江西省建立木材標(biāo)本館的基礎(chǔ)和必要性

陳年

(江西環(huán)境工程職業(yè)學(xué)院·家具學(xué)院，江西 贛州 341000)

木材是裸子植物和被子植物的樹(shù)木產(chǎn)生的樹(shù)干部分，樹(shù)木生長(zhǎng)是一個(gè)復(fù)雜而漫長(zhǎng)的生物和化學(xué)過(guò)程，經(jīng)過(guò)樹(shù)冠接受光合作用，利用二氧化碳、水分和礦物質(zhì)等使樹(shù)木發(fā)育成一個(gè)粗大的生物有機(jī)體。樹(shù)木生長(zhǎng)形成木材的過(guò)程是吸收二氧化碳、固碳并釋放氧氣的過(guò)程，這有利于改善人類(lèi)的生態(tài)環(huán)境[1]。木材也是當(dāng)今世界四大材料（鋼材、水泥、木材、塑料）中唯一的可再生和再循環(huán)利用的生物木質(zhì)材料。其不僅可從天然森林中獲得，而且可以人工培育獲得。經(jīng)過(guò)科學(xué)經(jīng)營(yíng)、合理采伐，服務(wù)人類(lèi)美好生活需求。木材是環(huán)境友好型低碳材料，具有加工性好、能耗小、環(huán)境污染小、可自然降解和回收利用等顯著環(huán)境特性，符合人類(lèi)社會(huì)關(guān)注和重視材料環(huán)境協(xié)調(diào)性的發(fā)展趨勢(shì)要求。

建立木材標(biāo)本館，可實(shí)現(xiàn)木材標(biāo)本的科學(xué)分類(lèi)收集、整理與保存，挖掘木材標(biāo)本資源蘊(yùn)含的科學(xué)數(shù)據(jù)，有利于開(kāi)展森林資源保護(hù)與可持續(xù)利用[2]，是對(duì)木材進(jìn)行科學(xué)研究的基本前提。

1 國(guó)內(nèi)外木材標(biāo)本館的建設(shè)現(xiàn)狀

根據(jù)國(guó)際木材解剖學(xué)家協(xié)會(huì)（International Associate of Wood Anatomists,簡(jiǎn)稱(chēng)IAWA）的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球目前約有180多家木材標(biāo)本博物館，擁有館藏木材標(biāo)本共計(jì)約150多萬(wàn)份[2]，其中我國(guó)有20多家。國(guó)外館藏量較多的木材標(biāo)本館主要分布在一些歐美國(guó)家（如美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、荷蘭等），而我國(guó)的木材標(biāo)本館主要集中在各老牌林業(yè)大學(xué)和中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院、少數(shù)省級(jí)林業(yè)科學(xué)研究院。

1.1 木材標(biāo)本科學(xué)領(lǐng)域的國(guó)際協(xié)會(huì)

國(guó)際木材解剖學(xué)家協(xié)會(huì)（IAWA）成立于1931年，是木材科學(xué)領(lǐng)域經(jīng)典的國(guó)際學(xué)術(shù)研究協(xié)會(huì)，長(zhǎng)期以來(lái)在促進(jìn)國(guó)際木材解剖學(xué)及木材科學(xué)進(jìn)步方面發(fā)揮著重要作用。近10年，隨著全球環(huán)境與氣候議題日益成為科技界與社會(huì)公眾的關(guān)注熱點(diǎn)，國(guó)際木材解剖學(xué)家協(xié)會(huì)（IAWA）的學(xué)術(shù)與社會(huì)地位不斷提升。國(guó)際木材解剖學(xué)家協(xié)會(huì)（IAWA）是全球木材科學(xué)研究的主要力量。國(guó)際木材解剖學(xué)家協(xié)會(huì)中國(guó)分會(huì)（IAWA-China Group）成立于2004年，現(xiàn)有全國(guó)林業(yè)院校、科研院所等40多個(gè)單位的100多名會(huì)員。江西省作為全國(guó)林業(yè)資源大省，相關(guān)科研機(jī)構(gòu)和院校應(yīng)積極響應(yīng)加入其中。

1.2 國(guó)內(nèi)木材標(biāo)本館館藏及建設(shè)情況

據(jù)統(tǒng)計(jì)目前我國(guó)的木材標(biāo)本館有20多個(gè)，均隸屬于農(nóng)林類(lèi)高等院校、國(guó)家級(jí)或省級(jí)林業(yè)科研院所、木材質(zhì)量檢驗(yàn)檢疫及港口海關(guān)等單位。

