我國古紙及傳統(tǒng)手工紙纖維原料分類方法研究

易曉輝

(國家圖書館，北京，100034)

自漢代發(fā)明造紙術以來，智慧的先人便不斷開發(fā)利用各種纖維原料來造紙。據(jù)歷史記載，蔡倫發(fā)明造紙術就采用了破布、樹皮、廢麻、舊漁網等作為造紙原料[1］。后世隨著造紙術的發(fā)展，纖維原料種類也不斷擴展，包括麻類、構皮、桑皮、竹子、藤皮、瑞香皮、青檀皮、草類等不一而足[2］。種類豐富的原料經過各種不同的造紙工藝被制成各種紙張，為人類文明的傳承和發(fā)展做出了巨大的貢獻。

由于原料種類繁多，有關古籍、古字畫等紙質文物的材料研究和對散落在全國各處的手工紙坊的工藝研究都牽涉到對這些植物纖維原料進行區(qū)別和分類的問題。傳統(tǒng)手工造紙所用的非木材纖維原料在整個造紙工業(yè)的原料中所占的比重非常小[3］，相關的研究也很少涉及，而非木材類原料的種類卻又非常多，孫寶明等人收錄的非木材類原料包括草本類87種、竹類49種、皮料類74種、麻類32種、廢料類10種，共計252種，而造紙工業(yè)用量最大的木材類原料只有67 種[4］。

盡管傳統(tǒng)手工造紙常用纖維原料并未達到252種之多，但基本包含在此之中。在傳統(tǒng)手工造紙相關的領域，比較常用的分類方式是根據(jù)原料植物的中文名稱大致將其分為韌皮類、草類兩種，或麻類、皮類、竹類和草類4種，這種分類方式有很大習慣性和隨意性，也比較粗放，并不能完全反應各種纖維原料之間的區(qū)別和聯(lián)系，更加科學和系統(tǒng)的纖維原料分類方法亟待成型。

1 當前常用分類方法的分析與評價

由于傳統(tǒng)手工造紙所用的非木材類纖維原料在整個造紙工業(yè)原料中所占的比重很小，一直以來有關造紙纖維原料的相關著作都把主要精力放在木材類纖維原料的形態(tài)研究上，對于非木材類的植物纖維原料并沒有進行科學系統(tǒng)地分類。自新中國成立以來，在造紙原料方面比較有影響力的4部著作中對于非木材類植物纖維原料的分類方式如表1所示。

從這4部著作的原料分類方式可以看出，其分類的方式基本一致，主要的大類為草類和韌皮類兩種，區(qū)別主要在于草類和竹類的列分問題，以及麻類的韌皮類的列分問題，這種分類方式基本上符合植物的形態(tài)特征和傳統(tǒng)的命名習慣，但是若細究起來，這種分類方式也存在以下兩個方面的局限。

(1)這種分類方式過于依賴植物的中文名稱。許多植物的中文名稱具有一定歷史習慣性，約定俗成，但卻并不能很好地反應植物的植物學分類歸屬。這一點在麻類植物的劃分上問題顯著，麻類植物在植物分類學中并沒有一個非常清晰的概念，因此麻類和皮類的劃分一直是一個難以處理的問題。嚴格來講麻類也屬于韌皮類纖維，但古紙中所說的皮紙明顯并不包括麻紙，麻類常常作為一個單獨的類別被劃分出來，這種劃分方式在某些具體的植物分類上存在矛盾。以桑和大麻為例，二者同為?？浦参?，但在傳統(tǒng)分類方式里，桑皮為韌皮類原料的代表，而大麻則是典型的麻類植物[2］，這樣就割裂了二者的聯(lián)系，實際上桑皮和大麻的纖維形態(tài)具有很大程度的相似性。又如藏紙所用的植物原料狼毒草，因其植物名稱中有一個草字而常常被劃分到草類原料當中[6］，然而狼毒草并非草類，實為瑞香科小灌木，取其根部的韌皮造紙，應屬于韌皮類纖維。

