|
Исследование древесины под
микроскопом показывает, что она состоит из мельчайших частичек — клеток,
преимущественно (до 98 %) мертвых. Растительная живая клетка имеет тончайшую
прозрачную оболочку, внутри которой находится протопласт, состоящий из
цитоплазмы и ядра.
Клеточная оболочка у молодых растительных клеток
представляет собой прозрачную, эластичную и весьма тонкую (до 0,001 мм) пленку. Она состоит из органического вещества — клетчатки или целлюлозы.
По мере развития в зависимости от функций, которые
призвана выполнять та или иная клетка, размеры, состав и строение ее оболочки
существенно изменяются. Наиболее частым видом изменения клеточных оболочек является
их одревеснение и опробковение.
Типы группировок сосудов: а, б, в — кольцесосудистые
породы с радиальной (каштан), тангенциальной (ильм) и рассеянной (ясень)
группировкой мелких сосудов в поздней зоне, г — рассеянно-сосудистая порода
(грецкий орех)
Одревеснение клеточной оболочки происходит при жизни
клеток
в результате образования в них особого органического
вещества — лигнина. Одревесневшие клетки или совсем прекращают рост, или
увеличивают размеры в значительно меньшей степени, чем клетки с целлюлозными
оболочками.
Целлюлоза в клеточной оболочке представлена в виде
волоконец, которые называются микрофибриллами. Промежутки между
микрофибриллами заполнены в основном лигнином, гемицеллюлозами и связанной
влагой.
В процессе роста клеточные оболочки утолщаются, при этом
остаются неутолщенные места, называемые порами. Поры служат для проведения
воды с растворенными питательными веществами из одной клетки в другую.
Виды клеток древесины. Клетки, составляющие древесину,
разнообразны по форме и величине. Различают два основных вида клеток: клетки
имеющие длину волокон 0,5...3 мм, диаметр 0,01...0,05 мм, с заостренными
концами — прозенхимные, и клетки меньших размеров, имеющие вид многогранной
призмы с примерно одинаковыми размерами сторон (0,01...0,1 мм), —
паренхимные.
Паренхимные клетки служат для отложения запасных
питательных веществ. Органические питательные вещества в виде крахмала, жиров
и других веществ накапливаются и хранятся в этих клетках до весны, а весной
они направляются в крону дерева для образования листьев. Ряды паренхимных
клеток расположены у дерева по радиусу и входят в состав сердцевинных лучей.
Количество их в общем объеме древесины незначительно: у хвойных пород— 1...2
%, у лиственных — 2... 15 %.
Основная масса древесины всех пород состоит из клеток
прозен- химных, которые в зависимости от выполняемых ими жизненных функций
разделяются на проводящие и опорные, или' механические. Проводящие клетки у
растущего дерева служат для проведения из почвы в крону воды с растворами
минеральных веществ; опорные создают механическую прочность древесины.
Ткани древесины. Клетки одинакового строения, выполняющие
одни и те же функции, образуют ткани древесины. В соответствии с назначением
и видом клеток, из которых состоят ткани, различают запасающие, проводящие,
механические (опорные) и покровные ткани
Запасающие ткани состоят из коротких клеток и служат для
накопления и хранения питательных веществ. Запасающие ткани находятся в
стволе и корнях.
Проводящие ткани состоят из вытянутых тонкостенных клеток(сосудов,
трубок), по которым влага, впитанная корнями, проходит к листьям.
Длина сосудов в среднем около 100 мм; у некоторых пород, например у дуба, сосуды достигают 2...3 м длины. Диаметр сосудов
колеблется от сотых долей миллиметра (у пород с мелкими сосудами) до 0,5 мм (у пород с крупными сосудами).
Механические ткани (опорные) находятся в стволе Эти ткани
придают устойчивость растущему дереву. Чем больше этой ткани, тем древесина
плотнее, тверже, прочнее. Механические ткани представляют волокна либрифор-
ма и волокнистые трахеиды.
Покровные ткани находятся в коре и выполняют защитную
роль.
