保國寺大樓古建筑主要木構(gòu)件木材的屬種鑒定

保國寺大樓古建筑主要木構(gòu)件木材的屬種鑒定

寧波寶國寺是中國第一批重要的文物保護單位。它也是中國江南最古老、最完整的保護結(jié)構(gòu)之一。據(jù)《寧波府志》記載,保國寺始建于東漢,距今已有近千年的歷史。保國寺大殿不僅承襲了唐代建筑遺風(fēng),而且是宋代制定《營造法式》的參考和藍本,因此寧波保國寺大殿不僅具有唐代建筑的特點,而且也接近、吻合于宋《營造法式》,在我國木結(jié)構(gòu)古建筑史上具有極為重要的地位,并為研究宋代建筑提供了寶貴的實物例證。研究古建筑木結(jié)構(gòu)的特點,并鑒定木構(gòu)件的木材屬種,可以獲知當(dāng)時建造古建筑和歷次修繕過程中使用的木材屬種狀況,從而判斷大殿修繕的歷史痕跡,勘驗和填補古建筑維修的文獻資料;同時還可以對古建筑中不明確屬種的木構(gòu)件做進一步的確認和推斷。另外,為古建筑的保護和修繕提供技術(shù)基礎(chǔ)。本文針對保國寺大殿木結(jié)構(gòu)木材進行了屬種鑒定,為全面了解和掌握保國寺大殿木構(gòu)件的屬種配置狀況、制定保國寺大殿的保護和修繕方案、選擇適合屬種的木材,提供可靠依據(jù)。1材料和方法1.1年10月15—木構(gòu)件取樣木構(gòu)件試樣取自寧波保國寺大殿,取樣時間為2008年10月15—25日。共取樣品287個,其中柱類構(gòu)件95個,梁類構(gòu)件14個,檁類構(gòu)件31個,枋類構(gòu)件58個,昂、斗拱及昂枋類構(gòu)件89個。1.2實驗結(jié)果與分析自制切片機將木材試樣切片,采用德國產(chǎn)的AXIOSKOP40型光學(xué)電子顯微鏡將其解剖特征拍照,分析宏觀和微觀特征,再將照片與木材微觀數(shù)據(jù)庫的圖片比對,并經(jīng)專家討論,最終確定所鑒定木構(gòu)件的屬種。2顯微照相鑒定用光學(xué)電子顯微鏡對287個試樣進行了橫切面、徑切面和弦切面3個切面的顯微照相,分別進行鑒定。將特征相同的歸納為同一屬種,分別描述鑒定結(jié)果。2.1早材管胞橫切面形態(tài)特征圖1為第1類屬種橫切面、徑切面、弦切面的光學(xué)電子顯微鏡特征照片。從圖1可知:木材無管孔;生長輪明顯,早材至晚材漸變;早材管胞橫切面為不規(guī)則多邊形及方形;晚材管胞橫切面為長方形及多邊形,徑壁具緣紋孔多1列、少數(shù)2列;軸向薄壁組織量多,星散狀及弦向帶狀;木射線全由薄壁細胞組成,通常單列,水平壁厚,未見端壁節(jié)狀加厚,凹痕明顯;射線薄壁細胞與早材管胞間交叉場紋孔式為杉木型,通常為2～4個;無樹脂道。根據(jù)以上顯微特征,第1類屬種鑒定為杉科(Taxodlaceae)杉木屬(Cunninghamia)木材。2.2早材管胞木心理組織圖2為第2類屬種橫切面、徑切面、弦切面的光學(xué)電子顯微鏡特征照片。從圖2可知:木材無管孔;年輪甚明顯,早材至晚材急變;早材管胞橫切面為方形及長方形,徑壁具緣紋孔通常1列,圓形及橢圓形;晚材管胞橫切面為長方形、方形及多邊形,徑壁具緣紋孔1列、形小、圓形;未見軸向薄壁組織;木射線單列和紡錘形兩類,單列射線通常3～8細胞高,紡錘射線具徑向樹脂道,近道上下方射線細胞2～3列;射線管胞存在于木射線中,位于上下邊緣1～2列,上下壁具深鋸齒狀或犬牙狀加厚,具緣紋孔明顯、形小;射線薄壁細胞與早材管胞間交叉場紋孔式為窗格狀1～2個,通常1個;具軸向和橫向樹脂道,樹脂道泌脂細胞壁薄,常含擬侵填體,徑向樹脂道比橫向樹脂道小得多。