木材生物病害严重区域古建筑木构件树种选择及与生物病害的关系*

刘 波 付跃进 马星霞 卢 芸 王 麟

(1.中国林业科学研究院木材工业研究所 北京 100091； 2.宁波市文化遗产管理研究院 宁波 315000)

我国木结构古建筑历经数千年发展，文物、历史和艺术价值极高，在世界上享有盛誉。木结构古建筑以木质材料为主体，木材具有质轻、易加工、规矩统一、建造灵活、形式多样、抗震性好和适应性强等特点(陈允适等， 2007)，但由于木材是天然生物质材料，容易遭受生物损害，发生腐朽和虫蛀(陈允适等， 2005)。根据中国木材腐朽和白蚁危害区域划分(马星霞等， 2015)，浙江、贵州、湖南3省及河南南部处于严重危害区(Z4区域)，河南北部处于高危害区(Z3区域)，这些区域古建筑木构件受降雨量、降雨持续时间和温度等因素影响，易遭受腐朽、虫蛀等生物病害以及开裂、断裂或劈裂等材质损坏。

浙江省的天童寺、崇兴庙古戏台、城隍庙古戏台，贵州省的保安寺、玉皇阁、财神庙、黑神庙、隆兴寺、武庙三楚宫戏楼、大屯土司庄园，湖南省的魏源故居和河南省的显圣王庙，这12座木结构古建筑最早的有天童寺建于西晋永康元年(AD 300)，最晚的有保安寺和大屯土司庄园建于清朝道光年间(AD 1844)，分别为全国重点文物保护单位和省级文物保护单位，中间历经多次重建和修缮，为我国木结构古建筑群中的瑰宝，是研究我国古代历史文化、艺术、科技和经济的宝贵实物资料。

对生物病害严重区域的木结构古庙宇、古民居、古祠堂和古戏台等古建筑进行木构件树种识别和生物病害调查，研究木构件用材树种选材原则及与生物病害的关系，可为古建筑修缮提供木构件树种选择依据，为木构件防护加固提供材性和生物病害数据参考，为古代建筑史研究提供科学依据，对制定木材生物病害严重区域木结构古建筑保护方案具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料

试验样品于2018年4月—2019年11月现场采集自12座木结构古建筑修缮时因病害更换下来的旧木构件，包含梁、柱、檩、椽、斗栱、昂、雀替、门、槛、栓、窗棱等10种构件类型共30份样品(表1)。所选样品能够真实反映古建筑木构件的木材选用情况、使用状况和遭受不同病害情况。

表1 古建筑的年代信息、树种识别结果和生物病害情况Tab.1 Age information, wood species identification results and biological diseases of ancient buildings

续表1 Continued

1.2 方法

在木构件上切取1 cm(L)×1 cm(R)×1 cm(T)样品，根据样品腐朽程度选用碳蜡包埋或普通制片方法，采用滑走切片机(Leica 2010R)制备15～20 μm厚横、径、弦向显微切片，经染色、脱水、透明、封片后置于光学显微镜(Olympus BX61)下观察微观构造特征并记录。参照IAWA针叶树和阔叶树木材识别特征一览表，比照中国林业科学研究院木材标本馆正确定名的标本和切片，依据GB/T 29894—2013《木材鉴别方法通则》、GB/T 16734—1997《中国主要木材名称》和GB/T 18513—2001《中国主要进口木材名称》等国家标准进行木材树种识别。木材腐朽等级依据林业行业标准LY/T 2146—2013《古建筑木构件的非破坏性检测方法及腐朽分级》判定。木材物理力学性能数据源自《中国木材志》(成俊卿等， 1992)。

