Scenariusz lekcji teoretycznej "Drewno gatunków pierścieniowonaczyniowych"

Przedmiot: Użytkowanie lasu
Prowadzący: mgr inż. Ewa Bernard
Temat: Drewno gatunków pierścieniowonaczyniowych
Klasa: I Technikum Leśne w Tułowicach
Czas trwania lekcji: 45 minut
Miejsce: Zespół Szkół w Tułowicach

Cele operacyjne:

1. Wiadomości – uczeń po zajęciach umie:
- rozpoznawać gatunki pierścieniowonaczyniowe (Db, Js, Wz, Rb)

2. Umiejętności – uczeń po zajęciach potrafi:
- opisać cechy gatunków pierścieniowonaczyniowych


Metody nauczania:
- asocjacyjna (podanie informacji)
- operacyjna (praktyczna)

Zasady kształcenia:
- poglądowości
- samodzielności
- stopniowania trudności
- trwałości zdobytej wiedzy

Forma pracy: praca z całą klasą

Środki i materiały dydaktyczne:
- tablica, kreda, próbki drewna Db, Js, Wz, Rb



Wstęp

Przed rozpoczęciem realizacji tematu sprawdzana jest obecność.


Część główna

Przypomnienie informacji, które uczniowie powinni opanować na lekcjach wcześniejszych.
Informacje te dotyczą gatunków pierścieniowonaczyniowych Db, Js, Wz, Rb.
W zależności od ułożenia naczyń drzewa liściaste możemy podzielić na dwie zasadnicze grupy: pierścieniowonaczyniowe i rozpierzchłonaczyniowe.


PODZIAŁ DRZEW LIŚCIASTYCH ZE WZGLĘDU NA ROZMIESZCZENIE DUŻYCH NACZYŃ W SŁOJU ROCZNYM

Grupa i podgrupa drzew Gatunek
PIERŚCIENIOWONACZYNIOWE
1. Duże naczynia drewna wczesnego tworzą zamknięty pierścień o promienistych rozgałęzieniach Db szyp., Db bezszyp., Db czerw.
2. Duże naczynia drewna wczesnego tworzą zamknięty pierścień o falistym przebiegu Kasztan, Wz
3. Duże naczynia drewna wczesnego tworzą zamknięty pierścień, równomiernie zmniejszają się ku drewnie późnym Grochodrzew (Rb), Js, Przeorzech
ROZPIERZCHŁONACZYNIOWE
1. Naczynia w drewnie wczesnym tworzą zamknięty pierścień, lecz nie różnią się wielkością od naczyń drewna późnego Trześnia, Śliwa, Czeremcha
2. Naczynia równomiernie rozrzucone po całym słoju rocznym Brz, Bk, Gb, Jw., Kl, Jrz, Lp, Ol, Tp, Wierzby, Orzech, Grusza, Jabłoń

PODZIAŁ GATUNKÓW ZE WZGLĘDU NA ZABARWIENIE DREWNA


Zbliżona do białej
Jd, Św, Oś, Gb, Jw., Bk, Kl, Tp, biel Db
Brunatna
Wz, Db twardziel
Żółta
Brz, Js, Limba
Zbliżona do czerwonej
Md, So, Ol, Wiśnia
Zielona
Robinia, Morwa
Zbliżona do czarnej
Orzech

GĘSTOŚĆ DREWNA POWIETRZNIE SUCHEGO
1. Bardzo ciężkie ponad 0,80 g/cm3 – GB, Bukszpan, Heban, Eukaliptus, Gwajak
2. Ciężkie 0,71 – 0,80 – Db, Bk, Js, Rb, Cis, Grusza, Śliwa
3. Umiarkowanie ciężkie 0,61 – 0,70 – Jw., Trześnia, Brz, Kl, So cz., Wz, Jabłoń, Md, Orzech
4. Lekkie 0,51 – 0,60 – Lp, Ol, So, Wrz, Jałowiec, Kasztanowiec
5. Umiarkowanie lekkie 0,41 – 0,50 – Osika, Tp, Jd, Św, Limba
6. Bardzo lekkie 0,40 i niżej – Wejmutka, Balsa

Największą wartość opałową posiadają: Rb, Bk, Js, Brz, Wz, Db.

