江西省建立木材标本馆的基础和必要性

陈年

(江西环境工程职业学院·家具学院，江西 赣州 341000)

木材是裸子植物和被子植物的树木产生的树干部分，树木生长是一个复杂而漫长的生物和化学过程，经过树冠接受光合作用，利用二氧化碳、水分和矿物质等使树木发育成一个粗大的生物有机体。树木生长形成木材的过程是吸收二氧化碳、固碳并释放氧气的过程，这有利于改善人类的生态环境[1]。木材也是当今世界四大材料（钢材、水泥、木材、塑料）中唯一的可再生和再循环利用的生物木质材料。其不仅可从天然森林中获得，而且可以人工培育获得。经过科学经营、合理采伐，服务人类美好生活需求。木材是环境友好型低碳材料，具有加工性好、能耗小、环境污染小、可自然降解和回收利用等显著环境特性，符合人类社会关注和重视材料环境协调性的发展趋势要求。

建立木材标本馆，可实现木材标本的科学分类收集、整理与保存，挖掘木材标本资源蕴含的科学数据，有利于开展森林资源保护与可持续利用[2]，是对木材进行科学研究的基本前提。

1 国内外木材标本馆的建设现状

根据国际木材解剖学家协会（International Associate of Wood Anatomists,简称IAWA）的数据统计，全球目前约有180多家木材标本博物馆，拥有馆藏木材标本共计约150多万份[2]，其中我国有20多家。国外馆藏量较多的木材标本馆主要分布在一些欧美国家（如美国、德国、英国、荷兰等），而我国的木材标本馆主要集中在各老牌林业大学和中国林业科学研究院、少数省级林业科学研究院。

1.1 木材标本科学领域的国际协会

国际木材解剖学家协会（IAWA）成立于1931年，是木材科学领域经典的国际学术研究协会，长期以来在促进国际木材解剖学及木材科学进步方面发挥着重要作用。近10年，随着全球环境与气候议题日益成为科技界与社会公众的关注热点，国际木材解剖学家协会（IAWA）的学术与社会地位不断提升。国际木材解剖学家协会（IAWA）是全球木材科学研究的主要力量。国际木材解剖学家协会中国分会（IAWA-China Group）成立于2004年，现有全国林业院校、科研院所等40多个单位的100多名会员。江西省作为全国林业资源大省，相关科研机构和院校应积极响应加入其中。

1.2 国内木材标本馆馆藏及建设情况

据统计目前我国的木材标本馆有20多个，均隶属于农林类高等院校、国家级或省级林业科研院所、木材质量检验检疫及港口海关等单位。

这些单位中，最早建立木材标本馆并进行相关研究、拥有标本数、涵盖科属种及切片数积累最多的是中国林业科学研究院木材工业研究所的木材标本馆，也是我国最早建立木材标本的研究机构，自1928年基于当时中国著名动物学家秉志和植物学家胡先骕先生创立的北平静生生物调查所和中央工业试验研究所西南木材试验研究室合并基础上建立[2]。经过近百年的几代科研人员的不断收集积累，目前其馆藏木材树种近万种，涵盖180科1 200多属，所藏木材标本切片多达36 000多片，数量居全国第一。

木材标本馆藏数量多和科研实力强的还有国家家具及室内环境质量监督检验中心、国家材种鉴定与木材检疫重点实验室、西南林业大学材料科学与工程学院、南京林业大学材料科学与工程学院、北京林业大学材料科学与技术学院等，见表1。这些木材标本馆的建立都在承担着木质材料科学研究项目、木质材料学课程人才培养、木材行业相关标准制订和木材木种鉴定服务等工作[2]。另外，随着科技的进步，木材科学也在不断地发展，如中国林业科学研究院木材工业研究所2021年2月推出的木材识别iWood—木材智能识别系统，国家材种鉴定与木材检疫重点实验室（张家港海关检验检疫综合技术中心）推出的鉴木WOODAI手机端APP—木材智能识别系统，探索木材标本数字化和智能查询识别等系统的建设。

表1 国内部分重要木材标本收藏情况[2]Tab.1 Collection of some important wood specimens in China

1.3 国外木材标本馆馆藏及建设情况

国外木材标本馆主要分布在一些欧美国家（如美国、德国、英国、荷兰等国），不完全统计大约有160多家，拥有木材标本最多的是成立于1913年的荷兰生物多样性研究中心木材标本馆，其木材标本馆藏达12.5万余号，木材切片标本有5万多片，成立最早的是俄罗斯科学院Komarov植物研究所（1823年）[3]。美国林产品实验室所拥有的木材标本数量也很大，实体标本达10.5万余号，木材标本切片35 000多片，木种达14 000多种[2]。其他馆藏标本数量大的还有英国皇家植物园—邱园木材标本馆、德国Thunen木材研究所、日本森林综合研究所、比利时中非皇家博物馆、澳大利亚联邦科学及工业研究组织等,如表2所示。

表2 国外部分重要木材标本收藏情况[3]Tab.2 Collection of some important wood specimens from abroad

国外木材标本收藏量如此之大，都具有以下特点：一是建立的时间早，如俄罗斯科学院Komarov植物研究所成立于1823年，已有两百年历史；二是木材标本来源方式多元，通过大量的采集、收集、捐赠及交换等方式扩充标本收藏量；三是合并小型的标本馆成为大型木材标本馆，馆藏标本的丰富性和多样性为木材科学研究提供了宝贵的基础材料，使得这些国家的木材科学研究在国际上也处于领先地位；四是很多木材标本馆紧随数字化、智能化科技发展，适时探索建立木材标本数字化数据库和快速检索查询软件系统，逐步推进建设木材标本和切片标本高清图像的数字化建设[3]，引入人工智能识图识木种技术，实现快速查询和检索功能。

