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不同墓室砖壁画病害与环境空气中真菌多样性的研究

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不同墓室砖壁画病害与环境空气中真菌多样性的研究

作者：马文霞兰州大学

学位级别：硕士

世界各地广泛分布着的历史遗迹和文物是全人类共同拥有的宝贵财富,但是微生物的存在对其保护造成了严重的威胁。位于敦煌市戈壁滩的西晋墓、汉墓以及甘肃省博物馆馆藏的嘉峪关五号墓均是半地下砖壁画墓室,这些砖壁画生动形象、素材丰富... 详细信息

世界各地广泛分布着的历史遗迹和文物是全人类共同拥有的宝贵财富,但是微生物的存在对其保护造成了严重的威胁。位于敦煌市戈壁滩的西晋墓、汉墓以及甘肃省博物馆馆藏的嘉峪关五号墓均是半地下砖壁画墓室,这些砖壁画生动形象、素材丰富,对于探索古代文明的发展具有重要的历史价值。目前,这三座墓室在长期缺乏系统保护的条件下,出现了大量外观相似的酥碱、黑斑等病害,这些病害长期恶化会导致壁画大面积脱落,这对考古研究和历史文化学习都将是不可逆转的遗憾。本研究主要针对敦煌西晋墓、敦煌汉墓和甘肃省博物馆嘉峪关五号墓的壁画及环境空气,旨在对比不同地点墓葬内砖壁画病害和环境空气的真菌多样性组成,讨论外观相似的砖壁画病害是否存在相同的真菌群落。此外,结合壁画成分分析,探究本实验样品中分离纯化出真菌菌株的耐盐特性和产酸特性,并拟为砖壁画保护过程中的真菌防治提供科学依据。本实验采用Buck Bio-Culture采样器进行砖壁画附近空气样品的采集,分别使用无菌棉签和无菌手术刀进行砖壁画病害表面样品及砖壁画病害墙体样品的采集。采用传统微生物培养方法纯化分离真菌菌株,并对不同真菌单菌株进行基因组的DNA提取、真菌ITS区扩增、通过测序技术和系统发生关系分析来研究砖壁画真菌多样性的组成与结构特点;使用扫描电镜观察砖壁画病害样品的微观形态特征,并结合能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)分析壁画样品的主要元素和晶体成分;最后针对样品晶体类型,运用模拟培养和气相色谱-质谱联用(GC/MS)的手段分别探究样品中可培养真菌菌株的耐盐特性和产酸特性。研究结果表明,砖壁画病害表面有大量菌丝体。在三座墓室样品中青霉属(Penicillium)和曲霉属(Aspergillus)均为优势菌属,其它真菌多样性包括镰刀霉属(Fusarium)、毛壳霉属(Chaetomium)、枝孢属(Cladosporium)等。通过对比分析,相似砖壁画病害处有相同的真菌群落。砖壁画表面黑色斑点的相同真菌组成群落有黄灰青霉(Penicillium aurantiogriseum)、厚垣镰孢霉(Fusarium chlamydosporum)和奥桑青霉菌(Penicillium olsonii),酥碱病害中相同真菌组成群落有花斑曲霉菌(Aspergillus versicolor)、黄灰曲霉(Penicillium aurantiogriseum)以及烟曲霉菌(Aspergillus fumigatus)。另外,空气中真菌组成群落也与砖壁画病害样品中的真菌组成群落有部分相同群落。综合三座墓室环境,发现在平均温湿度均较大、游客人数较多的嘉峪关五号墓墓室内各类型样品中微生物多样性更高、浓度更大。并且在该研究样品中纯化出的可培养真菌大多有较强的耐盐性,在浓度为15%的盐环境中均有良好的生长特性,尤其是丰度较高的青霉属(Penicillium)和曲霉属(Aspergillus)的真菌,甚至在25%-30%的盐浓度下仍可保持生长能力;此外,青霉属(Penicillium)、枝孢属(Cladosporium)以及放射毛霉属(Actinomucor)在研究过程中表现出较强的产酸能力,产酸种类以琥珀酸、柠檬酸、硬脂酸和棕榈酸为主,这些有机酸酸性较强、具一定腐蚀性,会对砖壁画造成不同腐蚀作用。该实验结果说明文化遗产在保藏的过程中一方面需要人为采取措施控制储藏温度、湿度以及游客数量等因素,另一方面需要对文物所处环境的空气微生物传播进行控制。并且部分耐盐真菌可能加剧壁画的酥碱形成、而真菌的产酸也可对壁画表面造成腐蚀,为预防病害加剧需要对这部分真菌有针对性进行灭菌。综上,该实验可为文物保护提供参考资料。