DREWNO BARDZO TRWAŁE: Md, Db, Wz, Rb, Cis, Cyprys, Dg, Kasztan, Orzech, Heban, Eukaliptus.
DREWNO ŚREDNIO TRWAŁE: Jd, So, Św, Bk, Js.
DREWNO NIETRWAŁE: Brz, Jw., Lp, Ol, Osika, Tp, Wierzba

SKALA ŁUPLIWOŚCI DREWNA
1. Najbardziej łupliwe: bambus
2. Bardzo łatwo łupliwe: Św, Jd, Tp, Os, Wejmutka
3. Łatwo łupliwe: Db, Bk, Ol, Orzech, Lp, So, Kasztanowiec, Md, Cis
4. Trudno łupliwe: Śliwa, Grusza, Jabłoń, Jw, Js, Przeorzech
5. Bardzo trudno łupliwe: Wz, Trześnia, GB, Rb, Brz, So cz
6. Prawie niełupliwe: Dereń, Heban, Palisander
7. Niełupliwe: Gwajak, Palmy


SŁOJE ROCZNE są efektem corocznego odkładania się warstwy drewna przez kambium.
W budowie słoja rocznego wyróżniamy warstwę drewna wczesnego i późnego.
Drewno wczesne barwy jasnej, powstaje w okresie wiosennym i pełni rolę głównie przewodzącą.
Drewno późne barwy ciemniejszej, powstaje w okresie letnim, pełni rolę mechaniczną.

U drzew iglastych przyrasta przeważnie strefa drewna wczesnego, zaś drewno późne ma na ogół stałą szerokość, wskutek czego im szersze są słoje, tym gęstość drewna mniejsza.

U gat. pierścieniowonaczyniowych ze wzrostem szerokości słoja rocznego wzrasta szerokość strefy drewna późnego, natomiast drewno wczesne pozostaje bez zmian, wskutek czego im szersze są słoje, tym twardsze i cięższe drewno.

Zasady rozpoznawania drewna Db, Js, Wz, Rb

Dąb szypułkowy Quercus robur

Gatunek twardzielowy z twardzielą intensywnie zabarwioną na kolor jasno do ciemnobrunatnego z lekkim odcieniem zielonkawym.
Biel wąski, żółtawobiały.
W twardzieli może wystąpić pasmo wewnętrznego bielu.
Drewno dość ciężkie i twarde, o zapachu cierpkokwaśnym.
Rdzeń w kształcie pięcioramiennej gwiazdy.
Słoje wyraźnie widoczne.
Naczynia drewna wczesnego tworzą zamknięty pierścień o promienistych rozgałęzieniach w kierunku drewna poźnego.
Promienie rdzeniowe w dość znacznych odstępach, jaśniejsze od tła, doskonale widoczne na wszystkich przekrojach: na poprzecznym w postaci dość szerokich linii, na promieniowym – błyszczących pasm (lusterek), na stycznym – szerokich ciemnych pasemek, dochodzących do 7 cm wysokości.

Robinia akacjowa (grochodrzew) Robinia pseudoacacia

Gatunek twardzielowy z twardzielą żółtozieloną z odcieniem brunatnym, w miarę przelegiwania silnie ciemnieje.
Biel bardzo wąski (3-5 słoi), żółtawobiały.
Słoje wyraźne.
Naczynia drewna wczesnego ułożone w dość szeroki pierścień, równomiernie zmniejszają się w kierunku drewna późnego.
Naczynia drewna późnego otoczone tkanką miękiszową, widoczne na przekroju poprzecznym jako dość duże kropki lub zygzakowate linie, na promieniowym – jako pionowe jasne linie, na stycznym – jako pofalowane linie.
Promienie rdzeniowe liczne, na przekroju poprzecznym ledwo widoczne, na promieniowym widoczne w postaci jaśniejszych od drewna, krótkich, błyszczących pasemek.

Jesion wyniosły Fraxinus excelsior

Gatunek twardzielowy z twardzielą jasnobrązową (u osobników wyrosłych na otwartej przestrzeni) do brunatnej (u osobników ze zwarcia).
Biel szeroki, barwa bielu i twardzieli nie zabarwionej biała z odcieniem żółtawym lub różowawym. Słoje wyraźne.
Naczynia drewna wczesnego ułożone w dość szeroki pierścień, ich światło widoczne gołym okiem na wszystkich przekrojach. Naczynia drewna późnego ułożone pojedyńczo lub grupami, widoczne na przekroju poprzecznym jako punkciki.
Promienie rdzeniowe na wypolerowanym przekroju poprzecznym widoczne pod lupą, na promieniowym – widoczne gołym okiem jako ciemniejsze od tła, błyszczące, małe plamki i pasemka.