2 江西省建设木材标本馆的基础和必要性

江西省位于我国东南部，长江中下游南岸，属于亚热带季风性湿润气候，有典型的亚热带森林植物群落，全省林木多属天然次生林，以针叶木为主，杉木（Cunninghamia lanceolata）、 马 尾 松（Pinus massoniana）、苦楝（Melia azedarach）为主要乡土树种，有南方红豆杉（Taxus wallichiana var.mairei）、香樟（Cinnamomum camphora）、紫楠（Phoebe sheareri）等珍贵树种。珍稀、濒危树种有110种，有江西杜鹃（Rhododendron kiangsiense）、江西槭（Acer cordatum var.dimorphifolium）、美毛含笑（Michelia caloptila）等10多种属中国江西特有树种。全省境内有大量古木大树，如庐山的三宝树[2棵是柳杉（Cryptomeria fortunei），1棵为银杏（Ginkgo biloba）]、东林寺的六朝松（罗汉松Podocarpus macrophyllus）、上饶县树龄近千年的银杏、铜鼓县的红豆杉树王等。

江西省林业局于2021年7月印发了《江西省主要乡土树种名录》，为江西省合理造林与绿化提供参考树种。该名录记录江西省乡土树种共256种，含乔木类153种、灌木类32种、经济类55种、竹类16种。按照分类、分区、适地适树的原则，提高造林及绿化的可操作性、实用性，是建立木材标本馆藏的指导条目。

2.1 建设木材标本馆的基础

江西省拥有丰富的森林资源和林业高校与科研机构，有我国植物学家、中国植物分类学的奠基人胡先骕先生创立的中国第一座供植物科学研究的森林植物园——庐山植物园（现在为中国科学院庐山植物园），有林业学科背景的江西农业大学林学院、江西环境工程职业学院等高校和江西省林业科学院，这为江西省木材标本馆的建立提供了标本收集来源和科技人才。

另外，江西环境工程职业学院近年来结合专业发展，从木材科学研究、木材综合利用、专业学科服务“中国中部家具产业基地”的角度出发，依托国家高等职业学校“双高”建设项目，于2021年12月，在校内建立了校级木材标本展览和科研平台。该平台占地90 m2，目前拥有国标红木标本24种、名贵木材标本40种、世界珍贵商品木材标本135种、名贵原木三切面标本34种、省内木材标本50种、名贵木材标本显微切片66种、木材利用榫卯结构33种等。平台配备木材标本制作用的切片机、显微镜及相关木材科普所需设施。该项目的建成可为教师及学生提供木材科学相关的科研及学习之用，可开设《木种识别》《家具材料》《木结构设计》等课程。

2.2 建设木材标本馆的必要性

木因树而得，“万物各得其和以生，各得其养以成。”生物多样性才是地球真实的样子，令这个蓝色星球生机勃勃，生物多样性也是人类赖以生存发展的基础[4]。保护生物多样性，维护地球家园，是促进人类可持续发展的保障[4]。木材标本馆是以木为研究载体，研究其宏观、微观结构，探索木的奥妙。作为林业大省，探索木材科学，服务赣南以实木加工为主材家具产业，木材研究（识别、木文化展示）是一个关键的技术环节。随着国家对生态、绿色发展，对森林、对木材的认识和重视，在江西建立木材标本馆并开展科学研究，既展现江西省科学保护森林资源、践行“绿水青山”的生态特色、保护森林资源生物多样性，又为木材资源的合理开发、永续利用建立高水平的科学研究平台。

2.3 建设木材标本馆的路径与步骤

2.3.1 建成木材标本实体物理馆

依托江西环境工程职业学院现有学科为基础的木材标本展览和科研平台，联合省内林业科研院校，通过申报课题项目的方式，以《江西省主要乡土树种名录》（2021版）和《中国主要栽培珍贵树种参考名录》（2021版）为蓝本，科学有计划地开展全省木材标本收集、整理和制作工作，达到建立江西省内木材标本基础数据目的，并逐步加强省际交流、国际交流，扩充标本数量，建成木材标本实体物理馆，此过程既可理清江西省森林资源木材材种，又可培养科技人才。

2.3.2 木材标本数字化

在物理馆建设的同时，随着标本数量增多，可逐步开展切片标本数字化建设。开展全省木材标本数字化建设，并对接中国木材标本资源库及数字木材标本馆，达到共享共建目的，为江西林业科学研究、生物多样性绿色生态发展、社会科普提供支持。

2.3.3 主动加入木材科学研究组织

主动加入国际木材解剖学家协会（IAWA）中国分会，加入木材标本国家创新联盟，了解最前沿木材科学，加强多学科交流服务木材科学研究，特别在树种识别、保护方面[5-6]。

3 结语

据国际植物园保护联盟（BGCI）公布的统计数据，全球树木的种类约有60 065种，BGCI还构建了全球树木查询数据库（https://www.bgci.org/globaltreesearch.php）[7]。根据该数据库统计，全球树木种类最多的国家是巴西，有8 715种树种；北美洲树种最少，只有1 400多种；我国大约有8 000多种树种。江西省拥有得天独厚、丰富的森林资源，能为开展木材科学研究提供保障，但如何利用好、规范好，我们的科学研究还不够，缺乏科学的体系。依托学科专业建立木材标本馆，开展科学研究实验，组建和培养木材科学人才，为江西省木材科学健康发展、服务社会经济发展和生态保护作贡献。