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药用植物抗菌活性及其在文物微生物防治中的研究进展

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石窟与土遗址保护研究

石窟与土遗址保护研究 2024年第2期3卷 73-89页

作者：李天晓张化冰谈翔张瑞武发思于宗仁苏伯民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 敦煌研究院保护研究所甘肃敦煌736200 古代壁画保护国家文物局重点科研基地甘肃敦煌736200 甘肃省敦煌文物保护研究中心甘肃敦煌736200

抗菌剂处理是文物微生物病害防治的主要手段之一,然而传统无机、有机抗菌剂对文物和环境存在危害,其应用受到限制。近年来,基于环境友好和高效抗菌等优势,来源于药用植物的天然抗菌剂在文物保护领域受到广泛关注。本文对近十年来药用植... 详细信息

抗菌剂处理是文物微生物病害防治的主要手段之一,然而传统无机、有机抗菌剂对文物和环境存在危害,其应用受到限制。近年来,基于环境友好和高效抗菌等优势,来源于药用植物的天然抗菌剂在文物保护领域受到广泛关注。本文对近十年来药用植物在医学和文物保护等领域的抗菌研究进行了梳理分析,总结了药用植物的抗菌活性成分类型以及基于植物学和中药学分类特征的主要抗菌植物类群,描述了药用植物多靶点、多途径的协同抗菌机制、抗菌成分的提取和评价方法,并回顾了药用植物在文物微生物病害防治中的研究现状。总结分析了天然抗菌剂在文物保护领域应用所面临的挑战,并展望其未来发展趋势,以期为文物抗菌材料的研发和应用提供参考和借鉴。

关键词：药用植物抗菌剂文物保护微生物防治精油

基于454测序的莫高窟大气颗粒物中真菌群落特征分析

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基于454测序的莫高窟大气颗粒物中真菌群落特征分析

第十二届全国气溶胶会议暨第十三届海峡两岸气溶胶技术研讨会

作者：武发思汪万福贺东鹏徐瑞红赵林毅张国彬敦煌研究院保护研究所国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心古代壁画保护国家文物局重点科研基地甘肃省古代壁画与土遗址保护重点实验室

空气微生物的监测与研究是开展文化遗产地预防性保护的关键。为探明游客参观等人为扰动对莫高窟洞窟内、外大气颗粒物中真菌群落组成和结构的影响,本研究利用Partisol-Plus Model2025(USA)大气颗粒物采样器于2014年游客量较多的"五一假... 详细信息

空气微生物的监测与研究是开展文化遗产地预防性保护的关键。为探明游客参观等人为扰动对莫高窟洞窟内、外大气颗粒物中真菌群落组成和结构的影响,本研究利用Partisol-Plus Model2025(USA)大气颗粒物采样器于2014年游客量较多的"五一假期"采集莫高窟第16窟洞窟内与洞窟外环境大气细颗粒物(PM2.5)和粗颗粒物(PM10-2.5)样品;通过提取总DNA,PCR扩增,获得真菌ITS区序列片段;以454(GS FLX+)焦磷酸测序技术进行高通量测序;并利用QIIME平台分析比较洞窟内、外颗粒物中真菌多样性;选择UNITETS数据库进行OTU聚类及分类学分析。结果表明,在门的水平上,子囊菌门(Ascomycota)在洞窟外样品中所占百分比分别为72%(PM2.5)和51%(PM10-2.5)、在洞窟内分别为64%(PM2.5)和31%(PM10-2.5);担子菌门(Basidiomycota)在PM2.5中含量较高,洞窟内、外分别占25%和13%。在属的水平上,洞窟外PM2.5中以链格孢属(Alternaria,14%)、隐球菌属(Cryptococcus,10%)、枝孢属(Cladosporium,5%)和细基格孢属(Ulocladium,4%)为主,洞窟外PM10-2.5中主要以半乳糖霉菌属(Galactomyces,10%)和地霉属(Geotrichum,1%)为主;洞窟内PM2.5中主要为Alternaria(29%)、Cladosporium(11%)、Cryptococcus(10%)、Guehomyces(3%)和曲霉属(Aspergillus,3%),洞窟内PM10-2.5中以半乳糖霉菌属(10%)、青霉属(Penicillium,3%)、囊酵母属(Zygoascus,2%)和布氏白粉菌属(Blumeria,2%)为主;部分真菌属仅出现在洞窟内PM2.5样品中,如小球腔菌属(Leptosphaeria)、白粉菌属(Blumeria)和毛孢子菌属(Trichosporon)等;然而,有大量序列仍不可比对归类鉴定到真菌属的水平(Unclassified)。多样性分析可知,Shannon-Wiener指数值为洞窟外PM2.5(3.55)>洞窟内PM2.5(3.09)>洞窟内PM10-2.5(2.33)>洞窟外PM10-2.5(1.81)。PCA聚类分析显示,采样位点(洞窟内、外)差异对PM10-2.5中真菌群落组成和结构的影响较PM2.5更大。综上,子囊菌门真菌在各样品中均占绝对优势,担子菌门真菌在PM2.5中比例也较高。洞窟内、外大气PM2.5中真菌群落多样性整体高于PM10-2.5中,真菌群落结构在洞窟内、外差异明显;洞窟内特定的微生境以及大量游客参观对窟内环境的扰动可能是引起窟内PM2.5和PM10-2.5中真菌群落组成和结构变化的关键因素。本研究为世界文化遗产地敦煌莫高窟的空气质量评估和洞窟开放管理提供了重要的科学依据。

