Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Khimia_drevesiny_i_SP_Ch_1

.pdf
Скачиваний:
190
Добавлен:
26.03.2015
Размер:
1.91 Mб
Скачать

В состав холоцеллюлозы входят целлюлоза и нецеллюлозные полисахариды – гемицеллюлозы. Древесина хвойных пород содержит меньше гемицеллюлоз, чем древесина лиственных пород.

Целлюлоза – это полисахарид, макромолекула которого построена из повторяющихся звеньев – остатков β-D-глюкопиранозы, связанных между собой гликозидной связью.

Макромолекулы гемицеллюлоз построены из остатков различных моносахаридов, пентоз и гексоз, а также уроновых кислот.

Ароматическая часть древесины – лигнин представляет собой смесь ароматических полимеров родственного строения фенольной природы, построенных из фенилпропановых структурных единиц, связанных между собой различными связями. Массовая доля лигнина в древесине составляет 20–30%, причем хвойные породы содержат больше лигнина, чем лиственные.

Древесина

 

Минеральные вещества (до 1%)

 

 

 

Органические вещества

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Экстрактивные вещества

 

Структурные компоненты

 

 

 

 

 

 

(в основном НМС, до 3–4%)

 

(полимеры, более 90%)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Летучие

 

 

 

Раствори-

 

 

 

Растворимые в

Холоцеллюлоза

 

 

 

Лигнин

 

 

 

 

 

 

с паром

 

 

 

мые в воде

 

 

 

органических

(углеводная часть,

 

 

 

(ароматическая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

растворителях

70–80%)

 

 

 

часть, 20–30%)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НМС

 

 

 

ВМС

 

Целлюлоза

 

 

 

 

Гемицеллюлозы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40–50%

 

 

 

20–30%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пектиновые

 

 

 

 

Полиурониды

 

 

 

Водорастворимые

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вещества

 

 

 

 

 

 

 

 

 

полисахариды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пентозаны

 

 

Гексозаны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок – Химический состав древесины

В древесине структурные компоненты тесно связаны между собой связями различного типа. Существуют ковалентные связи (между лигнином и гемицеллюлозами) и силы межмолекулярного взаимодействия (между всеми компонентами), что чрезвычайно затрудняет разделение компонентов и выделение их в чистом виде.

Разделение компонентов древесины в анализе и при химической переработке сырья основано на использовании их различий по растворимости и химическим свойствам.

2.1.2.2 Химический состав древесины хвойных и лиственных пород

Древесина различных пород существенно различается по химическому составу. Хвойные породы содержат больше лигнина (27–30%), но меньше гемицеллюлоз (20–25%), чем лиственные породы умеренной климатической зоны (соответственно 18–24% и 25–35%, иногда выше). Хвойные породы содержат больше гексозанов и

91

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

меньше пентозанов, по сравнению с лиственными. Содержание целлюлозы в древесине хвойных и лиственных пород находится в пределах 40–50%.

Тропические лиственные породы по химическому составу близки к хвойным породам. Среди тропических пород встречаются такие, древесина которых содержит значительные экстрактивных веществ, которые более разнообразны, чем у древесных пород умеренного климата.

Химический состав древесины распространенных хвойных и лиственных пород приведен в таблице.

Таблица – Химический состав древесины хвойных и лиственных пород, % к а.с. древесине

Порода

Район

Цел-

Пен-

Ман-

Га-

Уроно-

Лиг-

Растворимые

Зола

 

произраста-

лю-

то-

нан

лак-

вые

нин

в эфире в воде

 

 

ния

лоза

заны

 

тан

кисло-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ты

 

 

 

 

 

 

 

Хвойные породы

 

 

 

 

 

Ель обыкновен-

Ленинград-

46,1

5,1

9,8

0,9

4,2

28,1

0,9

2,8

0,27

ная

ская

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лиственница си-

Иркутская

34,5

7,8

6,1

15,0

3,9

26,1

1,1

13,2

0,12

бир-

обл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ская {Larix si-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

birica)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пихта сибирская

Сахалин

48,5

5,3

-

-

-

29,9

0,9

2,2

0,70

Сосна обыкно-

Ленинград-

39,6

5,9

11,1

1,9

3,8

21/s

4,6*

4,7

0,20

венная

ская

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лиственные породы

 

 

 

 

 

 