2 结果与分析

2.1 古建筑木构件用材树种识别

河南、浙江、贵州、湖南4省12座木结构古建筑木构件30份样品，共识别出14种树种(表1、图1a)。13份样品为针叶树材(图1b)，占样品总量的43.3%，包括杉科(Taxodiaceae)杉木属(Cunninghamia)、银杏科(Ginkgoaceae)银杏属(Ginkgo)、松科(Pinaceae)落叶松属(Larix)和硬木松(Pinussp.)木材。17份样品为阔叶树材(图1b)，占样品总量的56.7%，包括桦木科(Betulaceae)桦木属(Betula)、杨柳科(Salicaceae)杨属(Populus)、椴树科(Tiliaceae)椴属(Tilia)、山茶科(Theaceae)厚皮香属(Ternstroemia)、榆科(Ulmaceae)榆属(Ulmus)、苦木科(Simaroubaceae)臭椿属(Ailanthus)、壳斗科(Fagaceae)锥属(Castanopsis)、壳斗科栎属(Quercus)、樟科(Lauraceae)楠属(Phoebe)、无患子科(Sapindaceae)番龙眼属(Pometia)木材。此外，杉木属、桦木属、杨属和硬木松样品共19份，占比63%(图2)，是本研究中古建筑木构件常用树种。

图1 木构件树种识别结果分析Fig. 1 Analysis of wood species identification results of wooden componentsa. 30份样品树种识别信息Wood species identification information of 30 wood samples； b. 针阔叶树材树种选用比较Comparison of softwood and hardwood species； c. 4省古建筑样品树种种类比较Wood species comparison of ancient building in four provinces； d. 4省古建筑样品树种数量比较Sample number comparison of ancient building in four provinces.

图2 木构件用材树种差异Fig. 2 Differences of wood species used in wooden components

4省古建筑木构件用材特点存在明显差异。无论针阔叶树材，浙江省古建筑木构件用材最为丰富(图1c、d)，针叶树材以杉木为主，占针叶树材样品总量的54%； 阔叶树材选材种类繁多，占4省阔叶树材种类的55%。贵州省古建筑木构件用材以阔叶树材为主，占样品总量的70%，主要为桦木和杨木； 针叶树材主要为杉木和落叶松。湖南省古建筑木构件用材主要选用杉木。

2.2 古建筑木构件用材树种差异

12座木结构古建筑10种木构件中(图2)，柱、梁、檩、椽和门栓常用树种为针叶树材，柱、梁、椽、斗栱、雀替、门槛和窗棱常用树种为阔叶树材，其中结构较复杂、木构件体积相对较小的斗栱部件、昂、雀替和窗棱仅使用阔叶树材。柱、梁选用针阔叶树材树种种类丰富，包括杉木、落叶松、银杏、桦木、锥木、杨木、榆木、楠木、番龙眼、栎木和厚皮香等； 而檩和椽树种种类较为单一，为杉木、硬木松和桦木； 斗栱、雀替、窗棱用材为臭椿、桦木、杨木和椴木； 门栓和门板用材为杉木，门槛为杨木。即10种木构件中，承重且体积较大的木构件，柱、梁、檩、椽用材树种主要为杉木、落叶松、银杏、硬木松、桦木、锥木、楠木、栎木、榆木、杨木、番龙眼和厚皮香； 非承重且体积较小或装饰用木构件，门栓、门槛、窗棂、昂、雀替、斗栱用材树种主要为杉木、桦木、杨木、椴木、榆木和臭椿。

2.3 古建筑木构件用材树种物理力学性能差异

为了保持结构稳定性，进行古建筑木构件维修时，最好选用物理力学性能相同或接近的木材，除此之外，耐腐性、抗弯强度和耐开裂性也是重要评价指标(李华等， 2012)，密度和硬度越大，木材抗虫性越强(朱汪兴， 2005)。12座木结构古建筑木构件14种用材，物理力学强度存在差异，以文献资料(成俊卿等， 1992)中豫、浙、贵、湘4省产木材物理力学性能数据为参考，气干密度等级大致为栎木>厚皮香>锥木>落叶松>臭椿>番龙眼>椴木>楠木>桦木>榆木>硬木松>银杏>杨木>杉木，其耐腐性、抗弯强度和耐开裂性见表2，气干密度和抗弯强度最大的是栎木，最小的是杉木； 木材强耐腐及耐腐的树种有9种，易开裂的有4种。

表2 木构件用材树种物理力学性能①Tab.2 Physical and mechanical properties of wood species for wooden components

①弦径向干缩比大于2，干燥时达不到平衡含水率，木材很容易开裂。The shrinkage ratio of tangential and radial is greater than 2, the equilibrium moisture content can’t be reached during drying, and the wood is easy to crack.

