文章信息
- 齐文玉, 李清芸, 陈孝丑, 林金国, 任凯
- QI Wenyu, LI Qingyun, CHEN Xiaochou, LIN Jinguo, REN Kai
- 黄枝润楠木材结构特征的分析
- Analysis of wood structure for Machilus versicolora
- 森林与环境学报,2017, 37(4): 502-506.
- Journal of Forest and Environment,2017, 37(4): 502-506.
- http://dx.doi.org/10.13324/j.cnki.jfcf.2017.04.021
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文章历史
- 收稿日期: 2017-04-04
- 修回日期: 2017-06-13
2. 福建省林业科技试验中心, 福建 南靖 363600
2. Forestry Science and Technology Test Center of Fujian Province, Nanjing, Fujian 363600, China
探明木材解剖特性既可作为探索木材性质和利用的基础,又可作为鉴别木材的重要依据。国内外学者在樟科木材解剖构造方面开展了许多研究[1-3],分析了樟科部分木材的共性特征和差异[4-6],为樟科相关木材的鉴别和合理利用提供理论依据[7-8]。黄枝润楠(Machilus versicolora S. Lee)属樟科润楠属植物,其材质优良,是制作高档家具和木结构建筑等的良材;其长势良好、树干挺拔、树冠浓郁,具有美化及绿化等诸多功效,深受林业、园林部门的青睐,是福建省阔叶树材中经济价值较高的树种之一[9-10]。目前,对于黄枝润楠的研究主要集中在种子育苗、群落特征、物种多样性等林学方面[9, 11-12],对包括木材解剖特性在内的黄枝润楠木材特性的研究却鲜见报道。研究黄枝润楠木材解剖特性,将为黄枝润楠木材的合理利用和人工林定向培育提供基础理论依据,并丰富木材科学研究的树种内涵。
1 材料与方法 1.1 试验材料黄枝润楠木材取自福建省漳州市南靖县和溪镇联桥村高山自然村天然次生林,取样方法按照国家标准《木材物理力学试材采集方法》(GB/T 1927—2009)[13]的规定进行,共选取了5株样木。黃枝润楠样木平均树龄26 a,平均胸径23.0 cm,平均树高16.6 m,平均枝下高8.1 m。对每株样木均从胸高处(1.3 m)截取5和15 cm厚的圆盘各1个,作为解剖特性观察测定的试材。宏观构造观察试样为标准的三切面;显微切片试样规格为:10 mm×20 mm×10 mm(长×宽×高),横切面至少包含一个完整的年轮,且横、径、弦切面相互垂直。
1.2 试验仪器设备使用的主要仪器与设备有恒温水浴锅(DK-98-1,天津市泰斯特仪器有限公司)、电热恒温鼓风干燥箱(DHG9146A,上海精宏实验设备有限公司)、自动双重纯水蒸馏水器(3KW石英管加热式,上海亚太技术玻璃公司)、滑走式切片机(REM-710,日本大和光机工业株式会所)、生物数码显微镜(Leica DM2500,德国Leica公司)、连续变倍体视显微镜(MZS0745,桂林市迈特光学仪器有限公司)和扫描电子显微镜(FEI Quanta 200,荷兰FEI公司)。
1.3 试验方法 1.3.1 木材宏观构造特征观察在肉眼、扩大镜和体视显微镜下对黄枝润楠木材宏观构造特征进行观察。观察项目有:边材和心材、生长轮、早材和晚材、管孔、轴向薄壁组织、木射线、胞间道、颜色、气味、纹理、结构、树皮等。
1.3.2 木材微观构造特征观察将截取好的标准三切面10 mm×20 mm×10 mm(长×宽×高)的小试块编号后放入水浴锅中水煮软化(水中煮沸8 h,再用蒸馏水浸泡24 h),再采用滑动式切片机分别切制试样的横向、弦向、径向切片。对切制的切片进行番红染液染色,用不同梯度浓度的酒精逐级脱水,二甲苯透明,中性树脂封片处理后制得永久切片。在Leica DM2500生物数码显微镜下观察各切面的显微构造特征,并进行摄像及图像处理。
将试样劈成3~5根火柴杆大小的小木梗,采用许尔兹法(V氯酸钾:V60%硝酸:V水=1:2:1) 进行解离。
取1 cm3左右的黄枝润楠木材试样在REM-710滑走式切片机上切制木材切片,切成标准三切面切片,试样表面必须平整,以便能拍摄到完整的图片和抽真空[14]。样品自然干燥后喷金,置于荷兰产的FEI Quanta 200扫描电子显微镜观察并拍摄图片。
