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什么是木材，什么是木材最大的缺点

明月棹孤舟2023-01-04 23:54农商220

大家好，今天本篇文章就来给大家分享什么是木材，以及什么是木材最大的缺点对应的知识和见解，内容偏长，大家要耐心看完哦，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。

木材是什么？

木材是植物的“产品”。乔木和灌木的祖先是羊齿科植物，这种植物的历史可追溯到泥盆纪。约在2．5亿年前的二叠纪，这种原始羊齿科植物发展为针叶树，直到一亿年前的白垩纪才形成宽叶树。

古代人们起初是不经加工就利用树木取得食物，以后，又把木棒和石头结合起来（石斧）以及把手杖和石头结合起来（矛），从而首次制造了工具。随着学会用火，木材在数千年内成为人类最重要的能源。因此，人类应用木材起始于获取能源。约在新石器向中石器时代过渡时期（约1万年前），人类学会了加工木材，人类学会用木材造船和修筑简单的住所以及制造各种家庭用具。直到最近三四千年，木材作为原材料应用才发展到目前的状况。现在我们在技术和艺术活动中到处可见，木材。

木材虽密实，但仍是一种孔隙性有机材料，木材由其细胞构成，细胞壁内的空腔中充有多种不同物质。木材的原始形式，即未经加工的形式，称为原木。木材都址指砍伐后的、长度厚度和质量不同的树木。可见木材既是原料又是材料。木材主要产在经济林中，在一定程度卜也来自森林之外（公路、通道）。大陆的13有森林覆盖，当然其中有50%的面积不易通行。约有35%的森林面积未加利用，也就是说这种森林的生长无人工影响。世界森林面积只有11%左右属于经济林。人类付出力量经营经济林，以获得木材。木材砍伐分两个阶段，其小又要区别初期利用和最终利用。按森林建设和保障质量的要求，在种植了15～30年以后要进行初次砍伐。以后每隔5～10年重复进行（使森林变稀，初期利用）。到树木完全成熟（不同树种的成熟期介于80～140年之间）为止，整个森林面积上生产的全部木材有40%到60%已经砍伐进行初期利用，其中大部分为较细的木材品种，然后才将余留的树木伐掉（较粗的木材品种）。

从物理上看，木材并不密实，含有大大小小的空腔，因此称之为孔隙体。细胞壁的空腔（毛细管）比细胞的空腔小得多。并在一定程度上充填有水或水汽混合物。木材的这种水分对其强度影响很大。木材的体积密度为300～900公斤每立方米，软木与硬木的界限约为500公斤每立方米，如不考虑空腔，即所谓“净密度”，对木纤维是1600公斤每立方米，对木质素是1400公斤每立方米，对所有树种，可用的平均值为1500公斤/米3。木材像任何孑L隙物体一样，吸收空气中的水蒸气，这就是说有吸湿性。随着空气的温度及湿度的不同，木材总是具有相应的湿度，也就是说，木材和环境空气间总是达到吸湿平衡状态。空气相对温度为60%，湿度为20%时，木材经过一段时间的适应后，湿度达到11%。木材吸水膨胀，反之则收缩。俗话说这是木材在“干活”。其轴向上的膨胀和收缩率大多降低0．5%，故可以忽略不计；而切向上的长度变化（松树为8%）几乎总是经向上的两倍，但膨胀和收缩只发生在湿度从0%到30%这个范围内，之后就达到所谓纤维饱和状态，停止了这个过程，水分继续增加而膨胀不会继续增加。木材的热延伸性意义不大。木材的磁性能也相当有利，因为用木材制作天线的塔架时，它几乎不影响天线的发射电磁场。木材的声学特性与其他材料有明显区别。因此在制作乐器方面优先得到采用。最典型的例子是声阻力和隔声能力比金属高十倍左右。木材也具有良好的弹性。如果木梁的负荷处于虎克定律范围而距离破断负荷足够远，那么在当负荷解除时，变形几乎完全消失，这是典型的弹性材料性质。当然，木材也像其他材料那样具有屈服现象，即在一定负荷下，变形与时间有关。

木材的强度（在毛密度条件下测出）是突出的，然而，木材允许负荷仅为破断力的i0%左右，所有强度特性与木材的水分相关，水分增加，强度下降。例如，水分为50%时，强度为初始值的50%以下。

木材缺点中最甚者，是容易受到寄生的菌类及寄生虫的侵蚀，但可以用某些药剂和其他方法保护木材。

木材的质量和品种的不同，每立方米的价格也不同，我们决不能忽视。森林除了有生产木材的功能以外，还有其他功能。它们对国家文化、环保、水土保护和人类休养的重要性是难以用数字表达的。

目前，我们的地球上有24亿公亩的有用森林（全部森林面积为38亿公亩），可供利用的木材约有3000亿立方米，其中每年约采伐30亿立方米。到2000年，全世界每年的木材消耗量将从目前的28亿立方米左右增加到近50亿立方米。