2.4 古建筑木构件宏、微观构造分析

对古建筑木构件样品进行宏、微观构造分析发现，木构件生物病害发生程度不同，主要来自真菌或害虫危害。木蜂、蠹虫和其他蛀虫侵害，常使木材内部出现虫道(图3-5、8、13、18、19、22、27和图4a、b、c、d等)，表面出现虫眼，对木材组织造成损伤，严重者导致木材细胞壁失去机械支撑能力； 木材宏观表现为结构溃塌(图3-8、18)，微观表现为木材组织损失(图5-5X、6X、8T、13X、26X等)、细胞壁损伤和破坏(图5-6X、7R、18X、21X、23X、26T、30X等)、害虫代谢物堆积(图5-26T、30T和图4e、f)。南方木结构古建筑长期接触潮湿土壤或受降雨环境影响较大的木构件部位，真菌等微生物病害严重，腐朽明显，物理力学性能降低，木材宏观表现为不同程度开裂(图3-7、21、22)、干裂成小块(图3-24、26)、碎片化(图3-22)和粉化等状态(图3-23、25、29),微观表现为细胞壁降解严重(图5-7R、18X、21X、23X、30X)、细胞化学成分严重流失、细胞间失去交联结构(图5-18X)，腐朽菌菌丝遍布、通过纹孔穿壁而过(图5-6R、6T、7R、18R、21R、30R)。

图3 木构件宏观构造和病害部位(样品编号详见表1)Fig. 3 Macrostructure and damage position of wooden components(sample No. shown in Tab.1)

图4 木构件蠹虫病害状态Fig. 4 Beetle damage in wooden componentsa. 蠹虫侵蚀细胞壁初期Initial stage of cell wall nibbled by beetles； b. 啃食细胞壁Gnawed cell wall； c. 在木材早材组织上钻孔Holes drilled in wood tissue； d. 在木材中纵横向打洞筑巢Accumulation of metabolites in holes； e. 孔洞中堆积代谢物 Metabolites accumulated in pores； f. 代谢物形貌Metabolite morphology.

图5 木构件微观构造和腐朽程度Fig. 5 Microstructure and decay degree of wooden componentsX: 横切面Cross section，R: 径切面Radial section，T: 弦切面Tangential section； ★指示木材组织损失Showed loss of wood tissue，指示木材细胞壁降解Showed degradation of wood cell wall，▶指示菌虫代谢物Showed metabolites of fungi and insects，→指示菌丝Showed mycelium； 样品编号详见表1 Sample No. shown in Tab.1.

2.5 古建筑木构件生物病害种间差异

从树种差异上看(图6a)，12座木结构古建筑木构件用材中，易受木蜂侵害的树种为杉木、桦木和硬木松，易受蠹虫侵害的树种为硬木松、桦木和杨木，易受白蚁蛀蚀的树种为杉木、榆木、栎木和锥木； 所有树种均受到腐朽菌侵害，其中杉木、桦木和杨木占比较大。从区域差异上看(图6b)，浙江省古建筑木构件易受腐朽菌和木蜂侵害，占比69%； 贵州省古建筑木构件易受腐朽菌侵害，占比90%，腐朽类型丰富，包括干腐、软腐等； 湖南省古建筑木构件易受腐朽菌侵害，占比100%，与潮湿的气候环境直接相关。从木构件差异上看(图6c)，柱作为承重结构，接触地面部分最易受腐朽危害，其次是与雨水接触较多的椽和门等木构件。值得注意的是，用材为楠木、番龙眼和厚皮香的3根梁，所取样品未见腐朽，作为承重木构件用材有一定参考价值。

图6 木构件生物病害分析Fig. 6 Analysis on biological diseases of wooden componentsa. 生物病害树种差异分析Difference analysis of wood species in biological diseases； b. 生物病害区域差异分析Difference analysis of region in biological diseases； c. 生物病害木构件差异分析Difference analysis of wooden components in biological diseases.