关键词：敦煌石窟空气微生物 454高通量测序群落组成文物保护

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嘉峪关魏晋墓腐蚀壁画真菌群落组成分析

敦煌研究 2013年第1期 60-66页

作者：武发思汪万福贺东鹏陈港泉马燕天张国彬张晓东冯虎元国家古代壁画保护工程技术研究中心甘肃敦煌736200 甘肃省古代壁画与土遗址保护重点实验室甘肃敦煌736200 古代壁画保护国家文物局重点科研基地甘肃敦煌736200 兰州大学生命科学学院甘肃兰州730000 嘉峪关新城魏晋墓文管所甘肃嘉峪关736200

微生物腐蚀与降解是嘉峪关魏晋墓砖壁画保存过程中所面临的主要问题之一。本研究采用现代分子生物学技术,对造成魏晋墓砖壁画腐蚀的真菌类群进行了检测和分析。通过样品总DNA提取,目标片段扩增,克隆文库构建,序列测定与比对后发现,魏晋... 详细信息

微生物腐蚀与降解是嘉峪关魏晋墓砖壁画保存过程中所面临的主要问题之一。本研究采用现代分子生物学技术,对造成魏晋墓砖壁画腐蚀的真菌类群进行了检测和分析。通过样品总DNA提取,目标片段扩增,克隆文库构建,序列测定与比对后发现,魏晋墓腐蚀砖壁画真菌序列主要隶属于曲霉属、Phialosimplex属和侧齿霉属。常年受人为扰动,墓室内腐蚀砖壁画真菌多样性下降,群落结构发生改变。墓室常年开放或常年关闭均不利于砖壁画的长久保存。分子技术在快速、准确检测壁画微生物群落组成方面优势明显,应加以推广应用。

关键词：魏晋墓砖壁画微生物腐蚀分子检测真菌类群文物保护

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莫高窟环境气溶胶中水溶性离子分析

莫高窟环境气溶胶中水溶性离子分析

基于文献计量学的石窟寺及古代壁画研究态势分析

第十二届全国气溶胶会议暨第十三届海峡两岸气溶胶技术研讨会

作者：杨小菊武发思徐瑞红李潮流贺东鹏康世昌汪万福敦煌研究院保护研究所国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心中国科学院青藏高原研究所中国科学院寒区旱区环境与工程研究所

敦煌莫高窟壁画受自身材质和自然环境等的影响,产生起甲、酥碱、空鼓、脱落及色变等多种病害,目前针对壁画病害机理研究主要集中在物理化学方面。风沙一直是困扰莫高窟文物保护的主要因素之一,为深入研究敦煌莫高窟窟内外大气气溶胶中... 详细信息

