刀狀黑黃檀木材解剖結構及其密度探究

中圖分類號：S781.1 文獻標識碼：A DOI： 10.7525/j.issn.1006-8023.2025.04.009

Abstract：The macro structure，micro structure and cell morphologyof the Dalbergia cultrata wood were measured and analyzed byusing zoom stereromicroscope，digitalmicroscope and image measuringanalysis system，and the wood density was determined at the same time. The results showed that the wood color of the D . cultrata wood was purple red; the growth rings were obvious；the woodwas scatered with holes，andthecombinationtypeof the wood vessels was mainly single vessels，afew were radial multiple vessels，and the shape of the vessl cells was mainlydrum-shaped；the wood fiber cells were superimposed，with smallcavityand thick，and thecellength-width ratioandwallcavityratio were 48.84and O.81，respectively.The xylem rays were fine，imposed，and homomorphic 2-3 columns，withaheightof 5- 9cellsandalength-widthratioof 5.17.Theaxial parenchyma wassuperimposed，abundant，wing-shapedorconcentric paratrachealbelt-shaped;thecellength-width ratio was 6.36.Crystallinecells were mostlydivided intocompartments containingcrystals，with as manyas17crystalline particles.The wave patern was slightly visibleunder the eye；the wood grain was straightand the structure was fine.The woodfiberand crystalcellsaccountedforthe largestand smallst proportionof the wood tissue percentages，respectively；the wood tissue percentages coulddeeply understandthe growth of trees and the propertiesof wood.The wood density was large，andthe density，air-dried densityand oven-dried density of the wood were 0.85，1. 04， 0.94g/cm³ ，respectively. The above analysis perfected the theory of wood anatomical structure and provided theoretical basis for wood identificationand appraisal.

Keywords： Hongmu; Dalbergia spp.； Dalbergia cultrata；wood structure;cellmorphology;；Tissue percentages;wood density

0 引言

研究木材的構造可以為木材的識別、鑒定提供重要依據，許多學者都對木材的構造進行了大量的研究，對宏觀構造和微觀結構特征的分析提取，特別是對結構相似的木材進行對比分析，總結出木材的構造特征。如劉守佳等1對桃花心木屬3種樹種木材的構造特征進行研究，揭示木材構造特征的種間和種內變異規律；許沁等2從木材構造特征角度詳細闡述了檀香木和非洲螺穗木的主要辨別要點；張貝等3對降香黃檀及多種假冒降香黃檀木材進行取樣及實驗室解剖，總結出降香黃檀木材的獨特構造；劉志紅等4從聚類分析角度比較槭屬5樹種木材解剖特征；雷福娟等[5]研究表明香合歡木材\"V\"字或山水狀花紋明顯；李萍等對4種常見仿沉香木的木材構造特征進行比較，得出沉香木島嶼式內涵韌皮部為沉香屬木材的重要鑒別特征；陳思禹等[7對闊葉黃檀與毛欖仁材種進行結構比較，得出薄壁組織與木射線的差異是辨別闊葉黃檀與毛欖仁最主要依據;陳居靜[8]、黃廣華等[9-11]、鄧冬麗等[12]對紅木類黑酸枝木材如東非黑黃檀、闊葉黃檀，紅酸枝木材如巴里黃檀、奧氏黃檀、交趾黃檀的木材結構進行對比分析，總結出各種木材的導管、木纖維等細胞結構特征;盧翠香等[13]、周旭等[14]把刀狀黑黃檀與闊葉黃檀、盧氏黑黃檀的木材結構進行對比分析，總結出宏觀、微觀結構上的特征。

刀狀黑黃檀（Dalbergiacultrata）是豆科（Legumino-sae）黃檀屬（Dalbergia）的一種高大落葉喬木，根據中國國家標準《紅木》（GB/T18107—2017）分類，屬于黑酸枝木，是珍貴的紅木樹種之一[15]。紅木色澤醇厚、紋理美觀，材性良好，其制品莊重典雅，雕飾精細，線條流暢，歷來為人們所推崇[16]。鑒于刀狀黑黃檀的細胞形態及組織比量鮮見報道，通過組織比量的分析可以深入了解樹木的生長和木材材性，為木材的合理加工和高效利用提供科學依據[17]，本研究通過對刀狀黑黃檀木材細胞形態、組織比量、密度進行分析研究，完善木材解剖結構理論，為木材識別、鑒定提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

