全 文 ：花曲柳木材细胞腔壁上沉积物的研究
安玉贤 陈柏林 张云庭 于 勇
(东北林业大学 ) (黑龙江省朗乡林业局 )
【摘
H a n e e )
要】 用扫 描 电 子 显 微 镜 观 察 了花 曲 柳 (F ra x ni u: r 如nc hop 勺a l
木材细胞腔壁上沉积物的分布及存在形态 。 观察发现 , 花曲柳木材细胞
腔壁上沉积物极为丰富 , 无论导管腔壁 、 木纤维细胞腔壁 、 和向薄壁细胞腔壁
还是射线薄壁 细胞腔壁上均有分布 , 而且存在形态各异 , 特别是在轴 向薄壁细
胞 和射线薄壁细胞腔壁上的沉积物最多 , 存在形态最 为复杂 。 从构造的角度初
炎探讨了花曲柳木材细胞腔壁上沉积物对其木材液体渗透性的影响 。 ` ’ _
主题词 : 木材超微构造 ; 花曲柳 ; 沉积物
中国图书资料分类 : 5 7 81 . 1 “ 、 一
用扫描电子显微镜对花曲柳木材细胞腔壁上的沉积物的分布及存在形态进行了观察
和研究 。 并试图从构造的角度探讨花曲柳木材细胞腔壁上沉积物对其木材渗透性的影
响 , 以期为花曲柳木材的合理利用 、 加工 、 改性等提供理论依据 。
1
· 材料与方法 · . 一 .
、
: 花曲柳 ( F滋x in “ : hrj cn h oP咧l 。 H a cn e )试材 , 采自黑龙江省朗乡林业局 。 试材为无
腐朽 、 变色 、 节疤等可见性缺陷的气干材 。 试样采用两种方法制备 : 一种将试材锯成 1 c m
x r c m x l 。 m 的试块 , 热水软化 10 d 左右 , ` 再用 1 公1 的甘油 一酒精混合液浸泡 3 d
后 , 用滑行切片机切制横向 、 径向 、 弦向切片 (厚度 40 、 60 拌m ) , 最后置切片于两载玻
片之间气干待用 ; 另一种直接从气干材上取径向 、 弦向试样 。 将上述试样分别用双面胶
带粘贴于扫描电子显微镜的样品台上 , 置于离子溅射仪内喷金处理后 , 用 K Y 一 10 0 B 型
扫描电子显微镜观察 、 拍照 。 ` 了 “ 一
2
: 结果与讨论
2
.
1 细胞腔壁上沉积物的形成
DOI : 10. 13759 /j . cnki . dlxb. 1993. 03. 021
第 3 期 安玉贤等 : 花曲柳木材细胞腔壁上沉积物的研究 1 03
木材来源于树木的干部 , 树木中生活的细胞组成可分为原生质 、 液泡 、 细胞内含物
及细胞壁等 。 在生活细胞体积增大 , 细胞壁加厚和木质化过程中 , 细胞中的原生质 、 液
泡及细胞内含物等经过一系列复杂的生物化学作用转化成其他物质而消失 , 留下死亡的
空腔细胞 , 即细胞壁作为木材的组成 。 如果原生质转化不完全形成原生质衍生物沉积在
细胞腔壁上 , 就形成具有一定几何形状的沉积物 ; 如果细胞 内含物没有全部通过纹孔随
树液转移到相邻生活细胞中 , 一部分残留的内含物沉积在细胞腔壁上形成絮状沉积物 。 在
不同的木材细胞中 , 沉积物的分布及存在形态是不甚相同的 , 这主要取决于细胞在树木
生活中所起的功能 。 一般作为贮藏营养物质的薄壁细胞 , 其腔壁上的沉积物分布较多 , 存
在形态差异较大 ; 而起输导作用的导管和起支撑作用的木纤维细胞 , 其腔壁上的沉积物
分布较少 , 存在形态差异不大 。
.2 2 细胞腔壁上的沉积物
.2 .2 1 导 管
花曲柳属环孔材 , 早材管孔明显比晚材大 , 但无论从径切面还是从弦切面观察 . 早
图 1 导管腔壁上沉积物
A
. 圆形山丘状 , 形似侵填体 , 表面光滑 , 3 5 20 义 ; B . 圆形山丘状 , 形似侵填体 , 表面有皱折存在 , 6 0 0 丫
C
. 球状 , 表面起伏不平弓 6 15 。 又 ; D . 葡萄状 , 由许多球状和空心半球状体聚集而成 , 4 0 40 义
10 4 东 北 林 业 大 学 学 报 第 2 1卷
材和晚材导管腔壁上均有沉积物存在 ( 见图 1) 。
从图 1中照片清晰可见 , 无论导管腔壁上的沉积物是山丘状 、 球状还是葡萄状 , 沉
积物的基部均与导管腔内壁紧密联生 。 由此可说明导管腔壁上的沉积物是导管分子自身
的原生质衍生物形成的 。
2
.