Строение древесины хвойных пород. Древесина хвойных пород
отличается сравнительной простотой и правильностью строения. Основную ее
массу составляют расположенные радиальными рядами вытянутые клетки с
кососрезанными концами, называемые трахеидами. В стенках трахеид имеются
поры, через которые они сообщаются с соседними клетками. В пределах годичного
слоя различают ранние и поздние трахеиды. Ранние трахеиды (см. 8, д)
образуются весной и в начале лета, имеют тонкие оболочки с порами, широкие
полости и служат для проведения воды с растворенными минеральными веществами.
У ранних трахеид размер в радиальном направлении больше, чем в
тангенциальном. Концы ранних трахеид имеют закругленную форму.
Поздние трахеиды образуются в конце лета, имеют узкие
полости и толстые клеточные оболочки, поэтому выполняют механическую функцию,
придавая древесине прочность. Размер по радиальному направлению меньше, чем
по тангенциальному.
Количество пор на стенках ранних трахеид примерно в три
раза больше, чем на стенках поздних трахеид. Трахеиды являются мертвыми
клетками. В стволе растущего дерева только вновь образующийся годичный слой
содержит живые трахеиды.
Сердцевинные лучи у хвойных пород узкие, слабо заметные
или вовсе не заметные простым глазом. Они состоят преимущественно из
паренхимных клеток.
Смоляные ходы — особенность строения древесины хвойных
пород. Они представляют собой клетки, вырабатывающие и хранящие смолу. У
одних пород имеются только разобщенные между собой смоляные клетки (пихта,
тис, можжевельник), у других пород смоляные клетки связаны в систему и
образуют смоляные ходы (сосна, ель, лиственница, кедр). Горизонтальные смоляные
ходы проходят в сердцевинных лучах и хорошо видны на тангенциальном разрезе
древесины.
Древесная паренхима у хвойных пород распространена мало и
представляет собой вытянутые по длине ствола единичные парен- химные клетки
или клетки, соединенные в длинные ряды, идущие вдоль оси ствола. Древесной
паренхимы нет у тиса и сосны.
Строение древесины лиственных пород. По сравнению с
хвойными породами лиственные имеют более сложнор строение. Основной объем
древесины лиственных пород составляют сосуды и сосудистые трахеиды, волокна
либриформа, паренхимные клетки.
Сосуды — это система клеток, служащих в растущем дереве
для проведения воды с растворенными в йей минеральными веществами из корней к
листьям. Вода из сосудов проходит к соседним живым клеткам через поры,
имеющиеся в боковых стенках сосудов.
Волокна либриформа — наиболее распространенные клетки
древесины лиственных пород, составляющие их основную массу (до 76 %). Волокна
либриформа представляют собой длинные клетки с заостренными концами, толстыми
оболочками и узкими полостями. Стенки волокон либриформа всегда
одревесневшие, имеют узкие полости и щелевидные поры. Длина волокон
либриформа 0,3...2, а толщина — 0,02...0,005 мм.
Волокна либриформа — наиболее прочные элементы древесины
лиственных пород — выполняют механические функции. Остальной объбм древесины
составляют клетки древесной паренхимы. Эти клетки могут быть собраны в
вертикальные ряды, называемые тя- жами\древесной паренхимы. Паренхимные
клетки, выполняющие запасающие функции, в древесине лиственных пород прежде
всего образует сердцевинные лучи. Сердцевинные лучи у лиственных пород
развиты сильнее, чем у хвойных. По ширине сердцевинные лучи могут быть узкие
однорядные, состоящие из одного ряда вытянутых по радиусу клеток, и широкие многорядные,
состоящие по ширине из нескольких десятков рядов клеток. По высоте
сердцевинные лучи состоят из нескольких десятков рядов клеток (до 100 и более
у дуба, бука). На тангенциальном разрезе однорядные лучи представлены в виде
вертикальной цепочки клеток.
Лиственные породы сбрасывают на зиму листья и нуждаются в
большом количестве запасных питательных веществ, необходимых для образования
новых листьев весной следующего года, поэтому в древесине лиственных пород
содержится больше клеток древесной парехимы.
Размеры и количественное соотношение различных клеток,
составляющих древесину, даже у одной и той же породы могут изменяться в
зависимости от возраста, условий роста дерева.
|