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动物运动力学与运动行为同步采集系统设计

计算机测量与控制 2013年第8期21卷 2290-2292页

作者：郭朝龙汪万福吉爱红丁海春姚宁武发思南京航空航天大学仿生结构与材料防护研究所南京210016 南京航空航天大学自动化学院南京210016 敦煌研究院保护研究所甘肃敦煌736206 南京航空航天大学机电学院南京210016

为了解决昆虫飞行运动力学与运动行为测试系统中昆虫的运动与力学数据不能同步采集的问题,提出了一种基于虚拟仪器技术的动物运动力学与运动行为同步采集系统的设计方案;该系统主要包括信号发生器、力传感器采集装置和两台高速摄像机;... 详细信息

为了解决昆虫飞行运动力学与运动行为测试系统中昆虫的运动与力学数据不能同步采集的问题,提出了一种基于虚拟仪器技术的动物运动力学与运动行为同步采集系统的设计方案;该系统主要包括信号发生器、力传感器采集装置和两台高速摄像机;系统可对动物如昆虫飞行时的姿态及飞行力进行同步测量,适用于需要对运动物体的状态和受力情况进行同步分析的场合;由实验结果得出,竹象虫飞行时的振翅频率为64±3Hz,升力、推力随时间呈现明显的周期性变化。

关键词：高速摄像力学测试同步采集传感器

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植物对岩土文物的作用及保护技术研究进展

文物保护与考古科学 2023年第5期35卷 150-164页

作者：杨小菊武发思贾荣亮郭青林王彦武赵思腾赵学勇中国科学院西北生态环境资源研究院奈曼沙漠化研究站/乌拉特荒漠草原研究站甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049 国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心(敦煌研究院) 甘肃酒泉736200

由于人工-自然复合生态系统的不稳定性及保存环境的复杂性,岩土文物长期遭受着生物与非生物因素的威胁,其中,植物对遗址的作用及其保护应用技术一直备受关注。对相关研究成果总结表明,基于植物的新型遗址防护技术以其绿色、可持续和环... 详细信息

由于人工-自然复合生态系统的不稳定性及保存环境的复杂性,岩土文物长期遭受着生物与非生物因素的威胁,其中,植物对遗址的作用及其保护应用技术一直备受关注。对相关研究成果总结表明,基于植物的新型遗址防护技术以其绿色、可持续和环境兼容等优势在石质古城墙、夯土类遗址等的保护中逐渐成为替代工程类抢救性保护措施,但存在植物对岩土文物作用机理认知不足、研究技术受限、防控新技术应用滞后及其效果不佳、保护遗址植物选种及后期维护较难等问题,致使植物与岩土文物间的辩证关系至今界定不清,极大限制了保护技术的研发。结合我国石窟寺、土遗址保护面临的生物学问题,针对植物保护遗址技术实施的限制因素,作出以下展望:1)厘清植物对岩土文物的损害及保护作用机理;2)构建不同环境下界定植物对岩土文物正负效应的科学评估体系;3)明确植物种内和种间的相互作用以及驱动植物在岩土文物表面建植的关键因子;4)结合全球气候变化,研发岩土文物有害植物的精准防控技术;5)筛选适宜的软覆盖植物种并对其防护效果进行评估;6)研发基于BSC的软覆盖技术,开展环境适应性和保护效果评估。

关键词：岩土文物生物退化植物软覆盖技术生物土壤结皮文物保护

仿爱夜蛾在敦煌莫高窟模拟壁画表面的附着力研究

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敦煌研究 2015年第1期 111-115页

作者：吉爱红汪万福闫俊峰武发思张国彬倪勇戴振东南京航空航天大学仿生结构与材料防护研究所江苏南京210016 敦煌研究院保护研究所甘肃敦煌736200 国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心甘肃敦煌736200 古代壁画保护国家文物局重点科研基地甘肃敦煌736200 南京航空航天大学机电学院江苏南京210016