关键词：半地下墓葬砖壁画真菌多样性环境因素耐盐性产酸

嘉峪关砖壁画数字化保护传承和展示利用研究报告

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文物鉴定与鉴赏 2022年第2期221卷 121-123页

作者：杨殿刚嘉峪关丝路(长城)文化研究院甘肃嘉峪关735100

嘉峪关魏晋砖壁画具有极高的历史价值、艺术价值和科学价值。面对如此珍贵的古代壁画,近年来保护工作者们虽投入大量的人力、财力和物力,采取了积极有效的措施,但还是阻止不了砖壁画的衰败劣化。为使这一壁画类文化遗产得以永久保存,通... 详细信息

嘉峪关魏晋砖壁画具有极高的历史价值、艺术价值和科学价值。面对如此珍贵的古代壁画,近年来保护工作者们虽投入大量的人力、财力和物力,采取了积极有效的措施,但还是阻止不了砖壁画的衰败劣化。为使这一壁画类文化遗产得以永久保存,通过数字化拍摄、虚拟修复、出版图录和建立数字化博物馆的方式,为嘉峪关魏晋墓五、六、七号墓出土的砖壁画创建永久性数字化档案和便于翻阅的纸质档案,弥补了砖壁画因不可抗逆的衰败和消失而带来的遗憾。

关键词：砖壁画数字化保护传承展示利用研究

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关于魏晋墓砖壁画色彩保护的探索

文物保护与考古科学 2003年第3期15卷 44-46页

作者：张兴盛嘉峪关魏晋墓文物管理所嘉峪关市735106

为探索嘉峪关魏晋墓壁画色彩的保护 ,把魏晋墓 18座已发掘墓葬中现阶段能参观的 4座砖壁画墓划分为未开发组、研究性半开放组和完全性开放组进行研究。结果发现砖壁画色彩褪变的主要原因是游客参观时呼出的二氧化碳气体、水汽及人体产... 详细信息

为探索嘉峪关魏晋墓壁画色彩的保护 ,把魏晋墓 18座已发掘墓葬中现阶段能参观的 4座砖壁画墓划分为未开发组、研究性半开放组和完全性开放组进行研究。结果发现砖壁画色彩褪变的主要原因是游客参观时呼出的二氧化碳气体、水汽及人体产生的未知名气体等因素的影响 ,且水汽是最大的媒体介质。从而提出了进一步加强砖壁画保护措施。

关键词：魏晋墓砖壁画色彩保护

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嘉峪关魏晋砖壁画色彩保护初探

文物鉴定与鉴赏 2021年第13期208卷 83-85页

作者：安立红魏晋墓保护研究所甘肃嘉峪关735100

自20世纪70年代初开放至今的嘉峪关魏晋六号墓在自然和人为因素的作用下,室内砖壁画褪色严重,个别砖面彩绘的色彩、线条已淡至模糊不清,达到难以辨识的程度,严重影响了砖壁画内容的艺术效果。文章通过分析六号墓现状、砖壁画颜料及颜料... 详细信息

自20世纪70年代初开放至今的嘉峪关魏晋六号墓在自然和人为因素的作用下,室内砖壁画褪色严重,个别砖面彩绘的色彩、线条已淡至模糊不清,达到难以辨识的程度,严重影响了砖壁画内容的艺术效果。文章通过分析六号墓现状、砖壁画颜料及颜料特征以及影响砖壁画褪色的因素等,提出了若干保护措施。

关键词：魏晋墓砖壁画色彩保护

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嘉峪关魏晋墓砖壁画艺术特色

当代艺术 2012年第3期 6-7页

作者：张晓梅西安市艺术学校

1971年发现于嘉峪关东20公里外的魏晋砖壁画墓,真实地反映了魏晋时期西北边陲地区的历史、文化、政治和民俗。特殊的地域绘画题材和高超的技巧,重现了当时的文化历史和繁荣的地区艺术特色,全面反映了封建达官贵族期望"事死如事生"的整... 详细信息

1971年发现于嘉峪关东20公里外的魏晋砖壁画墓,真实地反映了魏晋时期西北边陲地区的历史、文化、政治和民俗。特殊的地域绘画题材和高超的技巧,重现了当时的文化历史和繁荣的地区艺术特色,全面反映了封建达官贵族期望"事死如事生"的整体丧葬理想。

关键词：魏晋墓砖壁画艺术特色

嘉峪关魏晋墓腐蚀壁画细菌类群的分子生物学检测

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敦煌研究 2011年第6期 51-58页

作者：武发思汪万福贺东鹏陈港泉马燕天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 敦煌研究院保护研究所甘肃敦煌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

