Микростроение древесины презентация

Древесина
Под понятием «древесина» принято считать внутреннюю часть ствола дерева, расположенную под его корой и освобожденную от веток и корней. Она одна из самых древних строительных материалов.

Основные разрезы ствола
Строение древесины можно наблюдать невооруженным глазом (макростроение) и под микроскопом (микростроение) на трех разрезах ствола: поперечном, продольном радиальном и продольном тангентальном

Сердцевина на поперечном разрезе имеет вид темного пятнышка диаметром 1—5 мм, различного очертания. В жизнедеятельности дерева она участвует только в молодом возрасте и служит для запасения питательных веществ. Во взрослом дереве сердцевина является мертвым образованием, состоящим из мягкой и непрочной ткани.
Кора состоит из наружного пробкового слоя {корки) и внутреннего слоя — луба.
На границе между древесиной и лубом находится слой живых клеток, называемый камбием.
На внешней стороне луба под коркой лежит пробковый камбий, благодаря деятельности которого образуется наружный слой коры.

Слои, состоящие из ранней и поздней древесины образуются за один вегетационный период и называются годовым слоем .
В вегетационный период от слоя камбия в сторону древесины откладываются клетки, приспособленные для передвижения влаги. У хвойных пород — это широкополостные тонкостенные трахеиды у лиственных крупные сосуды.
Поздняя древесина формируется: у лиственных пород — из массивных и прочных механических клеток -либриформа; у хвойных — из толстостенных трахеид. Как правило, число годовых слоев на срезе у корневой шейки указывает на возраст дерева.

Древесина у одних пород окрашена одинаково по всему сечению, а у других имеет в середине темноокрашенное ядро, состоящее из омертвевших клеток, пропитанных смолами и дубильными веществами. Древесина ядра — более плотная и менее влажная, чем древесина наружной (светлой) части, называемой заболонью. Заболонь является молодой древесиной, по проводящим клеткам которой происходит восходящее сокодвижение.

На поперечном разрезе дуба или бука отчетливо видны блестящие тонкие полоски, идущие от сердцевины к коре и называемые сердцевинными лучами. Сердцевинные лучи есть в древесине любой породы, но невооруженным глазом часто не видны из-за малой ширины (например, у березы, осины и всех хвойных пород). На 1 см2 площади тангентального разреза количество их иногда доходит до нескольких тысяч. Ширина сердцевинных лучей у разных пород колеблется от 0,005 до 0,6 мм. Высота — от 0,2 до 50 мм и более. Все лучи обязательно доходят до коры, но некоторые (первичные) начинаются от сердцевины, а другие (вторичные) — на некотором расстоянии от нее. В растущем дереве сердцевинные лучи служат для проведения питательных веществ в горизонтальном направлении, и запасения их.

Микроструктура
Древесина представляет собой природный композиционный материал, армированный волокнами. Она является природным полимером и состоит из целлюлозы (С6Н10О5)n. Невооруженным глазом различается макроструктура древесины, а с помощью оптической и электронной микроскопии видна микроструктура.

Изучая строение древесины под
микроскопом, можно увидеть, что основную
ее массу составляют клетки веретенообразной
формы, вытянутые вдоль ствола.
Некоторое количество клеток (клетки сердцевинных лучей) располагаются в горизонтальном направлении, поперек основных.
Клетки древесины классифицируют на клетки механической или опорной ткани, проводящие клетки и клетки запасающей ткани.

В древесине лиственных пород имеются мелкие и крупные сосуды, имеющие форму трубочек, идущих вдоль ствола. В растущем дереве по сосудам передвигается влага от корней к кроне.
По распределению сосудов в поперечном сечении лиственные породы разделяют на кольцесосудистые (дуб, вяз, ясень и др.) и рассеяннососудистые (бук, граб, ольха, береза, осина и др.).

Микроструктура древесины кольцесосудистых пород (дуб)
1 — мелкие сосуды;
2 — крупные сосуды;
3 — либриформ;
4 — сердцевинные
лучи

Микроструктура древесины рассеянно-сосудистых пород (береза)
1 — сосуды;
2 — либриформ;
3 — сердцевинные лучи

У некоторых лиственных пород (дуб, ясень), получивших название кольцесосудистых ранняя древесина пронизана собранными в кольца сосудами, благодаря чему граница между годовыми слоями хорошо видна.
У других лиственных пород —рассеяннососудистых (береза, бук), у которых сосуды равномерно распределены по всей ширине годового слоя, различий между ранней и поздней древесиной почти нет, и граница между слоями размыта.

Анатомические элементы древесины
лиственных пород
1 - членик сосуда;
2 - сосудистая трахеида;
3 - тяж древесной паренхимы;
4 - клетка веретеновидной паренхимы;
5- волокнистая трахеида;
6- волокно либриформа;
7 - клетки сердцевинных лучей;
ПП - простая пора;
ОП - окаймленная пора

У хвойных пород сосудов нет, их функции выполняют удлиненные замкнутые клетки, называемые трахеидами.
У большинства хвойных пород, преимущественно в слоях поздней древесины, расположены смоляные ходы — межклеточные пространства, заполненные смолой.

Микроструктура древесины сосны:
1— смоляной ход;
2, 3 — поздние и ранние трахеиды;
4- сердцевинные лучи

Древесина сосны под микроскопом

Крупные полые клетки, стенки которых пронизаны мелкими отверстиями, образуют древесные сосуды в виде овальных трубочек, идущих вдоль ствола.
Трахеиды весеннего слоя, веретенообразные клетки, вытянутые вдоль ствола, имеют широкую полость и тонкую стенку. Оболочки клеток имеют поры, через которые клетки сообщаются друг с другом

Главную роль в древесине, как строительном материале, играют клетки механической или опорной ткани. Они вытянуты в длину, имеют толстые стенки и узкие внутренние полости, наиболее прочны и стойки к загниванию. У хвойных пород это трахеиды поздней древесины. Они занимают примерно 90...95% общего объема.
Опорная ткань лиственных пород состоит из узких, вытянутых в длину клеток с заостренными концами, называемых «древесными волокнами». Они равномерно распределены по годичному слою. У большинства хвойных пород, преимущественно, в слоях поздней древесины, расположены смоляные ходы – межклеточные пространства, заполненные смолой.

Клетки механической
(опорной) ткани
Узкие клетки, вытянутые в длину с заостренными концами и сравнительно толстыми оболочками, образуют древесные волокна, называемые лнбриформ. Эти элементы равномерно распределены по годичному слою, плотно соединены между собой, что и придает лиственным породам необходимую прочность
Различают запасающие клетки — древесную и сающей ткани лучевую паренхиму. Древесная паренхима состоит из тонкостенных клеток шаровидной или кубической формы, располагающихся в древесине вертикальными рядами: в них создается запас питательных веществ.

В клеточной оболочке содержатся и другие природные полимеры — лигнин и гемицеллюлоза, которые размещаются преимущественно между микрофибриллами, а также небольшое количество неорганических веществ в виде солей щелочноземельных металлов.
Истинная плотность древесины всех деревьев изменяется незначительно, так как древесина состоит в основном из одного вещества — целлюлозы. Среднее значение истинной плотности древесины можно принять равным 1,54 г/см3.