Древесина

Главнейшие признаки для определения древесных пород по древесине: годичные слои (кольца), сердцевинные лучи, сосуды, смоляные ходы, ядро, заболонь, цвет древесины, характеристика сердцевины.

Образцы древесины должны быть рассмотрены при помощи лупы в трех разрезах: поперечном (торцовом), радиальном (продольный разрез, проходящий через центр в направлении радиуса окружности); тангентальном (продольный разрез, проведенный по касательной к годичному слою).

На предыдущем занятии необходимо подробно изучить и зарисовать все основные признаки.

Древесина - часть дерева, состоящая в поперечном разрезе из ряда годичных слоев, расположенных концентрическими кругами. Каждый годичный слой образуется в течение года, и чем ближе он к сердцевине ствола, тем он старше. По числу годичных слоев на пне определяют возраст дерева.

Главная составная часть древесины - веретенообразные вытянутые клетки, или древесные волокна. У хвойных пород эти волокна называются трахеидами.

Годичные слои (кольца) по времени их отложения делятся на две части: внутреннюю (расположенную ближе к центру), называемую весенней, или ранней, древесиной; наружную (расположенную ближе к камбию) летнюю, или позднюю, древесину.

Летняя древесина состоит из более толстостенных клеток. Эта древесина тверже, плотнее и большего удельного веса, чем весенняя, состоящая из элементов более рыхлых и пористых. От количества летней части годичных колец и от их ширины зависит качество древесины и ее физико-механические свойства.

У хвойных пород летняя (поздняя) древесина окрашена в более темный цвет, чем весенняя, и поэтому годичные кольца у них всегда хорошо видны. У некоторых лиственных пород (дуб, ясень, бук, ильм) годичные кольца тоже хорошо видны вследствие большого количества крупных сосудов в весенней части древесины. У большинства же лиственных (осина, береза, липа, ива, ольха) сосуды мелкие и трудно различить годичные кольца.

В нашем климате дерево зимой не растет. В тропическом климате, где зимы нет, дерево растет круглый год, и у большинства тропических деревьев нет заметных годичных слоев.

Сердцевинные лучи на поперечном торцовом разрезе тянутся радиальными полосами от сердцевины к коре, проходя по всей толще древесины и соединяя ее годичные слои. Иногда они отклоняются от строго радиального направления. По ширине лучи разделяются на узкие, слабозаметные, совсем незаметные и широкие, хорошо заметные простым глазом. Бывают лучи сложные, составленные из группы узких. У некоторых пород встречаются лучи различные по ширине.

На тангентальном разрезе древесины (по хорде круга) сердцевинные лучи видны в виде темных штрихов с заостренными концами или в виде чечевицеобразных полосок, расположенных вдоль волокон древесины.

Сосуды имеются у древесины лиственных пород и видны на поперечном разрезе в виде отверстий, а на радиальном и тангентальном - в виде узких штрихов.

Сосуды - это вытянутые трубки различной величины из соединенных вертикально клеток, у которых позднее исчезают поперечные стенки.

В весенней части годичных слоев они крупнее, чем в летней. Мелкие сосуды на поперечном сечении образуют вместе с клетками различные рисунки. Сосуды различаются на крупные, средние и мелкие.

Смоляные ходы. В стволах хвойных деревьев имеются особые тонкостенные смоляные клетки, вырабатывающие смолистое вещество - живицу, названную так за ее способность "заживлять" повреждения на хвойном дереве. У одних хвойных пород (сосна, сибирский кедр, ель, лиственница) эти смоляные клетки образуют особые каналы - смоляные ходы, пересекающие ствол дерева вдоль и поперек. На поперечном разрезе они видны в виде беловатых точек, а на радиальном и тангентальном - в виде черточек. У других хвойных пород (пихта, тис, можжевельник, кипарис) нет смоляных ходов, но есть смоляные клетки.

Живицу можно добывать и при жизни дерева при помощи подсочки.

Ядро, заболонь. У некоторых древесных пород центральная часть древесины выделяется более темным цветом. Эту часть называют ядром, а периферическую часть - заболонью. Породы с ядром называются ядровыми (дуб, ясень, сосна, кедр, лиственница, черемуха). У других древесных пород центральная часть от периферической отличается не по цвету, а только меньшим содержанием воды, она более сухая и называется спелой древесиной. Такие породы называются спелодревесными (ель, пихта, бук, липа, боярышник). У третьих пород незаметна существенная разница между центральной и периферической частью ни по цвету, ни по содержанию воды. Такие породы называют заболонными (береза, осина, ольха черная и серая, граб, орешник). У растущих деревьев таких пород все годичные слои состоят из живых элементов, которые служат для проведения воды и для запасных питательных веществ.