Береза бородав-

Ленинград-

35,4

22.1

4,7

1,3

5,7

19,7

0,9

1,4

0,14

чатая

ская

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Береза пушистая

Кировская

42,5

24,3

-

-

4,9

20,1

2,7*

2,9

0,47

 

обл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дуб черешчатый

Московская

37,1

22,6

-

-

4,7

22,5

0,5

7,0

0,27

 

обл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Осина

Ленинград-

41,8

16,3

1,5

0,7

8,0

21,8

0,8

2,8

0,26

 

ская

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Химический состав древесины одной и той же породы (ботанического вида) не является постоянным и изменяется в зависимости и от факторов:

географического района обитания,

условий произрастания,

возраста дерева, а иногда и времени рубки;

высоты и диаметра ствола одного и того же дерева.

Более существенное влияние на химический состав древесины оказывают индивидуальные условия их произрастания.

2.1.3 Строение дерева. Значение леса для народного хозяйства

Наибольшую долю в дереве составляет ствол (60–90%), а на долю кроны и корней приходится по 5–20%. Соотношение между частями дерева изменяется в зависимости от древесной породы, возраста деревьев и условий их произрастания.

Части дерева играют разную роль при его жизни и находят разное промышленное применение.

92

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Рисунок – Функции частей дерева

Через корни из почвы поступает вода с растворенными в ней минеральными веществами. Корни придают дереву устойчивость. Совокупность всех корней дерева составляет корневую систему. Диаметр корневой системы в два-пять раз превышает диаметр кроны и составляет 6–18 м.

В состав кроны входят ветви, они являются продолжением ствола и его проводящей системы. В зеленых частях дерева (листве, хвое) идут процессы фотосинтеза: под воздействием солнечной энергии ассимилируется при поглощении СО2 и выделяется О2 и Н2О. В ночное время, когда нет солнечной энергии, протекают обратные процессы – диссимиляция – поглощается О2 и выделяется Н2О.

Ствол при жизни дерева служит для проведения воды и питательных веществ, хранения резервных питательных веществ и поддержания кроны. Питательные вещества транспортируются ксилемой (древесиной) наверх за счет разряжения в клеточных тканях, а также транспортируются сверху вниз по флоэме (внутренняя часть коры) синтезированные питательные вещества благодаря избыточному давлению.

Дерево самостоятельно образует необходимые для его жизни и роста компоненты, поглощая СО2 из воздуха и неорганические минеральные вещества из почвы. Диоксид углерода и вода в листьях с помощью хлорофилла и солнечного света превращаются в крахмал и сахар. Освобождающийся при этом кислород через устьица листьев выделяется обратно в воздух.

Процесс превращения поглощаемых деревом неорганических веществ в органические называют ассимиляцией или фотосинтезом (превращение происходит только на свету).

Из сахара и крахмала с помощью питательных веществ, впитываемых корневой системой (азот, фосфор, кремний, сера, калий, кальций, магний и железо), дерево образует органические вещества, такие как глюкоза, целлюлоза, лигнин, смолы, жиры. Для образования органических

93

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

веществ необходим кислород, который дерево поглощает с воздуха с выделением СО2. Этот процесс называют диссимиляцией или дыханием. Он идет в основном ночью, при этом дерево не выделяет кислород, а поглощает его.

Поглощение воды и растворенных в ней питательных веществ происходит благодаря силе всасывания корневой системы. Из-за испарения воды в листьях возникает разряжение, которое заставляет грунтовые воды через клетки заболони, ксилему подниматься вверх к листьям или хвое.

Строительные вещества используются деревом для образования новых клеток и роста. Вместе с этим, с ростом деревьев происходит разрушение отмерших частей дерева, находящихся под и над землей. Грибы и бактерии разлагают органические растительные вещества на СО2, воду и минеральные вещества. Вещества, возникшие в результате разложения, используются снова как питательные.

Ствол подразделяют на комлевую (нижнюю) часть – комель, среднюю часть и вершину, которые различаются по физико-механическим свойствам.

Основное промышленное значение для механической и химической переработки имеет древесина ствола. Практическое использование кроны и корней ограничено. Они образуют основную массу отходов при лесозаготовках.

Общую массу вещества всех частей дерева – ствола, корней и кроны – называют биомассой дерева. Лесонасаждения в условиях умеренного климата дают 400– 200 т/га общей биомассы, из которой на крону приходится 30–20 т/га и на корни –

75–65 т/га.