根據(jù)以上顯微特征,第2類屬種鑒定為松科(Pinaceae)硬木松屬(Pinus)木材。2.3早材管胞木射線檢測圖3為第3類屬種橫切面、徑切面、弦切面的光學(xué)電子顯微鏡特征照片。從圖3可知:木材無管孔;生長輪明顯,早材至晚材漸變;管胞螺紋加厚明顯;早材管胞橫切面為方形、長方形及多邊形,徑壁具緣紋孔通常1列(間或2列),圓形;晚材管胞橫切面為長方形及方形,徑壁紋孔1列,最后數(shù)列管胞弦壁紋孔明顯;未見軸向薄壁組織;木射線具單列和紡錘形兩類,單列射線極少成對,高1～22細胞,紡錘射線具徑向樹脂道,射線高2～11細胞;射線細胞存在于木射線中,位于上下邊緣1～3列,射線有時全由射線細胞組成,內(nèi)壁有鋸齒,偶見螺紋加厚;射線細胞與早材管胞間交叉場紋孔式為云杉型,通常2～4個;樹脂道泌脂細胞壁厚,軸向者大于徑向。根據(jù)以上顯微特征,第3類屬種鑒定為松科云杉屬(Picea)木材。2.4早材管胞結(jié)構(gòu)圖4為第4類屬種橫切面、徑切面、弦切面的光學(xué)電子顯微鏡特征照片。從圖4可知:木材無管孔;生長輪明顯,早材至晚材漸變或略急變;早材管胞橫切面為多邊形、方形或長方形,徑壁具緣紋孔1～2列,圓形及卵圓至橢圓形,紋孔口圓形及卵圓形;晚材管胞橫切面為長方形及多邊形,徑壁具緣紋孔1列;軸向薄壁組織量多,帶狀及星散狀,多分布于晚材帶內(nèi);薄壁細胞端壁節(jié)狀加厚明顯;射線細胞橢圓、方形及長方形,稀具六角形輪廓;射線細胞水平壁薄,紋孔少,略明顯或不明顯,通常無端壁節(jié)狀加厚,偶見凹痕;射線薄壁細胞與早材管胞間交叉場紋孔式為柏木型;無樹脂道。根據(jù)以上顯微特征,第4類屬種鑒定為柏木亞科(Cupressoideae)扁柏屬(Chamaecyparis)的紅檜(Chamaecyparisformosensis)。2.5光學(xué)電子顯微鏡特征照片圖5為第5類屬種橫切面、徑切面、弦切面的光學(xué)電子顯微鏡特征照片。根據(jù)以上顯微特征,第5類屬種鑒定為落葉松亞科(Lariciodeae)落葉松屬(Larix)木材。2.6管胞弦內(nèi)組織特點圖6為第6類屬種橫切面、徑切面、弦切面的光學(xué)電子顯微鏡特征照片。從圖6可知:木材無管孔;生長輪略明顯或明顯,早材至晚材漸變或略急變;早材管胞橫切面為長方、方形及多邊形,徑壁具緣紋孔1～2(通常2,稀3)列,圓形及卵圓形;晚材管胞橫切面為長方、方形及多邊形,徑壁具緣紋孔1列,紋孔口透鏡形;全部晚材管胞弦壁上具緣紋孔數(shù)多,明顯;軸向薄壁組織多,星散狀及帶狀,含深色樹脂;木射線通常單列,通常高5～26細胞,全由薄壁細胞組成,水平壁及端壁紋孔不明顯;射線薄壁細胞與早材管胞交叉場紋孔式為杉木型(緣極狹)通常2～4個;無樹脂道。根據(jù)以上顯微特征,第6類屬種鑒定為杉科(Taxodiaceae)水松屬(Glyptostrobus)木材。2.7星散--導(dǎo)管間紋孔結(jié)構(gòu)圖7為第7類屬種橫切面、徑切面、弦切面的光學(xué)電子顯微鏡特征照片。