Цвет древесины (заболони, ядра) является характерным признаком и значительно изменяется в зависимости от возраста и условий произрастания.

Сердцевина. Для ее характеристики имеет значение наличие у некоторых пород (береза, ольха) пятен (разрастание паренхиматической ткани).

Самостоятельные работы школьников по описанию древесины можно отчасти проводить как внеурочные занятия в пятом классе при изучении темы "Стебель. Передвижение питательных веществ в растении", в шестом классе - при изучении "Голосемянные" и более подробно во внеклассное время в пионерском лагере.

Цель занятия - познакомить школьников с видами древесины, углубить и расширить знания об использовании древесины в народном хозяйстве. Методы и приемы: беседа, самостоятельная работа учащихся, рассказ учителя.

Оборудование

Для каждого школьника: раздаточный материал поперечных срезов древесины, кусочки фанеры; ручные лупы; план описания.

Для всего класса: фронтальные наглядные пособия - крупные срезы древесины (поперечные, тангентальные и радиальные); таблицы строения стебля.

В первой части занятия целесообразно провести беседу для выяснения знаний учащихся о строении стебля и усвоения ими всех основных макроскопических признаков древесины, так как к данным самостоятельным занятиям школьники должны быть заранее подготовлены.

Учитель должен также задать ряд вопросов об использовании древесины: знают ли учащиеся, из какой древесины изготовляются парты, шкафы, оконные рамы, полы и т. д., умеют ли по внешнему виду древесины определить породу. Далее школьники под руководством учителя переходят к самостоятельной работе с раздаточным материалом по описанию древесины, руководствуясь планом описания. В последней части занятия учитель рассказывает об использовании древесины в народном хозяйстве и закрепляет знания учащихся, полученные на уроке.

План описания древесины

1 - годичные кольца (слои), выраженные резко или не резко (видны простым глазом, слабо, средне, хорошо; видны в лупу); характеристика весенней и летней древесины по цвету, плотности, размеру и пр.; 2 - древесина: ядровая (центральная часть отличается от периферической по цвету); спелодревесная (центральная часть отличается от периферической по содержанию воды); заболонная (центральная часть не отличается от периферической); цвет, размеры и другие признаки древесины; 3 - сердцевинные лучи: невидимы, видимы простым глазом - широкие, узкие; видимы в лупу, невидимы; цвет и другие признаки; 4 - сосуды лиственных пород: невидимы, видимы в лупу, видимы простым глазом, крупные 0,2 - 0,4 мм, средние и мелкие; рисунок сосудов: группируются по годичному кольцу, разбросаны по всему слою, образуют волнистую линию, язычок пламени; 5 - смоляные ходы у хвойных: имеются или отсутствуют.

Рассмотрим примеры описания древесины в порядке вопросов плана.

Ель обыкновенная. 1 - резко выражены вследствие более темного цвета летней древесины; летняя (поздняя) древесина развита слабее весенней; 2 - спелодревесная; древесина белого цвета с розоватым оттенком; 3 - невидимы простым глазом; 4 - нет; 5 - есть, но немногочисленные.

Сосна обыкновенная. 1 - резко выражены; летняя древесина темней; 2 - ядровая; древесина ядра розоватая до буровато-красной, заболонь желтовато-бурая, широкая, хорошо отличается от ядра; 3 - невидимы простым глазом; 4 - нет; древесина не имеет пористого сложения; 5 - есть крупные, многочисленные.

Лиственница сибирская. 1 - резко выражены; 2 - ядровая; ядро красно-бурое; заболонь желто-белая, узкая, резко выделяется; древесина твердая, тяжелая; 3 - невидимы простым глазом; 4 - нет; 5 - есть.

Пихта. 1 - резко выражены; поздняя древесина темнее, но развита слабее ранней; 2 - спелодревесная; древесина белая с желтоватым или розовым оттенком, мягкая, легкая; 3 - простым глазом невидимы; 4 - нет; 5 - нет, но есть смоляные клетки.

Дуб. 1 - не резко выражены; поздняя древесина плотного строения с рисунком; 2 - ядровая; ядро светло-бурое до темно-бурого ; заболонь узкая, желтоватая; 3 - хорошо видны простым глазом; есть широкие и узкие; 4 - есть; хорошо видимы простым глазом, образуют сплошное кольцо открытых пор; в летней части на поперечном разрезе древесины мелкие сосуды и клетки образуют рисунок в виде радиальных полосок (язычки пламени); 5 - нет.