Лесонасаждения имеют важное значение. Лес выполняет важные функции по защите окружающей среды, решая экологические задачи. Благодаря выделению кислорода деревьями и поглощению углекислого газа, а также связыванию имеющихся в воздухе частиц пыли и дыма лес обеспечивает постоянное обновление воздуха и уменьшает его загрязнение. Лес фильтрует воду и способствует регулированию круговорота воды в природе, так как сохраняет воду в почве дольше, чем не имеющий леса участок. Это происходит вследствие того, что испарение из лесистой почвы и отдача влаги листьями деревьев происходит гораздо медленней. Тем самым лес дает возможность более ровного наполнения водой ручьев и рек, прежде всего в период таяния снега. Поэтому опасность наводнения в лесистой части ниже, чем в местности с малым количеством деревьев.

Лес снижает износ и вымывание почвы ветром, водой, снежными лавинами и тем самым предотвращает закарстовывание ландшафта. Благодаря корневой системе деревьев уровень грунтовых вод защищен от снижения.

Благодаря поглощению диоксида углерода из воздуха и связыванию углерода в древесине лес снижает долю СО2, который является причиной парникового эффекта, в атмосфере.

Кроме того, лес имеет большое экономическое значение, производя сырьевую древесину и представляя большое количество рабочих мест. Лес является жизненным пространством для птиц, животных и растений.

2.1.4 Макроскопическое строение древесины

Под макроскопическим строением (макроструктурой) древесины понимают детали структуры, которые можно исследовать невооруженным глазом и с помощью лупы.

Строение ствола и его тканей изучают на трех разрезах: поперечном, или торцовом (плоскость разреза перпендикулярна оси ствола) и двух продольных, параллельных оси ствола, – радиальном (плоскость разреза проходит вдоль ствола по радиусу) и тангенциальном (плоскость разреза проходит вдоль ствола по хорде, т.е. перпендикулярно радиусу).

94

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Рисунок – Основные части ствола и его главные разрезы: 1 – поперечный; 2 – радиальный; 3 – тангенциальный

На поперечном разрезе ствола различают следующие части: сердцевину, собственно древесину (ксилему), камбий и кору.

Кору подразделяют на внутреннюю часть (луб, флоэма) и наружную часть

(корка).

Сердцевина – тонкая центральная часть ствола и ветвей. Сердцевина является рыхлой первичной тканью, которая появляется при росте дерева из семени и составляющая вместе с образовавшимися в первый год элементами первичную древесину. На поперечном разрезе она имеет округлую, овальную, многоугольную или звездчатую форму. У некоторых пород сердцевина после ее одревеснения разрушается.

Ксилема (от греческого «ксилон» – дерево) – вторичная древесная ткань, образующаяся в результате прироста ствола в толщину благодаря деятельности камбия. Ксилема выполняет основные функции дерева: проводящую, механическую и запасающую.

Камбий – тонкий слой живых клеток, выполняющий функцию образования вторичных сложных тканей – ксилемы и флоэмы. При делении клеток камбия число образующихся клеток ксилемы намного превышает число клеток флоэмы.

Рост деревьев в толщину в умеренной климатической зоне в течение года происходит неравномерно, возобновляясь весной и прекращаясь осенью. Поэтому на поперечном разрезе ствола видны годичные слои (годичные кольца, кольца прироста) в виде концентрических колец неправильной формы. На радиальном разрезе годичные слои имеют вид продольных параллельных полос светлого и темного цветов, на тангенциальном – вид извилистых линий, создающих рисунок (текстуру).

Годичные слои хорошо заметны у древесины умеренной климатической зоны. Ширина их колеблется в зависимости от древесной породы, возраста дерева, условий произрастания, продолжительности вегетационного периода.

У медленно растущих древесных пород образуются узкие годичные кольца (менее 1 мм), а у быстро растущих – широкие (1 см и более).

В древесине хвойных пород каждое годичное кольцо состоит из двух частей: ранней и поздней древесины. Ранняя древесина – внутренняя часть кольца, обращенная к сердцевине, менее плотная и более светлая; поздняя древесина – наружная часть кольца, обращенная к коре, более плотная и темная. Эти различия и позволя-

95

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

ют наблюдать годичные кольца. Поздняя древесина выполняет главным образом механические функции, а ранняя – также и проводящую функцию.