3 讨论

3.1 古建筑木构件用材树种选材原则

3.1.1 古建筑木构件用材受木材物理力学性能影响 古建筑木构件用材选择，老祖先积累了丰富的宝贵经验，首先考虑的是建筑安全性能。木结构古建筑使用几百年甚至上千年后，由于受所处环境的生物、物理和化学等外部因素影响，木构件用材经常会发生腐朽，引起木材物理力学性能衰减，最终导致古建筑木结构残损，力学强度降低。古建筑木结构木材材性降低影响木构件的强度和木结构的使用寿命。对维修时替换下来的大柱和对照新伐材进行木材物理力学性能测试分析发现，旧木材的基本密度、抗弯强度、弹性模量、顺压强度和冲击韧性均比新伐材低，尤其杉木的抗弯强度下降41%，落叶松的顺纹抗拉强度下降50%、横纹抗压强度下降66%，变形较大、材性变脆； 但旧木材的干缩性小，构件尺寸趋于稳定(倪士珠等， 1994)。故宫武英殿维修替换下来的落叶松、软木松(Pinussp.)、云杉(Piceasp.)、杉木和硬木松木构件材料，经50～135年老化模拟试验，落叶松、软木松和杉木木材各项材性性能下降，硬木松和云杉木材各项材性性能增加，落叶松和软木松木材随腐朽程度加重力学性能迅速衰减，其中抗弯强度降低最为明显，其次是抗压强度，密度变化最小(王晓欢， 2006)。可见，不同种类木材的物理力学性能对木结构的使用寿命有较大影响，是木构件用材选择的首要因素。

3.1.2 古建筑木构件用材多为当地常见乡土树种 河南阔叶林优势树种有栎木、榆和臭椿(卢炯林等， 1990)，且作为优良乡土树种，榆已广泛用于造林； 臭椿是干旱地带、石质山区造林先锋树种，其生长迅速、适应性强、容易繁殖、病虫害少、材质优良(申洁梅等， 2008)，为林业生产提供了有利条件。

桦木科、壳斗科、胡桃科(Juglandaceae)、桑科(Moraceae)、榆科、银杏科、杉科等为浙江现代植物区系中的古老科属和孑遗植物(章绍尧等， 1993； 马建伟等， 2011)，远古至今地理分布广泛。浙江典型天然次生林树种组成中马尾松(Pinusmassoniana)和杉木(Cunninghamialanceolata)占53.9%，青冈(Cyclobalanopsisglauca)、石栎(Lithocarpusglaber)、苦槠(Castanopsissclerophylla)、木荷(Schimasuperba)等常绿阔叶树占46.1%(吴初平等， 2018)； 公益林以针叶林为主，多为杉木林、松木林和杉松混交林，其中杉木林比例占半数以上(游昌顺等， 2012)； 优势树种中高蓄积林分蓄积量，松木为 127.6～530.9 m3·hm-2，杉木为 132.4～463.1 m3·hm-2，阔叶林为 166.7～367.4 m3·hm-2(郭仁鉴等， 1998)。这即是浙江优势树种杉木、松木和桦木等能够在浙江古建筑中得到广泛使用的原因。另外，天童寺木构件檩和维修新料用材均为杉木，与当地天童国家森林公园常绿阔叶林植被保存完好、在低海拔山麓和山脊地带杉木广泛分布(杨向辉等， 2015)有直接关系。

贵州产松科4属13种3变种，另有引种的2属2种，杉木1种1变种，桦木3种以上，杨木5种(《贵州植物志》编委会， 1982； 邓伦秀等， 2009)，木材纹理细致，不裂，供航空、建筑、家具、造纸等使用。其中，杉木资源集中分布在黔东南州锦屏、黎平和从江等 9县的中心产区(刘建忠等， 2016)； 现有杉木人工纯林111.71万hm2，马尾松人工纯林69.71万hm2(杨健等， 2013)，合计约占贵州乔木林地面积的1/3，是全省人工林面积最大的2种树种，构成了贵州省人工林的主体(蔡磊等， 2013)，对维护区域生态安全、保障国民经济发展具有重要意义(刘建锋等， 2010)。