Береза бородавчатая или пушистая. 1 - различаются плохо; 2 - заболонная; древесина белая; 3 - на поперечном разрезе не видны, видны на радиальном; на сердцевине бывают пятна; 4 - простым глазом невидимы; 5 - нет.

Ясень обыкновенный. 1 - поздняя древесина плотного строения и имеет рисунок; 2 - ядровая, ядро светло-бурое; заболонь желтовато-белая, очень широкая; 3 - на поперечном разрезе не видны; 4 - хорошо видимы; в ранней части годичного слоя образуют кольцо пор на поперечном разрезе; в поздней части годичного слоя сосуды и клетки образуют рисунок в виде светлых черточек, расположенных под углом друг к другу.

Липы мелколистная и крупнолистная. 1 - выделяются на поперечном разрезе светлой полосой; 2 - белая с розоватым оттенком, легкая, очень мягкая; порода не ядровая; 3 - видны на всех разрезах; 4 - невидимы простым глазом; 5 - нет.

Клен остролистный. 1 - выделяются темной полоской; поздняя часть слоя не имеет рисунка; 2 - белая с желтоватым или розоватым оттенком; древесина твердая, тяжелая; не ядровая; в центральной части иногда встречается ложное ядро серовато-зеленоватого цвета; 3 - видны на всех разрезах; 4 - не видны на поперечном разрезе; 5 - нет.

Вопросы для повторения

1. Чем отличается по макроскопическим признакам древесина хвойных пород от лиственных?

Ответ: у хвойных годичные слои резко выражены вследствие более темного цвета летней древесины, у лиственных - не резко. Ранняя и поздняя древесина выделяется у них лишь благодаря различной плотности. У хвойных сосудов нет, поэтому древесина не пористого сложения. У лиственных есть сосуды; у некоторых из них они на поперечном сечении видны в виде отверстий (поры), расположенных сплошным кольцом в ранней части годичного слоя. У других лиственных сосуды разбросаны по всему слою, у третьих - невидимы простым глазом. У хвойных сердцевинные лучи простым глазом невидимы, а у некоторых лиственных - они хорошо видны. У многих хвойных есть смоляные ходы, а у лиственных нет.

2. В чем сходство и отличие сосны и лиственницы?

Ответ: сходство - годичные кольца резко выражены. Древесина ядровая. Сердцевинные лучи невидимы простым глазом. Поздняя древесина сильно развита, имеются смоляные ходы. Отличие - у лиственницы древесина твердая, тяжелая. Цвет ядра у лиственницы красно-бурый, цвет заболони желтовато-белый. У сосны цвет ядра розоватый, а заболони желтовато-бурый.

Съедобные ягоды: 1- боярышник; 2 - ежевика; 3 - кизил; 4 - калина

Съедобные ягоды: 1 - виноград амурский; 2 - актинидия; 3 - лимонник; 4 - морошка

Съедобные ягоды: 1 - брусника; 2 - черника; 3 - голубика; 4 - клюква

Лекарственные растения: 1 - терн; 2 - валериана; 3 - облепиха; 4 - зверобой

Лекарственные растения: 1 - крушина слабительная; 2 - женьшень; 3 - заманиха; 4 - березовый гриб (чага)

Ядовитые ягоды: 1 - ландыш; 2 - купена; 3 - волчье лыко; 4 - вороний глаз

Съедобные грибы: 1-настоящий груздь; 2 - свинушка; 3 - волнушка; 4 - рыжик; 5 - зонтичный гриб

Ядовитые грибы: 1 - желчный; 2 - сатанинский; 3 - красный мухомор; 4 - бледная поганка; 5 - пантерный мухомор

3. Чем отличается древесина березы от дуба?

Ответ: береза порода заболонная, дуб - ядровая. Древесина березы белая, а у дуба ядро от светло-бурого до темно-бурого, заболонь желтоватая. У березы сердцевинные лучи узкие, видны только на радильном разрезе, у дуба - широкие и узкие, хорошо видны на всех разрезах.

4. Чем характерна древесина грецкого "ореха"?

Ответ: порода ядровая. Ядро серовато-коричневое с темными прожилками. Сосуды видны на всех разрезах.

5. Чем характерна древесина тополя?

Ответ: сердцевинные лучи в виде темных линий. Древесина беловатая. Годичные слои плохо заметны. Порода легкая и мягкая.

6. Чем характерна древесина бука?

Ответ: древесина красновато-белая или белая с желтовато-красным оттенком, твердая, тяжелая. Сердцевинные лучи более темные.

Задания

Совместно с кружком "Умелые руки" приготовьте в школьных мастерских образцы древесины различных пород с этикетками об ее использовании для показа этих образцов на уроках и во время внеклассной работы.

