早材与晚材早材(earlywood)与晚材(latewood)及春材(springwood)与秋材(summerwood)互为通用。早材是在生长季节初期形成的木质部，而晚材则是在生长季节末期形成的。针叶树早材的细胞壁薄、径向直径大，所以其比重低；晚材的细胞壁厚、径向直径小，而比重大。环孔材与半环孔材树种在生长季节的极早期，无论生长快慢，总是产生定量的大导管，其后即形成小导管，生长快的环孔材与半环孔材的木质部，其纤维组织的比例大，因此生长快的环孔材与半环孔材木材的比重比生长慢者高。针叶树及环孔材与半环孔材树种，因为有早材与晚材细胞形态的区别，形成明显的年轮。温带的散孔材，早材和晚材里导管的直径相差不多，但是晚材纤维的细胞壁逐渐增厚，尤其是最后几环的纤维的径向直径较小，因此其年轮还可以辨认。有些热带的阔叶树，因为没有生长及休眠季节之分，其年轮很不容易辨认。

边材、心材和心材的形成
　　边材和心材虽然一般都以边材色浅心材色深来区别，但是有许多树种，如云杉、冷杉、白杨等的边材和心材，不能以色泽深浅划分。用抽出物含量多寡来区分边材和心材也不适当，因为这个定义不能涵盖所有的树种。因此，国际木材解剖学家协会(International Association of Wood Anatomists, IAWA)，给边材和心材注明如下的定义：活树里的边材含有活细胞和贮藏物质(如淀粉)；心材则没有活细胞，而且所有的贮藏物质都己被清除或被转换成心材物质(淬取物)，通常比边材色深，但与边材没有明显的界线。

　　木质部里可以长期存活的细胞包括髓线细胞(ray parenchyma)、纵向薄壁细胞(longitudinal parenchyma)、和树脂沟的上皮细胞(epithelial cells)，但不是每个树种都具有这些细胞。松属(Pinus)的树木只具有髓线和上皮细胞，杉、柏木类则有髓线和纵向薄壁细胞而没有上皮细胞，但是有些热带具有树脂沟的阔叶树，则三种薄壁细胞全有。所有的树种都必需要有髓线细胞来执行下列四个生理功能：(1)向树干内部提供水分和养分、(2)贮藏养分，(3)当作内外气体交换的通道，和(4)制造抽出物(extractives)。薄壁细胞在木质部里执行生理功能的年限因树种而异，因此各个树种的边材有一定的年轮数目，可能是由遗传因子来决定。图表列出了重要的针叶树和阔叶树各十种，以显示不同种树边材的年轮数目的差异。

　　薄壁细胞随着年龄和与形成层的距离增加而逐渐变化，薄壁细胞的细胞核由圆形逐渐变成椭圆形，一旦抵达心材区，细胞核及其它有机体和贮藏物质都完全消失而死亡。有人用细胞核的体积和其细长度(长度/宽度)，来估计薄壁细胞的活性度，细胞核越小和越长，薄壁细胞就越趋老化。但是薄壁细胞的细胞核细长，并不就表示其生理功能退化。无论如何，所有的人都认为心材的形成，与边材/心材转换区里薄壁细胞的生理机能有关。

　　心材的形成理论，有两个说法。第一个说法认为，心材是树木堆积有毒的代谢废弃物的地方，木质部进行生长时，细胞所产生的代谢废物由髓线细胞向树心输送，当这些有毒的废弃物在树干内部堆集到相当份量时，即可导致髓线细胞死亡而形成心材。这种说法并未广为接受，因为它无法解释大多数树种在边材/心材交接处，抽出物含量突然增加，同时对淀粉粒及其它贮藏物质(如油脂及脂肪酸)的消失也没交代。第二种说法则认为，心材的形成是薄壁细胞在转换区执行其生理机能的结果。边材/心材转换区的薄壁细胞，尤其是髓线细胞，在死亡之前增进其生理机能，在这期间，薄壁细胞把淀粉及油脂等贮藏物质转化成大量的淬取物，并将这些抽出物通过纹孔输送到邻近的细胞，然后再扩散到邻近的整个组织。某些阔叶树导管里填充物(tyloses)的生成，也是心材形成的一种形式，髓线细胞在死亡之前增进生长，细胞扩张并穿透过纹孔延伸到邻近的导管，然后在导管里不断分裂，直到填满导管。

