杏木結(jié)構(gòu)特征分析

樊振國，黃仲華，周修濤

（1.四川省林業(yè)科學(xué)研究院，四川成都 610066；2.廣元利州區(qū)林業(yè)局，四川廣元 628017）

杏（Armeniaca vulgaris）為薔薇科（Rosaceae）杏屬植物[1-3]。杏屬植物有8種，主要分布于東亞至中亞和高加索，我國有7種，主要種植于黃河流域[4]。杏木材質(zhì)堅硬且紋理細(xì)致，是品質(zhì)較好的木料，常應(yīng)用于家具、首飾盒、船殼板、車廂、門窗及其他室內(nèi)裝修等。目前，對于杏的研究主要集中在生理[5-6]、栽培[7-8]和病蟲害防治[9-10]等方面。對于杏木結(jié)構(gòu)特征的相關(guān)研究較少，申衛(wèi)博等[11]對柿（Diospy?ros kaki）木和杏木等9種木材生物炭的孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析與比較。本研究以杏木為研究對象，利用生物數(shù)碼顯微鏡對其宏觀和微觀特征進(jìn)行觀察與分析，以期為杏的保護(hù)與識別提供參考，并為杏木的合理利用提供一定的理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用杏木取自山西省大同市天鎮(zhèn)縣逯家灣鎮(zhèn)逯上灣村（114.21′E，40.53′N），樹齡12年，原木橫切面直徑10 cm左右。

1.2 主要儀器設(shè)備

數(shù)顯恒溫水浴鍋（HH-4，常州國華電器有限公司）、電熱鼓風(fēng)干燥箱（CS101-3EB，重慶惠達(dá)試驗儀器有限公司）、滑走式切片機（Leica SM2010R，徠卡儀器有限公司）和生物顯微鏡（LW3200T，上海領(lǐng)成生物科技有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 杏木宏觀特征

將杏木制成標(biāo)準(zhǔn)的三切面，用單面刀片將斷口切削整齊，在肉眼和10倍放大鏡下觀察木材的年輪、心材和邊材、管孔類型、木射線和軸向薄壁組織等宏觀構(gòu)造特征。

1.3.2 杏木微觀特征

參照GB/T 29894-2013[12]，將試樣切成2 cm×2 cm×2 cm的小塊，采用水煮法軟化，直至木材試樣沉入水底；清洗后，在滑走式切片機上切成橫向、徑向和弦向切片，厚度為10～20 μm；用番紅溶液染色24 h，經(jīng)不同濃度酒精（50%、70%、90%和100%）脫水和二甲苯透明處理后，用中性樹脂膠封片，待樹膠陰干后在顯微鏡下觀察切片。

1.3.3 離析材料

采用Franklin法對試樣分子進(jìn)行離析[13-14]。把木材切成5～6根火柴干大小的小木梗，放入貼有標(biāo)簽的試管中，在試管中注入冰醋酸與雙氧水（30%）混合液（體積比為1∶1），水浴加熱至木材變白；用水反復(fù)清洗木纖維4～5次后，對纖維進(jìn)行染色、脫水、透明和樹膠封片[15]；在生物顯微鏡下觀察管孔和木纖維的形態(tài)特征并進(jìn)行測量。各木材分子的離析材料隨機測量50個數(shù)據(jù)[16]。

2 結(jié)果與分析

2.1 宏觀特征

樹皮呈灰黑色至灰紅褐色，縱裂（圖1）。心、邊材區(qū)別明顯，邊材為黃紅色至黃褐色，心材為紅褐色和灰褐至帶紅的淺黃褐色（圖2）。木材有光澤；味略苦，無特殊滋味。生長輪明顯；環(huán)孔材寬度不均；輪間呈深色窄帶，略呈波狀。早材管孔在放大鏡下明顯，寬1～3（稀4）列，早材至晚材急變；晚材管孔小，在放大鏡下可見，散生或斜列；心材的早材管孔中含深褐色樹脂或充滿白色沉積物，侵填體未見。軸向薄壁組織量少，放大鏡下可見，傍管型。木射線在放大鏡下可見，中至略密，略細(xì)至甚寬；徑切面射線斑肉眼可見。創(chuàng)傷樹脂道多，呈弦向帶狀。髓斑可見，木材紋理直，結(jié)構(gòu)細(xì)，較均勻。