這些單位中，最早建立木材標(biāo)本館并進(jìn)行相關(guān)研究、擁有標(biāo)本數(shù)、涵蓋科屬種及切片數(shù)積累最多的是中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所的木材標(biāo)本館，也是我國(guó)最早建立木材標(biāo)本的研究機(jī)構(gòu)，自1928年基于當(dāng)時(shí)中國(guó)著名動(dòng)物學(xué)家秉志和植物學(xué)家胡先骕先生創(chuàng)立的北平靜生生物調(diào)查所和中央工業(yè)試驗(yàn)研究所西南木材試驗(yàn)研究室合并基礎(chǔ)上建立[2]。經(jīng)過(guò)近百年的幾代科研人員的不斷收集積累，目前其館藏木材樹(shù)種近萬(wàn)種，涵蓋180科1 200多屬，所藏木材標(biāo)本切片多達(dá)36 000多片，數(shù)量居全國(guó)第一。

木材標(biāo)本館藏?cái)?shù)量多和科研實(shí)力強(qiáng)的還有國(guó)家家具及室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、國(guó)家材種鑒定與木材檢疫重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、西南林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院、南京林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院、北京林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院等，見(jiàn)表1。這些木材標(biāo)本館的建立都在承擔(dān)著木質(zhì)材料科學(xué)研究項(xiàng)目、木質(zhì)材料學(xué)課程人才培養(yǎng)、木材行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制訂和木材木種鑒定服務(wù)等工作[2]。另外，隨著科技的進(jìn)步，木材科學(xué)也在不斷地發(fā)展，如中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所2021年2月推出的木材識(shí)別iWood—木材智能識(shí)別系統(tǒng)，國(guó)家材種鑒定與木材檢疫重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（張家港海關(guān)檢驗(yàn)檢疫綜合技術(shù)中心）推出的鑒木W(wǎng)OODAI手機(jī)端APP—木材智能識(shí)別系統(tǒng)，探索木材標(biāo)本數(shù)字化和智能查詢(xún)識(shí)別等系統(tǒng)的建設(shè)。

表1 國(guó)內(nèi)部分重要木材標(biāo)本收藏情況[2]Tab.1 Collection of some important wood specimens in China

1.3 國(guó)外木材標(biāo)本館館藏及建設(shè)情況

國(guó)外木材標(biāo)本館主要分布在一些歐美國(guó)家（如美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、荷蘭等國(guó)），不完全統(tǒng)計(jì)大約有160多家，擁有木材標(biāo)本最多的是成立于1913年的荷蘭生物多樣性研究中心木材標(biāo)本館，其木材標(biāo)本館藏達(dá)12.5萬(wàn)余號(hào)，木材切片標(biāo)本有5萬(wàn)多片，成立最早的是俄羅斯科學(xué)院Komarov植物研究所（1823年）[3]。美國(guó)林產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)室所擁有的木材標(biāo)本數(shù)量也很大，實(shí)體標(biāo)本達(dá)10.5萬(wàn)余號(hào)，木材標(biāo)本切片35 000多片，木種達(dá)14 000多種[2]。其他館藏標(biāo)本數(shù)量大的還有英國(guó)皇家植物園—邱園木材標(biāo)本館、德國(guó)Thunen木材研究所、日本森林綜合研究所、比利時(shí)中非皇家博物館、澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)及工業(yè)研究組織等,如表2所示。

表2 國(guó)外部分重要木材標(biāo)本收藏情況[3]Tab.2 Collection of some important wood specimens from abroad

國(guó)外木材標(biāo)本收藏量如此之大，都具有以下特點(diǎn)：一是建立的時(shí)間早，如俄羅斯科學(xué)院Komarov植物研究所成立于1823年，已有兩百年歷史；二是木材標(biāo)本來(lái)源方式多元，通過(guò)大量的采集、收集、捐贈(zèng)及交換等方式擴(kuò)充標(biāo)本收藏量；三是合并小型的標(biāo)本館成為大型木材標(biāo)本館，館藏標(biāo)本的豐富性和多樣性為木材科學(xué)研究提供了寶貴的基礎(chǔ)材料，使得這些國(guó)家的木材科學(xué)研究在國(guó)際上也處于領(lǐng)先地位；四是很多木材標(biāo)本館緊隨數(shù)字化、智能化科技發(fā)展，適時(shí)探索建立木材標(biāo)本數(shù)字化數(shù)據(jù)庫(kù)和快速檢索查詢(xún)軟件系統(tǒng)，逐步推進(jìn)建設(shè)木材標(biāo)本和切片標(biāo)本高清圖像的數(shù)字化建設(shè)[3]，引入人工智能識(shí)圖識(shí)木種技術(shù)，實(shí)現(xiàn)快速查詢(xún)和檢索功能。