2
.
2 木纤维细胞
从观察中发现 , 花曲柳木纤维细胞腔壁上只有两种形态的沉积物存在 。 一种是块状
沉积物 (见图 ZA ) , 其形体较大 , 堵塞了细胞腔 ; 另一种为絮状沉积物 ( 见图 ZB ) , 形体
小 , 形状不规则 , 分布于整个细胞腔壁上 。
图 2 木纤维细胞腔壁上沉积物
A
. 块状 , 3 5 6 0义 ; B . 絮状 , 4 9 60 又
2
.
2
.
3 薄壁细胞
花曲柳木材中存在两种薄壁细胞 , 即轴向薄壁细胞和射线薄壁细胞 。 由于两种薄壁
细胞在树木生长中所起的功能相似 , 所以两种细胞腔壁上沉积物的分布和存在形态基本
相 同 。
轴向薄壁细胞 : 轴向薄壁细胞腔壁上沉积物较多 , 形态 比较复杂 。 图 3 显示 了轴向
薄壁细胞腔壁上分布的各种形态的沉积物 。 图 3 A 为不规则形状的沉积物 , 其表面有皱折
及孔洞存在 。 图 3B 为絮状沉积物 , 此种沉积物覆盖于整个细胞腔壁 。 块状沉积物 (见图
3 C )与细胞腔壁结合不紧 , 并常常在块状沉积物较粗大的部分形成空心 。 图 3 C 还显示出
瘤状沉积物 , 其大小较均等 , 分布均匀 , 形态类似于细胞壁上的瘤层 。 图 3D 为苹果状沉
积物 , 此沉积物形体较圆 , 表面光滑 , 其中间部位有一个较大的凹兜 , 形状极象苹果 。 苹
果状沉积物的基部与细胞腔壁紧密联生 。 从图 3 E 可见一种球状沉积物 , 此球状沉积物已
被从中间切开 , 从图上可见 , 这种球状沉积物是一种形体较大 、 厚壁空心球体 。 最后一
种为圆形山丘状沉积物 (见图 3 )F , 沉积物的基部与细胞腔壁紧密联生 , 沉积物表面粗糙
不平 , 类似一层絮状物覆盖于表面 。
射线薄壁细胞 : 图 4 显示了射线薄壁细胞腔壁上的沉积物 。 图 4 A 为不规则形状的沉
积物 , 其形态极类似于轴向薄壁细胞腔壁上不规则形状的沉积物 (图 3 A ) 。 图 4 B 为絮状
第 3 期 安玉贤等 :花曲柳木材细胞腔壁上沉积物的研究 1 0 5
沉积物 , 并含有较大的空心球状沉积物 。 块状沉积物 ( 见图 4 C )与轴向薄壁细胞腔壁上的
块状沉积物基本相 同 , 在较粗大部分形成空心 。 图 4 D 为球状沉积物 , 此沉积物的表面 比
较光滑 , 但部分区域有不规则的突起 , 其形体大 , 堵塞了细胞腔 。
2
.
3 细胞腔壁上沉积物与木材渗透性的关系
影响木材渗透性的因子十分复杂 , {以构造特征是主要的影响因子之 一 。 本 文仅从构
图 3 轴向薄壁细胞腔壁上的沉积物
A
. 不规则形状 , 2 8 60 义 ; B . 絮状 , 1 8 10 又 ; C . 块状及瘤状 . 1 7加 义 ;
D
. 苹果状 , 3 9 8 0 义 ; E . 球状 , 3 4 30 义 ; F . 圆形 山丘状 , 7 6 5 0义
1 0 6东 北 林 业 大 学 学 报 第 21 卷
图 4 射线薄壁细胞腔壁上沉积物
A
. 不规则形状 . 4 3 2 0 丫 ; B. 絮状 , 4 0 4 0 丫 ; C . 块状 , 3 5 0 0 丫 ; I ) . 球状 . 3 0 4 0 丫
造的角度 , 探讨沉积物对渗透性的影响 。
液体在木材中的渗透大体可分为纵向渗透和横向渗透 。 液体纵 向渗透时 , 导管为主
要的液体渗透通道 , 但 由于导管腔壁上沉积物的存在 , 这些沉积物在某种程度上起着侵
填体的作用 , 阻碍液体的渗透路径 , 影响液体的渗透速度 。 轴向薄壁细胞在阔叶树材的
液体纵向渗透中也起着较重要的作用 , 由于较丰富的沉积物存在 , 严重堵塞了细胞腔和
细胞端壁上的纹孔 , 致使液体渗透能力下降 , 渗透速度减小 。 从液体横向渗透来看 , 导
管壁上的纹孔 、 轴向薄壁细胞侧壁上的纹孔及射线薄壁细胞侧壁 、 端壁上的纹孔和射线
薄壁细胞的胞腔均 为液体横向渗透的重要通道 。导管腔壁上的沉积物因是自身形成的 ,对
纹孔的堵塞程度远不如侵填体严重 , 故对液体横向渗透的影响不是很大 。 但轴向薄壁细
胞和射线薄壁细胞腔壁上沉积物的大量存在 , 严重堵塞 了细胞腔 , 因此使花曲柳木材液
体横向渗透性和渗透速度大为减小 。
3 结 论
第 3期 安玉贤等 :花 曲柳木材细胞腔壁上沉积物的研究 1 0 7
3
.
