Древесина обладает сравнительно высокой прочностью при небольшом объемном весе, легкой обрабатываемостью, упругостью, малыми теплопроводностью и морозостойкостью. В благоприятных условиях эксплуатации древесина сохраняется очень долго.
Благодаря указанным достоинствам, наряду с относительно невысокой стоимостью, древесина нашла весьма широкое применение в строительстве (стены бревенчатые и щитовые, перегородки, потолки, кровли, полы и пр.).
Эта механическая опора обеспечивается тканью, называемой древесиной. Благодаря этой сильной структуре деревья - это овощи, которые имеют большой вес и жизнь в течение нескольких лет. Как и большинство овощей, деревья имеют три основные части, корни, туловище и листву, которые содержат ветви, а в свою очередь листья. В очень общем и функциональном отношении корни обеспечивают привязанность к почве и поглощают воду и минералы, благодаря чему дерево живет. В общем, ствол обеспечивает механическую поддержку растения и служит каналом между корнями и листвой, позволяя циркуляцию воды и питательных веществ в обоих направлениях, то есть вверх и вниз.
Однако как строительный материал древесина имеет и некоторые недостатки. Среди них следует указать:
· неоднородность строения (анизотропность), обусловливающую различие показателей прочности и теплопроводности вдоль и поперек волокон, что создает значительные затруднения при использовании древесины в строительстве;
Чаша, образованная ветвями и веточками, содержит листья, которые являются основными органами растений, в которых происходит фотосинтез. Очень важным принципом функционирования овощей в целом является то, что между ростом корней и ветвями существует тесная связь, поэтому необходимо учитывать, что то, что происходит с некоторыми, происходит с другими. Это руководство, поскольку оно касается обрезки древесины или декоративных деревьев, не обращает внимания на производство или уход за цветами или фруктами, которые присутствуют на верхушках деревьев.
· гигроскопичность, т. е. способность поглощать и испарять влагу при изменении влажности и температуры окружающего воздуха. При возрастании влажности древесина набухает (ее объем увеличивается), при уменьшении влажности усыхает (ее объем сокращается). Так как вследствие анизотропности эти изменения размеров древесины в различных направлениях не одинаковы, они вызывают внутренние напряжения, приводящие к образованию трещин и короблению;
Следуя интимной взаимосвязи между развитием короны и корневой системой, необходимо учитывать, что корни требуют достаточного пространства для роста. Основные корни деревьев простираются преимущественно в области непосредственно ниже короны и в капельной зоне. Поэтому для оптимального и сбалансированного роста чашек должно быть адекватное развитие корней, и это достигается тем, что оставляет пространство для роста последнего и, следовательно, самих ветвей и листьев. Капельная зона является основной областью, где корни выполняют свое поглощение и обмен газами с атмосферой.
· загниваемость т. е. способность разрушаться под действием микроорганизмов, наблюдаемую в древесине, находящейся в неблагоприятных условиях;
· сгораемость из-за которой деревянные конструкции являются огнеопасными, если не принимаются специальные меры для защиты их от возгорания.
Строители обязаны хорошо знать и положительные и отрицательные строительные свойства древесины, чтобы уметь смягчать отрицательные свойства, а положительные использовать в максимальной степени,
Сечение ветви или ствола дерева показывает серию тканей, которые, подобно слоистым трубам, покрывают ткани этих растений. Затем следуйте за тканями роста, который на самом деле является действительно живой частью ветвей и ствола. Это очень тонкий слой по сравнению с ранее описанным слоем, земной корой и с заболони и длиной, которые следуют за ним внутрь. Несмотря на свой размер, этот слой роста - это то, что связывает все ткани дерева, в котором есть каналы, которые транспортируют воду и минералы, а также продукты фотосинтеза, то есть продукты, производимые растением и из которых питает.
Строение древесины можно изучать невооруженным глазом яли при некотором увеличении.
