花斑木科学与艺术

木材发生白腐、染色、霉变等情况在传统观念中属于木材的缺陷，会降低木材的等级和价格，但现在某些变色木材却有了更高的价值，花斑木就是其中的一种。有位媒体人描述它：菌作媒，木生花。
花斑木一词由英文“spalting”翻译而来。“spalting”是一个美国俚语，指真菌使木材发生变色的各种形式，如白腐、菌纹、染色（如蓝变）、霉变、褐腐等。早在15世纪，还没有合成染料出现时，欧美的工匠就利用自然形成的花斑木作为装饰材料制作镶嵌画、家具等，其中主要形式是蓝变和菌纹，至今为止仍有大量实物存世，且仍然色彩鲜艳。
19世纪中后期，合成染料工业发展迅速，合成染料替代天然染料成为主流，而随着合成染料在各行各业的大量应用，其对人体的毒性、对环境的污染、对资源的消耗等问题也逐渐凸显，寻求替代合成染料的环境友好型天然染料的研究趋势渐显，尤其是在纺织品行业中的应用成果显著。在这一背景下，历经数百年仍未褪色的花斑木装饰画、家具又引起了欧美木材从业者的关注，21世纪以来，逐步开展了花斑木的实验室研究并出现相关报道。
鉴于此，在2010年前后，我们开始关注国外花斑木的研究与报道，并逐步开始进行研究，到目前已经分离鉴定了20余种可以接种到木材上形成花斑的菌种，调查了易形成花斑的材种，优选了形成花斑的木材含水率条件及可以促进花斑形成的硫酸铜浓度，发现菌种组合形成花斑的效果更好，所筛选的部分菌种对花斑木材性的影响很小。另外筛选了5种形成色素的菌种，其中2种色彩产量较大且提取效果好。在真菌型花斑木的概念上，又提出了心材型花斑木的科学假设，并开始进行心材型花斑木的研究。
本书介绍了本研究团队近十年的研究成果，同时介绍了花斑木的历史与发展、国内外研究情况，以促进花斑木的实践应用，供木材加工行业从业者、木材科学研究人员参考，为生态型的木制品生产方式、木材染色技术拓展研究提供借鉴。
本书的出版是在“国家自然科学基金”的支持下完成的，特此鸣谢！由衷感谢郭梦麟先生的无私指导，感谢秦磊、甘昌涛、李有贵等人在研究工作中的付出。
由于编者水平所限，本书不足之处，恳请读者给予批评指正！

邱坚
2023年10月

邱坚，西南林业大学教授，博士生导师。毕业于东北林业大学，获工学博士学位，现于西南林业大学从事木材科学与技术专业的教学和科研工作。获评全国优秀教师，云南省中青年学术与技术带头人，省级高层次教学名师，省教学名师，省"万人计划"教学名师(云岭名师)等称号，兼任中国林学会木材科学分会常务理事，国际木材解剖学家协会IAWA中国分会常务理事，国家奖励评审专家、国家自然科学基金专家评审组成员、省委联系专家、西南林业大学学术委员会副主任、全国木材标准委员会委员等职务。

何海珊，毕业于西南林业大学木材科学与技术专业，获工学博士学位，现于云南林业职业技术学院从事家具专业教学与科研工作。

甘昌涛，毕业于西南林业大学木材科学与技术专业，获工学硕士学位，现于西南林业大学从事木材科学与技术专业教学与科研工作。

花斑木是指通过真菌作用，在表面形成花纹或花斑的木材。花斑木色彩鲜艳，纹样别致；不使用任何染料，对人体无毒，对环境友好，具有良好的发展前景。本书结合作者团队十余年的科研成果，分析了20余种菌种使木材形成花斑的过程与效果，并给出了形成花斑木的优选方案，对于木制品高附加值利用提供了一种参考方案。
本书适宜从事木制品生产以及木材表面处理的技术人员参考。

第1章 花斑木概述 001
1.1 花斑木概念 001
1.2 花斑木类型 003
1.3 国内外研究概况 006
1.3.1 国外研究概况 007
1.3.2 国内研究概况 012

第2章 易形成菌纹的树种 014

第3章 菌纹木的培育 024
3.1 菌种筛选方法 024
3.2 菌纹特征 027
3.3 木材含水率对菌纹形成的影响 045
3.3.1 木块含水率的控制 045
3.3.2 菌种扩繁及接种方法 047
3.3.3 不同含水率条件下形成的花斑量 047
3.3.4 不同含水率条件下花斑木质量损失率 050
3.3.5 小结 051
3.4 硫酸铜对菌纹形成的影响 052
3.4.1 材料准备及溶液配制 052
3.4.2 硫酸铜溶液处理及接种 053
3.4.3 硫酸铜对花斑形成的影响 054
3.4.4 硫酸铜对花斑木质量损失率的影响 058
3.5 菌种组合接种 058
3.5.1 菌株扩繁及木块灭菌 058
3.5.2 菌株接种到木块 059
3.5.3 花斑数量比较 060
3.5.4 花斑类型的变化 063
3.6 两株菌纹真菌培育白木香花斑木的条件优化 065
3.6.1 优化方法 067
3.6.2 优化结果 068
3.6.3 讨论 069
3.7 菌纹木培育注意事项 069

第4章 花斑木显微特征分析 072
4.1 菌纹木光镜和电镜显微特征分析 072
4.1.1 细菌纹的光镜和电镜特征 073
4.1.2 粗菌纹的光镜和电镜特征 075
4.2 菌纹木偏光荧光显微特征分析 077
4.3 小结 080

第5章 树种对花斑木木材材性的影响及红外光谱分析 082
5.1 树种对花斑木失重率和顺纹抗压强度的影响 082
5.2 红外光谱分析花斑木化学成分的变化 085
5.2.1 方法 085
5.2.2 结果 086
5.2.3 结论 089

第6章 真菌色素的提取及彩色菌纹木的制备 090
6.1 真菌色素的应用概述 090
6.1.1 真菌色素的应用概况 090
6.1.2 彩色花斑真菌的种类 092
6.1.3 真菌色素的提取与木材染色 093
6.2 彩色花斑真菌的分离筛选 095
6.3 真菌色素产量的促进 101
6.4 真菌色素提取及染色 107
6.4.1 真菌色素分布 107
6.4.2 真菌色素提取 107
6.4.3 木材染色效果与耐光性分析 109
6.4.4 白木香菌纹木染色 111
6.4.5 小结 112
6.5 白木香浸渍工艺 113
6.5.1 满细胞法(充胞法) 114
6.5.2 空细胞法(Lowry法) 117
6.5.3 小结 120
6.6 本章小结 120

第7章 花斑木作品 122
7.1 菌纹木桌上插屏 122
7.2 菌纹木挂画 123
7.3 菌纹木花瓶 124
7.4 菌纹木剑 125

第8章 关于心材型花斑木的科学设想 126

参考文献 129