(2)無法系統(tǒng)準確地反映不同原料之間的親緣關系。傳統(tǒng)的分類方式只將現(xiàn)有植物原料分成幾個大類，將所有的植物都囊括到這幾個大類之中，而各大類之內則沒有進一步的區(qū)分和歸類，難以反映彼此之間的親緣關系。而這些原料植物之間的親緣關系在進行纖維微觀形態(tài)分析時卻是非常重要的信息，具有相近親緣關系的植物原料其纖維特性和形態(tài)有很多相似之處。例如桑皮、構皮和青檀皮等薔薇目植物纖維都具有非常相似的橫節(jié)紋，又如瑞香科的三椏皮、雁皮等植物纖維都具有中段加寬和密集的橫節(jié)紋等微觀特征，這些歸類化的相似特征可以為分析鑒定和替代原料的選擇提供依據(jù)。在古紙纖維的鑒定工作中，有了系統(tǒng)的分類方法和歸類化的特征表，就可以很方便地判斷原料植物的大致種類，不至于像以往那樣進行單例對照，得到的結果有可能差別懸殊。

2 新的系統(tǒng)分類方法的討論

鑒于常用的傳統(tǒng)手工紙原料植物分類方法比較粗放，無法為纖維形態(tài)分析提供必要的指導作用，需要研究提出新的系統(tǒng)分類方法。根據(jù)纖維分析工作的需要，新的系統(tǒng)分類方法應該符合以下要求。

(1)兼顧傳統(tǒng)的麻類、韌皮類、竹類、禾草類等固有的概念和區(qū)分方式。傳統(tǒng)的分類方式無論是兩類、三類還是四類分類法都具備一定的科學性和使用慣性，許多概念早已深入人心，這種分類方式盡管比較粗放和局限，但是總體上來講沒有太大的錯誤。因此新的分類方法應在保證科學性的前提下盡可能保留這些概念，通過重新劃分級次的方法厘清其中的歸屬關系，使其在最大程度上能夠兼容傳統(tǒng)的分類思想。

(2)引入科學的植物學分類系統(tǒng)，并將其作為新的系統(tǒng)分類方法的基礎，放棄傳統(tǒng)分類方法以植物中文名稱分類的理念。目前在植物分類系統(tǒng)中影響較大的是恩格勒分類系統(tǒng)和APGⅢ分類系統(tǒng)，其中恩格勒系統(tǒng)是以植物的花葉等宏觀形態(tài)特征為依據(jù)進行分類，最新的版本發(fā)表于1964年，在植物學研究中應用廣泛[8］。而APGⅢ分類系統(tǒng)則是基于現(xiàn)代分子生物學的研究結果，通過基因層面的信息來劃分物種的親緣關系，最新的版本發(fā)表于2009年[9］，由于其從更加微觀的角度揭示植物種類的分類關系，具備更強的科學性，應用前景非常廣泛。傳統(tǒng)手工紙原料的分析過程主要依靠纖維的微觀形態(tài)特征來區(qū)分，更能反映植物親緣關系和微觀層面信息的APGⅢ分類系統(tǒng)因此成為首選。相關的研究也證實了APGⅢ分類系統(tǒng)在纖維分析中的優(yōu)勢，例如按照恩格勒系統(tǒng)的分類，紅麻為錦葵科，黃麻為椴樹科，然而二者的纖維形態(tài)卻具有非常高的相似度，極難區(qū)分，但是在APGⅢ分類系統(tǒng)中二者則同屬錦葵科，親緣關系非常接近，這就能夠與二者的纖維特征的相似性很好地吻合起來。

將我國古紙及現(xiàn)代傳統(tǒng)手工紙常用的30余種纖維原料植物列出，依照APGⅢ分類系統(tǒng)可以畫出它們的分類關系結構圖，如圖1所示。通過這張常用原料的植物學分類圖可以直觀地看出各種不同的纖維原料植物之間的親緣關系，這些原料植物之間親緣關系的遠近跟植物纖維形態(tài)的相似性有著非常好的相關性。因此，通過對有相近親緣關系的幾種原料植物的纖維形態(tài)特征進行分析，可以總結植物原料共有的纖維形態(tài)特征，而這些共有的形態(tài)特征以及單種植物特有的形態(tài)特征，將是未來進行紙張纖維分析和鑒定的依據(jù)。