从世界范围来看，在天然原料的使用数量方面，木材仅决于煤和石油而居第三位，因而在整个原料经济中占有重要地位。木材同煤、石油及另外一些天然原料（金属矿、矿物）相比，有一个根本性的区别，就是它作为天然高分子聚合物能够不断生长，从而能持久地供人使用。由于气候、供水设施、国家文明及其他原因，地球上可居住地区的森林必须保持一定面积，因此木材生产将持久不断。但木材产量也不能任意提高，因为一棵树从幼树到可砍伐要生长80～140年，而人烟稀少或无人地区的砍伐在经济方面也有一定限度。

谨慎而节约地使用材料的要求无疑也适用于木材，何况木材并不是取之不尽的。根据预测，木材必然发展为化学燃料。这种趋势可能会使木材这种“传统”的原材料到20世纪末在材料经济中的地位发生质的变化。

什么是木头？

木头，汉语词语之一，意思是砍伐后的树木的统称。木头为林业主产物，对于人类生活起着很大的支持作用，根据木材不同的性质特征，人们将它们用于不同途径。

什么是木材的主体

木质部是木材的主体。

木质部是树干的主要组成部分，具有重要的经济价值，在所谓的“硬木”或双子叶木本树种中，木质部由导管、管胞、木纤维和木薄壁组织细胞以及木射线组成，常与韧皮部结合组成维管束，分布在植物体内形成维管系统。

木质部

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审阅专家王建林

木质部是树干的主要组成部分，具有重要的经济价值，在所谓的“硬木”或双子叶木本树种中，木质部由导管、管胞、木纤维和木薄壁组织细胞以及木射线组成，常与韧皮部结合组成维管束，分布在植物体内形成维管系统。[1][2]

中文名

木质部

属性

一种复合组织

作用

具有输导和机械作用

组成

导管、管胞、木纤维等[2]

特性

木质部细胞的壁多数木质化

快速

导航

分类介绍特征木质素生长结构

定义

木质部指维管植物体内具有输导和机械作用的一种复合组织。由导管、管胞、木纤维和木薄壁细胞等组成，常与韧皮部结合组成维管束，分布在植物体内形成维管系统。导管和管胞为输导水和溶于水的无机盐的管状分子，为木质部的主要组成部分。[2]

分类介绍

导管

导管( vessel)是由多个长管状的死细胞纵向连接而形成的管道，其中每个细胞称为导管分子( vessel member，vessel element)。在导管的形成过程中，每一细胞的横壁逐渐全部溶解而形成单个的大孔隙，或若干个局部溶解而形成数个较小的孔隙。在孔隙处无任何细胞壁的壁层残留，这种孔隙称为穿孔(perforation)。具有穿孔的横壁称为穿孔板( perforation plate)。其中，只具1个穿孔的称单穿孔板，具2个以上穿孔的称复穿孔板。穿孔的形成使导管中导管分子问的邻接壁（即横壁）打通，整个导管成为一个贯通的管道，因此其输水的速度远比管胞为快。此外，导管还可通过其侧壁上无次生壁的部位与相邻的其他细胞进行水分的横向输导。导管的次生壁也像管胞的次生壁那样形成纹理。纹理形成的原因，是次生壁在有些地方铺盖，在另一些地方不铺盖，同时这两种地方成互相间隔或穿插式地分布。根据所形成的纹理之不同，将导管分为下列类型。[3]

共5张

木质部

1.环纹导管(annular vessel)[3]

其次生壁沿着管状初生壁的内表面，形成多个间隔一定距离的环。其管径较小，存在于植物幼嫩器官中，如玉蜀黍、半夏等植物的幼茎中。[3]

2. 螺纹导管(spiral vessel)[3]

其次生壁从管状初生壁的内表面的一端，成螺旋的带状铺向另一端。其管径与环纹导管的管径差不多或者大一些，也多存在于植物的幼嫩器官中，如莲藕（根茎）和豆芽的茎中。[3]

3. 梯纹导管(scalariform vessel)[3]

其次生壁既横向地形成许多个间隔较短距离的环，又纵向地形成若干条长而直的带，并与前者交连。管壁上无次生壁的地方成为许多个呈扁圆形或长方形的单纹孔，这些单纹孔沿纵轴方向排成若干条整齐的、互不交错的队列。这种导管的直径稍大于上述两种导管的直径，多存在于植物的成长器官中，如葡萄的茎、荆三棱的球茎、香附的块茎中。[3]

4. 网纹导管(reticulate vessel)[3]

其次生壁既作一些横向的条状铺盖，也作一些斜向的条状铺盖，有时还作一些纵向的条状铺盖；这些条状次生壁短的多长的少，相互交连；无次生壁的地方成为一些等大或不等大、同形（但不会都呈圆形）或不同形的坑（单纹孔），它们之间多少呈交错排列，且离得较近。这种导管的管径较大，多存在于器官的成熟部分，如大黄的根及根茎、南瓜的茎和前胡的根中。[3]

5. 孔纹导管（pitted vessel）[3]