Wiąz szypułkowy (limak) Ulmus laevis

Gatunek twardzielowy z twardzielą jasno – lub szarobrunatną, wewnątrz często występują czerwonawe lub zielonkawożółte smugi.
Biel szeroki, barwa bielu i twardzieli nie zabarwionej żółtawoszara, stosunkowo mało różniąca się od barwy twardzieli zabarwionej.
Słoje wyraźnie widoczne.
Naczynia drewna wczesnego ułożone w dość szeroki pierścień o falistym przebiegu.
Miękisz drzewny otaczający naczynia w drewnie późnym na przekroju stycznym widoczny w postaci ciemniejszych, matowych, zygzakowatych linii.
Promienie na przekroju poprzecznym słabo widoczne pod lupą, wąskie, barwy zbliżonej do tła, a na promieniowym – widoczne w postaci połyskujących pasemek lun plam ciemniejszych od tła.


DĄB

Drewno Db należy zaliczyć do najcenniejszych naszych liściastych gatunków.
Jest ono dość ciężkie, łatwo łupliwe, kurczliwość średnia. Biel łatwo nasycalny, twardziel w ogóle nie nasycalna. Jest trudno zapalne. Łatwe w obróbce, nadaje się do wyrobów snycerskich.
Poleruje się trudno, barwi i klei się dobrze. Wykazuje właściwości ostrzegawcze.
Drewno trudne w suszeniu. Wskutek dużej zawartości garbników pod działaniem związków żelaza i klejów o odczynie zasadowym powstają atramentowe plamy.
Dość duża gęstość i twardość zwiększają się wraz z szerokością słoja rocznego.
Twardziel Db szypułkowego jest nieprzepuszczalna dla cieczy i gazów i z tego powodu jest cennym surowcem do produkcji beczek na płyny, szczególnie gazowane.
Trwałość bielu drewna Db jest bardzo mała (w niekorzystnych warunkach często już po roku ulega rozkładowi). Twardziel jest bardzo trwała, zarówno w stanie suchym jak i wilgotnym.
Z powodu licznych i szerokich promieni drzewnych drewno Db jest bardzo dobrze łupliwe, (właściwość ta odgrywa szczególną rolę, ze względu na przydatność drewna do wyrobu klepek).
Zawartość garbników nadaje dębinie znaczną trwałość i dlatego wraz z dużą wytrzymałością sprzyja używaniu go do celów budowlanych, szczególnie do budowli wodnych.
Dębina jest drewnem twardym i ciężkim, a jednak do obrabiania łatwym.
Jeżeli uwzględnimy oprócz tego wysoką wartość opałową drewna dębowego, to dojdziemy do przekonania, że dębina zupełnie słusznie najbardziej się ceni ze wszystkich naszych gatunków liściastych.
Charakterystyczna jest woń drewna dębowego, ostro kwaśna, stosunkowo trwała i bardzo intensywna. Woń ze składów drewna dębowego, zwłaszcza świeżo wyrobionego i przetartego w tartaku, rozchodzi się w promieniu kilkudziesięciu metrów.

JESION

Jest na pierwszym miejscu wśród gatunków pozyskiwanych w małej ilości. Drewno twarde, dość ciężkie, trudno łupliwe, giętkie (zwłaszcza biel). Trudno zapalne. Łatwe w obróbce.
Drewno wąskosłoiste (miękkie) zawiera mniej drewna późnego – nadaje się do produkcji wyrobów stolarskich.
Drewno szerokosłoiste (twarde) ma zastosowanie konstrukcyjne.
Jesion rosnący w lesie jest zazwyczaj wąskosłoisty.
Jesion rosnący w parkach, ogrodach, na polach jest szerokosłoisty.
Jesion rosnący w lesie charakteryzuje się również ciemniejszą barwą, dzięki małej twardości i rysunkowi preferowany jest przy przerobie na okleiny.
Jesion rosnący w ogrodach, na polach ma drewno jasne, elastyczne.
Obydwa jesiony różnią się zawartością celulozy w drewnie. Jesion z lasu, brunatny, zawiera znacznie mniej celulozy niż jesion z pola, jasny. Uważa się że wraz ze wzrostem zawartości celulozy rośnie elastyczność drewna.
Drewno Js źle się barwi i źle nasyca, dobrze daje się polerować.
Jest odporne na działanie kwasów. Trwałość naturalna jest dość mała.
Drewno Js nie nadaje się do celów budowlanych z powodu małej trwałości.