圖1 樹皮Fig.1 Bark

圖2 三切面Fig.2 Three section

2.2 微觀特征

2.2.1 橫切面

早材管孔（圖3a-1）為橢圓形、卵圓形或圓形；壁??；最大弦徑148 μm，大部分弦徑為70～120 μm；未見侵填體。晚材管孔（圖3a-2）為橢圓形、卵圓形或不規(guī)則多角形，單管孔及徑列復(fù)管孔（2～3個），少數(shù)呈管孔團(tuán)；散生或斜列；壁薄；直徑多為30～55 μm。軸向薄壁組織（圖3a-3～6）少，呈環(huán)管狀、環(huán)管束狀、輪界狀及星散狀。創(chuàng)傷樹膠道（圖3a-7）在生長輪外緣呈弦?guī)?，含深色膠脂。髓斑（圖3a-8）可見。

2.2.2 徑切面

管間穿孔為單穿孔（圖3g-9），呈卵圓形或橢圓形，穿孔板傾斜。管間紋孔式互列（圖3d-10），呈圓形或卵圓形；紋孔口內(nèi)涵，呈橢圓形或透鏡形。木纖維（圖3b-13）壁薄，具緣紋孔（圖3h-16）較多，呈圓形，紋孔口內(nèi)涵，呈圓形或透鏡形。未見軸向薄壁組織細(xì)胞端壁節(jié)狀加厚。射線與導(dǎo)管間的紋孔式（圖3e-11，3g-11）類似管間紋孔式。早、晚材管孔螺紋加厚明顯（圖3d-14）。

2.2.3 弦切面

木射線（3c，3b-12，3f-12）非疊生，為單列射線和多列射線；單列射線寬10～24 μm，高1～18個細(xì)胞（56～662 μm）或以上，多數(shù)為3～8個細(xì)胞（97～264 μm）；多列射線寬2～8個細(xì)胞（43～176 μm），多數(shù)為2～6個細(xì)胞（43～131 μm），高8～64個細(xì)胞（279～1 916 μm）或以上，多數(shù)為15～45個細(xì)胞（413～1 187 μm）；射線組織異形Ⅱ型，少數(shù)為Ⅲ型；多列射線外側(cè)間或有少數(shù)鞘細(xì)胞（圖3f-15），菱形晶體和樹脂少。

圖3 三切面微觀構(gòu)造Fig.3 Microstructures of three sections

2.3 離析材料

早材導(dǎo)管分子長75～500 μm,平均250 μm；晚材導(dǎo)管分子長81～544 μm,平均260 μm（圖4a）。木纖維長430～1 880 μm，平均960 μm，弦徑8～21 μm，多數(shù)為10～15 μm（圖4b）；射線細(xì)胞顯微形態(tài)見圖4c。

圖4 細(xì)胞形態(tài)Fig.4 Cell forms

3 討論與結(jié)論

依據(jù)雙子葉植物維管束的演化趨勢，環(huán)孔材比散孔材進(jìn)化程度高。導(dǎo)管具復(fù)穿孔板為原始，具單穿孔板為特化[17]。目前，一般認(rèn)為傍管型為進(jìn)化，離管型為原始；在輪界薄壁組織、星散薄壁組織和間位薄壁組織中輪界狀最為原始；異型射線在演化中形成了同型射線[18]。通過對杏木三切面的觀察可知，杏木為環(huán)孔材，是木材中進(jìn)化的類型；導(dǎo)管穿孔板為單穿孔板，進(jìn)化程度高；軸向薄壁組織既有原始的離管型（輪界狀和星散狀）又有進(jìn)化的傍管型（環(huán)管狀和環(huán)管束狀）；木射線為原始的異形射線。由此可見，杏雖是進(jìn)化的樹種，但保留了部分原始特征，說明杏的進(jìn)化是不同步的。環(huán)孔材是因木材生長在季節(jié)變化較明顯的地方，形成層受季節(jié)變化影響而形成的[19]，表明杏木的結(jié)構(gòu)與環(huán)境相適應(yīng)。