Строение, видимое невооруженным глазом или при слабом увеличении (через лупу), называется макроструктурой, а видимое лишь при сильном увеличении (в микроскоп) – микроструктурой.
Макроструктура
Удобнее всего знакомиться с макроструктурой по трем разрезам ствола дерева (рис. 1). Разрез плоскостью, проходящей по хорде поперечного сечения на некотором расстоянии от оси ствола (рис. 1,а), называется тангентальным; плоскостью, перпендикулярной оси ствола (рис. 1,б), – поперечным или торцовым; плоскостью, проходящей через ось ствола (рис.1,в),- радиальным.
Этот слой необходим для связи между корнями и листвой дерева. Все, что происходит с этим слоем роста, непременно повлияет на развитие чашки и корней. Затем, к центру разреза, находится заболонь, а затем сердцевина, оба на самом деле очень похожи и образуют то, что мы называем деревом дерева, и его функция состоит в том, чтобы поддерживать растение механически и формируется в основном за счет мертвые клетки.
Энергия Энергия может быть определена как способность реагирования, которую человек имеет перед давлением внешнего агента. В случае с деревьями это способность реагировать и выживать биотических и абиотических агентов. Энергия, в общем, связана обратно пропорционально возрасту индивидуума, то есть младшему, более энергичному и наоборот. В том же масштабе, сила больше в сторону центра и нижней части дерева, чем вверх и наружу.
Рис. 1. Разрезы дерева
Рис. 2. Строение дерева по торцовому разрезу
При рассмотрении торцового разреза ствола можно различить части, показанные на рис. 2. Кора, состоящая из наружного слоя 1 – корки – и внутреннего 2 – луба, защищает дерево от механических повреждений. В растущем дереве лубяной слой служит для проведения питательных веществ из кроны дерева вниз; в нем откладываются запасы этих веществ. Под лубом находится тонкий слой камбия 3, состоящий из живых клеток. В слое камбия в сторону луба откладываются лубяные клетки, а к центру дерева – клетки древесины. Количество откладываемых клеток древесины больше количества клеток луба, вследствие чего древесина растет быстрее коры.
Структура Для целей настоящего Руководства структура дерева относится к физической структуре, которая обеспечивает свободный и здоровый рост. Это набор клеток, которые составляют древесную ткань. В ней вы можете выделить три части. Он обычно расположен в центральной части ствола. Он образован слабыми или мертвыми клетками, иногда непротиворечивыми. Его диаметр варьируется от менее одного миллиметра до более чем одного сантиметра в зависимости от вида.
Также называется сердцем, это область, которая окружает костный мозг. Он темный по цвету и состоит из мертвых лигнированных клеток, которые придают ему большую устойчивость к атакам грибов и насекомых. Его доля зависит от вида и возраста дерева. Это самая яркая зона окраски, состоящая из молодых клеток. Он имеет меньшую устойчивость к биологическим атакам. Заболонь обильнее, а моложе дерево.
Находящийся за камбием толстый слой древесины состоит из ряда тонких концентрических слоев. На поперечном разрезе ствола дерева некоторых пород можно различить наружную часть древесины – заболонь 4 – и внутреннюю – ядро 5. Заболонь состоит из более молодых, ядро – из полностью отмерших клеток.
У деревьев некоторых пород (сосна, дуб, кедр) окраска ядра темнее окраски заболони; у других (ель, пихта, бук) центральная часть древесины, имеющая все свойства ядра, не отличается по цвету от периферийной и носит название спелой древесины. Существуют породы (береза, клен, ольха), так называемые заболонные, у которых ядро отсутствует.
Он возникает из-за роста толщины ствола, образующего концентрические слои древесных клеток или ксилемы, в значительной степени по отношению к внутренней части и клеткам флоэмы или коры, в небольшой пропорции, к внешней стороне. Периодически упомянутые слои составляют так называемые кольца роста.