2 结果与讨论 2.1 黄枝润楠木材宏观构造特征分析黄枝润楠树皮和木材三切面宏观构造如图 1所示。树皮薄、褐色、浅纵裂,有圆形皮孔, 含石细胞,无白色纤毛;材表特征为棱条。木材有光泽;有微弱芳香气味,而同属的小果润楠(M. microcarpa Hemsl.)与润楠(M. pingii Cheng)则带有偏酸香味,华润楠[M.chinensis (Champ. ex Benth.) Hemsl.]新鲜切片带有辛辣的芳香味[15];木材纹理较直,结构细至中,质地较轻软,有“V”形花纹和银光花纹。心边材区别略明显,生材的边材为浅黄色,心材为浅黄色至金黄色;气干时心边材区别不明显,均为浅黄褐色,与小果润楠颜色相似,而润楠则为黄褐微绿色,华润楠为浅红褐色微绿[15]。生长轮肉眼下明显,呈圆形或椭圆形,与小果润楠、润楠和华润楠相似[15];相邻生长轮间宽度不均匀,轮间有浅色带,年轮窄至宽,宽0.23~0.81 cm,每厘米1~4轮;散孔材,横切面上管孔肉眼下可见至明显,星散状排列;以单管孔为主,放大镜下可见2~3个复管孔,与润楠相似[15];管孔大小较为一致,中等大小,管孔数少,分布均匀。轴向薄壁组织环管束状,肉眼下可见;木射线细,木射线数量中等,横切面放大镜略见;径面射线斑纹明显;波痕和胞间道缺如。
2.2 黄枝润楠木材显微构造特征分析散孔材,导管横切面为圆形或卵圆形,少为多角形;每平方毫米平均8个;管孔大小中等且较为一致,管孔弦向直径平均160 μm,分布较均匀,部分导管内含侵填体;单管孔及径列复管孔(2~5个,通常2~4个),稀管孔团;导管分子壁较薄,导管分子的穿孔为单穿孔,偶见梯状复穿孔,横隔窄,横隔数5~9。导管分子的形状为圆柱形和纺锤形,管间纹孔主为互列,尚有对列(图 2a~c, i及图 3a),与同属的润楠相似[15]。
射线组织异Ⅲ型及异Ⅱ型,非叠生,宽1~3列,以2列为主,偶见1列和3列,高4~39细胞,单列木射线高为2~8细胞,2列射线高主为8~27细胞,射线-导管间纹孔式为椭圆形、刻痕状(横列),部分类似管间纹孔式(图 2 b、e、f)。射线细胞形态为呈带状的沿径向延长的薄壁细胞(图 3c)。其射线组织类型与同属的润楠、华润楠和小果润楠相似,均为异Ⅱ型或异Ⅲ型,但小果润楠偶见异Ⅰ型[15]。
木纤维横切面上多呈扁圆形及多角形,在纵切面上观察到木材具有分隔木纤维(图 2h)。木材纤维形态多为两端尖削,呈细长纺锤形,腔大、壁薄的细胞,偶见虽有分歧部分但一端长且明显而另一端短、不明显,木纤维整体较直(图 3d)。这种分歧部分与润楠和华润楠相似,但这两种树木的部分纤维为“S”形弯曲形态[15]。
轴向薄壁组织横切面上以环管束状为主,偶见稀疏环管状。轴向薄壁细胞纵切面上多呈长方形或近似长方形(图 2 b、d)。轴向薄壁组织由2~8薄壁细胞轴向串联而成(图 3b)。而润楠属其它树种木材轴向薄壁组织多由2~5个薄壁细胞轴向串联而成,润楠偶见一个,小果润楠多为3~6个[15]。
射线细胞内含物较丰富,晶体未见,油细胞数较多;轴向薄壁组织内含物丰富,晶体未见,油细胞数较多(图 2b、g)。
2.3 黄枝润楠木材扫描电子显微镜观察分析由图 4可知,黄枝润楠木材具有以下微观特征:木纤维壁上具缘纹孔数多,纹孔口内含及外展,部分合生,透镜形及椭圆形(图 4a);管间纹孔互列,导管壁上纹孔为具缘纹孔(图 4b、c)。轴向薄壁细胞壁上纹孔为单纹孔,圆形及椭圆形,且内含丰富的颗粒状的内含物(图 4d、e、f)。射线组织壁上纹孔为成组排列的单纹孔,纹孔口均内含,圆形及椭圆形,有颗粒状的内含物及其他内含物(图 4f、g、h、i)。
3 结论黄枝润楠树皮有圆形皮孔, 含石细胞,无白色纤毛;材表特征为棱条;木材质地较轻软,结构细至中,均匀;木材有光泽,具微弱芳香气味;气干后心边材区别不明显,均为浅黄褐色;生长轮明显,呈圆形至椭圆形,轮间宽度不均匀且有浅色带。散孔材,管孔数略少,大小中等,肉眼下可见至明显,分布均匀;轴向薄壁组织环管束状、稀疏环管状,肉眼下可见;木射线细,肉眼下可见,径面可见射线斑纹。波痕和胞间道缺如。
导管横切面以圆形、卵圆形为主,部分具多角形轮廓;单管孔和径列复管孔(通常2~4个),稀管孔团;导管分子以圆柱形和纺锤形为主;部分导管内含侵填体;管间纹孔式主为互列,纹孔口内含及外展,部分合生,透镜形及椭圆形,还可见对列纹孔。单穿孔,穿孔板倾斜明显,偶见梯状穿孔;轴向薄壁组织主为环管束状,偶见稀疏环管状,油细胞数较多;轴向薄壁细胞壁上纹孔为单纹孔,纹孔口均内含,圆形及椭圆形。木纤维呈细长纺锤形,两端尖削,腔大壁薄;分隔木纤维可见,壁上纹孔类型与导管相同。射线组织为异Ⅲ及异Ⅱ型,非叠生;单列射线甚少,高2~8细胞;多列射线宽2~3细胞(以2列为主),高4~39细胞,多数为8~27细胞。射线-导管间纹孔式为椭圆形、刻痕状(横列),部分类似管间纹孔式。射线细胞与轴向薄壁细胞壁上纹孔均为单纹孔;油细胞数较多。胞间道缺如。
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