昆虫在壁画表面运动与附着时,会对壁画表面产生破坏。本文研究了仿爱夜蛾在敦煌莫高窟模拟壁画表面的附着力。仿爱夜蛾在壁画表面附着时,首先产生一定的法向抓附力,才能获得较大的切向摩擦力,保证其能够稳定附着于壁画表面。其脚爪对壁... 详细信息

昆虫在壁画表面运动与附着时,会对壁画表面产生破坏。本文研究了仿爱夜蛾在敦煌莫高窟模拟壁画表面的附着力。仿爱夜蛾在壁画表面附着时,首先产生一定的法向抓附力,才能获得较大的切向摩擦力,保证其能够稳定附着于壁画表面。其脚爪对壁画表面的最大划力可以达到身体重力的15倍,从而造成壁画表面的细微划痕甚至引起起甲壁画的脱落。

关键词：模拟壁画仿爱夜蛾附着力文物保护

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敦煌莫高窟中细菌多样性的研究

微生物学通报 2012年第5期39卷 614-623页

作者：张昺林唐德平张楠王婉如张东明武发思薛林贵兰州交通大学化学与生物工程学院甘肃兰州730070 敦煌研究院保护所甘肃敦煌736200

【目的】通过对敦煌莫高窟内细菌多样性及生理生化特征的分析,为壁画微生物病害防治提供试验依据。【方法】采用纯培养与16S rDNA等技术对莫高窟245#窟内空气样品、壁画样品进行分析,并在培养基中添加壁画颜料测试其对细菌生长的影响。... 详细信息

【目的】通过对敦煌莫高窟内细菌多样性及生理生化特征的分析,为壁画微生物病害防治提供试验依据。【方法】采用纯培养与16S rDNA等技术对莫高窟245#窟内空气样品、壁画样品进行分析,并在培养基中添加壁画颜料测试其对细菌生长的影响。【结果】分离出可培养细菌76株,分属于8个属。其中空气中有6个属,分别为Bacillus、Arthrobacter、Pseudomonas、Acinetobacter、Enterobacter、Kocuria,优势菌为Bacillus、Arthrobacter。壁画上有Bacillus、Arthrobacter、Paenibacillus、Erythrobacter 4个属,优势菌为Bacillus、Arthrobacter;并发现DHXJ05(Enterobacteriaceae)、DHXJ08(Bacillaceae)、DHXJ15(Erythrobacteraceae)、DHXJ16(Bacillaceae)和DHXJ17(Bacillaceae)能在含有铁红、铅丹、朱砂的环境中良好生长。【结论】为后期研究壁画颜料的变色机理及选择相应的细菌防治制剂提供了条件。

关键词：敦煌壁画细菌多样性分离鉴定

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敦煌莫高窟壁画起甲机理研究

现代电子技术 2016年第3期39卷 120-122,126页

作者：倪勇葛承滨汪万福武发思张国彬吉爱红南京航空航天大学机电学院江苏南京210016 南京航空航天大学仿生结构与材料防护研究所江苏南京210016 敦煌研究院保护研究所甘肃敦煌736200 国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心甘肃敦煌736200 古代壁画保护国家文物局重点科研基地甘肃敦煌736200

研究敦煌莫高窟壁画的起甲机理,为壁画的起甲成因及其修复保护提供理论依据。通过ANSYS有限元建立温度场下壁画的内力作用模型,分析起甲壁画的临界受力状态。推断壁画温度场和应力场的产生及其分布规律,并观察壁画受热膨胀的结果。随着... 详细信息

研究敦煌莫高窟壁画的起甲机理,为壁画的起甲成因及其修复保护提供理论依据。通过ANSYS有限元建立温度场下壁画的内力作用模型,分析起甲壁画的临界受力状态。推断壁画温度场和应力场的产生及其分布规律,并观察壁画受热膨胀的结果。随着时间的变化,壁画与空气接触的表面的热量逐渐向内部均匀扩散,引起有一定厚度的壁画的温度梯度升高。壁画在温度场中受温差影响出现了明显的膨胀起甲现象,当起甲达到一定程度时,在外力作用下壁画就会出现脱落。