從圖7可知:木材具管孔;散孔材;生長輪不明顯;導(dǎo)管橫切面為圓形及卵圓形;軸向薄壁組織略多,星散及星散--聚合狀,與環(huán)管管胞相混雜、儼若環(huán)管束狀或環(huán)管狀,圍繞于正常軸向胞間道四周、弦向伸展呈翼狀或相連呈帶狀;纖維管胞壁厚,具緣紋孔數(shù)多,明顯,圓形及卵圓形;木射線非疊生,稀至中,極細至中,在肉眼下略見;射線--導(dǎo)管間紋孔式為大圓形及橫列刻痕狀;胞間道為正常軸向者,比管孔小,斷續(xù)弦列,埋藏于軸向薄壁組織內(nèi),裂生。根據(jù)以上顯微特征,第7類屬種鑒定為龍腦香科(Dipterocarpaceae)龍腦香屬(Dipterocarpus)木材。2.8結(jié)構(gòu)組織及組織圖8為第8類屬種橫切面、徑切面、弦切面的光學(xué)電子顯微鏡特征照片。從圖8可知:木材具管孔;環(huán)孔材或半環(huán)孔材;生長輪略明顯;早材至晚材略漸變;導(dǎo)管在早材帶橫切面上通常為卵圓形,少數(shù)圓形及橢圓形,徑列;在晚材帶橫切面上為卵圓及圓形,具多角形輪廓;管間紋孔式互列,圓形及卵圓形;軸向薄壁組織量多,主要為離管帶狀及星散--聚合狀,在晚材帶尤甚,星散狀少見,少數(shù)混雜于環(huán)管管胞區(qū)域內(nèi)、偶呈環(huán)管狀;薄壁細胞節(jié)狀加厚略明顯,大部分含樹膠,具菱形晶體,具緣紋孔形小,卵圓形;射線組織同形單列及少數(shù)異形單列;偶見聚合射線;射線細胞大部分含樹膠,未見晶體,端壁節(jié)狀加厚及水平壁紋孔多而明顯;射線--導(dǎo)管間紋孔式為大圓形及刻痕狀;無胞間道。根據(jù)以上顯微特征,第8類屬種鑒定為殼斗科(Fagaceae)錐木屬(Castanopsis)木材。2.9管間紋孔式早材管圖9為第9類屬種橫切面、徑切面、弦切面的光學(xué)電子顯微鏡特征照片。從圖9可知:木材具管孔;環(huán)孔材;早材管孔較大,連續(xù)排列呈早材帶,寬1至數(shù)列,常含侵填體;晚材管孔甚小,火焰狀斜徑列,單穿孔,管間紋孔式互列;環(huán)管管胞圍繞于早材導(dǎo)管周圍;軸向薄壁組織量多,主要為星散--聚合及斷續(xù)離管帶狀,寬1～2細胞,排列不規(guī)則,弦向斷續(xù)相連;木纖維壁薄至厚;木射線通常單列;射線組織同形單列;射線與導(dǎo)管間紋孔式通常為大圓形;無胞間道。根據(jù)以上顯微特征,第9類屬種鑒定為殼斗科(Fagaceae)板栗屬(Castanea)木材。3保國寺東南角木構(gòu)件的修繕寧波保國寺大殿木構(gòu)件的屬種,經(jīng)鑒定共有7科9屬,共涉及到杉科杉木屬、松科硬木松屬、松科云杉屬、柏木亞科扁柏屬、落葉松亞科落葉松屬、杉科水松屬等6個屬的針葉材和龍腦香科龍腦香屬、殼斗科錐木屬、殼斗科板栗屬等3個屬的闊葉材?！吨腥A人民共和國文物保護法》和《古建筑木結(jié)構(gòu)維護與加固技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定,古建筑修繕時應(yīng)按照建筑物的特征、構(gòu)造特點、材料質(zhì)地、風(fēng)格等,嚴(yán)格遵守“修舊如舊”的修繕原則。在材料上,就是盡量使用原來屬種的木材。寧波保國寺大殿木結(jié)構(gòu)屬種的鑒定結(jié)果,可以為以后保國寺大殿古建筑木構(gòu)件的修繕提供參考和依據(jù)。從圖5可知:木材無管孔;生長輪明顯