Вдревесине лиственных пород различия между ранней и поздней древесиной невелики, но между годичными кольцами существует тонкий слой (один-два ряда клеток), называемый границей годичного кольца, который хорошо виден на поперечном срезе.

С возрастом дерева, по мере увеличения толщины ствола, клетки постепенно отмирают, и в более старой древесине живых клеток почти не остается. В центральных годичных кольцах ксилемы происходит старение древесины. Этот процесс свойствен всем древесным породам, но у одних пород он проявляется сильнее, а у других слабее.

Вцентральной части ствола на поперечном разрезе видно ядро (ядровая древесина), которая имеет более темный цвет вследствие отложения экстрактивных веществ. Ядровая древесина выполняет только механическую функцию.

Наружную, более светлую, часть ствола называют заболонной древесиной (заболонью). У одних древесных пород образование ядра начинается рано, поэтому заболонь узкая, у других ядро образуется поздно и заболонь широкая.

Древесные породы, имеющие четко выраженное темноокрашенное ядро, называются ядровыми (сосна, лиственница, дуб, эвкалипт).

У некоторых древесных пород центральная часть ствола не отличается от наружной по цвету, но подобно ядру в свежесрубленном состоянии содержит меньше воды, чем периферическая часть. Такая древесина называется спелой, а древесные породы – спелодревесными (ель, пихта, бук).

Если между древесиной центральной и наружной частей ствола нет различий ни в цвете, ни в содержании воды, то древесные породы называют заболонными (береза, клен, липа).

Кроме макроструктуры древесины рассматривают ее микроструктуру, но это разделение условно, поскольку одни и те же элементы можно наблюдать визуально

иболее подробно исследовать с помощью микроскопа. К таким элементам относят: сердцевинные лучи, хорошо различимые на разрезах древесины некоторых лиственных пород; сосуды, существующие только у лиственных пород (крупные сосуды видны невооруженным глазом); смоляные ходы (только в древесине некоторых хвойных пород – сосны, лиственницы, ели), крупные вертикальные смоляные ходы можно наблюдать невооруженным глазом.

2.1.5 Анатомическое (микроскопическое) строение древесины

Изучение анатомического, или микроскопического, строения (микроструктуры) древесины – это изучение ее клеток (анатомических элементов) и тканей.

В древесине присутствуют анатомические элементы, образующие ткани, которые необходимы в растущем дереве для выполнения основных функций ствола – механической, проводящей и запасающей. Микроструктуру древесины исследуют с помощью оптических (световых) микроскопов на тонких срезах древесины и на элементах мацерированной древесины.

Мацерация – это разделение древесины на отдельные клеточные элементы удалением межклеточного вещества обработкой окислителями.

Ксилема состоит из клеток, которые по форме можно подразделить на два основных типа:

96

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

1.Прозенхимные клетки. Длина этих клеток (0,5–8,0 мм) во много раз больше поперечных размеров; они ориентированы вдоль ствола и придают древесине волокнистое строение. Эти клетки быстро отмирают и в древесине они в основной массе мертвые.

2.Паренхимные клетки. Это короткие широкие клетки (длина приблизительно равна ширине и составляет 0,01–0,1 мм); они в основном живые.

Живая клетка имеет три части: оболочку; живое содержимое – протопласт; вакуоли. У растительных клеток формирование оболочки (клеточной стенки) обусловлено деятельностью протопласта.

Вакуоль – это полость с клеточным соком. Вакуоли в клетках образуются и увеличиваются в объеме по мере роста клеток.

Протопласт (протоплазма) состоит из цитоплазмы и включенных в нее органоидов (органелл). Цитоплазма является основным протоплазматическим компонентом, в состав ее входят вода (70–80% и более), белки (до 60% массы сухого вещества), жиры (до 20–24%), углеводы (до 20– 24%), минеральные вещества (до 6–8%). Органоиды – это протоплазматические тельца разного размера: ядро, пластиды, митохондрии. Ядро содержит нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК); оно является центром процессов синтеза, регулирует жизненные функции и служит носителем наследственных свойств клетки.

В живой клетке в результате жизнедеятельности протопласта активно происходят сложные химические процессы, постоянные превращения и обмен веществ с другими клетками и внешней средой. При этом формируется клеточная стенка, и откладываются запасные питательные вещества. Обмен веществ и процессы жизнедеятельности приводят к структурным изменениям, необходимым для выполнения клеткой определенных функций. При отмирании клетки ее содержимое распадается и остается клеточная стенка, окружающая полость, заполненную воздухом, водой, а иногда экстрактивными веществами.