將圖1當中所列傳統(tǒng)手工造紙常用的植物原料按照傳統(tǒng)的麻皮竹草分類方式進行分類，可以看出傳統(tǒng)分類方式是非常粗放的。以麻類為例，傳統(tǒng)的苧麻、大麻、亞麻、蓖麻、黃麻、紅麻、白麻等麻類分別屬于5個不同的科，科屬關系上的區(qū)別決定了其纖維形態(tài)上必然具有很大的差異，因此不同原料的麻所制的紙張質感差異非常大。另一大類韌皮類的情況更是如此，其原料的科屬跨度非常大，也造成了不同的皮紙其紙張質量在某種程度上有一定的相似性，但在更多的方面卻又有著天壤之別。傳統(tǒng)的桑構皮類的纖維跟藤皮類及瑞香皮類在微觀形態(tài)上都有其各自歸類化的特征，這些不同的歸類特征其實便是其親緣關系不同的外在反映。因此，以植物學分類法所體現(xiàn)的親緣關系為基礎，以每種植物纖維的形態(tài)特征為依據(jù)，結合傳統(tǒng)的分類方式，將圖1當中所列原料植物進行分塊分類 (如圖1中陰影區(qū)域所示)，便可以提出我國古紙及傳統(tǒng)手工紙常用植物原料“三系七類十六型”分類系統(tǒng)。

3 “三系七類十六型”分類系統(tǒng)

“三系七類十六型”分類系統(tǒng)將我國古紙及傳統(tǒng)手工紙常用植物原料分為韌皮系、禾草系和籽毛系三個大的系列，如圖2所示。其中韌皮系又分為麻類、桑榆皮類、藤皮類、瑞香皮類四類，禾草系分為竹類和草類兩類，籽毛系只有棉花 (或短棉絨)一種籽毛類原料。

圖2 “三系七類”分類系統(tǒng)示意圖

七大類的劃分主要參考傳統(tǒng)的麻皮竹草分類方式，并將其進行必要的梳理細化，厘清了麻類和韌皮類纖維的歸屬關系，將竹類從禾草類中單獨列出，以體現(xiàn)竹類纖維的特殊性和重要地位，具體劃分方式如下。

(1)麻類:包括蕁麻科的苧麻，大戟科的蓖麻，亞麻科的亞麻和錦葵科的苘麻 (白麻)、紅麻 (洋麻)、木芙蓉、黃麻等傳統(tǒng)麻類植物。

(2)桑榆皮類:包括桑科的桑、構、楮、大麻和榆科的青檀、山黃麻等原料植物。

(3)藤皮類:包括歷史上曾用于造紙的豆科藤類紫藤、葛藤、崖豆藤 (山藤)，衛(wèi)矛科藤類雷公藤(黃藤)，南蛇藤 (黑藤)和防己科的青藤[10］。

(4)瑞香皮類:包括瑞香科的瑞香、白瑞香、芫花、結香、滇結香、蕘花、麗江蕘花、狼毒等原料植物。

(5)竹類:包括古紙及傳統(tǒng)竹紙所用的毛竹、苦竹、慈竹、黃竹、綠竹等竹類。

(6)草類:包括禾本科的稻麥草，以及燈芯草科的龍須草，鳳梨科的菠蘿葉，芭蕉科的蕉麻等。

(7)籽毛類:只有棉花、短棉絨一種籽毛原料。

新的分類系統(tǒng)當中需要特別指出的是，盡管大麻按照傳統(tǒng)的分類方法歸于麻類，但其植物學分類當中屬于桑科植物，而且其纖維形態(tài)跟?？频纳！嫷戎参镉幸欢ǖ南嗨浦?，因此在本分類系統(tǒng)中將其歸于桑榆皮類。

“十六型”是指這七類植物原料的纖維形態(tài)大致可以分為16個基本型，每一個基本型包含一種或幾種植物原料，它們彼此之間親緣關系較近而且纖維形態(tài)存在很多相似的特征。當然這16個基本型是基于目前已經納入中國古紙及傳統(tǒng)手工紙常用的30余種植物原料而言的，一些不太常用的原料由于缺乏相關的研究標本而未列入其中，在以后的研究中若有涉及，還可以繼續(xù)納入這16個基本型當中或者是成為新的基本型。由于本文的重點在于建立新的分類系統(tǒng)，僅列出這16個基本型所包含的原料種類和大致歸類化特征，并不對具體的形態(tài)特征做更加詳細的闡述。