湖南产杉科6属8种3栽培变种，杉木属1种2栽培变种(《湖南植物志》编委会， 2010)。我国淮河、秦岭以南各省广泛栽培，为经济价值较大的用材树种。杉木材质轻软、细致，有香气，纹理直，易加工，耐腐，不受白蚁蛀食，供建筑、桥梁、造船、矿柱、木桩电杆等使用。湖南城步县安营乡有一块东晋初期、距今1 670余年的古杉木林，这是国内仅存的栽培较早的人工杉木纯林(《湖南植物志》编委会， 2010)。我国古代从物质生活到精神生活都离不开木材，而杉木防腐、防虫、密闭性强等优越性能使其早在晋代就成为人们的生活用材之一，这也是杉木为湖南木结构古建筑木构件主要用材的缘故。

据史料记载，12座木结构古建筑历史上有纪年的大修至少1次， 20世纪60年代至今，均被列为省级文物保护单位或全国重点文物保护单位，建筑单体或多或少均进行过一定的后期修缮。12座木结构古建筑经历多次重建或修缮，所用木材种类较多，不同木构件用材和同类木构件用材均存在差异。在文物保护上，梁思成先生提出“整旧如旧”原则(罗哲文， 2001)，即在选择古建筑木构件修复材料时，原则上必须使用与原木材相同树种的材料。对于古建筑木构件中柱、檩、梁、椽、枋、桩等承重且体积较大的木构件，修复时原始用材较为容易判定，多尊重“整旧如旧”原则； 而对于角背、角云、垫板、替木、昂、翘等非主力承重结构或装饰用木构件，修复时容易就近选择用材相近的材料。但总体原则遵循GB/T 50165—2020《古建筑木结构维护与加固技术标准》第7.2.1条： 古建筑木结构承重构件的修复或更换，应采用与原构件相同的树种木材，当确有困难时，也可选取强度等级不低于原构件且性能相近的木材代替； 和第7.2.2条： 修复或更换承重构件的木材，其材质宜与原件相同或相近，当原件已残毁时，应按本标准“常用针叶树种木材强度等级”和“常用阔叶树材强度等级”选择树种，并应按“承重结构木材材质标准”的规定选材。

3.1.3 古建筑木构件用材受古建筑地位和功能及木构件使用用途影响 古建筑木结构用材树种调查文献记载，古建筑木构件如梁、枋、柱、檩、椽等，其用材在我国南方地区主要为杉木、柏木(Cupressussp.)、松木，北方地区主要为油松(Pinustabulaeformis)、落叶松和华山松(Pinusarmandii)，民居中使用杨木和榆木，但重要的大式古建筑也常用楠木(倪士珠等， 1994； 王东旭， 2005； 黄荣凤等， 2007)。从地域上看，北京地区，明朝遗存的以楠木居多，清朝所建的则多为落叶松，在一般古建筑中，可见松、云杉、柏木和杨木； 江浙地区，主要使用楠木、柏木、栗木(Castaneasp.)和杉木，另外还使用樟木(Cinnamomumsp.)、榉木(Fagussp.)、山核桃(Caryasp.)和木荷； 湖南地区，如衡阳、大庸、岳阳等多用楠木、柏木、杉木、松木和樟木等(林森等， 2011)。从官式和民间建筑角度看，官式建筑多用优等木材，如桢楠(Phoebezhennan)、润楠(Machilusnanmn)、木姜子(Litseapungens)、香樟(Cinnamomumcamphora)等樟科木材及珍贵硬杂木，其取材原则为优中选优(故宫古建筑木构件树种配置模式研究课题组， 2007； 李华等， 2010)； 民间建筑多用近源乡土树种，如广泛使用杉木、松木、桦木、杨木和榆木等(孟阳等， 2019)。本研究中庙宇、祠堂和古戏台木构件用材丰富，多为硬阔叶树材以及力学性能较高的针叶树材，而庄园和民居主要选用密度和力学性能较低的杉木，受用材树种本地蓄积量影响最为显著，可以说古建筑木构件用材在一定程度上受古建筑地位和功能及木构件使用用途影响。