У каждой клетки в жизни можно наблюдать четыре периода: деление; увеличение поверхности; утолщение клеточной стенки; одревеснение.

При делении материнской клетки делятся ядро и цитоплазма, и из пектиновых веществ образуется межклеточное вещество, разделяющее материнскую клетку на две дочерние. Межклеточное вещество соединяет клетки в ткань. Затем в новой клетке на межклеточное вещество откладывается тонкая первичная стенка, которая содержит целлюлозу. После этого клетка увеличивается в размерах, ее поверхность растет, но клеточная стенка остается тонкой. В зависимости от предназначения клетка либо принимает вытянутую форму, либо ее размеры в разных направлениях остаются одинаковыми. В период утолщения клеточной стенки цитоплазма откладывает на первичную стенку с внутренней стороны слои вторичной стенки. В период одревеснения в клеточной стенке происходит образование лигнина – лигнификация. Лигнин придает стенкам жесткость и уменьшает их гидрофильность. После окончания одревеснения клетка отмирает. Все процессы, происходящие во время роста и отмирания клеток, контролируются ферментами и гормонами, поступающими вместе с другими продуктами фотосинтеза.

Клетки одинакового строения, выполняющие одну и ту же функцию, образу-

ют ткани.

Вдревесине содержатся ткани трех основных типов: механические (опорные), проводящие и запасающие.

Механические функции выполняют толстостенные прозенхимные клетки. Проводящую функцию обеспечивают тонкостенные широкополостные эле-

менты.

Запасающую функцию (хранение резервных питательных веществ), выполняют паренхимные клетки.

Вдереве имеются и другие ткани:

– ростовые (образовательные, меристематические). Обеспечивают рост дере-

ва;

97

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

ассимиляционные. Находятся в зеленых частях дерева, в них осуществляется фотосинтез;

покровные (защитные). Образуют наружную часть коры, защищают дерево от внешних воздействий;

выделительные. Образуют, хранят и выделяют в межклеточные каналы экстрактивные вещества.

2.1.5.1 Анатомическое строение древесины хвойных пород.

Хвойные породы появились в эволюции раньше лиственных пород древесины и имеют более простое строение древесины.

Основными анатомическими элементами древесины хвойных пород служат трахеиды (прозенхимные клетки, мертвые), составляющие до 90–95% ее объема. Это длинные клетки со стенками различной толщины.

В поперечном сечении трахеиды чаще всего имеют прямоугольную форму, а иногда пятиили шестиугольную. Концы обычно кососрезанные с заостренными или закругленными кончиками. В дереве трахеиды расположены главным образом вертикально (вдоль оси ствола). Длина трахеид обычно составляет 1,5–5,0 мм при ширине 0,02–0,08 мм.

Ранние трахеиды более широкие, имеют тонкие стенки и широкие полости и выполняют проводящие функции. Поздние трахеиды более узкие, имеют толстые стенки, узкие полости и выполняют механические функции.

Вторым анатомическим элементом являются паренхимные клетки, образующие живую ткань – паренхиму.

Паренхимные клетки образуют сердцевинные лучи – ряды клеток, идущие горизонтально по радиусам ствола. Лучи могут состоять только из паренхимных клеток (гомогенные лучи), либо содержать трахеиды (гетерогенные лучи).

Рисунок - Анатомические элементы древесины хвойных и лиственных пород: а – ранняя трахеида; б – поздняя трахеида; в – членик сосуда с множественной перфорацией; г – волокно либриформа; д – членик сосуда с простой перфорацией; е

– паренхимный тяж и паренхимная клетка

98

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Сердцевинные лучи проводят растворы питательных веществ в горизонтальном направлении.

Паренхима выполняет наряду с проводящей и запасающую функцию. В ее клетках хранятся резервные питательные вещества, содержатся экстрактивные вещества и минеральные.

У хвойных деревьев часть запасов питательных веществ хранится также в хвое и поэтому доля паренхимных клеток невелика (3–5%). Исключение составляет древесина лиственницы, сбрасывающей хвою на зиму, содержащая около 10% паренхимных клеток.

В древесине ряда хвойных пород паренхимные клетки образуют смоляные ходы – межклеточные каналы, заполненные живицей (смолой). Различают вертикальные и горизонтальные смоляные каналы.