2 江西省建設(shè)木材標(biāo)本館的基礎(chǔ)和必要性

江西省位于我國(guó)東南部，長(zhǎng)江中下游南岸，屬于亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，有典型的亞熱帶森林植物群落，全省林木多屬天然次生林，以針葉木為主，杉木（Cunninghamia lanceolata）、 馬 尾 松（Pinus massoniana）、苦楝（Melia azedarach）為主要鄉(xiāng)土樹(shù)種，有南方紅豆杉（Taxus wallichiana var.mairei）、香樟（Cinnamomum camphora）、紫楠（Phoebe sheareri）等珍貴樹(shù)種。珍稀、瀕危樹(shù)種有110種，有江西杜鵑（Rhododendron kiangsiense）、江西槭（Acer cordatum var.dimorphifolium）、美毛含笑（Michelia caloptila）等10多種屬中國(guó)江西特有樹(shù)種。全省境內(nèi)有大量古木大樹(shù)，如廬山的三寶樹(shù)[2棵是柳杉（Cryptomeria fortunei），1棵為銀杏（Ginkgo biloba）]、東林寺的六朝松（羅漢松Podocarpus macrophyllus）、上饒縣樹(shù)齡近千年的銀杏、銅鼓縣的紅豆杉樹(shù)王等。

江西省林業(yè)局于2021年7月印發(fā)了《江西省主要鄉(xiāng)土樹(shù)種名錄》，為江西省合理造林與綠化提供參考樹(shù)種。該名錄記錄江西省鄉(xiāng)土樹(shù)種共256種，含喬木類(lèi)153種、灌木類(lèi)32種、經(jīng)濟(jì)類(lèi)55種、竹類(lèi)16種。按照分類(lèi)、分區(qū)、適地適樹(shù)的原則，提高造林及綠化的可操作性、實(shí)用性，是建立木材標(biāo)本館藏的指導(dǎo)條目。

2.1 建設(shè)木材標(biāo)本館的基礎(chǔ)

江西省擁有豐富的森林資源和林業(yè)高校與科研機(jī)構(gòu)，有我國(guó)植物學(xué)家、中國(guó)植物分類(lèi)學(xué)的奠基人胡先骕先生創(chuàng)立的中國(guó)第一座供植物科學(xué)研究的森林植物園——廬山植物園（現(xiàn)在為中國(guó)科學(xué)院廬山植物園），有林業(yè)學(xué)科背景的江西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院、江西環(huán)境工程職業(yè)學(xué)院等高校和江西省林業(yè)科學(xué)院，這為江西省木材標(biāo)本館的建立提供了標(biāo)本收集來(lái)源和科技人才。

另外，江西環(huán)境工程職業(yè)學(xué)院近年來(lái)結(jié)合專(zhuān)業(yè)發(fā)展，從木材科學(xué)研究、木材綜合利用、專(zhuān)業(yè)學(xué)科服務(wù)“中國(guó)中部家具產(chǎn)業(yè)基地”的角度出發(fā)，依托國(guó)家高等職業(yè)學(xué)?！半p高”建設(shè)項(xiàng)目，于2021年12月，在校內(nèi)建立了校級(jí)木材標(biāo)本展覽和科研平臺(tái)。該平臺(tái)占地90 m2，目前擁有國(guó)標(biāo)紅木標(biāo)本24種、名貴木材標(biāo)本40種、世界珍貴商品木材標(biāo)本135種、名貴原木三切面標(biāo)本34種、省內(nèi)木材標(biāo)本50種、名貴木材標(biāo)本顯微切片66種、木材利用榫卯結(jié)構(gòu)33種等。平臺(tái)配備木材標(biāo)本制作用的切片機(jī)、顯微鏡及相關(guān)木材科普所需設(shè)施。該項(xiàng)目的建成可為教師及學(xué)生提供木材科學(xué)相關(guān)的科研及學(xué)習(xí)之用，可開(kāi)設(shè)《木種識(shí)別》《家具材料》《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》等課程。