本試驗刀狀黑黃檀木材由福建省莆田市仙游縣質量技術監督局提供，試材圓滿通直，胸徑 680mm ，產于越南。

1. 2 試驗主要儀器與設備

本試驗中所用到的主要儀器設備有滑走式切片機（REM-710）、放大鏡、生物數碼顯微鏡（DK-98-1）、體視顯微鏡（XTJ-200）、圖像測量分析軟件（MIAdvance3.0）等。

1.3 試驗方法

1.3.1 宏觀、微觀構造

借助放大鏡、體視顯微鏡觀察木材宏觀構造，根據國家標準GB/T29894—2013《木材鑒別方法通則》[18]進行木材切片制作。將制備好的木材樣品經過軟化一清洗一切片一染色一脫水一透明一封固等流程，制成顯微構造玻片，對導管、木纖維、木射線、薄壁細胞和結晶細胞等各選取80＼～100個完整的細胞進行觀察，利用MIAdvance3.0圖像測量分析軟件對采集的圖樣進行測量，分析木材微觀結構及細胞形態特征。

1.3.2 組織比量

木材組織比量是測量木材各類細胞的數量特征，制作試材三切面各80＼～100個切片，用 400× 顯微鏡按順序拍攝圖片，利用PhotoShop測圖軟件把圖片拼接成一幅完整切面的圖形，測出木材各種細胞如導管、軸向薄壁組織、木纖維、木射線和結晶細胞的數量與面積，計算確定其所占比例。

1.3.3木材密度

按照國家標準GB/T1927.5—2021《無疵小試樣木材物理力學性質試驗方法》19]進行木材試件的確定，基本密度、氣干密度和絕干密度的測定。試樣50件，尺寸為 20mm×20mm×20mm ，氣干密度按規定換算成含水率為 12% 時的氣干密度。

2 結果與分析

2.1刀狀黑黃檀木材宏觀構造

圖1為刀狀黑黃檀木材宏觀構造。心材樹種，材色紫紅色（圖中顏色是因為為了使紋理更加清晰而在顯微鏡拍照時進行了白平衡和濾色處理），常帶栗褐色條紋；木材生長輪較明顯，為散孔材，管孔呈分散狀，在肉眼下略可見；木射線屬于細木射線，在放大鏡下可見；軸向薄壁組織翼狀或同心傍管帶狀，含量豐富，在肉眼下可見；木材結構細，紋理直；波痕明顯，新切面具酸香氣味。

2.2刀狀黑黃檀木材微觀結構

圖2為刀狀黑黃檀木材微觀結構，橫切面上管孔類型以單管孔為主，少數徑列（2＼～6列）復管孔，管孔呈圓形、橢圓形，直徑大小不一，從 93.8μm 到 182.6μm 平均 118.2μm ；管孔數量為1.8＼～8.9個 ?/mm² ，平均4.6個 /mm² ；縱切上，導管單穿孔，呈鼓形、紡錘形、圓柱形和矩形，偶見導管狀管胞，細胞壁上均具有互列式的具緣紋孔，管孔內含深色樹膠。木纖維疊生，在橫切面上以橢圓形、多邊形為主，細胞壁厚；縱切面上木纖維呈細長紡錘形，偶見細胞兩末端有細小分歧。木射線疊生，主要由橫臥射線細胞組成，同形2＼～3列，高5＼～9個細胞，極少單列。軸向薄壁組織豐富，疊生，橫切面上分布類型為細線狀、傍管型帶狀，局部與木射線交織略呈網狀，寬度2＼～10細胞，多數3＼～8個細胞，縱切面上呈長方形及近似長方形；結晶細胞以分室含晶細胞為主，主要由軸向薄壁細胞演變而來，在縱切面上呈不規則多邊形，在橫切面上一般呈方形、菱形。

2.3刀狀黑黃檀木材細胞形態

刀狀黑黃檀木材主要細胞為導管細胞、木纖維細胞、木射線細胞、軸向薄壁細胞和結晶細胞等，各類細胞形態如圖3所示。

2.3.1刀狀黑黃檀木材導管細胞

由圖3（a）和表1可知，導管細胞有鼓形（H）、圓柱形（C、E）、矩形（G）和紡錘形（ A，B，D，F） ，分別占導管細胞的 57.74%.16.49%.15.46% 和 10.31% 。比例最大的鼓形導管細胞長度、寬度和長寬比分別為203.26，160.68μm 和1.26；壁厚、弦向腔徑和壁腔比分別為 5.73、98.17μm 和5.84，其他導管細胞參數詳見表1。

