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早期建築中的棟樑結構多為木製,樹得長得夠高、夠壯,才能成為棟樑之材。然而,木材的產生,不僅來自於單一棵樹長達數十年、甚至數千年的生長歷程,而是印證了世代演變的結果。
遠古登陸的矮小維管束植物,為適應生存競爭與環境變遷,演化成高碩、豐富多樣的林材。疏密、軟硬、比重各異的材華,也提供人類更多元的應用。
木材,是多年生裸子植物和雙子葉植物去除樹皮的木質莖、根與藤。
植物生長時,是由較細小的當季、當年枝,啟動管束形成層,向著髓心產生木質部細胞,逐季、逐年累積而成較粗的枝幹。靠近髓心、較早產生、老化的木材已無輸送水分功能,顏色較深,被稱為心材;外側新生、仍具有輸水功能的新生木質部顏色較淺,則為邊材。
木材的立體結構,橫剖面呈現圍繞中心的同心圓紋理,平行於樹幹長軸的縱剖面,有可區分為徑縱面和弦縱面。
木材採伐後須經製材、乾燥、分等、加工處理等系列程序後,才能應用於建材或木製品。製材時,往往會將原木去除分枝後,依照力學、美學原理及使用需求裁鋸木材,最大化原木可利用體積。
解讀樹輪,就像展讀自然史記。樹木的生長,會隨著氣候變化,形成寬窄不一的一圈圈同心圓紋理,每圈都代表著一個生長季的組織增加量,是記錄著樹木與自然感應的印記。
在溫暖、多雨的春夏,管束形成層細胞分裂能力增強,新生木質部細胞大且壁薄,會形成顏色較淡的輪紋,被稱為早材、春材。在寒冷、乾燥的秋冬,形成層細胞分裂能力減弱,新生木質部細胞小而壁厚,形成顏色較深的輪紋,被稱為晚材、秋材。
古生代登陸的植物,維管束中的木質部較單純、初生且少量。隨著生存競爭及地球環境變遷,木質部演化出次生、組合複雜多樣的木材。從適應濕冷環境的針葉木,到因應環境鉅變發展出具導管細胞的闊葉木,適應與演化帶來的多樣性,也使木材呈現出各自出眾的「材華」。