Его внешний слой, называемый суером или пробкой, состоит из мертвых ячеек и выполняет функцию защиты вала. Его внутренний слой называется свободой или флоэмой и образован живыми клетками, через которые осуществляется перенос и отложение пищевых веществ в стволе.
Все древесные породы можно разделить на ядровые, имеющие ядро и заболонь, заболонные, лишенные ядра, имеющие только заболонную древесину, и спело-древесные, имеющие спелую древесину и заболонь.
Рис. 3. Разрезы древесины сосны
Конституция леса, анатомически
Древесина состоит из продольных и трансверсальных ячеек разных характеристик в соответствии с функциями, которые они выполняют в дереве. Продольная клетка простирается от корней до короны, а поперечная - от костного мозга до коры дерева.
Химическая древесина состоит из трех основных соединений
Целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин; и другие вторичные соединения, такие как дубильные вещества, камеди, масла, красители и смолы.Анатомическое описание дерева
Рекомендации по описанию древесины Описание свойств древесины производится по трем основным направлениям.
- Продольный: это направление, параллельное оси дерева.
- Радиальный: это направление, в котором медуллярные лучи следуют от шнура к коре.
- Тангенциальность: это касательное направление к кольцам роста.
Вдоль всего ствола в его центральной части расположена сердцевина 6. Она состоит из клеток с тонкими стенками, слабо связанных между собой. Сердцевина и образовавшиеся в первый год существования побеги древесины образуют сердцевинную трубку диаметром от 1 до 10 мм в зависимости от породы и возраста дерева. Эта часть ствола является обычно самой слабой, легко крошится и легче других загнивает.
Строение плодового дерева
Продольная секция: участок или поверхность, параллельная оси ствола, которая в свою очередь может быть: радиальная: в результате продольного разреза, параллельного радиусу, от коры к мозгу. Тангенциальность: если плоскость резания следует направлению, перпендикулярному спицам, или касательной к кольцам роста. Сечение: это сечение или грань, перпендикулярная оси ствола. . Анатомическое описание древесины производится с целью разработки ключей для идентификации, основанных на структуре, наблюдаемой в разрезах поперечного, радиального и тангенциального типов.
На поперечном (торцовом) разрезе ствола дерева можно заметить большое количество концентрически расположенных слоев. Каждый такой слой соответствует одному году жизни дерева, почему и носит название годового слоя, или годичного кольца.
Весной образуются тонкостенные клетки ранней древесины годового кольца, летом – прочные толстостенные клетки поздней древесины. На рис. 3 представлены радиальный, торцовый и тангентальный разрезы древесины сосны; на них хорошо видно различие в тканях ранней и поздней древесины.
Анатомическое описание древесины можно сделать на макроскопическом или микроскопическом уровне. Описание древесины производится путем наблюдения за структурой древесных тканей невооруженным глазом или с увеличительным стеклом в 10 раз. В разделах, показанных на рисунке ниже, специалист может идентифицировать различные типы пор, паренхиму, радиусы, смолы и смолы. Затем их можно классифицировать в соответствии с их размерами, количеством и типом группировки и, таким образом, идентифицировать, по крайней мере, семью, к которой принадлежит древесина.
В зависимости от условий роста годовые слои бывают различной ширины даже у деревьев одной и той же породы. Ширина годовых слоев не так существенно отражается на свойствах древесины, как процентное содержание в ней наиболее ценной, в механическом отношении, поздней древесины.
В древесине лиственных пород влага движется по сосудам /тоубочкам) расположенным вдоль ствола. На поперечном разрезе ствола они имеют вид округленных отверстий.