2.3.2刀狀黑黃檀木材木纖維細胞

由圖3（b）和表2可知，木纖維細胞兩端尖削呈細長紡錘形，偶見細胞兩末端有細小分歧，細胞壁上紋孔為具緣紋孔，呈裂隙狀；木纖維長度、寬度和長寬比分別為 919.69，18.83μm 和48.84；壁厚、腔徑和壁腔比分別為 5.62，6.97μm 和0.81，腔小壁厚。

2.3.3刀狀黑黃檀木材木射線細胞

由圖3（c）和表3可知，木射線細胞為橫臥射線細胞，單位長度木射線根數為11.55根 /mm 。主要含有普通的橫臥射線細胞（A），細胞長度、寬度、高度和長寬比分別為 81.27.15.71.18.52μm 和5.17；少數木射線細胞的高度較普通橫臥射線細胞略高（B）。

2.3.4刀狀黑黃檀木材軸向薄壁細胞

由圖3（d）和表3可知，軸向薄壁細胞形態較細長，細胞壁上有些凹坑及突起，單紋孔，細胞長度、寬度和長寬比分別為 111.15.17.47μm 和 6.36_c

2.3.5刀狀黑黃檀木材結晶細胞

圖3（e為結晶細胞，多為分室含晶細胞，以軸向薄壁細胞轉變為主，部分由射線薄壁細胞轉變而來的結晶細胞在橫切面上呈梭形（F、G）；分室含晶細胞結晶顆粒為4＼～17顆/串，以6＼～10顆/串居多，分室含晶細胞端部多呈尖削狀，少數鈍平狀（D的上端）；晶體顆粒呈菱形（I）、方形或多邊形（H）。

2.3.6刀狀黑黃檀木材組織比量

由表4可知，刀狀黑黃檀木材組織比量，木材組織比量中占比最大和最小的分別為木纖維58. 78% 結晶細胞 1.63% 。

2.4 木材密度

木材密度反映了木材的致密程度，影響著木材的抗拉、抗壓、抗彎及硬度等相關力學性能，刀狀黑黃檀木材密度較大，木材基本密度、氣干密度和絕干密度分別為： 0.85?1.04?0.94g/cm³ ，詳見表5。

3結論

1）宏觀構造：刀狀黑黃檀木材為散孔材，材色紫紅色，常帶栗褐色條紋，生長輪較明顯，木射線為細木射線，軸向薄壁組織豐富，翼狀或同心傍管帶狀，波痕在肉眼下略可見，木材紋理直結構細。

2）微觀結構、細胞特征及量化：單管孔為黑黃檀木材管孔主要類型，徑列復管孔（2＼～6列）偶見，導管細胞形狀較多，以鼓形為主，鼓形細胞長寬比1.26，壁腔比5.84；細胞壁上紋孔為互列式的具緣紋孔。木纖維細胞疊生，細胞長寬比與壁腔比分別為48.84、0.81，腔小壁厚。木射線疊生，主要由橫臥射線細胞組成，同形2＼～3列，部分同形單列，高5＼～9個細胞。細胞長寬比為5.17。軸向薄壁組織疊生，含量豐富，橫切面上分布類

型常見細線狀及傍管型帶狀，呈網狀的主要是局部和木射線交織，側壁上具有顯著的具緣紋孔，細胞長寬比為6.36。有大量分室含晶細胞，結晶細胞分別由軸向薄壁細胞（多數）和射線薄壁細胞（少數）演變而來，分室含晶細胞結晶顆粒多達17顆。3）刀狀黑黃檀木材組織比量中占比最大和最小的分別為木纖維 58.78% 結晶細胞1. 63% 。4）刀狀黑黃檀木材密度較大，木材基本密度、氣干密度和絕干密度分別為： 0.85?1.04?0.94g/cm³， 0在后續的研究中將不斷細化，深入細胞壁分子水平，進一步探尋木材結構的基礎，完善木材解剖結構理論，為木材識別、鑒定提供理論依據。

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