При этом полезно знать о свойствах и использовании древесины следующее: в зависимости от разновидности и качества древесины лес разделяют на строевой, поделочный и дровяной.

Дуб. Древесина крепкая, плотная, прочная. Используется в судостроении, вагоностроении, строительстве гидротехнических сооружений, мебельном, столярном, бондарном производствах. Изготовляют шпалы, фанеру, повозки, двери, рамы, очень прочный паркет и пр.

Сосна обыкновенная. Прекрасный прочный строевой материал. Используется в виде круглого леса (столбы, бревна, рудничная стойка), пиломатериалов (балки, брусья, доски, тес), колотого леса и щепных товаров (клепка, щепа). Древесина применяется на постройку домов, в судостроении, вагоностроении, мебельном производстве.

Ель обыкновенная. Древесина легкая, мягкая, малосмолистая, обладает однородным белым цветом. Используется в бумажно-целлюлозной промышленности, судостроении, столярном производстве, строительстве, для получения искусственного шелка. Особенно ценится еловая резонансная древесина, из которой изготовляют рояли и другие музыкальные инструменты. Еловые дрова по качеству ниже сосновых.

Лиственница сибирская. Имеет высокие механические свойства. Очень стойка к гниению и в этом отношении почти не имеет равных себе пород. Древесина очень тяжелая, поэтому трудна для обработки; склонна к растрескиванию. Используется в судостроении, строительстве гидротехнических сооружений, целлюлозно-бумажной промышленности. Хороший материал для корабельных днищ, мостовых свай и других подводных сооружений.

Кедр (сосна сибирская). Мягкая, легкая древесина, красивой текстуры и окраски служит прекрасным материалом для столярно-мебельного производства; широко применяется в производстве карандашей.

Березы бородавчатая и пушистая. Легкая, мягкая, упругая, вязкая, довольно крепкая. Используется в фанерном, мебельном, катушечном, химическом, обозном и других производствах, автостроении, сельскохозяйственном машиностроении, для выработки лыж, ружейных лож, мебельных и строительных деталей, клепки и т. д. При сухой перегонке из березы получают уголь, уксусную кислоту, метиловый спирт, смолы. Дрова отличаются высокой теплотворной способностью.

Береза карельская. Хорошо полируется. Из нее изготовляют строганую фанеру для облицовки ценной мебели, дорогие шкатулки, точеные поделки и др.

Липа мелколистная. Древесина мягкая, легкая. Используется в фанерном, столярном и мебельном производствах, для изготовления предметов широкого потребления (корыта, кадки, бочки, лопаты и пр.), чертежных досок, сапожных колодок, игрушек и других изделий.

Клен остролистный. Широко применяется в столярном, токарном и мебельном производствах, машиностроении, для изготовления предметов широкого потребления, музыкальных инструментов. Дрова высокого качества.

Ясень. Древесина гибкая, крепкая, но под действием влаги поддается гниению. Используют в мебельном производстве, сельскохозяйственном машиностроении, вагоностроении. Прессование древесины повышает ее качество.

Бук. Как строевой лес обычно не используется из-за быстрого загнивания при переменной влажности. Применяется в машиностроении, фанерном производстве, для изготовления шкафов, гнутой мебели, музыкальных инструментов, паркета. Из древесины бука путем сухой перегонки получают древесный уксус и деготь, который перерабатывают в креозот. Высоко ценятся буковые дрова.

Ореховое дерево. Очень ценный материал (главным образом в виде строганой фанеры) в столярно-мебельном производстве и для изготовления дорогих токарных и резных поделок.

Осина. Из легкой, мягкой древесины осины вырабатывают лучшую спичечную соломку, а также целлюлозу, фанеру, мебельные и строительные детали, штукатурную дрань, штакетник, клепку, щепные товары, лопаты, корыта.

Ольха. Древесина ольхи, вымоченная в воде, очень прочна и используется в строительстве подводных сооружений. Древесный уголь идет на изготовление пороха и других взрывчатых веществ.

Красный можжевельник. Из древесины этой породы делают карандашную палочку и оправу для карандашей.

Изучение морфологических признаков деревьев и кустарников развивает у детей наблюдательность и вызывает интерес к определению растений.

Прочтите эти книги

Нейштадт М. И. Определитель растений. М., Учпедгиз, 1965

Маевский П. Ф. Весенняя флора. М., Учпедгиз, 1962.

Маевский П. Ф. Осенняя флора. М., Учпедгиз, 1961.

Рычин Ю. В. Деревья и кустарники зимой (определитель). М., Учпедгиз, 1950.

Корсунская В. Приключения плодов и семян. М., Детгиз, 1953.