных вдоль оси ствола. Количество и размер смоляных ходов зависят от пород древесины. У сосны они крупные и многочисленные, у лиственницы – мелкие и немногочисленные. Существенного влияния на свойства древесины смоляные ходы не оказывают. В таблицах приложения даны основные макроскопические признаки древесины для определения пород.