木 材 簡介

　當我們仰望雄偉高壯的一棵大樹時，不禁思考植物怎麼建構它粗壯的樹幹以支持數噸的重量？長命「千歲」的老樹又是如何維繫、延續它生命的主軸呢？很重要的一部分就是增添輸導水分及支持功能的木質部組織，也就是衍生「木材」使植物更粗壯，並接續地下部與地上部的水分運輸。

　木材是維管束植物生長時，由管束形成層（vascular cambium）細胞分裂增生的木質部細胞，也稱後生木質部（secondary xylem）。包括管胞、導管細胞、纖維、薄壁細胞、射線細胞等各種細胞。

　由於形成層不斷增生新的木質部細胞 ，這些新的、外圍的、具有輸導功能的木材稱為邊材（sap wood），而老的、中心部分的、漸漸失去輸導功能的木材稱為心材（heart wood）（圖1）。心材因摻雜其中的活細胞慢慢死去、填充細胞的形成、油脂、樹膠、單寧或其他物質的添加而顏色加深，使得有些木材之邊材和心材的界限顯明，例如紅豆杉（圖2）、相思樹、槭等。但邊材和心材界限不明顯者也有，如冷杉、楊樹等。

　具有利用價值的木材包括裸子植物的木材（針葉材）和部分雙子葉植物的木材（闊葉材），其用途也因不同木材性質而有所不同。研究木材性質和木材所含的細胞性質有關，木材內各種細胞的多寡、長度、排列、交錯程度、細胞壁厚度、填充細胞的存否和儲藏物質的種類等都是決定木材性質的重要因素。 　因為從橫切面觀察木材時，導管細胞的口徑比其他細胞都大，而這些「孔」又常被用為檢定木材特徵時的重要特徵，所以依木材細胞組成是否包括導管細胞，可分為無孔材（無導管細胞）及有孔材（具導管細胞）。

　由於裸子植物大多僅具管胞，一般的針葉材屬無孔材（圖3、4、5），然而少數無導管細胞的闊葉材如昆蘭樹的木材也被歸屬於無孔材之列（圖6、7、8）。有孔材中依導管細胞的排列又可分「散孔材」（圖9）和「環孔材」。如果每一生長輪中導管的口徑相若且均勻分布的木材則稱為散孔材；如果導管口徑在早材中較晚材中大，橫切面中早材的大導管依著生長輪形成一環一環的排列，則稱為環孔材。典型的環孔材植物多生長於寒暑分明或乾濕季明顯的地區，可能因季節分明，生長季需快速大量的水分輸導，因此早材中產生大型且較多的導管，之後急速轉入遲緩生長狀態，故造成晚材組織細胞急驟變小，形成壁壘分明的組織形態變化。 　樹木在生長過程中，也就是木材在形成過程中，受到內外因子的影響，在木材上鮮明地刻劃著生命、生長和生活的歷史，譬如生長輪、應力材(reaction wood)、節(knot)等。了解木材形成的經歷與木材的成分、組織構造、性質有著明顯的因果關係，掌握此複雜生物材料的本質，對於育林及木材利用的應用極具重要性。