敦煌莫高窟壁画受自身材质和自然环境等的影响,产生起甲、酥碱、空鼓、脱落及色变等多种病害,目前针对壁画病害机理研究主要集中在物理化学方面。风沙一直是困扰莫高窟文物保护的主要因素之一,为深入研究敦煌莫高窟窟内外大气气溶胶中的水溶性离子(Na+、NH+-4、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、NO2、NO-3和SO2-4)分布、月均浓度变化和来源,本研究以莫高窟开放洞窟第16窟和窟外环境为监测位点,2014年共采样43次,对窟内外气溶胶PM2.5和PM10进行了数据分析。结果表明:窟内SO2-+4、NO-3、Ca2和NH+4对水溶性组分的贡献相对较大,Na+、NH+4、K+、Mg2+和NO-2的月变化趋势基本一致,在8月或者9月出现一个峰值,并且在10月份达到了最低值,之后又逐渐上升,到12月份达到一个最高值;Ca2+含量呈先减后增的趋势,并且在10月份达到了最低值;而Cl-则呈先增后减的相反趋势,SO2-4和NO-3的浓度从7月份开始逐渐降低,10月份达到最低点,随后又开始升高,11月和12月份,市区煤的燃烧也是莫高窟大气污染的一个主要来源。窟外主要以SO2-4、NO-3、Cl-、Na+、NH+4和Ca2+为主,且窟外水溶性离子浓度高于窟内水平。窟外可溶性离子浓度基本上在7月达到了一个最高值,而10月最低,总体反映出气候变化是窟区沙尘气溶胶的主要影响因素,人为源的贡献主要发生在旅游旺季,比如7、8和9月份,但是降雨形成的湿沉降也不容忽视。SO2-4、Cl-和Na+是造成壁画酥碱病害的主要盐离子,对窟内外三种离子进行相关性分析,确定窟外盐离子对窟内含量的影响程度,研究沙尘气溶胶中可溶性盐离子对壁画酥碱的贡献阈值,为古代壁画预防性保护提供了科学依据。

关键词：敦煌空气颗粒物易溶盐壁画盐害文物保护

来源： cnki会议评论

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石窟与土遗址保护研究 2023年第1期2卷 80-98页

作者：杨小菊于宗仁郭青林陈松丛张文元武发思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/甘肃省敦煌文物保护研究中心甘肃敦煌736200 中国科学院西北生态环境资源研究院甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049

以中国知网(China National Knowledge Infrastructure,CNKI)和Web of Science(WOS)收录的石窟寺及古代壁画研究文献(1908—2022年)为数据源,采用文献计量学方法,从定量和可视化角度揭示了该领域研究进展和热点。结果表明,CNKI和WOS数... 详细信息

以中国知网(China National Knowledge Infrastructure,CNKI)和Web of Science(WOS)收录的石窟寺及古代壁画研究文献(1908—2022年)为数据源,采用文献计量学方法,从定量和可视化角度揭示了该领域研究进展和热点。结果表明,CNKI和WOS数据库中发文量分为萌芽期、发展期和增长期,近10年年度发文量迅速增加,意大利和中国发文量名列前2位,西班牙、英国等欧洲国家及日本、印度等亚洲国家排名靠前,欧洲发文质量普遍高于亚洲;CNKI中发文集中在《敦煌研究》和《文物保护与考古科学》等期刊,“Journal of Cultural Heritage”在WOS中发文最多,也涉及岩土力学、工程地质及环境科学领域高质量期刊;CNKI中涉及学科主要为考古学、旅游及宗教等,WOS中为分析化学、光谱学及材料科学;研究机构国内以敦煌研究院和兰州大学为代表,国际以意大利、西班牙和法国机构为主;CNKI中TOP10作者多数来自敦煌研究院,WOS中西班牙作者发文数量多、质量高;中国国家自然科学基金、国家科技支撑计划是主要资助机构,欧洲委员会、西班牙政府基金资助力度大;CNKI中“石窟寺”、“莫高窟”、“文物保护”、“壁画”及WOS中“壁画”、“颜料”、“拉曼光谱”等是研究热点。未来研究将聚焦风险监测、防风化、水害治理、生物损害防控等方面,通过多学科联合攻关,旨在保护理论、保护材料、关键技术、标准规范和装备研发等方面取得突破。