生物腐蚀和生物降解是历史遗迹和考古现场普遍存在的问题。本研究采用分子生物学技术对嘉峪关魏晋墓腐蚀砖壁画细菌类群进行检测和分析。克隆文库测序显示,魏晋墓内细菌序列主要隶属于假诺卡氏菌、酸菌属、克里贝拉属、鞘脂杆菌属、糖... 详细信息

生物腐蚀和生物降解是历史遗迹和考古现场普遍存在的问题。本研究采用分子生物学技术对嘉峪关魏晋墓腐蚀砖壁画细菌类群进行检测和分析。克隆文库测序显示,魏晋墓内细菌序列主要隶属于假诺卡氏菌、酸菌属、克里贝拉属、鞘脂杆菌属、糖单孢菌属、固氮螺菌属,其中假诺卡氏菌属和酸菌属是优势类群。墓室常年旅游开放或常年关闭均不利于砖壁画的长久保存。分子技术在研究壁画微生物群落和其潜在影响方面优势明显。

关键词：魏晋墓砖壁画细菌类群分子检测文物保护

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大戈壁里的地下艺术宫──嘉峪关魏晋壁画墓

中国典籍与文化 1997年第3期 22-26,32页

作者：薛长年

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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

打虎亭汉墓微生物源头识别及真菌群落特性研究

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打虎亭汉墓微生物源头识别及真菌群落特性研究

作者：朱航瑶华北电力大学

学位级别：硕士

由真菌或细菌等微生物活动引发的生物劣化(Biodeterioration)现象,会导致壁画类文化遗产出现不可逆转的损坏。河南新密打虎亭汉墓墙壁上丰富精致的壁画由于长期缺乏保护,出现了严重的黑斑、霉变等生物劣化现象,影响了壁画的艺术价值及... 详细信息

由真菌或细菌等微生物活动引发的生物劣化(Biodeterioration)现象,会导致壁画类文化遗产出现不可逆转的损坏。河南新密打虎亭汉墓墙壁上丰富精致的壁画由于长期缺乏保护,出现了严重的黑斑、霉变等生物劣化现象,影响了壁画的艺术价值及稳定性。本研究以河南打虎亭汉墓为研究对象,将空气生物学应用到文化遗产的保护中,采用微生物传统培养方法与基于ITS r RNA的分子生物学技术相结合的研究方法,对打虎亭汉墓内的空气中可培养真菌微生物的浓度分布、粒径分布和群落相对丰度进行了为期一年的实测研究,并结合壁画表面病害真菌与地面土壤真菌的多样性,对墓室环境微生物来源和传播特性进行了系统研究。实测过程采用Anderson六级空气撞击采样器在全年四个季节对河南打虎亭汉墓内空气中可培养真菌进行了采样收集,另分别对壁画霉变病害及地面土壤进行了采样。对采集到的空气中的可培养真菌进行平板培养后计数,后使用ITS r RNA技术对三种样品进行真菌种类鉴定及群落多样性分析。计数结果表明,打虎亭汉墓内空气中可培养真菌全年总浓度达到了3016±1306CFU/m,且真菌浓度呈现明显的时间-空间动态变化特征,在季节(时间)维度上,每个采样点的浓度均表现出春季和秋季大幅增加,夏季大幅减少的特征;在空间维度上,各耳室真菌浓度相差较大,但每个季节最高浓度记录均在北耳室采样点。而真菌粒径分布无明显时间-空间的动态变化特征,0.65–3.3μm粒径范围内的真菌在各个采样点全年四季都占主导位置。墓室内空气中可培养真菌共鉴定出23个真菌属,其中Talaromyces、Penicillium、Aureobasidium和Aspergillus为主要优势真菌属,对壁画表面影响最大的真菌属为Aureobasidium。四个墓室内空气采样点采集到的可培养真菌在四个季节的墓室内外浓度比值都显著大于1,这表明墓室内真菌浓度远大于墓室外真菌浓度,因此墓室外真菌仅仅是墓室内真菌的来源之一,小粒径真菌在墓室内长期增殖是墓室内真菌浓度一直保持较高水平的主要原因。墓室内空气中可培养真菌与壁画病害样品中的真菌种类多样性非常一致,菌种重叠率最低为75%,最高达到100%。本工作的开展,对打虎亭汉墓壁画的保护研究具有重要意义,为其采取合理的保护措施及开展科学预防工作提供了有效的理论依据和技术支持,也为众多同类型的壁画遗址控制生物劣化工作提供重要参考。

关键词：砖壁画空气生物学生物劣化真菌多样性文化遗产保护