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作者：李仁;孙满利;焦立超;殷亚方;张治国;铁付德;
单位：西北大学文化遗产学院,文化遗产研究与保护技术教育部重点实验室,中国-中亚人类与环境“一带一路”联合实验室;中国林业科学研究院木材工业研究所;国家林业和草原局木材标本资源库;国家文物局考古研究中心;
摘要：考古发掘的木质沉船打捞出水后，木材构件发生不同程度降解，降解程度的准确判别是采取有效保护措施的前提。本研究以南宋沉船“南海Ⅰ号”发掘的木材遗存马尾松（Pinus massoniana）样本为研究对象，对比现代马尾松木材，基于衰减全反射傅里叶变换红外（ATR-FTIR）光谱判别木材降解程度。分析了木材细胞壁糖分残余量，采用非侵入式全自动显微ATR-FTIR方法提取木材弦切面化学信息，通过超景深显微镜及扫描电子显微镜表征测试样本微观结构，解析FTIR光谱以获取木材细胞壁降解情况，并阐释纤维素晶体结构变化。最后，将FTIR光谱与稀疏偏最小二乘判别分析（s PLS-DA）模型相结合，快速判别沉船考古木材的降解程度，以受试者工作特征（ROC）曲线和曲线下面积（AUC）评估模型性能。研究结果表明，木材降解程度越高，细胞壁糖分含量越低，高度降解的木材葡萄糖含量仅为4.7%；不同降解程度的木材弦切面微观结构及FTIR特征吸收峰均存在明显差别，随着降解程度增加，木材细胞壁逐渐松动，多糖组分选择性移除，木质素相对含量逐渐升高，导致FTIR光谱的A1509/A1370比值增高；sPLS-DA模型判别结果的AUC值超过0.9，说明FTIR光谱结合sPLS-DA模型可以准确判别沉船考古木材的降解程度。本研究基于显微ATR-FTIR光谱建立了快速、准确判别沉船考古木材降解程度的方法，有助于推进饱水木质文物保存状况的精准评估。
关键词：沉船考古木材;;衰减全反射傅里叶变换红外光谱;;木材细胞壁;;稀疏偏最小二乘判别分析;;降解程度
基金资助：中国博士后科学基金面上项目（No.2022M722575）;; 中国-中亚人类与环境“一带一路”联合实验室、文化遗产研究与保护技术教育部重点实验室和丝绸之路考古合作研究中心开放课题（No.363022201019）资助~~