关键词：石窟寺古代壁画 CNKI WOS 回顾与进展

敦煌莫高窟大气颗粒物PM2.5和PM10浓度的季节变化分析

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敦煌莫高窟大气颗粒物PM2.5和PM10浓度的季节变化分析

第十二届全国气溶胶会议暨第十三届海峡两岸气溶胶技术研讨会

作者：徐瑞红武发思张国彬贺东鹏康世昌李潮流汪万福敦煌研究院保护研究所国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心中国科学院青藏高原研究所中国科学院寒区旱区环境与工程研究所

大气环境中颗粒物是珍贵古代壁画的重要污染源,粉尘沉降在壁画彩塑表面,不仅降低了其美学价值,亦对文物构成腐蚀等潜在威胁。开展莫高窟环境大气颗粒物监测研究,对科学保护该世界文化遗产具有重要的现实意义。本研究通过对莫高窟洞窟内... 详细信息

大气环境中颗粒物是珍贵古代壁画的重要污染源,粉尘沉降在壁画彩塑表面,不仅降低了其美学价值,亦对文物构成腐蚀等潜在威胁。开展莫高窟环境大气颗粒物监测研究,对科学保护该世界文化遗产具有重要的现实意义。本研究通过对莫高窟洞窟内环境(第16窟)与窟区外环境进行采样,参照我国环境空气质量标准(GB3095-2012)来分析莫高窟洞窟内、外环境中PM2.5和PM10的年际与季节性变化规律。结果表明:洞窟外与第16窟窟内PM2.5浓度平均值分别为76.65±62.42μg/m3和0.72±0.68μg/m3,PM10浓度平均值分别为286.59±284.92μg/m3和126.19±104.99μg/m3。参照环境空气质量PM2.5和PM10二级标准,窟外环境中,PM2.5和PM10的监测期超标率分别达46%和65%;第16窟窟内PM2.5浓度符合国标,而PM10的超标率为35%;超标值多分布在春、夏两季,尤其是多风沙的春季。相关性分析表明,窟外PM2.5与PM10之间均存在显著的线性关系,第16窟内亦然;而在窟外和窟内不同环境中的两组PM2.5线性关系不明显,PM10也同样,除了洞窟内、外正常空气交换外,游客参观等人为扰动对窟内颗粒物浓度变化可能有一定贡献。进一步分析表明,在粒径小于10μm的空气颗粒物中,主要为2.5-10μm的粗颗粒,窟外PM2.5的含量约为30%,第16窟内含量约为1%,这一比值浮动受沙尘天气的影响很小。导致这一结果的因素可能是洞窟门窗和纱网的阻挡作用,以及洞窟甬道对窟外细颗粒物被动输入窟内具有一定的缓冲作用所致。

关键词：环境监测 PM2.5 PM10 质量浓度文物保护

来源： cnki会议评论

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敦煌莫高窟第98窟壁画的保护与修复

石窟寺研究 2015年第1期 424-439页

作者：付有旭牛贺强马竞樊再轩武发思赵林毅朱万煜汪万福敦煌研究院

敦煌莫高窟保存4~14世纪有壁画彩塑的洞窟492个,壁画约45000平方米,彩塑2000余身。其中第98窟是莫高窟大型洞窟之一,也是病害类型多样、病害程度十分严重的典型洞窟之一。本文在开展现状调查、科学评估壁画保存状况的基础上,结合室内模... 详细信息

敦煌莫高窟保存4~14世纪有壁画彩塑的洞窟492个,壁画约45000平方米,彩塑2000余身。其中第98窟是莫高窟大型洞窟之一,也是病害类型多样、病害程度十分严重的典型洞窟之一。本文在开展现状调查、科学评估壁画保存状况的基础上,结合室内模拟实验和现场试验研究,筛选出不同病害壁画的保护修复材料和修复工艺。经过项目实施,有效地控制了各类活动病害的进一步发生和发展,对莫高窟第98窟壁画历史信息和文物价值的完整保存与再现起到积极作用,对敦煌莫高窟其他洞窟壁画的有效保护乃至我国其他石窟寺壁画的科学保护具有重要的参考价值和借鉴意义。