Анатомическая структура хвойных пород
Микроскопическое описание - это наблюдение за типом и структурой клеток, которые составляют древесные ткани, с помощью микроскопа. Это позволяет описывать и классифицировать различные виды и служит для определения, грубо говоря, свойств древесины. Трудно поверить, но в хвойных, даже на самых огромных соснах, древесная ткань состоит из трахеид, паренхимы и иногда смоляных каналов. Трахеиды очень длинные, до 75 раз дольше, чем их диаметр. Они являются основой древесной структуры. Они также позволяют пропускать жидкости.
В древесине некоторых лиственных пород (дуб ясень, вяз) расположены крупные и мелкие сосуды; крупные находятся в ранней части годового слоя, мелкие собраны в группы или распределены равномерно по площади поздней части (рис. 4). Такие породы носят название к-плмтесосудистых.
Они являются наиболее распространенным элементом в древесине хвойных пород, из которых они составляют 90% их объема. Мы также находим паренхиму, образованную клетками более короткой длины, функция которых является проводимостью и хранением. Наконец, в хвойных часто встречаются каналы смолы, которые образованы полым пространством, в котором клетки, которые образуют их стенки, выливают смолу.
Строение дерева и схема его питания
Древесная ткань широколиственных деревьев имеет более сложную клеточную структуру, чем у хвойных. Это образовано волокнами, сосудами, паренхимой, а иногда и резиновыми каналами. Волокна представляют собой удлиненные клетки, а основной компонент лиственных пород, таких как трахеид в хвойных, является опорой древесного тела. Они также позволяют прохождение питательных веществ через небольшие отверстия, называемые баллы. Суды или поры являются истинными каналами сока внутри дерева элементами, отвечающими за проводимость, они образуют набор ячеек в виде трубки, соединенной их обычно открытыми концами.
Рис. 4. Разрез кольцесосудистой породы
В древесине других лиственных пород (береза осина, липа) крупных сосудов нет, резкого различия между ранней и поздней частями годового слоя не наблюдается. Эти породы называются рассеяннососудистыми (рис. 5).
Паренхима может быть продольной или радиальной, первая имеет функцию хранения резервных веществ, а вторая, то есть радиальная, хранит и распределяет питательные вещества из коры в костный мозг дерева. Иногда встречаются каналы гомифероса, образованные специализированными клетками паренхимы, расположенными продольно или внутри медуллярных радиусов.
Анатомия и физиология древесины. В анатомии описаны различные ткани дерева и его клеточные композиции. Физиология изучает функции и взаимосвязи различных типов клеток и тканей, которые составляют древесину. Изучение анатомии древесины и физиологии древесины позволяет понять ее внутреннюю структуру, ее характеристики, дефекты и классификацию.
Рис. 5. Разрез рас-сеяннососудистой породы
Деревья хвойных пород не имеют сосудов, а состоят в основном из замкнутых удлиненных клеток (трахеид). У большинства хвойных пород между трахеидами (преимущественно в поздней части годового слоя) находятся так называемые смоляные ходы – межклеточные пространства, заполненные смолой (см. рис. 3).
Три основных составляющих древесины - это углерод, кислород и водород. Целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин являются основными веществами, которые составляют древесину. Целлюлоза представляет собой естественный линейный полимер, образованный объединением молекул β-глюкозы, продуктом фотосинтеза.
Сегмент цепочки целлюлозы. Поскольку он образован повторением мономеров глюкозы, поэтому целлюлоза является полисахаридом. Соединение соседних целлюлозных цепей водородными связями образует кристаллические области, называемые микрофибриллами. Около 65% целлюлозы находится в этих регионах; остальные образуют аморфные области.
Кроме годичных колец, на поперечном разрезе дерева можно заметить невооруженным глазом узкие полосы, направленные по радиусам и называемые сердцевинными лучами. В поделках многие древесные породы легче всего различать именно по форме и расположению сердцевинных лучей и образуемому их сечением характерному узору.