其导管壁上无次生壁的地方为一些具缘纹孔或直径较小且呈圆形的单纹孔。其管径较大，多存在于器官的成熟部分，如甘草的根、威灵仙的根和根茎中。[3]

以上所述为5种纹理很典型的导管。在实际的观察中常可以在同一导管上见到呈两种纹理的次生壁，如环纹和螺纹次生壁，梯纹和网纹次生壁等。[3]

某些植物的导管在发育过程中，其邻接的薄壁细胞发生膨胀，进而通过导管壁上无次生壁的部位或纹孔侵入导管腔内，形成大小不等的囊泡状突起。[3]

管胞

管胞( tracheid)是绝大多数蕨类植物和裸子植物的输导组织，同时兼有支持作用。有些被子植物或被子植物的某些器官中也有管胞，但不是主要的输导组织。[3]

管胞中的每个细胞，全形呈两端尖的长管状，成熟后无原生质体，细胞壁含次生壁层且木质化。次生壁形成各种纹理，因而有环纹管胞、螺纹管胞、梯纹管胞、孔纹管胞等类型。管胞的管径较导管的小，且水分从一个管胞细胞运行到另一个管胞细胞的方式，是从纹孔对处渗透过去，因此其运输水分的效率较导管低，是一类原始的输水组织。管胞的主要类型有5种：环纹管胞、螺纹管胞、梯纹管胞、孔纹管胞、纹孔。[3]

木纤维

双子叶木本植物的次生木质部内的纤维。细胞壁厚，细胞腔较窄，形体细长，木质化，是一种厚壁组织，有退化程度不同的具缘纹孔。木纤维有两种主要类型：(1)纤维管胞，具有具缘纹孔；(2)韧型纤维，细胞壁较厚，具单纹孔。木纤维主要起支持作用，有贮藏和输导作用。[4]

木质部

木薄壁组织细胞

在次生木质部中一般可分为轴向薄壁组织细胞和径向薄壁组织细胞（即“木射线”）两种。其细胞成熟后，一般都具有加厚的次生壁，并木质化。如有次生壁，则厚壁组织细胞壁之间的纹孔对有具缘、半具缘的类型。木薄壁组织细胞主要起贮藏作用。在木材横切面上，依据轴向薄壁组织细胞与导管相对位置的不同，可分为离管薄壁组织和傍管薄壁组织两大类。[5]

木射线

位于形成层以内次生木质部中的维管射线。其主要功能是横向运输和贮藏。在横切面上，木射线呈辐射状排列。在切向切面上，射线呈纵线或纺锤形。在径向切面上，射线呈不同高度的线状或片状排列。木射线单列或多列、高度从一层到多层细胞。小的射线也可聚合成群，形成聚合射线。组成木射线的薄壁组织细胞，依据细胞最长轴方向的不同，可分为径向伸长的横卧细胞，以及方形或沿纵向伸长的直立细胞两种类型。如果由同一种类型细胞组成的射线，或仅由射线薄壁组织细胞组成的，称为同型射线，由不同类型的薄壁组织细胞组成的射线（双子叶植物）或在裸子植物中由木薄壁组织细胞和射线管胞构成的射线，称异型射线。[5]

因此我们把树干或枝干的木质看做是由庞大的连锁的微观细胞丛组成的，其中有些在器官功能成熟后变得高度木质化并死去；其他与此交织在一起的成分（组成术质部的薄壁组织和放射线）仍然存活，而且代谢活动的程度不同，所有这些细胞来源于精细的分生（周期性分裂）细胞柱体，术语叫做维管形成层，它们形成术质部和树皮之问的分界线毋庸置疑，维管形成层作为一种分生组织或者形成组织，不仅在树的发育过程中发挥重要的作用，而且在树的整个生命历程中都具有重要的作用。

木质部的特征：

木质部细胞的壁多数木质化，故有一定的机械支持作用。由茎与根的近端部的原形成层分化形成初生木质部，多年生木本植物由于维管形成层的逐年活动，不断增长次生木质部，从而长成粗壮的树干。

木质部解剖学家习惯研究3种薄切面：横切面、径向切面和切向切面。径向切面是通过茎的中心(直径)所作的纵切面，切向切面是垂直于茎的半径所作的纵切面。从微观上看这3种方式结合在一起足以提供鉴别木质部所需要的所有信息：在大多数情况下，可以鉴别出木质所从属的属，有时甚至能鉴别其所属种类。虽然通过该过程我们可以了解木质部许多特点，但是还有其他可利用的特征，不需要显微镜就可以检测到，其中包括一些结构特征用放大镜或者凭肉眼就可以看到，例如颜色和比重，以及树皮的形态。在分析木质部颜色的时候，通常必须考虑活的外层区域和通常没有活性的核心区域的差异——前者一般是颜色较浅的边材，而后者是颜色较深的心材。从商业角度来看，心材是最有价值的，它里面包含有数量不等的树胶、树脂和作为天然防腐剂的沉积物。对于有些木材，这种心材具有与众不同的颜色，例如黑檀树的是黑色的，豆科的洋苏木树的是紫色的。