关键词：敦煌莫高窟第98窟壁画病害保护材料修复工艺

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炳灵寺石窟鸟类多样性及其危害研究

石窟与土遗址保护研究 2022年第3期1卷 4-17页

作者：陈章李隆武发思赵雪芬朱非清杨小菊刘宗昌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/甘肃省敦煌文物保护研究中心甘肃敦煌736200 兰州大学细胞活动与逆境适应教育部重点实验室甘肃兰州730000 甘肃莫高窟文化遗产保护设计咨询有限公司甘肃敦煌736200 敦煌研究院炳灵寺文物保护研究所甘肃永靖731600

为摸清世界文化遗产地甘肃永靖炳灵寺石窟鸟类资源现状,明确洞窟内鸟害物种及其对文物的主要危害方式,2019年1月—2021年12月,对石窟及周边鸟类多样性和鸟类活动导致的病害现状进行了系统性调查研究,并提出了相应防控措施.结果表明,研... 详细信息

为摸清世界文化遗产地甘肃永靖炳灵寺石窟鸟类资源现状,明确洞窟内鸟害物种及其对文物的主要危害方式,2019年1月—2021年12月,对石窟及周边鸟类多样性和鸟类活动导致的病害现状进行了系统性调查研究,并提出了相应防控措施.结果表明,研究区域内鸟类共计10目26科44种,其中留鸟17种、夏候鸟13种、冬候鸟4种、旅鸟10种,国家重点保护鸟类3种.区系以古北界为主,分布型以古北型(U)为主.窟内致害鸟类共计2目6科6种,代表性危害鸟种为岩鸽(Columba rupestris);窟内鸟类病害主要包括机械损伤和排泄物污染等,鸟类病害面积约占窟内文物总面积的18%;洞窟内有害鸟类的数量和种类均呈现出夏季>秋季>春季>冬季的规律,年际多样性指数排列为1.192(2020年)>1.151(2019年)>0.821(2021年).建议使用人工招引、"声光电"技术等干预措施实现洞窟内鸟害防控.研究结果将为遗产地鸟害的监测与防治提供科学依据和理论基础.

关键词：炳灵寺石窟古代壁画彩塑鸟类病害鸟类多样性防治措施

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敦煌莫高窟大气颗粒物浓度及有机碳特征

兰州交通大学学报 2020年第6期39卷 92-98页

作者：贺东鹏武发思徐瑞红张国彬杨小菊汪万福李师翁兰州交通大学环境与市政工程学院兰州730070 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 中国科学院西北生态环境资源研究院兰州730000

为了解沙尘天气及游客扰动对莫高窟洞窟内、外不同粒径颗粒物中有机碳(OC)的影响,使用热光碳分析仪测定了敦煌莫高窟第16窟内及窟外PM2.5、PM10-2.5中OC浓度,分析了不同天气和游客数量对PM2.5、PM10-2.5中OC的影响.结果表明:天气晴好时... 详细信息

为了解沙尘天气及游客扰动对莫高窟洞窟内、外不同粒径颗粒物中有机碳(OC)的影响,使用热光碳分析仪测定了敦煌莫高窟第16窟内及窟外PM2.5、PM10-2.5中OC浓度,分析了不同天气和游客数量对PM2.5、PM10-2.5中OC的影响.结果表明:天气晴好时,莫高窟环境中OC的来源较为复杂,游客参观活动会导致窟内PM10-2.5及OC质量浓度增大.当风沙袭来时,沙尘中的含碳有机物成为OC的主要来源,窟内和窟外环境中OC的质量浓度与晴好天气相比均有不同程度降低.莫高窟碳质气溶胶主要组分为OC4和OC3,OC4主要富集在沙尘等粗颗粒物中,OC3在各粒径颗粒物中分布较为平均.汽车尾气和道路扬尘是莫高窟大气颗粒物中碳质气溶胶的主要来源.

关键词：敦煌莫高窟 PM2.5 PM10-2.5 有机碳沙尘天气