关键词：壁画起甲文物保护温度场

史前洞窟阿尔塔米拉(Altamira Cave)壁画微生物群落研究进展

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敦煌研究 2011年第6期 115-120页

作者：马燕天武发思马旭汪万福马晓军安黎哲冯虎元兰州大学生命科学学院甘肃兰州730000 敦煌研究院保护研究所甘肃敦煌736200 国家古代壁画保护工程技术研究中心甘肃敦煌736200

在世界各地广泛分布着人类各个发展时期的历史遗迹,这些遗迹是全人类共同的宝贵财富。然而,这些文化遗产自发现以来,遭受了严重的破坏。造成破坏的因素很多,微生物因素是其中一个重要的方面,对这种损害方式的研究正受到越来越多的关注... 详细信息

在世界各地广泛分布着人类各个发展时期的历史遗迹,这些遗迹是全人类共同的宝贵财富。然而,这些文化遗产自发现以来,遭受了严重的破坏。造成破坏的因素很多,微生物因素是其中一个重要的方面,对这种损害方式的研究正受到越来越多的关注。本文以西班牙的阿尔塔米拉(Altamira cave)洞窟壁画为例,综述其自发现以来的研究历程和主要成果,为我国的文物保护工作提供参考。

关键词：阿尔塔米拉洞窟壁画微生物文化遗产文物保护

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炳灵寺石窟鸟类群落的时空变化特征及鸟害

兰州大学学报（自然科学版） 2022年第6期58卷 796-803页

作者：李隆陈章武发思赵雪芬刘宗昌杨小菊汪万福敦煌研究院国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心甘肃敦煌736200 甘肃省敦煌文物保护研究中心甘肃敦煌736200 甘肃莫高窟文化遗产保护设计咨询有限公司甘肃敦煌736200 兰州大学细胞活动与逆境适应教育部重点实验室兰州730000 敦煌研究院炳灵寺文物保护研究所甘肃临夏731600

2018年9月-2020年9月采用样线与样点相结合的方法,对甘肃炳灵寺石窟及其周边鸟类的群落分布与石窟鸟害情况进行调查.共记录到鸟类9目23科34种,在石窟内出现的鸟类有6种,致害物种主要为岩鸽(Columba rupestris),鸟类多样性指数H夏季最高... 详细信息

2018年9月-2020年9月采用样线与样点相结合的方法,对甘肃炳灵寺石窟及其周边鸟类的群落分布与石窟鸟害情况进行调查.共记录到鸟类9目23科34种,在石窟内出现的鸟类有6种,致害物种主要为岩鸽(Columba rupestris),鸟类多样性指数H夏季最高,冬季最低;红外线相机连续监测发现,第169窟内的鸟类数量在每日9:00-12:00处于较高水平.岩鸽活动对窟内文物的损害形式主要表现为起落时鸟爪造成的机械损伤与排泄物污染.相似性分析结果表明,石窟寺的生境与黄河湿地生境鸟类组成差异最大,鸟类分布呈明显的不均匀性;在第169窟小环境内,鸟类停栖位置随机性强,停栖频次在洞窟南北两侧均表现为内部高于外围的特点,但北侧文物上层整体高于下层,南侧文物下层整体高于上层,小环境内仍呈现较明显的不均匀性.根据鸟类的时空分布及其危害特点,提出了具体的鸟害防治对策.