Микроструктура
Целлюлоза, которая составляет около 60% древесины, придает устойчивость и поддерживает растительные организмы. Однако, хотя целлюлоза является гомополисахаридом, то есть полисахаридом, состоящим только из одного типа базовой единицы, гемицеллюлозы являются гетерополисахаридами. Поскольку они являются гидрофильными, гемицеллюлозы способствуют эластичности и размерным вариациям древесины.
Лигнин - слово, полученное из латинского лигноума - представляет собой трехмерный полимер, основной функциональной единицей которого является фенилпропан. Наконец, небольшая часть древесины состоит из других соединений, таких как экстракты, органические и неорганические соединения.
При изучении микроструктуры древесины под микроскопом можно видеть, что она состоит из очень большого числа живых и отмерших клеток, имеющих различную форму и величину.
Каждая живая клетка имеет оболочку и находящиеся внутри нее протоплазму, клеточный сок и ядро. Протоплазма представляет собой растительный белок, состоящий из углерода, водорода, кислорода, азота и серы.
Ядро по химическому составу очень близко к протоплазме и отличается от нее лишь содержанием фосфора. Ядра встречаются различных форм, большей частью овальной.
Оболочку клетки в основном образует вещество, называемое целлюлозой, или клетчаткой. По мере роста клетки происходит весьма важное изменение оболочки – одревеснение, которое обусловливается появлением в веществе стенок клеток лигнина. Клетки древесины разнообразны по форме и назначению. По назначению различают клетки проводящие, механические и запасающие.
Проводящие клетки служат главным образом для передачи питательных веществ от корней к ветвям и листьям. Это – упомянутые выше сосуды и некоторые трахеиды.
Механические клетки вытянуты в длину, имеют толстые стенки и узкие внутренние полости. Они плотно соединены между собой и в лиственных породах равномерно распределены по годовому слою, что и придает древесине большую прочность.
В древесине лиственных пород функции механических (опорных) клеток выполняет либриформ ,составляющий основную массу ствола, в древесине хвойных пород – трахеиды поздней древесины.
Запасающие клетки находятся главным образом в сердцевинных лучах. Они служат для хранения питательных, веществ и передачи их живым клеткам в горизонтальном направлении.
| Наши архивы! | · · · · · · : · · · · · · · · · · · · · · · · · |
Ствол - это основная и наиболее ценная часть дерева, дающая 60-90% деловой древесины. Тонкую часть ствола называют вершиной, толстую - комлем. Строение ствола дерева, видимое невооруженным глазом, называют макроструктурой. Она хорошо видна на трех основных разрезах ствола.
Различают торцевой разрез
, перпендикулярный продольной оси ствола (см. рисунок), радиальный разрез
, перпендикулярный торцевому разрезу и проходящий через сердцевину ствола; тангентальный разрез
, проходящий по касательной к годовым слоям на некотором расстоянии от сердцевины.
Строение и свойства древесины неодинаковы по различным разрезам. На поперечном разрезе ствола различают кору, ее пробковый и лубяной слои, камбий; видна древесина, ее заболонь и ядро, где различны годовые слои, сердцевинные лучи и сердцевина (см. рисунок).
Сердцевина
расположена в центре ствола дерева по всей его длине. Она имеет рыхлое строение, непрочна и подвержена быстрому загниванию. У хвойных пород диаметр сердцевины равен 3-4 см, а у лиственных несколько больше. Ежегодно прирост древесины происходит на одно годовое кольцо, образуемое камбием под корой.
При росте дерева древесина сердцевины разрушается, поэтому диаметр ее по направлению к кроне постепенно увеличивается. У некоторых пород, например сосны, лиственницы, дуба, ясеня и кедра, часть древесины, расположенная ближе к сердцевине, имеет более темную окраску и пониженную влажность. Эту наиболее ценную часть древесины называют ядром
, а остальную часть, расположенную в сторону коры, - заболонью
. Существуют породы, у которых отсутствует ядро, у них одинаковый цвет древесины по всему сечению.