综上，根据木构件在木结构古建筑中的功能定位，木材物理力学性能是用材选择的首要因素，除某些要求很高的古建筑外，一般多为就地取材，这主要与材料采伐运输的经济便捷性直接相关。

3.2 古建筑木构件用材树种选择与木材生物病害的相互关系

腐朽、虫蛀和老化等因素主要引起木材材性劣化，长期作用后，由于所处环境的生物、物理和化学等外部因素影响，导致木材各项力学性能指标不同程度降低(陈志勇等， 2012)。木材细胞壁被腐朽菌分解引起的木材腐烂和降解现象，包括白腐、褐腐和软腐。

腐朽是木材最严重的生物病害，其会引起木材结构损坏，造成经济上的巨大损失(刘欣等， 2009)。木材腐朽主要是受真菌侵蚀(Riejhardson， 1982； 李明月等， 2012)，真菌能分泌多种酶，将木材中的纤维素、半纤维素和木质素分解为简单的碳水化合物作为生活养料(Higuchi， 1990)。腐朽木材的真菌依靠孢子进行繁殖和传播，在适当的温度、湿度和空气环境条件下发育成菌丝，继而发生分支，聚集成菌网，形成菌丝体(王立海等， 2011； 王振林等， 2012)，即使在真菌腐朽初期，木材力学强度也会发生急剧降低(Winandyetal.， 1993； Curlingetal.， 2002； 杨忠等， 2006)。本研究中所有腐朽木构件处于腐朽后期，显微切片上可观察到大量孢子和菌丝。木材腐朽菌种类众多，我国已发现1 200余种(骆静怡等， 2015)，仅贵州省就达83种和变种(吴兴亮等， 2010)； 木材腐朽菌中80%能侵染阔叶树材(戴玉成， 2012)，本研究22份腐朽木构件中，针阔叶树材比为2∶3，与选用木材树种耐腐性能完全相符。影响木腐菌生长的因素包括碳氮营养、温度、湿度、氧气和酸碱度等(王振林等， 2012)，其中木腐菌生长最适温度为25～30 ℃，空气湿度为60%～98%，我国南方气候适宜木腐菌繁殖。12座木结构古建筑30份样品中有22份发生低、中、高不同程度腐朽，占比73%，其中腐朽等级3级及以上的严重腐朽样品15份，占比50%，说明腐朽是12座木结构古建筑木构件用材材性劣化的首要生物病害因素。