关键词：炳灵寺石窟鸟类群落时空变化鸟害防治措施

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日本高松冢古坟微生物病害及其防治研究概述

文物保护与考古科学 2019年第3期31卷 26-35页

作者：武发思朱非清汪万福段育龙田恬冯虎元国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心(敦煌研究院) 甘肃酒泉736200 细胞活动与逆境适应教育部重点实验室(兰州大学) 甘肃兰州730000 古代壁画保护国家文物局重点科研基地(敦煌研究院) 甘肃酒泉736200 甘肃莫高窟文化遗产保护设计咨询有限公司甘肃酒泉736200 甘肃省极端环境微生物资源与工程重点实验室(中国科学院西北生态环境资源研究院) 甘肃兰州730000

高松冢古坟是日本国宝级文化遗产,对其实施的原址保护一度是文物保护界的样板工程和国际典范,然而正是逐渐失控的微生物病害导致古坟解体搬迁至异地保护,复杂的人为介入手段是否有助于墓葬壁画的原址保护,值得更进一步探讨和反思。本研... 详细信息

高松冢古坟是日本国宝级文化遗产,对其实施的原址保护一度是文物保护界的样板工程和国际典范,然而正是逐渐失控的微生物病害导致古坟解体搬迁至异地保护,复杂的人为介入手段是否有助于墓葬壁画的原址保护,值得更进一步探讨和反思。本研究回顾了高松冢古坟自发掘至今的保护历程,重点总结了侵害古坟石室及壁画微生物类群的调查分析及其防治措施的研究。通过对古坟病害微生物群落特征、环境因素变化及防治干预措施等方面相关文献资料的全面梳理和解读,客观评价了该遗址所取得的研究进展及经验教训,为我国乃至世界其他同类环境中壁画保护提供启示与借鉴。

关键词：高松冢古坟微生物侵蚀防治措施墓葬壁画保护

太原北齐徐显秀墓壁画真菌群落组成与菌害成因

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微生物学通报 2016年第3期43卷 479-487页

作者：武发思武光文刘岩田恬张国彬贺东鹏徐瑞红赵林毅冯虎元汪万福敦煌研究院保护研究所甘肃敦煌736200 国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心甘肃敦煌736200 古代壁画保护国家文物局重点科研基地甘肃敦煌736200 太原北齐壁画博物馆山西太原030000 兰州大学生命科学学院甘肃兰州730000

【目的】确定壁画病害真菌群落组成,解析影响病菌发生的关键环境因子,为墓室壁画的科学保护提供依据。【方法】利用无菌解剖刀分别采集白色霉变与无明显霉变壁画样品;使用扫描电子显微镜(SEM)分析病害真菌微观形态特征;通过提取样品基... 详细信息

【目的】确定壁画病害真菌群落组成,解析影响病菌发生的关键环境因子,为墓室壁画的科学保护提供依据。【方法】利用无菌解剖刀分别采集白色霉变与无明显霉变壁画样品;使用扫描电子显微镜(SEM)分析病害真菌微观形态特征;通过提取样品基因组总DNA、扩增真菌ITS区、构建克隆文库、测序和系统发生关系分析等技术研究壁画真菌群落组成与结构特点;结合温度与相对湿度监测,分析诱发壁画霉变的环境成因。【结果】霉变壁画表面有大量菌丝体,分生孢子大小为(1.5-2.0)μm×(1.0-1.5)μm。霉变壁画克隆文库序列分别与NCBI数据库中白色侧齿霉属(Engyodontium)和支顶孢属(Acremonium)真菌具有较高的相似度,白色侧齿霉菌(Engyodontium album)为优势病害菌(98.1%);无明显霉变壁画克隆文库序列分别与青霉属(Penicillium)、曲霉属(Aspergillus)、链格孢属(Alternaria)、假丝酵母属(Candida)、毛壳菌属(Chaetomium)和白色侧齿霉属真菌高度相似,无绒毛青霉菌(Penicillium laeve)为优势菌(77.4%);所有文库序列均属于子囊菌门(Ascomycota)。监测期墓道下部环境温度在-0.3-17.6°C之间波动,相对湿度长期在80%-100%之间变化。【结论】霉变与无明显霉变壁画中真菌群落组成差异较大;白色侧齿霉菌是引起墓道壁画霉变的主要病害菌;墓道下部相对湿度常年较高是诱发壁画霉变的关键环境因子;有必要开展壁画菌害区域的抢救性防护,并实施一定的环境控制措施以保护该考古遗址古代壁画。

关键词：墓室壁画霉变克隆文库群落结构环境监测