Древесина ядра отличается прочностью, плотностью и твердостью, а также большой сопротивляемостью к загниванию, чем заболонь, которая состоит из молодых клеток, отличающихся меньшей плотностью древесины. Сокодвижение - перемещение воды с растворенными в ней питательными веществами - происходит по заболони. Толщина заболони зависит от породы дерева, его возраста и условий роста. Рост ядра с отмиранием клеток заболони превращается в древесину ядра.
У березы, бука, клена, осины и ольхи центр ствола имеет темную окраску, свидетельствующую о начальной стадии загнивания. Эту часть ствола называют ложным ядром
.
Между заболонью и корой располагается тонкий слой живых клеток - камбий
. В вегетационный период деление камбиальных клеток образует новые клетки древесины и коры. При этом дерево растет как в толщину, так и в длину. Кора состоит из наружного пробкового слоя и внутреннего лубяного.
Наружный слой защищает дерево от атмосферных влияний и механических повреждений, внутренний передает вниз по стволу органические питательные вещества, выработанные в листьях кроны.
У большинства хвойных пород в поперечном разрезе ствола различны годовые слои в виде концентрических окружностей. Ежегодно при нормальном росте образуется один годовой слой. Его толщина (в направлении радиуса) у разных древесных пород различна. Ранняя древесина годового слоя сердцевины отличается от поздней древесины, находящейся ближе к коре. Это объясняется ростом ранней древесины годового слоя весной и в начале лета. В это время в почве мало влаги и клетки ранней древесины рыхлые и светлые, обеспечивающие сокодвижение. Поздняя древесина годового слоя растет в конце лета и осенью.
У лиственных пород клетки поздней древесины (годового слоя) состоят из опорных тканей, а у хвойных пород - из толстостенных трахеид, более темных по цвету и отличающихся плотностью и прочностью.
Ширина годовых слоев зависит от возраста дерева, от породы и условий роста. У молодых деревьев годовые слои обычно более широкие, кроме ивы, имеющей только узкие годовые слои. У сосны, растущей на севере, годовые слои более узкие, чем у сосны, растущей в южных широтах. Свойства древесины характеризует ширина годовых слоев. Хвойные породы с узкими годовыми слоями отличаются большей прочностью и смолистостью.
Сосна с узкими годовыми слоями краснобурого цвета более ценна, чем с широкими годовыми слоями. Древесина хвойных пород, на торцевом разрезе которой в радиальном направлении в 1 см насчитывается не менее трех и не более 25 годичных слоев, считается лучшей. У лиственных древесных пород наоборот, чем шире годовые слои, тем плотнее, тверже и более прочная древесина. Это характерно для дуба, каштана, ильма, ясеня, вяза. У этих пород в весенний период независимо от климатических, почвенных и других условий образуется 2-3 ряда крупной проводящей ткани (трахеид), а затем - поздняя древесина годового слоя, состоящая из механически прочных тканей.
У березы, бука, граба, клена, липы, ольхи, осины древесина не имеет ярко выраженных годовых слоев и ширина годового слоя не влияет на качество древесины.
Сердцевинные лучи располагаются в стволе в радиальном направлении. Различают первичные и вторичные лучи. Первичные сердцевинные лучи начинаются от сердцевины и доходят до коры, вторичные начинаются недалеко от сердцевины и продолжаются до коры. По сердцевинным лучам в горизонтальном направлении перемещаются вода, питательные вещества и воздух. На поперечном разрезе ствола крупные сердцевинные лучи различимы в виде блестящих полосок, на радиальном разрезе - в виде полосок или пятен, а на тангентальном разрезе - в виде точек или полосок. Древесина хорошо раскалывается по направлению сердцевинных лучей. Сердцевинные лучи встречаются у большинства древесных пород, но их размер, вид и количество зависят от породы и условий роста. У деревьев, выросших на солнце, больше сердцевинных лучей, чем у тех, что росли в тени.
Загрузка...