本研究中，木构件受虫蛀生物病害的影响也较大，占比40%，针阔叶树材比为1∶2，其中木蜂和蠹虫危害程度最为严重。木蜂属(Xylocopa)是蜜蜂科(Apidae)非常重要的一属，分为 31 个亚属，约 470 种(Leysetal.， 2002； Ascheretal.， 2017)，我国木蜂约40种(吴燕如， 2000)。通过对古建筑蜂巢中采集的木蜂尸体和捕获的木蜂活体进行鉴定，本研究4座古建筑木构件中的木蜂确定为蜂科绒木蜂亚属的赤足木蜂(Xylocoparufipes)。赤足木蜂主要分布在我国陕西、江苏、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、福建、广西、四川、贵州等地(贺春玲等， 2017； Heetal.， 2020)，本研究木结构古建筑所处浙江、贵州和湖南地区是木蜂危害高风险区域(马星霞等， 2021)。赤足木蜂筑巢场所一般在旧房屋的木桁梁、临时木棚架的木梁或柴火堆，筑巢基质主要为干枯的杉木、泡桐(Paulowniasp.)、杨木、松木、椴木、臭椿、榆木和楸木(Catalpasp.)等(贺春玲等， 2017)。蠹虫属鞘翅目(Coleoptera)小蠹虫科(Scolytidae)，有181属约6 000种，是危害森林和木材的一类重要害虫(Wood， 1986)。蠹虫分布遍布我国南北各省区，主要危害马尾松、赤松(Pinusdensiflora)、华山松、油松和樟子松(Pinussylvestrisvar.mongolica)等。小蠹虫按食性分为食草类、食皮类、食木类、食髓类、食种类和食菌类； 小蠹虫对树木的危害，按其修筑坑道的部位可分为树皮小蠹类和蛀干小蠹类(杨长举等， 2009)。因未从木构件样品中捕获到活体或尸体蠹虫，且受蠹虫危害的木材显微构造文献相对较少，故未能判定本研究样品中蠹虫的确切种类，但从筑巢和代谢物情况判断其为食木类蛀干小蠹。木蜂和蠹虫危害树种可从地域、木构件种类选择、危害木材部位几方面分析： 1) 从地域上分析，不同地区赤足木蜂选择的筑巢树种有所不同，江西和四川均为杉木； 河南洛宁下峪镇发现主要是泡桐和杨木，另外也有松木、椴木、臭椿、榆木和楸木等(贺春玲等， 2017)； 本研究区域中赤足木蜂对杉木、桦木和硬木松情有独钟。文献显示，国外进口阔叶树材上的蠹虫种类和数量较多(刘勇等， 2006)，但蛀干蠹虫对30份木构件树种选择的针阔叶树材比为1∶1，偏好硬木松、桦木和杨木。2) 从木构件种类选择上看，12座木结构古建筑10种木构件中，赤足木蜂主要危害檩、椽、柱、雀替等构件； 蠹虫对柱、檩、椽、门等进行侵食。3) 从危害木材部位上分析，木蜂和蠹虫对木材心边材选择无差别，而其他蛀虫仅侵蚀木材表面或浅层，有的局部严重。木蜂筑巢要挖掘巢口、啃咬隧道、制作蜂巢隔板和巢室(Gerling， 1989)，筑巢时有许多锯屑细粉下落，蛀孔密集且四通八达，对木构件力学性能和使用寿命影响显著。蠹虫体积小、种类多、易繁殖，对蛀食的基质选择宽泛，检验检疫难，易爆发成灾，对木构件蛀食危害不亚于木蜂。因此，在制定木结构古建筑保护和修缮实施方案时，应充分考虑古建筑所处的木蜂和蠹虫危害风险，采用合理的木蜂和蠹虫防治方法。

4 结论

经鉴定，12座木结构古建筑木构件用材树种涉及12科14属，河南、浙江、贵州、湖南4省的用材特点存在明显差异。建筑用材种类较多，不同木构件用材和同类木构件用材均存在差异。根据木构件用材特点，结合常见树种的物理力学性能和木材加工性质、树种资源地理分布及古建筑文史资料分析，得到木构件选材原则： 1) 从建筑安全性能考虑，木材物理力学性能是用材选择的首要因素； 2) 从材料采伐运输的经济便捷性考虑，宜选用当地常见乡土树种； 3) 因“就地取材”为其重要选材原则，导致不同地区用材差异较大； 4) 一定程度上受木构件使用用途影响； 5) 一定程度上受古建筑地位和功能影响。

根据12座木结构古建筑木构件所受生物病害种类、分布和病害程度分析，木材生物病害与木构件树种选择密切相关： 1) 尽管树种天然耐腐性存在差别，但真菌腐朽仍是12座木结构古建筑木构件用材材性劣化的首要生物病害因素，说明腐朽与古建筑所处气候环境关系更密切； 2) 木构件虫蛀病害以木蜂和蠹虫危害为首， 木蜂筑巢树种的选择与木蜂种类、构件种类和建筑地域有关。

12座木结构古建筑木构件用材树种选择和生物病害研究结果，可为今后这12座古建筑木构件修缮提供参考，为木材生物病害严重区域古建筑维修保护提供数据支持。木结构古建筑是我国悠久文化遗产的重要组成部分，应及时对木构件用材和生物病害进行检测、鉴定或预测，获得用材的物理力学性能和生物病害等数据，从而指导木构件的合理修复和预防性保护。