　　心材形成之后，抽出物由紧接髓线细胞的假导管和导管扩散到其它的部分。有些树种如世界爷及红柏(Thuja placata Donn)等，其刚形成的水溶性抽出物分子量小，可以借水分扩散到远处，而且还能渗入细胞壁里。渗入细胞里的淬取物具有填堵作用，因此这些木材的收缩率比较小，世界爷、红柏及梢楠由湿材到绝干的体积收缩率，分别为6.8%、6.8%及7.2%，为北美洲收体积收缩率最低的三个材种。其它的树种，刚刚形成的抽出物分子就相当大，不能渗入细胞壁，只能层积在细胞腔或纹孔等大空隙内。油质(非极性)的抽出物也不能渗细胞壁里。抽出物随着时间逐渐被氧化且互相聚合，渗入细胞里的多聚酚类抽出物，不但会氧化也可能与木质素聚合，随着抽出取物的氧化和聚合，其溶解度也跟着降低。因此，许多多聚酚类抽出物含量高的树种如世界爷和梢楠等，边心材转换区能被溶剂萃取出来的萃取物含量最高，向树心方向逐渐降低。

木材的化学性质
　　木材的四个主要成份是纤维素、半纤维素、木质素及抽出物(extractives)。纤维素和半纤维素都是碳水化合物，合称为全纤维素，而木质素则是聚酚物质。萃取物的化学成份很复杂，在木材里的含量因树种和在树木里部位而差异非常大。如果不计抽出物，针叶树材的平均纤维素、半纤维素、木质素含量分别为43%、28%和29%，而阔叶树材的平均值，分别为43%、34%及22%。针叶树材的木质素含量高以及阔叶树材的半纤维素含量高，都是很重要的区别。此外，木材还含有小量的无机灰分，温带树种的灰份多半界介于0.1%至0.2%之间，有些热带阔叶树材的灰份含量可高达1%。木材的强度来自纤维素，半纤维素和木质素则是木材的胶着基质，木质素提供木材的坚硬度。如果把木材细胞壁喻为钢筋混泥墙，则纤维素是钢筋，而半纤维素是沙和碎石，木质素则是水泥。

　　木材成份的最大变异因素是树种，树与树之间以及同株树里各个部位的木材的变异并不很大。早材的木质素比晚材的含量稍高，这是因为早材的次生细胞壁较薄，相形之下富于木质素的中胶层的比例就较高。和正常木相比较，针叶树应压木(compression)的木质素含量高，而全纤维素就相对的降低。反之，阔叶树材应张木(tension)的全纤维素含量高，木质素含量低。抽出物虽然并不是木材主要的成份，但却能决定木材的耐腐性、渗透度、收缩率、色泽、气味等性质。心材的抽出物含量远高于边材，心材外部的抽出物含量最高，逐渐向树心方向降低。抽出物的含量也随树高而逐渐降低；相同的道理，老龄木的抽出物含量比幼龄木高。晚材的抽出物含量一般比早材高，这是因为晚材的纹孔比较不易被封闭，由薄壁细胞形成的抽出物能经由纹孔源源不断的输入晚材组织。应变木(reaction wood)的抽出物含量，比正常树木低。

纤维素 (cellulose)
　　纤维素是许多无水葡萄糖，以14醣键联接成为一个线形的聚合物。木材纤维素的聚合度大约是7,000至10,000。每个葡萄糖单元上各有三个羟基，为在C6位上的一个伯羟基((primary OH)和在C2位 与 C3位上各一个仲羟基(secondary OH)。纤维素不溶于水和一般的有机溶剂，但是糖键会被酸和碱分解。纤维素极易被酸水解，但碱要在高温(180 oC以上)才能水解纤维素。羟基可能被氧化成为醛、酮、或碳酸基。依氧化程度的强弱，环键结构也有可能由环氧键、碳-碳键开裂。硝酸和重铬酸钾等强烈氧化剂，可以把在C2位与C3位上的氢氧基转换成为碳酸基。过碘酸和过碘酸盐则专门针对伯和仲羟基，将它们氧化成为醛基。氯、次氯酸盐、和臭氧等弱氧化剂也能把羟基氧化，不过，这些弱氧化剂在碱性条件下却能水解糖键。

编辑：Pi Ning