木材之巨视特征.DOC

第四章 木材之巨視特徵 一、木材之年輪 (一)定義： 樹木每一生長季會產生新的木質部使樹幹之直徑加大，並於橫切面上形成以髓心為中心之同心圓狀層稱之。 (二)形成原因： 1.樹木於每一年之生長季節均會產生新的木質部，此種新產生之木質部多寡稱之為生長量(Growth increment)，每年新生之木質部會層疊於舊木質部之外側呈同心圓狀。 2.每一生長量在生長季節開始之前半期，因形成層分裂產生新的細胞，其直徑較大、壁薄、色淡，稱之為早材(Early wood)，因多發生於春季故又稱之為春材(Spring wood)。 3.於生長季節之後半期因受氣候因子之影響，產生之木質部細胞直徑較小、壁厚、色深，稱之為晚材(late wood)，因多半發生於夏季故又稱之為夏材(summer wood)，或秋材(autumn wood) 4.以上之情形主要發生於寒帶及溫帶地區氣候差異較大地區之木材，樹木有明顯之生長期與休眠期之別，故年輪明顯 註1：若於熱帶或亞熱帶地區因氣溫變化小，無明顯之生長期，故年輪不明顯。但若有雨季與旱季之區別，其木材也會有似年輪之生長，每年可能1,2,3次，或兩年或更多年一次。 註2：其它狀似年輪之構造---端生薄壁細胞、同心圓弧狀樹脂溝、纖維與管胞於年輪邊界集中所致 (三)正常年輪與異常年輪： 1.正常年輪： 特徵 (1)在生長季節中生長環境無意外變化，形成層正常分裂下形成之年輪 (2)以髓心為中心略呈等寬之環狀 (3)樹幹通直時其年輪呈正圓形 (4)因正常年輪每年產生一條年輪線，故可藉此推算年齡 2.異常年輪： 名稱 形成原因 特徵 常發生樹種或情況 偽年輪(False annual ring) (i)受氣溫突變、過渡旱澇、晚霜、病虫害等因素生長暫告停止或遲緩 (ii)經若干時候突發因素消失，形成層恢復正常分裂 (iii)在兩正常年輪中間會形成一種材色似秋材之細輪與正常者相似 (i)偽秋材之細胞體積較正常秋材為大 (ii)列數較少 (iii)與相臨春材間無明顯界限 (i)美國落羽松 (ii)杉木 斷輪(discontinuous ring) (i)樹木生育期間因荷爾蒙、水份及醣份等供應失調或分布不均 (ii)因(i)之因素使局部形成層失去分裂機能或遲緩 (iii)偏心木一邊生長旺盛，一邊遲緩所致 (iv)某部份形成層受傷 (i)新形成之年輪於兩端不相連 (ii)新形成之年輪連接於其它年輪上 (i)長葉世界爺、美國南部落羽松 (ii)老齡木、偏冠木、壓縮木、引張木 偏心輪(eccentric ring) (i)樹木在生長期間因某些因素，如荷爾蒙失調、環境因素改變等因子之影響使形成層之分裂失去均衡以致一邊木材多一邊少而產生偏心現象。 (ii)一般偏心木、壓縮木、引張木常見之 (i)木材髓心不在樹幹中央，偏向一邊 雙心輪(double centric ring) (i)幹或枝的分叉處，因歧散生長之故產生 (i)於同一樹幹之橫斷面產生兩個輪心 (三)年輪寬度： 影響年輪寬度之因子有： 1.氣候 2.林地狀況 3.遺傳因子 (1)寬者：杉木、柳杉 (2)窄者：紅檜、扁柏 (四)圖解： 1. 正常年輪 圖35 美國冷杉 春秋材移行漸進 圖 36 南方黃松 春秋材變化急劇 圖 37 紅櫟木 環孔材 春秋材區別明顯 圖 38 美國山毛櫸 散孔材 年輪略明顯 圖 39 南洋烏心石 具端生薄壁細胞 圖 40 輕木 散孔材年輪不明顯 2.偽年輪及斷輪 圖41 杉木之偽年輪及正常年輪 圖42 顯微鏡下杉木之偽年輪 圖43 杉木之斷輪及偽年輪 2.偏心輪及雙心輪 圖 44 柳杉之偏心輪 圖45 柳杉之雙心輪 二、春材與秋材 (一)春秋材形成之原因 1.壓力說(Julius Von Sach提出) 當木質部之肥大生長期間，包圍木質部之樹皮亦須伸長，但其伸長速度不及應付木質部之肥大生長，因此在其間產生壓力。 在生長季節初期因其木質部之肥大生長累積不多故壓力尚小，此時產生之木材近乎正方形而直徑大。 經久後因木質部累積使樹木肥大，樹皮又來不及伸長，使壓力增加，產生之木材細胞成扁平狀 木質部繼續增加，至樹皮無法負荷時，樹皮會裂開而剝落，以調和上述壓力，此種壓力依季節而異，反覆產生不同形狀大小之細胞(春秋材) 2.營養狀態說(Hartig 提出) 春季時溫度低且白天時間短，樹木之光合作用未必良好，且在此季節樹木正逢萌芽，使樹體之養份耗盡，因此形成層之營養狀態不佳，故產生壁薄徑大之木材細胞。 夏季之時因新芽已便成樹葉，白天時間加長，光合作用旺盛，因此形成層之營養狀態良好，故產生壁厚緻密之木材細胞。 3.樹木之蒸發說