Смолоносная система служит в дереве защитной системой, позволяющей переносить экстремальные условия обитания, обеспечивает защиту от повреждения дерева насекомыми и другими живыми организмами.

Клетки древесины сообщаются между собой через поры.

Поры – это неутолщенные участки клеточной стенки. Пора не является свободным отверстием, в ней имеется тонкая мембрана (первичная стенка и межклеточное вещество), пронизанная мельчайшими отверстиями. В живых клетках через эти отверстия проходят нити цитоплазмы, соединяющие содержимое живых клеток в одно целое.

Поре в оболочке одной клетки соответствует пора соседней клетки, то есть образуется пара пор.

Различают простые, окаймленные и полуокаймленные поры.

Простые поры образуются в стенках двух смежных паренхимных клеток, а окаймленные поры – в стенках двух смежных трахеид.

У окаймленной поры мембрана имеет в центре утолщение – торус, играющий роль клапана, который может перекрывать пору. Окаймление образуется нависающим выступом вторичной стенки, может быть выражено четко или слабо заметно.

Форма, размер и число пор служат диагностическими признаками при определении хвойных древесных пород.

Рисунок - Строение пор (в разрезе): а - простая пора; б - окаймленная пора с торусом (7V) в различных положениях; в - полуокаймленная пора

2.1.5.2 Анатомическое строение древесины лиственных пород.

Лиственные породы по сравнению с хвойными имеют более сложное строение. Основными анатомическими элементами являются клетки либриформа – про-

99

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

зенхимные клетки. Они составляют 60–70% объема древесины (может колебаться от 25 до 75%).

Длина клеток либриформа составляет 0,3–2,0 мм. Клетки либриформа примерно в два раза тоньше трахеид, имеют веретенообразную форму, узкие полости и толстые стенки со щелевидными порами.

Проводящими элементами в древесине лиственных пород служат тонкостенные широкополостные сосуды, составляющие 20–30% объема древесины. Чем больше объемная доля сосудов, тем меньше плотность древесины.

Сосуды содержатся только в древесине лиственных пород. Они представляют собой длинные трубки неопределенной длины диаметром от 0,02 до 0,5 мм. Сосуды состоят из коротких (длиной от 0,2 до 1,3 мм) широких сосудов-члеников, клеток, близких по форме к паренхимным клеткам.

Стенки сосудов на внутренней поверхности имеют утолщения, придающие им прочность. В стенках сосудов расположены многочисленные мелкие окаймленные поры. Между собой сосуды сообщаются через окаймленные поры, а с паренхимными клетками – через полуокаймленные.

По расположению сосудов лиственные породы подразделяют на рассеяннососудистые и кольцесосудистые.

Урассеяннососудистых пород сосуды имеют приблизительно одинаковый диаметр и равномерно распределены по годичному слою (береза, осина, клен).

Укольцесосудистых пород сосуды неодинакового диаметра распределены неравномерно; наиболее крупные сосуды сосредоточены в ранней части годичного слоя (дуб, ясень).

В процессе формирования ядровой древесины у некоторых пород (дуб) часть сосудов закупоривается тиллами.

Тиллы – это выросты паренхимных клеток, проникающие в полости сосудов через поры.

В древесине некоторых лиственных пород в небольшом числе содержатся трахеиды сосудистые и волокнистые.

Сосудистые трахеиды представляют собой переходную форму между ранними трахеидами хвойных пород и сосудами. Это короткие неперфорированные клетки, располагающиеся вертикальными радами вокруг мелких сосудов и выполняющие проводящую функцию.

Волокнистые трахеиды похожи на поздние трахеиды хвойных и выполняют механическую функцию.

Живая ткань – паренхима, обеспечивающая запасающую и проводящую функции, в древесине лиственных пород занимает больший объем (10% и выше), чем в древесине хвойных.

Паренхимные клетки образуют сердцевинные лучи, а также ряды вертикальной паренхимы.

Сердцевинные лучи в древесине лиственных пород развиты сильнее и крупнее по размеру, чем у хвойных пород. Они могут быть однорядными и многорядными (от 4 до 30 рядов клеток) и состоят только из паренхимных клеток.

Вертикальная паренхима у лиственных пород либо окружает сосуды, либо располагается в ксилеме независимо от сосудов.

100

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)