1 导管腔壁上存在圆形山丘状 、 球状和葡萄状沉积物 。
3
.
2 木纤维细胞腔壁上存在块状和絮状沉积物 。
3
.
3薄壁细胞腔壁上存在极为丰富的沉积物 ,其沉积物存在形态各异 , 如不规则形状 、
絮状块状 、 瘤状 、 苹果状和圆形山丘状等 。 沉积物严重堵塞细胞腔和细胞壁上纹孔 。
3
.
4 导管腔壁上沉积物是自身形成的 , 其对纹孔堵塞程度远不如侵填体严重 , 所以对
液体渗透影响的程度比侵填体小 。
3
.
5 革从构造的角度来看 , 由于花曲柳木材细胞腔壁上存在丰富的沉积物 , 因此花曲
柳木材的液体渗透性必然较差 。
参 考 文 献
T a m b ly n N
.
P e n e t r a t io n o f C h e m ic a l s i n t o W o o d
.
P r o e s t h W o r ld F o r C o r g
,
S e a t t le
,
1 96 0
,
1 5 1 0 ~ 1 5 1 5
H a y a s h i S
,
N is h im e t o K
,
K ia h im a T
.
R e s e a r e h o f lig u id P e n e t r a t io n in t o W
o o d b y oS
a k in g M e th o d 一 r d la t io n
b e t w e e n P e n e t r a t io n a n d P H o f T ig 、 l id
.
W
o o d R e s
,
1 9 6 7
,
( 4 )
:
6 3 ~ 7 4
S t a m m A J
.
P e rme
a b il i t y o f W
o o d t o F lu id s
.
F o r P r o d J
,
1 3
:
50 3~ 5 0 7
S t o n e J E
,
G e e n H V
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P e n e t r a t io n a n d D i f f u s io n in t o H a r d w o o d
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P u lp a n d P
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1 8 0东 北 林 业 大 学 学 报 第 21 卷
S T U D Y O F D E P O S IT IO NO NWO O D C E L L W AL L S
O F F R AX I NU S R H Y C H NE P H Y L L AH ANC E
An Y ux ia n C hen B a i l i n
( No rt hea s t F o r es t ry U n i v e sr i t y )
Z ha n g Y un t i n g Y uY o n g
( L
a n g x ia n g F o r es t B ur ea u)
AB S T R C T A
T he di s t rib ut i o n s a n ds ha P es o f de po s i t i o s o n w o o de el l w a l l s o f F ar x i n : ` : r彻n c hPe -
y hl l
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·
T he o b s e rv a t i o n s s ho w
t ha t t he r e a r e pl en t y o f de po s i t io n s n o t o n ly i n v es s el
,
f ib r e
,
l o n g i t u d i n a l p a r e n e h y m a
b u t a l s o i n r a y p a r e n c h ym a
·
T h e r e a r e m o r e d e p o s i t i o n i n l o n g i t u d i n a l a n d r a y p a r e n c h y
-
m a t h a n i n , e s s e l a n d 穿ib r e . F u分t h e r m o r 。 t h 。 。 h a p e s 。 f t h e a e p o s i t io n 。 、 a r y g r e a t l y i n
d i f f e r e n t e e l l s
·
T h e y a了e m o r e e o m p l i e a t e d i n l o n g i t u d i n a l a n d r a y p a r e n e h y m a t h a n i n
v e s s e l s a n d f ib r e s
.
C e l l e a v a t ie s a n d P i t s a r e m a i n l y l iq u id t r a n s p o r t i n g P a s s a g e s i n
:
w o o d
.
D e P o s i t i o n s o n e e l l w a l l s c o n t r ib u t e a l o t o f l iq u id p e r m e a b i l i t y
.
T h e a r t i e l e d e a l s
m a i n ly w i t h t h e i n f l u e n e e o f d e p o s i t io n o n liq u id p e rm e a b il i t y i n t h e w o o d
·
D e s e r i P t o sr
:
W o
o d U l t r a s t r u e t u r e ; F ar x i n u s r hy
n c hOP hy l l
a H a n e e ; D e p o s i t