(1)苧麻型:主要為苧麻，纖維形態(tài)特征為纖維較長且寬，有縱向條紋和橫節(jié)紋，分絲帚化明顯[11］。

(2)蓖麻型:主要為蓖麻，纖維長度一般，端部鈍尖，節(jié)紋明顯。

(3)亞麻型:主要為亞麻，纖維較長，中段較寬，兩端各1/3長度漸細柔長，纖維橫節(jié)紋明顯。

(4)錦葵麻型:主要為紅麻[12］、木芙蓉、苘麻、黃麻等，纖維長度一般，細胞腔明顯，細胞腔寬度約為纖維寬度的1/3，橫節(jié)紋細而明顯。

(5)桑構皮型:主要為桑、構、楮和大麻等，纖維較長，橫節(jié)紋明顯且一般有一定的傾斜角度，有明顯的膠質膜，菱形草酸鈣晶體，無定形蠟狀物等特征。

(6)青檀皮型:主要為青檀和山黃麻，纖維細而短，柔軟多彎曲，橫節(jié)紋較明顯且類似于桑皮的橫節(jié)紋，部分纖維有很薄的膠衣。

(7)瑞香皮型:主要為瑞香科的瑞香、結香、蕘花、狼毒，纖維長度一般，有密集的橫節(jié)紋和纖維中段加寬等共有特征。

(8)豆科藤型:主要為豆科的紫藤、葛藤和崖豆藤，纖維長度一般，節(jié)紋較少光滑柔長，端部鈍尖。

(9)衛(wèi)矛藤型:主要為衛(wèi)矛科的黃藤和黑藤。

(10)青藤型:主要為防己科青藤。

(11)竹型:主要為各種竹類，纖維長度一般在2 mm或以下，有禾草樣橫節(jié)紋，纖維直挺且兩端尖細，有表皮細胞、薄壁細胞、石細胞、導管細胞和網壁細胞等雜細胞[13］。

(12)稻麥草型:主要為水稻和小麥秸稈，纖維短細，橫節(jié)紋明顯，有表皮細胞、薄壁細胞、導管等雜細胞[14］。

(13)龍須草型:主要為龍須草，纖維細長，有禾草樣橫節(jié)紋，有特征化的表皮細胞、薄壁細胞和導管[15］。

(14)鳳梨型:主要為鳳梨類植物，纖維極細長，有橫節(jié)紋，雜細胞較少。

(15)蕉麻型:主要為蕉麻類植物，纖維柔軟細長，節(jié)紋較少，少見雜細胞。

(16)籽毛型:主要為棉花及短棉絨，纖維柔長，呈帶狀，無節(jié)紋，少見端部。

需要指出的是，由于目前研究深度的限制，植物纖維形態(tài)的16個基本型的所有歸類化特征還沒有全面掌握，相關的研究工作還需要進一步細化和完善。隨著研究的深入，這些纖維形態(tài)的基本型也有可能進行一些拆合和增減等更加科學的調整，但總體的劃分思路應該在整個分類體系的框架內進行。

通過對這16個纖維形態(tài)基本型歸類化特征的總結和完善，便可以據(jù)此進行紙張纖維形態(tài)的分析和鑒定工作。根據(jù)每種纖維區(qū)別于其他纖維的歸類化形態(tài)特征，可以很容易地判定樣品纖維所屬的基本型，進而定位原料植物的大致科屬，大大縮小其范圍，后續(xù)采用更加精細的纖維圖譜比對，便可以在很小的范圍內確定植物纖維原料的種類。

4 結語

我國古紙及傳統(tǒng)手工紙所用纖維原料以非木材類的韌皮纖維和禾草類纖維為主，種類繁多，傳統(tǒng)的麻皮竹草分類方式存在一定的局限性，無法滿足相關研究工作的要求。在最新的APGⅢ植物分類系統(tǒng)基礎上，結合傳統(tǒng)的麻皮竹草分類理念提出的“三系七類十六型”分類系統(tǒng)，一方面將最新的被子植物分類系統(tǒng)引入其中，闡明了各原料植物之間的親緣關系，另一方面又兼顧了傳統(tǒng)的麻皮竹草分類方式，并將其中不合理的部分進行重新劃分，厘清了各部分的歸屬關系，以及我國古紙及傳統(tǒng)手工紙常用纖維原料的生物親緣關系和纖維形態(tài)特征之間的內在聯(lián)系，為古紙和傳統(tǒng)手工紙的纖維分析和鑒定工作提供了參考依據(jù)。

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