2.2 建設(shè)木材標(biāo)本館的必要性

木因樹(shù)而得，“萬(wàn)物各得其和以生，各得其養(yǎng)以成?！鄙锒鄻有圆攀堑厍蛘鎸?shí)的樣子，令這個(gè)藍(lán)色星球生機(jī)勃勃，生物多樣性也是人類(lèi)賴(lài)以生存發(fā)展的基礎(chǔ)[4]。保護(hù)生物多樣性，維護(hù)地球家園，是促進(jìn)人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展的保障[4]。木材標(biāo)本館是以木為研究載體，研究其宏觀、微觀結(jié)構(gòu)，探索木的奧妙。作為林業(yè)大省，探索木材科學(xué)，服務(wù)贛南以實(shí)木加工為主材家具產(chǎn)業(yè)，木材研究（識(shí)別、木文化展示）是一個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)。隨著國(guó)家對(duì)生態(tài)、綠色發(fā)展，對(duì)森林、對(duì)木材的認(rèn)識(shí)和重視，在江西建立木材標(biāo)本館并開(kāi)展科學(xué)研究，既展現(xiàn)江西省科學(xué)保護(hù)森林資源、踐行“綠水青山”的生態(tài)特色、保護(hù)森林資源生物多樣性，又為木材資源的合理開(kāi)發(fā)、永續(xù)利用建立高水平的科學(xué)研究平臺(tái)。

2.3 建設(shè)木材標(biāo)本館的路徑與步驟

2.3.1 建成木材標(biāo)本實(shí)體物理館

依托江西環(huán)境工程職業(yè)學(xué)院現(xiàn)有學(xué)科為基礎(chǔ)的木材標(biāo)本展覽和科研平臺(tái)，聯(lián)合省內(nèi)林業(yè)科研院校，通過(guò)申報(bào)課題項(xiàng)目的方式，以《江西省主要鄉(xiāng)土樹(shù)種名錄》（2021版）和《中國(guó)主要栽培珍貴樹(shù)種參考名錄》（2021版）為藍(lán)本，科學(xué)有計(jì)劃地開(kāi)展全省木材標(biāo)本收集、整理和制作工作，達(dá)到建立江西省內(nèi)木材標(biāo)本基礎(chǔ)數(shù)據(jù)目的，并逐步加強(qiáng)省際交流、國(guó)際交流，擴(kuò)充標(biāo)本數(shù)量，建成木材標(biāo)本實(shí)體物理館，此過(guò)程既可理清江西省森林資源木材材種，又可培養(yǎng)科技人才。

2.3.2 木材標(biāo)本數(shù)字化

在物理館建設(shè)的同時(shí)，隨著標(biāo)本數(shù)量增多，可逐步開(kāi)展切片標(biāo)本數(shù)字化建設(shè)。開(kāi)展全省木材標(biāo)本數(shù)字化建設(shè)，并對(duì)接中國(guó)木材標(biāo)本資源庫(kù)及數(shù)字木材標(biāo)本館，達(dá)到共享共建目的，為江西林業(yè)科學(xué)研究、生物多樣性綠色生態(tài)發(fā)展、社會(huì)科普提供支持。

2.3.3 主動(dòng)加入木材科學(xué)研究組織

主動(dòng)加入國(guó)際木材解剖學(xué)家協(xié)會(huì)（IAWA）中國(guó)分會(huì)，加入木材標(biāo)本國(guó)家創(chuàng)新聯(lián)盟，了解最前沿木材科學(xué)，加強(qiáng)多學(xué)科交流服務(wù)木材科學(xué)研究，特別在樹(shù)種識(shí)別、保護(hù)方面[5-6]。

3 結(jié)語(yǔ)

據(jù)國(guó)際植物園保護(hù)聯(lián)盟（BGCI）公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全球樹(shù)木的種類(lèi)約有60 065種，BGCI還構(gòu)建了全球樹(shù)木查詢(xún)數(shù)據(jù)庫(kù)（https://www.bgci.org/globaltreesearch.php）[7]。根據(jù)該數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)計(jì)，全球樹(shù)木種類(lèi)最多的國(guó)家是巴西，有8 715種樹(shù)種；北美洲樹(shù)種最少，只有1 400多種；我國(guó)大約有8 000多種樹(shù)種。江西省擁有得天獨(dú)厚、豐富的森林資源，能為開(kāi)展木材科學(xué)研究提供保障，但如何利用好、規(guī)范好，我們的科學(xué)研究還不夠，缺乏科學(xué)的體系。依托學(xué)科專(zhuān)業(yè)建立木材標(biāo)本館，開(kāi)展科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)，組建和培養(yǎng)木材科學(xué)人才，為江西省木材科學(xué)健康發(fā)展、服務(wù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)作貢獻(xiàn)。