WIĄZ

Drewno Wz jest dość mało znane i stosowane w przerobie. Główną przyczyną jest mały udział wiązów w składzie drzewostanów. Rzadko tworzą one zwarte drzewostany, częściej występują
pojedyńczo lub grupowo. Obecnie udział wiązów w naszych lasach gwałtownie spada skutkiem niszczącego rozwoju chorób.
W Polsce znane są 3 gatunki wiązów: polny (pospolity), górski (szorstki, brzost), szypułkowy (omszony, limak).
Drewno Wz jest twarde, dość ciężkie i twarde, bardzo trudno łupliwe, sprężyste, trudno zapalne.
Suszy się dość trudno, skłonne jest do pęknięć i paczenia się.
Obróbka skrawaniem jest łatwa lecz wymaga ostrych narzędzi.
Gnie się bardzo dobrze (po uprzednim parzeniu). Źle się poleruje, dobrze się barwi, dość dobrze się nasyca.
Biel nietrwały; łatwo ulega rozkładowi przez grzyby i zniszczeniu przez kwasy.
Twardziel bardzo trwała.

Budowa drewna: faliste linie tkanki drzewnej (parenchymy), rozmieszczone w kilku szeregach w drewnie późnym. Te faliste linie pozwalają odróżnić od siebie 3 rodzaje wiązów:
WIĄZ POLNY linie te ma cienkie, nieregularne przerywane.
WIĄZ GÓRSKI linie grubsze, nieprzerywane i bardziej regularne.
WIĄZ SZYPUŁKOWY linie bardzo grube, nieprzerywane i prawie zupełnie regularne.

ROBINIA (GROCHODRZEW)

Drewno ciężkie, bardzo twarde i trwałe, trudno łupliwe, trudno zapalne.
Kurczliwość mała, suszy się dośc trudno, skłonne do pęknięć desorpcyjnych.
Przy zmianie temperatury i wilgotności wymiary drewna zmieniają się powoli i w niewielkim stopniu. Żle się barwi. Prawie zupełnie nie daje się nasycać.
Pod działaniem temperatury powyżej 60 stopni Celcjusza (przy suszeniu lub parzeniu) przybiera brunatną barwę. Trwałość naturalna drewna twardzieli jest bardzo duża.
Jako drewno opałowe dorównuje drewnu dębowemu.

Po przeprowadzeniu części głównej lekcji następuję powtórzenie, polegające na sprawdzeniu czy uczniowie opanowali materiał w stopniu, który pozwoli im samodzielnie rozpoznawać gatunki drewna dębowego, jesionowego, wiązowego i robiniowego.


Pytania sprawdzające dotyczące lekcji:

1. Gatunki o twardzieli brunatnej?
- twardziel Db
- Wz

2. Gatunki o twardzieli zabarwionej i niezabarwionej?
- Js
- Wz

3. Jaki jest rdzeń u Db?
- w kształcie pięcioramiennej gwiazdy

4. Gatunek u którego promienie rdzeniowe są doskonale widoczne
- Db

5. Promienie słabo widoczne na przekroju poprzecznym
- Rb
- Js
- Wz

6. Jakiego koloru będzie twardziel jesionu rosnącego na polanie
- jasnobrązowa

7. Jakiego koloru będzie twardziel jesionu rosnącego w lesie
- ciemnobrązowa

8. Posiada zapach drewna cierpkokwaśny
- Db

9. Duże naczynia drewna wczesnego tworzą zamknięty pierścień o promienistych rozgałęzieniach
- Db

10. Duże naczynia drewna wczesnego tworzą zamknięty pierścień zmniejszając się w kierunku drewna późnego
- Js
- Rb

11. U jakiego gatunku naczynia w drewnie późnym widoczne jako punkciki
- Js

12. U jakiego gatunku występują zygzakowate linie w drewnie późnym
- Wz

13. U jakiego gatunku powstają atramentowe plamy pod działaniem związków żelaza
- Db

14. Dlaczego twardziel Db jest cennym surowcem do produkcji beczek
- bo jest nieprzepuszczalna dla cieczy i gazów


15. Czy u Db trwalsza jest twardziel czy biel
- twardziel

16. Dlaczego drewno Db jest bardzo łatwo łupliwe
- z powodu licznych i szerokich promieni

17. Na co ma wpływ zawartość garbników w drewnie Db
- zwiększa trwałość

18. Czy gatunki pierścieniowonaczyniowe mają dużą czy małą wartość opałową
- wysoką

19. Dlaczego drewno Js nie nadaje się na cele budowlane
- z powodu małej trwałości